UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN SETOR DE TECNOLOGIA DEP. DE TRANSPORTES

MANUAL DIDTICO DE FERROVIAS

- 2011 -

Eng Civil Camilo Borges Neto, M.Sc.

SUMRIOFERROVIASI. II. 1. 1.1. 1.2. APRESENTAO ............................................................. BILIOGRAFIA .................................................................. INTRODUO .................................................................. DEFINIES ..................................................................... CONCEITUAO COMPARATIVA ENTRE OS PRINCIPAIS MODAIS TERRESTRES .......................... 2. A FERROVIA E SUA INSERSO NO SISTEMA DE TRANSPORTES DO BRASIL ......................................... 2.1. 2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.4. 2.5. HISTRIA DA FERROVIA ............................................. A FERROVIA NO BRASIL .............................................. A ESTRADA DE FERRO NO PARAN ........................ Os Caminhos Primitivos .................................................... A Estrada de Ferro ............................................................. OUTRAS FERROVIAS REGIONAIS ............................. A EVOLUO DAS CONSTRUES FERROVIRIAS NO BRASIL ........................................ 2.5.1. 2.5.2 2.5.3. 2.6. 2.6.1. 2.6.2. Crescimento das Estradas de Ferro no Brasil ................. Panorama Ferrovirio nas Amricas ............................... Sistema Ferrovirio Nacional ............................................ SETORES DE ATUAO DA FERROVIA .................. Transporte de Passageiros ................................................. Transporte de Cargas ........................................................ 14 15 16 16 23 23 25 04 04 07 09 09 12 13 02 01 01 02 02

2.6.2.1. Distribuio do Transporte por Via Frrea no Brasil (2008) ................................................................................... 26

2.6.2.2. Matriz de Transporte de Cargas no Brasil ..................... 2.6.3. Anlise Comparativa de Consumo de leo Diesel ..........

28 28 28 28

2.6.3.1. Equipamento ...................................................................... 2.6.3.2 2.6.4. Consumo .............................................................................. Consumo de leo Diesel no Transporte de Cargas no Brasil ................................................................................... 2.6.5. Anlise do Consumo de Energia em Transportes no Brasil .................................................................................... 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.3.1. A VIA FRREA ................................................................. INTRODUO INFRA-ESTRUTURA FERROVIRIA ......................... SUPERESTRUTURA FERROVIRIA .......................... Plataforma Ferroviria ......................................................

29

30 31 31 31 33 33 34 37 38

3.3.1.1. Bitolas .................................................................................. 3.3.1.2. Gabarito da Via Frrea ..................................................... 3.3.1.3. Caractersticas Geomtricas da Plataforma .................... 3.3.1.4. Influncia das Obras de Terraplenagem na Largura da Plataforma .......................................................................... 3.3.2. Via Permanente ..................................................................

40 41 41 43 53 81 126 131 131 135 138

3.3.2.1. Sub-lastro ............................................................................ 3.3.2.2. Lastro .................................................................................. 3.3.2.3. Dormentes ........................................................................... 3.3.2.4. Trilhos ................................................................................. 3.3.2.5. Aparelhos de Via ................................................................ 3.4. 3.4.1. 3.4.2. 3.5.ASSENTAMENTO DA LINHA .......................................................

Caractersticas do Assentamento de Linha ..................... Processos de Assentamento de Linha .............................. ESFOROS ATUANTES NA VIA ..................................

3.5.1.

Classificao dos Esforos Atuantes ................................

138 138 139 140 140 141 141 144 144 145 146 146 146 146 146 147 148 149 149 149 150

3.5.1.1. Esforos Verticais ............................................................... 3.5.1.2. Esforos Longitudinais ...................................................... 3.5.1.3. Esforos Transversais ........................................................ 3.5.2. 3.5.3. Fora Centrfuga ................................................................ Momentos Fletores .............................................................

3.5.3.1. Clculo dos Momentos Fletores nos Trilhos ................... 3.5.4. 3.5.5. 3.5.6. 3.6. 3.6.1. 3.6.2. 3.6.3. 3.6.4. 3.6.5. 3.6.6. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. Escolha do Perfil de Trilho ................................................ Exemplo de aplicao ......................................................... Tenso no Contato Roda Trilho ....................................... MTODOS MODERNOS DE CONSTRUO ............. Introduo ........................................................................... Superestrutura Vinculada Infra-Estrutura ................. Influncia dos Tipos de Veculos em Circulao ............ Elementos Constituintes da Superestrutura Moderna ... Condies Geomtricas ..................................................... Processos Modernos de Construo ................................. CONSERVAO DA VIA ............................................... INTRODUO .................................................................. MANUTENO DA VIA ................................................. MTODOS DE CONSERVA DA VIA ............................ ORGANIZAO DA CONSERVA CCLICA PROGRAMADA ................................................................ 4.5. 4.6. 5. VALOR RELATIVO OU PESOS DOS GRUPOS ......... PROGRAMAO DA CCP ............................................. GEOMETRIA DA VIA: CORREO DE GEOMETRIA E SUPERELEVAO ............................ 5.1. INTRODUO ..................................................................

151 151 153

154 154

5.2. 5.3.

ESTUDO DOS PUXAMENTOS ....................................... MTODO DAS FLEXAS PARA CORREO DAS CURVAS .............................................................................

155

156 157

5.4. 5.5.

GRFICO DE FLEXAS LEVANTADAS ....................... MTODO GRFICO COM CALCULADORES MECNICOS .....................................................................

158 159 160 160 161 163 163 163 164 164 164 165 165 166 166 166 167 167 167 168 169 171 172

5.6. 5.7. 5.7.1. 5.7.2. 5.7.3. 5.7.4. 5.7.5. 5.7.6. 6. 6.1. 6.2. 6.2.1. 6.2.2. 6.3. 6.3.1. 6.4. 6.4.1. 6.4.2. 6.4.3. 6.4.4. 6.4.5. 6.5.

QUANTO AO NIVELAMENTO ..................................... ESTUDO DA SUPERELEVAO .................................. Superelevao Terica ....................................................... Superelevao Prtica ........................................................ Limites da Superelevao .................................................. Superelevao nas Curvas de Concordncia .................. Execuo da Superelevao .............................................. Velocidade Limite ............................................................... ESTAES, PTIOS E TERMINAIS ............................ INTRODUO .................................................................. CONCEITUAO E CLASSIFICAO ...................... Conceituao ....................................................................... Classificao ....................................................................... ESTAES ........................................................................ Classificao ....................................................................... PTIOS ............................................................................... Definio .............................................................................. Tipos Bsicos de Ptios ...................................................... Partes Componentes de um Ptio ..................................... Lay-Out dos Ptios ............................................................. Ptio de Classificao por Gravidade .............................. TERMINAIS .......................................................................

6.5.1. 6.5.2. 6.6. 6.7. 6.7.1. 6.7.2. 7. 7.1. 7.1.1. 7.1.2.

Descrio e Organizao ................................................... Tipos de Terminais ............................................................. LOCALIZAO DOS PTIOS E TERMINAIS ........... PROJETOS DE PTIOS E TERMINAIS ...................... Fatores Condicionantes ..................................................... Dimensionamento ............................................................... MATERIAL RODANTE ................................................... INTRODUO .................................................................. Definio .............................................................................. Classificao do Material Rodante em Funo de sua Finalidade Principal ...........................................................

172 172 174 174 174 176 177 177 177

177

7.2.

CARACTERSTICAS PRINCIPAIS DO MATERIAL RODANTE .......................................................................... 178 178

7.3.

PARTES FUNDAMENTAIS DO MATERIAL RODANTE ..........................................................................

7.3.1. 7.3.2. 7.3.3. 7.3.4. 7.3.5. 7.3.6. 7.3.7. 7.3.8. 7.4. 7.4.1. 7.4.2. 7.4.3. III.

Rodas ................................................................................... Eixos .................................................................................... Mancais ............................................................................... Suspenso ............................................................................ Estrado ................................................................................ Truques ............................................................................... Engates Aparelhos de Trao e Choque ....................... Caixa ................................................................................... LOCOMOTIVAS ............................................................... Definio .............................................................................. Classificao das Locomotivas ......................................... Locomotivas Diesel ............................................................ ANEXOS .............................................................................

179 180 182 182 183 183 183 184 184 184 184 185 188

III.1. III.2. III.3.

APARELHOS DE MUDANA ........................................ TIPOS DE VAGES ......................................................... TERMINOLOGIA BSICA .............................................

188 189 191