Manutenção Ferroviária

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Manutenção Ferroviária e suas caracteristicas

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IntroduoA superestrutura ferroviria formada por vrias camadas: trilhos, fixaes, dormentes, lastro e sublastro. Cada camada constituida de materiais com propriedades e funes diversas, e todas formam um conjunto com a funo de suportar o trfego de trens, promovendo a absoro e a distribuio dos esforos gerados e mantendo, pelo maior tempo possvel, a integridade de seus componentes e da geometria da via.Manuteno so "todas as aes necessrias para que um item seja conservao ou restaurado de modo a poder permanecer de acordo com uma condio especificada" (Branco Filho, 1996) . Esta definio foi dada pela TB 116 (ABNT, 1994a).A ABNT define ainda os conceitos de defeito e falha. So considerados defeitos as " ocorrncias nos equipamentos que no impedem seu funcionamento, todavia possam, a curto ou longo prazo, acarretar sua indisponibilidade" (Branco Filho, 1996). J as falhas so as ocorrncias nos equipamentos que impedem seu funcionamento".Exemplo de falha e defeito: Numa via montada com dormentes de concreto em que alguns deles esto fissurados, o conceito de defeito se aplicaria imediatamente, enquanto o de falha dependeria da quantidade e concentrao dos dormentes fissurados, o que impediria a passagem segura de trens.O alto custo de manuteno de estruturas ferrovirias um fator que limita os investimentos aplicados nesse processo, podendo ser considerada invivel no curto prazo a substituio integral de componentes dessa estrutura. Porm atravs da determinao dos locais crticos e possvel priorizar trechos onde o desgaste e as condies adversas se apresentem de maneira mais severa.Para que as condies seguras de circulao sejam mantidas e que no seja necessrio reduzir a velocidade mxima autorizada, preciso que os processos de manuteno sejam realizados de maneira eficiente e de acordo com as determinaes prvias.

Tipos de manuteno:A manuteno subdividida em corretiva e preventiva.Ao considerar cada componente da superestrutura como um equipamento e no como uma pea, possvel desenvolver/adotar uma filosofia de manuteno mais adequada. A razo que, como ser visto mais adiante, cada um desses componentes (equipamentos), recebe tratamento de manuteno prprios e exclusivos. Assim, tem-se a manuteno dos trilhos, das fixaes, das ligaes dos trilhos, dos dormentes, do lastro, dos AMVs, da geometria do eixo.Evoluo da manutenoTcnicos das ferrovias de maior intensidade de trfego, frequncia de trens, peso por eixo, entre outros, observaram que componentes da via como trilhos prescindiam de controle particular e acurado devido a seu alto custo de aquisio e da logstica desenvolvida em sua substituio, o que tambm ocorria com a geometria do eixo e a granulomtrica do lastro.Dessa fora, foram adotadas metodologias de manuteno adequadas a cada ferrovia em funo da sua utilizao, levando em conta suas caractersticas e necessidades.Com a intensificao do uso de computadores, as tomadas de deciso sobre as aes de manuteno e investimento necessria puderam considerar um maior nmero de informaes e produzir um maior nmero de acertos tcnicos e econmicos, alm de sofisticar os enfoques nas aes de manter a via frrea.Frequncia da manuteno:O termo "manter" remete no so aos momentos de manuteno, mas tambm ao que e quanto manter, pois a frequncia das intervenes fator que envolve custos, logistica e mtodo.Numa ferrovia de baixa carga por eixo e baixa frequncia de trens, a manuteno da via no to solicitada, pois os esforos na superestrutura no so to intensos quanto numa ferrovia de alta carga por eixo e/ou alta frequencia de trens. Nesse caso, as solicitaes na superestrutura causam, ao longo do tempo, deformaes, desgastes, defeitos e falhas que demandam aes especficas como procedimentos definidos, com a utilizao de equipamentos, instrumentos, ferramentas e pessoal treinado em sua utilizao.O tempo certo para a manuteno, devido ao nmero de trens em circulao, reduzido cada vez que a demanda pela capacidade da via aumentam obrigando as empresas a mecanizarem a manuteno, de modo a obterem maior produo e qualidade dessa atividade e consequente reduo do nmero de ocorrncias que impeam a circulao de seus trens e mercadorias.Portanto, a frequncia das atividades de manuteno no um nmero geral, mas um nmero em funo da solicitao da via, da equipe que a mantem e de seu preparo , do grau de mecanizao existente e dos recursos disponveis para a reposio de materiais.

Mquinas e equipamentos de manutenoA manuteno da via permanente dispe de enorme variedade de mquinas e equipamentos, que mecanizam a maioria das intervenes, reduzindo a interveno direta das pessoas em tarefas pesadas e rduas quando realizada manualmente.Entre as mquinas e equipamentos utilizados esto aqueles que auxiliam parcialmente nas tarefas de manuteno da via e aqueles que realizam integralmente essas tarefas sob o comando de operadores: Mquinas leves de manuteno da via (deslocadas pelo operador): ( mquina tirefonadora, mquinas de bater prego, maquinas parafusadoras (utilizadas nas jutas de trilhos); mquinas de serrar trilhos, mquina de furar trilhos, mquinas de esmerilhar. Mquinas pesadas de manuteno da via: socadoras niveladoras alinhadoras, reguladoras e perfiladoras de lastro com ou sem correias transportadas, mquinas soldadoras de trilhos; mquina de substituio de dormentes; Mquinas complementares: carro-controle, guindaste ferrovirio e rodoferrovirio com implementos para carga e descarga de trilhos e dormentes; mquina de reperfilamento do boleto ou de fressagem do boleto. Equipamentos de transporte: autos de linha com ou sem guindaste hidrulico; autos de inspeo (apenas para pessoal); caminhes rodoferrovirio com ou sem cabines para pessoas e caambas com guindaste hidrulico ou no;Meio ambienteA conscincia mundial sobre os impactos que as atividades humanas produzem no meio ambiente faz com que elas sejam cada vez mais conhecidas e preocupem todos os governos, mas, em geral, as aes preventivas e corretivas ficam limitadas pelo impacto econmico que geram, principalmente quando afetam grandes interesses e a economia do pas ou regio.No caso da manuteno, esse assunto deve ser seriamente considerado, pois h leis e procedimentos j regulamentados e estabelecidos nos vrios nveis governamentais que , se no cumpridos, impem severas penas ao responsvel pela no ao de proteo ao meio ambiente.A gesto da manuteno da ferrovia, aliada area interna voltada ao meio ambiente, deve fazer prvia e regularmente o levantamento dos pontos locais observando: Assoreamento de cursos d'agua e de sistemas de drenagem (bueiros, valetas, sarjetas, escadas d' agua) desmoronamento, escorregamento de taludes; eroses de todo tipo; ravinamento; vooroca; perda de proteo vegetal ou outras nos taludes; condies das cercas, muros e outros meios de limitao da faixa ou do terreno ferrovirio; consequencia de tombamento de vages com carga perigosa ou contaminante; controle qumico da vegetao; etc

A gerncia da manuteno deve fazer o levantamento, o controle e o acompanhamento dos itens citados e planejar as aes necessrias, desenvolvimento um plano de aes ao longo do tempo e outro de aes imediatas, considerando aquilo que possa gerar danos irreversveis ao meio ambiente ou mesmo a interrupes do trfego ferrovirio e suas consequncias.Atualmente, considera-se que toda ferrovia possua uma rea responsvel pela gesto do meio ambiente, que interaja com outras reas da ferrovia e atue como sua interface com os rgos governamentais de meio ambiente.

Indicadores de manuteno

Ferramentas indispensveis gerncia da manuteno, os indicadores abrangem todas as reas a envolvidas: Indicadores de desempenho de cada equipamento; indicadores de desempenho de cada equipe de manuteno e de seu pessoal; indicadores de cumprimento de programas; indicadores de falha de equipamentos, componentes e peas; indicadores de custos; indicadores de pessoal (mo de obra);

De custo para cada servio realizado por pessoal prprio e terceirizado, de custo da manuteno por servio e total; de custo da manuteno pela produo da ferrovia, pelo investimento realizado, entre outros: Custo total da manuteno/ custo total da produo; etc;Manuteno dos componentes da infraestrutura ferroviriaInfraestrutura ferroviria: conjunto de terraplenos, taludes, banquetas, faixa de domnio da estrada, plataforma da ferrovia e seus sistemas de drenagem, estrutura de transposio de fluxos d'agua, vias e obstculos e estruturas de conteno de solos.O gestor da manuteno deve dispor do histrico do regime de chuvas da regio e das cheias e vazantes dos rios para poder antecipar problemas concomitantes de desbarrancamentos, problemas ambientais, assoreamento e eroso de toda ordem. So listados os servios de manuteno a serem providenciados. Servios de manuteno peridicas dos sistemas de drenagem: desobstruo de seus canais, retirando todo o material que possa impedir o livre fluxo da gua; reconstruo e reparao das descontinuidades das valetas, sarjetas, dissipadores de energia e bueiros, mantendo sua funo integra; Servios de manuteno peridica dos terraplenos, taludes e banquetas, entre outros: reconstituio da capa de proteo vegetal ou outra dos taludes sempre que detectada sua eliminao. A omisso desse servio pode levar a consequencias graves; Servios de manuteno dos sistemas de conteno de solos: vistoria peridica das condies dos muros de arrimo de todo tipo, das contenes com sacos de areia e demais, com dormentes e trilhos, entre outros; Providenciar o monitoramento ou o reparo de estruturas com fissuras e rachaduras. Servios de manuteno da plataforma ferroviria: manuteno da regularidade aparente da plataforma, livrando-a de material terroso carreado por deslizamentos ou guas, de lixo, de reteno de gua formando poas, para garantir acesso e passagem livre para qualquer ao necessria; Manter a plataforma plana, livre de vegetao, limpa e com as inclinaes necessrias ao escoamento da gua para as valetas e sarjetas; Promover a substituio de parte da plataforma sob a via frrea, como os causados pela deformao dela e pela ascenso de finos para o lastro;

Manuteno dos componentes da superestrutura ferroviriaDormentes:A manuteno de dormentes, prima principalmente por suas condies, posio (enquadramento e espaamento) e inseres de fixao. Essas trs condies se prestam a qualquer dormente, de madeira, ao, concreto, misto, entre outros. Avaliao do estado dos dormentes: verificao da existncia de trincas, fendas, rachaduras e destacamento de material; dormentes queimados ou partidos, falta de dormentes, verificao da existncia de fungos.Ao: substituir e complementar os dormentes mantendo a sua taxa por quilmetro adequada e segura ao uso deito da via Avaliao da posio dos dormentes: verificao do espaamento entre os dormentes, de modo a corrigi-lo ou complementar a taxa de dormentao; verificao da ortogonalidade dos dormentes em relao ao eixo da via, caso contrrio pode haver danos s fixaes e ao dormente e danos em equipamentos de correo geomtrica, dificuldade na correo geomtrica mecanizada quando da insero das ferramentas vibratrias de socaria;Ao: enquadrar os dormentes, restituindo-os s sua posio original e correta. Avaliao da regio das fixaes insertas nos dormentes: verificar se as placas de apoio tm sua fixao comprometida pelo estado ou posio do dormente, no caso de no haver placas de apoio, verificar as fixaes diretas (pregos);Aes: fixar, complementar ou substituir o material danificado (dormente, placa e fixao, entre outros) quando necessrio.

Trilhos: desgastes e defeitosPode-se dizer que os trilhos so o equipamento de maior custo das ferrovias. Em algumas, o percentual de seu custo material de tamanha significncia sobre todos os demais materiais utilizados (em todas as reas da empresa ferroviria) que h equipes tcnicas apenas para seu acompanhamento e controle de seu estado, desde sua instalao, o desgaste sofrido e a geometria a que se submete at o carregamento do trfego de trens que suporta, entre outros.A instalao, a substituio, a manuteno, o tratamento de recuperao de seu boleto, sua soldagem e suas ligaes, os servios de alvio de tenses e a correo de flambagem verticais e horizontais e fraturas de origem trmica, por si s, mostram a quantidade de cuidados e servios necessrios sua manuteno.Substituio de trilhos ou parte de trilhos: Causas: desgaste do boleto, que pode ser horizontal, vertical ou a combinao de ambos; Deformao causada por flambagem do trilho; (A temperatura alta, recorde no Estado do Rio Grande Sul, em 03 de fevereiro de 2010, deformou os trilhos da rede ferroviria na altura da cidade de Rio Pardo, RS.) Deformao ou fraturas causadas por acidentes; Fratura quando o trilho parcialmente substitudo; Fraturas sucessivas, indicando problemas internos, fadiga do material ou inadequao do trilho sua utilizao; Deformaes e defeitos de sua superfcie, prejudicando o rolamento normal e o contato roda-trilho; Defeitos internos detectados por meio de inspeo com equipamentos e que possam vir a comprometer a funo do trilho, por exemplo, uma fratura previsvel.Essas causas so desenvolvidas nas sees a seguir:

Desgaste do trilhoO desgaste do boleto dos trilhos gerado pelo contato das rodas e pelos altos esforos da desenvolvidos na forma de tenses concentradas. Decorre desse fato o desgaste vertical e horizontal do boleto.Algumas ferrovias estabeleceram, dentro de sua prtica e pesquisa, limites para o desgaste do boleto. Por exemplo, 20% a 25% de reduo da rea total do boleto indicariam o momento de substituio do trilho, pois o momento de inrcia do perfil utilizado desenvolveria, a partir da, tenses alm das admissveis, o que poderia causar a fratura do trilho.Porm tais regras no devem ser generalizadas, pois depende de cada ferrovia.Alm do desgaste do boleto, o trilho sobre tambm alteraes em sua alma e em seu patim, principalmente quando a via passa por locais com ambientes quimicamente agressivos, devido a produtos, condies locais, proximidade do mar, entre outros.

Deformaes e fraturas causadas por acidentes ferrovirioO peso dos vages, das locomotivas e dos carros de passageiros ao descarrilarem gera um enorme impacto e capaz de causar danos vitais superestrutura e suas partes.

Deformaes e defeitos superficiaisO rolamento normal, o conforto, os trilhos e as rodas so prejudicados de forma cumulativa, desenvolvendo deformaes e vibraes indesejadas.

Descrio geral dos defeitos nos trilhosUtilizados os procedimentos de inspeo visual ou equipamentos de pequeno ou grande porte e feita a anlise dos dados obtidos, toma--se a deciso : substituir os trilhos afetados e potencialmente inseguros ou estabelecer o monitoramento do defeito de forma a utiliz-los por mais temo sob esse controle, pois, em vrios casos, marcas externas, bolhas de gs ou incluses.Os defeitos em trilhos so classificados como internos ou externos: Defeitos internos: sua deteco feita por aparelho de ultrassom, de raios X, correntes parasitas, partculas magnticas, etc; Defeito externo: sua deteco visual, o que no impede que inspees sejam feitas por aparelhos.Os defeitos externos so: longitudinais, transversais, superficiais, desgaste, defeito em soldas, defeito em juntas, fraturas.

Acessrios:Os chamados acessrios so o conjunto de todos os elementos de fixao e ligao utilizados nos trilhos e dormentes, como placas, pregos, tirefonds, grampos, talas, parafusos.

FixaesSua manuteno inclui as seguintes operaes: Rebatimento dos pregos; Reaperto dos tirefonds, de modo a eliminar folgas entre sua aba e o patim do trilho; Os tirefonds, quando utilizados apenas para a fixao de placas de apoio, so guarnecidos de arruelas de presso, o que confere maior absoro de vibraes ao conjunto da fixao.Enfim, a manuteno das fixaes exige tarefas de reaperto, reposicionamento, complementao e substituio, quando deformadas ou fraturadas, e reposio quando faltantes.Soldagem de trilhosA soldagem dos trilhos traz a vantagens excepcionais ao rolamento, reduzindo impactos nas juntas de trilhos, amassamentos das pontas dos trilhos e transmisso de esforos excessivos aos dormentes e contribuindo para a segurana, qualidade da via e reduo de intervenes de manuteno.Aparelhos de mudana de via (AMVs)A manuteno de AMVs e aparelhos de transposio de via levam em considerao: O pessoal que se responsabiliza por sua montagem e/ou manuteno deve estar bem preparado e treinado para tal; A engenharia ou a rea de manuteno deve ter esquematizado os AMVs de cada ptio e desvio de cruzamento, identificando suas posies nos ptios e desvios e suas caractersticas: fabricante das partes do aparelho, se a chave direita, esquerda, equilateral ou assimtrica, bitola do aparelho, perfil do trilho, dados dos contratrilhos, etc.Pode-se atuar corretiva e preventivamente na manuteno do aparelho, planejada por meio do dimensionamento dos servios, do pessoal, do tempo e dos materiais, ferramentas e equipamentos necessrios, o que evitar aes mais custosas de reparao emergencial, alm de garantir maior segurana para a circulao dos trens.Quanto aos desgastes nos AMVs, a mera substituio de peas pode ser muito onerosa, assim, a recuperao por soldagem de ncleos de jacar e at de pontas das agulhas pode ser bastante adequada.LastroManuteno do lastroAs intervenes da manuteno no lastro so cada vez mais mecanizadas, pois so grandes as extenses a tratar, o que no elimina as intervenes manuais. Os servios mecanizados ou manuais mais comuns so: regularizao do lastro, manual ou mecanizada, para restabelecer as condies geomtricas da seo de lastro (banquetas, inclinao das rampas). Esse servio muitas vezes necessrio numa programao de correo geomtrica da via. restabelecer o volume de lastro, acrescentando (reforo do lastro) ou retirando o excesso de lastro existente ou descarregado numa operao. Esse servio, obviamente, pode envolver a imediata regularizao do perfil de lastro; limpeza do lastro. Essa operao pode ser local ou extensa, profunda ou superficial. Quando h uma grande contaminao do lastro por finos oriundos de sua degradao ou por acmulo de material terroso, suas funes de drenagem, absoro e transmisso de esforos ficam prejudicadas e recomenda-se sua substituio total ou parcial. Por serem, os servios manuais muito onerosos e demorados, pode-se utilizar mquinas desguarnecedora de lastro, equipamento que retira o lastro em sua totalidade, recicla (alguns modelos dessa mquina) e reutiliza o material com granulometria adequada na mesma via, reduzindo os gastos com o material, seu transporte, tempo de interveno, alm do carregamento e transporte do material retirado ou refugado.

Geometria da viaA geometria da via tem a funo de garantir a segurana no rolamento e na inscrio dos veculos nas velocidades projetas. Alm disso uma boa geometria traz menores desgastes aos materiais, mormente aos trilhos e s rodas dos veculos, e reduz as vibraes e suas consequncias.A manuteno da geometria da via considera os seguintes parmetros: alinhamento nivelamento; empeno; bitola da via.A obteno desses parmetros pode ser feita de forma: Manual (uso de cordas, nveis de bolha, nvel ptico de trilho, rgua de bitola) topogrfica (nveis e teodolitos); equipamentos de medio conjunta e contnua (carros-controle).O registro e a anlise de dados geomtricos colhidos por meio de equipamentos de medio como carros-controle so utilizados por inmeras ferrovias, que possuem seu prprio equipamento ou os alugam de empresas especializadas que realizam esse servio. H desde carros complexos, formando trens de monitoramento das condies da via, at equipamentos sofisticados embarcados num veculo rodoferrovirio.Por meio de programas de anlise durante a passagem de um carro-controle, obtem-se instantneo conhecimento dos parmetros que merecem tratamento e correo imediatos por afetarem a segurana da circulao. Outros relatrios so emitidos e analisados de forma a programar a correo geomtrica mecanizada, alocando as equipes, equipamentos e materiais necessrios para tal, alm de gerar o histrico evolutivo da geometria de cada trecho, quilmetro ou local. A possibilidade de relacionar dados geomtricos com os demais dados relativos vida permite que correlaes sejam feitas e da sejam obtidos dados, resultados, indicadores e estatsticas para tomada de decises para a manuteno, investimentos em materiais, equipamentos, pessoal, treinamentos, entre outros.GabaritosAps da passagem do carro-controle, as cominicaes de maquinistas sobre esbarros em alguns pontos da ferrovia e aps o levantamento do carro-gabarito ou vago-gabarito,a gerncia da manuteno deve corrigir imediatamente os pontos indicados fora ou prximos dos limites estabelecidos.Consideraes gerais:Pode-se dizer que o geranciamento, planejamento e execuo da manuteno de via permanete devem considerar sempre: O cadastro tcnico detalhado de todos os trechos e os componentes instalados sob sua responsabilidade; a gesto constante e atual das programaes da manuteno e de seus resultados por meio de metodologia adequada s necessidades da empresa e garantia de segurana da circulao, das pessoas e das instalaes; a influncia das aes da manuteno no entorno da ferrovia e no meio ambiente; treinamento de pessoal; uma ateno aos custos da manuteno, discriminando-os regurlamente nos relatrios, etc.Manuteno de sistemas (equipamentos eletromecnicos e eletroeletrnicos)Sistemas considerados sistema de controle; sistema de sinalizao; sistema de telecomunicao; sistema de energia; sistema de rede area de trao

Concluso

O direcionamento da manuteno ferroviria fator determinante no aumento da produtividade do transporte ferrovirio em geral. Com o aumento da previsibilidade dos servios a serem realizados, o planejamento das manutenes facilitado e o nmero de interferncias na linha frrea diminui, o que favorece o planejamento das operaes logsticas e o aumento de sua produtividade.Tratar os provveis problemas antes que eles ocorram um fator que contribui para melhoria dos fluxos de transporte, j que a interrupo do trecho por eventos corretivos se torna cada vez menor.As inspees ferrovirias de via permanente em conjunto com o planejamento de manuteno, podem de forma relevante, melhorar o processo logstico de transporte ferrovirio, atravs da anlise dos dados coletados e o conseqente direcionamento das manutenes.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

NABAIS, Rui Jos da Silva. Manual de Engenharia Ferroviria. Rio de Janeiro: Editora Oficina de textos,.

AGUIAR, Lucas Toledo. Inspeo de via permanente: um fator determinante no processo de direcionamento da manuteno ferroviria. Juiz de Fora, 2011