Superestrutura Ferroviria
Com colaborao das
notas de aula Profa. Jisela Greco
2Histria da Ferrovia
O transporte ferrovirio nasceu no sculo XIX 1 Locomotiva - 1814 - Inglaterra
z construda pelo ingls George Stephenson
z movida a vapor dgua
z essa locomotiva era capaz de puxar 30 t de carga a uma velocidade de 6 Km/h
z inovao tecnolgica: rodas unidas por correntes, para que todos os eixos participassem da trao
1 Viagem - 27/09/1825 (Inglaterra)z linha frrea ligando Stockton a Darlington
z velocidade prxima dos 25 Km/h
3Histria da Ferrovia
Meados do sculo XIX:z rodas motrizes passaram a ficar atrs da caldeira
uso de rodas de grande dimetro
sensvel aumento da velocidade
locomotiva a vapor se tornou o meio dominante de trao nas ferrovias, o que perdurou por mais de um sculo
Expanso das ferrovias Reino Unido (1840): 2000 Km de estrada de ferro Frana (1840): 550 Km Entre 1835 e 1839: ferrovia chegou Alemanha,
Blgica e Itlia
4 Expanso das ferrovias (continuao)
Estados Unidos: expanso atingiu nveis espetaculares
1840: 4.500 Km de trilhos
1850: 30.000 Km de trilhos
1914: mais de 415.000 Km de trilhos
Rssia: construo de vias frreas iniciou-se em 1836
z importncia para a unio de territrios
z caracterstica: linhas com grande extenso (cerca de 10.000 Km)
ndia (1910): 51.000 Km
5Ferrovias no Brasil
1 Estrada de ferro
z construda pelo baro de Mau (Irineu Evangelista de Souza)
z inaugurada em 30 de abril de 1854
z percurso: Porto de Mau (Baa de Guanabara) a Petrpolis
z velocidade: 38 km/h
Em 1858 inaugurou-se o primeiro trecho da ento Estrada deFerro D.Pedro II (depois Central do Brasil e hoje incorporada Rede Ferroviria Federal)
6Ferrovias no Brasil (Cont.)
A Baronesa
7Ferrovias no Brasil (Cont.)
1930: j existiam 30.000 Km de linhas
Apesar da adeso imediata s ferrovias, o Brasil deu preferncia maistarde ao transporte rodovirio
z Na dcada de 1950 foi implantada a indstria automobilstica e multiplicaram-se as estradas de rodagem pelo pas
Vrias tentativas foram feitas para reanimar o trem, terminando com aprivatizao das estradas de ferro, na dcada de 1990
O mximo que se conseguiu foi manter em funcionamento as redesde carga
Restaram apenas duas linhas regulares de passageiro, mantidas pelaVale do Rio Doce: a Estrada de Ferro Vitria-Minas (ligando Vitria eBelo Horizonte ) e a estrada de Ferro Carajs (ligando o sul do Parao Porto de So Lus) e umas dez linhas tursticas
8Elementos Principais da Via Permanente
Sublastro; Lastro; Dormentes; Trilhos
Constituio das Estradas de Ferro Infra-estrutura - terraplenagem e todas as obras situadas abaixo de
seu greide
Plataforma ou leito - superfcie final de terraplanagem Superestrutura ou via permanente - constituda pelas partes sujeitas
ao desgaste imposto pelas rodas dos veculos e pelas intempries
9Funes da Superestrutura
Permitir o rolamento dos trens Distribuir os esforos provenientes de movimentos
z verticais: peso dos trensz horizontais: longitudinal via
transversal via
Caractersticas bsicas da linha Preparada para receber grandes cargas por eixo (20 a 30t so
comuns!!!!)
Componentes ligados com a rigidez adequada construda prevendo operaes para manuteno (ou
conservao)
Tem geometria compatvel com o trem, sua segurana e controle
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Lastro e sublastro Distribuem as cargas plataforma Podem ser: solo, areia, escrias, pedras, cascalhos, pedregulhos,
pedra britada (o mais comum)
Especificaes do lastro:z massa especfica 2,7 g/cm3z coeficiente de desgaste Los Angeles 35%
z amostra: 5Kg (limpa e seca); 12 esferas de ao; 30 a 33 rpm; 500 revolues
z aps, passa-se o material na peneira #12 (1,68 mm) e pesa-se a quantidade retida
z sendo P = peso da amostra (5Kg)
Pn = peso do material retido
%35%100 =PPnPCLA
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Equipamento de abraso
tampa carga abrasiva
embreagem
Mquina de abraso Los Angeles
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Granulometria
Abertura da mallhapol mm
% quepassa
% retida eacumulada
2 1/2 63,5 100 02 50,8 90 - 100 0 - 10
1 1/2 38,0 35 - 70 30 - 651 25,4 0 - 15 85 - 100
3/4 19,0 0 - 10 90 - 1001/2 12,7 0 - 5 95 - 100
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Altura do Lastro Estudos de Talbot - bulbo de presses Sejam
p0 = presso mdia na face inferior dodormente
p = presso a uma profundidade qualquer
100%0ppK =
Segundo Talbot 025,187,53 p
hph =
ph = presso a uma profundidade h (Kg/cm2)
p0 = presso mdia na face inferior do dormente (Kg/cm2)
h = altura do lastro (cm) h 25 cm
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Determinao de p0
Sendop = carga a ser considerada sobre o dormenteb = largura do dormente (cm)c = faixa de socaria (cm) - varia de 70 a 80 cm para bitola mtrica e de 80 a
90 cm, para bitola larga
perfil transversal perfil longitudinal
cbpp =0 Qual o valor de p?
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A AREA (American Railway Engineering Association) recomenda
pesadamaisrodadaacapdoCnpp ndn argsen,=
dormentesdoscentrosentredistveculodoeixosentredistncia
adn
.==
)/100(000.30
12
hKmVVCd
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Dormentes Viga transversal que transmite ao lastro os esforos aplicados Podem ser de madeira, ao, concreto, mistos Tm como uma de suas funes manter a bitola da via correta Dimenses:
Bitola de 1,00 m Bitola de 1,60 m
madeira concreto madeira concreto
Comp. (m) 2,00 1,75 2,80 2,40Alt. (m) 0,16 0,19 0,17 0,20
Largura (m) 0,22 0,20 0,24 0,29Peso (Kg) 70 140 110 190
Dormentes de madeira:z renem todas as qualidades exigidas para o dormente: durabilidade, resistncia,
elasticidade e permitem boa fixaoz agentes biolgicos causadores da destruio da madeira: fungos e insetosz tratamento qumico dos dormentes
Dormente de concreto
Dormente de ao
Dormente misto(Roger
Soneville)
Trilhos Ser a superfcie de trfego e guia dos trens Suportar os esforos transmitidos pelo trem Distribuir e transmitir tais esforos Contribuir para a rigidez longitudinal da linha Suportar e transmitir os esforos atribudos
temperatura nos trilhos e no ambiente
Principais funes
De fabricao Originados em servio:
z deformao das pontasz autotmpera superficialz escoamento na superfcie do boletoz desgaste da alma e patim por ao qumicaz desgaste do trilho por atritoz fraturas dos trilhos
Defeitos nos Trilhos
Caractersticas e dimenses dos trilhos
COMPRIMENTO DE TRILHOS DA SIDERRGICA: 12, 18, 24m
MAS A FERROVIA SOLDA OS TRILHOS EM OFICINA, OU NA LINHA
FEPASA - RIO CLARO: 300m
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Pr-dimensionamento de trilhosDeterminao da Carga de Clculo
Pclculo = P . Cd
)/100(30000
12
hKmVVCd
Bitola distncia entre os boletos de trilhos
Bitolas mais usuais Mtrica: 1,00m (estreita) Larga: 1,60m (bitola padro) Internacional: 1,435m
A bitola define as relaes geomtricas trem-via
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Fixaes Ligam os trilhos ao dormente Transmitem cargas entre o trilho e o dormente
Fixao GEO -origem nas
ferrovias alems
Outro tipo de fixao elstica
(grampo elstico duplo)
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Juntas entre trilhos So os espaos entre trilhos O tamanho das juntas denominado folga de junta Quando a folga de junta zero, a junta denominada topada A folga de junta varia ao longo do tempo A mxima folga de junta entre trilhos estimada em 2cm
Talas de juno Ligam trilhos nas juntas Transmitem trao ou compresso entre os
trilhos
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Socadora
Soca: efetuada abaixo dos dormentes, regio de soca
a operao para compactar o lastro e fornecer a resistnciapara suportar as cargas
Manual (com a soca, um tipo especial de picareta), ouMecnica
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Socadora niveladoraAcabadora
Mquina para limpeza de
lastro
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Mecnica da Locomoo
Tipos de veculos:z veculos que tracionam: material de trao
z locomotivas
z veculos tracionados: material rodantez carros
veculos que transportam, exclusivamente, passageiros
z vages veculos destinados ao transporte de cargas
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Locomotivas a vapor
Sua energia fornecida pela expanso do vapor que produz trabalho nos cilindros
Locomotiva Baldwin, para bitola mtrica, fabricada em 1895
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Locomotiva diesel - eltrica
Utiliza como fonte de energia um motor diesel transportado pela prpria locomotiva
Locomotiva eltrica
Trao eltrica
Primeiro trem eltrico
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Tipos de vagesz Vago fechadoz Vago gaiolaz Vago gndola (abertos na parte superior)z Vago plataforma (simples estrados para transporte de veculos,
mquinas, trilhos etc.)
z Vago tanquez Vago frigorficoz Vago tremonha (o fundo formado por planos inclinados, com
portas para descarga de fundo)
Vago Fechado
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