Apostila 1-Via permanente

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO 
FACULDADE DE ARQUITETURA ENGENHARIA E TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
NÚCLEO DE ESTUDOS DE LOGÍSTICA E TRANSPORTE- NELT 
 
 
 
 
 
 
FERROVIAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VIA PERMANENTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luiz Miguel de Miranda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CUIABÁ / MT 
MARÇO / 2020 
2 
 
 
 
ÍNDICE 
1 Via permanente 05 
2 Bitola 14 
 2.1 Conceitos 14 
 2.2 Tolerância 18 
 2.3 Jogo de via 19 
3 Sublastro 17 
4 Lastro 21 
 4.1 Elasticidade 22 
 4.2 Materiais 23 
 4.3 Faixas granulométricas 24 
 4.4 Dimensionamento 27 
5 Dormentes 33 
 5.1 Dormentes de madeira 34 
 5.2 Dormentes de concreto 43 
 5.3 Dormentes metálicos 48 
6 Fixações 49 
 6.1 Fixações rígidas 49 
 6.2 Fixações elásticas 51 
 6.3 Fixações duplamente elásticas 56 
 6.4 Retensores 57 
7 Trilhos 58 
 7.1 Perfis Stephenson e Vignole 59 
 7.2 Trilho de aço-carbono 59 
 7.3 Composição química 60 
 7.4 Características geométricas 60 
 7.5 Comprimento e furação 60 
 7.6 Classificação 61 
 7.7 Identificação 61 
 7.8 Trilho de aço-liga 62 
 7.9 Desgaste do trilho 62 
 7.10 Juntas de dilatação 65 
 7.11 Avarias de trilhos 68 
 7.12 Relações entre as dimensões dos trilhos 72 
 7.13 Trilhos especiais 74 
 7.14 Durabilidade 75 
8 Classificação das linhas 82 
9 Terminologia básica 82 
 Bibliografia 84 
 
FIGURAS 
 
Figura 1 Seção transversal da via permanente ferroviária 05 
Figura 2 Seção transversal-tipo das Normas Brasileiras 05 
Figura 3 Seção transversal em linha dupla 06 
Figura 4 Seção transversal em curva com superelevação 06 
Figura 5 Gabarito de pontes em tangente, linha singela, bitola métrica 07 
Figura 6 Gabarito de pontes em tangente, linha singela, bitola larga 08 
Figura 7 Gabarito de túneis em tangente, linha singela, bitola larga 09 
Figura 8 Gabarito de tuneis em tangente, linha singela, bitola métrica 10 
Figura 9 Seção transversal em túneis, linha singela, bitola larga totalmente revestida em 
concreto 
11 
Figura 10 Seção indicativa da definição de bitola 11 
Figura 11 Seção em bitola mista com 3 trilhos 14 
Figura 12 Seção em bitola mista com 4 trilhos 14 
Figura 13 Controle de bitola e nivelamento dos trilhos 16 
3 
 
 
 
Figura 14 Detalhe do jogo de via 16 
Figura 15 Jogo de via 17 
Figura 16 Faixa granulométrica da RFFSA 22 
Figura 17 Detalhe do lastro na linha corrida 23 
Figura 18 Detalhe do lastro em pátios 24 
Figura 19 Bulbo de pressões no lastro 25 
Figura 20 Gráfico das curvas de Talbot 26 
Figura 21 Faixa de socaria 26 
Figura 22 Esquema da redução dinâmica no truque ferroviário 28 
Figura 23 Base rígida da locomotiva 29 
Figura 24 Dormente de madeira com placa de apoio 31 
Figura 25 Placa de apoio 31 
Figura 26 Seção da madeira 32 
Figura 27 Seções usuais de dormentes de madeira 33 
Figura 28 Vista do encaixe lastro-dormentes 34 
Figura 29 Grade de dormentes de madeira sobre vigas metálicas 34 
Figura 30 Pregação cruzada em dormentes de madeira 35 
Figura 31 Empilhamento de dormentes de madeira 36 
Figura 32 Organograma de atividades para dormentes de madeira 36 
Figura 33 Autoclave de beneficiamento de dormentes de madeira 39 
Figura 34 Dormentes de concreto monobloco 41 
Figura 35 Dormente francês (RS) 42 
Figura 36 Armadura dos blocos 42 
Figura 37 Dormente polibloco 43 
Figura 38 Dormente de concreto protendido 43 
Figura 39 Dormente metálico 45 
Figura 40 Tirefões e pregos de linha 47 
Figura 41 Prego elástico simples 49 
Figura 42 Prego elástico duplo 49 
Figura 43 Grampos tipo MI 50 
Figura 44 Fixações tipo RN 50 
Figura 45 Vista explodida da fixação RN 50 
Figura 46 Grampos de mola 51 
Figura 47 Fixação tipo Pandrol 51 
Figura 48 Fixação tipo AP 52 
Figura 49 Fixação tipo DENICK 52 
Figura 50 Fixação tipo GEO 53 
Figura 51 Detalhe da placa K da fixação GEO 53 
Figura 52 Fixação elástica GEO em dormentes polibloco e metálico 53 
Figura 53 Diagrama de deformações das fixações duplamente elásticas 54 
Figura 54 Retensores FAIR V e FAIR T 55 
Figura 55 A imobilidade do retensor 55 
Figura 56 Perfis Stephenson e Vignole 56 
Figura 57 Perfis Stephenson utilizados em linhas de bondes e VLT 56 
Figura 58 Identificação do trilho 59 
Figura 59 Ângulo do friso da roda 60 
Figura 60 Seção tronco-cônica da roda ferroviária 61 
Figura 61 Eixo ferroviário 61 
Figura 62 Composição e peso 61 
Figura 63 Desgaste máximo 62 
Figura 64 Medição de desgaste do trilho 62 
Figura 65 Carro de inspeção de linha 63 
Figura 66 Tala de junção 63 
Figura 67 Furação do trilho para assentamento da tala de junção 65 
Figura 68 Tipos de juntas 66 
Figura 69 Deformação das pontas 66 
Figura 70 Couro de crocodilo na superfície do boleto 67 
Figura 71 Escoamento superficial do boleto com rebarbas 67 
4 
 
 
 
Figura 72 Desgaste por ação química da alma e patim 67 
Figura 73 Desgaste por atrito dos frisos das rodas 68 
Figura 74 Desgaste ondulatório da superfície do boleto 68 
Figura 75 Canoa solda 69 
Figura 76 Defeitos de fabricação 69 
Figura 77 Dimensões do perfil Vignole 69 
Figura 78 Perfil Vignole desgastada pelo uso 73 
Figura 79 Lubrificador de trilhos 79 
 
 
TABELAS 
 
Tabela 1 Valores limites das seções transversais 06 
Tabela 2 Bitolas mais usadas no mundo 15 
Tabela 3 Bitolas no Brasil 15 
Tabela 4 Faixa granulométrica para o lastro 24 
Tabela 5 Faixas granulométricas da RFFSA 25 
Tabela 6 Principais tipos de dormentes de madeira 38 
Tabela 7 Características dos trilhos de aço-carbono 59 
Tabela 8 Composição química do aço-carbono (%) 60 
Tabela 9 Características dos trilhos empregados nas ferrovias brasileiras 60 
Tabela 10 Dimensões dos principais trilhos empregados no Brasil 73 
Tabela 11 Coeficientes de ajuste em função do tipo de trilho 79 
Tabela 12 Coeficientes de ajuste em função da velocidade dos trens 79 
Tabela 13 Coeficientes de ajuste em função das rampas 79 
Tabela 14 Coeficientes de ajuste em função dos raios de curvatura 80 
Tabela 15 Coeficientes de ajuste em função da carga por eixo 80 
Tabela 16 Coeficientes de ajuste em função do trem de projeto 80 
Tabela 17 Coeficientes de ajuste da bitola 80 
Tabela 18 Coeficientes de ajuste em função das características da plataforma 81 
Tabela 19 Tipos de dormentes para os tipos de linha 82 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 
1- Via permanente 
É a superestrutura ferroviária ou metroviária elástica, constituída por lastro, dormente, 
trilho e acessórios de fixação que está sujeita ao desgaste normal devido às intempéries ou ao 
uso continuado. Alguns autores incluem na via permanente o sublastro, que para outros integra 
a infraestrutura. Os elementos ou camadas acima referidos podem ser substituídos quando é 
atingido o limite de tolerância no que tange à segurança do tráfego, ou de economia, ou ainda 
o de eficiência, à exceção do sublastro. Na Figura 1 está mostrada a seção transversal. 
Figura 1 – Seção transversal da via permanente ferroviária 
 
As normas brasileiras para estradas de ferro estabelecem para as seções transversais-
tipo da via permanente os valores destacados na Figura 2. 
Figura 2 – Seção transversal-tipo das Normas Brasileiras 
 
 
 
 
 
 
 
 
FONTE: DNEF (1966) 
Nos segmentos em linhas duplas ou múltiplas, muito comuns em pátios e terminais, as 
dimensões recomendadas pelas normas estão mostradas na Figura 3. 
 
 
 
 
 
3,0% 3,0% 
L 
0,15 
2,80 / 2,00 
W 
0,15 
3,0 
2,0 
3,0 
2,0 
0,55 X Y B 
A 
6 
 
 
 
Figura 3- Seção transversal em linha dupla 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FONTE: DNEF (1966) 
 
Obs: a largura das entrevias nos desvios e pátios poderá ser maior ou menor com o mínimo 
de 3,80 m na bitola de 1,60 m e de 3,50 na bitola de 1,00 m 
As dimensões usuais para a seção transversal da via permanente, para os mais diversos 
casos estão indicadas na Tabela 1. 
Tabela 1- Valores limites das seções transversais 
Tipos Bitola larga (1,60 m) Bitolamétrica (1,00 m) 
A X Y W A X Y W 
Troncos 0,40 
0,30 
1,72 
1,57 
0,53 
0,53 
3,05 
2,90 
0,30 
0,20 
1,42 
1,26 
0,53 
0,54 
2,45 
2,30 
Subsidiárias 0,25 
0,20 
1,49 
1,41 
0,51 
0,49 
2,80 
2,70 
0,30 
0,15 
1,26 
1,10 
0,54 
0,52 
2,30 
2,20 
FONTE: DNEF (1966) 
os segmentos em curvas, as seções recebem a superelevação, que é introduzida mediante 
elevação da parte externa dos dormentes, que não deve ser acompanhada pela plataforma de 
terraplenagem, para evitar que as águas precipitadas na plataforma corram para baixo do lastro, 
como mostra a Figura 4. 
Figura 4- Seção transversal em curva com superelevação 
 
 
 
 
 
 
FONTE: DNEF (1966) 
 
2,80/2,00 2,80/2,00 
W W 4,25/4,00/3,50 
X Y 0,55 B 
0,15 0,15 0,15 
0,15 
3,0% 3,0% 
3,0 
2,0 
3,0 
2,0 A A 
L 
A 
0,15 
0,15 
W 
X Y B 
2,80 / 2,00 
3,0% 3,0% 
L 
7 
 
 
 
As normas recomendam ainda a observância das dimensões destacadas nos gabaritos 
para seções transversais em obras de arte especiais (pontes, viadutos e túneis), indicadas nas 
Figuras 5 a 8. 
Figura 5- Gabarito de pontes em tangente, linha singela, bitola métrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs: O gabarito em curva deverá ser acrescido para inscrição do carro com as seguintes dimensões: 
Comprimento ➢ 18,30 m 
Largura ➢ 2,85 m 
Altura ➢ 3,80 m 
Distância entre pinos ➢ 12,00 m 
 
 
FONTE: DNEF, (1966) 
 
 
 
 
 1,00 2,00 1,00 
Fio de contato 
4,00 
1,00 
0,50 0,50 
0
,9
0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3
,8
0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
,4
0
 
6
,1
0
 
5
,5
0
 
8 
 
 
 
Figura 6- Gabarito de pontes em tangente, linha singela, bitola larga 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs: 
O gabarito em curva deverá ser acrescido para inscrição do carro com as seguintes dimensões: 
Comprimento ➢ 26,00 m 
Largura ➢ 3,06 m 
Altura ➢ 4,45 m 
Distância entre pinos ➢ 18,14 m 
 
FONTE: DNEF (1966) 
 
 
 
 1,20 2,50 1,20 
Fio de contato 
1,60 
1
,2
0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3
,7
5
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 1
,8
0
 
6
,7
5
 
5
,7
0
 
 0,75 3,40 0,75 
3,06 
4
,4
3
 
4,90 
 Gabarito da ponte 
 Perfil do vagão 
9 
 
 
 
 
Figura 7- Gabarito de túneis em tangente, linha singela, bitola larga 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs: 
- o gabarito em curva de raio inferior a 500 m deve ser acrescido para inscrição de carro com as 
seguintes dimensões: 
Comprimento ➢ 26,00 m 
Largura ➢ 3,06 m 
Altura ➢ 4,45 m 
Distância entre pinos ➢ 18,14 m 
- quando houver necessidade de revestimento e somente na abóbada, para apoio deste, deve ser 
deixado um ressalto de 0,15 m aumentando-se os raios de igual dimensão, sem aumento da altura do 
túnel 
FONTE: DNEF (1966) 
 
4,90 
5,50 
1,60 
3,70 
2
,3
5
 
2
,3
5
 
2
,9
5
 
R = 2,70 R = 2,70 
R = 4,50 R = 4,50 
144º 
26º 
Fio de contato 0
,6
5
 
5
,7
0
 
6
,3
5
 
10 
 
 
 
 
 
Figura 8- Gabarito de túneis em tangente, linha singela, bitola métrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs: 
- o gabarito em curva de raio inferior a 500 m deve ser acrescido para inscrição de carro com as 
seguintes dimensões: 
 
- a altura do fio de contato nas curvas é contada do topo do trilho mais alto 
 
FONTE: DNEF (1966) 
Comprimento ➢ 18,30 m 
Largura ➢ 2,85 m 
Altura ➢ 3,80 m 
Distância entre pinos ➢ 12,00 m 
4,00 
4,70 
1,00 
2
,5
0
 
2
,5
0
 
R = 2,38 R = 2,38 
R = 4,50 R = 4,50 
125º 
35º 
Fio de contato 0
,7
0
 
5
,5
0
 
6
,2
0
 
4,05 4,05 
3
,3
0
 
11 
 
 
 
As pontes e viadutos ferroviários foram concebidas em estrutura metálica e devem ter 
refúgios para atender operações correntes de conservação e manutenção da via permanente, 
como mostra a Figura 9. 
Figura 9- Seção transversal em ponte de estrutura metálica 
 
 
 
 
 
 
 
 
2- BITOLA 
2.1- Conceitos 
 É a distância compreendida entre as faces internas do boleto de duas linhas de trilhos, 
medida a 12 mm abaixo da superfície de contato das rodas dos veículos com o trilho, como 
mostra a Figura 10. 
Figura 10 – Seção indicativa da definição de bitola 
 
FONTE: RFFSA (1972) 
A bitola constitui uma característica singular das ferrovias em quase todos os países. 
Como os custos de implantação são medianamente elevados, usou-se em grandes escala o 
expediente de reduzir esses custos com a redução da bitola. Essa medida permite obter 
expressivas reduções nos custos da superestrutura, na infraestrutura e no material rodante. 
Desse modo, há uma diversidade de bitola de país para país, como também dentro do próprio 
país. 
Mais recentemente, com a necessidade de intercâmbio entre países vizinhos, partiu-se 
para uma tentativa de padronização da bitola, que pelo menos, na Europa e nos Estados Unidos, 
vem sendo alcançada. Outro aspecto notável é que bitolas de maiores dimensões resultam em 
2,80 
1,60 1,80 1,00 1,80 
12 
 
 
 
maiores capacidade de carga, que é uma característica para grandes distâncias de transporte. 
Assim, a bitola européia deverá ser naturalmente inferior à americana, pois enquanto que para 
uma mesma distância, num caso tem-se mais de uma dezena de países, no outro tem-se um 
único país, cuja máxima distância na direção leste-oeste, equivale à distância entre 5 ou 6 
países, cada uma com sua estrutura política, rede de transporte, e problemas com a bitola, 
naturalmente. 
Nesse sentido é que se tem a denominada bitola internacional, que é a bitola padrão das 
ferrovias européias, com 1,435m. As demais bitolas ainda em uso estão destacadas na Tabela 
2. 
Tabela 2- Bitolas mais usuais no mundo 
Países Bitolas Países Bitolas 
Itália 1,445 m França 1,440 m 
Espanha 1,674 m Portugal 1,665 m 
Argentina 1,676 m Rússia 1,523 m 
Estados Unidos 1,675 m Reino Unido 1,445 m 
 A adoção de bitola internacional não exclui o problema de diversidade de bitolas. Até 
mesmo nos Estados Unidos e Rússia, ou ainda no Reino Unido existem outras bitolas em uso. 
 No Brasil o problema não é diferente. Só que talvez, a solução possa ser mais simples 
devido à unidade nacional. As bitolas em uso no país com respectivas extensões estão indicadas 
na Tabela 3. 
Tabela 3- Bitolas no Brasil 
Bitolas Dimensão (m) Extensão (km) 
Larga 1,600 7.492 
Métrica 1,000 23.027 
Internacional 1,435 200 
Mista 1,600/1,000 510 
Total 31.229 
Obs.: Não se considerou nesse quadro a bitola de 0,76 m por estar em fase de erradicação, passando então a 
denominação de bitola estreita para a bitola métrica. 
 Como se pode perceber a adoção de uma ou outra bitola é cercada de vantagens e 
desvantagens, dentre as quais, as mais citadas são: 
 
 
13 
 
 
 
 
Na infraestrutura 
- a bitola métrica permite soluções mais econômicas, pois é compatível para menores 
raios de curvatura, o que constitui vantagem em terrenos acidentados; 
- a bitola métrica exige uma plataforma de terraplanagem com largura inferior à da bitola 
larga, que se refletirá em economia nas seções transversais das pontes, viadutos e túneis, 
e de maneira geral, no custo da terraplanagem e obras de arte correntes. 
Na superestrutura 
- a bitola métrica resulta em economia para a via permanente pois exige menor volume 
de lastro e dormentes de menores dimensões; 
- o fato da bitola estreita ser indicada para menores volumes de cargas, os elementos da 
via permanente podem ser de característicasde resistência inferiores às da bitola larga, 
pois referem-se a veículos de menores capacidades de carga e tração, e por conseguintes, 
menores dimensões. 
No material rodante 
 - o material rodante (locomotivas, carros de passageiros e vagões de cargas) utilizado 
nas linhas de bitola estreita tem custos inferiores aos custos da bitola larga, sem prejuízo do 
desempenho da via, mas sim pela capacidade de carga definida para cada tipo de equipamento. 
Na resistência do trem 
- a bitola estreita oferece maior resistência ao desempenho do trem pelo fato da 
resistência ser inversamente proporcional à bitola. 
 Alguns países entre os quais o Brasil usam o expediente da bitola mista, que resume ao 
emprego simultâneo de duas bitolas com o terceiro ou quarto trilho, que constitui solução para 
a descontinuidade de bitolas entre dois países limítrofes, ou mesmo para dois ramais de uma 
mesma operadora. Este fato se dá no Brasil, onde tem sido usada a bitola mista com o terceiro 
trilho. Na bitola mista com emprego do 3º trilho, o trilho comum externo é usado pelos veículos 
das duas bitolas, causando então desgaste diferenciado nos trilhos, e gerando solicitação 
excêntrica nos dormentes e na via. A Figura 11 ilustra essa situação. 
 
 
14 
 
 
 
 
Figura 11- Seção em bitola mista com 3 trilhos 
 
 
 
 
A segunda situação só é possível quando a diferença entre as duas bitolas deixa espaço 
para a fixação dos trilhos. Tem como vantagem a distribuição equitativa dos esforços, e tem 
como desvantagem a necessidade de usar mais um trilho. Nessa situação o desgaste dos trilhos 
é igual para cada uma das bitolas e a carga é centrada em relação aos dormentes e à via, não 
gerando esforços diferenciais no dormente e no lastro 
Deve-se contudo ressaltar que a bitola mista constitui medida excepcional para resolver 
problemas localizados de quebra de bitola (descontinuidade de bitola). Por isso, usá-la com 
solução generalizada para unificação da bitola esbarra em custos proibitivos de implantação e 
manutenção. A Figura 12 mostra esse tipo de conjugação de bitolas. 
Figura 12- Seção em bitola mista com 4 trilhos 
 
 
 
 
De qualquer forma, deve ser destacada a recomendação do antigo DNEF – 
Departamento Nacional de Estradas de Ferro, de que os novos projetos (após 1966) devem ser 
detalhados com a infraestrutura compatível para bitola larga, enquanto a superestrutura deve 
ser aquela indicada pelos estudos econômicos de demanda e de tração. Essa recomendação tem 
o mérito de que uma futura modificação de bitola estreita para bitola larga é possível, mas tem 
um elevado custo pelo fato da necessidade de interrupção do tráfego ferroviário no trecho que 
se quer alterar. 
 
1,00 m 
1,60 m 
 
 
 
Bitola 1 
Bitola 2 
 
15 
 
 
 
2.2 - Tolerância da bitola 
 Se o friso da roda ficasse totalmente encostado na face interna do boleto do trilho, não 
haveria movimento do veículo. Diante disso é fácil perceber que existe uma folga entre essa 
bitola e o rodeiro do veículo ferroviário. Essa folga deve ser bem ajustada, uma vez que 
alterações nessas medidas podem acarretar o descarrilamento das composições ferroviárias e a 
alteração da bitola da via pode se dar pelos seguintes fatores: 
- deslocamento lateral do trilho; 
- alteração da inclinação do trilho; 
- desgaste lateral do boleto. 
O deslocamento lateral do trilho é devido quase sempre ao afrouxamento das fixações, 
principalmente no caso de dormentes de madeira, as fixações rígidas. Quando isso ocorre deve 
ser feita nova furação no dormente de madeira para reaperto dos tirefões ou pregos de linha, e 
os furos velhos devem ser vedados com tarugos de madeira impregnados com substâncias 
preservativas. No caso de dormente de concreto, a causa provável é o cisalhamento dos 
parafusos da fixação e a solução é difícil, pois os parafusos são fundidos no concreto, integrando 
as armaduras e não há como trocá-los. Semelhante é a causa do afrouxamento do trilho no 
dormente metálico, onde os parafusos que prendem as fixações são fundidos na chapa do 
dormente. 
A alteração da inclinação do trilho pode ser decorrente de defeito na inclinação da placa 
de apoio, no entalhe do dormente de madeira, ou então do abatimento do lastro sob o dormente, 
que o desnivela. No caso de defeito no entalhe do dormente de madeira, deve-se retirá-lo e 
corrigir o entalhe. No caso de abatimento do lastro, o defeito assume maiores proporções e as 
correções passam pela execução de nova operação de soca. 
Quando a bitola for alterada pelo desgaste excessivo do boleto, deve ser feito um 
levantamento detalhado sobre a vida útil do trilho, correções no alinhamento, principalmente 
se for em curva, e a solução passará pelo reposicionamento do trilho e pelo estudo de 
esmerilhamento do trilho, e em último caso a substituição. Na Figura 13 é mostrada a 
ferramenta com a qual esses deslocamentos são controlados. 
 
 
 
 
 
16 
 
 
 
 
 
Figura 13- Controle de bitola e nivelamento dos trilhos 
 
FONTE: GEOVIA (2001) 
Para permitir o movimento dos veículos as normas estabelecem tolerâncias máxima que 
variam para cada tipo de linha. No Brasil essa tolerância varia de 3 a 6 mm nos trechos em 
tangentes, chegando até 10 mm nas curvas, acrescida da superlargura. 
2.3- Jogo de via 
Jogo de via é definido como a diferença entre a bitola do rodeiro, medido de eixo a eixo 
dos boletos dos trilhos nos trechos em tangente, e a bitola do material rodante, medida entre as 
faces internas dos frisos das rodas, tomada a 10 mm abaixo da superfície de contato das rodas 
com o trilho, conforme está mostrado na Figura 14. 
Figura 14- Detalhe do jogo de via 
 
 
 
Em que se tem: 
J = B - b 
B 
b 
17 
 
 
 
 J- folga da via 
 B- bitola do rodeiro 
 b- bitola da linha 
Como se vê, o jogo de via corresponde à folga da bitola, que permite a movimentação 
dos veículos, mostrada na Figura 15. 
 
Figura 15- Jogo de via 
 
FONTE: Brina, 1992 
 Em que se tem: 
 J - Jogo de via 
 b - bitola de via 
 B - bitola do material rodante 
 E - espessura do friso. 
O jogo de via, normalmente adotado de 10 mm assegura a liberdade do friso em relação 
ao boleto, e se mantém em função da conicidade da roda associada à inclinação do trilho. Assim, 
pode-se dizer que a conicidade, além de combater a tendência de reviramento do trilho, ainda 
assegura o jogo de via, que por sua vez reduz a possibilidade de desgaste oblíquo da superfície 
de rodagem. 
3- SUBLASTRO 
 É a camada de material granular do tipo A–1 (classificação HRB) executada sobre a 
camada final da terraplanagem, que tem as seguintes funções: 
- aumentar a capacidade de suporte da terraplenagem; 
- evitar a penetração das partículas do lastro na camada final de terraplenagem, 
contaminado este com as argilas daquela; 
18 
 
 
 
- proteger a camada final da terraplenagem contra infiltrações das águas pluviais; 
- receber a imprimação, desde que esta seja recomendada, para aumentar a 
impermeabilização da plataforma de terraplenagem, em locais de elevados índices 
pluviométricos. 
Como já se destacou, é mais comum integrar o sublastro à infraestrutura até mesmo 
porque as técnicas de execução são típicas de camadas granulares. 
Especificações 
Os materiais empregados na execução do sublastro devem atender às seguintes 
exigências: 
• IG = 0 
• LL < 35% (menor ou igual) 
• IP < 6% (menor ou igual) 
• E max. ≤ 1% 
• CBR > 20 % 
• GC > 100% 
Como camada granular, a execução do sublastro assemelha-se à das camadas de base 
ou sub-bases dos pavimentos rodoviários. Nesse particular deve-se empregar espessura 
constante de 20 cm, a menos de outra recomendação expressa no projeto. Quanto ao grau de 
compactação, este deve ser no mínimo de 100% referido à energiado ensaio do Proctor 
modificado. 
 A imprimação, se houver recomendação para tal, deverá ser feita com asfalto diluído de 
cura média do tipo CM – 30, com taxa de aplicação da ordem de 1,1 l/m2. 
4- LASTRO 
É a camada de material granular de granulometria aberta e uniforme, executada sobre o 
sublastro, que sustenta os dormentes, e que tem as seguintes funções: 
- transmitir ao sublastro a tensão residual dos esforços gerados pelo tráfego ferroviário; 
- assegurar elasticidade à camada para atenuar a trepidação causada pela ação das cargas 
transmitidas pelas rodas dos veículos; 
- facilitar a drenagem da superestrutura ferroviária; 
- impedir movimentos longitudinal e transversal dos dormentes; 
19 
 
 
 
- assegurar uma superfície flexível e uniforme para assentamento dos trilhos; 
- assegurar a vigência da elasticidade do sistema. 
4.1- Elasticidade 
A elasticidade da via é a característica que assegura o retorno da camada à situação 
anterior quando cessa a ação que gerou a deformação. No caso da via permanente há dois tipos 
de esforços, e por extensão, duas deformações transientes que se superpõem, a saber: 
- as deformações geradas pelas tensões de compressão e tração dos trilhos, que são 
função das variações de temperatura ambiente; 
- as deformações geradas pela ação do tráfego, que se resumem a tensões verticais sobre 
o trilho, dormentes, lastro e sublastro. 
As deformações causadas pelas tensões de dilatação e retração do trilho tem duração 
igual ao tempo que se dá a variação da temperatura, enquanto o outro grupo de deformações é 
de ação instantânea, e dura o tempo de passagem dos veículos, sob o peso das rodas. É 
importante assinalar que tanto um quanto outro conjunto de deformações devem ser rigidamente 
controladas para não desestabilizarem a linha. 
 Os fatores decisivos para essa proteção são: 
- o correto funcionamento das juntas de dilatação nas emendas dos trilhos; 
- o peso do lastro para impedir a livre movimentação dos dormentes, que tendem a se 
movimentar empurrados ou tracionados pela dilatação ou retração dos trilhos; 
- o emprego de um sistema de fixação dos trilhos aos dormentes que garanta permanente 
pressão entre esses elementos, sem contudo prejudicar a elasticidade; 
- a elevada resistência mecânica do agregado empregado no lastro para resistir aos 
esforços de compressão que tendem a esmagar os grãos dos agregados; 
- a uniformidade dos agregados empregados no lastro (reduzido número de diâmetros 
das partículas) que garantirá a elasticidade e a rápida drenagem da via permanente; 
- a elevada resistência ao desgaste por abrasão, para impedir a produção de finos que 
possa vir a colmatar a camada ou alterar a granulometria dos grãos dos agregados. 
 Quando esse conjunto de fatores tem sua eficiência comprometida, diz-se que a linha 
perdeu a elasticidade, e os defeitos que mais se destacam são: 
20 
 
 
 
- as deformações verticais das camadas passam a ser permanentes, o que indica que a 
elasticidade da camada de lastro está se exaurindo; 
- se o agregado tiver baixa resistência, o atrito entre as partículas produzirá uma 
porcentagem de finos, que impermeabilizará ou dificultará o escoamento das águas 
precipitadas sobre a via permanente; 
- ocorrendo modificação na granulometria desses agregados, a elasticidade fica 
comprometida, tornando a via mais rígida e por extensão, gerando mais desgaste dos 
trilhos e do material rodante; 
- se o peso do lastro for insuficiente para opor resistência às tensões desenvolvidas pela 
dilatação dos trilhos, as juntas sofrerão as conseqüências, e não podendo assimilar essas 
deformações, instala-se o fenômeno da flambagem da linha ou o risco de ruptura por 
cisalhamento da seção do trilho; 
- se as fixações não forem adequadas para resistirem à trepidação causada pela passagem 
dos veículos, os trilhos ficarão soltos abrindo caminho para o descarrilamento. 
4.2- Materiais 
O lastro pode ser executado com diversos tipos de materiais, considerando a utilização 
prevista para o trecho ou ramal ferroviário que se está implantando. De uma maneira geral pode-
se destacar os seguintes tipos de materiais para emprego na execução do lastro; 
- Areia: bom material por ser pouco compressível, com elevada resistência, tem porém como 
inconveniente a possibilidade de carreamento pelas águas pluviais, a produção de pó 
danosa para as engrenagens do material rodante, devido à elevada abrasão, admitindo-
se seu emprego apenas em pátios de oficinas e outras instalações em rampa nula, e onde 
os veículos desenvolvam baixas velocidades; 
- Cascalho: constitui-se de material de bom desempenho para execução do lastro, exigindo 
porém beneficiamento de classificação, lavagem e britagem. Os cascalhos lateríticos e 
seixos rolados são excelentes materiais para a execução do lastro; 
- Escória de alto forno: material de boa dureza, desempenho e permeabilidade, exigindo 
igualmente, operação de britagem, sendo recomendável para linhas próximas de usinas 
siderúrgicas, mas apresentam o inconveniente de pouco peso, que como se viu 
anteriormente, é uma das qualidades mais representativas para indicação do lastro; 
21 
 
 
 
- Pedra britada: material de boa dureza, elevada permeabilidade, satisfatória resistência ao 
intemperismo e não produz finos, constituindo-se na solução mais adequada para 
execução do lastro da via permanente, seja na linha corrida, pátios de cruzamentos, ou 
quaisquer outras instalações. 
4.3- Faixas granulométricas 
De uma forma geral, quase todas as operadoras no Brasil empregam a pedra britada para 
compor o lastro de suas vias permanentes. Para garantir as qualidades destacadas no texto deve-
se ter uma granulometria uniforme. Assim pode-se definir agregado de granulometria uniforme 
aquele em que ocorrem poucos diâmetros, e de dimensões bem próximas umas das outras, cuja 
característica principal é o elevado índice de vazios. Se esses diâmetros forem de grandes 
dimensões (compreendidos entre 1 e 3 polegadas) tem-se além da uniformidade, uma elevada 
elasticidade. Os agregados empregados na execução do lastro devem atender às seguintes 
exigências: 
 min = 2,7 t/m
3 
 = 700 kg/cm2 
a = 8 g/dm3 (absorção para amostra de 230 g) 
Um exemplo de faixa granulométrica para o lastro está indicada na Tabela 4. 
Tabela 4- Faixa granulométrica para o lastro 
Peneiras mm % PASS % Retida acumulada 
2 ½” 63,5 100 0 
2” 50,8 90-100 0-10 
1 ½” 38,0 35-70 30-65 
1” 25,4 0-15 85-100 
¾” 19,0 0-10 90-100 
½” 12,7 0-5 95-100 
FONTE: AREA, 1991 
 O controle da granulometria do agregado empregado na execução do lastro pode ser 
feito com o ensaio de análise granulométrica indicado na Tabela 5. 
 
 
 
 
22 
 
 
 
 
 
Tabela 5- faixas granulométricas da RFFSA 
Linha corrida Pátios e AMV 
Peneiras % 
Passando 
Peneiras % 
Passando Polegadas mm Polegadas mm 
2 ½” 63,5 100 2 ½” 63,5 100 
2” 50,8 90-100 2” 50,8 90-100 
1 ½” 38,0 35-70 1 ½” 38,0 65-85 
¾ 19,0 0-10 ¾ 19,0 15-45 
½ 12,7 0-5 ½ 12,7 0-15 
FONTE: RFFSA, 1991 
O fato de se empregar granulometria mais fina nos pátios do que na linha corrida se 
explica porque nos pátios há trânsito de pessoal do movimento (operação de montagem e 
liberação dos trens), e é desconfortável transitar sobre o lastro com a granulometria mais grossa. 
Além disso, as composições ferroviárias trafegam com baixas velocidades nos pátios, não sendo 
exigido alto desempenho da elasticidade do lastro. Na Figura 16 está indicada a faixa 
granulométrica dessa distribuição. 
Figura 16- faixa granulométrica da RFFSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FONTE: RFFSA, 1991 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
M 
A 
T 
E 
R 
I 
A 
L 
 
R 
E 
T 
I 
D 
O 
 
(%) 
100 
 
 
 
 
80 
 
 
 
 
60 
 
 
 
 
40 
 
 
 
20 
 
 
 
 3” 2 ½” 2” 1 ½” 1” ¾” ½”23 
 
 
 
 
Outra maneira de controlar a faixa granulométrica é a aplicação da equação de Fuller, 
cujos fundamentos são: 
 
Em que se tem: 
p- porcentagem passando na peneira considerada; 
D- diâmetro máximo da série considerada 
M- coeficiente de Fuller 
Para granulometria uniforme M 4,0 
Nas Figuras 17 e 18 estão destacadas as duas situações de lastro em linha corrida e em pátios. 
Figura 17- Detalhe de lastro na linha corrida 
 
 Na linha corrida o lastro fica mais protegido do que nos pátios e pode-se observar nessa 
figura a função do lastro de guarnecer os dormentes bem como impedir deslocamentos dos 
dormentes. A granulometria uniforme-aberta também é visível no lastro da linha corrida. 
 
 
 
 
p
d
D
M
=





 100 
24 
 
 
 
 
 
Figura 18- Detalhe de lastro em pátios 
 
O trânsito de pessoas sobre o lastro, associado com a contaminação com restos dos 
produtos transportados pela ferrovia eliminam a elasticidade do lastro, e o prejuízo só não é 
maior pelo fato de que as composições trafegam nos pátios à baixas velocidades 
4.4- Dimensionamento 
 A espessura da camada do lastro compreendida entre a face inferior do dormente e a 
face superior da camada do sublastro, deve ter uma espessura tal que absorva parte dos esforços 
transmitidos pelos dormentes, de modo que a parcela que atingir o sublastro seja compatível 
com as características de resistência dos materiais empregados. Assim, quanto mais delgada for 
a espessura do lastro, maior será o esforço transmitido ao sublastro, e a recíproca é verdadeira. 
Deve-se então definir uma espessura onde os esforços gerados sejam parcialmente absorvidos. 
 Segundo Talbot, engenheiro americano que desenvolveu estudos sobre a distribuição de 
pressões nas camadas da via permanente na década de 1920, as pressões no lastro se distribuem 
na forma de bulbos, como se mostra na Figura 19. 
 
 
25 
 
 
 
 
 
Figura 19- Bulbo de pressões no lastro 
 
FONTE: Brina (1986) 
 De acordo com Talbot, as pressões sob a projeção dos dormentes variam entre a face 
inferior do dormente e a superfície do sublastro de acordo com a seguinte expressão: 
 
Em que se tem: 
p- pressão sobre a superfície do sublastro 
po- pressão na superfície do dormente 
A variação entre esses valores pode ser observada na Figura 18. 
 
 
 
 
 
100=
OP
P
K 
26 
 
 
 
 
Figura 20- Gráfico das curvas de Talbot 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A desuniformidade dessa distribuição se dá em ambas as direções, pois até mesmo ao 
longo do dormente tem-se uma concentração dessas pressões nas porções sob os trilhos, na 
denominada faixa de socaria, ocorrendo mais numa ausência de pressões na parte central do 
dormente. Na Figura 21 apresenta-se a representação gráfica do comprimento da faixa de 
socaria e a vista lateral do dormente. 
Figura 21- Faixa de socaria 
 
 
 
 
 Como se pode perceber, a faixa de socaria é a porção do dormente e do lastro que 
realmente suporta as pressões geradas pela passagem das cargas das rodas. Deduz-se que é uma 
grandeza variável, função da dimensão da bitola. O diagrama de Talbot fornece a relação entre 
as pressões sobre a superfície do sublastro e na face inferior do dormente. Importa assinalar que 
este fator refere-se à parcela de pressão assimilada pela dormente. A parcela residual é aquela 
que passará para o lastro, objetivo do dimensionamento. A variação da pressão no interior da 
espessura do lastro varia de acordo com a expressão abaixo: 
 
140 
 
120 
 
100 
 
80 
 
60 
 
40 
 
0 
0 100 200 300 400 500 mm 
 Espessura do lastro 
P
P
k
0
=
V
a
lo
re
s
 d
e
 K
 
025,1
80,16
P
h
Ph = 
c c 
 
P 
 
P 
27 
 
 
 
 Em que se tem: 
 Ph- pressão à profundidade h, (kg / cm²); 
 P0 - pressão na face inferior do dormente, (kg / cm²); 
 h - altura do lastro sob o dormente, em (polegadas). 
 
 h em centímetros. 
 Se h é a espessura do lastro, Ph é a pressão no sublastro. 
Dessa equação pode-se determinar o valor de h; 
 
 Em que se tem: 
 h- espessura do lastro, em m; 
 p- pressão no sublastro em kg / cm²; 
 po- pressão na face inferior do dormente. 
 O método para determinar a espessura do lastro se inicia com a determinação da 
pressão exercida no lastro pela face inferior do dormente. Essa pressão po é calculada por: 
 
 Em que se tem: 
 p0 - pressão na face inferior do dormente, kg/cm
2; 
 P - carga sobre o dormente, kg; 
 b - largura do dormente, cm; 
 c - dimensão do dormente sob o efeito do carregamento (faixa de socaria), cm 
 A dimensão “c” do dormente submetido à ação do carregamento é reduzida em função 
da densidade aparente do lastro maior, alcançada em função da socaria por ocasião da 
implantação da via ou das tarefas de conservação. Assim, quanto maior a extensão dessa faixa, 
menor será a pressão sobre o lastro, e os valores a serem adotados são: 
c = 0,70 - 0,80 m ( b = 1,0 m) 
c = 0,80 - 0,90 m ( b = 1,6 m) 
025,1
87,53
P
h
Ph = 
80,0
027,24 





=
P
P
h 
p0 = P_ 
 b x c 
28 
 
 
 
 O valor da carga da roda sobre o trilho, e deste sobre o dormente apresenta uma redução, 
tendo em vista que a rigidez do trilho se encarrega de distribuir parte da carga P aplicada pela 
roda nos dormente contíguos àquele onde se supõe a carga aplicada. Essa redução é considerada 
pela relação entre a base rígida da locomotiva, considerando o veículo mais pesado, e a distância 
entre os dormentes, como mostra a Figura 22. 
Figura 22- Esquema de redução dinâmica no truque ferroviário 
 
 
 
 
 
 O valor da carga transmitida ao dormente deve ser corrigida, pelo fato de que um 
dormente não recebe o total do carregamento, sendo este afetado pelos espalhamento entre os 
eixos do veículo considerado e entre os dormentes. A expressão para essa redução é o 
coeficiente n dado por: 
 
 Em que se tem: 
 n- coeficiente de redução dinâmica, admensional; 
 d- maior distância entre os eixos de um truque do veículo mais pesado, m; 
a- distância entre os dormentes, m; 
 Esse coeficiente de redução dinâmica atenua a transmissão dos esforços das cargas 
atuantes (nas rodas), quando dispersas em função da base rígida do truque e o afastamento entre 
os dormentes. 
 
 Em que se tem: 
 Pc – peso descarregado pela roda padrão do veículo, kg; 
 P - peso da roda mais pesada, kg; 
dc C
n
P
P = 
n
d
a distância 
= = 
distância entre eixos do veículo
entre dormente
 
d 
P
 
P
 
Trilho 
Lastro 
Sublastro 
 a a a 
Dormente 
29 
 
 
 
 n- fator de redução dinâmica, admensional; 
 Cd- coeficiente dinâmico, admensional. 
 O coeficiente dinâmico é um coeficiente de segurança introduzido para estabelecer a 
diferença (agravante) entre os efeitos a carga estática e a carga quando o veículo está em 
movimento. A AREA recomenda que seja calculado com a seguinte expressão: 
 
Em que se tem: 
 V- velocidade considerada, km/h 
O valor de Cd é usualmente adotado como 1,21. 
Deve-se considerar que a condição mais desfavorável para o dimensionamento do lastro 
é a que ocorre com a locomotiva, pois ela é o veículo mais pesado que usa a via. Assim, no 
desenvolvimento da metodologia para dimensionamento do lastro, este veículo será sempre a 
locomotiva, cujas características físicas são aquelas fornecidas pelos fabricantes. Nesse sentido, 
define-se base rígida da locomotiva como a distância entre os eixos extremos e um mesmo 
truque considerado paralelos. Deve-se destacar que esse conceito se aplica tanto para truques 
de 2 ou 3 eixos. A Figura 23 mostra a base rígida das locomotivas. 
Figura 23- Base rígida da locomotiva 
 
 
Já se sabe até aqui que ph é a pressãosobre o sublastro quando este tem espessura h. 
Restaria verificar então se esta pressão é admissível para a camada de sublastro, partindo-se de: 
 
 e mai 
Em que se tem: 
p = pressão máxima admissível 
 
 
Cd= 1+
000.30
2V
 
 
 ph  p 
 
 
p =
FS
pr
 
Base rígida Base rígida 
30 
 
 
 
pr = pressão de ruptura 
FS= fator de segurança 
Como os materiais da camada sublastro são granulares, toma-se o fator de segurança 
igual a 5,5 proposto por Terzaghi para a fórmula de Newton. 
Para a pressão de ruptura admite-se como valor empírico o equivalente a 70% do valor 
do CBR do sublastro, admitido o mínimo de 20%. Mesmo que os materiais empregados no 
sublastro tenham CBR superiores a 20 % toma-se este valor como teor adicional contra a 
ruptura. Assim tem-se : 
 
Uma alternativa empregada para dimensionar o lastro é a adoção do gráfico de pressões 
de Talbot, detalhado a partir do gráfico do bulbo de pressões, 
5- DORMENTES 
É o elemento da superestrutura ferroviária que tem como finalidade a distribuição da 
carga recebida do trilho no lastro, a fixação dos trilhos, a manutenção da bitola, e agregar 
resistência à linha através do conjunto trilho-dormente-lastro. Para atender a essas finalidades 
os dormentes devem apresentar as seguintes características: 
- ter dimensões tais que forneçam uma superfície de apoio satisfatória para suportar as 
tensões transmitidas pelos trilhos; 
- ter espessura razoável para resistir às tensões concentradas na região sob os trilhos 
(faixa de socaria), mas que disponha de alguma elasticidade; 
- apresentar satisfatória resistência aos esforços gerados pela passagem dos veículos; 
- ter boa durabilidade, tendo em vista as dificuldades operacionais para substituição; 
- apresentar superfícies regulares de modo que facilite o nivelamento da linha; 
- ter inércia suficiente para resistir aos deslocamentos longitudinais e transversais 
gerados na via; 
- permitir uma fixação eficiente do trilho, sem ser contudo, totalmente rígida. 
Os dormentes empregados em ferrovias e metrovias de todo o mundo são, 
preponderantemente, de três tipos: madeira, concreto e metálico. 
 
pr = 0,7 CBR 
 
31 
 
 
 
 
5.1- Dormentes de madeira 
São peças prismáticas ou semi-prismáticas, ou até mesmo roliças de madeira que são 
entalhadas e furadas para receber os acessórios de fixação dos trilhos. Na Figura 24 é mostrada 
uma vista genérica de um dormente de madeira. 
Figura 24- Dormente de madeira com placa de apoio 
 
 
 
 
Peça fundamental na transmissão das cargas do tráfego para o lastro e toda a 
superestrutura ferroviária é a placa de apoio, através da qual a pressão é melhor distribuída, 
dada a sua forma, como mostra a Figura 25. 
Figura 25- Placa de apoio 
 
Nos dormentes de madeira a placa não requer entalhe, uma vez que ela já traz a 
inclinação da conicidade, que tem a função de proteger a bitola, como se verá adiante. 
I- Fatores que condicionam a escolha dos dormentes de madeira 
A decisão da escolha pelo emprego de dormentes de madeira deve se pautar pelos 
seguintes aspectos: 
- desempenho diante da ação dinâmica da passagem dos trens; 
- resistência à destruição mecânica; 
➔ esforços horizontais ➔  
Placa de 
apoio 
Socaria Socaria 
32 
 
 
 
- coesão da madeira; 
- resistência à ação dos fungos; 
- resistência ao apodrecimento; 
- facilidade ou dificuldade de obtenção; 
- razões de ordem econômica. 
II- Teor de umidade 
A umidade é fator determinante na durabilidade dos dormentes de madeira. Um 
dormente de madeira com unidade acima da especificada nas normas tem como conseqüência 
a redução da sua vida útil, pois é aí que proliferam as culturas de fungos. Para evitar esse 
desconforte a madeira de vê ser preparada e seca, de tal forma que sua umidade natural se situe 
entre valores recomendados pelas normas. Os teores usuais de umidade em madeiras preparadas 
para dormentes são: 
- madeira preparada seca » 10 a 15%; 
- madeira verde » 35 a 40% 
O teor de umidade que favorece o desenvolvimento de fungos se encontra no alburno, 
onde originalmente se encontram as redes vasculares da madeira, por onde migra a seiva. A 
madeira de uma maneira geral tem o seu caule, é a parte onde o preservativo pode se fixar. 
Diante disso, a seção de melhor desempenho para fixação das substâncias preservativas é a que 
está indicada adiante. Para um melhor desempenho exige-se a densidade mínima de 0,70 
kg/dm³. 
III- Apodrecimento 
O apodrecimento da madeira (antigamente denominada essência) é o responsável pela 
redução da vida útil da madeira e sua perda precoce. Na Figura 26 está mostrada a seção 
genérica da madeira. 
Figura 26- Seção da madeira 
 
 
 
 
 
cerne: pouco permeável à 
impregnação de agentes 
preservativos; 
 
alburno: permite a fixação dos 
agentes preservativos 
33 
 
 
 
O tratamento dos dormentes de madeira tem como fundamento a absorção da substância 
protetora através do sistema arterial por onde circula a seiva bruta (ascensão através do alburno) 
e irrigação com seiva elaborada (após a fotossíntese). Nessas condições, a melhor proteção é 
conseguida quando o alburno protege o cerne, cujas fibras ficam preenchidas pela substância 
protetora. Existem várias situações de seções de dormentes de madeira, mostradas na Figura 
27. 
Figura 27- Seções usuais de dormentes de madeira 
 
Para cada uma das seções acima tem-se: 
1º - quatro arestas ou quinas vivas, onde o cerne fica totalmente envolvido pelo alburno; 
2º - uma aresta morta e três vivas, ou três mortas e uma viva; 
3º - quatro arestas mortas ou três arestas vivas e uma face roliça. 
 As seções dos 2º e 3º tipos são conseqüências de processos de reciclagem dos dormentes 
de madeira. Quanto aos dormentes de seção roliça, seu emprego ainda é pouco difundido, diante 
da tendência dominante dos dormentes de concreto. Uma característica significativa dos 
dormentes de madeira é o encaixe de lastro nos espaços entre os dormentes, que favorece o 
combate o desalinhamento dos dormentes, e por conseguinte, a flambagem como mostra a 
Figura 28. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 35- Seções típicas de dormentes de madeira, 
destacando-se o cerne e o alburno, este sensível à 
impregnação e aquela resistente. A seção ideal é aquela em 
que o cerne está totalmente envolvido pelo alburno 
 
34 
 
 
 
 
Figura 28- Vista do encaixe lastro-dormentes 
 
 Em algumas situações usam-se dormentes especiais. São peças sobre as quais recaem 
maiores responsabilidades, dadas as especificidades de sua localização em pontes, viadutos, 
cruzamentos e aparelhos de mudança de via (AMV). Na Figura 29 uma vista de dormente de 
madeira em ponte de estrutura metálica. 
Figura 29- Grade de dormente de madeira sobre vigas metálicas 
 
FONTE: Revista Ferroviária (2003) 
Outra característica dos dormentes de madeira é a pregação cruzada que se trata do 
reaproveitamento de dormente usado, que por ser de madeira permite nova furação para fixação, 
como mostra a Figura 30. 
 
 
 
 
 
 
35 
 
 
 
 
Figura 30- Pregação cruzada em dormente de madeira 
 
FONTE: RFFSA, 1991 
IV- Dimensões 
 Os dormentes de madeira prismáticos se classificam segundo suas dimensões em: 
• Reforçados – são dormentes indicados para linhas de grandes cargas por eixos e alta 
densidade de tráfego. 
• Normais – são dormentes indicados para linhas de médias tonelagem e densidade de 
tráfego. 
• De pátios e desvios – são dormentes de dimensões reduzidas, porém adequados para 
baixas velocidade e linhas de menores solicitações. 
Na Tabela 6 estão resumidas as dimensões dos principais tipos de dormentes de madeira. 
Tabela 6- Principais tipos de dormentes de madeira 
Bitola (m) Reforçados Normais De Pátio 
1,60 
De 0,20 x 0,28 x 2,95 
a 0,18 x 0,127 x 8,85 
De 0,18x 0,24 x 2,85 
a 0,16 x 0,22 x 2,75 
De 0,16 x 0,22 x 2,75 
a 0,15 x 0,20 x 2,75 
1,00 
De 0,18 x0,26 x 2,15 
a 0,16 x 0,22 x 0,05 
De 0,17 x 0,24 x 2,05 
a 0,15 x 0,20 x 1,95 
De 0,15 x 0,19 x 1,95 
a 0,14 x 0,18 x 1,80 
FONTE: RFFSA, 1991 
V- Estocagem 
 Os dormentes de madeira ao serem cortados guardam certo teor de umidade. Antes de 
serem tratados com preservativos devem ser estocados adequadamente para a secagem, que se 
faz ao ar livre. Para isso, devem ser estocados em pilhas cujo desenho assegure rápida 
ventilação e escoamento das águas das precipitações, conforme mostrado na figura abaixo. 
Concluída a secagem os dormentes são encaminhados para a furação e em seguida para o 
tratamento com preservativos (Figura 31). 
36 
 
 
 
 
Figura 31 – Empilhamento de dormentes de madeira 
 
O método mais adequado é aquele em que os dormentes tratados ou não, sejam 
empilhados no sistema “2 por 9” ou “1 por nove”. Após o tratamento, enquanto se aguarda o 
seu destino, são novamente estocados no pátio ao ar livre, com os mesmos cuidados dispensados 
na secagem da umidade natural. Na Figura 32 é apresentado o organograma das atividades que 
devem ser dispensadas aos dormentes de madeira. 
 
Figura 32 – Organograma de atividades para dormentes de madeira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desembarque 
dos dormentes 
Defeitos 
sanáveis 
Correções 
diversas 
Incisamento e 
pré-tratamento 
Empilhamento 
e secagem 
Correção final 
Impregnação 
Estocagem e 
destino 
Inspeção e 
classificação 
Sem 
defeitos 
Defeitos 
insanáveis 
Novo 
aproveitamento 
37 
 
 
 
 
 
FONTE: RFFSA, (1986) 
VI- Preservação e durabilidade 
Para resistir ao ataque dos agentes biológicos que reduzem a vida útil dos dormentes de 
madeira, utiliza-se o tratamento preservativo, que assegura um acréscimo de vida útil, podendo 
esta chegar a 20 ou 30 anos. Deve-se entretanto, destacar que o tratamento químico aumenta a 
resistência da madeira ao apodrecimento, mas não altera as características mecânicas. 
Existem dormentes de madeira instalados em linhas brasileiras com mais de 30 anos. 
Todavia, deve-se esperar dos dormentes de madeira uma vida útil não superior a 20 anos. Os 
fatores principais que podem levar a um desempenho excepcional dos dormentes de madeira 
são; 
- clima ameno com variações típicas de regiões temperadas; 
- drenagem da via permanente eficiente, onde o escoamento das águas das precipitações 
se faz de forma rápida; 
- trens de pequeno peso, exigindo pouco dos dormentes; 
- madeira cortada na estiagem, quando o teor de umidade natural é mais baixo; 
- eficiente grau de secagem, com umidade naturais inferiores a 15%; 
- assentamento do trilho com emprego de placas de apoio, que protegem mais os 
dormentes contra o atrito com os trilhos; 
- emprego de fixações em que as placas são presas rigidamente aos dormentes, evitando 
a exposição das superfícies entalhadas e furadas ao intemperismo. 
VII- Tratamento químico dos dormentes de madeira 
 O tratamento de dormentes de madeira pode ser feito com dois tipos de preservativos: 
oleosos e hidrossolúveis. 
- preservativos oleosos 
- creosoto - substância obtida da destilação da hulha, subproduto das usinas siderúrgicas 
que operam com carvão mineral nos altos fornos. É um óleo de cor escura, pesado, odor 
característico, com a seguinte composição aproximada: 
- hidrocarbonetos - 90% 
38 
 
 
 
- ácidos de alcatrão -5% 
 As especificações da AWPA – American Wood Preservation Association, para o 
creosoto a ser empregado em tratamento de dormentes são: 
- o óleo deve ser destilado do alcatrão produzido pela destilação seca do carvão mineral; 
- a porcentagem máxima de água deve ser de 3 %; 
- deve apresentar uma concentração máxima de insolúveis no benzol; 
- deve ter densidade superior a 1,03 g/m3 a 38ºC, com água a 15,5ºC; 
- deve ter densidade superior a 1,085 g/cm3 entre 235 e 315°C, para as mesmas 
condições da água; 
- deve ter resíduo máximo de coque de 2%; 
- retenção mínima na madeira de 128 kg/m3 de madeira. 
- preservativos solúveis em óleo 
- pentaclorofenol – substância extraída por destilação dos fenóis, insolúvel em água, 
solúvel em óleos e hidrocarbonetos. Pode ser dissolvido em óleos leves (diesel) ou 
pesados (BPF ou petróleo bruto), e tem a seguinte composição: 
- pentaclorofenol - 83% (C6C15OH) 
- clorofenol - 12% 
- inertes - 5% 
As especificações da AWPA são as seguintes: 
- teor mínimo de fenóis clorados de 95%; 
- teor máximo de insolúveis em água ou hidróxido de sódio de 1%; 
- temperatura de ponto de fusão de 174ºC; 
- retenção mínima na madeira de 6,4 kg/m3 de madeira, que na solução diluída é de 128 
kg de solução/m3 de madeira, com o teor de 5% de pentaclorofenol. 
O tratamento dos dormentes de madeira é feito em autoclave, pelos métodos de célula 
cheia ou célula vazia. A autoclave constitui-se de uma câmara de vácuo ou de pressão onde os 
dormentes de madeira são introduzidos para receberem as substâncias preservativas. O 
tratamento só pode ser feito quando a madeira estiver com umidade inferior a 30%. 
39 
 
 
 
 Denomina-se método de célula vazia, quando é aplicada previamente aos dormentes 
uma pressão de vácuo para retirar o ar das fibras da madeira. A célula cheia é quando se aplica 
a pressão de confinamento independentemente de se aplicar a pressão de vácuo anteriormente 
descrita. 
- preservativos hidrossolúveis 
Os preservativos hidrossolúveis mais empregados no tratamento de madeiras são os 
cromatos de potássio, sulfatos de cobre e zinco, arseniatos de sódio e outros que, quando 
diluídos em água se precipitam e reagem com as substâncias das madeiras. De uma maneira 
geral esses sais devem ser adicionados à solução aquosa na taxa de 16 kg/m3 de madeira. 
Na Figura 33 é mostrada uma autoclave empregada no tratamento de dormentes de 
madeira. 
Figura 33- Autoclave de beneficiamento de dormentes de madeira 
 
 
FONTE: Brina, (1992) 
VIII- Vantagens dos dormentes de madeira 
O emprego dos dormentes de madeira é consagrado em todo o mundo. Destacam-se adiante 
as principais vantagens do emprego dos dormentes de concreto, que no momento apresentam-
se como alternativa mais viável para substituição. 
- apresentam bom desempenho diante de grandes cargas por eixo, dada a 
homogeneidade de seção, que permite uma satisfatória distribuição das tensões; 
- são dotados de boa flexibilidade, condição necessária para absorver as vibrações 
causadas pela passagem dos veículos, protegendo o material rodante e o trilho; 
40 
 
 
 
- garante suavidade no deslocamento dos veículos, creditada à sua flexibilidade; 
- devido ao peso e às formas geométricas, os dormentes de madeira apresentam a grande 
vantagem de fácil manuseio, transporte, estocagem e assentamento (peso aproximado 
150 kg), não sendo necessário equipamentos especiais ou técnicas sofisticadas para 
execução dessas operações; 
- são bons isolantes para corrente elétrica, o que facilita a instalação de circuitos 
elétricos de sinalização de passagens de nível; 
- permite reaproveitamento em outras linhas ou ramais, através do expediente da 
pregação cruzada ou até mesmo de inversão das faces em contato com o lastro; 
- a inspeção visual é facilitada, não havendo, a grosso modo problemas de rupturas 
internas e outros indicativos de fadiga que não sejam facilmente identificados; 
- absorvem os impactos causados pelos descarrilamentos sem grandes danos, podendo-
se reaproveitá-los no mesmo local sem prejuízo da segurança do tráfego; 
- admitem a instalação do terceiro ou quarto trilho da bitola mista sem maiores 
problemas; 
- podem ser empregados em qualquer tipo de linha ferroviária ou metroviária; 
- menor custo inicial de produção. 
IX- Desvantagens dos dormentes de madeira 
Nãoobstante todas as vantagens enunciadas, há também desvantagens no uso desse tipo 
de dormente, quando comparados com outros tipos, como se destaca a seguir: 
- exigem tratamento com substâncias preservativas, sem o que sua vida útil fica 
comprometida, não alcançando sequer 10 anos de vida, enquanto tratados e empregados 
em linhas com bons modelos de conservação podem alcançar mais de 20 anos de vida 
útil; 
- exigem grandes áreas para as operações de secagem antes e após o tratamento; 
- o suprimento de dormentes de madeira para linhas novas ou existentes requer um 
planejamento de reflorestamento com essências adequadas para seu emprego, o que 
envolve um significativo período de tempo; 
- as linhas com dormentes de madeira e fixações rígidas requerem sistemáticas correções 
da bitola, pois com o envelhecimento dos dormentes as fixações se afrouxam mais 
facilmente; 
41 
 
 
 
- como as usinas de tratamento nem sempre estão localizadas nos hortos florestais, cria-
se a necessidade de transporte de dormentes com grandes distâncias do horto até à usina. 
5.2- Dormentes de concreto 
Os dormentes de concreto desenvolveram-se desde a forma mais elementar, ou seja, de 
bloco prismático de seção idêntica à dos dormentes de madeira, até às soluções de poliblocos 
ou blocos articulados. Ainda hoje não se tem uma avaliação precisa da sua vida útil, que não 
pode ainda ser estabelecida com a mesma precisão dos dormentes de madeira. Há um consenso 
de que a vida útil dos dormentes de concreto é da ordem de 30 anos. Os dormentes de concreto 
são classificados da seguinte forma: 
I- Dormentes Monoblocos 
 São peças constituídas de um só bloco, em concreto armado ou protendido, possuindo 
na face superior dispositivos para fixação dos trilhos. A protensão é indicada para resistir às 
vibrações causadas pela ação do tráfego, e são dormentes de grande inércia. Paralelamente a 
isso são empregadas técnicas de protensão que resultam em seções mais esbeltas. O grande 
inconveniente do dormente monobloco é o elevado peso, o que exige equipamentos pesados 
para manuseio, transporte e estocagem, peso este que é também sua maior virtude. Na Figura 
34 é mostrada uma vista desse tipo de dormente. 
Figura 34- Dormente de concreto monobloco 
 
Fonte: Brina, 1992 
A seção transversal foi detalhada de forma a reforçar as extremidades onde se localizam 
os esforços das cargas, e esses dormentes resistem a grandes impactos e com flexibilidade 
satisfatória. 
II- Dormente bi-bloco (Francês ) - RS 
Constituem-se de dois blocos ligados por uma barra metálica que é parte integrante das 
armaduras dos blocos. Na parte superior existem ferragens que afloram do concreto e servem 
de acessórios de fixação dos trilhos, constituídos por parafusos francês que recebem porcas e 
arruelas. Esses dormentes têm grande aceitação à sua esbelteza, e por ter uma base de 
42 
 
 
 
sustentação equivalente à da faixa de sacaria. Seu peso oscila de 170 a 190 kg o que facilita seu 
estoque, transporte e emprego. Foi desenvolvido por Robert Soneville, o que lhe fez conhecido 
pela sigla RS. 
A versatilidade desse tipo de dormente se reflete no seu grande emprego em ferrovias e 
metrovias em todo o País. Na Figura 35 estão destacados os principais aspectos desse tipo de 
dormente. 
Figura 35- Dormente francês (RS) 
 
Esta seção típica de dormente de concreto bi-bloco mostra que ele é constituído de dois 
blocos de concreto armado ligados por uma haste metálica integrante das armaduras dos blocos, 
conhecido por dormente RS (Robert Soneville- SNCF). Na Figura 32 é destacada a armadura 
dos blocos desse tipo de dormente. 
 
Figura 36 – Armadura dos blocos 
 
Como se pode verificar nesta figura, a haste de ligação dos blocos, bem como os 
parafusos francês da fixação são partes integrantes da armadura dos blocos que assegura a 
distribuição de esforços. 
III- Dormente de Polibloco ( Belga ) FB 
Constituído por dois ou três blocos de concreto armado independentes, articulados por 
barras metálicas ou feixes de aço protendidos, que tem a função de viga. A fixação do trilho é 
feita por meio de parafuso fixado no concreto e uma castanha que se aperta contra o patim 
através de uma porca. O objeto da articulação é a simulação da flexibilidade do dormente de 
madeira, sobre o lastro elástico. Esses detalhes estão mostrados na Figura 37. 
 
43 
 
 
 
 
Figura 37 – Dormente polibloco 
 
Essa figura fica bem destacada a inclinação de 20% necessária para proteger a bitola 
através da conicidade. 
 
IV- Dormente de concreto protendido 
 O dormente de concreto protendido é a resposta natural à busca por maior resistência 
em um elemento da via permanente suficientemente robusto e resistente. O modelo mais 
difundido é o alemão, cujo peso oscila entre 380 e 420 kg. O concreto é fundido em formas 
invertidas e nas formas são colocadas as placas de apoio com os parafusos de espera para 
colocação das fixações. A Figura 38 mostra as seções longitudinal e transversal com a 
localização das ferragens. 
 
Figura 38- Dormente de concreto protendido 
 
 
 
V- Escolha do dormente de concreto 
Em 1950 terminaram as experiências com dormentes de concreto, coroando o processo 
iniciado na Alemanha antes da guerra. Desde então o emprego do dormente de concreto se 
expandiu de forma notável. Modernamente o problema é a decisão da escolha do tipo de 
dormente, mesmo dentre os modelos de concreto. O aspecto determinante para essa escolha é 
a densidade de tráfego, e algumas operadoras de transporte de minérios usam dormentes de 
concreto reforçado, demonstrando o que as soluções disponíveis no mercado estão em pleno 
desenvolvimento. 
44 
 
 
 
 
VI- Vantagens dos dormentes de concreto 
Cada vez mais operadoras estão substituindo os dormentes de madeira pelos de 
concreto, e isto se dá porque há elenco de vantagens onde se destacam: 
- vida útil estimada em cerca de 30 anos; 
- por serem mais resistentes permitem utilizar maiores espaçamentos, e, por 
conseguinte, reduzir o número de dormentes da linha; 
- o elevado peso dos dormente de concreto (entre 250 e 420Kg) proporciona maior 
estabilidade à linha inibindo as deformações longitudinais e transversais; 
- são invulneráveis à ação de fungos e bactérias; 
- podem ser fabricados no canteiro de serviço, eliminando custos adicionais de 
transporte; 
- a produção de dormentes de concreto não causa impactos ambientais como o manuseio 
de substâncias tóxicas como creosoto e pentaclorofenol; 
- o emprego de fixações elásticas com elementos fundidos nas ferragens do dormente 
elimina os problemas de perda da bitola. 
 
VII- Desvantagens dos dormentes de concreto 
As principais desvantagens dos dormentes de concreto são: 
- os custos iniciais dos dormentes de concreto envolvem a aquisição do ferro, cimento, 
agregados, central de concreto e formas; 
- não se tem no país informações sobre o desempenho de dormentes de concreto em 
AMV, passagens de nível, cruzamentos e pontes sem lastro; 
- não podem ser usados sob juntas de dilatação pois o atrito entre o trilho e o dormente 
pode trazer riscos ao dormente; 
- são incompatíveis para linhas com defeitos de compactação, nivelamentos ou soca, 
pois sua elevada inércia tenderá a agravar esses defeitos, inviabilizando o tráfego; 
- exigem cuidados especiais no seu manuseio e operações de assentamento, para não 
quebrar as arestas, o que pode deixar as armaduras descobertas; 
- se as armaduras ficarem expostas, a resistência dos dormentes estará seriamente 
comprometida; 
45 
 
 
 
- exigem emprego de equipamento especial para as operações de manuseio, estocagem 
transporte e assentamento, devido ao elevado peso; 
- exigem o uso de isoladores no caso de circuito elétricos de sinalização de passagens 
de nível, pois as armaduras são boas condutoras; 
- no caso de descarrilamentos, a preda é grande, sem possibilidades de aproveitamento,causando atrasos na liberação do trecho ao tráfego. 
5.3- Dormentes metálicos 
São peças constituídas de chapa de aço em fora de “U” invertido, curvada para baixo 
nas suas extremidades, formando garras de ancoragem no lastro, impedindo o deslocamento 
transversal da linha. É um dormente relativamente fácil de instalar, dado seu peso reduzido. 
Tem porém os inconvenientes do elevado custo inicial, ser pouco difundido no país, e exigem 
isolamento nas fixações nos casos de circuito elétricos de sinalização. 
Outro aspecto que restringe seu uso pleno é a dificuldade de se obter faixa de socaria 
eficiente. Nada obstante, a Vale Mineradora, antiga CVRD – Companhia Vale do Rio Doce 
está desenvolvendo estudos para implantação de dormentes metálicos, que tem como maior 
virtude a vida útil, estimada em 50 anos (Figura 39). 
Figura 39- Dormente metálico 
 
- Vantagens 
- pequeno peso, da ordem de 70 kg ; 
- Desvantagens 
- contra indicado para linhas de tráfego pesado; 
- é muito barulhento (desaconselhável para metrô); 
- preço elevado; 
- limitação para um determinado tipo de trilho; 
46 
 
 
 
 
- dificuldades para reparos na linha no caso de descarrilamentos. 
A dificuldade de compatibilizar os diversos tipos de trilhos decorre do fato de que os 
dormentes são fundidos e os parafusos são irremovíveis, e portanto, só servem para o tipo de 
trilho para o qual foi fundido. 
6- FIXAÇÕES 
São acessórios que tem por finalidade fixar os trilhos mantendo inalterável a bitola e 
impedindo ou reduzindo o deslocamento longitudinal e transversal dos trilhos. Exige-se do 
sistema de fixação o que segue: 
- garantir a manutenção da bitola; 
- garantir a transmissão dos esforços aos dormentes sem danificar ou afrouxar as 
fixações; 
- opor resistência aos deslocamentos longitudinais dos trilhos; 
- garantir resistência à torção dos trilhos no plano horizontal; 
- garantir permanente pressão em ambas as faces do patim do trilho; 
- garantir fácil instalação e manutenção; 
- possuir elevada vida útil; 
- garantir a inclinação transversal dos trilhos para o interior da bitola. 
As fixações e classificam em rígidas e elásticas. 
6.1- Fixações rígidas 
As fixações rígidas são aquelas que fixam os trilhos rigidamente aos dormentes, não 
permitindo que a elasticidade do lastro se transfira ao sistema trilho-dormente. Os tipos mais 
comuns são o prego de linha e os tirefões. Trata-se de solução antiga que tem como 
conseqüência imediata o desgaste prematuro da superestrutura, que agravado com a vibração e 
trepidação geradas pela passagem dos veículos, acaba se afrouxando, abrindo o caminho para 
descarrilamentos. A Figura 40 mostra essas fixações. 
 
 
 
 
47 
 
 
 
 
Figura 40- Tirefões e prego de linha 
 
O tirefão constitui-se de parafuso de rosca soberba com cabeça sextavada onde se 
encaixa uma chave especial para o aparafusamento, no furo previamente preparado no dormente 
de madeira. A cabeça termina na forma de “aba de chapéu”, que se apóia no patim, 
comprimindo o trilho rigidamente contra o dormente ou placa de apoio. Enquanto o tirefão é 
rosqueado no furo feito no dormente, o prego de linha é cravado com marreta. 
O tirefão é cravado no dormente de madeira a golpes de marreta, em furo previamente 
aberto cujo diâmetro é ligeiramente inferior ao do prego, para garantir pressão adequada. A 
fixação funciona através do contato da cabeça do prego com o patim do trilho. O desempenho 
do tirefão é superior ao do prego de linha pelos seguintes aspectos: 
- a rosca assegura e imobiliza vertical do tirefão, o que não acontece com o prego de 
linha, que pode se elevar ou afrouxar do dormente devido às trepidações; 
- o tirefão se encaixa integramente no furo do dormente, evitando a entrada de água, o 
que não acontece com o prego de linha, que caso tenha sofrido afrouxamento abre o 
caminho para a entrada da água no furo do dormente; 
- a pregação do tirefão não sacrifica as fibras da madeira, o que não acontece com o 
prego de linha, que mesmo com o furo feito previamente exige os golpes de marreta 
para encaixá-lo no furo, sacrificando as fibras da madeira. 
Não obstante as qualidades do desempenho da rosca soberba, o tirefão e o prego de linha 
só são usados em dormentes de madeira. 
Quanto ao assentamento do trilho através da fixação tem-se os seguintes casos: 
- assentamento direto - quando o trilho é assentado diretamente no dormente sem 
emprego de placa de apoio; 
48 
 
 
 
- assentamento indireto- quando o trilho é assentado com emprego de placa de apoio; 
- fixação direta- quando o elemento da fixação liga diretamente o patim do trilho ao 
dormente; 
- fixação indireta- quando o elemento de fixação do trilho não se liga diretamente ao 
dormente, empregando um elemento intermediário, como por exemplo, a placa de apoio. 
 Cumpre todavia ressaltar que, qualquer que seja o caso de assentamento ou fixação com 
emprego de sistemas elásticos, a placa de apoio é fixada rigidamente ao dormente. 
- Desvantagens das fixações rígidas 
 
 As fixações rígidas, por se tratarem dos primeiros tipos de acessórios de fixação de 
trilhos, apresentam inúmeras desvantagens em relação às elásticas. Assim é que não se usam 
mais fixações rígidas em projeto novos, e as operadoras, de uma maneira geral, vem 
substituindo as fixações rígidas constituídas por pregos e tirefões pelo grampos elásticos. As 
principais desvantagens das fixações rígidas são as seguintes: 
- os pregos de linha ou tirefões das fixações rígidas sofrem rápido afrouxamento sob a ação 
das cargas dinâmicas, pois quando as rodas passam sobre os dormentes há uma tendência 
de comprimir os dormentes no lastro, e a recuperação das deformações do lastro ocorrem 
instantaneamente, causando o arrancamento dos pregos e tirefões; 
- cada vez que o trilho ou placa de apoio é comprimida sobre o dormente, já estando a 
fixação frouxa, esta tenderá a perder totalmente o que resta de rigidez e segurança; 
- durante o período de temperaturas elevadas, a dilatação dos trilhos tenderá levar a linha à 
flambagem longitudinal, que será mais atuante nas curvas, ponto frágil da linha, onde esse 
fenômeno se manifesta com maior intensidade. 
6.2- Fixações elásticas 
 Fixações elásticas são sistemas de fixação do trilho ao dormente que permitem a 
manifestação da elasticidade do sistema trilho-dormente no momento da passagem da carga na 
seção considerada. De uma maneira geral são sistemas de molas com flexibilidade suficiente 
para permitir o deslocamento vertical do trilho, podendo ser complementadas por palmilha de 
material compressível do tipo neoprene. Com isso, o efeito da passagem das cargas é atenuado 
e o sistema trilho-dormente funciona com um amortecimento, que se reflete no aumento da vida 
útil do trilho. Os principais tipos de fixações utilizados na rede ferroviária brasileira são 
descritos a seguir. 
49 
 
 
 
 
I- Prego Elástico Simples 
É a mais simples das fixações elásticas, e constitui-se de um prego com haste semelhante 
à do prego de linha, e a cabeça é uma haste que funciona feito mola. A cravação é feita a golpes 
de marreta, e a cabeça é cuidadosamente comprimida contra o patim com os últimos golpes de 
marreta. Seu desempenho é bastante limitado diante dos outros tipos de fixações elásticas, e só 
serve para dormentes de madeira. A Figura 41 mostra detalhes dessa fixação. 
 
Figura 41- Prego elástico simples 
 
 
 
 
 
 
 
II- Prego Elástico Duplo 
Constitui-se de uma peça com duas hastes verticais fixadas no dormente de madeira com 
tirefões e a placa que faz a ligação entre as hastes é comprimida contra o patim do trilho. No 
caso de dormente de concreto a mola é presa ao parafuso francês solidário à armadura. Na 
Figuras 42 são mostrados detalhes desse tipo de fixação. 
Figura 42 – Prego elástico duplo 
 
 
III- Grampo Tipo “ML” 
Constitui-se de uma mola em forma de chapa metálica que quandocomprimida contra 
o patim funciona como um feixe de molas convencional. Quando aplicada em dormentes de 
concreto deve ser usada uma palmilha de neoprene para evitar o desgaste provocado pela 
trepidação. Seus detalhes estão destacados na Figura 43. 
 
 
 
 
50 
 
 
 
 
Figura 43- Grampo tipo ML 
 
IV- Grampo Tipo “RN” 
Constitui-se de chapa semelhante à anterior, com placa de apoio fixada por tirefões no 
caso de dormente de madeira, e parafuso francês ancorado na armadura do dormente de 
concreto. Quando empregada em dormentes de concreto deve ser completada com palmilha de 
neoprene, para aliviar os efeitos da vibração e trepidação. A porca que comprime a mola tem 
como terminal uma arruela de pressão. Esses detalhes estão mostrados na Figura 44. 
Figura 44- Fixação tipo RN 
 
 
 
Nessa figura são mostrados detalhes do nicho da placa de apoio para acomodar a mola, 
a fixação da porca no parafuso francês solidário com a armadura do dormente de concreto e 
uma vista transversal da fixação. A Figura 45 mostra os detalhes de uma vista explodida da 
fixação RN num dormente de concreto tipo francês (RS). 
Figura 45- Vista explodida da fixação RN 
 
 
 
51 
 
 
 
 
V- Grampo tipo mola 
Trata-se de fixação constituída por mola que se encaixa nos orifícios da placa de apoio 
mediante golpes de marreta, até que seja alcançada a compressão desejada sobre o patim, como 
mostra a Figura 46. 
Figura 46- Grampo de mola 
 
 
 
VI- Fixação tipo Pandrol 
 Constitui-se de uma placa de apoio, dois grampos elásticos, quatro tirefões e quatro 
arruelas de dupla pressão, para o caso de assentamento em dormentes de madeira. No caso de 
dormentes de concreto o sistema é constituído por palmilhas, dois chumbadores e dois 
isoladores colocados entre os grampos e o patim do trilho. A fixação PANDROL admite uma 
série de modificações em função do tipo de dormentes empregado e das solicitações 
esperadas. Na Figura 47 detalhes dessa fixação. 
Figura 47- Fixação tipo Pandrol 
 
 
 
VII- Fixação tipo AP 
 Fixação indicada para dormentes de concreto ou metálicos, semelhante à RN, 
constituída por parafuso francês fundido na armadura do dormente, mola metálica, calços de 
52 
 
 
 
nylon para eliminar efeitos da trepidação, arruela de pressão e palmilha de neoprene. Esses 
detalhes estão mostrados na Figura 48. 
Figura 48- Fixação tipo AP 
 
VIII- Fixação tipo DEENICK 
 Trata-se de fixação constituída por mola engastada na placa K que comprime o patim, 
montada com emprego de ferramentas manuais. A placa é fixada rigidamente com tirefões no 
dormente de madeira e com parafuso francês, porcas e arruelas de pressão nos dormentes de 
concreto ou metálico. Indicada para dormentes de madeira ou de concreto, neste caso 
empregando-se uma palmilha de borracha prensada entre a placa e o dormente para atenuar os 
choques provenientes da ação das cargas passantes. Na Figura 49 são mostrados detalhes desse 
tipo de fixação. 
Figura 49- Fixação tipo DENICK 
 
IX- Fixação tipo GEO 
Trata-se de fixação elástica de melhor desempenho testada nas ferrovias brasileiras. É 
constituída por placa de apoio, garra, parafuso, arruela de pressão e tirefões. Os tirefões fixam 
a placa rigidamente aos dormentes, e os outros elementos fixam o trilho elasticamente à placa. 
Essa placa, denominada “K” pelo seu formato, deu origem a diversos outros tipos de fixações, 
que inclusive, utilizam o mesmo tipo de placa, com grampos mais simples. Pode ser empregada 
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nos 3 tipos de dormentes: madeira, concreto e metálico. Na Figura 50 são mostrados os detalhes 
desse tipo de fixação. 
Figura 50- Fixação tipo GEO 
 
 
Essa figura mostra os detalhes da placa de apoio fixada rigidamente no dormente de 
madeira com tirefões, e o sistema de mola por compressão é constituído com parafusos, porcas 
e arruelas de pressão. A Figura 51 mostra a placa K com destaque para a inclinação da placa 
para o interior da bitola. 
Figura 51- Detalhe da placa K na fixação GEO 
 
 
 
Nessa figura pode-se observar que a placa de apoio é fixada rigidamente com tirefão ao 
dormente de madeira, e a inclinação da placa de 1:20 para o interior da bitola. Na Figura 52 
detalhes desse tipo de fixação em dormente de concreto polibloco e em dormente metálico. 
Figura 52 – Fixação elástica GEO em dormentes polibloco e metálico 
 
 
 
 
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6.3- Fixações duplamente elásticas 
Fixações duplamente elásticas são aquelas constituídas por elementos que se deformam 
sob a ação dos esforços gerados pela passagem dos veículos, e que também se deformam, ou 
trabalham à tração, quando se dá o alívio da carga que gerou a deformação. De uma maneira 
geral isto ocorre nas fixações com palmilhas ou placas elásticas colocadas sob os trilhos ou sob 
placas de apoio. Assim, na ausência da carga, a mola está distendida, enquanto o grampo está 
comprimido contra o patim do trilho. No momento da passagem da carga, a pressão atua sobre 
a palmilha, distendendo o grampo. O gráfico de compressão x deformação de uma fixação 
duplamente elástica está mostrado na Figura 53. 
Figura 53 – Diagrama de deformação das fixações duplamente elásticas 
 
 
Em que se tem: 
F- carga do sistema; 
d - deformação; 
a - diagrama de carga – deformação da mola ou grampo; 
b - diagrama de carga – deformação da palmilha; 
P - força de aperto desejável da fixação; 
P’- força vertical do veículo para uma fixação; 
e - força de aperto que atua no patim durante a passagem do trem; 
g - força de aperto que atua na palmilha no momento da passagem do trem. 
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6.4- Retensores 
São grampos metálicos empregados na imobilização dos dormentes, que tem por 
finalidade transmitir aos dormentes os esforços longitudinais que tendem a deslocar os trilhos 
longitudinalmente. O retensor é preso por pressão ao patim do trilho constituindo-se em um 
tipo de cantoneira que passa por baixo do trilho e se apoia na face lateral do dormente. Como o 
dormente está engastado no lastro, o deslocamento do dormente provocado pela dilatação ou 
retração do trilho fica impedido. 
Quando se empregam fixações rígidas é indispensável o emprego de retensores como 
estratégia para controlar a dilatação dos trilhos e a ruptura por cisalhamento diante da retração 
com a queda da temperatura. De uma maneira geral, usam-se retensores para qualquer tipo de 
fixação dado o seu desempenho satisfatório para impedir a flambagem da linha. Os tipos de 
retensores mais usados são o “FAIR V” “FAIR T” cujas seções são apresentadas na Figura 54. 
Figura 54 – Retensores “FAIR V” e “FAIR T” 
 
A Figura 55 mostra o assentamento e a imobilidade conferida pelos retensores aos 
dormentes. 
Figura 55- Imobilidade do retensor 
 
 
 
 
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7– TRILHOS 
 É o elemento da superestrutura que constitui a superfície de rolamento para as rodas dos 
veículos ferroviários. É um produto laminado a quente, obtido em laminador de trilhos e perfis. 
Pode ser produzido em aço-carbono, aço-liga de cromo-magnésio e silício ou aço niobrás 200, 
conforme a utilização a que se destina. 
7.1- Perfis Stephenson e Vignole 
O primeiro trilho empregado foi um perfil duplo “T” de duas cabeças criado por Robert 
Stephenson, em 1838 para a circulação de bondes. Logo depois este perfil foi substituído pelo 
perfil proposto pelo engenheiro Vignole, que lhe deu seu nome, empregado em rodovias e 
metrovias de todo o mundo. O trilho Vignole é composto por três partes, a saber: boleto, alma 
e patim, como se vê na Figura 56. 
Figura 56- Perfis Stephenson e Vignole 
 
 
 
 
 Os trilhos dos bondes foram adaptados do trilho Vignole com um dispositivo para 
receber o friso das rodas, sem destruir o pavimento das vias. Esse trilho está sendo usado nas 
vias de veículos leves sobre trilhos- VLT e também nas passagens de nível (Figura 57). 
Figura 57- Perfil Stephenson utilizado em linhas de bondes e VLT