Sistema Ferroviário Slide

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Sistema Ferroviário
Brenda Christina Cândido Teixeira
Isabela Karolini Tavares
Sabrina Cardoso Oliveira
Transportes e Estradas II
Prof. Dr Thiago Luis Rodrigues da Silva
Conceituação
 As ferrovias são um sistema de transporte sobre 
trilhos. Esse sistema é formado por várias partes, 
como a via férrea, estações e pátios, material 
rodante (locomotivas, carros e vagões) e 
equipamentos diversos.
Contexto histórico
Locomotiva Blucher (1814)
 A máquina destinava-se ao transporte de 
carvão dentro da mina com capacidade para 
transportar 30 toneladas a velocidade de 6km/h, 
sendo a primeira locomotiva a usar rodas com 
rebordos que a impediam de sair dos carris. 
1ª Ferrovia do Brasil (1854)
 Durante o regime imperial a primeira ferrovia 
do Brasil foi construída, denominada Estrada de 
Ferro Mauá, foi inaugurada em 30 de abril de 
1854 por Irineu Evangelista de Sousa (Barão de 
Mauá) e pelo imperador Dom Pedro II.
 Sua construção foi um passo fundamental para 
que o país ampliasse as formas de escoamento de 
mercadorias, melhorando a qualidade das 
entregas, das exportações e do abastecimento 
através das importações. 
Importância do Sistema 
Ferroviário
 O sistema ferroviário é importante em 
vários aspectos, dentre os principais, no 
setor logístico e econômico.
❏ Criação de Empregos ❏ Patrimônio Histórico
❏ Competitividade ❏ Baixo Custo
Materiais Rodantes
Definição e Classificação
 Material Rodante Ferroviário é todo e qualquer veículo 
ferroviário, capaz de deslocar-se sobre a via férrea.
 Possui 3 classificações:
❏ Locomotivas;
❏ Carros;
❏ Vagões.
Características do Material Rodante
❏ Forma tronco-cônica das rodas, com friso 
no aro (Vídeo);
❏ Disposição das rodas, em truques, com dois 
pares de rodas paralelas;
❏ Ligação rígida das rodas aos eixos;
https://www.youtube.com/watch?v=KxU3tJDItxw
Partes Fundamentais do Material Rodante: Roda
❏ Diâmetro:
- Europa – 0,90 ≤ D ≤ 1,0 m;
- Brasil e EUA - 0,74 ≤ D ≤ 0,91 m.
❏ Partes Principais:
 Aro
Centro ou cubo.
Tipos de Rodas
1) Roda de ferro fundido coquilhado
 
 Tem como vantagens: 
❏ Menor preço; 
❏ Grande dureza; 
❏ Maior coeficiente de atrito com as 
sapatas dos freios.
Tipos de Rodas
2) Roda de aço forjado e laminado
 
❏ São utilizadas em locomotivas, carros e 
vagões; 
❏ São fabricadas a partir de um tarugo de 
aço. 
Tipos de Rodas
3) Roda de aço fundido
❏ Inventadas para substituir as rodas de 
ferro fundido;
❏ Usadas no Brasil, ainda, 
experimentalmente;
Desgaste e reparação dos aros
❏ Os aros deformam-se por desgaste, principalmente, nos frisos;
❏ Em geral, as duas rodas de um eixo são substituídas, após três sucessivos 
torneamentos (“três vidas”); 
Desgaste de rodas e trilho
 
❏ É preferível adotar a solução de escolher trilhos mais duros que causem mais desgaste 
nas rodas e nos frisos, portanto, é mais fácil e econômico reparar as rodas do que 
promover a substituição dos trilhos;
❏ O torneamento é feito no material rodante, a cada 100 000 km;
❏ Algumas empresas costumam recompor os frisos das rodas por soldagem, o que gera 
grande economia na manutenção;
 A carga, em geral, apoia-se externamente à 
roda, sobre o prolongamento do eixo. Num 
eixo distinguem-se três partes principais:
❏ Corpo do eixo; 
❏ Seções de calagem das rodas; 
❏ Mangas.
 
Partes Fundamentais do Material Rodante: Eixos
Partes Fundamentais do Material Rodante: Eixos
Dimensões dos eixos:
A forma e as dimensões dos eixos são dadas em função dos esforços a que são submetidos, isto é:
❏ Esforços cortantes (cisalhamento); 
❏ Flexões.
 
Rodeiros
❏ É o conjunto de duas rodas, colocadas em 
um mesmo eixo.
❏ As rodas são fixadas ao eixo, por pressão, 
devido o diâmetro do furo ser menor que o 
do eixo.
 
Partes Fundamentais do Material Rodante: Eixos
As cargas do material rodante são transmitidas aos 
eixos através dos mancais. As mangas ficam 
encerradas dentro de um receptáculo, chamado de 
“caixa do mancal”, onde estão acondicionados os 
mancais.
Partes Fundamentais do Material Rodante: Mancais
A Caixa do Mancal é composta, por:
❏ Caixa;
❏ Obturador;
❏ Mancal, propriamente dito que pode ser:
1) De atrito – são de bronze e podem ser de peça 
única (sem metal de anti-fricção) ou de duas peças 
(com superfície interior revestida com capa de metal 
branco);
Partes Fundamentais do Material Rodante: Mancais
2) De rolamento – contém rolamentos de esfera. 
Não têm aplicação muito difundida na indústria 
ferroviária por ficarem os mesmos, sujeitos a 
choques violentos na passagem pelas juntas, o 
que causa ruptura nas caixas de rolamentos e 
lubrificação.
Partes Fundamentais do Material Rodante: Mancais
 É a estrutura sobre a qual se assenta a caixa do veículo. Tem a dupla função de descarregar 
sobre as rodas, o peso da carga e transmitir os esforços de tração e frenagem de um veículo a 
outro.
Partes Fundamentais do Material Rodante: Estrado
A Suspensão consiste em um sistema de 
molas interpostas entre a caixa do mancal e o 
estrado que suporta a caixa do veículo.
A suspensão pode ser de dois tipos:
❏ De molas helicoidais;
❏ De molas elípticas.
Partes Fundamentais do Material Rodante: Suspensão
 São pequenos veículos giratórios, de pequena base rígida que se assentam, elasticamente, 
sobre os rodeiros e recebem o apoio da caixa, por meio de pivôs ou piões.
 Cada pião é montado sobre uma travessa, no sentido transversal do veículo (travessão), 
suspenso, elasticamente, nos extremos. 
Partes Fundamentais do Material Rodante: Truques
 Os veículos de um trem transmitem, entre si, 
esforços de tração ou compressão, conforme a 
variação da velocidade durante a marcha. 
 Para que seus efeitos mútuos se produzam sem 
choques violentos, é necessário o emprego de 
engates elásticos, compostos de um aparelho para 
absorver os esforços de tração e um dispositivo 
para absorver os esforços de compressão.
Os mais comuns são os engates do tipo “E” e “F”
Partes Fundamentais do Material Rodante: Engates
A Caixa é a estrutura do carro. Seu projeto e construção deve 
levar em consideração as seguintes condições básicas: 
❏ Maior resistência possível, aos esforços mecânicos, não 
só no serviço normal, como também, em caso de 
colisões, abalroamentos e descarrilamentos; 
❏ Circular silenciosamente, o que exige rigidez nas juntas 
e máxima estabilidade em velocidades elevadas;
❏ Proporcionar economia na implantação e conservação, o 
que exige uma construção simples, robusta e durável e 
que permita fácil manutenção;
Partes Fundamentais do Material Rodante: Caixa
Observações: 
- Atualmente, no Brasil, todos os carros são de 
construção metálica, em geral de aço. 
- Estão sendo testadas, também, a construção e 
utilização de vagões de alumínio.
Locomotiva
As Locomotivas são os principais 
veículos tratores das ferrovias, servindo para 
a tração de composições de vagões e/ou 
carros de todos os tipos.
Locomotiva
Locomotiva: Classificação
As locomotivas podem ser classificadas em:
❏ Locomotivas à vapor; 
❏ Locomotivas à diesel; 
- diesel mecânica
- diesel hidráulica
- diesel hidrostático
- diesel elétrico
❏ Locomotivas elétricas;
❏ Levitação magnética (Maglev)
Locomotiva: Classificação
1) Locomotivas a vapor;
A Locomotiva a vapor é uma locomotiva 
propulsionada por um motor a vapor que compõe-se 
de três partes principais: a caldeira, produzindo o 
vapor usando a energia do combustível, a máquina 
térmica, transformando a energia do vapor em 
trabalho mecânico e a carroçaria, carregando a 
construção. O vagão-reboque (também chamado 
"tender") de uma locomotiva a vapor transporta o 
combustível e a água necessários para a alimentação 
da máquina. (Vídeo)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Locomotiva
https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_vapor
https://pt.wikipedia.org/wiki/Caldeira
https://pt.wikipedia.org/wiki/Vapor
https://pt.wikipedia.org/wiki/Combust%C3%ADvel
https://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_t%C3%A9rmicahttps://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_t%C3%A9rmica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Trabalho_(f%C3%ADsica)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Carro%C3%A7aria
https://youtu.be/-1e4XPxrP7A
Locomotiva: Classificação
2) Locomotivas a diesel;
2.1) Diesel- mecânica
 Locomotivas diesel-mecânicas estão entre as mais 
antigas tentativas de utilização do motor a combustão 
interna no transporte férreo, apresentam problemas na 
transmissão no momento da troca da relação de 
velocidades (marcha) da caixa, que não suporta o 
elevadíssimo atrito entre os dentes das engrenagens e se 
partem ou, na melhor, desgastam-se muito 
rapidamente, além de desintegração das cintas de 
bloqueio que efetuam as trocas. 
Locomotiva: Classificação
2) Locomotivas a diesel;
2.2) Diesel- hidráulica
Uma locomotiva diesel-hidráulica utiliza uma transmissão 
hidráulica para enviar a potência do motor diesel para as 
rodas. Neste tipo de locomotiva, é utilizado um dispositivo 
chamado “conversor de torque”. Um conversor de torque 
consiste, de modo geral, de 3 partes, sendo 2 rotativas e 1 
fixa. Todas essas 3 partes são seladas em uma carcaça cheia 
de um fluido (óleo).
Locomotiva: Classificação
2) Locomotivas a diesel;
2.3) Diesel- hidrostática
Locomotiva diesel-hidrostática é também um tipo de locomotiva 
hidráulica; O sistema hidrostático é muito comum no nosso 
cotidiano. Está presente, por exemplo, na direção hidráulica de 
automóveis, em que o motor do próprio carro gira uma pequena 
bomba que pressiona o fluido para o pequeno motor hidráulico 
instalado na cremalheira da barra de direção. Por este motivo, 
quando o motor está desligado, a direção fica “dura”.
Locomotiva: Classificação
2) Locomotivas a diesel;
2.4) Diesel- elétrico
 Em uma locomotiva diesel-elétrica o motor primário diesel 
aciona um gerador elétrico que irá transmitir a potência para 
os motores de tração. Não existe conexão mecânica entre o 
motor primário e as rodas de tração. Conceitualmente, este 
tipo de locomotiva é um veículo híbrido, que incorpora sua 
própria estação geradora, feita para operar em áreas em que a 
estrada de ferro não é eletrificada.
Locomotiva: Classificação
3) Locomotivas elétricas
As locomotivas elétricas são alimentadas 
externamente, seja por meio de fios superiores ou por um 
terceiro trilho. Embora o custo de eletrificação de uma linha 
seja muito grande, a operação dos trens elétricos é 
significativamente mais barata do que os movidos a diesel, 
isto para além de terem uma capacidade superior de 
aceleração e de travagem, o que os torna ideais para o 
transporte de passageiros em zonas populacionais densas. 
Praticamente todos os trens de alta velocidade usam 
locomotivas elétricas porque não seria fácil transportar a 
bordo a quantidade de energia necessária para tão alto 
desempenho.
Locomotiva: Classificação
4) Levitação magnética (Maglev)
 A mais recente tecnologia aplicada a locomotivas é a 
levitação magnética. Estes comboios, alimentados 
por eletricidade, possuem um motor aberto especial 
que faz flutuar o comboio acima da linha, sem 
necessidade de utilização de rodas, o que reduz a 
fricção apenas ao contato do comboio com o ar. 
Existem muito poucos sistemas de Maglev em 
operação dado o seu custo ser muito elevado. 
 (Vídeo)
https://youtu.be/du_IEcb9Exg
Carro Ferroviário
 O carro ferroviário, que é designado para o 
transporte de passageiros.
 Ele pode ser personalizado de diferentes 
formas, visando atender qualquer 
necessidade.
Carro Ferroviário
Vagões
1) Plataforma 
Vagão constituído de um simples estrado e 
destina-se ao transporte de mercadorias 
pesadas que não necessitam de proteção 
(veículos, máquina, peças, trilhos, 
laminados, madeira, etc.).
Tipos de Vagões
2) Tanque
Vagão formado de um tanque cilíndrico 
presa um estrado. Tem por finalidade o 
transporte de líquidos como gasolina, óleos, 
álcool, melaço, ácidos e etc.
Tipos de Vagões
3) Isotérmico/ Frigorífico
Vagão fechado e isolado termicamente. 
Destina-se ao transporte de mercadorias 
que necessitam de baixa temperatura 
para sua conservação, tais como carnes, 
peixes, frutas, leite, etc.
Tipos de Vagões
4) Especial
Vagão próprio para o transporte de grandes 
peças que não podem ser conduzidas em 
vagões comuns, dependendo do que é 
solicitado.
 Ex: turbinas, máquinas, transformadores.
Tipos de Vagões
Foto: Carlos Alberto R. Alvarenga
Referência: Humberto M. Torres, in
Revista Ferroviária, Ago. 1961
(Pesquisa e digitalização: Chris R.)
5) Fechado
Os vagões fechados apresentam uma proteção completa da carga que está sendo transportada, 
podendo ser utilizado para carregar diferentes mercadorias. 
 
Tipos de Vagões
6) Gaiola
Vagão construído com as paredes em treliça, de modo a permitir ampla ventilação e a facilidade 
de limpeza e desinfecção. Destina-se ao transporte de animais vivos. 
Ex: bois, cavalos, carneiros, aves, etc.
Tipos de Vagões
7) Gôndola
Vagão aberto, constituído de bordas laterais 
tombantes, que permitem conter a 
mercadoria. Adequado para o transporte de 
minérios, carvão, calcário, brita, etc.
Tipos de Vagões
8) Hopper
Esse vagão se caracteriza por apresentar um sistema de descarga diferenciado da maioria. Dessa 
forma, a sua estrutura é composta por um grande funil na qual existem aberturas inferiores para 
a realização da descarga.
Tipos de Vagões
Estações
Estação designa-se como uma parada ou um local de permanência. Neste contexto, são 
instalações que identificam, geralmente, uma cidade ou vila ao longo da linha, pelas quais os 
trens passam em desvio, diretos, ou parando na plataforma em horários determinados.
Estações
Por ordem de importância as estações podem ser classificadas em:
❏ Abrigos; 
❏ Paradas;
❏ Estações do tipo padrão; 
❏ Estações específicas para passageiros; 
❏ Grandes estações centrais ou terminais; 
❏ Estações de integração intermodais;
Classificação das Estações
1) Abrigos
Pequena construção de madeira ou alvenaria, 
utilizada para paradas facultativas dos trens de 
zona rural.
Classificação das Estações
2) Parada
 Consiste de uma pequena construção e de um 
desvio, para atender pequeno movimento de 
passageiros e mercadorias e cruzamentos de 
trens, em lugares de parada facultativa, em zona 
rural
Classificação das Estações
3) Estações do tipo padrão
 Possuem, além de plataforma, um edifício 
dotado de sala de espera com sanitários para os 
usuários, locais para bagagem e mercadorias, e 
sala para o agente da estação. Dispõem de 
vários desvios para o movimento dos trens.
Classificação das Estações
4) Estações específicas para passageiros
 São compostas pelo edifício dotado de toda a 
infra-estrutura para receber e atender os 
passageiros durante o tempo de permanência.
Classificação das Estações
5) Grandes estações centrais ou 
terminais;
 São compostas pelo edifício dotado de toda 
a infra-estrutura, com um grande fluxo de 
pessoas e de movimentação de carga.
Classificação das Estações
6) Estações de integração intermodais
 Estações Intermodais ou Terminais 
Intermodais, levando em consideração o 
TRANSPORTE, é um local onde se encontram 
mais de um tipo de transporte onde possa 
ser realizada a integração.
Classificação das Estações
Pátios Ferroviários
Correspondem ao conjunto de instalações 
ferroviárias e sistemas de feixes de linhas, onde 
se processam: 
❏ Formação de trens;
❏ Carga;
❏ Descarga;
❏ Estacionamento;
❏ Oficina do material rodante;
❏ Outros.
Definição
Pátios de Cruzamento
 São pátios destinados apenas para o 
cruzamento ou ultrapassagem de trens. 
 Utilizado em linhas singelas com o objetivo 
de permitir o cruzamento de trens em 
sentidos opostos.
Tipos de Pátios
Pátios de Triagem
 São caracterizados por permitirem 
operações de fracionamento ou formação de 
composições sendo, normalmente, situados 
em pólos industriais ou urbanos de grande 
porte, ementroncamentos de duas linhas e 
nos pontos de quebra de tração (mudança do 
perfil da linha, final de serra e início de 
planalto). 
Vídeo
Tipos de Pátios
https://www.youtube.com/watch?v=6nz-n49pIFQ
Pátios Terminais 
 São caracterizados por possuírem: 
❏ Maior movimento de carga e descarga 
de mercadorias (Terminais de Carga); 
❏ Maior movimento de passageiros 
(Terminais de Passageiros).
Tipos de Pátios
As linhas ou vias que compõem os pátios e 
formam os “feixes de linhas”, têm 
características específicas e podem ser 
descritas como segue:
❏ Principal 
❏ Secundária 
❏ Circulação
❏ Específica
Partes componentes de um pátio: Linhas
É um conjunto de três desvios de linha, 
interligados em forma de triângulo, que 
permite inverter o sentido de tráfego de um 
trem.
Partes componentes de um pátio: Triângulo de Reversão
É uma bandeja giratória que pode direcionar 
os veículos ferroviários para linhas que saem 
em várias direções a partir do centro do 
aparelho.
Partes componentes de um pátio: Girador
Quando a quantidade de vagões a serem classificados é elevadíssima, utiliza-se o sistema 
de classificação por gravidade que é composto por rampa e contra-rampa e é localizado 
entre o pátio de recepção e o de classificação. 
Nestes pátios, a frenagem é controlada por computadores, em função de dados fornecidos, 
tais como: - Peso do vagão; 172 - Extensão a percorrer; - Velocidade de saída de 
contra-rampa (medida com radar); - Condições da superfície de rolamento dos trilhos 
(seco, úmido). 
Pátio de classificação por Gravidade
Terminais
Um terminal ferroviário também serve como o 
ponto final de linhas férreas, assim como nos 
terminais rodoviários. Porém, como aqui 
estamos falando de terminal ferroviário de 
cargas, seu funcionamento é um pouco 
diferente.
São nesses “pontos finais” de uma linha que 
acontece o carregamento ou descarregamento 
de cargas.
Definição
Terminal Ferroviário de Rondonópolis
❏ A principal função das linhas de trens das 
ferrovias de cargas é realizar o transporte 
desses itens para o consumo interno ou 
para a exportação;
❏ Terminais de carga vs Terminais de 
descarga.
Importância
Existem dois tipos de balanças ferroviárias: a 
balança estática, onde as pesagens acontecem 
com os trens parados em um terminal 
ferroviário, e as balanças dinâmicas, que 
permitem que as pesagens sejam feitas mesmo 
com os trens em movimento.
Pesagem
Via Férrea e 
sua construção
Definição e Classificação
Via Férrea um sistema de transporte terrestre, autoguiado, em que os veículos (motores e 
rebocados) se deslocam com rodas metálicas sobre duas vigas contínuas longitudinais, também 
metálicas, denominadas trilhos.
 É dividida em:
❏ Infraestrutura
❏ Superestrutura
Infraestrutura Ferroviária
A infraestrutura é a responsável pelas obras realizadas que 
formam a estrutura de base da estrada, onde deve 
suportar a superestrutura. Além disso é feita uma 
terraplanagem. É composta por:
❏ Obras e Terraplenagem (cortes e aterros);
❏ Obras de Arte Corrente (sarjetas; valetas; descidas 
d´agua; bacias de dissipação; bueiros; pontilhões; 
drenos e taludes);
❏ Obras de Arte Especiais (pontes; túneis; contenção 
de talude);
Infraestrutura ferroviária de VLT
Superestrutura Ferroviária
A Superestrutura das Vias Férreas é construída de 
modo a poder ser restaurada sempre que houver 
desgaste, pois estão sujeitas à ação de desgaste do 
meio ambiente (intempéries) e das rodas dos 
veículos. É constituída em:
❏ Plataforma Ferroviária;
❏ Via Permanente;
Superestrutura ferroviária
Plataforma Ferroviária
Plataforma Ferroviária é, em princípio, a superfície final resultante da terraplenagem que limita a 
Infra-estrutura. É considerada como suporte da estrutura da via, da qual recebe, através do lastro, as 
tensões devidas ao tráfego e também às cargas das demais instalações necessárias à operação ferroviária 
(posteamento, condutores, cabos, sinalização, etc.). 
Plataforma Ferroviária
1) Bitolas
Denomina-se Bitola, à distância entre as faces internas das duas filas de trilhos, medida a 16 mm, 
abaixo do plano de rodagem (plano constituído pela face superior dos trilhos) a definição da bitola afeta o 
custo e eficiência da ferrovia, logo sua escolha torna-se crucial antes de qualquer outro procedimento.
Bitola
1.a) Tipos de Bitolas
❏ Bitola larga (maior que 1,435m) é mais cara, mas tem maior capacidade de acomodação e velocidade.
 
❏ Bitola muito estreita (0,60 m) é utilizada em percursos menores e apenas para carga de minerais ou 
produtos agrícolas.
❏ Uma bitola estreita de 1,00 m permite transporte de cargas diversas e de passageiros com conforto e 
custo razoáveis
❏ Bitola mista permite que trens de diferentes bitolas possam operar no mesmo trecho.
No Brasil, pelo Plano Nacional de Viação, a ‘bitola padrão”, é a de 1,60 m (bitola larga), porém a que 
predomina é a “bitola estreita” ou “bitola métrica” com 1m. Contudo, existem, outras bitolas, diferentes 
destas duas, sendo ainda utilizadas.
Tipos de Bitolas
Gabarito Ferroviário
❏ O gabarito da via férrea é um modelo 
geométrico que fixa as dimensões máximas 
com que o veículo ferroviário pode ser 
construído, as dimensões máximas da carga 
e fornece em função das bitolas adotadas, a 
área da seção transversal, mínima 
necessária para a livre circulação na via.
Vídeo
https://www.youtube.com/watch?v=IoDh5n3-TG0
Geometria de 
Via Permanente
Curvas
As ferrovias têm exigências mais severas 
quanto às características das curvas que 
as rodovias. A questão de aderência nas 
rampas, a solidariedade rodas-eixo e o 
paralelismo dos eixos de mesmo truque 
impõem a necessidade de raios mínimos 
maiores que os das rodovias.
Curvas
O início da curva geralmente é marcado 
por um trecho de transição, em que o lado 
externo da curva começa a subir em 
relação ao seu lado interno. Em seguida 
começa o trecho chamado de circular, em 
que a diferença de nível de um lado da 
curva em relação ao outro se mantém 
inalterado. Até que, à medida que vamos 
saindo da curva, este desnível vai 
diminuindo até chegar a zero novamente 
na tangente. 
Curvas: Superelevação de Ferrovias
Esta diferença de nível aplicada nas curvas 
é chamada de superelevação e é um 
recurso que os projetistas utilizam para 
contrabalancear o efeito da força centrífuga 
(aquela que você estudou em física que faz 
o objeto sair pela tangente). A aplicação da 
superelevação consiste em elevar o trilho 
externo para inclinar a via de forma a criar 
uma força centrípeta que anulará o efeito 
da força centrífuga e permitirá aos veículos 
atingir maiores velocidades com maior 
segurança.
Curvas: Superelevação de Ferrovias
A superelevação prática é definida como 2/3 da 
superelevação teórica. Já a superelevação 
teórica é o resultado de uma equação em que a 
força centrífuga gerada por uma composição 
circulando em uma curva com bitola e raio 
específicos, na velocidade máxima da via, é 
anulada pela força centrípeta criada pela 
inclinação da composição.
Curvas: Rampas
Outro parâmetro que define a geometria de uma via 
é a rampa. O valor da rampa, geralmente 
expressado em porcentagem, é que descreve a 
variação da cota da via. A rampa é calculada 
dividindo a diferença de cota entre dois pontos pela 
distância entre estes dois pontos ao longo da via. 
Cremalheiras
A Cremalheira é um sistema exclusivo do Brasil. 
O trecho possui oito quilômetros de extensão, 
com inclinações de até 10% (ou seja, o trem sobe 
um metro a cada dez percorridos). Para que o 
trem possa trafegar nesse trecho, o sistema de 
tração da locomotiva é feito com uma roda 
dentada que incide sobre um terceiro trilho, 
também dentado, colocado entre os dois trilhos 
convencionais. 
Via Permanente
A Via Permanente é constituída pelos seus 
quatro elementos principais:
❏ Sublastro;
❏ Lastro;
❏ Dormentes; 
❏ Trilhos;
1) Sub-lastro
É a camada superior da Infra-estrutura, e tem as seguintes funções:
❏ Aumentara capacidade de suporte da plataforma, permitindo elevar a taxa de trabalho no terreno, ao 
serem transmitidas as cargas através do lastro;
❏ Evitar a penetração do lastro na plataforma;
❏ Aumentar a resistência do leito, à erosão e à penetração da água, concorrendo pois, para uma melhor 
drenagem da via; 
❏ Permitir relativa elasticidade ao apoio do lastro, para que a Via Permanente não seja excessivamente 
rígida. 
1.a) Material para o Sub-lastro 
O material a ser selecionado para o sub-lastro deve 
obedecer, aproximadamente, às seguintes especificações: 
❏ IG (Índice de Grupo) – igual a 0 (zero); 
❏ LL (Limite de Liquidez) – máximo de 35; 
❏ IP (Índice de Plasticidade) – Máximo de 6; 
❏ Classificação pela tabela da HRB (Highway Research 
Board) – grupo A1; 
❏ Expansão – máxima 1%; 
❏ CBR (Índice de Suporte Califórnia) – mínimo de 30.
1.b) Compactação
O sub-lastro deverá ser compactado de modo a 
obter-se peso específico aparente, 
correspondente a 100% do ensaio de Proctor 
Normal.
1.c) Espessura
Geralmente, um sub-lastro com 20 cm de espessura, 
será suficiente para atender às citadas exigências. Ensaio de Proctor
2) Lastro
O Lastro é o elemento da superestrutura, situado entre os 
dormentes e o sub-lastro e tem como funções especiais:
❏ Distribuir, convenientemente, sobre o sub-lastro, os 
esforços resultantes das cargas dos veículos, produzindo 
uma taxa de trabalho compatível com a capacidade de 
carga da mesma;
❏ Formar um suporte, até certo ponto, elástico, atenuando 
as trepidações resultantes da passagem dos veículos; 
❏ Sobrepondo-se à plataforma, suprimir suas 
irregularidades, formando uma superfície contínua e 
uniforme, para os dormentes e trilhos; 
❏ Impedir os deslocamentos dos dormentes quer no sentido 
longitudinal, quer no sentido transversal; 
❏ Facilitar a drenagem da superestrutura. 
2.a) Material para o Lastro 
❏ Terra;
❏ Areia; 
❏ Cascalho;
❏ Escória;
❏ Pedra Britada - É o melhor tipo de lastro. É resistente, inalterável 
pelos agentes atmosféricos e químicos. É permeável e permite um 
perfeito nivelamento (socaria) do lastro. É, limitadamente, elástico e 
não produz poeira.
Ao ser definida a utilização de pedra britada, como lastro, deve-se optar 
pelas rochas de alta resistência (duras). As rochas mais apropriadas para 
utilização em lastro ferroviário, são: Granito; Micaxisto; Quartzito; 
Diorito; Diabásio; Gneiss. 
2.b) Especificações no Brasil
❏ Peso específico mínimo: 2,7 tf/m3 (26,5 kN/m3 ); 
❏ Resistência à ruptura: 700 kgf/cm2 (6,87 kN/cm2 ou 70 Mpa); 
❏ Solubilidade: Insolúvel (ensaio: 7,0 dm3 de material é triturado e lavado. Em um vaso, a amostra é agitada durante 5 
minutos, a cada 12 horas, por 48 horas. Se houver descoloração, é considerada solúvel e portanto, imprópria.) 
❏ Absorção: aumento de peso ≤ 8 gf/dm3 (ensaio: Uma amostra de 230 gf é mergulhada em água durante 48 horas); 
❏ Substâncias nocivas: ≤ 1%, em peso, de substâncias nocivas e torrões de argila (ensaio: NBR 7218:2010 (antigo MB 8) 
- ABNT); 
2.b) Especificações no Brasil
❏ Granulometria: ¾”< d< 2 ½ “ (2,0 cm< d< 6,0 cm). (Obs.: As pedras do lastro não devem ter grandes dimensões, para 
não trabalharem como cunhas, diminuindo a durabilidade do nivelamento e nem pequenas dimensões, de modo a 
facilitarem a “colmatação” do lastro, perdendo este, sua função drenante).
❏ No ensaio de peneiramento que deverá ser feito conforme o NBR NM 248 (antigo MB 6) ABNT, devemos ter:
Os resultados dos ensaios de peneiramento, são lançados em uma “curva granulométrica”, devendo ficar 
contidos, inteiramente, na faixa especificada:
❏ Resistência à abrasão: Ensaio Los Angeles : O Ensaio de Resistência à Abrasão Los Angeles, é efetuado para 
verificar se a brita é, suficientemente, resistente a este tipo de esforço mecânico
A percentagem de desgaste, em relação ao peso inicial da amostra ou Coeficiente de Abrasão Los Angeles, é 
dada por: 
CLA=[(P-Pr)/P]×100 
Onde:
P – peso da amostra; 
Pr – peso do material retido na peneira nº 12;
 
Observação: para a pedra de lastro: CLA ≤ 35%
Para o cálculo da altura do lastro sob os 
dormentes, devem ser resolvidos dois problemas:
1) Distribuição de Pressões, transmitidas pelos 
dormentes, sobre o Lastro
O estudo aplicado dos conceitos de mecânica 
dos solos, adaptados com o caso lastro de pedra 
britada, de Arthur Talbot, tem tido grande aplicação 
no cálculo da altura do lastro.Talbot desenvolveu um 
diagrama de distribuição de pressões no lastro, na 
forma de “bulbos” isobáricos.
 k% = (p / po) x 100
Onde:
 p – pressão em um ponto qualquer, do perfil; 
po – pressão na face inferior do dormente. 
2.c) Altura do Lastro 
A curva de variação das pressões máximas no lastro (abaixo do centro dos dormentes), em função da 
altura do lastro, é dada por: 
ph = (16,8 / h1,25) x po
Onde:
ph – pressão na profundidade “h”; 
po – pressão na face inferior do dormente; 
h – altura do lastro, em polegadas. 
Determinação da pressão (po), na base do dormente:
 po = P / (b x c) 
Onde: P – carga a ser considerada sobre o dormente; 
b – largura do dormente; 
c – distância de apoio, no sentido longitudinal do dormente.
Em virtude da distribuição de carga para os dormentes vizinhos, por causa da rigidez dos trilhos 
e da deformação elástica da linha, o peso “P”, deverá ser considerado, como segue:
 P = Pc = (Pr / n) x Cd 
Onde:
Pr – peso da roda mais pesada, (Peixo / 2); 
n – coeficiente adimensional. (n = d); 
Cd – Coeficiente Dinâmico ou de Impacto (aplicado por serem, as cargas, dinâmicas). 
a altura do lastro pode ser obtida de duas formas:
 
a) a partir da expressão : h = [(53,87 / ph) x po ] (1/1,25) 
b) Pelo Diagrama de Talbot, que fornece os valores de “h”, em função de k% = (p /po) x 100.
2) Determinação do Valor da Pressão Admissível, na plataforma (P)
O valor poderá ser obtido, por uma das seguintes maneiras:
 - Provas de carga, “in-situ”; 
- Teorias da Mecânica dos Solos: 
- Procedimento prático.
 Por estes métodos, obtemos um valor de “pr“, com o qual se calcula P= pr / n
Onde: 
pr – pressão de ruptura do solo; 
n – coeficiente de segurança, (variando entre 2 e 3).
Na falta de dados mais precisos sobre “P“ pode ser adotado o seguinte procedimento empírico, perfeitamente 
satisfatório, para fins práticos: 
Sendo conhecido o valor do CBR: 
CBR = (p / 70) x 100 
Logo: 
p = (70 x CBR) / 100 
Adota-se, então:
P= p / N , onde 5 < N < 6
3) Dormentes
 Dormente é o elemento que tem por função, receber e transmitir ao 
lastro os esforços produzidos pelas cargas dos veículos, servindo de 
suporte dos trilhos, permitindo sua fixação e mantendo invariável a 
distância entre eles (bitola). Os dormentes podem ser de:
❏ Madeira;
❏ Aço;
❏ Concreto; 
Dormentes de Madeira
3.a) Dimensões
 As normas brasileiras, estabelecem, para comprimento(c), 
largura(b) e altura(h), respectivamente:
❏ bitola de 1,60 m: 2,80 x 0,24 x 0,17 (m);
❏ bitola de 1,00 m: 2,00 x 0,22 x 0,16 (m). 
São permitidas as seguintes tolerâncias, no recebimento:
- Comprimento: ±5,0 cm; 
- Largura: ±2,0 cm;
- Espessura: ± 1,0 cm.
1ª Classe – aroeira; sucupira; jacarandá; amoreira; 
angico; ipê; pereira; bálsamo; etc.
 
2ª Classe – angelim; araribá; amarelinho; braúna; 
carvalho do Brasil; canela-preta; guarabu; jatobá; 
massaranduba; peroba; pau-brasil; baru; 
eucalipto(citriodora, paniculata, rostrata, etc.). 
3ª e 4ª Classes – madeiras identificadas com as de 1ª 
e 2ª Classes, mas com defeitos toleráveis. 
3.b) Classes Madeira
O melhor dormente de madeira, no Brasil, é o de sucupira que dá ótima fixação ao trilho, possui dureza e peso 
específicos elevados e grande resistência ao apodrecimento, podendo durar mais de 30 anos na linha. 
3.c) Durabilidade
 Além da qualidade da madeira, outros fatores têm influência na 
durabilidade dos dormentes. Entre eles podemos citar: clima; 
drenagem da via; peso e velocidade dos trens;época do ano em que a 
madeira foi cortada; grau de secagem; tipo de fixação do trilho; tipo 
de lastro;tipode placa de apoio do trilho, no dormente. 
 Quanto à durabilidade do dormente, dois fatores distintos devem ser 
considerados:
 - resistência ao apodrecimento; 
- resistência ao desgaste mecânico. 
Assim:
 
 Vida Útil = f(apodrecimento, desgaste mecânico). 
3.d) Resistência Mecânica da Madeira
Como a resistência mecânica depende da densidade da madeira podemos 
relacionar dentre as madeiras a paineira, com 0,26 kgf/dm3 , entre as mais leves e a 
aroeira, com 1,21 kgf/dm3 , entre as mais pesadas.. Já no Brasil onde ainda existe madeira 
de boa qualidade, disponível para utilização na fabricação de dormentes, adota-se 0,70 
kgf/dm3 , como densidade mínima de aceitação. Entretanto, em outros países, em que é 
mais escassa a madeira, já são utilizadas madeiras de densidades muito inferiores a essa. 
 
 
3.e) Apodrecimento da Madeira
O apodrecimento da madeira é causado por agentes biológicos como fungos e 
insetos (formigas e térmitas) que se alimentam de tecido vegetal morto ou vivo. O 
desenvolvimento do fungo será tanto mais vigoroso, quanto mais favoráveis, forem as 
condições do meio sendo suas exigências fundamentais: material nutritivo; 
temperatura; aeração;
 
 
3.f) Tratamento químico para dormentes de madeira
O tratamento químico da madeira consiste em tornar tóxico aos fungos e 
insetos, através de sua impregnação com antissépticos, os alimentos procurados 
pelos mesmos. Os antissépticos mais utilizados podem ser classificados em dois 
grupos: 
- Preservativos oleosos (creosoto e pentaclorofenol)
- Preservativos hidrossolúveis; 
A escolha do preservativo para os dormentes que estão em contato, quase que 
direto com o solo e expostos às intempéries tem como o melhor tipo de 
tratamento o oleoso (creosoto). 
 
3.g) Métodos de tratamento de dormentes
❏ Processos sem pressão: 
- Pintura ou aspersão; 
- Imersão a quente ou a frio; 
- Difusão; 
❏ Processos com pressão e vácuo: 
- Processos de célula cheia (full cell); 
- Processos com célula vazia (empty cell); 
- Processos com gás liquefeito; 
O processo com pressão e vácuo é o que produz 
resultados mais eficientes e garantidos.
 
3.g) Método da Célula Cheia (tratamento com pressão e vácuo) ou Método de Bethel 
Este método caracteriza-se por produzir vácuo no interior das 
células do tecido lenhoso, para posterior preenchimento das 
mesmas com o preservativo (célula cheia).
 
3.g) Processo da Célula Vazia. 
No Tratamento pelo Método da Célula Vazia, existem duas variantes deste método:
 - Processo Rueping; - Processo Lowry. 
 
Dormentes de Aço
3.a) Características
 O dormente metálico é, relativamente, leve (70 kgf) e de fácil manuseio e 
assentamento. Essa leveza, entretanto, é indesejável para linhas de tráfego 
pesado. Além disso, o aço é, também, um grande propagador de ruídos, 
devidos às vibrações do tráfego e bom condutor de eletricidade, dificultando o 
isolamento entre as duas filas de trilhos que é necessário para os circuitos de 
sinalização da linha. 
 É um dormente mais caro e apresenta o inconveniente de ser específico 
para um determinado perfil de trilho, não podendo ser aproveitado, no caso 
de sua substituição por outro perfil. 
Os furos, para passagem dos parafusos, tendem a enfraquecer o dormente, 
originando fissuras que ao se estenderem, inutilizando a peça. Esse 
inconveniente pode ser contornado, adotando-se um tipo de dormente que 
tem a chapa de nervuras soldada na posição de apoio do patim do trilho e 
fixação do tipo GEO. 
Dormentes de Concreto
a) Dormente de Concreto Monobloco Protendido
Os primeiros dormentes de 
concreto monobloco protendidos 
acabavam fissurando na parte média, 
devido sua grande rigidez. Com o 
desenvolvimento da tecnologia do 
concreto protendido e com o 
aperfeiçoamento do seu desenho, 
quando então a face inferior central 
ficou mais alta e com protensão mais 
reforçada, foram obtidos dormentes de 
concreto protendido, de alta qualidade 
e que têm se portado, 
satisfatoriamente, sob condições 
severas de serviço.
b) Dormente Misto ou Bi-bloco
É chamado de “Dormente RS”, 
constituído por dois blocos de concreto 
armado, ligados por uma viga metálica; esta 
viga desempenha um papel preponderante, 
porque tem um comprimento quase igual ao 
do dormente e constitui a robusta armadura 
principal dos blocos de concreto.
Graças à elasticidade desta, o 
dormente de concreto, não absorve esforços 
do lastro, no meio do vão e os dois blocos de 
concreto, muito robustos, resistem à maioria 
dos esforços de flexão estática e flexão 
alternada, aos quais são muito sensíveis, os 
dormentes monobloco, de concreto 
protendido
c) Dormente Poli-bloco 
É chamado “Dormente FB”, 
constituído por dois blocos de extremidade 
de concreto armado, ligados, elasticamente, 
por um bloco intermediário de concreto 
(viga), através de cordoalhas de aço 
tensionadas, com até 15 tf. 
Esse dormente foi projetado para 
possuir as mesmas características de 
deformabilidade e resistência da madeira, 
com a durabilidade do concreto, não 
devendo, portanto, alterar o caráter elástico 
da via permanente e nem devendo ser 
assemelhado a um dormente de concreto 
protendido.
Fixação dos trilhos ao dormente de concreto
A fixação do trilho ao dormente de concreto 
não deve ser rígida para não danificar o concreto em 
seus pontos de contato. Nessa fixação é utilizada uma 
placa de apoio, fixada ao dormente por meio de 
parafusos.
A fixação do trilho à placa é feita de várias 
formas. As mais comuns, atualmente, são: por meio 
de castanha e porca, guarnecidas por uma arruela de 
pressão;
Vídeo
https://youtu.be/02pWbr9bgbA
Trilhos
Definição
 Trilho é o elemento da superestrutura que constitui a superfície de 
rolamento para as rodas dos veículos ferroviários, servindo-lhes, ao 
mesmo tempo, de apoio e guia.
As características necessárias para que o trilho exerça suas funções, são: 
- Dureza; 
- Tenacidade; 
- Elasticidade; 
- Resistência à flexão. 
Entre os materiais disponíveis, atualmente, é o aço o que atende 
melhor a estas exigências.
Composição de aços para trilhos
❏ Ferro - 98% da composição do trilho. 
❏ Carbono;
❏ Manganês;
❏ Silício; 
❏ Fósforo; 
❏ Enxofre;
Trilho Vignole: Partes e Funções
O trilho que se mostrou mais eficiente no transporte 
ferroviário foi o em formato de “T”, sendo em específico o 
Vignole. Essa estrutura é dividida em três áreas, cada uma 
com sua finalidade e importância, são elas:
- Alma: É a parte mais estreita do trilho, fazendo a ligação do 
patim com o boleto. Por causa da sua forma, a alma fica 
responsável pela resistência à flexão vertical do trilho. 
Assim, quanto maior sua altura, maior a capacidade de carga 
do trilho.
- Boleto: É onde ocorre o contato da roda com o trilho, 
portanto, é a parte que recebe primeiro toda a carga do 
veículo ferroviário e que sofre mais desgaste.
- Patim: É a área inferior achatada do trilho e tem a função 
de distribuir a pressão ao dormente e de receber a fixação. 
Tal parte fica confinada pela placa de apoio, garantindo a 
restrição ao movimento do trilho.
Especificações e ensaios de recebimento
Assim, de acordo com as normas vigentes da ABNT, 
temos:
Dimensões e Peso: Os trilhos eram fabricados no Brasil, 
nos comprimentos padrão de 12 m e 18 m. Os trilhos 
chineses podem ser encomendados com até 100 m de 
comprimento, exigindo, entretanto, equipamentos 
especiais para o seu manuseio. 
Tolerâncias: 
- Comprimento: ± 3 mm; 
- Dimensões da seção transversal: 0,5 mm; 
- Peso: até 2%, na pesagem dos lotes de 50 pç, desde que 
na totalidade da encomenda, seja ≤ 1%. 
Atualmente, todo o trilho consumido no país (cerca de 
80.000 toneladas/ano), é importado, principalmente, da 
China e da Polônia. 
Especificações e ensaios de recebimento
❏ Prova de Choque: É um ensaio efetuado em uma máquina que deixa cair um peso de2.000 libras (907,2 kgf), de 
uma altura padronizada conforme o peso do perfil ensaiado, em queda livre no meio do vão, de uma amostra de 
trilho apoiada em suportes ajustáveis, vão este que pode variar de 91 a 142 cm. A altura de queda varia de 4,88 a 
6,10 m, dependendo da seção do trilho ensaiado. O comprimento do corpo de prova varia entre 120 e 180 cm e 
sua temperatura não deve exceder a 38° C. 
São ensaiadas amostras de todas as corridas, (uma por lingote). 
Especificações e ensaios de recebimento
❏ Ensaio de Tração: Do boleto dos trilhos já 
ensaiados ao choque, são retirados C.P. que serão 
levados à máquina de tração. Os resultados deste 
ensaio de tração deverão enquadrar-se, como 
segue: 
- Carga de ruptura: 70 a 80 kgf;
- Limite de elasticidade: 35 a 40 kgf/mm2 
- Alongamento, em 200 mm: 10 a 12%. 
Se 10% do material, não atender às especificações, toda a 
corrida deverá ser rejeitada. 
 
❏ Ensaio de Dureza Brinnel: Utiliza-se uma esfera de 
10 mm de diâmetro, a qual é comprimida contra o 
C.P, com um esforço de 3.000 kgf, durante um 
determinado intervalo de tempo. O Índice de Dureza 
Brinnel será dado, por: 
DB =P / S = 3.000 / S
Onde: 
S – área da depressão impressa na superfície do trilho; 
S = (π . D) / (D² – d²)^½ 
Neste ensaio: 
DB ≥ 210 kgf/mm² , para trilhos comuns de aço carbono. 
Especificações e ensaios de recebimento
❏ Ensaio de Resiliência: É aplicado em 2% dos trilhos e 
determina o índice de fragilidade do aço, em função 
de sua estrutura cristalina. É efetuado em C.Ps. de 55 
x 10 x 10 mm, nos quais se faz um entalhe com ferro 
redondo de 2 mm. Os C.Ps. são submetidos a 
sucessivos choques, até a fratura. Não se obtém 
resultados conclusivos sendo este, portanto, um 
ensaio de avaliação qualitativa.
 
❏ Ensaio Micrográfico: Ataca-se a superfície de um 
corpo de prova (C.P.) com iodo, em solução alcoólica, 
submetendo-se após, a seção a um exame em 
microscópio. Este ensaio permite caracterizar: 
 - Inclusões (matéria estranha); 
 - Zonas de diferentes concentrações de carbono; 
 - Estruturas de grãos muito grossos; 
 - Fissuras superficiais e etc; 
É um ensaio facultativo e tem caráter qualitativo. 
❏ Ensaio Macrográfico: Ataca-se a superfície de uma 
amostra, com um reativo cuja velocidade de 
corrosão depende da composição do mesmo. Os 
mais utilizados são: 
- Reativo de Heyn (cloreto duplo de cobre e amônio, 
em H2O); 
- Reativo de Baumann (brometo de prata). 
Estes reativos reagem de forma diferente com os 
diversos componentes do aço, revelando segregações, 
inclusões, etc. Destina-se, então, o ensaio a mostrar, 
qualitativamente, sua estrutura macroscópica 
(homogeneidade química), a olho nu. 
Especificações e ensaios de recebimento
❏ Composição Química: São feitas análises químicas em limalhas (partículas metálicas), 
retiradas das amostras das formas correspondentes a um dos três primeiros e um dos três 
últimos lingotes de uma corrida determinado-se as percentagens de carbono e manganês. 
Percentagens de fósforo, enxofre e silício, são determinadas em aparas misturadas, 
uniformemente. A média dos valores encontrados deve corresponder aos limites estabelecidos 
para a composição química do trilho.
❏ Ensaio de Entalhe e Fratura: Um corpo de prova que tenha passado no ensaio de choque é 
entalhe e fraturado. Se a face da fratura de qualquer destes C.Ps. exibir trincas, esfoliações, 
cavidades, matéria estranha incrustada, ou ainda, uma estrutura brilhante e de 
granulometria, excessivamente, fina o trilho de topo do lingote, representado pela amostra, 
passa a ser classificado como TRILHO X.
Classificação dos trilhos
❏ O critério da ASTM (American Society for Testing Materials) estabelece o seguinte critério de classificação, 
para os trilhos: 
❏ Trilho nº 1 – isento de qualquer defeito (podem ser assentados em qualquer via).
❏ Trilho X – aquele que no Ensaio de Entalhe e Fratura, apresentou trincas esfoliações, cavidades, matéria 
estranha incrustada ou estrutura brilhante e de granulação fina (só podem ser assentados em via acessória, 
desvio e como contra-trilhos de passagem de nível, de obra de arte e de curva).
❏ Trilho nº 2 – trilho que não contém imperfeições de superfície em tal número ou de caráter tal que no 
julgamento do inspetor encarregado, não o tornam impróprio para o uso (podem ser assentados em 
qualquer via, com exceção de curva de raio inferior a 400mm, túnel, ponte, AMV, travessão, cruzamento e 
com conexão de aparelhos mencionados).
Identificação dos trilhos
❏ Padrão ABNT utilizados nos trilhos produzidos, os quais a fabricação foi interrompida na década de 90. No 
entanto, ainda é possível encontrar estes padrões de identificações.
Dilatação dos Trilhos
❏ Cálculo da folga das juntas de dilatação 
j = α l( tm – tc ) + 0,002 
❏ Cálculo do diâmetro do orifício 
d = b + ½ jmáx 
❏ Cálculo da distância do primeiro furo à extremidade do 
trilho. Tem-se: 
e = ( a / 2 ) – x
 x = ( d / 2 ) – ( b / 2 ) = ½ ( d – b ) 
 
e = ( a / 2 ) – ½ ( d – b ) 
 
e = ½ ( a + b - d )
Defeitos nos trilhos: Fabricação
❏ Vazio (bolsa de contração).
❏ Segregações;
❏ Inclusões;
❏ Fissuras Transversais;
❏ Defeitos de Laminação;
Defeitos nos trilhos: Avarias originadas em serviço
❏ Deformação das Pontas;
❏ Auto-Têmpera Superficial;
❏ Escoamento do Metal na Superfície do Boleto;
❏ Desgaste da Alma e do Patim, por Ação Química;
❏ Desgaste do Trilho por Atrito;
❏ Desgaste Ondulatório;
❏ Fraturas nos Trilhos;
Durabilidade dos Trilhos e Limite de Uso
É importante para o gerenciamento de manutenção de uma linha, estabelecer critérios 
que definam as tolerâncias para o desgaste dos trilhos, sem afetar a segurança de 
circulação na via, estabelecendo assim, seu Limite de Utilização, já que isto afeta 
criticamente a economia da exploração ferroviária, em vista do custo direto do material e 
da mão de obra empregada para sua substituição. Os alguns dos critérios mais usados são:
❏ Desgaste Vertical do Boleto (máximo 3,2mm)
❏ Desgaste Lateral do Boleto (máximo 7,9mm)
❏ Perda de Peso;
❏ Perda de Área do Boleto (máximo 16% da área total)
Trilhos Especiais
As altas tonelagens (locomotivas de 180 t e vagões de 120 t), trens de tração múltipla e grandes 
composições (100 a 200 vagões), passaram a exigir trilhos com maior resistência ao desgaste, 
onerando em muito a operação das ferrovias. Duas técnicas são utilizadas para ampliar a 
vida útil dos trilhos, quanto ao fator desgaste:
 - Tratamento térmico dos trilhos; 
 - Utilização de trilhos fabricados com aços especiais (aços-liga). 
Tratamento Térmico dos Trilhos
O tratamento térmico do aço consiste, basicamente, em fazer-se-lhe 
a têmpera (endurecimento) mergulhando-o, bruscamente, em líquido 
frio, após tê-lo aquecido a altas temperaturas. O estágio seguinte 
consiste em dar-se um “recozimento” ao aço, após a têmpera. Desta 
forma, o tratamento térmico fornece à superfície do trilho, uma 
“estrutura sorbítica” que através da têmpera, proporciona grande 
dureza e tenacidade. O recozimento, utilizando o calor residual, 
atenua o efeito da têmpera, criando o efeito chamado de “revenido”, 
devolvendo parte de sua elasticidade inicial. Os trilhos assim tratados 
acusam em seu boleto, um acréscimo de resistência à tração da ordem 
de 15 kgf/mm2 e de 40 a 60 pontos, no nº de Dureza Brinnel, tendo 
assim, a sua vida útil ampliada, sensivelmente. O tratamento térmico 
pode ser aplicado de três formas, a saber: 
- por imersão (todo o trilho); 
- por chama (só o boleto); 
- por indução à energia elétrica (só o boleto).
Trilhos de Aços-Liga 
São aqueles que têm em sua composição elementos químicos que por sua quantidade, contribuem para 
melhorar, consideravelmente, as suas propriedades mecânicas. Os principais elementos que 
contribuem para aumentar a resistência mecânica do aço são o manganês e o cromo. (O silício também 
tem sido empregado, pois contribui para o aumento da resistência). 
Os ensaios de resistência mecânicaefetuados em trilhos deste material revelavam os seguintes índices: 
- limite de resistência à tração: ......................... 100 kgf/mm2 ; 
- limite de escoamento: ...................................... 58 kgf/mm2; 
- alongamento percentual, em 50 mm: ...............8 %; 
- dureza Brinnel (na superfície de rolamento): 300 a 348 (com média de 315 e mínimo de 290). 
Acessórios de Trilhos: Acessórios de ligação
a) Talas de Junção 
São duas peças de aço, posicionadas em ambos os lados do 
trilho, apertadas contra a parte inferior do boleto e a parte 
superior do patim, visando estabelecer a continuidade dos 
trilhos. São dois, os tipos principais de talas de junção: 
- lisa ou nervurada;
 - cantoneira. 
Acessórios de Trilhos: Acessórios de ligação
b) Parafusos
As talas de junção são apertadas contra a alma dos 
trilhos, por parafusos comuns, com porcas dotadas de uma 
"gola" oval que se encaixa na tala e tem por finalidade, evitar 
que o parafuso gire, ao ser apertado pela porca, sem que seja 
necessário prendê-lo com uma contra-ferramenta. O 
diâmetro do parafuso varia com o tipo de trilho.
Acessórios de Trilhos: Acessórios de ligação
c) Arruelas
São utilizadas para evitar que o parafuso afrouxe 
com a vibração da linha. A mais utilizada, é a do tipo 
GROWER que é um tipo de “arruela de pressão”, feita 
para absorver as vibrações e manter o aperto desejado, 
mesmo após um ligeiro afrouxamento da porca.
Acessórios de Trilhos: Placas de Apoio
São chapas de aço dotadas de furos para a passagem dos 
elementos de fixação, introduzidas entre o trilho e o 
dormente para aumentar a área de apoio entre eles. Os 
furos não são alinhados para não determinarem o 
aparecimento de rachaduras nos dormentes de madeira. 
Acessórios de Fixação: Rígidas
a) Prego ou grampo de linha
Tem seção retangular e é terminado em forma de 
cunha. Deve ser cravado a golpes de marreta em um 
pré-furo. Apresenta a, inconveniente, tendência, de 
rachar o dormente. Oferece pouca resistência ao 
arrancamento (2.200 kgf) e a eventual folga entre ele e o 
patim permite a movimentação longitudinal dos trilhos.
Acessórios de Fixação: Rígidas
b) Tirefond (Tirefão)
É uma espécie de parafuso de “rosca soberba”, em cuja cabeça 
adapta se uma chave especial ou cabeçote de uma máquina chamada 
“tirefonadeira”, utilizada para parafusá-lo ao dormente. Esta fixação 
fica mais solidária com a madeira, sacrifica menos as fibras da 
madeira e oferece maior resistência ao arrancamento (7.000 kgf). A 
forma de sua cabeça fecha, hermeticamente, o furo impedindo a 
penetração de água, evitando, desta forma o apodrecimento. 
Para um melhor aproveitamento do dormente, em seguidas 
operações de manutenção, é usual fazer-se a “pregação cruzada” que 
consiste em colocarem-se os pregos ou tirefonds deslocados do 
centro do dormente, em posição diagonal, em lados opostos do eixo 
do trilho, para permitir nova pregação, em posição simétrica, 
quando a primeira afrouxar-se.
Acessórios de Fixação: Elásticas
a) Fixação tipo GEO ou K
Consiste em uma placa de aço, fixada ao dormente com 
tirefonds, possuindo nervuras nas quais se encaixam as cabeças 
dos parafusos que fixam fortemente uma espécie de “castanha”, 
contra o patim do trilho. Estes parafusos são ajustados com 
arruelas de pressão que tornam esta ligação elástica.
Acessórios de Fixação: Elásticas
b) Grampo Elástico Simples
É um tipo de grampo fabricado com aço de mola (aço 
doce), tendo uma haste de seção quadrada que penetra na 
madeira e a parte superior formando uma mola que fixa o patim 
do trilho tensionando-o após os últimos golpes de marreta. A 
parte superior, quando tensionada, proporciona uma pressão de, 
aproximadamente, 400 kgf sobre o patim. Essa pressão é 
suficiente para impedir os deslocamentos longitudinais do trilho, 
funcionando assim, como um retensor. 
Acessórios de Fixação: Elásticas
c) Grampo Elástico Duplo
Em uso, principalmente, na Alemanha e em linhas de 
tráfego médio. Possui duas hastes cravadas no dormente ou 
encaixadas na placa de apoio.
Acessórios de Fixação: Elásticas
d) Fixação Pandrol
É um tipo de fixação de procedência inglesa que consiste 
em um grampo de aço temperado e revenido que se encaixa nos 
furos de um tipo especial de placa de apoio. 
Acessórios de Fixação: Elásticas
e) Fixação Deenik
É uma fixação elástica que permite pequenos 
deslocamentos ao trilho. É utilizada em dormentes de concreto 
ou de madeira.
Acessórios de Fixação: Elásticas
f) Fixação RN
De procedência francesa, consiste em um grampo de aço 
doce que pressiona, elasticamente, o patim. Entre a sapata do 
trilho e o dormente, é colocada uma “almofada” de borracha 
ranhurada que aumenta a elasticidade do conjunto sendo por 
isso, esta fixação, chamada de Fixação Duplamente e Elástica. 
Acessórios de Fixação: Elásticas
g) Fixação Tipo Fist
É um tipo de fixação usada em dormentes de concreto. É 
indicada em trechos onde há corrosão nas fixações, como por 
exemplo, em linhas de transporte de carvão mineral. 
Acessórios de Trilhos: Retensores de Trilhos
Tem por finalidade transferir para o dormente, o esforço 
longitudinal que tende a deslocar o trilho, impedindo o 
deslocamento do mesmo.
O retensor é preso por pressão ao patim do trilho e fica 
encostado à face lateral do dormente, transmitindo-lhe assim 
os esforços longitudinais que são, através deste, transmitidos 
ao lastro. 
Como as fixações elásticas, praticamente, impedem o 
deslocamento longitudinal dos trilhos, neste caso o retensor 
tem papel complementar para a pregação das placas, sendo, 
no entanto, indispensável no caso das fixações rígidas. 
Caracterização dos trilhos quanto ao comprimento
❏ Trilho Curto: é todo aquele que ao ser submetido a uma elevação de temperatura, não transmite 
nenhum tipo de esforço sobre os trilhos, antecedente e sequente, da mesma fila. Sempre deverão 
existir folgas para absorver as variações de comprimento, em trilhos da mesma fila; 
❏ Trilho Longo: é todo aquele trilho em que as folgas são inexistentes ou insuficientes para 
permitir a total dilatação, sem que sejam transmitidos os esforços decorrentes da mesma, entre 
trilhos sucessivos; 
❏ Trilho Contínuo: é todo aquele trilho que atendendo à definição de “trilho longo”, tem 
comprimento tal que em sua parte intermediária existe uma extensão fixa que não sofre 
deformação, em estado de tensão máxima. 
Costuma-se designar como T.L.S. (Trilho Longo Soldado), àquele trilho que atende às especificações 
de “trilho contínuo”. 
Condições de emprego ELS
a) Condições de traçado
O emprego do T.L.S. é aconselhável nas tangentes e 
nas curvas de raio maior que 500 m, para bitola larga e 
raio maior que 400 m, para bitola estreita. Nos casos 
particulares e utilizando-se dormentes de concreto, 
pode-se utilizar T.L.S. em curvas de raios menores, 
mediante estudo específico.
b) Condições de plataforma
O T.L.S. não deve ser aplicado em regiões de 
plataforma instável, onde sejam frequentes as 
intervenções de nivelamento e puxamento. 
Condições de emprego ELS
c) Condições relativas à materiais
- Fixações: deverão assegurar aperto eficaz e duradouro do trilho ao dormente. O sistema 
deverá ser elástico e capaz de obter esforço de fixação, superior à resistência de atrito do dormente 
no lastro; 
- Dormentes: podem ser utilizados dormentes de madeira, sendo entretanto, recomendável a 
utilização de dormentes de concreto. Quando forem necessárias as juntas, recomenda-se que 
sejam colocadas entre estas e o 1º dormente de concreto, quatro dormentes de madeira; 
- Lastro: o lastro deverá ser selecionado e constituído por pedra dimensionada de acordo 
com as especificações “padronizadas”. O perfil regulamentar do lastro requer nestes casos, 
“banqueta” com L > 35 cm e cota superior de arrasamento, rigorosamente, coincidente com a cota 
da face superior do dormente. 
Condições de emprego ELS
d) Condições relativas à temperatura
Todas as temperaturas definidas referem-se aotrilho e devem ser medidas no trilho 
considerado ou em uma amostra de trilho exposta às mesmas condições de trabalho do T.L.S..
- Temperatura de Fixação de um T.L.S.: é a média aritmética das temperaturas do trilho, 
observadas durante o aperto e fixação, em todo o seu comprimento; 
- Temperatura Neutra: é aquela em que as tensões térmicas são nulas em um 
determinado ponto; 
- Temperatura de Colocação: é a temperatura dos trilhos quando os mesmos são fixados 
aos dormentes sem tensões e apertados às talas de junção. Corresponde, na prática, à 
temperatura neutra. 
Métodos e Soldagem: Estaleiro
a) Processo elétrico e topo 
É um processo, totalmente, automatizado e independe da 
perícia do operador. Consiste em elevar-se a temperatura das 
pontas dos trilhos, empregando-se neste aquecimento 
corrente de baixa tensão e alta intensidade, produzida por 
um transformador especial. Após o aquecimento “ao rubro”, 
as pontas são comprimidas, uma contra a outra, de modo 
que se forma um “bulbo” de metal fundido. Após a fundição, 
é feito um tratamento térmico da solda e um acabamento, por 
esmerilhamento, para garantir-se a continuidade geométrica 
do trilho.
Métodos e Soldagem: Estaleiro
b) Processo oxiacetilênico;
É um processo no qual a soldagem se processa na fase 
“solidus” do material, não havendo fusão das bordas em 
soldagem. Por isso é também chamado de Soldagem Unifásica. 
Neste processo, o aquecimento das pontas é produzido por 
bicos periféricos de chamas oxiacetilênicas, atingindo uma 
temperatura, relativamente, baixa de no máximo 1 150° C 
(que está muito abaixo da linha do “solidus”). As pontas dos 
trilhos são então comprimidas uma contra a outra e assim 
mantidas por algum tempo até que a soldagem se verifique. 
Após o resfriamento a solda é submetida a um tratamento 
térmico de “normalização”. 
Métodos e Soldagem: in situ
a) Soldagem aluminotérmica
Baseia-se na entre reação do alumínio com o oxigênio dos óxidos metálicos, formando óxido de 
alumínio que libera o metal envolvido responsável por realizar a solda dos trilhos, garantindo 
continuidade geométrica do mesmo. Vale ressaltar que o processo tem a desvantagem de ter custo 
unitário bastante alto. 
Vídeo
https://youtu.be/wWeDSYScPx0
Desgastes de boleto
Por que ocorrem? 
Por ser a parte que tem contato direto com as rodas do trem, os boletos sofrem atritos e 
pressões constantes que causam maiores desgastes em suas estruturas. 
Assim, na busca de compreender melhor como e onde ocorrem os desgastes dos trilhos, 
especialistas dividiram os desgastes do boleto em três etapas: desgaste lateral, desgaste 
vertical e desgaste ondulatório.
Desgaste Lateral
O desgaste lateral pode ser compreendido 
principalmente por anomalias nas estruturas 
das partes dos trilhos com pequenas 
curvaturas. 
Desgaste Vertical
Esse tipo de desgaste acomete as partes retilíneas dos 
trilhos por uma série de fatores, dentre eles: a 
raspagem dos trilhos quando entram em contato com 
as rodas do trem, ao carregar o peso inteiro das 
estruturas dos vagões; ou por conta da corrosão 
sofrida por adversidades naturais, já que os trilhos 
estão totalmente expostos às intempéries naturais 
como o excesso de sol, que superaquece o material dos 
trilhos ferroviários, ou a chuva ácida. 
Como reduzir? 
Primeiramente, é imprescindível que a instalação dos trilhos esteja de acordo com as normas 
estabelecidas para a sua linha ferroviária. Para evitar desgastes laterais e verticais, é recomendável 
que seja feita uma elevação do trilho, evitando que ele entre em constante contato com todas as 
estruturas curvas e retas que encontrar pelo caminho. Outra forma de garantir a maior proteção para 
o sistema de movimentação dos trens nas plataformas é, por exemplo, realizando a construção do 
trilho com os materiais mais resistentes e eficazes disponíveis no mercado que foram elaborados 
especialmente para a demanda desses espaços. 
Desgaste Ondulatório
Os desgastes ondulatórios são 
proporcionados por conta do grande 
tráfego nas vias férreas, que geram 
ondulações nos trilhos ferroviários. 
Manutenção
Por conta dos fatores mencionados, é fundamental que ocorram manutenções constantes. O desgaste 
do trilho é uma das causas preponderantes quando se fala em problema ou danificação que acomete 
os trens mas, fique atento, pois isso pode e deve ser evitado.
Existem algumas estratégias e máquinas que são utilizadas para auxiliarem os profissionais na hora 
de realizar as devidas manutenções nos trilhos de uma ferrovia, tais como:
● Ultrassom;
● Alívio de Tensões;
● Esmerilhamento do Boleto; Vídeo 2
● Soldagem.
https://www.youtube.com/watch?v=FuDT9n-Yj3w
Aparelhagem
Aparelhos de uma Ferrovia
O AMV é composto por variados acessórios que, 
juntos, possibilitam o mecanismo de mudança de rota 
para os trens. Sua composição é complexa, mas 
podemos apresentar as principais composições dessa 
estrutura. 
Passaremos parte por parte da formação dessa 
estrutura, citando os principais componentes que 
permitem que os trens façam a movimentação de 
troca de direcionamento.
Lanças
As lanças são os componentes que 
formam a parte móvel da composição. É 
função das lanças permitir a troca de 
direção dos trilhos para que o desvio seja 
concluído.
Agulhas
As agulhas são efetivamente os 
componentes que fazem a movimentação 
das lanças. Elas podem ser usadas de 
forma manual ou motorizada, de acordo 
com a necessidade da via.
Aparelhagem de Manobra
Os jacarés são as intersecções de dois 
trilhos, montados nas extremidades de 
cada via. A construção desse instrumento 
pode ser feita de várias formas, como por 
exemplo:
● Jacarés móveis;
● Jacarés de trilho aparafusado;
● Jacaré com ponta removível;
● Jacaré maciço.
Tipos de AMV
Após entender um pouco mais sobre as 
principais composições de um Aparelho 
de Mudança de Via, é importante 
conhecer também os principais tipos de 
AMV construídos, e como as tabelas de 
AMV são fundamentais na realização de 
cálculos para a montagem dessa 
estrutura. 
AMV de Controle Manual
O controle das agulhas que movem as peças 
de transferência dos percursos é feito 
manualmente, através da ação dos 
trabalhadores responsáveis.
AMV de Mola
Esse equipamento é composto por 
uma mola que realiza a troca da 
posição do trilho. Após a passagem 
dos trens, as molas voltam ao seu 
ponto de origem, juntamente com os 
trilhos. 
AMV com Controle de Circuito Elétrico
O AMV com comando de circuito elétrico, 
como o nome já deixa bem claro, é constituído 
por comandos a partir de aparelhos 
eletrônicos. 
Aparelhos de uma Ferrovia
As possibilidades são diferenciadas de acordo com os comandos que são feitos para a movimentação 
das lanças. A composição é fundamentalmente direcionada indo de encontro com o tipo de motor 
instalado. Os motores podem funcionar de forma manual, hidráulica, elétrica ou por molas. Assim, a 
partir do sistema de funcionamento dos motores é que são definidos os tipos de AMV que serão 
aplicadas.
Como os trens mudam de direção?
AMV Manual na Prática
https://www.youtube.com/watch?v=W7LkFY2S7hQ
https://www.youtube.com/watch?v=cR1IA96Jwrg&t=6s
Panorama atual do 
sistema ferroviário 
no Brasil
Panorama atual do sistema ferroviário
Atualmente no Brasil, o sistema ferroviário sofre com a falta 
de investimento em infraestrutura, o que podemos ver, é 
basicamente, o abandono cada vez maior das ferrovias e 
estações. As poucas não esquecidas tornaram-se 
patrimônio histórico e cultural e são usadas para meios 
turísticos. Embora, essa seja a realidade atual do Brasil, 
ainda há uma luz no fim do túnel, pois nos últimos anos, o 
setor privado garantiu grandes investimentos no sistema 
ferroviário, visando garantir o transporte adequado de 
diferentes produtos. De acordo com dados do Ministério da 
Infraestrutura, foram transportadas aproximadamente 569,9 
toneladas úteis em 2018.
Abandono de ferrovias antigas: Varginha/MG
Abandono de ferrovias e estações: Varginha/MGAbandono de ferrovias e estações: Pouso Alegre/MG
Abandono de ferrovias e estações: Pouso Alegre/MG
Principais ferrovias em atividade no Brasil
❏ Ferrovia Norte-Sul
Principais ferrovias em atividade no Brasil
❏ Ferrovia do Pantanal
Principais ferrovias em atividade no Brasil
❏ Ferrovia Nova Transnordestina
Principais ferrovias em atividade no Brasil
❏ Estrada de ferro Carajás
Principais ferrovias em atividade no Brasil
❏ Estrada de ferro de Vitória a Minas
Curiosidades
Trem-Bala Japonês: Tokaido Shinkansen
Significado: O termo “shinkansen” significa 
“Nova Linha Troncal” e refere-se aos carris 
(trilhos) enquanto que os comboios são referidos 
oficialmente como “Super Expressos”.
Inauguração: 01/10/964, (faltando menos de/ duas 
semanas para o início dos Jogos Olímpicos) - 
funcionou até 2008
Ligação: Tókio a Osaka (320 km)
Velocidade: até 220km/h
O Primeiro Shinkansen: Series 0
https://www.japaoemfoco.com/15-fatos-sobre-os-jogos-olimpicos-de-1964/
Trem-Bala Japonês: Tokaido Shinkansen
❏ Muitos outros modelos foram criados desde 
então, cada um com seu estilo. Atualmente, 
os trens-balas japoneses chegam a 
velocidades médias de 300 km/h, estando 
entre os trens-balas mais rápidos do 
mundo.
❏ Atualmente, o sistema de shinkansen 
abrange 2.397 quilômetros, interligando o 
Japão de norte a sul. Vídeo
https://youtu.be/Vphy91fVwOA
CPTM
A Companhia Paulista de Trens 
Metropolitanos (CPTM) foi criada em 1992, com 
a finalidade de explorar os serviços de 
transportes sobre trilhos ou guiados nas 
entidades regionais do Estado de São Paulo, 
compreendendo as regiões metropolitanas.
Vídeo
https://youtu.be/h6CUbKbXBuk
CMSP
A Companhia do Metropolitano de São Paulo (CMSP), 
fundada pela prefeitura de São Paulo no dia 24 de abril 
de 1968, é uma empresa de economia mista brasileira 
com sede em São Paulo, que tem a maior parte de suas 
ações pertencentes ao Governo do estado de São Paulo, 
responsável pelo planejamento, projeto, construção e 
operação do sistema de transporte metropolitano na 
Região Metropolitana de São Paulo, especificamente 
do metrô da capital. 
(VIDEO) https://youtu.be/h6CUbKbXBuk
https://pt.wikipedia.org/wiki/24_de_abril
https://pt.wikipedia.org/wiki/1968
https://pt.wikipedia.org/wiki/Empresa_de_economia_mista
https://pt.wikipedia.org/wiki/Brasil
https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%A3o_Paulo_(cidade)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Governo_do_estado_de_S%C3%A3o_Paulo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_Metropolitana_de_Transporte_de_S%C3%A3o_Paulo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%A3o_Metropolitana_de_S%C3%A3o_Paulo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Metr%C3%B4_de_S%C3%A3o_Paulo