Apostila Conceitos Tecnicos de Via

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, 
 
CONCEITOS TÉCNICOS 
DE 
VIA PERMANENTE 
 
 
 
 
Operação Sul 
2017 
 
 2 
 
Sumário 
1. BITOLA 4 
2. VIA PERMANENTE 6 
3. SUPERESTRUTURA DAS ESTRADAS DE FERRO 7 
4. LASTRO 8 
5. DORMENTES 19 
6. TRILHOS 24 
7. CONCEITOS DE TRILHO CURTO, TRILHO LONGO E TRILHO CONTÍNUO 51 
8. ACESSÓRIOS DOS TRILHOS 65 
10. GEOMETRIA DA VIA 75 
 
TREINAMENTO DE INFRAESTRUTURA 89 
1. CONCEITOS DE INFRAESTRUTURA FERROVIÁRIA 89 
2. OBRAS DE TERRAPLENAGEM 99 
3. ESTRUTURAS DE DRENAGEM 104 
4. TÚNEIS 115 
5. VIADUTOS E PONTES 117 
6. MUROS DE CONTENÇÃO 128 
7. PASSAGENS SUPERIORES E INFERIORES 129 
 
TREINAMENTO DE AMV - PARELHO DE MUDANÇA DE VIA 131 
1. INTRODUÇÃO 131 
2. AMV - PARELHO DE MUDANÇA DE VIA 131 
3. COMPOSIÇÃO BÁSICA DE UM AMV 132 
4. CHAVE 133 
5. ANÁLISE DAS RODAS E RODEIROS 134 
6. FUNÇÃO E RECONHECIMENTO DOS COMPONENTES DO AMV 137 
7. COTAS DE SALVAGUARDA NO AMV 138 
8. GEOMETRIA DO AMV SIMPLES 141 
9. MEDIDAS AMV BITOLA MÉTRICA 142 
10. VELOCIDADE DE CIRCULAÇÃO EM AMV 143 
11. ESQUADRO DAS AGULHAS 143 
12. LIMITES DE DESGASTE DE AGULHA E TRILHO ENCOSTO 143 
13. LIMITES DESGASTE DA AGULHA 144 
14. LIMITES DESGASTE DO JACARÉ 145 
 
 
 3 
 
VIA PERMANENTE 
 
 
 
 
 
 
A via permanente de uma ferrovia é composta pelos elementos representado no desenho 
acima e é formada por duas partes: a infraestrutura e a superestrutura. 
Numa primeira observação tendemos a constatar que este conjunto é perfeitamente estável 
e equilibrado, mas a aparente estabilidade da via permanente esconde uma imensidão de tensões 
e esforços que são provocados pelos mais diversos fatores que tendem a quebrar esta 
estabilidade. Deve o profissional de manutenção da via permanente saber e compreender como 
agem estes esforços e tensões bem como ter a noção exata das principais funções que cada 
elemento exerce para o equilíbrio da via. 
O objetivo principal desta etapa do programa é recapitular os principais conceitos técnicos 
da VP. 
O profissional da manutenção deve olhar e pensar a via permanente como um todo, 
conhecer a interdependência que cada elemento tem com o outro, a infra com a super. 
A superestrutura depende de uma base resistente para suportar as cargas que ela 
transmite, depende de uma drenagem que funcione, que afaste e conduza as águas para fora da 
plataforma, bueiros desentupidos, enfim, nossa intenção neste treinamento é debatermos esta 
inter-relação dos elementos da via permanente, as suas funções e o que devemos fazer manter o 
equilíbrio da via. 
 
 
 4 
 
1. BITOLA 
 
Denomina-se “bitola” a distância entre as faces internas das duas filas de trilhos. 
 
 
 
Para medir a bitola, localizamos a linha de bitola. 
 
 
1.1. Linha de Bitola 
 
A linha teórica na face interna do boleto paralela ao eixo do trilho, que se origina em um 
ponto situado a 16 mm de distância da parte superior do boleto do trilho. 
 
 
 5 
 
 
Pela Conferência Internacional de Berna (Suíça), em 1907, ficou oficialmente adotada 
como “bitola internacional” a bitola de 1,435 m. Na atualidade é adotada pela maioria dos países, 
apesar de continuarem existindo outras bitolas. 
Não há justificativa de ordem técnica para adoção da bitola de 1,435 m. 
No Brasil existem várias bitolas: 
 
 1,60 m  Bitola Larga 
 1,435 m  Bitola Internacional (Universal) 
 1,00 m  Bitola Métrica 
 0,76 m 
 0,60 m 
 
No Brasil, pelo Plano Nacional de Viação, a “bitola padrão” é a de 1,60 m chamada “bitola 
larga”, porém, é predominante a “bitola métrica” de 1,00 m também chamada de “bitola estreita”. 
Na RUMO usa-se “LARGA” e “MÉTRICA”. 
 
1.2. Bitola das Linhas Férreas 
 
Bitola Teórica 
 
 
Em alinhamento reto e em curvas a bitola da linha será de: 
 
 1000 mm para a bitola métrica; 
 1600 mm para a bitola padrão. 
 
 6 
 
1.3. Limites de Bitola 
 
 
ENG-ETS-E003/03.00 - LIMITES GEOMÉTRICOS DE SEGURANÇA DA SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA 
 
2. VIA PERMANENTE 
 
Via Permanente é o conjunto das instalações e equipamentos que compõem as partes da 
via por onde circulam os trens. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A via permanente é formada por duas partes: a superestrutura e a infraestrutura. 
 
 7 
 
 
 Superestrutura: 
É um conjunto de trilhos montados sobre dormentes, lastro e sublastro, em duas fileiras, 
separados por determinada distância (bitola). 
 Infraestrutura: 
É composta pelo conjunto de obras de terraplanagem e de arte, construídas para suportar 
a superestrutura da Via Permanente. 
Cortes e aterros são obras de terraplanagem. Túneis, ponte, viadutos, etc., são obras de 
arte. 
 
 
 
 
 
3. SUPERESTRUTURA DAS ESTRADAS DE FERRO 
 
Como vimos, a superestrutura é a parte superior da via. 
Sua função é permitir o rolamento suave e seguro dos trens. 
A superestrutura das estradas de ferro está sujeita a ação de desgaste das rodas dos 
veículos, dos esforços provocados pela passagem dos trens e do meio (intempéries). 
É constituída de modo a ser renovada, quando o seu desgaste atingir o limite de tolerância 
exigido pela segurança e conforto da circulação e ser mesmo substituída em seus principais 
elementos, quando assim o exigir a intensidade de tráfego ou o aumento de peso do material 
rodante (trens). 
Os três elementos principais da superestrutura são: 
 Lastro 
 Dormentes 
 Trilhos 
Devemos incluir também como elemento da superestrutura o sublastro, embora nem 
sempre esteja presente. 
 
 8 
 
Além dessas partes existem ainda os aparelhos de via. 
 
 
 
 
 
4. LASTRO 
 
É o elemento da superestrutura, situado entre os dormentes e a plataforma (sublastro) e 
tem as seguintes funções: 
a) Distribuir convenientemente sobre a plataforma (sublastro) os esforços resultantes 
das cargas dos veículos, produzindo uma taxa de trabalho menor na plataforma; 
b) Formar um suporte, até certo limite elástico, atenuando as trepidações resultantes 
da passagem dos veículos; 
c) Sobrepondo-se a plataforma, suprimir suas irregularidades, formando uma superfície 
contínua e uniforme para os dormentes e trilhos; 
d) Impedir os deslocamentos dos dormentes, seja no sentido longitudinal, seja no 
transversal; 
 
 
 
 9 
 
 
 
 
 
e) Facilitar a drenagem da superestrutura. 
 
Para bem desempenhar suas funções, o lastro deve ter as seguintes qualidades: 
 
a) Suficiente resistência aos esforços transmitidos pelos dormentes. 
b) Possuir elasticidade limitada  para abrandar os choques. 
c) Ter dimensões que permitam sua interposição entre os dormentes e abaixo dos 
mesmos. 
d) Ser resistente aos agentes atmosféricos. 
e) Deve ser francamente permeável  para uma boa drenagem. 
f) Não produzir pó: 
 Pó é incômodo aos passageiros; 
 Prejudicial ao material rodante. 
 
DESLOCAMENTO LONGITUDINAL
DESLOCAMENTO TRANSVERSAL
 
 10 
 
4.1. Materiais para Lastro 
 
a) TERRA É o mais barato, mas também o pior. É freqüente 
a água saturá-la, provocando desnivelamento da linha 
 
b) AREIA É pouco compressível, mas é facilmente levada 
pela água. 
Inconveniente por produzir uma poeira de grãos 
muito duros (quartzo), que se introduzido entre as 
partes móveis dos veículos, produz o desgaste dos 
mesmos. 
 
c) CASCALHO É um bom tipo de lastro, quando quebrado forma 
arestas vivas. 
Pode-se usar como se encontram nas 
cascalheiras, mas deve ser lavado para separá-lo da 
terrae impurezas, quando aplicado em linhas de maior 
tráfego. 
 
d) ESCÓRIAS Algumas escórias de usinas siderúrgicas têm 
dureza e resistência suficiente para este uso. São 
utilizadas em linhas próximas das usinas. A RUMO não 
utiliza este material 
. 
 
e) PEDRA 
BRITADA 
É o melhor tipo de lastro. É resistente/inalterável 
aos agentes atmosféricos. É permeável, permitindo o 
perfeito nivelamento (socaria) do lastro. É 
limitadamente elástico e não produz poeira. A RUMO 
utiliza este tipo de lastro. 
 
Deve-se escolher a pedra britada de rochas duras. 
 
As principais rochas utilizadas para a britagem são: 
 
 Basalto; 
 Granito; 
 Diabase; 
 Gneiss. 
 
 
 
 11 
 
4.2. Especificações 
 
São várias as especificações para lastro, tais como: 
 
 Resistência à ruptura; 
 Desgaste; 
 Granulometria, etc. 
 
Veremos apenas a questão da granulometria porque terá muito a ver com nosso dia a dia. 
As especificações adotadas em nosso país seguem tanto quanto possível as 
especificações da AREA (American Railway Engineering Association). 
 
Granulometria - As pedras de lastro não devem ter grandes dimensões, pois nesse caso 
funcionariam como “cunhas” e o nivelamento seria pouco durável. Por outro lado, dimensões 
muito pequenas acarretariam uma rápida “colmatagem” do lastro, perdendo este a sua função 
drenante. 
As “especificações modernas determinam que as pedras de lastro tenham dimensões entre 
3/4” e 2 1/2”( 2 - 6 cm ). 
 
 
 
 
 
 
 
 12 
 
METRICA 
Dimensionamento do ombro do lastro. 
 
ENG-ETS-D005/01.00 - CONDIÇÕES MÍNIMAS DE LASTREAMENTO DA VIA PERMANENTE 
 
Dimensionamento da profundidade (altura) do lastro 
 
 
ENG-ETS-D005/01.00 - CONDIÇÕES MÍNIMAS DE LASTREAMENTO DA VIA PERMANENTE 
 
 13 
 
OBSERVAÇÕES: 
 
1) NÃO FOI DESCONTADO O VOLUME DOS DORMENTES (0,0704 m³/pc); 
2) FOI ACRESECENTADO O VOLUME CORRESPONDENTE A INCLINAÇÃODA 
PLATAFORMA; 
3) A DISTÂNCIA ENTRE LINHAS (EIXO A EIXO) DEVERÁ SER NO MÍNIMO 4.00m; 
4) DORMENTAÇÃO RECOMENDADA: COMUM DE MADEIRA 0,16 x 0,22 x 2,00m; 
5) 1.500 pçs PARA DESVIO (0,67m); 
6) 1.750 pçs PARA LINHA PRINCIPAL (0,57m); 
7) PERFIL RECOMENDADO PARA. 
* DESVIO 
** LINHA PRINCIPAL 
*** LINHA PRINCIPAL (SEVERA) 
**** LINHA PRINCIPAL COM TLS – PERFIL CHEIO PARA TANGENTE E RAIO > 1.200 m 
***** LINHA PRINCIPAL COM TLS – PERFIL REFORÇADO PARA RAIO  1.200 m 
 
 
4.3. Altura do Lastro sob os Dormentes 
 
O cálculo da altura do lastro sob os dormentes requer a aplicação de dois conceitos: 
 Como se distribuem no lastro as pressões transmitidas pelos dormentes; 
 Qual a pressão admissível ou taxa de trabalho do solo (sublastro). 
 
4.3.1. Distribuição da Pressão sob os Dormentes – Curvas de “TALBOT” 
 
Talbot desenvolveu um diagrama de distribuição de pressões no lastro, na forma de 
“bulbos” isobáricos (Ver Fig. 9 – Curvas de Talbot). Assim, chamando-se de “𝑝0”, a pressão média 
na face inferior dos dormentes em contato com o lastro, as curvas fornecem os valores esperados 
(𝑝), nas diversas profundidades, em porcentagens de “𝑝0”: 
 
𝒌% = 
𝒑
𝒑𝟎
 𝒙 𝟏𝟎𝟎, onde: 
 
𝑝 – pressão em um ponto qualquer, do perfil; 
𝑝0 – pressão na face inferior do dormente. 
 
No gráfico da Fig. 9, as pressões distribuem-se, uniformemente, sendo que as pressões no 
centro são superiores às pressões nas extremidades dos dormentes (em três dimensões). 
 
 
 14 
 
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
𝒉.𝟏,𝟐𝟓
 𝒙 𝒑𝟎, onde: 
 
𝑝ℎ– pressão na profundidade “h”; 
𝑝0– pressão na face inferior do dormente; 
ℎ – altura do lastro, em polegadas. 
 
Em unidades métricas, teríamos: 
 
𝒑𝒉 = [
𝟏𝟔, 𝟖
𝒉𝒄𝒎
𝟐, 𝟓𝟒
. 𝟏, 𝟐𝟓
] 𝒙 𝒑𝟎 = [
𝟏𝟔, 𝟖. 𝟐, 𝟓𝟒
(𝒉𝒄𝒎). 𝟏, 𝟐𝟓
] 𝒙 𝒑𝟎 
 
𝒑𝒉 = 
𝟒𝟐,𝟔𝟕
𝒉.𝟏,𝟐𝟓
× 𝒑𝟎 (1), onde: 
 
ℎ: em cm; 
𝑝0 e 𝑝ℎ: em kgf/cm². 
 
Determinação da pressão (𝑝0), na base do dormente: 
 
𝒑𝟎 = 
𝑷
(𝒃.𝒄)
 , onde: 
 
𝑃 = carga a ser considerada sobre o dormente; 
𝑏 = largura do dormente; 
𝑐 = distância de apoio, no sentido longitudinal do dormente. 
 
 
 15 
 
 
Apoio longitudinal, do dormente (Fonte: Brina) 
 
 
Observação: estes valores de “c” são adotados, em função do procedimento de “socaria”, 
(compactação do lastro, sob o dormente) que é executado com maior intensidade, sob os trilhos. 
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
) × 𝑪𝒅 , onde: 
 
𝑃𝑟 = peso da roda mais pesada, 
𝑃 𝑒𝑖𝑥𝑜
2
 ; 
𝑛 = coeficiente adimensional. (𝑛 = 
𝑑
𝑎
 = distância entre eixos, do veículo / distância entre 
os centros, dos dormentes); 
𝐶𝑑= 1,4 (valor recomendado). 
 
4.3.2. Pressão Admissível 
 
 𝑃ℎ ≤ ƥ sendo: 
 𝑃ℎ = Pressão à profundidade ℎ 
 ƥ = Pressão admissível da plataforma ou sub-lastro 
 
 
O valor de “𝑃ℎ” deve ser compatível com a capacidade de suporte da plataforma (sub-
lastro): 
 
Assim sendo, a altura do lastro pode ser obtida de duas formas: 
 
 
 16 
 
a) a partir da expressão (1): 
𝒉 = [
𝟒𝟐, 𝟔𝟕
𝒑. 𝒉
. 𝒑𝟎] .
𝟏
𝟏, 𝟐𝟓
 
 
b) Pelo Diagrama de Talbot, que fornece os valores de “ℎ”, em função de 
 
𝒌% = 
𝒑
𝒑𝟎
 × 𝟏𝟎𝟎 
 
 
Figura 9 - Diagrama de Talbot (Fonte: Brina) 
 
Determinação do Valor da Pressão Admissível, na plataforma (ƥ): 
 
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 “ƥ “: 
 
ƥ = (
𝒑𝒓
𝒏
), onde: 
 
𝑝𝑟 = pressão de ruptura do solo; 
𝑛 = coeficiente de segurança, (variando entre 2 e 3). 
 
 17 
 
Na falta de dados mais precisos sobre “ƥ” pode ser adotado o seguinte procedimento 
empírico, perfeitamente satisfatório, para fins práticos: 
Sendo conhecido o valor do CBR (utilizado na construção do sub-lastro): 
 
𝑪𝑩𝑹 = (
𝒑
𝟕𝟎
) × 𝟏𝟎𝟎, logo: 
 
𝒑 = (
𝟕𝟎 × 𝑪𝑩𝑹
𝟏𝟎𝟎
) 
 
Adota-se, então: 
 
𝒑𝒓 = 
𝒑
𝑵
, onde: 5 ≤ 𝑁 ≤ 6 
 
 
Exemplo de Dimensionamento 
 
Dimensionar a altura do lastro, quando: 
- peso por eixo: 20 t; 
- dimensões do dormente: 2,0 x 0,20 x 0,16 (m); 
- coeficiente de impacto: 1,4; 
- faixa de socaria: 70 cm; 
- distância entre eixos, da locomotiva: 2,2 m; 
- taxa de dormentação: 1.750 pç/km; 
- CBR do sub-lastro: 20%. 
 
 
Solução: 
a) a = 1000 / 1750 = 0,57 m 
 
b) n = d / a = 2,20 / 0,57 = 3,86 
 
c) Pc = (Pr / n) x Cd = (10.000 kg / 3,86) x 1,4 = 3.627 kgf 
 
d) po = Pc / (b x c) = 3.627 / (20 x 70) = 2,591 kgf/cm² 
 
 18 
 
 
e) p = (CBR x 70) / 100 = (20 x 70) / 100 = 14 kgf/cm² 
 
f) ƥ = p / N = 14 / 5,5 = 2,55 kgf/cm2 
 
g) ƥ = (42,67 / h1,25) x po ; 2,55 = (42,67 / h1,25) x 2,591 
 
h = [(42,67 / 2,55) x 2,591] (1 / 1,25) = 24,5 cm = 25 cm 
 
 
 h = 25 cm 
 
 
 Fig. 10 – Gráfico para determinação de “h”, em função de “k%” (Fonte: Brina) 
- Graficamente: 
 
 
𝒌% = 
𝒑
𝒑𝟎
 × 𝟏𝟎𝟎 = 
𝟐, 𝟓𝟓
𝟐, 𝟓𝟗𝟏
 × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟗𝟖, 𝟒𝟐% 
 
 
 19 
 
- entrando no gráfico da Fig.10, pela coluna da esquerda até a curva e descendo até a 
linha inferior, onde obtemos o valor: 
 
𝒉 = 250 mm = 25 cm 
 
5. DORMENTES 
 
O dormente é o elemento da superestrutura ferroviária que tem por função receber e 
transmitir ao lastro os esforços produzidos pelas cargas dos veículos, servindo de suporte dos 
trilhos, permitindo a sua fixação e mantendo invariável a distância entre eles (bitola). 
Para cumprir essa finalidade será necessário: 
 
a) As dimensões no comprimento e largura forneçam uma superfície de apoio suficiente 
para que a taxa de trabalho no lastro não ultrapasse certo limite; 
 
 
b) Sua espessura lhe dê necessária rigidez – permitindo, entretanto, alguma elasticidade; 
 
c) Que tenha suficiente resistência aos esforços; 
 
d) Que permita, com relativa facilidade, o nivelamento do lastro (socaria) na sua base 
 
 
P
TRILHO
DORMENTE
LASTRO
P
 
 20 
 
e) Que tenha durabilidade; 
 
f) Que se oponha eficazmente aos deslocamentos longitudinais e transversais da Via; 
 
g) Que permita uma boa fixação do trilho, isto é, uma fixação firme, sem ser 
excessivamente rígida. 
 
 
5.1 TIPOS DE DORMENTES 
 
Quanto ao material de que é feito, os dormentes mais usados atualmente são de três tipos: 
 Madeira 
 Aço 
 Concreto 
 
5.1.1. DORMENTES DE MADEIRA 
 
A madeira reúne quase todas as qualidades exigidas para o dormente. 
Continua a ser, até o presente, o principal tipo de dormente. Estuda-se há alguns anos 
outros materiais para substituir este tipo de dormente, devido a alguns fatores como: 
 Escassez e reflorestamentos deficientes 
 Normas ambientais 
 Madeiras de boa qualidade, utilizadas para fins mais nobres 
 Preços mais elevados 
A RUMO adota o eucalipto como principal essência de madeira para os dormentes 
utilizados na manutenção da via. 
 
5.1.1.1. ESPECIFICAÇÕES PARA OS DORMENTES DE MADEIRA 
 
As estradas de ferro estabelecem especificações a serem observadas nas aquisições de 
dormentes, fixando as qualidades da madeira, dimensões, tolerância, etc. 
A respeito disto, existem normas da ABNT. 
Quanto às dimensões, as “normas” estabelecem: 
 
 
 21 
 
 
a) Para bitola de 1,60 m: 
 
 
b) Para bitola de 1,00 m: 
 
 
Os dormentes para emprego nas pontes e nos aparelhos de mudança de Via são em 
dimensões especiais e por isso são chamados de Dormentes Especiais. 
 
5.1.1.2. DURABILIDADE DOS DORMENTES DE MADEIRA 
 
Além da qualidade da madeira, outros fatores tem influência na durabilidade, tais como: 
 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; 
 Tipo de placa de apoio do trilho no dormente etc. 
 
Ainda com respeito à DURABILIDADE, deve-se distinguir: 
 “Resistência ao apodrecimento”; 
 “Resistência ao desgaste mecânico”. 
 
A vida útil do dormente de madeira é em função da resistência ao apodrecimento e ao 
desgaste mecânico. 
 O ponto mais vulnerável do dormente é o local de fixação do trilho. 
 
 b 
2,8 X 0,24 X 0,17m
 c h
 b 
2 X 0,24 X 0,17m
 c h
 
 22 
 
A escolha do dormente de madeira está, portanto, condicionada a estes fatores: 
a) Pela sua resistência à destruição mecânica - pela dureza e coesão da madeira; 
b) Pela sua resistência ao apodrecimento (ação de fungos); 
c) Pela maior ou menor facilidade de obtenção; 
d) Por razões de ordem econômica. 
 
5.1.1.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS 
 
umidade - retratibilidade e peso específico. 
 
5.1.1.4 CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS 
 
Compressão, flexão, tração, fendilhamento, dureza e cisalhamento da madeira. 
 
5.2. DORMENTES - VANTAGENS E DESVANTAGENS 
 
5.2.1. VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS DORMENTES DE MADEIRA 
 
VANTAGENS: 
 menor custo inicial; 
 resistem grandes cargas por eixo; 
 flexibilidade; 
 rolamento suave; 
 elasticidade; 
 fácil manuseio; 
 bom isolamento elétrico; 
 permite uso nas juntas; 
 aceita T.L.S. ou T.C.S.; 
 absorvem melhor os descarrilamentos; 
 permite uso de bitola mista; 
 aceitam reemprego em outras linhas e bitolas inferiores; 
 uso de todo tipo de fixação; 
 possibilidade de mudança de perfil do trilho sem perda do dormente. 
 
 
 
 
 
 
 23 
 
DESVANTAGENS: 
 necessidade de tratamento; 
 possibilidade de queima; 
 necessitam grandes imobilizações de área e capital para secagem e tratamento; 
 necessidade de reflorestamento constante; 
 perda da resistência ao deslocamento das fixações rígidas (correção de bitola); 
 necessidade de transporte a longa distância; 
 maior interferência com manutenção de linha; 
 vida útil decrescente; 
 crescente escassez de matéria prima. 
 
 
5.2.2 VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS DORMENTES DE CONCRETO 
MONOBLOCO 
 
VANTAGENS: 
 previsão de vida útil elevada; 
 grande estabilidade da Via; 
 invulnerável a fungos e fogo; 
 possibilidade de fabricação próxima ao local de emprego; 
 possibilidade ilimitada de produção; 
 manutenção rígida da bitola; 
 facilidade de inspeção e controle; 
 menor taxa de aplicação por Km; 
 admite várias opções de fixação elástica. 
 
DESVANTAGENS: 
 custo do investimento inicial; 
 dificuldade de manuseio; 
 maior probabilidade de quebra nos descarrilamentos; 
 falta de comprovação da vida útil; 
 exige maior cuidado com lastro para evitar apoio na parte central; 
 exigência de socaria com maior cuidado; 
 exige boa infraestrutura; 
 não permite aproveitamento em condições acima do projetado; 
 necessita de maior volume de lastro. 
 
 
 
 
 24 
 
6. TRILHOS 
 
O trilho é o elemento da superestrutura que constitui o apoio e é ao mesmo tempo a 
superfície de rolamento para as rodas dos veículos ferroviários e que também as guiam. 
Considerado o elemento nobre da superestrutura, vem sofrendo uma evolução permanente 
desde os primórdios das estradas de ferro até os dias atuais com o grande desenvolvimento da 
tecnologia do aço. 
A forma e o comprimento evoluíram gradativamente até atingirem os perfis modernos de 
grande seção e também permitir as pesadas cargas por eixo dos trens modernos. 
Desde o início da era comercial das estradas de ferro, pensou-se em dar ao trilho a forma 
de duplo T, a mais econômica para as peças sujeitas a flexão. 
Tendo em vista o grande desgaste a que está sujeito, deu-se as duas mesas uma 
espessura considerável, para permitir o seu uso mesmo depois de apreciável desgaste. 
Esses estudos levaram Robert Stephenson em 1838 a criar o trilho de duas cabeças. 
 
 
 
 
Devido, sobretudo, as dificuldades de fixação desse trilho ao dormente, este foi 
abandonado e substituído pelo tipo idealizado pelo Engenheiro inglês Vignole, passando a ser 
denominado tipo VIGNOLE. 
 
O trilho tipo VIGNOLE é composto de 3 partes: 
 
 Boleto 
 Alma 
 Patim 
 
 
 25 
 
 Partes do trilho do tipo VIGNOLE: 
 
Existem vários tipos de trilhos. Citamos como exemplo o trilho de fenda, usado nas linhas 
de bondes, cuja forma tem a finalidade de permitir ao calçamento das ruas encostarem-se aos 
trilhos, sem danificar o pavimento. Os frisos das rodas correm no canal existente no trilho (boleto). 
 
 TRILHO DE FENDA 
 
Na RUMO, encontramos somente o trilho VIGNOLE. 
 
6.1. COMPOSIÇÃO DO AÇO PARA FABRICAÇÃO DE TRILHOS 
 
Para exercer a sua função é necessário que o trilho tenha dureza, tenacidade, elasticidade 
e resistênciaà flexão. 
Entre todos os materiais, é o aço o que oferece as melhores vantagens para o emprego na 
fabricação dos trilhos. 
 
 
 26 
 
Os principais componentes do aço são: 
a) FERRO 
b) CARBONO 
c) MANGANÊS 
d) SILÍCIO 
e) FÓSFORO 
f) ENXOFRE 
O elemento básico do aço é o FERRO com valores em torno de 98% da composição do 
trilho, dando-lhe suas principais qualidades. 
Os demais elementos combinados entre si irão influenciar nas características fundamentais 
do aço, tais como: dureza, elasticidade e outras. 
A maioria dos trilhos fabricados em todo o mundo é de aço-carbono, apesar de serem 
fabricados em vários países trilhos especiais de “aço-liga”. 
 
6.2. FABRICAÇÃO DOS TRILHOS 
 
Os trilhos são laminados a quente, a partir dos blocos provenientes dos lingotes. 
 A seção do trilho é obtida pela passagem sucessiva do bloco aquecido, numa série de 
cilindros de laminação (9 passos). C S N – Brasil. 
São projetadas de tal modo, que a forma retangular do bloco é gradualmente desenvolvida 
na seção do trilho. 
Esta operação requer precisão de desenho dos diversos contornos dos cilindros e uma 
supervisão constante na fase de laminação, para obter a seção desejada. 
Geralmente são fabricados nos comprimentos padrão de 12, 18 ou 24 m. 
Os trilhos tipo Vignole podem ter vários tamanhos, uns mais altos, outros mais baixos. 
Assim, o peso de um metro ( 1m ) de trilho também pode variar. 
Observe um trilho mais baixo e um trilho mais alto: 
De acordo com o peso por metro de trilho há vários tipos de trilho Vignole. 
 
 27 
 
Os tipos mais comuns são 32, 37, 45, 50, 57, 60 e 68. Assim, para o trilho tipo 57, cada 
metro desse trilho pesa 57 kg. O tipo de trilho também é denominado TR ( exemplo: TR-37 ). 
 
6.3. IDENTIFICAÇÃO DOS TRILHOS 
 
Na maioria das instituições normatizadoras, nacionais e internacionais, a identificação é 
feita por marcas estampadas em relevo de um lado do trilho e do outro uma inscrição estampada 
a quente. 
Os itens de identificação também são praticamente os mesmos. 
Vamos tomar como exemplo a identificação por estampagem segundo padrão ABNT 
(Associação Brasileira de Normas Técnicas). 
Os trilhos que seguem o padrão ABNT são identificados por marcas estampadas na alma, 
da seguinte forma: 
Marcas Estampadas em Relevo - em um dos lados da alma do trilho, na seguinte ordem: 
 
 
 
Onde: 
i. - marca do fabricante (iniciais da usina siderúrgica); 
ii. - país de origem (código ISO 3166 / 74); 
iii. - método de redução do teor de hidrogênio (processo de resfriamento); 
iv. - processo de fabricação; 
v. - tipo (classe) de trilho (de acordo com a CB-23); 
vi. - ano de fabricação (os dois últimos algarismos); 
vii. - mês de fabricação. 
 
Exemplo 
 
(i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii)
 
 28 
 
Identificação: Trilho fabricado pela CSN, no Brasil, com resfriamento controlado, pelo 
processo LD, do tipo TR-57, em 1979, em abril. 
 
 
 
 
As marcas (iv) e (v) são facultativas, sendo procedidas mediante acordo entre produtor e 
comprador. 
 
Onde: 
i. - número da corrida; 
ii. - posição do trilho no lingote; 
iii. - número do lingote na ordem de lingotamento; 
iv. - sentido de laminação; 
v. - qualidade do aço (de acordo com a CB-23). 
 
A marca do processo de fabricação é dispensada sempre que a numeração da corrida 
permita identificá-lo. 
 
Exemplo: 
 
 
Identificação: Trilho da corrida 950238, posição do lingote B, lingote n° 12, com sentido de 
laminação  do trilho, aço de qualidade de carbono comum. 
 
6.4. TRILHOS ESPECIAIS 
 
As altas tonelagens por eixo passaram a exigir dos trilhos maior resistência ao desgaste, 
fator que onera em muito as ferrovias. 
(i) (ii) (iii) (iv)¹ (v)¹
 
 29 
 
Pode-se lançar mão de dois meios para aumentar a vida útil dos trilhos, no que se refere, 
sobretudo, ao desgaste, aumentando a dureza dos mesmos: 
 
a) O tratamento térmico dos trilhos 
 Tratamento térmico por imersão - todo trilho 
 Tratamento térmico por chama - só o boleto 
 Tratamento térmico por indução - energia elétrica  boleto 
 
b) Utilizando-se aços especiais (aços-liga) 
 
No Brasil, a CSN fabricou trilho de aço-liga com excelentes resultados à base de nióbio, 
manganês e silício, chamado trilho NIOBRÁS. 
 
6.5. A SEÇÃO TRANSVERSAL DOS TRILHOS 
 
Os perfis do boleto do trilho e do aro da roda foram estudados de modo a realizar as 
melhores condições de rolamento e assegurar, da melhor maneira a função do friso de “guiar” a 
roda. 
O trilho é colocado, inclinado de 1:20 sobre a vertical e oferece uma superfície de 
rolamento levemente “boleada”, reduzindo o desgaste do trilho e do aro. 
O ângulo  do friso da roda é geralmente 60º, pois, constata-se que se  > 60º há mais 
facilidade da roda subir nas juntas, se houver discordância de alinhamento das pontas dos trilhos 
e se  < 60º, facilita-se a subida nos trilhos provocando o descarrilamento. 
 
 
 30 
 
6.6. RELAÇÕES ENTRE AS DIMENSÕES DA SEÇÃO TRANSVERSAL 
 
Conforme já foi visto anteriormente procurou-se dar ao trilho a forma de duplo T, por ser a 
mais conveniente, em vista do trabalho que o mesmo desempenha na Via. 
Entretanto, para torná-lo mais apto a resistir a esse trabalho de modo econômico, deve-se 
estudar a sua seção de modo a se ter a melhor distribuição da massa entre suas três partes: 
boleto, alma e patim. 
O boleto do trilho está sujeito a desgaste lateral e vertical. 
Sua largura C e sua altura E são estabelecidas para atender do melhor modo ao trabalho a 
que está sujeita aquela parte do trilho. 
 
 
O desgaste lateral é mais acentuado nas curvas. A altura do boleto deve ser superior ao 
exigido pelas condições de segurança, a fim de atender ao desgaste, que pode atingir até 12 mm 
em vias principais e 15 mm em vias secundárias.(Ver tabela “W” , modo de desgaste) 
A largura do boleto deve guardar com sua altura uma relação tal que o desgaste lateral não 
obrigue a substituição do trilho antes que o mesmo tenha atingido o limite de desgaste vertical. 
 
A relação 
𝐶
𝐸
 é de aproximadamente 1,6 e 1,8. 
 
 
 31 
 
A altura h dever ser estudada, de modo que o trilho possa suportar elasticamente as 
cargas, mesmo depois de desaparecer a parte do boleto que se desgastou. 
 
A relação entre a altura h e a largura do patim L também é importante porque o trilho está 
sujeito a um esforço vertical P e a um esforço lateral𝐹𝑡, e este último provoca um momento de 
reviramento do trilho: 
 
𝑭𝒕. 𝒉 
 
que é combatido além do momento resistente devido a fixação do trilho pelo 
momento: 
𝑷.
𝑳
𝟐
 
 
(tomando-se os momentos em relação a extremidade do patim). 
 
 Para haver o equilíbrio de esforços, igualamos as duas expressões: 
 
𝑭𝒕. 𝐡 = 𝐏.
𝑳
𝟐
 
 
Onde se conclui que a relação ideal 
ℎ
𝐿
, está entre 1 e 1,1. 
Verificamos que as maiorias dos perfis em uso se enquadram nessa condição. 
 
 32 
 
6.7. Esforços Atuantes no Perfil 
 
O perfil do trilho estará submetido a dois esforços principais: 
 𝑃 – peso da roda; 
 𝐹𝑡 - esforço lateral. 
 
Estes esforços causam momentos, na seção: 
 
 𝑴𝒕 = 𝑭𝒕 × 𝒉 (que causa o tombamento – reviramento - do trilho na direção do 
esforço e é combatido pela fixação e resistido, internamente, pela ligação entre alma 
e patim e equilibrado pelo 𝑀𝑃); 
 𝑴𝑷 = 𝑷 × 
𝑳
𝟐
 (que atua, favoravelmente, à estabilidade do trilho). 
 
6.7.1. Momento de Inércia e Coeficiente de Utilidade 
 
O momentode inércia das seções dos trilhos é fornecido nos catálogos dos fabricantes, 
além de aparecer na maioria dos livros de Resistência dos Materiais. 
Coeficiente de Utilidade (𝐶) é um índice que permite comparar dois perfis diferentes, em 
relação a uma dada aplicação. O que apresentar o maior valor para “𝐶”, será o mais econômico. 
 
 𝑪 =
𝑾
𝑷
 
Onde: 
 𝑊 – módulo resistente; 
 𝑃 – peso do trilho, em kgf/m. 
 
 
6.8. DEFEITOS DOS TRILHOS 
 
Assunto de grande importância na operação ferroviária, por afetarem não só sua 
segurança, como sua economia. 
 
 SEGURANÇA - uma fratura de trilho pode acarretar acidentes de grandes 
proporções, sobretudo em trens de passageiros. 
 
 ECONOMIA - desgaste e avarias prematuras marcam pesadamente os custos de 
manutenção. 
 
 33 
 
Conhecer bem esses defeitos, a fim de evitá-los ou às suas conseqüências é de 
fundamental importância. 
 
Estes podem ser de dois tipos: 
 
 Defeitos de Fabricação 
 
 Defeitos Originados em Serviço 
 
6.8.1 Defeitos de Fabricação 
 
 Vazio (Bolsa de Contratação) 
 
É um defeito grave, porque durante a laminação as paredes do vazio não se soldam, 
ficando uma trinca ou fenda, diminuindo a resistência da peça. 
É de difícil identificação a olho nu. 
 
 Segregações 
 
Consiste na localização de impurezas. 
Predominam os compostos de fósforo e enxofre. 
Podendo ser causa de fissuras ou fendas. 
A identificação pode ser a “olho nu” ou através de macrografias. 
 
 Inclusões 
 
Inclusões não metálicas, provenientes da escória do forno, do revestimento da soleira e do 
revestimento da panela. 
Particularmente perigosa por ser de difícil descoberta. 
Fontes potenciais de enfraquecimento do trilho pela sua presença quebram a 
homogeneidade do metal. 
Existem também as inclusões gasosas, devidas aos gases que ficam na massa do lingote. 
 
 
 
 34 
 
 Fissuras Transversais 
 
São pequenas cavidades formadas no final da laminação que podem dar origem, 
posteriormente, quando o trilho estiver sob carga, a uma fratura. 
Quando a fissura está ao nível do boleto, dando um escamação ou mesmo ruptura em 
forma de concha, os americanos chamam-na de Shelling. 
 
 Defeitos de Laminação 
 
São perceptíveis à simples vista, no fim da laminação e não tem a princípio influência na 
segurança. Consistem freqüentemente em ondulações, rebarbas, pregas, etc. 
Tendo em vista o grande perigo que esses defeitos oferecem ao tráfego de trens, foram 
pesquisados processos para detectar defeitos internos nos trilhos, após sua fabricação. 
Um dos processos mais utilizados pelos fabricantes atualmente é a ultra-sonografia (ultra-
som). 
 
6.8.2 Avarias Originadas em Serviço 
 
 Deformação das Pontas 
 
Devido aos choques e flexões nas juntas. 
 desnivelamento dos dormentes 
 deformação permanente das pontas dos trilhos, que ficam mais baixas. 
Regime elástico para o plástico. 
 
 Autotêmpera Superficial 
 
É um fenômeno provocado pela patinação das rodas das locomotivas, e às vezes pelo 
efeito de fricção energética provocada pela frenagem. 
 
 Desgaste da Alma e do Patim por Ação Química 
 
Determinadas mercadorias transportadas pela estrada de ferro podem provocar por ataque 
químico, o desgaste do aço: 
 Enxofre; 
 Sal; 
 
 35 
 
 Salitre; 
 Carvão; 
 etc. 
Nas proximidades do mar, a “maresia”. 
Nos túneis úmidos, também se observa o ataque dos trilhos por oxidação. 
 
 Desgaste dos Trilhos por Atrito 
 
Dá-se principalmente nas curvas, acentuando-se nas de pequeno raio devido ao atrito dos 
frisos das rodas. 
 
 Desgaste Ondulatório 
 
O trilho adquire ondulações de frações de milímetro, atingindo até alguns milímetros. 
 
 Fraturas dos Trilhos 
 
Estas são originadas normalmente por defeitos internos, já mencionados, principalmente as 
fissuras, mas podem originar-se também em virtude de envelhecimento do trilho por “fadiga” do 
metal. 
 
6.8.3. Tipos de Defeitos de Trilho – Ultrassom 
 
Os defeitos nos trilhos terão sua classificação conforme seu nome original em inglês; para 
facilitar a consulta em “papers” e literatura internacional, bem como evitar divergências e erros de 
interpretação na identificação e estudo dos mesmos. 
 
Utilizar como referencia a especificação técnica – serviço: 
 
ENG-ETS-T008/01.00 - INSPEÇÃO EM TRILHOS POR ULTRASSOM 
 
 VSH - VERTICAL SPLIT HEAD 
 
VSH (também utilizado para os antigos VSJ) - VERTICAL SPLIT HEAD (Trinca vertical no 
boleto): É uma fratura no plano vertical, se desenvolve de modo progressivo e longitudinalmente 
ao centro do boleto. Podendo atingir acima de 2m ao longo do comprimento do trilho. O seu 
crescimento é rápido até que a trinca aflore em algum ponto da extensão do trilho já trincado. 
 
 36 
 
 
Trinca vertical no boleto ou VSH. 
 
 HSH - HORIZONTAL SPLIT HEAD 
 
HSH (também utilizado para as antigas HSJ) - HORIZONTAL SPLIT HEAD é uma fratura 
no plano horizontal que se desenvolve de modo progressivo, longitudinalmente e paralela ao topo 
do boleto, distanciando da superfície de rolamento no mínimo 1/3 da altura do boleto. Pode atingir 
acima de 20 cm ao longo do trilho. O seu crescimento é rápido ao longo do seu comprimento, 
podendo mudar sua orientação para o plano transversal. 
 
Trinca horizontal no boleto ou HSH 
 
 37 
 
 EBF - ENGINE BURN FRACTURE 
 
EBF - ENGINE BURN FRACTURE (Trinca de patinação de roda) é uma fratura no plano 
transversal, provocada pela patinação de roda, que se desenvolve logo abaixo da marca de 
patinação, se encaminha em direção a alma do trilho de modo rápido e no sentido da parte 
externa do boleto. 
 
Trinca de patinação de roda ou EBF 
 
 HWS - HEAD & WEB SEPARATION 
 
HWS (antigos HWO, HWJ, SWO e SWJ) - HEAD & WEB SEPARATION (Separação boleto 
alma), é uma fratura no filamento boleto / alma que se desenvolve inicialmente no plano horizontal 
de modo progressivo, podendo atingir até 25 cm de extensão e então se encaminha rapidamente 
para baixo em direção ao patim. 
 
Trinca HWS. 
 
 38 
 
 HSW – HORIZONTAL SPLIT WEB 
 
HSW (antigo TDC) – HORIZONTAL SPLIT WEB (Trinca na alma) é uma fratura no plano 
horizontal que se desenvolve de modo progressivo, rápido e longitudinalmente, no meio da alma 
irradiando para todas as direções do trilho. 
 
Trinca HSW ou horizontal split web. 
 
 TD - TRANSVERSE DEFECT 
 
TD (antigos TTF, TDFS, TDFC, PRO, PRJ e TDW) - TRANSVERSE DEFECT (Trinca 
Transversal) é uma fratura no plano transversal, de modo progressivo, se desenvolve somente na 
seção transversal do trilho. Inicia-se a partir de um ponto, núcleo ou imperfeição do boleto. 
Desenvolve-se de forma circular, exibindo anéis de crescimento, até atingir substancial porção do 
boleto. Seu crescimento inicial é relativamente lento até atingir 20% a 25% do boleto, e muito 
rápido a partir deste estágio. 
 
 
Fratura TD ou fratura transversal. 
 
 
 39 
 
 
 TDX – TRANSVERSE DEFECT 
 
TDX (antigo TTF) – TRANSVERSE DEFECT (Trincas Transversais Múltiplas) são trincas 
no plano transversal, de modo progressivo, se desenvolvem somente na seção transversal do 
trilho. Sendo consideradas múltiplas quando estiverem dentro de uma mesma barra de 12 ou 
24m. 
 
Trincas TDX ou trincas transversais múltiplas 
 
 BHC – BOLD HOLE CRACK 
 
BHC (antiga BHO e BHJ) – BOLD HOLE CRACK (Trinca nos furos) são trincas que 
ocorrem no plano longitudinal que se iniciam nos furos e sua propagaçãotende a ocorrer 
diagonalmente para o boleto, patim ou em direção ao outro furo. 
 
Trinca BHC ou trinca nos furos. 
 
 40 
 
 DWP ou DWPCO - DEFECTIVE WELD PLANT 
 
DWP ou DWPCO - DEFECTIVE WELD PLANT (Trinca em solda elétrica) é uma trinca que 
se desenvolve no plano transversal ou longitudinal, a partir de algum defeito interno da solda de 
estaleiro (Inclusão, incrustação e ou colapso de material). 
 
Fratura DWP ou fratura em solda elétrica. 
 
 DWF ou DWFCO - DEFECTIVE WELD FIELD 
 
DWF ou DWFCO (também utilizado para antigos DWJ) - DEFECTIVE WELD FIELD (Trinca 
em solda aluminotérmica) é uma trinca que se desenvolve no plano transversal ou longitudinal, a 
partir de algum defeito interno da solda de campo (Inclusão, incrustação e ou colapso de 
material). 
 
Trinca DWF ou trinca em solda aluminotérmica. 
 
 41 
 
WFS – WEB & FOOT SEPARATION 
 
WFS (antigo PBO e PBJ) – WEB & FOOT SEPARATION (Separação alma patim) é uma 
fratura no filamento alma / patim que se desenvolve no plano horizontal de modo progressivo, 
podendo atingir até 25 cm de extensão e então se encaminha rapidamente para cima em direção 
a alma. Predominantemente existe quebra do patim. 
 
Fratura WFS ou fratura de separação alma e patim. 
 
TDF – TRANSVERSE DEFECT ON FOOT 
 
TDF – TRANSVERSE DEFECT ON FOOT (Trinca transversal no patim) é uma trinca no 
patim do trilho que se desenvolve no plano transversal, apresenta uma pequena mancha escura 
no local da origem da descontinuidade, geralmente após atingirem dimensões próximas de 10 mm 
a propagação da trinca ocorre de forma praticamente instantânea. É uma trinca com grande 
dificuldade de identificação por inspeção de ultrassom. 
 
Fratura TDF ou fratura por trinca transversal no patim. 
 
 42 
 
6.9. DURABILIDADE DOS TRILHOS - LIMITES DE USO 
 
O aumento da velocidade e das cargas altera a dinâmica do contato e, com isso, os 
defeitos têm aumentado muito nas últimas décadas, e os desgastes evoluíram rapidamente, 
tornando-se uma preocupação para os engenheiros ferroviários. Com a maior incidência desses 
defeitos e com o rápido desgaste da via, aumentam os cuidados com a manutenção requerida 
pelo sistema. Assim, o desgaste dos trilhos, quando atinge determinado limite, passa a exigir a 
substituição dos mesmos. Devido ao alto custo do material e da manutenção envolvidos na 
operação, a engenharia ferroviária busca meios de atenuar estes problemas sem afetar o 
desenvolvimento do sistema. 
Uma questão que sempre preocupa os técnicos ferroviários é a referência ao limite de uso 
dos trilhos, isto é, saber até que limite pode ser permitido o desgaste dos trilhos, sem afetar a 
segurança dos trens. É um assunto de grande importância, pois vem afetar muito de perto a 
economia da exploração ferroviária, tendo em vista o custo desse material, somando ao custo de 
sua substituição. 
Várias indicações têm sido adotadas, para se fixar esse limite. 
Algumas estradas de ferro admitem o limite de 12 mm de desgaste vertical do boleto para 
linhas principais e 15 a 20 mm para linhas secundárias. 
Para o desgaste lateral do boleto admitem que o ângulo de desgaste possa atingir de 32º a 
34º. 
O ângulo é medido a partir da extremidade de A do boleto. 
A perda de peso admitida é de 10% para trilhos até 45 kg/m e 15 a 20% para trilhos mais 
pesados. 
De modo geral, é aceita como limite de desgaste uma perda de 25% da área do boleto. 
A RUMO também tem um critério para uso dos trilhos, sobretudo no que diz respeito aos 
trilhos assentados na linha principal. Para cada perfil de trilho há uma tabela correspondente 
quanto aos limites de desgaste (ver tabela para substituição / inversão de trilhos ). 
 
6.9.1 Medição do Desgaste do Trilho 
 
Gabarito medidor de desgaste, prancheta para anotações, formulários de prospecção de 
trilho e Limites de reemprego, coerentes para o trecho prospectado, escova de aço e espátula. 
 
a) Escolher os pontos críticos de desgaste das curvas e em casos especiais, em tangentes 
também, principalmente onde se realizou serviços de reta x curva. Se visualmente for 
difícil definir estes pontos, realizar várias medidas em pontos diferentes e anotar o maior 
desgaste. Não medir em defeito localizado, patinado, por exemplo. Se for necessária a 
substituição anotar a quantidade no campo Ondulado/Patinado. 
 
 
 43 
 
b) Posicionar o medidor na posição correta, tomando o cuidado de limpar o patim com a 
escova ou espátula se houver muita sujeira, encostando de maneira firme o medidor 
sobre o patim sempre do lado em que se fizer a medida. 
 
c) Segurando firmemente o medidor contra o trilho, fazer as medidas de desgaste vertical 
e desgastes horizontais (dois lados do boleto) no trilho para o superior e inferior (no 
caso da bitola mista, filas 1, 2 e 3) , anotando no formulário de prospecção de trilho 
somente as medidas dos pontos críticos. 
 
d) A medida de desgaste horizontal deve ser feita nos dois lados do boleto do trilho, 
conforme demonstrado na figura abaixo. Os desgastes horizontais das medidas internas 
e externas devem ser anotados no formulário de prospecção de trilhos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) Para usar a tabela de desgaste somar os desgastes horizontais internos e externo. 
 
f) Anotar ainda a Quantidade de trilho a ser substituído (m), do formulário de prospecção 
de trilho, informando o número total de barras necessárias para substituição (qtd de 
barra) e o comprimento de barra desejado (comp. da barra). Por exemplo, qtd de barra 
= 3 e comp. da barra = 324, para cada caso especificado na planilha (Desg. vertical - 
Desg. horizontal/ - Com defeito US - Com Corrosão - Ondulado Patinado - Inversão). 
 
 
Utilizar como referencia a especificação técnica – serviço: 
ENG-ETS-T004/03.00 - REMODELAÇÃO DE PERFIS DE TRILHOS 
 
 44 
 
 
 
 
 45 
 
 
 
 
 46 
 
 
 Desgaste Vertical 
 
Tabela de Trilhos 
 
 
6.10. Contato roda-trilho 
 
O contato roda-trilho representa a interação da Via Permanente com os Materiais 
Rodantes, os quais são os dois itens de maior custo de manutenção da Ferrovia. Qualquer 
imperfeição em um destes componentes vai afetar o outro direta e indiretamente e todos os 
demais componentes da infra e superestrutura da via, gerando um maior custo com manutenção 
da ferrovia, afetando a confiabilidade do sistema, e aumentando os riscos. 
O contato roda-trilho se dá pelo contato direto das rodas do trem com os trilhos, ambos 
metálicos. Isso provoca um desgaste considerável dessas partes devido à grande magnitude da 
carga que solicita as rodas. 
 
 47 
 
A zona de contato roda-trilho, segundo Magel (1999), apresenta inter-relações muito 
complexas, já que envolve mais de 60 variáveis. Muitas destas variáveis estão além do controle 
da engenharia, porém as mais significativas, como a geometria de contato rodatrilho, podem ser 
controladas. 
 
 
 Contato roda-trilho 
 
Se dois sólidos esféricos, elásticos e ideais, não exercem qualquer pressão entre si, então 
o contato entre eles se resume a um único ponto. Quando pressionados, um contra o outro, 
produz-se, na região de contato, uma pequena deformação de configuração elíptica, conforme 
indicado na figura 16. A distribuição de esforços, dentro desta elipse de contato, não éhomogênea e, pelo contrário, se verifica de forma aproximadamente parabólica. A tensão máxima 
de compressão ocorre na parte central da elipse e sua intensidade se calcula segundo a equação 
de Hertz (MAGALHÃES, 2000). 
Nas ferrovias, segundo Rives; Pita e Puente (1977), o contato roda-trilho gera solicitações 
em ambos os elementos. Esse contato se converte em uma elipse quando a roda atua 
comprimindo o trilho com uma força igual à carga que suporta (Figura 16). 
A tensão de compressão máxima na superfície de contato (s1), segundo Hertz é calculada 
pela equação abaixo apresentada por Schramm (1977), sendo Q a carga estática de uma roda 
sobre a superfície de rolamento do trilho, R o raio da roda e r o raio de arredondamento do boleto. 
 
𝑆1 = 178 × [(
1
𝑅
+
1
𝑟
) × 2𝑄] ×
1
3
 
 
 
 48 
 
A área de contato é definida de forma aproximada, ainda segundo Schramm (1977), pela 
equação a seguir. 
 
𝒇𝟏 =
𝟐𝑸
𝑺𝟏
 
 
 
 Figura 16 – Superfície de contato roda-trilho 
 
A roda possui um perfil tronco-cônico, que propicia o auto-direcionamento do rodeiro, e um 
friso que limita os deslocamentos laterais máximos, tocando, em um único ponto, a face lateral do 
boleto do trilho. O contato duplo se dá quando o rodeiro aproxima-se da extremidade da folga 
lateral e o friso encosta no flanco lateral do trilho. 
No caso de contato em um único ponto, a carga Q e a força lateral Y atuam no mesmo 
ponto. No caso de dois pontos de contato, os pontos de aplicação das forças não coincidem. 
O desgaste do trilho e das rodas decorrente do atrito faz com que a geometria de contato 
se altere, podendo comprometer a estabilidade do veículo ferroviário. 
Nesse contato roda-trilho atuam forças permanentes e forças dinâmicas. Essas forças 
permanentes são forças de atrito, que ocorrem nos pontos de contato das superfícies de 
rolamento e pontos de contato no canto da bitola, e força centrífuga, quando em curva. 
As forças dinâmicas são constituídas pela força vertical (𝑉2), igual a “𝑃” e pela força lateral 
(𝐿1), igual a “𝐹𝑡” na figura Abaixo: 
 
 49 
 
 
 
A força vertical (𝑉2) resulta do peso próprio do veículo que trafega sobre as irregularidades 
da via, ou seja, da interação veículo-via. Este valor é majorado por coeficientes dinâmicos. A 
inscrição do veículo em curva e seu próprio movimento produzem esforços laterais (𝐿1). A relação 
entre estes esforços 
𝐿1
𝑉2
 determina a tendência para a roda descarrilar. É, portanto, um indicador 
de segurança da via. 
 
6.10.1. Porque as Rodas Descarrilam? 
 
A causa determinante de um descarrilamento está definida matematicamente como a 
relação que há entre a força Lateral e Vertical existente em um jogo de rodas rodando sobre o 
boleto do trilho. 
A força lateral em alguns casos: 
 O friso da roda é empurrado sobre o boleto levantando a roda sobre o lado interno 
do trilho; 
 O friso da roda empurra o trilho com tal força que o inclina e o faz girar; 
 Se a força vertical é baixa, favorecerá que a roda suba no trilho; 
 Se a força horizontal é alta, favorecerá para que o trilho gire. 
 
6.10.2. Fatores que Influenciam a Subida de uma Roda. 
 
 Força Lateral aumentada; 
 Força Vertical aliviada; 
 Ângulo do friso da roda (roda nova ou friso desgastado) 
 
 50 
 
 Lubrificação dos trilhos ou das rodas (falta); 
 Ângulo de ataque das rodas (Jogo do truque); 
 Desgaste horizontal dos trilhos nas curvas; 
 Força lateral alta dos truques que forçam o trilho (tombar); 
 Trilho gasto e friso da roda nova. 
 
Modelos matemáticos e experimentos de campo indicaram que, com uma taxa de: 
 
 
𝐿
𝑉
 igual a 0,64, o trilho é forçado para fora; 
 
𝐿
𝑉
 de 0,75, a roda pode subir no trilho desgastado; 
 
𝐿
𝑉
 igual a 0,82, a roda se eleva do trilho; 
 
𝐿
𝑉
 igual a 1,29 a roda pode subir em trilho novo. 
 
O valor de 0,8 é o limite aceito, em geral, além do qual a roda começa a se elevar no trilho. 
Quando há desgaste do trilho, o ângulo de inclinação da face ativa do trilho é substituído 
pelo ângulo de desgaste, na prática menor que o ângulo para frisos e trilhos novos. Isto facilita a 
condição de escalada das rodas, resultando no descarrilamento, sendo, portanto, essencial o 
estudo deste ângulo. 
O ângulo da face ativa do trilho novo (β) (Figura 18) é igual a 60° para que a relação entre 
os esforços laterais e verticais (L/V ou Y/Q) seja menor ou igual a 0,8, ou seja, o limite crítico para 
que a roda comece a se elevar do trilho. 
O ângulo de desgaste (δ) (figura 19) é menor que o ângulo da face ativa do trilho novo (b). 
Com a ocorrência do desgaste, o ângulo (d) pode atingir valores inferiores a 50°, tornando críticas 
as condições de escalada das rodas. 
O ângulo de desgaste é limitado a 32° para prevenir a subida da roda no trilho. 
 
 Ângulo Trilho novo Ângulo trilho desgastado 
 
A pior configuração no contato roda-trilho para o descarrilamento é a associação entre roda 
nova e trilho com desgaste próximo ao limite último de desgaste lateral. A possibilidade de 
 
 51 
 
escalada da roda seria maior nesta situação devido à região de contato. Conforme a figura 20, o 
contato entre roda e trilho novos se dá na região superior do friso (2), onde o ângulo é maior. Com 
roda nova e trilho desgastado, o contato ocorre na região inferior do trilho (1), onde o ângulo é 
menor, reduzindo o limite crítico de L1/V2. 
 
 Figura 20 – Roda nova e trilho usado 
 
7. CONCEITOS DE TRILHO CURTO, TRILHO LONGO E TRILHO CONTÍNUO 
 
Trilho curto, aquele que quando as folgas nas juntas são suficientes para permitir a 
dilatação e contração dos mesmos, isto é, nos trilhos curtos, os trilhos adjacentes não exercem, 
entre si, pressões através dos topos e das talas. 
Trilho longo, aquele cuja folgas citadas anteriormente , ou são inexistentes ou são 
insuficientes para permitir a dilatação dos mesmos. Assim sendo, sempre ocorrerão esforços 
transmitidos entre si por trilhos sucessivos da mesma fila. 
Trilho contínuo, aquele que atendendo às condições de trilho longo, possui um 
comprimento tal, que em sua parte central existe uma extensão fixa que não se movimenta, e em 
estado de tensão máxima. 
 
7.1. FAIXA DE TEMPERATURA NEUTRA PARA INSTALAÇÃO DE TLS 
 
Ao utilizarmos trilhos longos soldados ou trilhos contínuos soldados é necessário que a sua 
fixação se proceda a uma temperatura (no trilho) cujos desvios em relação aos seus valores 
mínimos e máximos não gerem esforços capazes de provocar a flambagem da linha à 
temperatura máxima ou ruptura dos trilhos, soldas ou dos parafusos de junta à temperatura 
mínima, tal condição é satisfeita, dentro de certo limite com a fixação aplicada à temperatura 
média de acordo as normas de ALÍVIO DE TENSÕES TÉRMICAS (ATT). Entretanto, na prática, 
se aceita que o reajuste de barras se realize dentro de uma faixa confiável de temperatura (faixa 
de temperatura neutra) ou fora dela, quando se impõe ao trilho as condições a que estaria 
 
 52 
 
submetido à temperatura neutra, nos utilizando de artifícios. Normalmente se prefere que os 
trilhos sejam submetidos a maiores tensões de tração do que de compressão uma vez ser mais 
temerosa uma flambagem da linha do que uma ruptura de trilhos, soldas ou de parafusos de 
juntas, isto porque, o primeiro é impossível de ser detectado em linha sinalizada pelo Centro de 
Controle deTráfego enquanto que a fratura de trilhos e soldas o são. Em contrapartida, fraturas 
de trilhos, soldas e parafusos de juntas, embora indesejáveis, não implicam em maiores riscos a 
segurança da linha, e demonstrada no presente trabalho. Sendo isto um fato, a grande maioria 
das ferrovias usa adotar a neutralização de tensões (processo natural) dentro de uma faixa de 
temperatura onde a mínima de assentamento é posicionada acima da média. 
 
7.1.1. CÁLCULO DE TEMPERATURA NEUTRA DE REFERÊNCIA 
 
A temperatura Neutra de Referência e a faixa de temperatura neutra para assentamento de 
trilho e alívio de tensão nas linhas serão calculadas de acordo com as considerações abaixo e 
baseada nas expressões que se seguem: 
 
TNR = Temperatura Neutra de referência 
Tmax = Temperatura máxima do trilho 
Tmin = Temperatura mínima do trilho 
 
A TNR (temperatura neutra de referência) será dada pela expressão: 
 
𝑇𝑁𝑅=𝑇𝑚𝑎𝑥+𝑇𝑚𝑖𝑛2+5 (°𝐶) 
 
A faixa de temperatura (Ftn) para assentamento dos trilhos e execução dos serviços de 
alívio de tensão nos trilhos sem utilização de tensor térmico será calculada pela expressão: 
 
Ftn = TNR ± 5 (°C) 
A temperatura máxima de assentamento e alívio de tensão será: 
Ftn max = TNR + 5 (°C) 
A temperatura mínima de assentamento e alívio de tensão será: 
Ftn min = TNR - 5 (°C) 
 
Verificar a temperatura do trilho antes de iniciar o alívio de tensão; caso esteja dentro da 
FTN, prosseguir com o alívio; se a temperatura do trilho estiver abaixo da FTN, usar o tensor 
hidráulico; se a temperatura do trilho estiver acima da FTN, não prosseguir com o alívio. 
 
 53 
 
7.2. ALGUNS ASPECTOS DA TEORIA DA DILATAÇÃO LIMITADA 
 
Antigamente, quando se discutia a questão do estabelecimento de uma linha com trilhos 
longos, era frequentemente levantada a seguinte questão: se para trilhos com (12m) é necessário 
o estabelecimento de uma folga nas juntas de digamos 1/4" para trilhos com 36m e 240m, seriam 
necessárias então folgas respectivamente 3 e 20 vezes maiores. 
Isto porque acreditava-se que os trilhos estariam sujeitos à livre dilatação. 
Verificou-se como sabemos, que tal não era verdade, pois desde que os trilhos estejam 
firmemente fixados aos dormentes as restrições impostas à dilatação ou à contração do trilho 
através do atrito trilho-dormente ou dormente-lastro, fazem com que o trilho não esteja sujeito a 
livre dilatação. Nestas circunstâncias passou-se a aceitar a teoria da dilatação limitada complexo 
fenômeno na qual entram em jogo as distintas resistências que se opõem ao deslocamento do 
trilho, permitindo a manutenção de folgas normais nas juntas com trilhos de comprimentos 
consideráveis. 
Assim, para o estabelecimento de uma linha de trilhos de comprimentos cada vez maiores, 
mantendo-se as juntas com aberturas normais, torna-se pois necessário desenvolver-se esforços 
que contrariem o movimento do trilho decorrente da variação de temperatura. Esses esforços 
serão obtidos aumentando-se o atrito entre trilho-dormente e/ou transferindo-se os esforços 
térmicos para o lastro, através do dormente, com a utilização de retensores. 
Apresentamos, a seguir, alguns aspectos da teoria da dilatação limitada, unicamente para 
posteriormente poder abordar o cálculo do retensionamento necessário para combate aos efeitos 
da variação da temperatura. 
Consideramos uma linha construída por trilhos de grande extensão teoricamente de 
comprimento infinito. 
Sobre um trilho nestas condições poder-se-ão distinguir com relação aos efeitos da 
variação da temperatura zonas com características diferentes: uma zona central que não 
experimenta movimento por mais que a temperatura varie; e duas zonas extremas onde se 
verificam contrações e dilatações quando a temperatura varia. 
Os comprimentos dessas zonas extremas poderão ser obtidas a partir do estabelecimento 
do equilíbrio entre o esforço interno resultante da variação de temperatura por um lado, e as 
reações de atrito entre trilho-dormente ou dormente-lastro, por outro. 
As reações de atrito entre trilho-dormente ou dormente-lastro, aumentam da ponta do trilho 
para o centro, ou melhor, vão se somando à medida que se caminha da extremidade do trilho 
para o seu centro; assim é que fatalmente existirá um ponto no qual esses esforços de atrito 
combinados contrabalançam, ou equilibram, o esforço desenvolvido pela variação da temperatura. 
Em qualquer seção do trilho localizada entre esse ponto de equilíbrio e a extremidade do trilho, o 
esforço de atrito se lhe opõem, desequilíbrio este que se traduz em movimento. Por outro lado em 
qualquer seção da zona central existirá um equilíbrio de esforços, sendo esta, pois uma zona 
altamente tensionada, na qual não existirão movimentos por mais que a temperatura varie entre a 
temperatura máxima e a mínima. Assim os dormentes desta zona não serão necessários para 
 
 54 
 
exercer nenhuma força restritiva aos efeitos da variação de temperatura, a não ser em casos de 
fratura do trilho, quando se rompe o estado de equilíbrio. 
Vimos que os trilhos, tal como se colocam para construir as linhas férreas, não se contraem 
nem se dilatam livremente, além das reações trilho-dormente ou dormente-lastro existem ainda as 
reações tala-trilho, fatores esses que determinam restrições aos seus movimentos, dando origem 
ao aparecimento de tensões internas. 
Vimos que poderíamos calcular as expressões das zonas extremas do trilho, que se 
movem em um sentido ou em outro, estabelecendo o equilíbrio entre o esforço total interno 
desenvolvido no trilho pelas variações de temperatura, e as reações de atrito entre trilho-dormente 
ou dormente-lastro e mais o atrito trilho-tala. 
Assim, chamando de Ld o comprimento da parte extrema que se movimenta sob a ação da 
variação da temperatura: 
Ro a reação de atrito trilho-dormente ou dormente-lastro, por unidade de comprimento do 
trilho; 
NL esforço interno, da compressão e tração, desenvolvido no trilho restringindo de se 
movimentar pela ação da variação de temperatura; 
RT atrito da tala devemos ter: 
 
 
𝑳𝒅. 𝑹𝒐 = 𝑵𝑳 − 𝑹𝑻 
 
 𝐿𝒅 = 
𝑵𝑳−𝑹𝑻
𝑹𝒐
 (1) 
 
onde: 
𝑵𝑳 = 𝑺𝑬∝ ∆𝑻 
 
Levando o valor de NL em (1) teremos as expressões que darão os comprimentos 
máximos que dilatam ou se contraem, designados respectivamente por Ldc e Ldt. 
 
 𝑳𝑫𝒅𝒄 =
𝑺𝑬∝(𝑻𝒎á𝒙−𝒕′𝒄)−𝑹𝑻
𝑹𝒐
 Compressão 
 
𝑳𝑫𝒅𝒄 =
𝑺𝑬∝(𝒕′𝒄á𝒙−𝑻𝒎𝒊𝒏)−𝑹𝑻
𝑹𝒐
 Tração 
 
 
 55 
 
onde: 
 tmáx.: - temperatura máxima trilho; 
 tmin. : - temperatura mínima trilho; 
 t´c : - temperatura mínima de colocação; 
 t” c : - temperatura máxima de colocação; 
 RT : - resistência oferecida pelas talas de junção; 
 Ro : - resistência longitudinal por metro de trilho. 
 
A condição de trilho longo será satisfeita se L > 2 𝐿𝑑 sendo L – 2. Ld o trecho fixo, sem 
dilatação. 
Em caso contrário, os esforços devidos às variações de temperaturas poderão se distribuir 
na barra de forma não simétrica e a barra poderá se deslocar no seu total de um lado ou outro e 
provocar nas suas extremidades, concentrações anormais de esforços. 
Os esforços desenvolvidos nos trilhos são independentes do comprimento do trilho. 
Os esforços são os mesmos quer a barra tenha 300m ou vários quilômetros de 
comprimento. 
Existe, pois vantagem em estabelecer os TLS tão longos quanto possível, a fim de não só 
diminuir o número de zonas de respiração que se constituem em zonas instáveis como também 
para suprimir as juntas que são os pontos fracos da via. 
O valor de RT (resistência da tala) poderá ser negligenciado,no caso de talas mal 
apertadas e lubrificadas ou no caso de juntas especiais de dilatação, colocadas no extremo do 
TLS. 
Tanto o valor de RT como de Ro devem ser pesquisados, experimentalmente, para cada 
tipo de superestrutura da Via. 
Podemos indicar os seguintes valores para essas resistências: 
a) Nas ferrovias Alemãs, Schramm cita os seguintes valores (“Técnica e Economia na Via 
Permanente”): 
 RT = 5.000 Kg – valor médio para superestrutura “GEO”; 
 Ro = 4 Kg/ cm/ trilho-dormente de madeira; 
 Ro = 5 Kg/ cm/ trilho-dormente de concreto; 
 Ro = 6 Kg/ cm/ trilho-dormente de aço. 
(resistência em cada fila de trilho) 
b) Para os Estados Unidos, segundo as experiências da AREA: 
 Dormentes de madeira, com retensionamento alternado: 
680 a 907 Kg/ dormente/ trilho; 
 
 56 
 
Dormentes de madeira, com retensionamento consecutivo: 
317 a 544 Kg/ dormente/ trilho; 
c) Para as ferrovias italianas, Corini indica o valor: 
307 Kg/ metro de trilho; 
d) Garcia Lomas indica o valor: 
600 Kg/ m de via, ou seja, 300 Kg/ metro de trilho com dormente de madeira; 
e) Para o Brasil a “Sofrerail” indicou os seguintes valores: 
300 Kg/ dormente a 700 Kg/ dormente; 
de acordo com o estado do lastro, o que equivale a 150 a 350 quilograma/ dormente/ trilho. 
Como vemos, os valores são discrepantes, pois dependem do tipo da superestrutura da 
via, principalmente do lastro. 
Nota: Adotamos no presente trabalho 
mkgRo /400 de trilho 
kgfeFRT 12000122403,0.6800.6..6   
onde: 6 – n.º. parafusos; 
 F – força aplicada para apertar os parafusos 
 e – coeficiente de atrito estático 
Podemos mostrar graficamente a determinação da zona extrema do trilho. 
 
 
 Determinação da Zona Extrema do Trilho 
 
 
 
 57 
 
Apresentaremos a seguir um exemplo numérico para cálculo da zona respiro: 
 
 𝑳𝒅 =
𝑺𝑬∝𝑻
𝑹𝒐 
 
Onde: Ro = 400 kg/ m trilho 
 E = 2,1 . 10 
6 
kg/ cm2 
α= 115 . 10
-7
ºC 
-1
 
Tmáx. = 52º C 
Tmín. = 3º C 
TN = 32,5º C 
t´C = 27,5 
t´C = 37,5 
Obs.: será desprezada a resistência da tala. 
 
1º CASO: COMPRESSÃO 
 
m
Ro
cttSE
dL máx 108
400
50,24.10.115.10.10,2.58,72)´(
´
76




 
 
2º CASO: TRAÇÃO 
 
m
Ro
tctSE
dL 151
400
50,34.10.115.10.10,2.58,72)´´(
´´
76
min 



 
 
Então conclui-se que os trechos extremos do trilho longo soldado que dilatam são 108m na 
compressão e 151m na tração quando atingir a temperatura mínima. 
Neste caso, o comprimento mínimo do trilho longo seria: 
 
 L = 2 . 151 = 302m  300m. 
 
 
 
 
 58 
 
A seguir apresentamos um quadro resumo para diversos T e Ro. 
 
 
 Extensão Ld (metros) 
 
7.3. LIBERAÇÃO DE TENSÕES 
 
7.3.1. Frequência de utilização 
 
O alívio de tensão nos trilhos deverá ser obrigatoriamente executado quando: 
 Da construção de linha nova; 
 Da instalação de TLS novos; 
 Em linhas já existentes, de acordo com os critérios abaixo: 
Sempre que as medições do VERSE identificarem níveis de tensão na faixa Amarela 
(abaixo da temperatura mínima de trabalho definida ou acima da temperatura neutra) efetuar 
alívio completo de tensão em toda a extensão da curva. 
Quando o instrumento Verse não acusar medição seguir o seguinte procedimento: 
Verificar as condições de fixação do trilho e o estado da dormentação; 
 Caso estas estejam deficientes deverá ser recomendado serviço de consolidação da 
fixação e substituição de dormentes neste trecho, para melhoria do 
retensionamento; 
 Nos trechos com histórico de flambagem, o alívio completo deverá ser executado em 
toda a extensão da curva; 
 Nos trechos circulares de curva com raios ≤ 300 m, o alívio completo deverá ser 
executado em toda a extensão da curva; 
 Os trechos circulares de curva com raios > 300m deverão ser acompanhados pelo 
ronda de linha; 
 Os trechos sem histórico de fratura e/ou flambagem deverão ser acompanhados 
pelo ronda de linha. 
 
 
***
Peso S Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro Ro
kg/m cm
2 300 400 500 300 400 500 300 400 500 300 400 500 400 1000 400
37 47,3 95 71 57 114 86 69 133 100 80 152 114 91
45 56,9 115 86 69 137 103 119 160 120 96 183 137 110 129
57 72,6 146 110 106 175 131 105 204 153 123 234 175 140 164 66 151
68 86,1 173 130 104 208 156 125 243 182 146 277 208 166
TR DT = 25ºC DT = 30ºC DT = 35ºC DT = 40ºC *DT=37ºC
 
 59 
 
7.3.2. Execução do procedimento 
 
Compreende as seguintes operações: 
I. Controle da temperatura do trilho, para identificação do momento adequado à 
execução do alívio, bem como do procedimento a ser utilizado em função da 
temperatura neutra calculada para o local. 
II. Desmontagem da(s) junta(s) na extremidade da barra, desalinhando os topos dos 
trilhos para permitir o livre caminhamento da barra de acordo com o método a ser 
empregado; caso não exista junta na extremidade da barra, será efetuado o corte do 
trilho neste local com a utilização de maçarico ou máquina com disco de corte. 
III. Remoção da fixação do trilho 120 m para cada lado de trilho, a partir da junta de 
alívio. 
IV. Na execução de alívio, com temperatura abaixo da faixa neutra, e uso de tensores 
hidráulicos, deve-se marcar o patim do trilho e as placas de apoio para permitir o 
controle do caminhamento da barra; para o alívio de tensão na faixa de temperatura 
neutra, o uso de tensores é dispensável. 
V. O alívio de tensão não será executado quando a temperatura medida no trilho 
estiver acima da faixa de temperatura neutra, devendo ser programado para horário 
em que possa ser obtida a faixa correta para a sua execução. 
VI. Limpeza de detritos entre o patim do trilho e a placa de apoio, permitindo o livre 
caminhamento da barra. 
VII. Colocação de roletes sob o trilho (inclusive com utilização de roletes especiais para 
curva), espaçados de tal maneira a permitir o caminhamento livre de qualquer atrito. 
VIII. Percussão da barra com marreta de cobre ou bronze, permitindo através da vibração 
provocada o livre caminhamento da barra. 
IX. Regulagem da folga(s) da junta(s) através do corte ou deslocamento do trilho, para 
permitir a execução/ montagem da mesma ou para se obter espaçamento 
recomendado para a soldagem. 
X. Retirada dos roletes e restabelecimento das fixações, no sentido junta-meio da 
barra; na zona de respiração da barra, a fixação deverá ser recolocada de forma 
completa. 
XI. Execução e montagem da(s) junta(s), ou execução da(s) solda(s), conforme o 
método utilizado e condições do local; em caso da solda ser de fechamento deverá 
ser feita dentro da faixa de temperatura neutra estabelecida para o trecho e até no 
máximo 72 (setenta e duas) horas após a execução do alívio de tensão. 
XII. Retirada do tensor hidráulico, em caso de utilização do mesmo, após verificação do 
alongamento correto da(s) barra(s) de trilho. 
 
 
 60 
 
7.4. RETENSIONAMENTO DE LINHA COM T.L.S. 
 
O retensor é uma peça metálica, em geral patenteada, que ajustada ao patim do trilho 
apoia na face lateral do dormente se opõe ao deslocamento longitudinal do trilho. 
Sua função é, pois, manter o trilho em uma posição fixa com relação ao dormente. Apoiado 
na face lateral do dormente ele transmite a força de caminhamento que se desenvolve no trilho ao 
dormente e através deste, ao lastro. 
O tipo de retensor que mais utilizamos é o de uma peça única metálica,sendo fabricado de 
aço de mola de alto teor de carbono ou aço liga, com cuidadoso tratamento térmico, tendo seção 
chata ou retangular, se destinando para cada tipo de trilho. Quando aplicados abraçam o patim do 
trilho com uma “ação de agarramento”, este poder de garra se mantêm pela ação de mola da 
seção do aço. A força do caminhamento do trilho solicitando o retensor faz com que esse “poder 
de garra” aumente, prevenindo assim o deslizamento do retensor. 
O retensor deverá apresentar as seguintes características básicas: 
a) Poder ou capacitação de retensão: deve ser superior a resistência ao deslocamento 
do dormente no lastro; 
b) Eficiência em reaplicação sucessiva: não deverá perder de maneira sensível seu 
poder de retensão quando reaplicado várias vezes; 
c) N.º de partes: um bom retensor de ser constituído de uma única parte. Facilidade de 
aplicação: alguns retensores são aplicados com marreta comum, outros exigem 
ferramentas especiais para a sua colocação; 
d) Simplicidade de projeto: Utilizamos basicamente dois tipos de retensores, FAIR “V” e 
o do tipo FAIR “T”. 
De acordo com testes realizados pelo Departamento Técnico da Via Permanente da S.G.I – 
RFFSA, na década de 60, verificou-se o “poder de retensão” e a “perda de eficiência sob 
aplicações sucessivas”, de uma amostra representativa de retensores do tipo FAIR “V”, FAIR “T” e 
ainda dos tipos “M & S” e WOODINGS”. 
Nesses testes foi utilizada uma prensa vertical, com dispositivo a ela adaptado para 
medição dos deslocamentos relativo trilho – retensor. 
Cada retensor era aplicado 100 vezes em um pedaço de trilho. Após a centésima 
aplicação, o trilho com retensor aplicado apoiando-se na face de um pedaço de madeira ( 
representativo do dormente ) era colocado entre os pratos da prensa. Permanecendo o dormente 
fixo, cargas eram gradualmente aplicadas no topo do trilho. No decorrer do teste determinavam: 
a) o valor da carga que, aplicada no topo do trilho, provocava o deslocamento inicial 
(de 1mm) do retensor (na 1ª e na 100ª aplicação); 
b) a curva carga-deslocamento, indicativa do comportamento do retensor sob cargas 
crescentes; 
c) o valor de carga limite para a qual o retensor perde totalmente o seu poder de 
retensão, deslocando-se sob ação de carga estacionária. 
Pela análise dos resultados obtidos concluíram “que um qualquer bom retensor pode 
cumprir a exigência de resistir a 1500 kg na 1ª aplicação, e que, quando convenientemente 
 
 61 
 
produzido e aplicado com técnica recomendável, poderá perder menos de 20% após com 
aplicações sucessivas”. 
Em ensaios de laboratório realizados em junho/87 no Batalhão Ferroviário em Lages, nos 
mesmos moldes do ensaio citado anteriormente, verificou-se que atualmente os retensores 
suportam uma força superior a 4.000 kgf. 
A AREA na década de 60 propôs através da “Comissão Especial para Trilhos Contínuos 
Soldados” que para tráfego médio nas duas direções se aplicasse retensores em caixão na 
proporção de um em cada quatro (1 sim, 3 não) dormentes. Nessa proporção teríamos uma taxa 
aproximada de 1.500 retensores/km, o que é bastante aceitável. 
No caso da zona de respiro, havíamos previsto um retensionamento para absorver os 
esforços devido a temperatura na forma de um dormente em caixão a cada três (1 sim, 2 não) no 
comprimento de 107,36 (60 dormentes retensionados) e nos 43,82 (24 dormentes retensionados) 
só retensores contra a tração. Entretanto levando-se em conta outros esforços e risco de fraturas, 
é aconselhável utilizar em toda a zona de respiro o retensionamento em caixão para um dormente 
a cada três (1 sim, 2 não). 
 
7.4.1. CÁLCULO DO RETENSIONAMENTO 
 
O cálculo do retensionamento necessário para absorção dos efeitos de variação da 
temperatura e do retensionamento adicional em vista das ações de tráfego e de outras condições 
será abordado a seguir. 
Tendo em vista a experiência em Trilhos Longos Soldados ser relativamente restrita, o 
problema será apresentado principalmente sob seu aspecto teórico, tentando-se aproximar, tanto 
quanto possível da prática. 
Em uma linha provida com fixações diretas, o combate a movimentação do trilho devido a 
variação de temperatura é realizado pela aplicação de retensores, e consequentemente pela 
resistência do dormente a se deslocar no lastro. 
Já foi mostrado que ambas as extremidades do trilho deverão ser ancorados. Resta 
determinarmos como poderemos e em que extensão deveremos fazer o retensionamento da 
barra. 
 
De acordo com experiências realizadas na “Milwankee Rood” em 1955, sob auspícios da 
AREA obteve-se os seguintes resultados: 
 Utilizando retensionamento alternado: a resistência ao deslocamento do dormente 
no lastro atingia de 675 a 900 kgf/ dormente/ trilho (1.500 a 2.000 lb./ dormente/ 
trilho); 
 Utilizando retensionamento consecutivo: a resistência ao deslocamento do dormente 
no lastro atinge a faixa de 315 a 540 kgf/ dormente/ trilho 
(700 a 1.200 lb./ dormente/ trilho); 
 
 62 
 
 Escolha da taxa de retensionamento na zona de respiro: cada retensor tem 
capacidade para resistir a uma força entre 1200 kgf e 4000 kgf, ou mais. Estas 
resistências são muito superiores ao valor considerado para a resistência do 
dormente em relação ao lastro (Ro= 400 kgf/m). 
Sabe-se que o retensionamento consecutivo não é indicado pelos resultados das 
experiências de laboratório acima descritas, pois teríamos provavelmente a criação de um plano 
de cizalhamento na face inferior dos dormentes. 
No retensionamento alternado cada dormente não retensionado ancora de alguma forma 
os dormentes retensionados, aumentado a resistência da via. 
No trecho Eng.º Bley-Uvaranas, TR-57, dormente madeira com fixação rígida, linha onde 
existem vários quilômetros com trilhos longos, temos aplicado a alguns anos um sistema de 
retensionamento na forma de caixão em um dormente a cada três (1 sim, 2 não), apresentando 
excelentes resultados. 
Com base na experiência e nos ensaios de laboratórios, adotaremos, com segurança, o 
retensionamento na forma de caixão em um dormente a cada três (1 sim, 2 não). 
Números de dormentes a retensionar: 
a) Número mínimo de dormentes a serem retensionados, alternados, para impedir a 
dilatação: 
𝑳𝒅𝒄 =
𝑵𝒄𝒎á𝒙
𝑹𝒐
 
𝐿𝑑𝑐 =
42.944
400
= 107,36𝑚 
 
Retensionando 1 sim, 2 não, o espaçamento entre dormentes retensionados será. 
 me 80,1 
 e
Ld
n cc  
60cn dormentes 
 
Número mínimo de dormentes a serem retensionados, alternados, para impedir a 
contração: 
mLd
ro
máxNt
Ld
t
t
18,151
400
472.60
.


 
sendo: 
 
 63 
 
84
80,1
18,151
80,1



t
t
t
n
e
Ld
n
me
 
84nt dormentes. 
 
Pelos cálculos acima, para combater os efeitos da temperatura seria necessário 
retensionar em caixão 60 dormentes, numa extensão de 107,36m e os 24 (84-60) dormentes ou 
43,82 m restantes seriam retensionados somente contra a contração dos trilhos, sempre 
alternadamente (1 sim, 2 não). 
Utilizaríamos numa quantidade igual a 3364.244.60  retensores por extremidade do 
T.L.S. (já para ambas as filas do trilho) para absorver os esforços devido a variação de 
temperatura. 
 
7.4.1.1 Retensionamento Adicional 
 
Como na linha atuam outros esforços além da variação de temperatura (devido ao tráfego, 
obras de arte, etc.) torna-se necessário retensionar toda a barra do T.L.S., ainda que com uma 
taxa de aplicação menor. Esse retensionamento adicional, servirá também como segurança para 
no caso de uma eventual fratura de trilho, quando sob baixas temperaturas, manter a abertura de 
corrente dessa fratura dentro de determinados limites de segurança. 
Assim,