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,o número de retensores intermediários vai depender do caminhamento do trilho 
devido ao tráfego e outros motivos e das aberturas que poderão permitir aparecer no trilho em 
decorrência de uma possível fratura. 
Este retensionamento adicional não poderá, pois, ser calculado ou previsto teoricamente, 
devendo ser estabelecido, em cada caso, baseado em experiência locais. 
 
7.5. MANUTENÇÃO DE T.L.S. 
 
Uma via com trilho longo soldado requer certos cuidados na sua manutenção. 
Divide-se a manutenção dessa via em duas categorias, a saber: 
a) Serviços que não afetam a estabilidade de linha. (Operação de 1ª categoria); 
 Podem ser executados a qualquer temperatura, (reaperto das fixações, 
esmerilhamento e eliminação de rebarbas, substituição de trilhos desde que do 
mesmo tamanho sem deslocamento dos dormentes); 
b) Serviços que afetam a estabilidade de linha (Operação de 2ª categoria); 
 
 64 
 
Compreende todos os trabalhos que diminuem a estabilidade da linha, (substituição de 
dormentes, limpeza de lastro, reespaçamentos e quadramento, substituição da fixações elásticas, 
reposicionamento dos retensores, nivelamento e alinhamento); 
 Estes trabalhos não podem ser executados com a temperatura do trilho INFERIOR A 
15ºC OU SUPERIOR A 50ºC, e sua execução só é permitida com a temperatura do 
trilho entre (tr – 25ºC) e (tr + 5ºC). 
Obs.: As operações de nivelamento e puxamento quando executados por máquinas 
automáticas pesadas podem ser realizadas entre (tr – 25ºC) e (tr + 15ºC) tr = a mais baixa 
temperatura de liberação de cada uma das filas de trilho trilhos adjacentes. 
Obs.: Se o T.L.S. ainda não tiver sido liberado, a temperatura superior deve ser diminuída 
de 5ºC. 
 
7.5.1. PERÍODO DE ESTABILIZAÇÃO 
 
Quaisquer trabalhos mesmo que de pouca importância, que impliquem em levante ou em 
deslocamento lateral da via, determinam uma desconsolidação notável por um período de tempo 
mais ou menos longo. Afim de que se possa considerar como satisfatório o grau de estabilização 
da via, quaisquer que seja as condições de temperatura, é preciso que sobre o T.L.S. já tenha 
passado uma certa tonelagem. 
O prazo necessário ao escoamento desse tráfego é chamado período de estabilização. 
O período de estabilização é para todas as operações de conservação ou remodelação = 
20.000 t para vias com dormente de concreto e 100.000 t para vias com dormente de madeira. 
Exceção para o nivelamento quando feito por socadoras automáticas pesadas com 
levantes inferiores a 50 mm e puxamentos inferiores a 20 mm. Neste caso o período de 
estabilização é zero para dormentes de concreto e 20.000 t para dormentes de madeira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 65 
 
8. ACESSÓRIOS DOS TRILHOS 
 
Os trilhos são assentados e fixados sobre os dormentes e isso só é possível devido os 
acessórios dos trilhos. 
Os acessórios dos trilhos podem ser divididos em: 
 Acessórios de Fixação 
 Acessórios de Ligação 
 
8.1. ACESSÓRIOS DE LIGAÇÃO 
 
Normalmente os trilhos são assentados em barras cujo comprimento são múltiplos de 12m 
(12, 24, 36, 48 m ). 
O intervalo entre trilhos sucessivos em uma mesma fila é necessário para permitir o 
trabalho de dilatação dos trilhos e que por esta razão chama-se “junta de dilatação”. 
A ligação dos trilhos nas juntas é feita por talas de junção, parafusos e arruelas. 
 
8.1.1. Talas de Junção 
 
Para estabelecer a continuidade dos trilhos, ou seja, ligar uma barra a outra, são colocados 
nas pontas dos mesmos duas peças de aço, chamadas “talas de junção”, posicionados de um e 
outro lado do trilho e apertadas pelos parafusos, contra a parte inferior do boleto e a parte 
superior do patim. 
Há três tipos principais de talas de junção: 
 Lisa; 
 Nervurada; 
 Cantoneira. 
As duas últimas oferecem maior inércia, deformando-se com mais dificuldade. 
Existem talas com quatro furos e seis furos. Estas últimas dão uma junta mais firme e 
adaptam-se melhor à curvatura nas curvas. 
As talas de junção são fabricadas por laminação a quente da mesma forma que os trilhos e 
assim como estes são fixadas normas de especificações e ensaios para recebimento. 
 
São designadas convencionalmente por: 
TJ-32 TJ-37 TJ-45 TJ-50 TJ-57 TJ-60 TJ-68 
 
onde os números indicam os tipos de trilho. 
 
 66 
 
8.1.2. Parafusos 
 
Os parafusos que apertam as talas de junção contra os trilhos são simples parafusos 
comuns, com porcas, tendo próximo a cabeça uma “gola” oval, que se encaixa na TJ e tem por 
objetivo evitar que o parafuso gire, ao ser apertado pela porca, sem ser necessário segurá-lo. 
A porca é apertada por uma chave de comprimento suficiente, para que o operário possa 
trabalhar de pé. O comprimento da chave é entretanto limitado, para que o “torque” não “espane” 
a rosca do parafuso. 
O diâmetro do parafuso varia, conforme o tipo de trilho. 
 
 
 
8.1.3. Arruelas 
 
Para impedir que o parafuso se afrouxe com a trepidação na passagem dos trens, deve-se 
colocar entre a tala e a porca do parafuso uma arruela, que dará maior pressão a porca. 
A arruela mais usada é do tipo GROWER. Absorve vibrações e, mesmo quando se dá um 
ligeiro afrouxamento da porca, mantém o aperto desejado. 
 
 Acessórios de Ligação 
Trilho TR-32 TR-37 TR-45 TR-50 TR-57 TR-60 TR-68
f 19,1 22,3 25,4 25,4 25,4 25,4 25,4
 
 67 
 
8.2. ACESSÓRIOS DE FIXAÇÃO 
 
Servem para fixar as barras de trilho aos dormentes. 
Os acessórios de fixação podem ser de dois tipos: 
 Acessórios de Fixação Rígida 
 Acessórios de Fixação Elástica 
 
8.2.1. Placas de Apoio 
 
São usados nos dormentes de madeira com qualquer uma das fixações, rígida ou elástica. 
Para aumentar a área de apoio do trilho no dormente, coloca-se entre este e aquele, uma 
chapa de aço, com os furos necessários à passagem dos elementos de fixação do trilho ao 
dormente. 
A placa de apoio prolonga a vida do dormente, pois além de proporcionar uma melhor 
distribuição de carga sobre o mesmo, evita a tendência do patim do trilho de cortar o dormente, 
nas arestas externas do patim. 
Além disso, a placa tem nervuras, onde se encosta o patim, de tal modo que o esforço 
transversal à via é transmitido a toda a pregação pela placa de apoio. No caso da ausência da 
placa, só a pregação externa suportaria o esforço transversal. 
A placa de apoio tem geralmente a inclinação de 1:20 (tg = 0,05) para o lado de dentro dos 
trilhos, sendo esta dispensada então, na entalhação do dormente. 
Essa inclinação faz-se necessária para que o trilho fique inclinado do mesmo modo que o 
aro das rodas, que tem conicidade de 1:20. 
As dimensões da placa de apoio variam com a largura do patim do trilho e com o peso do 
material rodante. 
As placas de apoio recebem as designações de: 
PA-32 PA-37 PA-45 PA-50 PA-57 PA-60 PA-68 
 
conforme o tipo de trilho correspondente. 
Placas de Apoio 
 
 68 
 
8.2.2. FIXAÇÕES RIGÍDAS 
 
A fixação rígida não possui flexibilidade. Tipos de Fixação Rígida: 
 
 Prego de linha; 
 Tirefond. 
 
8.2.2.1. Prego 
 
Era o tipo mais comum de fixação, tem seção retangular e termina em cunha. É cravado a 
golpes de marreta ou batedeira de pregos, em furos previamente preparados, o diâmetro do furo é 
menor que o diâmetro do círculo circunscrito à seção do prego. 
Apresenta uma saliência que se apoia no patim do trilho e tem a mesma inclinação do 
patim, na parte inferior e também saliências, tipo orelhas que servem para o arrancamento. 
O prego é o menos eficiente das fixações rígidas, tem algumas desvantagenstais como: 
 A forma de cunha tem a tendência de rachar a madeira. 
 Oferece pouca resistência ao arrancamento (  2200 Kg ). 
 A folga entre o patim e o prego permite a movimentação longitudinal do trilho. 
 
 
 Prego de Linha 
 
8.2.2.2. Tirefond 
 
Espécie de parafuso de rosca-soberba, cuja cabeça se adapta a chave de aperto ou a 
tirefonadeira, ao qual se aparafusa na madeira em furo previamente preparado. 
A cabeça do tirefom com base alargada em forma de aba de chapéu e na face inferior a 
mesma inclinação do patim do trilho. 
Fixação superior ao prego, fica mais solidária com a madeira, sacrifica menos fibra, oferece 
mais resistência ao arrancamento ( 7000 Kg ). 
O furo fica hermeticamente fechado pelo tirefom evitando a penetração de água, enquanto 
que no prego não acontece. 
 
 69 
 
 
 
8.2.3. RETENSORES DE TRILHOS 
 
 Usado para impedir o deslocamento do trilho no sentido longitudinal; 
 Transmite ao dormente o esforço longitudinal e este ao lastro. 
O retensor mais eficiente é do tipo FAIR colocado sob pressão no patim do trilho. São de duas 
formas: 
 FAIR V 
 FAIR T - Seção transversal T 
 
As fixações elásticas praticamente impedem o deslocamento longitudinal dos trilhos. 
Nas fixações rígidas é indispensável a ação dos retensores. 
O retensor deve satisfazer os seguintes requisitos: 
 
 Poder de retenção superior à resistência ao deslocamento do dormente no lastro 
 Eficiência em aplicações sucessivas, sem perder o poder de retenção 
 Construído de uma única peça 
 Deve ser de fácil aplicação 
 
Existem especificações para o recebimento desses acessórios: 
 Testes mecânicos 
 
 70 
 
 Qualidade de aço 
 
 Retensores 
 
8.2.4. FIXAÇÃO ELÁSTICA 
 
A fixação elástica permite maior suavidade ao rolamento dos veículos ferroviários. 
De eficiência muito superior as fixações rígidas já citadas. 
Deve apresentar um esforço de fixação superior á resistência de atrito do dormente no 
lastro. 
A pressão mínima de fixação no trilho é da ordem de 1000 Kg por fixação. 
Algumas se adaptam a dormentes de madeira e concreto, e outras só dormente de 
concreto. 
 
As fixações elásticas mais conhecidas são: 
 
 Fixação S-75; 
 Fixação RN; 
 
 71 
 
 Fixação Pandrol. 
 
 Fixação elástica 
 
 
 Fixação Deenick 
 
 Fixação Deenick 
 Fixação Fist 
 
 Fixação Fist 
 
 
 72 
 
 Grampo Elástico (Spike) 
 
 Grampo Spike 
 
9. ARRASTAMENTO DOS TRILHOS 
 
Por caminhamento ou arrastamento dos trilhos se entende o seu deslocamento longitudinal 
e intermitente na via férrea. 
 
 Deslocamento se dá principalmente no sentido dos trens; 
 Nas linhas de via dupla em que o tráfego se faz em um só sentido, em cada via o 
arrastamento segue geralmente só numa direção; 
 Nas linhas de via única os trilhos correm nos dois sentidos, tornando o 
caminhamento quase imperceptível, desde que a tonelagem do trem seja igual nos 
dois sentidos e a sua geometria também. Caso contrário o caminhamento é 
predominante no sentido da maior carga (trens carregados X trens vazios). 
 
Há porém exceções devido os fatores de natureza local. Os trilhos se deslocando, se a 
resistência que a fixação oferece é superior a resistência oferecida pelo lastro, os dormentes são 
arrastados, saindo de sua posição normal. Isto altera não só a distância entre os dormentes, 
como a posição dos mesmos, que podem ficar oblíquos, já que as duas filas de trilhos correm 
desigualmente. 
As juntas dos trilhos perdem a folga em determinado trecho e elas aumentam em outra 
posição. Os pregos de linha ou tirefonds deixam as marcas nos trilhos e o conjunto desse defeitos 
identifica o fenômeno “arrastamento” dos trilhos. 
As causas do arrastamento são, em geral, os seguintes: 
 
a) Movimento de Reptação ou Movimento Ondular Vertical 
 
 
 73 
 
O trilho está sujeito a um movimento de reptação (movimento ondular vertical) em virtude 
da compressão e afrouxamento alternado, com a passagem das rodas. Uma roda carregada 
produz uma depressão no trilho cuja parte frontal fica em aclive, empurrando-o para a frente, no 
sentido do movimento. 
 
 
b) Atrito do Friso das Rodas 
 
 Produz a tendência de arrastá-lo no sentido da marcha. 
 
c) Ação dos freios 
 
Produz uma componente no trilho que o empurra no sentido do movimento do trem. 
 
d) Os choques que as extremidades dos trilhos recebem ao passarem as rodas pelas 
juntas provocam um arrastamento no sentido da marcha. 
 
e) O Esforço Trator das Locomotivas 
 
 Devido a “aderência” no trilho, o empurra para trás. Esta é a única causa de 
arrastamento de sentido contrário às demais. 

 
 74 
 
 
Nos trechos em rampa os trilhos correm principalmente no sentido descendente, isto é, da 
parte da cota mais alta para a mais baixa, devido a aplicação dos freios na descida, além do 
esforço trator na subida. 
Há exceções, entretanto. Já se observou na prática alguns casos em que os trilhos se 
deslocam no sentido ascendente, por razões locais ( rampa curta, após uma descida longa ). 
 
 
 
f) Dilatação dos Trilhos 
 
 Produz uma movimentação nos mesmos, que independe do movimento dos trens. 
 
Comentário: 
O arrastamento dos trilhos produz os defeitos já apontados na via, aumentando os custos 
de conservação, devendo ser combatido. 
 
 
 
(+)
(-)
RAMPA
 
 75 
 
10. GEOMETRIA DA VIA 
 
O objetivo final da manutenção da Via Permanente é o de assegurar às linhas uma 
geometria compatível com os padrões exigidos de conforto e segurança. 
A geometria da via é o traçado em planta, o perfil longitudinal e transversal. 
Com a passagem dos trens a Geometria da via vai se alterando de suas posições, sendo 
por isso, indispensável proceder-se a uma correção do traçado em planta e do nivelamento. A 
essa correção denominamos “Correção Geométrica da Via”. 
 
10.1. CORREÇÃO GEOMÉTRICA DA VIA – MÉTODOS DE CORREÇÃO 
 
Hoje os serviços de correção geométrica são executados em 95% dos casos através de 
máquinas especiais, que executam estes serviços com excelente precisão. Os trabalhos que ora 
eram feitos manualmente e com precisão muitas vezes a desejar, hoje são mecanizados. 
As máquinas de correção geométrica que chamamos de Socadora-Alinhadora podem 
trabalhar de duas formas, ou seja, no sistema relativo ou sistema absoluto. 
No sistema relativo a máquina trabalha com base nas condições da linha, reduzindo-se os 
erros, o que caracteriza o método da compensação. 
No sistema absoluto a máquina ignora as condições da linha e executa conforme os dados 
que são fornecidos. Neste caso há necessidade de conhecimento prévio das condições da linha 
quanto ao nivelamento e alinhamento. 
Quanto ao alinhamento é feito o levantamento de flechas nas curvas e nas tangentes 
normalmente utiliza-se o aparelho ótico ou teodolito. 
 O primeiro tratamento matemático de correção de flechas deve-se a Chapellet. Trata-se de 
um estudo bastante complexo que atualmente é pouco utilizado, em virtude da existência de 
outros processossimplificados que, embora aproximados, dão resultados perfeitamente 
satisfatórios. 
 
10.1.1 - Sistema Absoluto – Serviços em campo 
 
Para o desenvolvimento do serviço em campo é necessário que antes do trabalho da 
máquina, seja feita uma série de levantamentos e cálculos, os quais indicarão os parâmetros da 
via que serão utilizados no procedimento de operação da máquina. Assim, consideramos os 
trabalhos em três fases distintas: 
 
 Levantamento de campo; 
 Cálculos; 
 Operação de execução. 
 
 76 
 
Para que o trabalho seja satisfatório é necessário que cada uma das três fases seja 
perfeitamente executada, a começar pelo levantamento de campo, pois, se nesta fase houver 
erros, todo o restante do trabalho estará comprometido, portanto há necessidade de treinar 
equipes para o levantamento de curvas, para maior confiabilidade do trabalho. 
 
10.1.2 Levantamento de Campo 
 
O ideal seria que todas as curvas fossem materializadas no campo por meio de marcas de 
referência e, portanto, os pontos notáveis ficariam previamente conhecidos. Porém, são poucos 
os trechos que têm essas referências, o que determina a necessidade de se fazer levantamentos 
prévios sobre a situação da via no restante da malha, que corresponde a maior parcela. 
O levantamento de campo se resume no levantamento de flechas (f), onde a curva é 
previamente identificada e subdividida em estacas numeradas e distanciadas de 5 ou 10 m. 
Durante este levantamento não há necessidade de se preocupar em localizar os pontos notáveis 
do traçado, mas sim garantir que os pontos de início e fim da curva estejam contidos no 
levantamento. Portanto, deve-se incluir neste levantamento algumas “flechas” antes e após a 
curva. Além deste cuidado existem outros que devem ser observados e anotados na planilha de 
levantamento (ver planilha modelo na pág. 18), na sua maioria, que são: 
 
 Escolha do comprimento de corda a ser utilizada em função do raio. A 
recomendação é corda de 10 m para curvas de raio inferior a 150 m e corda de 20 m 
acima de 150 m. 
 Amarração das estacas com a quilometragem do trecho, início e final, 
caracterizando o sentido do levantamento, bem como, as estações adjacentes. 
 Sentido da curva, se a direita ou a esquerda. 
 Anotação dos pontos fixos, como: pontes, túneis, PN, AMV, etc. 
 Anotação dos defeitos da linha, como: junta imbicada, trilho torto, etc. 
 As condições do lastro na curva, se suficientes ou não. 
 Anotação da superelevação existente no trecho. 
 O nome do responsável, bem como, a data do levantamento. 
 E como lembrete: O estaqueamento para o levantamento das medidas sempre no 
trilho externo da curva. 
 
10.1.3 Cálculos 
 
A RUMO utiliza predominantemente o sistema de alinhamento por 3 pontos. Vejamos o 
estudo dos puxamentos (Princípio dos Três Pontos). 
PRINCÍPIO DOS 3 PONTOS: A correção da curva é baseada no chamado “princípio dos 3 
pontos”, que consiste no seguinte: 
 
 
 77 
 
 
 
O puxamento “d” aplicado num ponto “c” de uma curva altera a sua flecha de “d” e os dos 
pontos vizinhos, um de cada lado do ponto “c” de - d/2. Isto é, o aumento de flecha num ponto 
igual a “d”, corresponde a uma diminuição de d/2 nos pontos vizinhos e vice-versa. 
Como consequência desse princípio, resulta que: 
Feitos diversos puxamentos nos pontos de estacas das curvas, não havendo alteração na 
sua extensão, a soma das flechas terá que se manter constante, isto é, sendo  f a soma das 
flechas encontradas no levantamento e  f’ a soma das flechas para outra situação da curva, tem-
se: 
 ∑𝑓 = ∑𝑓′ 
 
Existem aparelhos mecânicos, baseados no “Teorema dos três pontos” que facilitam este 
processo gráfico. Existe aparelho americano “curviliner”, mas o mais conhecido no Brasil é o 
aparelho Bienfait, idealizado pelo Engenheiro Bienfait e de fabricação suíça. 
A operação do aparelho corretor de curvas é extremamente simples. Existe um mostrador, 
no aparelho, com referências móveis, para marcar as flechas. Parafusos situados na parte 
inferior permitem o deslocamento desses pontos móveis. 
Marcam-se o valor das flechas na própria escala do aparelho, movendo-se as referências 
móveis. Materializa-se, assim, no mostrador, o diagrama de flechas, deformado (ordenadas). 
Em seguida, utilizando-se os parafusos, vai-se modificando o diagrama deformado, 
tentando aproximá-lo de um diagrama correto: com as duas retas inclinadas (transição) e um 
segmento central, horizontal (parte circular). 
A medida que se vai movendo-se os pontos de referência que marcaram as flechas, o 
aparelho aplica automaticamente o “teorema dos três pontos”. 
Uma vez conseguido um diagrama o mais próximo possível do teórico, basta ler, no próprio 
aparelho, na direção de cada ponto (correspondente a cada estaca no campo) o valor final do 
puxamento a ser dado. 
Hoje há programas de computador baseados no mesmo princípio e que facilitam em muito 
o trabalho do aparelho mecânico. 
 
 78 
 
O diagrama teórico de uma curva com transição seria: 
 
Os pontos TE, EC, CE e ET são os pontos de transição, respectivamente tangente / espiral, 
espiral / curva circular, curva circular / espiral, espiral / tangente. 
Em função da flecha f = C2 / 8R, após a aproximação do diagrama ideal e que na parte 
circular da curva teoricamente é constante, define-se o valor do raio 
 
 𝑹 = 
𝑪𝟐
𝟖𝒇
 
 
𝐑 = 
𝟓𝟎.𝟎𝟎𝟎
𝐟
 (corda de 20 m) 
 
 
𝐑 = 
𝟏𝟐.𝟓𝟎𝟎
𝐟
 (corda de 10 m) 
 
 
Conhecido o raio da curva e o(s) comprimento de transição, transforma-se em valores de 
flechas para as máquinas, de acordo com suas constantes e características, de modo que ao 
executar a correção do traçado em planta e logo após fazer novo levantamento das flechas, estas 
deverão ter uma variação mínima em relação ao diagrama ideal pré-definido. Em função da 
velocidade do trecho calcula-se também o valor da superelevação “S”. 
Do escritório saem três valores que são anotados numa planilha especialmente projetada 
para orientar a marcação da via, necessários para o trabalho de campo, operação de execução, 
que são: 
“F” (Flecha da máquina) 
“p” (puxamento) e 
“S” (Superelevação) 
TE EC CE ET
8R
C2f =
f
e
 
 79 
 
Os valores de F são calculáveis em função das dimensões a e b (da máquina) e dos 
parâmetros L (comprimento de transição) e R (raio) da curva. As dimensões a e b variam de 
acordo com o modelo da máquina. Abaixo transcrevemos os valores de cada modelo, conforme o 
esquema: 
 
Alguns modelos da RUMO: 
 
 
 
 
10.2. Operação de Execução 
 
De posse da planilha, com todos os elementos, a equipe inicia a marcação em campo, dos 
valores da flecha da máquina (F), da superelevação (S) e do puxamento (p). Se houver serviço de 
nivelamento longitudinal com o aparelho ótico, este também será marcado, o que normalmente é 
feito pouco antes da operação da máquina propriamente. 
Quanto a marcação dos valores, quase que em geral as equipes preferem marcar sobre os 
dormentes os valores “F” e “S” e sobre o boleto do trilho o valor de “p”. Do nivelamento ótico 
quando há, a marcação normalmente é feita na cabeça do dormente. 
Ainda durante a marcação a própria equipe faz a interpolação dos valores “F”, “p” e “S”, a 
cada 1,25 m, conforme recomendação dada a fim de evitar pequenos patamares na curva de 
transição e para melhor distribuição da superelevação. 
 
 
a b
c80 
 
Lembramos que antes da marcação, se for o caso, é feita a distribuição da brita com a 
regularizadora e o esquema de trabalho é conforme a seqüência abaixo: 
 Como já dissemos, a distribuição e homogeinização da brita ao longo da linha com a 
regularizadora se for o caso. 
 Procede-se com a marcação dos valores, conforme mencionado anteriormente, 
inclusive o ótico, se for o caso. 
 Execução dos serviços com a socadora-alinhadora. 
 Finalmente a regularização do lastro com a regularizadora, preenchendo os vazios e 
acertando o talude do lastro. 
Após alguns dias do serviço concluído, o pessoal da via permanente faz socaria manual 
das juntas, a fim de manter a homogeneidade da linha por mais tempo. 
Além das 3 fases do trabalho que mencionamos de início, há necessidade também de se 
fazer uma fiscalização dos serviços, ou seja: do mesmo modo que o “Levantamento de Campo” 
deve ser o mais correto possível, a execução também o deve ser, senão estará inviabilizando 
também os demais serviços. Então os técnicos e analistas, sempre que possível, devem 
acompanhar os serviços que estão sendo executados, verificando se os valores que os 
operadores estão registrando na máquina são realmente aqueles marcados na via e além disso, é 
importante fazer uma aferição no serviço concluído. 
 
10.2.2. Quanto ao nivelamento 
 
O nivelamento longitudinal é feito através de níveis topográficos convencionais ou através 
de aparelhos óticos de nivelamento. Este procedimento é normalmente usado nas tangentes. Nas 
curvas geralmente é usada uma régua graduada com um nível de bolha onde se mede a 
diferença de nível de um trilho para outro, o que caracteriza a superelevação. 
Ao levantar-se as flechas em geral também se levantam as superelevações respectivas. 
Ao mesmo modo, calculadas as novas flechas, calculam-se também as superelevações em cada 
estaca de acordo com o critério estabelecido. 
 
10.2.3. Condições gerais para execução do trabalho 
 
Para que o trabalho seja executado com qualidade e de modo a não comprometer a 
segurança na circulação dos trens por falta de alguns cuidados, são necessárias uma série de 
providências e observações importantes. 
Além das preocupações de ordem administrativas, como: providenciar os intervalos de 
trabalho junto ao CCO, abastecimento de máquinas, locais de recolhimento das mesmas, horários 
de serviço dos operadores, etc., deve haver um acompanhamento dos trabalhos de correção 
geométrica sob o ponto de vista técnico, como: 
 
 81 
 
 Verificar se o trecho a ser nivelado está completamente limpo de materiais ou outros 
entulhos que possam prejudicar o trabalho das máquinas. 
 As condições materiais do trecho a ser trabalhado, principalmente quanto a 
quantidade de pedras que deve ser o suficiente para manter o perfil do lastro. 
 Prever a retirada de todos os contra-trilhos do trecho a ser trabalhado. 
 Coordenar com o nivelamento pesado, o nivelamento geral dos AMV’s contidos nos 
trechos trabalhados pelas máquinas, lembrando que os AMV’s nestas condições, 
ficam “enterrados”, pois o serviço é interrompido sobre os mesmos. 
 Tomar especial cuidado com os trechos de entrada e saída de curvas, os 
operadores devem efetuar os comandos com a máxima precisão possível. 
 Verificar após a passagem das máquinas, inicialmente a olho, o alinhamento e 
nivelamento das curvas. A cada 4 ou 5 curvas efetuar o levantamento de flechas e 
superelevação de uma delas, verificando se os defeitos foram colocados dentro das 
tolerâncias comparando com o levantamento efetuado previamente à passagem das 
máquinas. 
 Verificar as condições de temperatura, em dias muito quentes e também nos dias 
muito frios, não deve ser feito o serviço de correção geométrica, principalmente em 
linhas com TLS e TCS. 
 
10.3. ESTUDO DE SUPERELEVAÇÃO 
 
10.3.1 Força centrífuga e superelevação 
 
Sabemos da mecânica, que todo corpo ao percorrer uma trajetória curva está sujeito a uma 
força chamada centrífuga, que tem por expressão: 
 
 𝑭 =
𝒎𝒗𝟐

 
Sendo: m = a massa 
 v = a velocidade 
  = o raio de curvatura 
 
No caso de um veículo percorrendo uma trajetória circular de raio R, o mesmo estaria 
sujeito a uma força centrífuga dada pela expressão: 
 𝑭𝒄 =
𝒎𝒗𝟐
𝑹
 
 
 82 
 
Em uma via ferroviária estabelecida num plano horizontal, a força centrífuga deslocará o 
veículo no sentido do trilho externo, provocando neste num forte atrito através dos frisos das 
rodas. Se a grandeza da força centrífuga exceder um certo limite, poderá provocar o 
descarrilamento ou tombamento do veículo. 
Para contrabalançar o efeito nocivo da força centrífuga, inclina-se a via ferroviária de um 
ângulo , elevando o trilho externo da curva, através da inclinação do dormente de modo a criar 
uma componente que equilibre a força centrífuga. 
A maior altura do trilho externo em relação ao interno é o que se denomina de 
superelevação da via, definida na TB-131/77 da ABNT nos seguintes termos: 
“Superelevação – inclinação transversal dada a via, para contrabalançar os efeitos da força 
centrífuga.” 
 
10.3.2. Superelevação Teórica (St) 
 
A superelevação teórica ou de equilíbrio é aquela que permite contrabalançar toda a 
aceleração (m/s2) decorrente do movimento de um trem a uma velocidade V (Km/h) numa curva 
de raio R (em metros). 
É fácil de se constatar que nestas condições, a resultante da soma vetorial da força 
centrífuga com o peso do veículo tem direção normal ao plano que tangencia as superfícies 
superiores de rolamento dos trilhos. 
Na prática, o cálculo da superelevação teórica é feita do seguinte modo: 
 
P = peso do veículo 
Fc = força centrífuga (mv2/R) 
B = distância de centro a centro dos trilhos em mm 
b = bitola (em mm) 
c = largura do boleto (em mm) 
B = b + c 
v = velocidade em m/s 
V = velocidade em Km/h 
R = raio da curva em metros 
Re = resultante de P e Fc 
G = centro de gravidade do veículo 
Para o equilíbrio : F = F’ 
 𝑷 𝐬𝐞𝐧 ∝ = 𝑭𝒄 𝐜𝐨𝐬 ∝ 
 
 83 
 
B = 1060 mm
 V em Km/h
R em metros
 
Sendo  muito pequeno, fazemos cos = 1 
 
onde : P sen  = Fc 
mas : 𝐬𝐞𝐧 ∝ =
𝑺𝒕
𝑩
 
 
𝑃
𝑆𝑡
𝐵
= 𝐹𝑐 =
𝑚𝑣2
𝑅
 
 𝑆𝑡 = 𝐵. 𝑣2 onde : g= 9,81 m/𝑠2 
 𝑉 =
1000𝑉
3600
=
𝑉
3,6
 
𝑺𝒕 =
𝑩𝑽𝟐
𝟗,𝟖𝟏 𝒙 𝟑,𝟔𝟐 𝒙 𝑹
 
 
𝑺𝒕 =
𝑩𝑽𝟐
𝟏𝟐𝟕𝑹
 
Dessa equação, pode-se calcular o St para qualquer bitola. 
A RFFSA preconiza em suas normas para a bitola métrica. 
 
 Para a bitola Larga Temos: 
St = 13,1 V2 
R 
 
 
 
B = 1060 mm
 V em Km/h
R em metros
 
 84 
 
10.3.3. Valores de superelevação 
 
Ficam estabelecidos os valores de superelevação de acordo com a velocidade máxima 
autorizada conforme a tabela a seguir. A informação contida nas células da tabela deverá ser 
interpretada conforme ilustração: 
 
Utilizar como referencia a especificação técnica – serviço: 
ENG-ETS-E007/03.00 - VALORES DE SUPERELEVAÇÃO PARA CURVAS 
 
 
Para curvas com superelevação máxima de 60 mm (sessenta milímetros) registradas na 
Tabela 1 na região delimitada de vermelho, deverá ser verificada a velocidade máxima autorizada 
 
 85 
 
indicada na própria tabela devido a possibilidade de ocorrência de insuficiência de superelevação. 
Curvas com superelevaçãolimitadas a 60 mm (sessenta milímetros) poderão sofrer restrição de 
velocidade em virtude dos raios de curvatura. 
As curvas de transição deverão ser produzidas a taxas inferiores às estabelecidas a seguir: 
• De 0 km/h à 65 km/h: taxa de 2mm/m; 
• Superior a 65 km/h: 1mm/m. 
Na existência de transição “curta” a distribuição da taxa de superelevação poderá ser 
realizada no trecho tangente adjacente. 
Em caso de curva reversas consecutivas, com impossibilidade de realização plena de 
curvas de transição, a velocidade deverá ser reduzida de acordo com os defeitos geométricos 
gerados conforme ENG-ETS-E003. 
 
10.4. EMPENO 
 
A diferença de altura entre os dois trilhos não é tudo que importa. A diferença nas medidas 
de superelevação tomadas em dois pontos é também importante. Esta medida é conhecida como 
empeno de via. A taxa de variação na superelevação é também importante, especialmente em 
espirais diferente de tangentes e curvas, aonde a superelevação é projetada para ser constante. 
A variação uniforme da superelevação é o que permite aos trens fazer seguras e suaves 
transições da tangente para curva ou entre curva e curva composta. Em outras palavras, existe, 
por projeto, uma determinada variação em cada espiral. 
O empenamento numa linha é tido como sendo a diferença entre dois pontos das 
respectivas variações de nivelamento entre as duas filas de trilho de uma linha ferroviária 
(superelevação). 
O empenamento da linha na espiral ou na curva é mais crítico do que na tangente. A 
espiral deve ser mantida o mais próximo possível do projeto padrão devido a menor tolerância a 
qualquer má condição de nivelamento que possa ser desenvolvida. 
Taxa de variação da cota entre o topo dos trilhos medida em duas seções transversais. A 
distância entre as duas seções transversais é denominada base de medição 
 
 86 
 
 
Variação do nivelamento transversal 
 
As tolerâncias para o empeno da via serão variáveis conforme a velocidade do trecho (ver 
tabela abaixo): 
 
Parâmetros limite para bitola métrica 
Utilizar como referencia: 
ENG-ETS-E003/03.00 - LIMITES GEOMÉTRICOS DE SEGURANÇA DA SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA 
 
 87 
 
 
10.4.1. EMPENO ENTRE EIXOS DO MESMO TRUQUE 
 
a) O que é 
 
 É a diferença nas medidas de superelevação, quando em curva, ou nivelamento 
transversal quando em tangente, tomadas em dois pontos na linha. Quando o empeno ultrapassa 
certos limites especificados em função da velocidade, para um dado veículo ferroviário, podemos 
ter um descarrilamento. 
 
b) Como medir 
 
Para medir usamos régua milimétrica, ou régua para medir superelevação. A distância 
entre uma medida do nivelamento e outra (base rígida) é adotada como a medida entre eixos de 
rodeiros do mesmo truque, sendo 1575 mm para a bitola estreita e 1739 para a bitola larga. 
Ex: Para medirmos o empeno no ponto P de uma curva, marcamos no trilho, os pontos A e 
B, para ambos os lados (crescente e decrescente da quilometragem) a distância da base rígida 
estipulada (1575 mm para estreita e 1739 mm para a larga). Depois lemos na régua milimétrica as 
três medidas, A, P e B. O empeno deve ser verificado de A para P e de B para P. Teremos 
portanto dois valores para empeno, P-A e P-B. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 88 
 
10.5. TORÇÃO DE VAGÃO: 
 
É a torção sofrida pelo vagão devido a diferença de superelevação quando em curva, ou 
nivelamento transversal quando em tangente, tomadas em dois pontos na linha correspondendo a 
distância entre os truques do vagão. 
 
Parâmetros limite para bitola métrica 
Utilizar como referencia: 
ENG-ETS-E003/03.00 - LIMITES GEOMÉTRICOS DE SEGURANÇA DA SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 89 
 
TREINAMENTO DE INFRAESTRUTURA 
 
1. CONCEITOS DE INFRAESTRUTURA FERROVIÁRIA 
 
A missão da manutenção é proporcionar disponibilidade dos equipamentos, com 
confiabilidade, segurança, custos coerentes e preservação do meio ambiente para o atendimento 
da demanda de produção. 
Objetiva-se, através de uma maior assertividade na determinação dos intervalos de 
manutenção, a redução dos custos operacionais e/ou de manutenção, gerando uma economia no 
valor gasto para substituição dos componentes avariados e mão de obra empregada, de forma a 
garantir a efetividade na gestão dos recursos da gerência e consequentemente o maior retorno 
possível sobre o capital investido. 
A infraestrutura ferroviária é o conjunto de obras necessárias ao assentamento e a 
manutenção da superestrutura da via permanente. 
Este conjunto é composto por obras de terraplenagem (aterros e cortes), obras de arte 
especiais (túneis, viadutos, pontes e pontilhões), obras de arte corrente (bueiros, bocas de bueiro, 
descidas d’água em degraus), obras de drenagem superficial (canaletas e valetas), obras de 
drenagem sub-horizontal (drenos sub-horizontais) e obras de drenagem profunda (colchões 
drenantes e drenos em geral). 
A infraestrutura propicia uma distribuição correta e uniforme dos esforços e impactos 
provenientes da superestrutura. Através de dispositivos especiais (drenagem), permite um rápido 
escoamento das águas que atingem a plataforma. 
Na ilustração a seguir, a infraestrutura compreende toda a parte hachurada: 
 
 
 
 90 
 
A infraestrutura é constituída de: 
1. Serviços de terraplenagem; 
2. Obras de terraplenagem; 
3. Estruturas de drenagem; 
4. Túneis; 
5. Pontes e viadutos; 
6. Muros de contenção; 
7. Passagens superiores e inferiores. 
 
Agora vamos ver melhor cada uma destas partes constituintes da infraestrutura. 
 
1.1. SERVIÇOS DE TERRAPLENAGEM 
1.1.1. TERRAPLENAGEM 
1.1.1.1. Introdução à terraplenagem 
 
De forma genérica pode-se definir terraplenagem ou movimento de terras como o conjunto 
de operações de escavação, carga, transporte, descarga, compactação e acabamento, 
necessárias à transformação do terreno natural na plataforma desejada para execução de uma 
obra projetada. 
Assim, a construção de uma estrada de rodagem, ferrovia ou aeroporto, a edificação de 
uma fábrica ou usina hidrelétrica; ou mesmo um conjunto residencial, exigem a execução de 
serviços de terraplenagem prévios, regularizando o terreno natural, em obediência a um projeto 
que se deseje implantar. 
1.1.1.2. Terraplenagem manual 
 
Até o aparecimento dos equipamentos mecanizados e mesmo depois, a movimentação das 
terras era feita pelo homem, utilizando ferramentas tradicionais: pá e picareta para o corte, 
carroças ou vagonetas com tração animal para o transporte. 
Dado o seu pequeno rendimento, a terraplenagem manual dependia, sobretudo, da mão de 
obra abundante e barata, fator que o desenvolvimento tecnológico e social foi tornando cada vez 
mais escasso e, por consequência, mais oneroso. 
 
 91 
 
Para se ter uma ideia, na execução braçal do movimento de terra, com produção de 50 
m³/h de escavação, seriam utilizados pelo menos 100 homens. Em comparação, uma 
escavadeira, operada apenas por um homem, executa a mesma tarefa, o que demonstra 
claramente as transformações ocasionadas pela mecanização. 
Todavia, não se pense que a terraplenagem manual conduziria à excessiva lentidão dos 
trabalhos. Desde que a mão de obra fosse numerosa, os prazos para a movimentação de terras 
em grandes volumes eram razoáveis, se comparados com os atuais. 
Rego Chaves, em seu livro “Terraplenagem Mecanizada”, mostra o exemplo de ferrovias 
construídas nos Estados Unidos, com milhões de metros cúbicos escavados e movidosem 
prazos relativamente curtos, dispondo-se, porém, de mão de obra abundante e de baixo custo. 
Com suficiente organização para resolver os sérios problemas de recrutamento, 
administração, alojamento e subsistência dos trabalhadores, a terraplenagem manual 
apresentava rendimento capaz de causar admiração, ainda nos dias atuais. 
 
1.1.1.3. Terraplenagem mecanizada 
 
Entretanto, o aparecimento dos equipamentos mecanizados, surgidos em conseqüência do 
desenvolvimento tecnológico (do que resultava mão de obra cada vez mais cara), em razão de 
sua alta produtividade, tornava competitivo o preço do movimento de terras, apesar do elevado 
custo de aquisição dessas máquinas. 
Já ficou patenteada, através do exemplo citado, a notável economia de mão de obra 
introduzida pela mecanização, o que vinha de encontro à escassez cada vez maior do trabalhador 
braçal. 
Resumindo pode-se entender que a mecanização surgiu em consequência de: 
 
-se em grande produtividade, a 
qual conduzia a preços mais baixos, se comparados com os obtidos manualmente, especialmente 
em virtude da redução da mão de obra. 
 
1.1.1.4. Operações básicas da terraplenagem – Ciclo de operação 
 
Examinando-se a execução de quaisquer serviços de terraplenagem, pode-se distinguir 
quatro operações básicas que ocorrem em sequência ou, às vezes, com simultaneidade: 
 
 92 
 
 
 
 
 
 
1.1.2. ESTUDO DOS MATERIAIS DE SUPERFÍCIE 
1.1.2.1. Generalidades 
 
Para o estudo da terraplenagem será necessário o conhecimento de algumas 
características dos solos que têm grande influência no seu comportamento ao ser escavado e, 
posteriormente, ao ser novamente adensado. 
Por outro lado, dada a imensa diversidade de solos existentes nas camadas superficiais é 
preciso agrupá-los em classificações próprias da terraplenagem, para permitir a remuneração dos 
serviços. 
Dentre as características mais importantes examinaremos a expansão volumétrica, ou 
empolamento, e o adensamento ou compactação dos solos. 
 
1.1.1.2. Terminologia de rochas 
 
De modo geral, os materiais de superfície classificam-se em: 
a) Rochas – materiais constituintes essenciais da crosta terrestre provenientes da 
solidificação do magma ou de lavas vulcânicas ou da consolidação de depósitos sedimentares, 
tendo ou não sofrido transformações metamórficas. Esses materiais apresentam elevada 
resistência somente modificável por contatos com o ar ou a água em casos muito especiais; 
b) Solos – materiais constituintes especiais da crosta terrestre provenientes da 
decomposição "in situ" das rochas pelos diversos agentes geológicos, ou pela sedimentação não 
consolidada dos grãos elementares constituintes das rochas, com adição eventual de partículas 
fibrosas de material carbonoso e matéria orgânica. 
 
Terminologia das rochas 
 
Tratando-se de ocorrências de rochas de dimensões limitadas, serão empregados os 
seguintes termos: 
 
 93 
 
a.1) Bloco do rocha – pedaço isolado de rocha com diâmetro médio superior a 1 m; 
a.2) Matacão – pedaço de rocha com diâmetro médio superior a 25 cm e inferior a 1 m; 
a.3) Pedra – pedaço de rocha com diâmetro médio compreendido entre 7,6 cm e 25 cm. 
a.4) Rocha alterada – é a que apresenta, pelo exame macroscópico ou microscópico, 
indícios de alteração de um ou vários de seus elementos mineralógicos constituintes, tendo 
geralmente diminuídas as características originais de resistência. 
Para efeito da presente terminologia os solos classificam-se em: 
b.1) Pedregulho – solos cujas propriedades dominantes são devidas à sua parte 
constituída pelos grãos minerais de diâmetros superiores a 4,8 mm e inferiores a 76 mm; 
b.2) Areia - solos cujas propriedades dominantes são devidas à sua parte constituída pelos 
minerais de diâmetros máximos superiores a 0,05 mm e inferiores a 4,8 mm; 
b.3) Silte – solo que apresenta apenas a coesão para formar, quando seco, torrões 
facilmente desagregáveis pela pressão dos dedos; suas propriedades dominantes são devidas à 
parte geralmente constituída pelos grãos de diâmetros máximos superiores a 0,005 mm e 
inferiores a 0,05 mm; 
b.4) Argila – solo que apresenta características marcantes de plasticidade; quando 
suficientemente úmido molda-se facilmente em diferentes formas; quando seco apresenta coesão 
bastante para constituir torrões dificilmente desagregáveis por pressão dos dedos; suas 
propriedades dominantes são devidas à parte constituída pelos grãos de diâmetros máximos 
inferiores a 0,005 mm; 
b.5) Os solos em que não se verifiquem nitidamente as predominâncias de propriedades 
anteriormente referidas serão designados pelo nome do tipo de solo, cujas propriedades sejam 
mais acentuadas, seguido de adjetivos correspondentes aos que o completam. Por exemplo: 
argila arenosa, argila silto-arenosa, silto-argilosa, etc.; 
b.6) Solos com matéria orgânica – caso um dos tipos acima apresente teor apreciável de 
matéria orgânica será anotada sua presença. Exemplo: argila arenosa com matéria orgânica; 
b.7) Turfas – solos com grandes porcentagens de partículas fibrosas de material 
carbonoso ao lado de matéria orgânica; 
b.8) Alteração de rocha – é o solo proveniente da desagregação das rochas “in situ” pelos 
diversos agentes geológicos. Será descrito pela respectiva textura, plasticidade e consistência ou 
compacidade, sendo indicados ainda o grau de alteração e, se possível, a rocha de origem; 
b.9) Solos superficiais – a zona abaixo da superfície do terreno natural, igualmente 
constituída de misturas de areias, argilas e matéria orgânica, exposta à ação dos fatores limáticos 
e de agentes de origem vegetal e animal será designada simplesmente como solo superficial. 
 
 94 
 
1.1.2.3, Critério para classificação dos materiais 
 
Os materiais existentes na crosta terrestre e que são escavados, transportados e 
compactados durante a execução da terraplenagem apresentam-se, sob os mais diversos 
aspectos, quer quanto à sua natureza, consistência, constituição ou processo de formação. 
Na tentativa de classificação dos materiais, tendo em vista a terraplenagem, constata-se 
que nenhum auxílio pode ser obtido através das classificações geológica ou da Mecânica dos 
Solos, pois estas os estudam sob ponto de vista diferente. 
O principal critério que intervém na classificação dos materiais de superfície, no que 
concerne à escavação, é a maior ou menor dificuldade ou resistência que oferecem ao desmonte, 
seja ele manual ou mecanizado. 
A classificação geológica não se aplica neste caso, pois não há correspondência entre ela 
e a dificuldade ao desmonte. 
Na época da terraplenagem manual adotava-se a ferramenta utilizada na escavação para 
se obter a classificação correspondente do material escavado, a saber: 
Terra comum – solos facilmente escaváveis com emprego de pá ou enxada; 
Moledo ou piçarra – materiais mais compactos, suscetíveis de serem desmontados com 
emprego de picareta; 
Rocha branda – constituída por materiais compactos que exigem o emprego de explosivos 
de baixa potência; 
Rocha dura – rocha cujo desmonte só se tornaria possível com o emprego exclusivo de 
explosivos de alta potência. 
Após o advento da mecanização, a classificação passou a se basear no equipamento 
capaz de realizar economicamente o desmonte, agrupando-se os materiais de superfície em 
“categorias de materiais de escavação”, a seguir enumerados: 
1ª categoria – os solos que podem ser escavados com auxílio de equipamentos comuns: 
trator de lâmina, “motoscraper”, pás-carregadeiras. 
2ª categoria – são os materiais removidos com os equipamentos já citados, mas que pela 
sua maior consistência exigem um desmonte prévio feito com escarificador ou emprego 
descontínuo de explosivos de baixapotência. 
3ª categoria – materiais de elevada resistência mecânica que só podem ser tratados com 
emprego exclusivo de explosivos de alta potência. 
 
 
 
 95 
 
1.1.2.4. Classificação do DNER 
 
Baseados nesta ordem de idéias, os órgãos rodoviários criaram classificações próprias 
para a utilização em seus contratos de terraplenagem, procurando enquadrar a maioria dos tipos 
de solos presentes em sua área de atuação. 
 
Definição das categorias, segundo o DNER 
 
1ª categoria – terra em geral, piçarra ou argila, rocha em adiantado estado de 
decomposição, seixos rolados ou não com diâmetro máximo inferior a 15 cm, qualquer que seja o 
teor de umidade, compatíveis com a utilização de “dozer”, “scraper” rebocado ou motorizado. 
2ª categoria – rocha com resist6encia à penetração mecânica inferior ao granito, blocos de 
pedra de volume inferior a 1 m³, matacões e pedras de diâmetro médio superior a 15 cm, cuja 
extração se processa com emprego de explosivo ou uso combinado de explosivos, máquinas de 
terraplenagem e ferramentas manuais comuns. 
3ª categoria – rocha com resistência à penetração mecânica superior ou igual à do granito 
e blocos de rocha de volume igual ou superior a 1 m³, cuja extração e redução, para tornar 
possível o carregamento, se processam com o emprego contínuo de explosivo. 
 
1.1.2.5. Importância econômica da classificação 
 
Na verdade, a necessidade de se classificarem os materiais de escavação nas citadas 
categorias provém do simples fato de que os mais resistentes, oferecendo maior dificuldade ao 
desmonte, demandam emprego de um número maior de horas de equipamento ou obrigam ao 
seu uso de modo mais intensivo, gerando obviamente, maiores custos de escavação. 
Após esta constatação conclui-se que às diferentes categorias corresponderão preços 
unitários de escavação bastante diversos. 
Daí deriva a importância econômica da classificação dos materiais, permitindo a 
remuneração dos serviços de desmonte de acordo com o esforço empregado nessa operação. 
Nos atuais projetos de escavação de grandes volumes, os resultados da prospecção de 
solos podem fornecer informações relevantes à pré-determinação da natureza dos perfis de solos 
e rochas encontrados no subsolo e que serão alcançados durante a escavação, facilitando a 
estimativa dos volumes de materiais (solos e rochas) que serão posteriormente removidos. 
 
 96 
 
Há diversos processos e equipamentos que efetuam furos de sondagem no terreno, tais 
como: 
 
 
 
 
 
 
1.1.2.6. Empolamento dos solos 
 
Um fenômeno característico dos solos, importante na terraplenagem, é o empolamento ou 
expansão volumétrica. 
Quando se escava o terreno natural, a terra que se encontrava num certo estado de 
compactação, proveniente do seu próprio processo de formação experimenta uma expansão 
volumétrica que chega a ser considerável em certos casos. 
Após o desmonte a terra assume, portanto, volume solto maior do que aquele em que se 
encontrava em estado natural e, consequentemente, com a massa específica solta 
correspondente ao material solto, obviamente menor do que a massa específica natural. 
Os solos naturais apresentam expansões volumétricas diferentes. De modo geral, quanto 
maior as porcentagens de finos (argila e silte), maior será esta expansão. Ao contrário, os solos 
arenosos, com pequenas porcentagens de finos, sofrem pequeno empolamento 
. 
Citamos a seguir a porcentagem de empolamento de alguns tipos mais comuns de solo: 
solos argilosos – 40%; 
terra comum seca (solos argilo-siltosos com areia) – 25%; 
terra comum úmida – 25%; 
solo arenoso seco – 12%. 
 
1.1.2.7. Compactação ou redução volumétrica dos solos 
 
Os solos soltos, se trabalhados com equipamentos especiais (rolos compactadores), 
sofrem elevada diminuição de volume ou compactação, causada pela aproximação dos grãos, 
devida à redução do volume de vazios. 
 
 97 
 
1.1.2.7.1. Fundamentos teóricos da compactação 
 
Os solos, para que possam ser utilizados nos aterros das obras de terraplenagem, devem 
preencher certos requisitos, ou seja, certas propriedades que melhoram o seu comportamento 
técnico, transformando-os em verdadeiro material de construção. Esse objetivo é atingido de 
maneira rápida e econômica através das operações de compactação. 
Essas propriedades visam principalmente: 
 
 
de água que, eventualmente, percole pela sua massa; 
do menor volume de vazios. 
 
A resistência à ruptura por cisalhamento de um solo depende da coesão e do atrito interno, 
sendo que estes, por sua vez, dependem do teor de umidade e do volume de vazios. 
Se executarmos um aterro com material muito úmido, haverá mais tarde, a possibilidade de 
grande perda de água por evaporação, favorecendo a contração do material que se manifesta 
através de trincas, fissuras, etc. 
Já ao contrário, com solo muito seco, haverá grande probabilidade de absorção de água e 
o consequente inchamento do solo. 
Face ao exposto, denomina-se compactação de um solo aos processos manuais ou 
mecânicos que visem principalmente à redução do volume de vazios. 
Em resumo, através da compactação de um solo, obtém-se: 
a) maior aproximação e entrosamento das partículas, ocasionando aumento da coesão e 
do atrito interno e, em consequência, da resistência ao cisalhamento; 
b) através do aumento da resistência ao cisalhamento, obter-se-á maior capacidade de 
suporte; 
c) com a redução do volume de vazios a capacidade de absorção de água e a possibilidade 
e a possibilidade de haver percolação diminuem substancialmente, tornando o solo mais estável. 
Com estas considerações fica patente que dois fatores são fundamentais na compactação: 
 
energia de 
compactação. 
 
 98 
 
 
1.1.3. OUTRAS DEFINIÇÕES 
1.1.3.1. Distância de transporte 
 
É um critério de aferição da distância que são transportados os materiais durante a 
execução de serviços de terraplenagem. É medida do centro geométrico da praça de trabalho na 
origem até o centro geométrico da praça de trabalho no destino. Normalmente esta distância é 
medida de 100 em 100 metros ou 200 em 200 metros e sua simbologia é DMT (distância média 
de transporte). 
 
 
1.1.3.2. Caixa de empréstimo 
 
É o local previamente definido em projeto para fornecer o material necessário para a 
execução de um aterro ou berma. Após terminada a obra, a caixa de empréstimo deve ser 
perfeitamente regularizada para permitir o escoamento das águas de chuva sem propiciar a 
formação de erosões. 
1.1.3.3. Bota fora 
 
É o local previamente definido em projeto para se depositar o material oriundo da 
escavação de um corte ou inadequado para receber a carga de um aterro. Após terminado o 
 
 99 
 
serviço, o bota fora deve ser perfeitamente regularizado para permitir o escoamento das águas de 
chuva. 
 
1.1.3.4. Jusante 
 
Significa o lado mais baixo de uma obra de terraplenagem ou drenagem. 
 
1.1.3.5. Montante 
 
Significa o lado mais alto de uma obra de terraplenagem ou drenagem. 
 
 
 
2. OBRAS DE TERRAPLENAGEM 
 
As obras de terraplenagem são resultado da execução de diversos tipos de serviços de 
terraplenagem, já vistos anteriormente, sendo que as principais são: 
 
2.1. ATERROS 
 
Massas de terra ou outro material que se coloca sobre o terreno natural visando alcançar 
determinada altura (cota), para a execução da plataforma. 
 
 100 
 
 
 
2.1.1. Bermas 
 
Patamares intermediários que são construídos para dar mais estabilidade aos taludes de 
aterro quando a altura do aterro ultrapassa certolimite, este limite varia em função do tipo de solo 
e inclinação do talude. Também se constroem bermas em aterros sobre solos moles, 
independente da altura dos mesmos, são as bermas de equilíbrio. A numeração das bermas é 
feita a partir da plataforma, em sequência crescente até a base do aterro 
 
 
 101 
 
 
2.1.2. “Off set” de aterro 
 
São os dois pontos laterais extremos do aterro em contato com o terreno natural. A 
construção do aterro se inicia pela marcação prévia dos pontos de off set. 
 
2.1.3. Talude de aterro 
 
Também conhecido como saia do aterro, é o plano inclinado existente nas laterais do 
aterro, que une a plataforma até o off set. 
 
 
 
 
 
 
 
 102 
 
2.2. CORTES 
 
Escavações feitas no terreno natural para preparo do leito da ferrovia e sua colocação em 
nível pré-estabelecido. Pode ser executado de um só lado da plataforma ou em ambos os lados ( 
corte tipo caixão). 
 
 
2.2.1. Banquetas 
 
Patamares intermediários que são construídos para dar mais estabilidade aos taludes de 
corte quando a altura do corte ultrapassa certo limite, este limite varia em função do tipo de solo e 
inclinação do talude. A numeração das banquetas é feita a partir da plataforma em sequência 
crescente até o topo do corte. 
 
 
 103 
 
2.2.2. “Off set” de corte 
São os dois pontos laterais extremos do corte em contato com o terreno natural. A 
construção do corte se inicia pela marcação prévia dos pontos de off set. 
 
2.2.3. Talude de corte 
 
É o plano inclinado existente nas laterais do corte, que une a plataforma até o off set, ou 
uma banqueta a outra. 
 
 
2.3. SEÇÃO MISTA 
 
Situação especial onde a plataforma, por imposição da cota do projeto, necessita estar 
parte em corte e parte em aterro. Neste caso, ao se executar o corte de um lado, 
simultaneamente se executa o aterro do outro lado, desde que não haja restrições ao solo 
existente. 
Na seção mista, valem todos os conceitos e definições anteriores para aterros e cortes. 
 
 
 104 
 
2.4. MEIA ENCOSTA 
 
Toda vez que a plataforma for executada sobre o plano inclinado de uma montanha ou 
morro, de modo que a jusante da mesma continue existindo o plano inclinado natural, teremos 
uma obra de meia encosta. 
A meia encosta pode ser somente em corte (um só lado) ou em seção mista. 
 
3. ESTRUTURAS DE DRENAGEM 
3.1. CARACTERÍSTICAS E CLASSIFICAÇÃO 
3.1.1. Características 
 
O objetivo fundamental da drenagem é captar e conduzir adequadamente as águas, 
quando estas tendem a atingir uma determinada região ou obra; desta forma, a drenagem é um 
elemento de proteção preventiva contra as ações danosas da água. Para que isso ocorra é 
importante observar os principais fatores de uma boa drenagem: 
a) Base Teórica – na medida do possível e em função do porte e da responsabilidade da 
obra, devemos lançar mão de base teórica compatível, pois hoje não se concebe mais a premissa 
“Dreno é feito para não funcionar”. 
b) Segurança – pelo fato de trabalharmos em drenagem, com um grande número de 
variáveis de difícil determinação, muitas vezes é mais econômico adotarmos valores médios e 
compensarmos a incerteza através de coeficientes de segurança razoáveis. Diferentemente das 
 
 105 
 
estruturas em concreto armado, em drenagem trabalhamos com coeficientes de segurança 
variando na faixa de 2<=FS<=100. 
c) Materiais – a escolha e/ou processamento dos materiais, de acordo com o projeto, é 
também fundamental. Muitas vezes, um ou mais materiais especificados não estão disponíveis: 
sua substituição por outro precisa ser devidamente analisada, pois poderá, influir nos demais itens 
do projeto. 
d) Manutenção – sempre que possível, executar obras com acesso no sentido de ser 
possível detectar falhas (de comportamento ou construtivas) e corrigi-las, ao longo do tempo. Há 
casos em que mudam as condições do contorno, exigindo limpeza ou reforço do sistema 
drenante. 
3.1.2. Classificação 
Dentre as várias possibilidades de classificação da drenagem, a mais importante e 
significativa é a que leva em conta a posição da água em relação ao solo e ao dreno em um 
determinado instante. 
a) Drenagem de superfície ou superficial – é aquela que capta as águas não infiltradas, 
as águas que correm na superfície dos solos, das ruas, das estradas, dos campos, etc. 
 
a.1) Tipos de estruturas de drenagem superficial 
a.1.1) Sarjetas ou canaletas 
São valas construídas nas laterais da plataforma, nas bermas de aterro e nas banquetas de 
corte, revestidas ou não, que concentram as águas oriundas da plataforma e/ou taludes, e as 
conduzem para fora dos mesmos. 
Ao se desentupir uma sarjeta/canaleta, comece sempre da parte mais baixa (jusante) para 
a parte mais alta (montante) e nunca jogue o entulho ao lado da canaleta que o mesmo voltará 
para dentro da canaleta com as próximas chuvas. 
 
 
 106 
 
a.1.2) Valetas de proteção de corte/aterro 
São valas revestidas ou não, implantadas no lado mais alto dos cortes (montante), ou ao 
lado da base dos aterros, para captar as águas de chuva quando o desnível do terreno tende a 
conduzir as águas para o leito da ferrovia. 
 
3.1.3. Bueiros 
São estruturas construídas para dar passagem a grandes volumes de água, permanentes 
ou não, sob os aterros. Quanto à forma de sua seção, podem ser tubulares, celulares ou em 
forma de túnel e também podem ser simples ou múltiplos, dependendo do volume de água 
existente. 
 
 
 
 107 
 
Devem ser construídos preferencialmente no alinhamento dos cursos d’água e no caso de 
serem tubulares, devem der assentados sob uma camada de concreto regularizado (berço). 
 
Ao se desentupir manualmente, bueiros com água represada a montante (parte mais alta), 
nunca comece pela jusante (parte mais baixa). Esgote a água e comece pela montante. 
 
 
 
 
 
 108 
 
a.1.4) Descidas d’água 
São estruturas de concreto, com ou sem degraus, destinadas a conduzir as águas de um 
nível para outro (cota). Podem ser implantadas no final de bermas e banquetas, ao longo de 
aterros e cortes. 
 
b) Drenagem subterrânea – é aquela que capta as águas que se infiltraram no solo e/ou 
pelas fissuras de materiais constituintes ou adjacentes a obra de engenharia. Podemos subdividir 
a drenagem subterrânea em dois tipos básicos: 
 
Drenagem sub-superficial: é a que capta as águas de infiltração local dos solos, 
campos, aterros, pavimentos, etc. 
Drenagem profunda: é a que capta as águas já infiltradas em locais periféricos à obra, 
que constituem os lençóis freáticos alimentados por chuvas (diretamente), rios ou lagoa. Capta 
também as águas acumuladas em fendas nos solos e rochas. 
 
3.2. SISTEMAS DRENANTES 
3.2.1. Drenos – classificação geométrica 
Geometricamente, os drenos podem ser classificados como: 
Dreno linear: o seu comprimento é muito maior que as demais dimensões. A vazão de 
influxo no dreno é portanto, expressa em volume d’água por unidade linear de dreno. 
 
 109 
 
Dreno planar: sua espessura é muito menor que as demais dimensões. A vazão de 
influxo no dreno é portanto expressa em volume por unidade de área de dreno. 
 
3.2.2. Sistemas drenantes 
 
Representam a utilização de conjuntos de elementos drenantes associados em série ou em 
paralelo, se interpenetrando, ou um misto dos sistemas acima citados. A maioria das drenagens 
compõe-se de sistemasonde a habilidade, conhecimento e bom senso do técnico responsável 
pela utilização podem e devem levar a soluções onde a criatividade produz obras eficientes e de 
baixo custo. 
As combinações de drenos subterrâneos lineares e planares (horizontais, verticais e 
inclinados) produzem um sem número de sistemas possíveis de serem executados. 
Alguns dos sistemas mais utilizados são representados nas próximas figuras: 
 
 
 
 110 
 
Sistema drenante para rebaixamento de N.A. e/ou captação de água de infiltração local 
(chuva), através de drenos lineares: 
 
(a) assimétricos; (b) espinha de peixe; (c) paralelos; (d – e) mistos. 
Sistemas drenantes em Espinha de Peixe: 
(a) semi-espinha; (b) dupla-espinha; (c) espinha simples. 
 
3.3. MATERIAIS UTILIZADOS EM DRENOS SUBTERRÂNEOS 
 
Listamos a seguir, os principais fatores e propriedades que intervêm na escolha e 
especificação dos corretos materiais para drenos subterrâneos: 
a) Resistência mecânica ao transporte, manuseio, instalação e aos esforços durante a vida 
útil da obra. 
b) Permeabilidade (permissividade e transmissividade). 
c) Rugosidade. 
d) Granulometria e porometria. 
e) Resistência ao ataque químico e bacteriológico. 
f) Facilidade de manuseio, transporte e estocagem. 
g) Facilidade de obtenção. 
 
 
 111 
 
Nas obras de engenharia civil e agronomia, os principais materiais utilizados são: 
 
h) Materiais filtrantes – os materiais filtrantes são os primeiros a receber o fluxo d’água a 
ser drenado. Sua função é de permitir apenas a entrada da água no interior do dreno, retendo 
qualquer material sólido particulado que eventualmente tenha propensão de ser carreado pela 
água. Os principais materiais são (dos finos para os grossos): areia, mantas geotêxteis, telas 
plásticas tipo mosqueteiro, pedrisco, argila expandida, pedra britada. 
i) Materiais drenantes – estes materiais tem a função de receber água filtrada e conduzi-la 
ao interior do material condutor. Basicamente, são usados os mesmos materiais, mudando 
apenas a sua função (dos finos para os grossos): areia, manta geotêxtil não tecida espessa, 
pedrisco, argila expandida, pedra britada. 
j) Materiais condutores – são aqueles que tem a função de captar a água proveniente do 
material drenante ao longo de toda extensão do dreno, acumulá-la e conduzi-la rapidamente ao 
desemboque do dreno. Os principais materiais condutores são: areia, manta geotêxtil não tecida 
espessa, pedrisco, argila expandida, tubo-dreno (concreto, concreto poroso cerâmico, plástico 
rígido ou flexível). 
k) Materiais anti-contaminantes – tem a função de impedir que materiais externos ao dreno 
possam prejudicar seu desempenho, através da penetração e obstrução dos poros dos materiais 
constituintes do dreno. Por exemplo, uma concretagem onde a nata do concreto penetra e obstrui 
os vazios entre a pedra britada. Os principais materiais anti-contaminantes são: papel Kraft, palha, 
capim, manta geotêxtil, feltro asfáltico. 
l) Materiais selantes – são materiais pouco permeáveis (pelo menos dez vezes menos 
permeável que o material adjacente constituinte do dreno), cuja função é impedir que as águas 
superficiais penetrem diretamente no dreno, pois este não foi dimensionado para abrigar tal 
vazão. Podem ser utilizados materiais pouco permeáveis (silte e argila) ou materiais 
geossintéticos (geomembranas plásticas ou asfálticas). 
m) Materiais geossintéticos – são materiais plásticos fabricados pelo homem, que podem 
exercer várias funções em um sistema drenante subterrâneo. A seguir destacamos os tipos mais 
utilizados. 
– são materiais permeáveis, compostos de fibras e/ou filamentos utilizados 
com as funções filtrante, drenante e/ou condutora, dependendo do caso e de suas características 
mecânicas, físicas e geométricas. 
 
 112 
 
– são materiais permeáveis ou não, que possuem alto índice de vazios 
e grande espessura (da ordem de centímetros), podendo exercer as funções drenante e/ou 
condutora. 
– são drenos pré fabricados, já existentes há 25 anos no exterior, agora 
disponíveis no Brasil. Estes geocompostos agregam dois ou mais materiais geossintéticos e 
podem substituir todos os materiais granulares naturais tradicionalmente utilizados. 
-drenos sintéticos) – são tubos plásticos perfurados com as funções de 
captar e conduzir fluxos de líquidos e/ou gases. 
 
3.4. DRENAGEM SUBTERRÂNEA 
Os drenos subterrâneos diferem basicamente dos drenos superficiais pelo regime de fluxo: 
nos drenos subterrâneos, a água se movimenta dentro de um material granular, tal como pedra, 
areia, silte, argila, etc. Portanto a água percorre um “labirinto” que se opões a seu movimento. 
Um dreno introduzido em um meio poroso irá, sem dúvida, perturbar o regime hidráulico 
que estava em equilíbrio. Para garantir que esta perturbação seja mínima e que o dreno retire 
apenas a água que percola no solo/meio poroso, são necessários os conhecimentos e 
observações de certos fenômenos e regras que damos a seguir. 
3.4.1. Classificação dos drenos subterrâneos segundo sua composição 
 
São três as estruturas básicas mais utilizadas: 
Drenos contínuos – aqueles em que o material constituinte do dreno é apenas de um 
tipo: areia, pedra ou tubo; o material utilizado exerce funções múltiplas. 
Drenos descontínuos – constituídos de dois ou mais materiais, onde cada um deles 
exerce uma ou mais funções. 
Drenos cegos ou franceses – desprovidos de tubo-dreno condutor. 
 
 
 113 
 
 
Dreno linear, contínuo, onde o material B exerce a função de filtro para solo protegido, 
material drenante normal à água infiltrada e também a função de material condutor longitudinal 
(ao invés de tubo), expulsando a água; é evidente que este dreno é mais econômico, porém 
possui menor capacidade e eficiência bastante menor que o dreno contínuo. 
 
Corte esquemático de um dreno linear descontínuo: ABCD 
-dreno (capta a água 
normalmente e a conduz longitudinalmente ao desemboque). 
 
3.5. DRENAGEM SUB-SUPERFICIAL 
 
A principal característica da drenagem sub-superficial é que por captar imediatamente as 
águas de infiltração local, fica estritamente sujeita à permeabilidade das camadas sobrejacentes 
ao dreno. 
Os drenos sub-superficiais devem ser conjugados com drenos superficiais sempre que 
possível. 
Portanto todos os parâmetros passíveis de adaptações devem ser explorados, por 
exemplo: 
 
 
 
 
 114 
 
3.6. DRENAGEM SUB-HORIZONTAL 
São estruturas para drenagem de taludes, normalmente executados mediante colocação 
de tubo PVC de 2” perfurado e envolto em tela fina, em furos executados preferencialmente nos 
taludes de corte. Podem ter até 50 metros de comprimento e se destinam a captar a água 
existente nos taludes, que pode instabilizar os mesmos se não for retirada. 
A angulação da instalação destes drenos, horizontal e vertical, bem como seu 
comprimento, dependerão do ponto que se deseja atingir para captação da água existente. 
O correto é se executar uma sondagem prévia no local, para se determinar a cota do nível 
d’água. 
 
 
 
 
3.7. A VIDA ÚTIL DOS DRENOS 
 
Os drenos subterrâneos, de um modo geral, são pouco susceptíveis a agressões e a 
mudanças evolutivas. Após cerca de 500 horas de funcionamento já estão em regime 
 
 115 
 
hidrodinâmico e, conservadas as condições de contorno, eventuais problemas poderão surgir nos 
primeiros dois anos de vida. 
Nestes sistemas drenantes, é importante construir acessos estratégicos, como caixas de 
inspeção e/ou poços de visitas, que permitam agir no sentidode diagnosticar e sanar qualquer 
anomalia. 
 
Três são os principais problemas possíveis de se manifestarem. 
 
Saturação do sistema – o aumento de vazão fará com que o dreno se sature; devemos 
então reforçá-lo, normalmente suplementando-o com tubos drenos extras. 
Erosão tubular regressiva (piping) – o filtro do sistema não está funcionando 
eficientemente, isto causará erosão interna do solo protegido ( e suas consequências), e talvez 
colmatagem interna do dreno; devemos localizar a falha (genérica ou pontual) e adotar um filtro 
eficiente. 
Colmatagem (colmatação) – quando ouvimos dizer que um dreno colmatou, várias 
perguntas complementares devem ser feitas para ser possível emitir diagnóstico e adotar uma 
solução. Por exemplo: 
 
1. Em que porcentagem o dreno colmatou (% da vazão atual x original)? 
2. Existe deposição de material no tubo-dreno? 
3. A colmatagem ocorre na superfície de montante do filtro, dentro do filtro no material 
drenante, no tubo-dreno, em qualquer dos locais citados ou em todos eles? 
 
Somente as respostas a essas perguntas poderão auxiliar na solução do problema. 
 
4. TÚNEIS 
São aberturas para travessias em montes rochosos e/ou terrosos, destinadas a dar 
continuidade à via férrea, quando as condições técnicas e econômicas determinarem a sua 
viabilidade. Podem ser totalmente revestidos com concreto armado, no caso de solos e rochas 
desagregadas, ou não ter nenhum revestimento se for escavado em rocha sã; neste caso o 
revestimento é feito somente nos emboques (entrada e saída) do túnel. 
 
 
 
 
 116 
 
4.1. GABARITO DE TÚNEL 
 
São as dimensões mínimas, impostas pela norma brasileira, para abertura de túneis. 
Estas dimensões variam em função da quantidade de linhas dentro do túnel e também em 
função da bitola das linhas. 
 
 
 
 
 117 
 
5. VIADUTOS E PONTES 
5.1. VIADUTOS 
São estruturas em aço, concreto armado ou madeira, destinadas a permitir a travessia da 
linha férrea sobre vales e estradas. 
 
5.2. PONTES 
São estruturas em aço, concreto armado ou madeira, destinadas a permitir a travessia da 
linha férrea sobre rios e grandes cursos d’água. 
 
5.2.1. Classificação das pontes 
 
As pontes da ALL são basicamente pontes metálicas e pontes em concreto armado. As 
pontes em concreto armado, na sua grande maioria, são mais recentes que as pontes metálicas. 
Os encontros das pontes são, geralmente em alvenaria de pedra, tendo muitos deles sido 
revestidos com concreto armado para aumentar sua capacidade portante. 
Os pilares originais das obras são normalmente em alvenaria de pedra ou metálicos, 
enquanto que os pilares construídos posteriormente para reforço das estruturas são em concreto 
armado. 
Em nosso estudo, vamos dividir as obras em três grandes grupos: 
- Pontes Metálicas 
- Pontes em Concreto 
-estrutura - Encontros e Pilares 
 
5.2.2. Pontes metálicas 
CLASSIFICAÇÃO DAS PONTES METÁLICAS 
Os principais tipos de vigas metálicas existentes na ALL são: 
 
5.2.2.1. Vigas em alma cheia 
Existem basicamente dois tipos de pontes: 
 
 
 
 118 
 
5.2.2.1.1. Vigas sem estrado ou “deck-girder” 
 
Nestas vigas os dormentes são assentados diretamente sobre as mesas superiores das 
vigas principais. 
5.2.2.1.2.Vigas com Estrado 
 
Neste caso os dormentes se apoiam sobre um sistema secundário formado por longarinas 
e transversinas que transmitem as cargas móveis às vigas principais. 
 
Os estrados, por sua vez, conforme sua posição relativa, são classificados em: 
 
 
 posicionados junto à mesa inferior. 
 
 
 
 119 
 
5.2.2.2. Treliças 
 
As treliças são estruturas formadas por barras, barras estas submetidas somente à forças 
normais (tração ou compressão), quando as cargas atuam nos nós. 
As pontes em treliça normalmente têm estrado (longarinas e transversinas) de forma que 
as cargas atuam sempre nos nós. Na ALL existe uma treliça (no Ramal de Rio Branco-Pr.) que 
não tem estrado, apoiando-se os dormentes diretamente na corda superior. 
Os estrados nas treliças podem ser: 
 
 
 
 
De acordo com a disposição das barras, os tipos mais comuns de treliças ferroviárias são: 
 
Treliças Ferroviárias 
 
 
 120 
 
5.2.2.3. Vigas - caixão 
 
São vigas metálicas soldadas de seção celular. Os dormentes apoiam-se sobre a face 
superior da viga. 
 
5.2.2.4. Vigas - mistas 
 
São constituídas por vigas metálicas sobre as quais se apoia uma laje em concreto 
armado, permitindo a colocação de lastro de brita e o emprego de dormentes comuns. 
Ainda que não tenhamos conhecimento da existência de tais estruturas na ALL, julgamos 
conveniente apresentá-las já que diversas obras da Ferrovia podem ser adaptadas para esta 
solução estrutural, solução esta que facilita sobremaneira os trabalhos de manutenção da via 
permanente. 
 
5.2.2.5. Aparelhos de apoio 
Os aparelhos de apoio nas pontes metálicas enquadram-se em duas grandes categorias: 
 
 
 
 121 
 
5.2.2.5.1. Aparelhos de apoio metálicos 
 
Existem dois tipos de apoio: 
 
Fixos 
Os aparelhos de apoio móveis podem ser: 
 
 
 
 
Os aparelhos de apoio de atrito são utilizados, normalmente em vigas de até 20 metros. 
Os apoios de Rolos ou Pendulares são normalmente empregados em vigas de maior vão, 
sendo o diâmetro dos rolos ou o raio de curvatura do pêndulo função de reação de apoio vertical 
da viga. 
 
 
Os aparelhos de apoio fixo podem ser: 
 
 
 
As placas fixas são empregadas geralmente associadas aos aparelhos móveis de atrito e 
as rótulas aos de Rolo ou Pendulares. 
 
 
 
 122 
 
5.2.2.5.2. Aparelhos de apoio de borracha fretada 
 
São constituídos de uma combinação de borracha sintética com placas metálicas 
destinadas a aumentar a resistência e reduzir as deformações. 
 
Existem dois tipos destes aparelhos de apoio: 
 
 
 
Nos blindados a borracha fica protegida por uma caixa metálica, o que não acontece no 
outro caso. 
O inconveniente na utilização dos aparelhos de apoio sem proteção é o extremo cuidado 
que se deve ter quando do jateamento da ponte para evitar danos nas peças. 
Os aparelhos blindados são extremamente caros e de difícil obtenção no mercado. 
 
5.2.2.6. Ligações nas pontes metálicas 
 
As ligações dos diversos elementos constituintes das pontes e viadutos metálicos podem 
ser executadas de três formas: 
 
 
 
 
5.2.2.7. Manutenção de pontes 
 
É amplamente difundida a idéia que as pontes metálicas exigem manutenção cíclica, 
enquanto pontes em concreto armado ou protendido dispensam tais cuidados, afirmação esta 
 
 123 
 
errônea, já que toda e qualquer construção exige inspeção e manutenção periódica, não 
importando a natureza do material que a compõe. 
A desvantagem das pontes metálicas está em exigir menor ciclo nestas operações, 
desvantagem esta grandemente compensada pela extrema simplicidade nos trabalhos de 
manutenção, aliada à grande capacidade das obras de aço em possibilitar reforço de seus 
elementos, facilmente aumentando-se a capacidade portante das estruturas. 
As principais etapas no trabalho de manutenção são: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.2.2.7.1. Inspeção detalhada 
 
Antes do início dos trabalhos deve ser feita inspeção cuidadosa da obra visando determinar 
perfeitamente a seqüência dos serviços a serem realizados para que em nenhuma fase dos 
mesmos se coloque em risco a estabilidade da estrutura, simultaneamente verificando-sese 
todos os trabalhos podem ser desenvolvidos durante os intervalos normais do tráfego ferroviário 
ou se será necessária a interrupção do mesmo. 
5.2.2.7.2. Andaimes 
Os andaimes devem ser fixados à estrutura por parafusos evitando-se sempre a utilização 
de solda. Devem também ser posicionados de forma a não interferir no tráfego ferroviário. 
 
5.2.2.7.3. Velocidade de circulação de trens 
É importante frisar que quando dos trabalhos de recuperação das estruturas, o tráfego 
deve ter sua velocidade restrita a 10 km/h, já que o coeficiente de segurança da obra neste 
período é menor. 
 
 
 124 
 
5.2.2.8. Dormentes 
Os dormentes nas pontes devem ser entalhados com precisão para permitir o apoio 
uniforme sobre a mesa da longarina ou da viga principal, não sendo colocados dormentes sobre 
as transversinas. Os cuidados no entalhamento devem ser maiores quando existem longarinas 
duplas, já que a carga deve ser distribuída uniformemente entre os dois elementos. 
 
5.2.2.9. Superestrutura da via 
 
As especificações da AREA (American Railway Engineering Association) citam alguns 
cuidados a serem tomados com relação à trilhos e dormentes nas pontes de estrado aberto, isto 
é, sem lastro, entre os quais destacamos: 
manutenção da linha nas cabeceiras 
das pontes. 
 
cabeceira das pontes. 
 
5.2.2.10. Nomenclatura das peças 
 
A nomenclatura adotada para os diversos elementos que compõe as pontes e viadutos 
metálicos em alma cheia ou treliça está indicada nos esquemas a seguir apresentados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 125 
 
 
5.2.2.10.1. Vigas em alma cheia sem estrado 
 
 
 
5.2.2.10.2. Vigas em alma cheia com estrado 
 
 
 
 
 126 
 
5.2.2.10.3. Treliças fechadas 
 
 
 
5.2.2.10.4. Treliças abertas (Pony-Truss) 
 
 
 
 127 
 
5.2.2.11. Identificação de defeitos e avarias 
 
Os problemas estruturais nas pontes e viadutos metálicos são causados basicamente por: 
 
 
 
 
5.2.2.11.1. Falta de manutenção 
 
Os principais problemas causados pela falta de manutenção são: 
 
rrosão na cabeça dos rebites 
 
 
5.2.2.11.1.1. Perda de seção nas peças por corrosão 
 
A degradação da pintura, bem como o acúmulo de detritos e de dejetos humanos na 
presença de umidade ocasionam a corrosão do aço com perda de seção das peças e diminuição 
de rigidez. É importante destacar que a maioria dos aços fabricados até em torno da década de 
40 são menos suscetíveis à corrosão do que os aços modernos do tipo ST24 e ASTM-A36. 
É muito comum, em áreas urbanas a ocorrência de corrosão acentuada nas cabeceiras das 
pontes devida a acúmulo de detritos e principalmente pelo hábito que muitas pessoas têm de 
urinar nestes locais. 
 
5.2.2.11.1.2. Corrosão na cabeça dos rebites 
 
A cabeça dos rebites é o primeiro ponto a ser atacado pela corrosão. Normalmente são 
destruídas as cabeças dos rebites da face superior das mesas das vigas de alma cheia ou corda 
superiores e inferiores de treliças, bem como os rebites dos “goussets” de contraventamento, 
tanto superior quanto inferior. Também são bastante suscetíveis à corrosão, os rebites das 
ligações longarinas-transversinas. 
 
 
 128 
 
5.2.2.11.1.3. Corrosão dos apoios 
 
A falta de manutenção permite o acúmulo de detritos sobre as caixas de viga, facilitando a 
corrosão dos apoios e peças adjacentes. 
Deve-se notar que muitas vezes as equipes de manutenção da via férrea, ao jogar detritos 
nos rios deixam cair parte destes materiais sobre as caixas de viga. 
A corrosão e o acúmulo de detritos nas caixas de viga, muitas vezes impedem total ou 
parcialmente a dilatação das pontes. 
 
5.2.2.11.2. Problemas decorrentes da circulação de trens 
 
Os principais problemas decorrentes da circulação de trens são devidos à: 
 
 
ormentes 
 
 
 
6. MUROS DE CONTENÇÃO 
 
São estruturas destinadas a “segurar” taludes quando se tem a necessidade, por imposição da 
execução de uma obra, de cortar o pé de um talude estável. 
 
6.1. TIPOS DE MUROS DE CONTENÇÃO 
 
Existem diversos tipos de muros de contenção. Podem ser de concreto armado moldado “in loco”, 
ou pré-moldado; podem ser caixas de tela metálica com pedras de mão dentro (gabiões); podem 
ser de trilhos verticais com placas de concreto apoiadas, e em caso de esforços muito grandes, 
são complementados com barras de aço tensionadas (tirantes), quando então recebem a 
denominação de cortinas atirantadas. 
 
 129 
 
7. 
 
7. PASSAGENS SUPERIORES E INFERIORES 
 
7.1. PASSAGEM SUPERIOR 
 
São viadutos rodoviários, ferroviários ou passarelas de pedestres, construídos sobre a ferrovia. 
 
 
 130 
 
7.2. PASSAGEM INFERIOR 
São passagens construídas sob a ferrovia, normalmente em aterros, para a circulação de animais 
e/ou veículos. 
 
 
 
 131 
 
TREINAMENTO DE AMV - PARELHO DE MUDANÇA DE VIA 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Aparelho de Mudança de Via (AMV) - Estrutura constituída por um conjunto de peças, 
destinada a possibilitar a passagem de veículos ferroviários de uma via para outra, 
compreendendo principalmente: 
 
a) chave 
b) aparelho de manobra 
c) trilhos de ligação 
d) jacaré 
e) contratrilhos 
 
Nossa ferrovia possui o fluxo predominante, senão único, de carga. Caracteriza-se portanto 
a adoção de aparelhos de mudança de via de concepção “AREA”. 
A evolução que ora se processa na padronização de aparelhos de mudança de via tomou 
como base premissas de concepção geométrica calcada no detalhamento das pontas e na rotina 
dos cálculos de assentamento 
 
2. AMV - PARELHO DE MUDANÇA DE VIA 
 
 
 132 
 
3. COMPOSIÇÃO BÁSICA DE UM AMV 
 
3.1. CONJUNTO DE CHAVES 
 
a) Agulhas (feitas de trilhos) 
b) Pontas removíveis (feitos de aço manganês) 
c) Barras de reforço 
d) Escoras 
e) Punhos 
f) Calços de coice 
g) Parafusos, porcas e arruelas. 
h) Placas de apoio 
i) Tirefond 
 
3.2. CONJUNTO DOS TRILHOS INTERMEDIÁRIOS OU DE LIGAÇÃO 
 
a) Trilhos 
b) Placas de apoio 
c) Tirefond 
 
3.3. CONJUTO DO JACARÉ 
 
a) Núcleo (aço manganês) 
b) Pernas (pata de lebre feitos de trilhos) 
c) Cauda (coração feito de trilhos) 
d) Calços fundidos e laminados 
e) Parafusos, porcas e arruelas 
f) Placas gêmeas 
g) Tirefond 
h) Contra-trilhos (trilho comum, calços, parafusos, porcas, arruelas e placas de apoio) 
 
3.4. CONJUNTO FINAL 
 
a) Linha comum 
 
 
 133 
 
3.5. CONJUNTO DO JOGO DE DORMENTES 
 
a) Comuns 
b) Especiais 
 
4. CHAVE 
 
Estrutura constituída de agulhas, com seus trilhos de encosto, placas de deslizamento e 
outros acessórios, montados adequadamente de forma a permitir o encaminhamento dos veículos 
ferroviários de uma para outra linha ou para a mesma via, conforme se deseja. O aparelho de 
manobra faz parte da chave e será visto na sequência.. 
 
Agulha - Peça de aço fundido ou forjado, ou de trilho usinado, convenientemente 
trabalhado, destinado a encaminhar os veículos ferroviários de uma para outra linha ao transpor a 
chave. Compõe-se em três partes principais: 
 
a) Ponta da agulha 
b) Corpo da agulha 
c) Coice da agulha 
 
Ponta da agulha - Extremidade afilada que se ajusta ao trilho de encosto. Pode ser do tipo 
removível, feita de aço fundido. A seção transversal da ponta da agulha é caracterizada pelo seu 
detalhe de ponta.. a agulha que obriga o veículo ferroviárioa mudar de direção, aconselha 
sempre que possível usar o detalhe de ponta 5.100 por questão de segurança, visto que para este 
detalhe o trilho de encosto protege a ponta da agulha quanto ao ataque do friso da roda. Para a 
agulha que obriga o veículo ferroviário a se deslocar pela linha direta, usa o detalhe de ponta 
6.100 por questão de economia de manutenção e homogeneização da bitola ao longo da chave. 
 
 
 134 
 
 
 
 
5. ANÁLISE DAS RODAS E RODEIROS 
 
5.1. CONTATO RODA-TRILHO NOS AMV’S 
 
Um AMV, além de receber e distribuir sobre os dormentes as cargas transmitidas pelas 
rodas deve guia-las adequadamente na direção desejada. Desta interação surgem as diversas 
particularidades técnicas que caracterizam um AMV. 
Para entendimento dos problemas decorrentes do contato roda-trilho em um AMV, são 
necessários alguns esclarecimentos sobre as rodas e o rodeiro ferroviário. 
Analisaremos as rodas e rodeiros quanto às suas características geométricas, às cotas 
(medidas) de construção dos eixos, no que diz respeito a sua passagem pelo AMV. 
 
0 mm
DETALHE 5100 (SANSON)
t = 0
DETALHE 6100 (STANDARD)
t = 3,2
DETALHE 4000
SEN
t = 1,6
SEN
VISTA LATERAL
DA PONTA DA AGULHA
t
1,6 mm 3,2 mm
 
 135 
 
COTAS PRINCIPAIS DAS RODAS DOS VEÍCULOS 
 
BITOLA 
DA LINHA 
NATUREZA DOS 
VEÍCULOS 
 
BITOLA 
INTERNA 
ESPESSURA DO FRISO 
ALTURA DO 
FRISO ENTRE 
AROS(mm) 
(mm) 
M
ÍN
IM
A
 
M
Á
X
IM
A
 
T
E
Ó
R
IC
A
 
T
O
L
E
R
Â
N
C
IA
 
M
Á
X
IM
A
 
M
ÍN
IM
A
 
A
D
M
IS
S
ÍV
E
L
 
M
ÍN
IM
A
 
A
D
M
IS
S
ÍV
E
L
 
T
E
Ó
R
IC
A
 
T
O
L
E
R
Â
N
C
IA
 
M
Á
X
IM
A
 
1000 
 
VAGÕES 
 
CARROS 
9
14 
9
11 
9
20 
9
13 
3
0 
3
5 
+
1,6 
3
1,6 
3
6,6 
2
3 
1
7 
2
7 
+
1,6 
3
8 
 
1600 
 
LOCOMOTIVAS 
AUTOMOTRIZES 
TRENS-
UNIDADES 
1
514 
1
511 
1
522 
1
517 
3
0 
3
5 
+
1,6 
3
1,6 
3
6,6 
2
3 
1
6 
2
5,4 
+
1,6 
3
8 
 
5.2. RODAS USADAS 
 
Sabemos que as rodas se desgastam no contato com o trilho provocando deformações em 
suas superfícies de rolamento. Assim, as condições do contato roda-trilho de uma roda nova são 
diferentes das de uma roda usada. É evidente que no tráfego ferroviário predominam as rodas 
usadas. O desgaste da superfície de rolamento de uma roda, provoca a diminuição da espessura 
do friso, bem como a redução da espessura do aro da roda e consequentemente o aumento da 
altura do friso. Estes elementos (espessura do friso, espessura do aro e altura do friso) são 
controlados com gabaritos especiais e existem normas que estabelecem os limites máximos de 
desgastes. Atingindo o limite máximo de desgaste de qualquer um desses elementos, a roda deve 
ser retirada de circulação. 
 
 136 
 
 
5.3. FALSO FRISO. 
 
O desgaste decorrente do apoio da roda sobre o trilho provoca a redução da espessura do 
aro e consequente aumento da altura do friso dando origem ao chamado "falso friso" ou "falso 
flange". O desgaste decorrente do contato do friso com a superfície lateral interna do boleto do 
trilho provoca a redução da espessura de ambos (friso e boleto do trilho). "Assim, a conformação 
da superfície de rolamento de uma roda usada está inteiramente relacionada com as 
características operacionais da linha onde circula". 
Tendo em vista estes problemas de desgaste das rodas é que houve a preocupação de que os 
AMV's também deveriam permitir a passagem destas rodas, como já vimos, a predominância no 
tráfego é de rodas usadas. 
 
Examinando a passagem de um veículo ferroviário sobre um AMV, deslocando-se da linha 
desviada para a direta, verifica-se que o falso friso de uma roda usada pode atingir o trilho de 
encosto. Ocorrendo este fato, o trilho de encosto é forçado lateralmente e a roda, ao invés de 
galgá-lo, pode provocar o alargamento da bitola, o que fatalmente conduz a um descarrilamento. 
Por outro lado, a circulação de um falso friso sobre a superfície de rolamento do trilho de encosto, 
quando a roda o estiver ultrapassando, provoca grande concentração de tensões, podendo 
acarretar uma rápida degradação do boleto do trilho de encosto. 
Por estes motivos e como os AMV's foram desenvolvidos em função das condições 
operacionais do tráfego ferroviário, onde predominam os trens de carga com altas tonelagens por 
eixo, as agulhas foram projetadas de forma a ficarem elevadas em relação aos seus devidos 
SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO ORIGINAL
SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO DESGASTADA
FALSO FRISO OU FALSO FLANGE
 
 137 
 
encostos, em toda a extensão onde o falso friso possa atingir estas situações. É o que chamamos 
de elevação das agulhas dos AMV's. 
 
6. FUNÇÃO E RECONHECIMENTO DOS COMPONENTES DO AMV 
 
6.1. AMV EQUIPADO COM CHAVE UNIFORME 
 
Podemos definir que, uma chave uniforme é a chave cujas bases das agulhas trabalham 
num mesmo plano de nivelamento, situado à 1/4" acima da base do trilho de encosto. 
Características para identificação 
1. O nível do boleto da raiz da agulha está a 1/4" acima do nível do boleto do trilho de 
encosto. 
2. O perfil do calço do coice é assimétrico. 
3. As placas de apoio dos trilhos de ligação tem graduação decrescente a medida que se 
afastam do coice. 
6.2. AMV equipado com chave GRADUADA 
 
Define-se como chave graduada, a chave cujas bases das agulhas trabalham em dois 
planos de nivelamento; um na região do coice, com referência de nível igual a zero e outro numa 
cota de 1/4" acima da base do trilho de encosto. 
Características para identificação: 
1. O nível do boleto da raiz da agulha está no mesmo nível do boleto do trilho de encosto. 
2. A agulha é arqueada verticalmente num ponto situado a 76cm da raiz. 
3. As placas de apoio dos trilhos de ligação tem a mesma espessura e trabalham aos 
pares. 
 
 138 
 
7. COTAS DE SALVAGUARDA NO AMV 
 
Ao circular no AMV, as rodas dos veículos, de um lado, devem ser guinadas perfeitamente 
pelos vários componentes metálicos (agulha, trilho de encosto, ponta de jacaré, trilho exterior e 
contra-trilho) e por outro lado, não devem chocar-se com nenhuma parte desses componentes, 
por isso deve haver uma relação harmônica entre as cotas de construção dos eixos e as cotas 
dos componentes metálicos de um Aparelho de Mudança de Via. 
 
7.1. COTAS DAS FERRAGENS 
 
São as seguintes a serem consideradas: 
 
a) Na chave: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bitola da Via "B"
ENCOSTO AGULHA
COLADA
AGULHA
DESCOLADA
ENCOSTO
Folga de Livre Passagem da
Agulha Descolada 
 
 139 
 
b) No cruzamento 
 
 
TRILHO
EXTERIOR
CONTRA
TRILHO
Bitola da Via "B"
Proteção da Ponta "PP"
Livre Passagem "LP"
Profundidade da Folga
PERNA DE
JACARÉ
PONTA PERNA DE
JACARÉ
FOLGA DE LIVRE PASSAGEM
LIVRE PASSAGEMPROTEÇÃO DA PONTA
PROTEÇÃO DA PONTA
LIVRE PASSAGEM
 
 140 
 
O friso da roda "2" não deve chocar-se com a parte interna da agulha 
7.2. NO CRUZAMENTO 
 
Determinação da cota de livre passagem. 
A = bitola interna, entre aros 
LP = Cota de livre passagem 
 
 
 
RODA 1
B
ENCOSTO AGULHA
COLADA
AGULHA
DESCOLADA
ENCOSTO
RODA 1
Folga
Lp
A
f
Desgaste
R
ODA 2 
 
 141 
 
8. GEOMETRIA DO AMV SIMPLES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 142 
 
9. MEDIDAS AMV BITOLA MÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 143 
 
 
10. VELOCIDADE DE CIRCULAÇÃO EM AMV 
 
 
 
11. ESQUADRO DAS AGULHAS 
 
Agulhas fora deesquadro: as agulhas do Amv deverão estar em esquadro à tolerância 
permitida é de 2,5 cm, entretanto deverá ser observada a movimentação das pernas dos trilhos 
devido à dilatação ou retração térmica este deslocamento pode comprometer a livre 
movimentação de peças móveis. 
Para corrigir o esquadro da agulha, deve-se deslocar a meia chave (agulha, calço e trilho 
de encosto) por inteira conforme a necessidade da analise 
realizada . 
 
12. LIMITES DE DESGASTE DE AGULHA E TRILHO ENCOSTO 
 
 
 
 
 
 144 
 
13. LIMITES DESGASTE DA AGULHA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 145 
 
13.1. PONTO DE MEDIÇÃO 
 
 
14. LIMITES DESGASTE DO JACARÉ 
 
 
 
 
 146 
 
 
 
 
 
14.1. PONTO MEDIÇÃO JACARÉ 
 
 
 
 147 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 148 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 149 
 
ANEXO I 
 
Tabela de atualização de tipos de defeitos de Ultrassom.