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FECIV 41081 - DORMENTES Dormentes • 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 sua fixação e mantendo invariável a distância entre eles. Dormentes • Fornecer uma superfície de apoio suficiente para que a taxa de trabalho no lastro não ultrapasse os limites relativos a este material • Rigidez e elasticidade • Resistência mecânica aos esforços solicitantes • Durabilidade • Permitir a socaria – nivelamento do lastro • Oposição aos deslocamentos longitudinais e transversais da linha • Permitir boa fixação do trilho Dormentes • Tipos de dormentes: • Madeira • Aço • Concreto Dormentes de Madeira • Principal material utilizado desde o princípio • Necessário tratamento com conservantes • Material renovável • Problemas ambientais • Qualidade desejável economicamente inviável Dormentes de madeira • Normas que regem o emprego de dormentes de madeira: • NBR 6966:1994 – Dormentes • NBR 7511:2013 – Dormentes de madeira • IVR – 11 – Nomenclatura da Via permanente – RFFSA (DNIT) • IVR – 12 – Emprego de dormentes roliços – RFFSA (DNIT) • NBR 7190:1997 – Ensaios de Resistência Dormentes de Madeira • Dimensões [m] – comprimento (c), largura (b) e altura (h) • Bitola larga (1,60m): 2,80 x 0,24 x 0,17 • Bitola métrica: 2,00 x 0,22 x 0,16 Dormentes de Madeira São permitidos as seguintes tolerâncias, no recebimento: • Comprimento: ± 5,0cm • Largura: ±2,0cm • Espessura: ±1,0cm Podendo ser especificados dormentes com dimensões especiais para emprego em Pontes e Aparelhos de Mudança de vias (AMVs) Dormentes de Madeira • Quanto à espécie da madeira: • 1ª Classe: aroeira, sucupira, jacarandá, amoreira, angico, ipê, pereira, bálsamo, etc; • 2ª Classe: angelim, araribá, amarelinho, braúna, carvalho do Brasil, canela-preta, guarabu, jatobá, massaranduba, peroba, pau- brasil, baru, eucalipto, entre outros; • 3ª e 4ª Classes: madeiras identificadas como 1ª ou 2ª Classes mas com defeitos consideráveis. No Brasil: dormente de sucupira – ótima fixação ao trilho, possui dureza, e peso específicos elevados e resistência ao apodrecimento. Dormentes de Madeira • Durabilidade: • Qualidade da madeira • Clima • Drenagem da via permanente • 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 Dormentes de Madeira Dormentes de Madeira • Vida útil: desgaste mecânico e apodrecimento • Ponto mais vunerável: ligação com os trilhos Dormentes de Madeira • Escolha do dormente: • Resistência mecânica à destruição causada pelos esforços: dureza e plasticidade da madeira • Resistência ao apodrecimento • Facilidade de obtenção • Viabilidade econômico financeira Dormentes de Madeira • Resistência mecânica da madeira: • Ensaios padronizados da NBR 7190:1997: umidade, retratibilidade, peso específico e ensaios mecânicos Dormentes de Madeira • Densidade: grandeza relacionada com a resistência mecânica • Mínimo de 0,70 kg/dm³ • Aroeira: 1,21 kg/dm³ • Apodrecimento: • Agentes biológicos: fungos e insetos • Consomem tecido vegetal morto ou vivo Dormentes de Madeira • Desenvolvimento de fungos • Material nutritivo (elementos carbonados) Dormentes de Madeira • Desenvolvimento de fungos • Umidade mínima de 20% • Temperatura mínima de 2°C • Temperatura ótima entre 25°C e 30°C • Aeração: 20% da madeira deve ser constituída por ar. • Alburno mais propenso a ataques de fungos e insetos • Cerne tem durabilidade maior Dormentes de Madeira • Tratamento químico: • Deve ser realizado em todo dormente de madeira • É mais absorvido pelo alburno do que pelo cerne • Preservativos oleosos: • Creosoto a 128kg/m³ • Pentaclorofenol: utilização proibida por ser comprovadamente cancerígeno • Preservativos hidrossolúveis : (4% a 5%) • Boliden (K-33) • Sais boliden (arseniato de zinco cromatado – CZA) • Sal dde Wolman UAR; CCA; Wolmanit CB Dormentes de Madeira • Vida útil do preservativo em função do tipo de tratamento: Preservativo Vida útil (anos) Creosoto 30 a 40 anos Pentaclorofenol 25 a 30 anos Sais Hidrossolúveis 15 a 20 anos Dormentes de Madeira • Métodos de tratamento de dormentes • Processos sem pressão • Pintura ou aspersão • Imersão a quente ou a frio • Difusão • Processos com pressão e vácuo • Processo de célula cheia (full cell) • Processo de célula vazia (empty cell) • Processo com gás liquefeito Dormentes de Madeira • Vantagens: • Menor custo inicial • Resistem a grandes cargas por eixo • Grande flexibilidade • Rolamento suave • Elasticidade • Fácil manuseio • Bom isolamento elétrico • Permite instalação nas juntas • Aceita trilho soldado ou trilho contínuo • Permite o uso de bitola mista • Permite todos os tipos de fixação • Permite a mudança do perfil do trilho sem troca do dormente Dormentes de Madeira • Desvantagens: • Necessita de tratamento • Inflamável • Necessita de grandes áreas e de mobilização de capital para secagem e tratamento • Política de reflorestamento consistente e constante • Perda gradativa de resistência ao deslocamento das fixações rígidas • Maior interferência com a manutenção da via • Vida útil decrescente • Crescente escassez de matéria prima. Dormentes de aço • Perfis laminados em forma de U invertido Dormentes de aço Dormentes de aço • Dormente de fácil manuseio • Fácil assentamento • “Garras laterais” se opõem ao deslocamento transversal da linha • Leveza indesejável para linhas de tráfego pesado • Grande propagador de ruído devido às vibrações • Fixação do trilho mais difícil afrouxamento • Furos seção enfraquecida • Socaria mais complicada Dormentes de aço • Vantagens: • Vida útil elevada • Maior estabilidade lateral da via • Possibilidade de emprego de diversos tipos de fixação • Manutenção rígida da bitola, mesmo em curvas de pequenos raios • Permite a utilização em qualquer traçado • Facilidade de manuseio devido ao pequeno peso • Permite reutilização após acidente na linha Dormentes de aço • Desvantagens: • Grande propagador de ruídos • Dificuldade de isolamento elétrico • Alto custo inicial • Possibilidade de corrosão química galvânica • Pouca tradição no uso acarreta desconhecimento prático Dormentes de concreto • Alternativa aos altos custos de dormentes de madeira e de aço Dormentes de concreto • Choques e vibrações originavam fissuras que culminavam por romper o dormente Três principais tipos: • Concreto protendido (monobloco) • Misto ou Bi-bloco • Poli-bloco Dormentes de concreto • Monobloco protendido: • Desenvolvido para a face inferior central ser mais alta com protensão reforçada Dormente de concreto • Vantagens: • Vida útil prevista é elevada • Confere grande estabilidade à via • Invulnerabilidade ao fogo • Invulnerabilidade a insetos e fungos • Possibilidade de fabricação próximo ao local de uso • Possibilidade de produção ilimitada • Manutenção rígida da bitola • Facilidade do controle de qualidade de fabricação • Facilidade de inspeção • Menor taxa de aplicação por km Dormente de concreto • Desvantagens: • Alto custo e investimento inicial • Dificuldade de manuseio devido ao peso • Maior destruição devido à descarrilhamentos• Insuficiência de dados sobre a vida útil • Não pode ser aplicado em juntas de trilhos • Exige maior cuidado na distribuição do lastro para evitar apoio na parte central • Exige maior cuidado na socaria, para não danificar as bordas • Necessita de maior volume de lastro Dormentes de concreto • Dormente misto ou bi-bloco: • Dormente Vagneux: criado na França • Modelo mais moderno: dormente RS • Roger Soneville (SNCF) • Peso: 180 kgf • Armadura do bloco: cintamento • Únicos a suportarem tráfego de 100milhoes de toneladas em piores condições Dormentes de concreto Dormentes de concreto • Vantagens: • Vida útil prevista elevada • Confere estabilidade à via • Invulnerabilidade ao fogo • Invulnerabilidade a insetos e fungos • Possibilidade de fabricação próximo ao local de uso • Possibilidade de produção ilimitada • Manutenção rígida da bitola • Facilidade do controle de qualidade de fabricação • Facilidade de inspeção • Relativa facilidade de manuseio, por ter menos peso • Maior possibilidade de aproveitamento em casos de acidente Dormentes de concreto • Desvantagens: • Alto custo e investimentos inicial • Não suporta impactos nas juntas • Insuficiencia de dados sobre a vida útil • Não pode ser aplicado em juntas de trilhos • Não permite utilização em aparelhos de mudanças de vias (AMVs), cruzamento e pontes • Exige maior cuidado na socaria • Exige boa infraestrutura • Maior vulnerabilidade em caso de acidentes • Necessita maior volume de lastro • Não permite aproveitamento com cargas acima das projetadas Dormentes de concreto • Dormente poli-bloco: • Também chamado de dormente FB • Projetado por Franki-Bagon • Dois blocos de extremidade de CA • Ligados por viga de CA com aço tensionado até 15tf com coxins
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