Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNICAP – Universidade Católica de Pernambuco Prof. Glauber Carvalho Costa / Prof. Eduardo Oliveira Barros Disciplina de Ferrovias Via Permanente - Parte 2- Fixações e Dormentes Aula 7.2 Recife, 2016 Superestrutura Ferroviária 1. Trilhos 2. Fixações do trilho ao Dormente 3. Dormentes 4. Lastro � 4. Lastro 5. Sublastro 6. Talas de junção 7. Aparelhos de Via Superestrutura Ferroviária Material Rodante Lastro � Trilho Fixação Tala de Junção Dormente Boleto Alma Patim Detalhe do Trilho Placa de apoio Fixações do Trilho ao Dormente � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho As fixações ferroviárias são utilizadas para manter os trilhos corretamente posicionados nos dormentes. Deste modo, elas evitam que os trilhos sofram deslocamentos verticais, laterais e longitudinais provocados pelos esforços das rodas dos veículos e pela variação de temperatura. Existem numerosos tipos de fixações, os quais podem ser divididos em dois grupos: as rígidas e as elásticas. Pregos de linhas e parafusos (Tirefond) são as fixações rígidas mais usuais. No entanto elas se afrouxam com o tempo por causa dos impactos e da vibração da via. As fixações elásticas são as mais utilizadas por não se soltarem com a passagem dos veículos, mantendo assim uma pressão constante sobre o trilho. A escolha da fixação depende das características dos dormentes e da seção transversal do trilho. Placas de apoio, instaladas entre trilhos e dormentes, são necessárias em dormentes de madeira para proteger o material contra o desgaste mecânico e para aumentar a capacidade de suporte da madeira (SELIG; WATERS, 1994). Também são necessárias em dormentes de concreto pelo mesmo motivo, sendo usual a utilização de palmilhas elastoméricas entre trilho e placa de apoio para evitar a concentração de tensões no concreto do dormente e para contribuir com a elasticidade da via. Estas palmilhas colaboram ainda com a adequação das características de transmissibilidade de vibrações entre trilho e dormente. � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Rígidas: � Pregos de linha; � Tirefões. Fixações Elásticas: � Fixação Pandrol; � Fixação Nabla; � Fixação Vossloh SKL-12; Resumo dos principais modelos de Fixação � Fixação Vossloh SKL-12; � Clip elástico D.E. � Fixação RN; � Fixação Deenik; � Fixação K (ou GEO). � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho A diferença entre ambos os tipos de fixação torna-se mais evidente a partir de diagramas força de tração VS tempo. Do ponto de vista das forças de ligação, estas variam segundo o sistema de fixação utilizado. A maioria desses sistemas oferece forças de ligação variando entre 750 – 1.250 kg para dilatações entre 5 – 15 mm. � Fonte: Profillidis modificado, 2006 Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Rígidas • Prego de Linha ou Grampo de Linha Tem seção retangular e é terminado em forma de cunha. Deve ser cravado a golpes de marreta em um pré-furo. Apresenta a, inconveniente, tendência, de rachar o dormente. Oferece pouca resistência ao arrancamento (2 200 kgf) e a eventual folga entre ele e o patim permite a movimentação longitudinal dos trilhos. � Prego de linha Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Rígidas • Tirefond (Tirefão) É uma espécie de parafuso de “rosca soberba”, em cuja cabeça adapta-se uma chave especial ou cabeçote de uma máquina chamada “tirefonadeira”, utilizada para aparafusá-lo ao dormente. Esta fixação fica mais solidária com a madeira, sacrifica menos as fibras da madeira e oferece maior resistência ao arrancamento (7 000 kgf). � Tirefond Fixações Rígidas Fixação com Tirefond (Tirefão) Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Rígidas Fixação com Tirefond (Tirefão) Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Superestrutura Ferroviária - Fixações do trilho ao Dormente Fixações Rígidas • Arruela tipo Grower 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 à porca. A arruela mais usada é a do tipo Grower. A arruela tipo Grower absorve vibrações e, mesmo quando se dá um ligeiro afrouxamento da porca, mantém o aperto desejado.Vídeo https://www.youtube.com/watch?v=05J5I84zF1A � Arruela tipo Grower Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Elásticas: As fixações elásticas mantém a pressão constante sobre o trilho, não afrouxando-se com o tráfego. � Fixação Pandrol; � Fixação Nabla; � Fixação Vossloh SKL-12; � Clip elástico D.E. � Fixação RN; � Fixação Deenik; � Fixação K (ou GEO). Resumo dos principais modelos de Fixação � Fixação K (ou GEO). � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Elásticas: � Fixação Pandrol; � Fixação Nabla; � Fixação Vossloh SKL-12; � Clip elástico D.E. Resumo dos principais modelos de Fixação � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho � Fixador do Tipo Pandrol – Metrô do Recife/PE Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixador do Tipo Pandrol – Metrô do Recife/PE � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Elásticas: � Fixação Pandrol; � Fixação Nabla; � Fixação Vossloh SKL-12; � Clip elástico D.E. Resumo dos principais modelos de Fixação � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Elásticas: � Fixação Pandrol; � Fixação Nabla; � Fixação Vossloh SKL-12; � Clip elástico D.E. Resumo dos principais modelos de Fixação � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Elásticas: � Fixação RN; � Fixação Deenik; � Fixação K (ou GEO). Resumo dos principais modelos de Fixação � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Fixações Elásticas: � Fixação RN; � Fixação P2; � Fixação K (ou GEO). Resumo dos principais modelos de Fixação � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Retensores de Trilhos Para impedir o deslocamento dos trilhos no sentido longitudinal (caminhamento), é utilizado o acessório chamado de “retensor” que tem por finalidade transferir para o dormente, o esforço longitudinal que tende a deslocar o trilho. O retensor é preso por pressão ao patim do trilho e fica encostado à face lateral do dormente, transmitindo- lhe assim os esforços longitudinais que são, através deste, transmitidos ao lastro. Como as fixações elásticas, praticamente, impedem o deslocamento longitudinal dos trilhos, neste caso o retensor tem papel complementar para a pregação das placas, sendo, no entanto, indispensável no casoretensor tem papel complementar para a pregação das placas, sendo, no entanto, indispensável no caso das fixações rígidas. Segundo Brina (1979), o tipo de retensor mais eficiente é o tipo FAIR que é apresentado sob duas variações: FAIR T e FAIR V. � Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho Retensores de Trilhos �� Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho �� Retensores Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho �� Fonte: Material Didático do Curso de Engenharia Civil - Departamento de Produção da UFES- Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho �� Fonte: Material Didático do Curso de Engenharia Civil - Departamento de Produção da UFES- Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Superestrutura Ferroviária - Fixações do Trilho �� Fonte: Material Didático do Curso de Engenharia Civil - Departamento de Produção da UFES- Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Superestrutura Ferroviária – Placa de Apoio Tipo Comprimento Largura Peso p/ Placa KG Diâmetro do Furo Nº de Furosmm mm PA-25 228,6152,4 3,2 ∅ 19 3 Placas de apoio A placa de apoio distribui a tensão do trilho no dormente e é o acessório base da maioria das fixações dos trilhos. �� Fonte: http://www.trilhos.com.br/contra-trilho.html PA-25 228,6 152,4 3,2 ∅ 19 3 PA-32 228,6 152,4 3,2 ∅ 19 3 PA-37 228,6 152,4 3,2 ∅ 20 3/4 PA-45 254,0 158,8 3,8 ∅ 19 3/4 PA-50 266,7 196,9 5,3 ∅ 19 3/4 PA-57 330,2 196,9 8,9 ∅ 23,8 6 PA-68 406,4 196,9 13,9 ∅ 23,8 6 Superestrutura Ferroviária – Placa de Apoio �� Fonte: Material Didático do Curso de Engenharia Civil - Departamento de Produção da UFES- Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Superestrutura Ferroviária – Placa de Apoio �� Fonte: Material Didático do Curso de Engenharia Civil - Departamento de Produção da UFES- Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Superestrutura Ferroviária – Placa de Apoio � Fonte: Material Didático do Curso de Engenharia Civil - Departamento de Produção da UFES- Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Placa de Apoio Fixador do Tipo Deenik Superestrutura Ferroviária – Placa de apoio Fixador do Tipo Deenik � Placa de Apoio Fixador do Tipo Pandrol Placa de Apoio Placa de Apoio Superestrutura Ferroviária – Placa de apoio Placa de Apoio Placa de Apoio Placa de Apoio Orelhas �� Superestrutura Ferroviária – Placa de apoio �� Fonte: Material Didático do Curso de Engenharia Civil - Departamento de Produção da UFES- Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Superestrutura Ferroviária – Fixações Segundo a 80-EG-000A-18-0001 Rev2 da VALEC, Tabela para padronização dos Raios sempre que possível deverá ser seguida a tabela a seguir: �� Placa Amortecedora de Borracha �� Superestrutura Ferroviária - Palmilhas Placa amortecedora de borracha A placa amortecedora de borracha ou Palmilha, é uma placa interposta entre o patim do trilho e a placa de apoio ou entre o patim do trilho e o dormente, para absorção das vibrações decorrentes dos esforços dinâmicos. Seus Requisitos encontram-se especificados na Norma ABNT-NBR-11448/1988 (EB- 1920). �� Vídeo – Instalação Fixação Pandrol ��https://www.youtube.com/watch?v=bwhAEMo0JCY Vídeo – Instalação Fixação Pandrol Fastclip 1 ��https://www.youtube.com/watch?v=aULa_Mx8-VU Vídeo – Instalação Fixação Pandrol Fastclip 2 ��https://www.youtube.com/watch?v=fIBlM8jElIA Vídeo – Instalação Fixação Pandrol Fastclip � https://www.youtube.com/watch?v=4Uf4FZWfU6g Vídeo – Instalação Fixação Pandrol Fastclip � https://www.youtube.com/watch?v=3u2SbezwV_Q Dormentes �� Dormentes Ferroviários Os dormentes são componentes transversais à via e perpendiculares aos trilhos cujas principais funções são: 1. Garantir suporte adequado e seguro dos trilhos; 2. Manter a bitola e a estabilidade vertical, lateral e longitudinal da via; �� 3. Transmitir as cargas provenientes dos trilhos o mais uniformemente possível para o lastro; 4. Amortecer, parcialmente, as vibrações. Para cumprir suas finalidade, será necessário ao dormente que: a) Suas dimensões, no comprimento e na largura, forneçam uma superfície de apoio suficiente para que a taxa de trabalho no lastro não ultrapasse os limites relativos a este material; b) Sua espessura lhe dê a necessária rigidez, permitindo entretanto alguma elasticidade; Dormentes Ferroviários c) Tenha suficiente resistência aos esforços solicitantes; d) Tenha durabilidade e fácil manuseio; e) Permita, com relativa facilidade, o nivelamento do lastro (socaria), na sua base; f) Oponha-se, eficazmente, aos deslocamentos longitudinais e transversais da via; g) Permita uma boa fixação do trilho, isto é, uma fixação firme, sem ser, excessivamente, rígida �� Superestrutura Ferroviária - Dormentes Madeira Concreto Plástico Aço Tipos de Materiais �� Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes Os dormentes de madeira são classificados quanto à forma em: 1. Roliço: dormente utilizado na sua forma mais natural, com cortes horizontais feitos apenas nos pontos de madeira; 2. Semi-roliço: dormente que apresenta apenas a parte superior serrada, onde se fixarão os grampos; �� 3. Duas faces: dormente que apresenta duas faces serradas e duas faces abauladas. As faces serradas ficam ferrovia e servem para apoio e fixação dos pregos; 4. Prismático: dormente em que as quatro faces são serradas e a peça é esquadrinhada. É a forma mais aprimorada de dormente. Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dimensões de dormentes de madeira serrados (NBR 7511). Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dimensões de dormentes de madeira duas faces (NBR 7511). Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes ABNT NBR 7511:2005 estabelece valores para as dimensões dos dormentes, de acordo com a bitola. �� Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Fonte: Material Didático do Curso de Engenharia Civil - Departamento de Produção da UFES- Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes Fotografias das Obras do METROREC linha Sul – ano de 2001 �� Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes Fotografias das Obras do METROREC linha Sul – ano de 2001 �� Dormente de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes ���������� � �� �������� �������� ������ ��� �������� �� � ������ � ���� ��� ��������� ��� � ��� ��� �����!�� �� "����� � � �� #���� �������!�� � ������!��$ �� %��&������ � ���#�'� �� ������ � ������ ������(���� ������� ��������� �� � ������ ������(���� ������� ��������� � )�� ����� ������� � "��*�� �� �������� � +�� %��� ��� ��������� �� ��� , ����� ���!�� %�������� �� ���"��-���� � �� ��� � "������ � )�� ��� .��� � "��*� � ����!�� ��� �� ��� ��� ����� ���%��/ ��� �� ������� � 0 �����!�� �������� � "�� ������ � ��� ���� ���� ����$ ���� ��������� %��� ������� %�� � ���#�'� �� ������ Autoclave Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Madeira no interior de um autoclave Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Vídeo Fabricação Dormentes de Concreto ��https://www.youtube.com/watch?v=_VIn3gZTwQo Vídeo Fabricação Dormentes de Madeira ��https://www.youtube.com/watch?v=H4XwWCIhXtU Dormente de Aço Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Dormente de Aço Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Dormente de Aço Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Aço Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Aço Superestrutura Ferroviária - Dormentes ��������� � ���� ��� ���������� � 1��� .��� ��� ���$ ����� �� � ����� � 2 ������ � ��� �3*���$ ��� ����� ������ � ���"��-���� � � ��� � "������ � ������ "��*� ����� �� �������!��� � 4����%���� �� %���$ � �� �� � 2 ���� "���/ ��$ � "��� ��#�� �������� �� � 2 ���� "���/ ��$ � "��� ��#�� �������� �� �������� � ���� ��������� � �������%!�� �� � � ��'� �� ��� � � �� %�� ��� ���� �� �����!��� � +�� �� %����� , �����!�� �� "������ � ���� ��"������!�� �*�'� ���� �. ��� �� ����� ��!5�� � ����!� �� #��*� �� �������� � +�� � �������� �������$ � ��� �� %�� ��� � ��'����!� �� ���#�'�� � 0 �� %�� ������ ��� ������� ����-� ���'� ������� �� ����� ����� �� �� � ��� ���� �� �!�$ ��������� #�'� �� ���-�� #��������� � ��� ������� %� � ���#�'� �*�'���� ����� ��!5�� ������ �� #��*�� ��������� �� �� %�������� Superestrutura Ferroviária - Dormentes Os primeiros dormentes de concretoforam inicialmente produzidos no final do século XIX, embora fossem muito pouco usados até a década de 1940, época em que começou a escassez de madeira, sobretudo na Europa, devido à 2ª Guerra Mundial. No início, os dormentes de concreto eram afetados por muitas trincas e fissuras, especialmente no meio da peça, devido principalmente à vibração gerada pelo tráfego e ao apoio irregular sobre o lastro, uma vez que submetido às altas cargas, o momento fletor é Dormente de Concreto �� apoio irregular sobre o lastro, uma vez que submetido às altas cargas, o momento fletor é extremamente elevado. Nos últimos 60 anos houve considerável progresso na fabricação de dormentes de concreto em consequência de inúmeras pesquisas realizadas, tornando-o uma opção atrativa em muitos casos. Depois de todos esses anos de pesquisas e de diversos modelos estudados, apenas dois tipos se mostraram econômica e tecnicamente viáveis, sendo eles os dormentes bi-bloco de concreto armado e o monobloco de concreto protendido, cada um com vantagens peculiares que os direciona para determinado uso. �� Superestrutura Ferroviária - Dormentes Dormente de Concreto �� �� Dormente de Concreto Monobloco Base Única Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Concreto Monobloco Base Variável Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Concreto Monobloco Bitola Mista Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Concreto Monobloco Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Dormente de Concreto Monobloco Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Dormente de Concreto Bi-bloco Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente Bi-boco– detalhe do esquema interno da fixação. Dormente de Concreto Armado ou Protendido Superestrutura Ferroviária - Dormentes ��������� � ������ ��� .��� ��� ���$ ����� �� � ����$ �� ��� #�� ����'��� %�� ���������� ������ � 2 ������ � ��� �3*���$ ��� ����� ������ � ���"��-���� � � ��� � "������ � ������ ������(���� ������� ��� ���$ � ��� %��%���� � � �� ��� ���� �� ��� �� �� #���� �� ��� ���� �� ������$ ��"�� ���� ���������� �� ������� � 2 ���� "���/ ��� �� �������� �� �� �������� � ���� ��������� � �������%!�� �� � � ��'� ���� �� �� �� %�� ��� ���� �� �����!��$ ��� � � %�� �� ��� � +�� � ������� �� � ��� %��� ��� ����������� '������ �����-� %��� � ��� � "������ � )� #�� ��" ����� �� ����� �� ��� ��"�� � ��%��#/��� �� ��� ����$ ���� ������/��$ �� ��&�$ ��� ��%���� ���������� ����$ ����� ������/�� #���� ���� � � '����� ����������� � 2 ���� %����� � ���"����!�$ � ��� ��#������ ��� �������!�� � ������!��� � +�� %�� ��� � �����!�� �� "����� �� � ����� �� ��� ������ � 6���� ������� ��� ���$ �� �� %����� �� � ������� � 7*�'� ����!� �� #��*� �� �������� Dormente de Concreto Bi-bloco Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Concreto Bi-bloco Superestrutura Ferroviária - Dormentes Fotografias das Obras do METROREC linha Sul – ano de 2001 �� Dormente de Concreto Bi-bloco Superestrutura Ferroviária - Dormentes Fotografias das Obras do METROREC linha Sul – ano de 2001 �� Superestrutura Ferroviária – Dormentes Segundo a 80-EG-000A-18-0001 Rev2 da VALEC, Tabela para padronização dos Raios sempre que possível deverá ser seguida a tabela a seguir: �� Superestrutura Ferroviária – Dormentes O intervalo entre dois dormentes consecutivos será no mínimo de 25 cm, salvo para as juntas apoiadas. O espaçamento máximo entre dormentes terá os seguintes valores: • Vias Classe I - 60cm; �� • Vias Classe II - 65cm; • Vias Classe III -71cm; • Vias Acessórias com velocidade máxima de 30 km/h - 80cm. Os dormentes deverão ter formas e dimensões detalhadamente especificadas, tendo em vista as condições a que estarão submetidos na via férrea. Fonte: http://www.dnit.gov.br/download/sala-de-imprensa/isf-213-projeto-de-superestrutura-da-via-permanente-trilhos-e-dormentes.pdf Vídeo Fabricação de Dormente Protendidos ��https://www.youtube.com/watch?v=HOb6rA9BSfE Vídeo Ensaios em Dormente de Concreto � https://www.youtube.com/watch?v=63R7uBY43YM Dormente de Plástico Superestrutura Ferroviária - Dormentes ��������� � 2 "� �������� ��������� � 2 ����� ���� ������� ��� � ������ ��� .��� �� � ���� �� ���$ �� ���-� � %���� �� %��%�������� ��8����� �� � %����� ��� ����� � )�� �������!�� � ������!�� ��� �'���� �� �� ������$ %������ �� �������� �� �� �� #���� ������ � � )�� �������!�� � ������!�� ��� �'���� �� �� ������$ %������ �� �������� �� �� �� #���� ������ � 2 ������ � � � %�� �� ��$ �� ��� , �� %���!�� �� � 9 �� %������� ��������� � 9 �� #�"�� �� ����$ ��� ����� ��� �� ���"��-������ � � ��� � "������ � ���� ��� ��������� � ���&���� �� � ��� ���� �� ������$ �� ��-���� ��� �� ���5�� � �� %���� � ������ ������(���� ������� ���� ��� � �� ������ � � 9$ ����� ��� �� ��'������� ��� ��(� #����� � 2 ���� "���/ ��� �� ������� � 6���� ������� ����� ���� ��� ���� Dormente de Plástico Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Plástico Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Plástico Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dormente de Plástico em AMV Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Vídeo Instalação Placa de Apoio Dormente de Plástico ��https://www.youtube.com/watch?v=RhEt-Obd4A0 Classificação dos Dormentes - Requisitos Superestrutura Ferroviária - Dormentes � 6��#��"�������: ;������� ��� ������� � �������!�� �� �� %�� ������$ � ��'� ��� ���� ������� %��� %�� #��-�� �� ��� ����� �� )�'����!�: <���� ����� �� ��������� � �������� �� #��-� �� �������� ��������$ �������� �� �����!5�� ��� ��'����� �� =��������!��: 0 ��%������� �� ��� ����������� �%3� ��� ��� ������$ �� ��� ��������� ����� ����� �� ����� ����� �� 1��� .���: >���!�� ���� ��� �� �� %������ �� �*���/��� �� ��� #��!��� �� <�������"�������: ?����� , #��������� �� ��� �������!�� � ��� ������!��� �� @����!�� ��������: 6�%������� �� ��%����� ��#����!�� �� %�������� �������� ����� �� ����-��� �� 4�*�����: +��� , ��%������� �� ��� �'����� � ��� � "������ �� @ %�� ��"�����!��: 0 ��%������� �� ��� �"��� �� �/������ � %����!�� � �#����� "���3'���� �� =�����(����: 0 ��%������� �� �������� � �#����� ��������� � ���!�: A ����� �� ��� ���� � �� ��� ������!�� �� ���'� �� � %��/��� %��B����"�������� Classificação dos Dormentes - Requisitos Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Fonte: MARZOLA, GLEYSON Alternativas viáveis para substituição da madeira como dormente Ferroviário, São Paulo, 2004 Classificação dos Dormentes - Requisitos Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Fonte: MARZOLA, GLEYSON Alternativas viáveis para substituição da madeira como dormente Ferroviário, São Paulo, 2004 Empilhamento dos Dormentes de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Empilhamento dos Dormentes de Madeira Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Superestrutura Ferroviária - Dormentes Empilhamento dos Dormentes de Concreto �� Empilhamento dos Dormentes de Concreto Superestrutura Ferroviária - Dormentes �� Dimensionamento Estrutural Dormentes Espaçamento dos Dormentes A norma Ferroviária (RFFSA, 1978), considera que a socaria deve ser feita entre os trilhos a partir de no máximo 30cm ou 40cm antes da vertical de cada trilho, mantendo uma faixa central, não atingida pela socaria, com espessura mínima de 40cm, no caso da bitola larga. � � 6� %�� ����C��C>�� ����CD� E � FC>���8����C��C7�*�C�C7�*�C�����C����-��CD"�����G���'���C��C������ECD� E � FCH��'���C��C>�� ����CD�E �FC7�%�!� ����C�����C��C��� �����CD� E �� Fonte: NABAIS, RUI JOSÉ DA SILVA. Manual Básico de Engenharia Ferroviária 1ª ed. Editora Oficina de Textos, 360 p., 2014. �FC7�%�!� ����C�����C��C��� �����CD� E �� FCI���C��C�������D� �E �� FC>���8����C��C���'�C��C����-�$C��C%����C��C�����'� ����C��C%����C� C���C�C � ����C#�����C��C�����CD� E σσσσ��� FC4�����C�� ���/ ��C��"��C�C������CDJ'#K� LE �� FC6��'�C���8 ���C��C=���CDJ'#E �� FC6��#�������C���8 ���CD ����C /�� �C $�E � FC6��'�C�C���C�����������C��"��C�C��� ����CDJ'#E � FC � ����C��C�������C��C4���-�CD� �E � FC ���������C��C�%���!��CDJ K-ECFC� J K- P P Dormente σσσσadm σσσσadm Dimensionamento Estrutural Dormentes �� Fonte: NABAIS, RUI JOSÉ DA SILVA. Manual Básico de Engenharia Ferroviária 1ª ed. Editora Oficina de Textos, 360 p., 2014. Dimensionamento Estrutural Dormentes Cálculo dos Esforços nos Dormentes Deformações dos Dormentes – Diagrama de Webb �� Fonte: FURTADO NETO, A. (1999) – “Notas de Aulas de Ferrovias” – Originais do Autor; Curitiba/PR; Dimensionamento Estrutural Dormentes Coeficiente dinâmico Para o cálculo do Cd (Coeficiente dinâmico), foi obtida uma expressão de acordo com experiência efetuadas na Alemanha. Se compararmos as citações mais antigas com essa expressão mais moderna, constatamos que e seus valores serão mais baixos do que as inicialmente adotadas em projetos viários. Naturalmente que o coeficiente de impacto tem que levar em conta o padrão da via e os valores mais baixos para Cd foram obtidos em linhas de alto padrão técnico, com fixações elásticas, lastro de boa qualidade e boa plataforma. �� Fonte: BRINA, HELVÉCIO LAPERTOSA. Estradas de ferro.Belo Horizonte, Editora UFMG. Vol.1 e2, 1983. Portanto para de padrão médio ou inferior, julga-se ser mais prudente usar um coeficiente de impacto entre 1,3 e 1,4, conforme a velocidade, ficando do lado da segurança. Cd = Coeficiente dinâmico (valor mínimo 1,4) V = velocidade de operação (km/h) Dimensionamento Estrutural Dormentes 7�*��C��C=���� �� Dimensionamento Estrutural Dormentes Dimensionamento Dormentes d ������ ����� ����� �� d = Distância entre eixos dos Veículos Dimensionamento Estrutural Dormentes >� ������� ����C>�� ����� O valor de “P”, não deverá ser o peso descarregado pela roda mais pesada, como de início poderia parecer, já que, em virtude da rigidez do trilho e deformação elástica da linha, existirá distribuição de carga para os dormente vizinhos. (1) (2) Fonte: BRINA, HELVÉCIO LAPERTOSA. Estradas de ferro.Belo Horizonte, Editora UFMG. Vol.1 e2, 1983. Pr = Peso da roda mais pesada (kgf) Cd = Coeficiente dinâmico (valor mínimo 1,4) d = Distância entre eixos dos Veículos a = Distância entre centros dos dormentes d/a = Coeficiente Redutor V = velocidade de operação (km/h) � FC6��'�C�C���C�����������C��"��C�C��� ����CDJ'#E Pr Pr d a Dimensionamento Estrutural Dormentes Cálculo dos Esforços nos Dormentes de Madeira Verificação das condições de trabalho dos dormentes de madeira: � FC6��'�C�C���C�����������C��"��C�C��� ����CDJ'#E � � 6� %�� ����C��C>�� ����CD� E � FC>���8����C��C7�*�C�C7�*�C�����C����-��CD� E � FCH��'���C��C>�� ����CD� E t = Espessura do dormente (cm) �� FC6��#�������C���8 ���CD ����C /�� �C $�E�� FC6��#�������C���8 ���CD ����C /�� �C $�E FCH��'���C��C%����C��C�%���C���C����"�C�C����-�CD� E Mmáx FC<�*� �C � ����C#�����$C��C��� ����CDJ'#�� E ! FC<3����C����������$C��C��� ����CD� �E ELastro = Espessura média do Lastro (cm) σ σ σ σ FC<�*� �C������C��C#��*��$C��C��� ����CDJ'#K� �E σσσσ��� = 4�����C�� ���/ ��$C,C#��*��CDJ'#K� �E P P Dormente σσσσadm σσσσadm Exemplo 1 - Dimensionamento Estrutural Dormentes �� FC����C%��C��*�CFC��C���������CFC��� CJ'# �� FC����C��C����C ���C%�����CDJ'ECFC��� CJ'# � FC6��'�C�C���C�����������C��"��C�C��� ����CDJ'#EC ��"� �� �������#$� FC � C��� �����KJ �FC7�%�!� ����C�����C��C��� �����CD� ECFC K � CFC $�� CFC��� � FC>���8����C�����C7�*��CFC�� � Cálculo dos Esforços nos Dormentes de Madeira Verificar as condições de trabalho dos dormentes de madeira, em um dado trecho ferroviário, onde prevalecem as seguintes condições: � � FC>���8����C�����C7�*��CFC�� � � � 6� %�� ����C��C>�� ����CD� ECFC� � � FC>���8����C��C7�*�C�C7�*�C�����C����-��CD� ECFC �� � FCH��'���C��C>�� ����CD� ECFC��� �� FC6��#�������C���8 ���CD ����C /�� �C $�ECFC $� FCH��'���C��C%����C��C�%���C���C����"�C�C����-�CD� ECFC��� � FC7�%������C��C��� ����CD� ECFC �� %��" FC<�*� �C � ����C#�����$C��C��� ����CDJ'#�� E ! FC<3����C����������$C��C��� ����CD� �E σ σ σ σ FC<�*� �C������C��C#��*��$C��C��� ����CDJ'#K� �E σσσσadm FC4�����C�� ���/ ��$C,C#��*��CDJ'#K� �ECFC � C%�� FC��CJ'# K� � Exemplo 1 - Dimensionamento Estrutural Dormentes Cálculo dos Esforços nos Dormentes de Madeira a 0.56:= d 2.20:= c 70:= b 22:= V 80:= Pe 23000:= Pr Pe 2 := y 25:= L 200:= Cd 1 V2 30000 +:= Cd 1.213= Cd 1.4:= B 105:= hd 16:= P Pr d a Cd⋅:= P 4098.182= kgf Mmáx P L B− y−( )⋅:= Mmáx 35859.091= kgf.m � Mmáx 8 L B− y−( )⋅:= Mmáx 35859.091= kgf.m W b hd 2 ⋅ 6 := W 938.667= cm 3 σ Mmáx W := σ 38.202= kg/cm 2 σadm 77.00:= kg/cm 2 Conclusão: Os esforços existentes, nas condições fornecidas, não superam a capacidade de trabalho admissível do dormente de madeira, à flexão, pois termos que σ < σadm . Exemplo 1 - Dimensionamento Estrutural Dormentes GABARITO - Cálculo dos Esforços nos Dormentes de Madeira 6��'�C�C���C�����������C��"��C�C��� ����CDJ'#EC �� ��$ �� < �* FC<�*� �C � ����C#�����$C��C��� ����CDJ'#�� E ������$ � MCFC<3����C����������$C��C��� ����CD� �E ���$��� NCFC<�*� �C������C��C#��*��$C��C��� ����CDJ'#K� �E ��$� � N�� FC4�����C�� ���/ ��$C,C#��*��CDJ'#K� �E ��$ � N�� FC4�����C�� ���/ ��$C,C#��*��CDJ'#K� �E ��$ Conclusão: Os esforços existentes, nas condições fornecidas, não superam a capacidade de trabalho admissível do dormente de madeira, à flexão, pois termos que N < N�� . Exemplo 2 - Dimensionamento Estrutural Dormentes �� FC����C%��C��*�CFC��$�C���������CFC���� CJ'# �� FC����C��C����C ���C%�����CDJ'ECFC ���� CJ'# � FC6��'�C�C���C�����������C��"��C�C��� ����CDJ'#EC ��"� �� �������#$� FC ���C��� �����KJ �FC7�%�!� ����C�����C��C��� �����CD� ECFC K ���CFC $� CFC� � � FC>���8����C�����C7�*��CFC� � Cálculo dos Esforços nos Dormentes de Madeira Verificar as condições de trabalho dos dormentes de madeira, em um dado trecho ferroviário, onde prevalecem as seguintes condições: � � FC>���8����C�����C7�*��CFC� � � � 6� %�� ����C��C>�� ����CD� ECFC�� � � FC>���8����C��C7�*�C�C7�*�C�����C����-��CD� ECFC ��� � FCH��'���C��C>�� ����CD� ECFC��� �� FC6��#�������C���8 ���CD ����C /�� �C $�ECFC $� FCH��'���C��C%����C��C�%���C���C����"�C�C����-�CD� ECFC��� � FC7�%������C��C��� ����CD� ECFC �� %��" FC<�*� �C � ����C#�����$C��C��� ����CDJ'#�� E ! FC<3����C����������$C��C��� ����CD� �E σ σ σ σ FC<�*� �C������C��C#��*��$C��C��� ����CDJ'#K� �E σσσσadm FC4�����C�� ���/ ��$C,C#��*��CDJ'#K� �ECFC � C%�� FC��CJ'# K� � Exemplo 2 - Dimensionamento Estrutural Dormentes GABARITO - Cálculo dos Esforços nos Dormentes de Madeira 6��'�C�C���C�����������C��"��C�C��� ����CDJ'#EC �����$ < �* FC<�*� �C � ����C#�����$C��C��� ����CDJ'#�� E ������$� MCFC<3����C����������$C��C��� ����CD� �E � ��$��� NCFC<�*� �C������C��C#��*��$C��C��� ����CDJ'#K� �E ��$��� N�� FC4�����C�� ���/ ��$C,C#��*��CDJ'#K� �E ��$ � N�� FC4�����C�� ���/ ��$C,C#��*��CDJ'#K��E ��$ Conclusão: Os esforços existentes, nas condições fornecidas, não superam a capacidade de trabalho admissível do dormente de madeira, à flexão, pois termos que N < N�� . Taxa de dormentação - Número médio de dormentes por quilômetro de via permanente Superestrutura Ferroviária - Dormentes � Superestrutura Ferroviária - Dormentes Espaçamento entre os Dormentes Distância de Eixo a Eixo dos Dormentes � Fonte: NABAIS, RUI JOSÉ DA SILVA. Manual Básico de Engenharia Ferroviária 1ª ed. Editora Oficina de Textos, 360 p., 2014. Superestrutura Ferroviária - Dormentes Novos Sistemas Slab Track Existem vias permanentes que não possuem a camada de lastro. Na maioria destas vias, a superestrutura é apoiada em lajes de concreto armado, e são chamadas Slab Tracks, O aumento da utilização de vias sem laje ocorreu a partir de 1899 quando uma ferrovia nos Estados Unidos colocou lajes de concreto abaixo da via existente para estabilizar parte da via que se encontrava apoiada em solos pouco resistentes. São utilizadas, principalmente, em linhas de trens de alta velocidade, trens leves e em pontes e túneis de ferrovias tradicionais. � linhas de trens de alta velocidade, trens leves e em pontes e túneis de ferrovias tradicionais. Abaixo segue a classificação segundo a disposição dos trilho e dormentes: 1. Embedded rail (via embutida), 2. Resilient baseplate (vias nas quais trilhos apoiam-se em lajes de concreto, as quais encontram-se envolvidas por palmilhas de borracha). 3. Booted sleeper (dormentes bi-bloco com “galochas” de borracha), 4. Cast-in sleeper (o trilho é fixado no dormente por meio de uma base resiliente) 5. Floating slab (o trilho apoia-se em uma laje apoiadas em molas ou borrachas). Superestrutura Ferroviária - Dormentes Embedded rail Booted sleeper Superestrutura Ferroviária - Dormentes Resilient baseplate Superestrutura Ferroviária - Dormentes Resilient baseplate � Superestrutura Ferroviária - Dormentes Resilient baseplate � Vídeo - Superestrutura Ferroviária - Dormentes Slab Track 2 �https://www.youtube.com/watch?v=bFFU3ZI_m_w Vídeo - Superestrutura Ferroviária - Dormentes Slab Track 1 �https://www.youtube.com/watch?v=v8ALd9l-nKI Superestrutura Ferroviária – Normas Dormente de Madeira – Bitola 1,60m 80-EM-031F-58-0004 Trilhos Perfil UIC-60 80-EM-032F-58-0002 Pedra Britada Para Lastro 80-EM-033F-58-0002 Placa de Apoio Para Fixação Elástica 80-EM-041F-58-0002 Tirefão 80-EM-042F-58-0002 Talas de Junção 80-EM-043F-58-0002 Grampo Elástico 80-EM-044F-58-0003 Arruela Dupla de Pressão 80-EM-045F-58-0002 Parafuso, Porca e Arruela Simp.P/ Tala de Junção 80-EM-046F-58-0004 Aparelho de Mudança de Via Nº14 80-EM-047F-58-0006 Gerenciamento 80-ES-017F-90-7001 � Gerenciamento 80-ES-017F-90-7001 Tratamento Para Dormentes 80-ES-034F-58-8000 Soldagem Aluminotérmica 80-ES-035F-99-0001 Soldagem Elétrica Por Caldeamento 80-ES-035F-99-7001 Junta Isolante Colada 80-ES-049F-99-0001 Lançamento, Montagem, Acabamento da Superestrutura 80-ES-050F-18-0100 Passagem de Nível Tipo1 80-ES-059F-17-0001 Marco de Referência 80-ES-059F-18-0001 Marco Quilométrico 80-ES-059F-18-0002 Marco de Segurança 80-ES-059F-18-0003 Sistema de Sinalização de Passagem de Nível 80-ES-070F-83-8001 Mobilização e Desmobilização 80-ES-000F-00-7000 Calços Isolantes 80-ES-000F-00-8003 Dormentes Monoblocode Concreto Protendido 80-ES-000F-11-8006 Normas de Medição e Pagamento 80-NMP-050F-97-1000 Superestrutura Ferroviária - Normas NBR 7641/84 - Via Permanente Ferroviária NBR 8498/91 – Equipamentos para Via Perm. Ferroviária NBR 8361/84 – Dormentes de Concreto – Det. de Resistência de Ancoragem da Fixação NBR 6966/94 – Dormentes de Concreto NBR 7511/05- Dormente de Madeira NBR 7649/88 -Fixação Ferroviária � NBR 7649/88 -Fixação Ferroviária NBR 7914/90 – Lastro – Projeto NBR 8697/84 – Lastro Padrão – Determinação do Teor de Fragmentos Macios e Friáveis NBR 5564/91 – Lastro Padrão NBR 6954/89 – Determinação da Forma do Material do Lastro Padrão NBR 8938/85 – Lastro Padrão – Resistência ao Choque NBR 7591/82 – Tala de Junção NBR 7650/82 – Trilho NBR 7599/82 – Trilhos com Defeito NBR 7640/88 – Defeitos nos Trilhos
Compartilhar