Aula 10 - Superestrutura ferroviária - Função e Constituição da Via Permanente - PARTE 2

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SUPERESTRUTURA VIÁRIA
PUC Minas – Unidade Barreiro
Engenharia Civil
Prof. Eng. Raphael Santos
SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA
FERROVIAS – Dormente
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).
FERROVIAS – Dormente
Para desempenhar tais funções, os dormentes deve ter as 
seguintes qualidades:
 As dimensões no comprimento e na largura devem 
fornecer uma superfície de apoio suficiente para que a taxa 
de trabalho no lastro não ultrapasse os limite admissíveis;
 Sua espessura lhe dê necessária rigidez, permitindo, 
entretanto alguma elasticidade;
 Suficiente resistência aos esforços;
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FERROVIAS – Dormente
Para desempenhar tais funções, os dormentes deve ter as 
seguintes qualidades:
 Permitir, com relativa facilidade, o nivelamento do lastro 
(socaria) na sua base;
 Durabilidade;
 Que se oponha eficazmente aos deslocamentos 
longitudinais e transversais da via;
 Permitir boa fixação do trilho, isto é, uma fixação firme sem 
ser excessivamente rígida.
FERROVIAS – Dormente
Taxa de dormentação - Número médio de dormentes por 
quilômetro de via permanente
FERROVIAS – Dormente
Os dormentes podem ser dos seguintes materiais:
– Madeira
– Aço
– Concreto
– Material sintético
FERROVIAS – Dormente de Madeira
Reúne quase todas as qualidades exigidas para o dormente;
 Até o presente, o principal tipo de dormente;
 A introdução dormente de concreto e o de aço visam 
substituí-lo devido a fatores como a escassez, 
reflorestamento deficiente e o uso de madeiras;
 Os de madeira de lei, difícil de achar hoje em dia, de 
sucupira chegam a durar 30 anos;
 Relativamente leves: 70kg
FERROVIAS – Dormente de Madeira
FERROVIAS – Dormente de Madeira
 A escolha do dormente de madeira está, portanto, 
condicionada a estes fatores:
– Pela sua resistência à destruição mecânica – pela dureza e
coesão da madeira;
– Pela sua resistência ao apodrecimento (ação de fungos);
– Pela maior ou menor facilidade de obtenção;
– Por razões de ordem econômica.
FERROVIAS – Dormente de Madeira
As dimensões dos dormentes variam conforme a bitola.
FERROVIAS – Dormente de Madeira
VANTAGENS DESVANTAGENS
– Leves e de fácil manuseio;
– Serragem, furação e entalhamento fácil;
– Fixação fácil dos trilhos e placas de apoio;
– São pouco afetados pelas severas 
condições de manuseio e de transporte;
– Não são atacados por resíduos industriais 
poluidores da atmosfera;
– Possuem valor residual.
– Menor vida útil;
– Sofrem a ação de fungos, insetos e fogo;
– Permitem gradual abertura da bitola e 
queda das condições da linha pelo 
afrouxamento das fixações com o 
consequente desgaste da via;
–Os dormentes especiais para os AMV’s são 
de preço elevado e de difícil aquisição;
– Exigem maior área de armazenagem e 
secagem quando tratados.
FERROVIAS – Dormente de Aço
 De modo geral, estes dormentes consistem em uma chapa 
de aço laminado, em forma de “U” invertido, curvada em suas 
extremidades a fim de formar garras que se introduzem no 
lastro e se opõe ao deslocamento transversal da via.
 O dormente metálico é, relativamente, leve e de fácil 
manuseio e assentamento. Essa leveza, entretanto, é 
indesejável para linhas de tráfego pesado.
FERROVIAS – Dormente de Aço
FERROVIAS – Dormente de Aço
 O aço é, também, grande propagador dos ruídos devidos às 
vibrações do tráfego e sendo bom condutor de eletricidade, 
dificulta o isolamento entre as duas filas de trilhos que é 
necessário para os circuitos de sinalização da linha.
 O dormente de aço apresenta maior rigidez e fixação do 
trilho mais difícil.
FERROVIAS – Dormente de Aço
FERROVIAS – Dormente de Aço
FERROVIAS – Dormentes de Aço
VANTAGENS DESVANTAGENS
– Material perfeitamente 
homogêneo;
– Longa vida útil;
– Boa resistência aos esforços 
transversais.
– Maior dificuldade para socaria e 
nivelamento;
– Falta de isolamento elétrico em 
linhas sinalizadas;
– Necessidade de linha com alto 
padrão de lastro e isenta de impactos 
na superfície de rolamento.
FERROVIAS – Dormente de Concreto
 O concreto e o aço utilizados obedecem as especificações 
correntes para esses materiais e a fabricação, cura e 
manuseio das peças são as mesmas dos artefatos de 
concreto em geral.
 Relativamente pesados de 240kg a 300kg, demandando 
máquinas para assentamento e manutenção.
FERROVIAS – Dormente de Concreto
Podem ser de três tipos:
 Concreto protendido (mais usado em ferrovias de carga)
 Mistos ou polibloco
 Bi-bloco
FERROVIAS – Dormente de Concreto
FERROVIAS – Dormente de Concreto
FERROVIAS – Dormente de Concreto
FERROVIAS – Dormentes de Concreto
VANTAGENS DESVANTAGENS
– Longa vida útil;
– Peso elevado, proporcionando mais 
elasticidade à via;
– Resistência aos agentes atmosféricos;
– Características físicas e mecânicas 
uniformes;
– Redução dos custos de manutenção da via.
– Necessidade de processo de fabricação 
apurado;
– Dificuldade de transporte e manuseio 
devido ao peso elevado;
– Dificuldade de fixação eficaz;
– Necessidade de linha com alto padrão de 
lastro e nivelamento;
– Perda total em caso de acidente.
FERROVIAS – Dormente de Plástico
 Podem ser confeccionados a partir de material reciclado;
 Possui o mesmo formato dos dormentes de madeira e 
podem ser usados de modo conjunto na mesma linha;
 Produção e aplicação ainda em escala inicial.
FERROVIAS – Dormente de Plástico
FERROVIAS – Dormente de Plástico
FERROVIAS – Dormentes de Plástico
VANTAGENS DESVANTAGENS
– Mais leve do que o dormente de madeira;
– Não racha, nem trinca;
– Eletricamente não condutivo;
– Mantém suas propriedades físicas sem 
deterioração;
– Utiliza mesma fixação dos dormentes 
existentes;
–Absorve vibrações preservando o material 
rodante e a geometria da via;
– Impermeável a água e a efeitos biológicos;
– Resistente a óleo Diesel, mineral e graxa;
– Livre de produtos químicos tóxicos;
– 100% reciclável.
– É destruído pela ação do fogo ou contato 
com objetos de temperatura elevada;
– Pode sofrer concorrência direta dos 
dormentes de madeira em países com 
reservas florestais abundantes;
– Material feito a partir do petróleo (fonte 
não renovável) cujo preço está sujeito a 
elevações significativas no mercado 
internacional;
–Tecnologia em desenvolvimento e 
consolidação no mercado
ferroviário.
FERROVIAS - Dormentes
FERROVIAS – Grade
A Grade da ferrovia é formada pelo trilho e o dormente e os 
elementos de fixação.
 Preparada antes de se colocar o lastro;
 Depois de pronta ela é levantada e coloca-se o lastro e 
procede-se a socaria.
FERROVIAS – Grade
FERROVIAS - Subleito ou plataforma
 A plataforma ferroviária é a superfície final resultante da 
terraplenagem que limita a Infraestrutura.
 É considerada como suporte da estrutura da via, da 
qual recebe, através do lastro, as tensões devidas ao 
tráfego e também as cargas das demais instalações 
necessárias à operação ferroviária (posteamento, 
condutores, cabos, sinalização, etc).
FERROVIAS – Subleito ou plataforma
 Assim como no caso das rodovias, as características 
físicas dos solos nas ferrovias são determinados a partir de 
métodos tais como: identificação visual, granulometria, 
sedimentação, limite de liquidez, limite de plasticidade, 
índice de plasticidade, ISC, etc.
FERROVIAS – SublastroO sublastro é o material granular regularmente distribuído 
entre o lastro e o subleito, com a finalidade de:
 Melhorar a capacidade de suporte da plataforma
 Evitar a penetração do lastro na plataforma
 Aumentar a resistência do leito à erosão e a penetração de 
água, concorrendo para uma boa drenagem da via
 Permitir relativa elasticidade ao apoio do lastro para que a via 
permanente não seja rígida
FERROVIAS – Sublastro
Material para o sublastro
– IG (Índice de Grupo) = 0 (zero)
– LL (Limite de Liquidez) = máximo de 35
– IP (Índice de Plasticidade) = máximo de 6
– Expansão máxima de 1%
– CBR (Índice de suporte Califórnia) - mínimo de 30%
FERROVIAS – Lastro
 É o elemento da superestrutura situado entre os 
dormentes e a plataforma. Geralmente é composto por 
pedra britada, mas também pode ser composto por terra, 
cascalho, escória, areia.
 Elemento da estrutura onde são assentados os dormentes. 
Sua altura, na via principal de circulação, é de 20 a 25 
centímetros, sendo esta altura medida a partir da face 
inferior do dormente.
FERROVIAS – Lastro
MATERIAIS UTILIZADOS
 Terra - é o mais barato, porém, o de pior qualidade. É 
normalmente, saturável pela água, causando 
desnivelamento na linha (“linha laqueada”), o que é a 
causa mais frequente de descarrilamentos;
 Areia - é drenante, pouco compressível, mas facilmente 
deslocada pela água. Tem o inconveniente de produzir 
poeira e é extremamente abrasiva. Produz desgaste no 
material rodante e desconforto aos passageiros;
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FERROVIAS – Lastro
MATERIAIS UTILIZADOS
 Cascalho - é um bom tipo de lastro que, quando britado, 
forma arestas vivas. Pode ser utilizado na forma natural 
encontrada nas cascalheiras. Deve ser lavado para ser 
separado de terra e outras impurezas;
 Escória - algumas escórias de usinas siderúrgicas têm 
dureza e resistência compatíveis com aplicação. São 
utilizadas em linhas próximas das usinas;
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FERROVIAS – Lastro
Escória de aciaria
FERROVIAS – Lastro
MATERIAIS UTILIZADOS
 Pedra Britada - é o melhor tipo de lastro. É resistente, 
inalterável aos agentes atmosféricos e químicos e 
permeável, permitindo um perfeito nivelamento (socaria) do 
lastro. O lastro fica elástico e não produz poeira.
FERROVIAS – Lastro
FERROVIAS – Lastro
Soca ou socaria: É o processo de se compactar o lastro 
por meio manual ou por meio mecanizado.
FERROVIAS – Lastro
Soca ou socaria: É o processo de se compactar o lastro 
por meio manual ou por meio mecanizado.
FERROVIAS – Lastro
Funções:
 Distribuir de forma uniforme sobre a plataforma os 
esforços resultantes das cargas dos veículos, produzindo 
uma taxa de trabalho menor na plataforma;
 Impedir os deslocamentos dos dormentes, vertical como 
horizontalmente;
 Formar um suporte, até certo limite de forma elástica, 
atenuando as trepidações resultantes da passagens dos 
veículos rodantes;
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FERROVIAS – Lastro
Funções:
 Sobrepondo-se a plataforma, suprimir suas 
irregularidades, formando uma superfície contínua e 
uniforme para os dormentes e trilhos;
 Facilitar a drenagem da superestrutura.
FERROVIAS – Lastro
Para desempenhar tais funções, o lastro deve ter as 
seguintes qualidades:
 Suficiente resistência aos esforços transmitidos; 
 Possuir elasticidade limitada para abrandar os choques;
 Ter dimensões que permitam sua interposição entre os 
dormentes e abaixo dos mesmos;
 Ser resistente aos agentes atmosféricos;
 Não produzir pó, prejudicial ao material rodante;
 Deve ser permeável para uma boa drenagem.
FERROVIAS – Lastro
As especificações adotadas em nosso país seguem tanto 
quanto possível as especificações da AREMA (American 
Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association).
FERROVIAS – Lastro
Material para o lastro
- Massa específica ≥ 2700 Kg/cm³
- Abrasão Los Angeles ≤ 35%
- Resistência à ruptura: 700 kg/cm²
- Granulometria: dimensões entre 2 e 6 cm (¾”≤ d ≤ 2 ½)
- Substâncias nocivas: a quantidade de substâncias nocivas
e torrões de argila não deve ultrapassar 1%
Aparelhos de Mudança de Via (AMV) 
FERROVIAS – AMV
Os aparelhos de mudança de via são dispositivos metálicos
que permitem a bifurcação de uma via férrea ou,
inversamente, a união de duas vias.
• AMV comuns
• AMV especiais
FERROVIAS – AMV
AMV comuns
FERROVIAS – AMV Comuns
Agulhas: As agulhas são peças móveis e invariavelmente
paralelas entre si. São ligadas por uma barra de ferro,
chamado tirantes das agulhas, ao aparelho de manobra.
FERROVIAS – AMV Comuns
FERROVIAS – AMV Comuns
Coração ou Jacaré: Peça que permite materializar a
interseção de dois trilhos, permitindo passagem das rodas
numa ou noutra linha. É a parte principal de um AMV. Pode
ser constituído de trilhos comuns cortados, usinados e
aparafusados e cravados a uma chapa de aço que se
assenta no lastro.
FERROVIAS – AMV Comuns
FERROVIAS – AMV Comuns
Contratrilhos: São trilhos de comprimento adequado,
colocados junto aos trilhos externos e de um lado e outro
do coração tendo por finalidade “puxar” o rodeiro (eixo com
rodas) para fora, evitando que os frisos das rodas se
choquem contra a ponta do coração.
FERROVIAS – AMV Comuns
FERROVIAS – AMV Especial
Carretão
FERROVIAS – AMV Especial
Girador
FERROVIAS – Triângulo de reversão