Engenharia Civil - Estradas - Ferrovias

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FACULDADE DE TECNOLOGIA DE CURITIBA
ENGENHARIA CIVIL
ALDINEI F. DA SILVA
ALICE DE LAVOR MATEUS
ANDRÉ LUCAS PADILHA
LUCIANO PEREIRA FERNANDES
FERROVIAS: CONSTRUÇÃO E MANUTENÇÃO
Trabalho acadêmico apresentado à disciplina de Estradas do curso de Bacharelado em Engenharia Civil da FATEC/PR como exigência para obtenção de nota parcial do 1º bimestre.
Prof.ª Gabriela Becker Domingues, MSc.
CURITIBA
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2019
SUMÁRIO
SEÇÃO													PÁGINA
1	INTRODUÇÃO	3
2	DESENVOLVIMENTO	4
2.1	HISTÓRICO DAS FERROVIAS NO BRASIL	4
2.2	CONSTRUÇÃO DE FERROVIAS	7
2.2.1	Especificações de projeto	7
2.2.2	Projeto de Obras Complementares	11
2.2.3	Superestrutura	12
2.2.4	Mesoestrutura	18
2.2.5	Infraestrutura	18
2.3	ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAIS	19
2.3.1	Superestrutura	19
2.3.2	Drenagem	23
2.4	MANUTENÇÃO FERROVIÁRIA	23
2.5	NORMAS	25
2.6	VANTAGENS E DESVANTAGENS	27
3	CONCLUSÃO	28
BIBLIOGRAFIA	29
Link da apresentação: https://prezi.com/view/PjGhtdYBizpkBPs1mMYn/ 
	
	
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INTRODUÇÃO
Desde a revolução industrial as ferrovias tiveram papel fundamental para o de cargas e passageiros. No Brasil, o setor ferroviário passou por auges e decadências e hoje há esperança de novos modelos de regulação atraiam investimentos para o setor pouco desenvolvido no país.
A Engenharia Civil atua em diversos flancos da Engenharia Ferroviária, como: fundações e obras de terra, hidrologia e saneamento, topografia, construções, pontes, transporte e logística, etc, e por isso, para nós, futuros engenheiros, um campo de trabalho com enorme potencial de crescimento no Brasil.
As vias férreas permanentes são construídas em um sistema de lastro, com brita, para dar base à dormentação que, posteriormente, recebe a instalação dos trilhos. A construção é dividida em duas etapas: infraestrutura e superestrutura.
A infraestrutura ferroviária é composta pelo conjunto das obras de arte correntes, e de obras de terraplenagem, seja com cortes ou aterros, desde o subleito, passando pela base até a camada de sublastro. No conjunto, as obras de arte da infraestrutura ferroviária, praticamente, não diferem das obras de arte rodoviárias.
Já a superestrutura ferroviária é composta pelos dormentes, trilhos, conjuntos de fixações dos trilhos aos dormentes e pela camada de lastro, obras de arte especiais, assim como as estações, estacionamentos, pátios de manobras, etc.
A Manutenção da ferrovia engloba os serviços de limpeza e supressão vegetal, substituição de peças, tratamento de erosões, conformação de áreas degradadas, etc.
As normas utilizadas para construção de ferrovias no Brasil devem atender as normas ABNT, e não falta de cobertura da ABNT as normas mais utilizadas são: a americana AREMA e a europeia UIC.
DESENVOLVIMENTO
Neste capítulo faremos uma revisão bibliográfica com base em materiais disponíveis na internet, a fim de realizar uma abordagem geral dos temas relacionados ao título deste trabalho acadêmico.
HISTÓRICO DAS FERROVIAS NO BRASIL
A invenção da locomotiva
A Revolução Industrial, que se processou na Europa e principalmente na Inglaterra a partir do século XIX, surgiu quando os meios de produção, até então dispersos em pequenas manufaturas, foram concentrados em grandes fábricas, como decorrência do emprego da máquina na produção de mercadorias. 
O aumento do volume da produção de mercadorias e a necessidade de transportá-las, com rapidez, para os mercados consumidores, fizeram com que os empresários ingleses dessem apoio a George Stephenson (1781-1848), que apresentou sua primeira locomotiva em 1814. Foi o primeiro que obteve resultados concretos com a construção de locomotivas, dando início à era das ferrovias.
Stephenson, engenheiro inglês, construiu a “Locomotion”, que, em 1825, tracionou uma composição ferroviária trafegando entre Stockton e Darlington, num percurso de 15 quilômetros, a uma velocidade próxima dos 20 quilômetros horários. Em associação com seu filho, Robert Stephenson, fundou a primeira fábrica de locomotivas do mundo. Foi ele considerado, então, o inventor da locomotiva a vapor e construtor da primeira estrada de ferro.
Ao iniciar-se a segunda metade do século XIX, a invenção de Stephenson já se desenvolvia na Europa e na América do Norte. Pelo menos 3.000 quilômetros de via férrea estendiam-se pelo Velho Continente e 5.000 nos Estados Unidos.
Os incentivos do governo imperial
Até a chegada das ferrovias no Brasil, o transporte terrestre de mercadorias se processava no lombo dos burros em estradas carroçáveis.
A primeira ferrovia do Brasil
O grande empreendedor brasileiro, Irineu Evangelista de Souza, (1813-1889), mais tarde Barão de Mauá, recebeu em 1852, a concessão do Governo Imperial para a construção e exploração de uma linha férrea, no Rio de Janeiro, entre o Porto de Estrela, situado ao fundo da Baía da Guanabara e a localidade de Raiz da Serra, em direção à cidade de Petrópolis.
Entusiasta dos meios de transporte, especialmente das ferrovias, a ele se devem os primeiros trilhos lançados em terra brasileira e a primeira locomotiva denominada “Baronesa”. A primeira seção, de 14,5 km e bitola de 1,68m, foi inaugurada por D. Pedro II, no dia 30 de abril de 1854. A estação de onde partiu a composição inaugural receberia mais tarde o nome de Barão de Mauá.
O sistema ferroviário nacional
Em 1922, ao se celebrar o 1º Centenário da Independência do Brasil, existia no país um sistema ferroviário com, aproximadamente, 29.000 km de extensão, cerca de 2.000 locomotivas a vapor e 30.000 vagões em tráfego.
Em 1942 foi criada a Companhia Vale do Rio Doce, que absorveu a Estrada de Ferro Vitória a Minas (construída a partir de 1903). Esta ferrovia foi então modernizada com o objetivo de suportar o tráfego pesado dos trens que transportavam minério de ferro entre as jazidas de Itabira, em Minas Gerais, e o Porto de Vitória, no Espírito Santo.
A Rede Ferroviária Federal S.A. – RFFSA
No início da década de 1950, o Governo Federal, com base em amplos estudos decidiu pela unificação administrativa das 18 estradas de ferro pertencentes à União, que totalizavam 37.000 km de linhas espalhadas pelo país.
Em 16 de março de 1957 foi criada pela Lei n.º 3.115 a sociedade anônima Rede Ferroviária Federal S.A. - RFFSA, com a finalidade de administrar, explorar, conservar, reequipar, ampliar e melhorar o tráfego das estradas de ferro da União a ela incorporadas, cujos trilhos atravessavam o País, servindo as regiões Nordeste, Sudeste, Centro-Oeste e Sul.
O processo de desestatização
De 1980 a 1992, os sistemas ferroviários pertencentes à Rede Ferroviária Federal S.A. – RFFSA e à FEPASA – Ferrovia Paulista S.A., foram afetados de forma dramática, quando os investimentos reduziram-se substancialmente, atingindo, na RFFSA em 1989, apenas 19% do valor aplicado na década de 1980. Em 1984, a RFFSA, encontrava-se impossibilitada de gerar recursos suficientes à cobertura dos serviços da dívida contraída.
Na impossibilidade de gerar os recursos necessários para continuar financiando os investimentos, o Governo Federal colocou em prática ações voltadas à concessão de serviços públicos de transporte de carga à iniciativa privada.
Com o leilão da Malha Paulista (antiga FEPASA incorporada à RFFSA pelo Decreto n. o 2.502, em 18/02/98), concluiu-se o processo de desestatização das malhas da RFFSA.
Em 7 de dezembro de 1999, o Governo Federal, com base na Resolução n.º 12, de 11 de novembro de 1999 do Conselho Nacional de Desestatização e por intermédio do Decreto n. 3.277, dissolve, liquida e extingue a Rede Ferroviária Federal S.A. - RFFSA.
Com essas informações apresentadas de forma abreviada, relataram-se os fatos mais importantes da história ferroviária brasileira, desde as primeiras iniciativas do Governo Imperial, no século XIX, até os dias atuais, ressalvando-se que se ocorreu alguma omissão deveu-se à limitação do tempo disponível para sua exposição.
CONSTRUÇÃO DE FERROVIAS
Especificações de projeto
Segue uma relação de estudos necessários e suas diretrizes para implantação de uma ferrovia da VALEC[footnoteRef:1]. [1: A VALEC é uma empresapública, vinculada ao Ministério da Infraestrutura, de engenharia e construções e ferrovias.] 
Estudos de traçado
Os estudos de traçado para escolha de diretriz são elaborados a partir de voo com escala máxima desejável de 1:15000 e restituição de 1:5000.
De posse das cartas de 1:100000, com a diretriz lançada e da restituição aerofotogramétrica na escala 1:5000, a consultora deverá promover uma vistoria no campo por equipe de técnicos especialistas, composta de engenheiros de traçado, hidrologia, geotecnia e geologia, definindo o traçado a ser aprovado para desenvolvimento do projeto básico.
Estudos geológicos e geotécnicos preliminares
Estes estudos tem a finalidade de subsidiar:
As analises litológicas e morfológicas, para levantamento de informações quanto às ocorrências de materiais de construção disponíveis na área. Estes materiais compreendem desde os necessários aos corpos de aterros até aqueles para as obras civis, passando pelos materiais de sublastro e lastro;
As analises estruturais estratigráficas e litográficas, permitindo a identificação de pontos problemáticos que podem influenciar o traçado da ferrovia ou exigirem projetos especiais para contornar os problemas apresentados;
A orientação de pesquisas geotécnicas, visando melhor adequação dos projetos de fundações de obras civis.
Sondagens
As sondagens são realizadas através de quatro métodos de perfuração distintos ou ainda pela combinação dos métodos: trado (ST), percussão (SP), mista (SM / SP-SR) ou rotativa (SR).
Estudos geológicos e geotécnicos para projeto básico e executivo
Na fase de projeto básico, a diretriz de traçado está consolidada e as soluções devem ser estudas de forma específica destinando-se a quantificar e a qualificar as áreas de materiais necessários à implantação da ferrovia.
Na fase de projeto executivo, os estudos geotécnicos devem ser realizados em complementação à etapa anterior. O grau de detalhamento desta etapa deve permitir a determinação dos quantitativos e o orçamento preciso dos diversos serviços, para implantação da ferrovia, bem como, para apresentar os detalhes e especificação que se julguem relevantes para execução das obras.
A carta geológica deverá conter os domínios geológicos na área de implantação da via assim como o traçado da via assim como o traçado da mesma.
Estudos hidrológicos
Deverão ser coletados estudos existentes e dados disponíveis em órgãos oficiais que permitam a caracterização climática, pluviométrica, meteorológica e geomorfológica da região de interesse do projeto.
O estudo deverá apresentar mapa ou planta em escala adequada, destacando a rede hidrográfica abrangida pelo projeto, contendo o traçado da rodovia, cidades, rios, estradas e ferrovias existentes.
Projeto de drenagem e obras de arte correntes
Drenagem superficial
Consiste na coleta e escoamento das águas superficiais que possam atingir a ferrovia. O sistema de drenagem superficial compõe-se essencialmente dos seguintes elementos:
Canais de diversos tipos;
Bueiros de greide;
Dissipadores de energia;
Saídas d’água;
Descidas d’água.
Drenagem subterrânea
Destina-se à interceptação e remoção das águas do subsolo que possam causar danos à ferrovia. O sistema de drenagem subterrânea compõe-se essencialmente dos seguintes elementos:
Drenos longitudinais;
Drenos transversais;
Colchão drenante;
Drenos sub-horizontais;
Drenos verticais.
Obras de transposição de Talvegues
Nas obras de arte correntes estão inclusos os bueiros tubulares e bueiros celulares os quais tem uma metodologia de dimensionamento hidráulico diversa das obras de arte especiais.
As chamadas obras de arte especiais compõem-se das pontes e pontilhões. A verificação das pontes, sob o ponto de vista do comportamento hidráulico, é imprescindível às definições geométrico estruturais das obras.
Canais
Como canais de drenagem se entendem:
Valetas de proteção de cortes e aterros;
Sarjetas de cortes, de aterro e banquetas;
Valetões e corta-rios;
Valetas laterais;
Canais de entrada e saída de obras de arte correntes.
Bueiros de greide
Consiste numa linha de tubos de concreto, normalmente armado, apoiado num berço de concreto magro, quase à superfície da plataforma de terraplenagem, com objetivo de propiciar adequadas condições de deságue das águas coletadas por dispositivos de drenagem superficial cuja vazão admissível tenha sido atingida ou drenar pontos baixos.
Os bueiros de greide são dimensionados pela Teoria da Vazão Crítica considerando-se a obra operando com lamina d’água livre a montante para a descarga calculada considerando o período de recorrência de 15 anos.
Dissipadores de energia
Dissipadores de energia são dispositivos que têm a função de reduzir a energia de fluxos d’água concentrados por outros dispositivos de drenagem, promovendo a redução de velocidade de escoamento, minimizando os efeitos erosivos quando da disposição final junto ao terreno natural.
Nos casos em que as águas atinjam velocidades superiores à máxima recomendada, deverão ser empregados dispositivos denominados dissipadores de energia com a finalidade de limitar estas velocidades e evitar processos erosivos.
Saídas e entradas d’água
Serão projetadas para conduzir as águas coletadas nas sarjetas de aterro e dirigi-las às descidas d’água. São, portanto, dispositivos de transição entre as sarjetas de aterro e dirigi-las às descidas d’água.
Descidas d’água
As descidas d’água para taludes de cortes são dispositivos destinados a conduzir através dos taludes de cortes as águas de talvegues interceptados pela ferrovia, sendo que a descarga se faz normalmente em caixas coletoras de bueiros de greide ou, excepcionalmente, na própria sarjeta de corte.
Serão previstas com o objetivo de conduzir as águas provenientes de outros dispositivos e/ou do terreno natural até cotas menos elevadas. Tais obras poderão ser previstas em degraus ou calhas.
A sua localização será definida nos locais onde sejam atingidos os comprimentos críticos das obras de drenagem superficial, ou em pontos propícios à acumulação de água devido à geométrica da linha (pontos baixo de greide) e encontros de pontes e viadutos.
Bacias de amortecimentos
São plataformas construídas nos pontos de descarga dos bueiros e descidas d’água e outros dispositivos para dissipar a energia e limitar a velocidade de saída evitando danos às áreas adjacentes (erosão).
Drenos verticais
Objetiva a aceleração do adensamento em locais de ocorrência de solos compressíveis. Serão executados através da perfuração do solo com preenchimento do espaço obtido com areia solta, sendo o diâmetro do dreno geralmente de 50 cm, e o espaçamento entre drenos deve ficar entre 2 e 5 m.
Bueiros de tavelgues
Os bueiros de tavelgues são dimensionados pela Teoria da Vazão Crítica considerando-se a obra operando com lamina d’água livre a montante para a descarga calculada considerando o período de recorrência de 25 anos.
Projeto de Obras Complementares
Entre as principais obras complementares se encontram:
Cercas;
Porteiras;
Mata-burros;
Passagem de nível simples;
Proteção de taludes, etc.
As soluções adotadas para cada tipo de obra devem ser detalhadas em planta, perfil, seções transversais ou outros elementos que se fizerem necessários ao entendimento das soluções construtivas.
Superestrutura
Parte superior da estrutura da via que suporta diretamente os esforços dos veículos e os transmite à infraestrutura.
Abrange o conjunto: via permanente, estações, edifícios, oficinas, linhas de manobra, depósitos de carros e locomotivas, reservatórios de líquidos e combustíveis, etc.
Via Permanente
O projeto de via permanente tem o objetivo de dimensionar a altura do lastro e sublastro através de metodologia descrita e justificada de tal maneira que as cargas induzidas pelo tráfego da via e transmitidas pelo subconjunto trilho-dormente sejam absorvidas sem que seja atingida a pressão admissível do subleito, conforme especificação DNIT, e também definir as características e processos de execução destes componentes da superestrutura da via.
Sublastro
Sublastro é a camada de materialque completa a plataforma ferroviária e que recebe o lastro.
A função do sublastro é a de absorver os esforços transmitidos pelo lastro e transferi-los para o terreno subjacente, na taxa adequada à capacidade de suporte do referido terreno, evitar o fenômeno do bombeamento de finos do subleito e diminuir a altura necessária de lastro, uma vez que seu custo é menor.
Os materiais a serem empregados no sublastro poderão ser obtidos "in natura" (lateritas, cascalhos, solos arenosos, etc.), ou obtidos pela mistura de dois ou mais materiais em usina ou na pista, de modo que o produto resultante tenha sempre as seguintes características:
A granulometria do material deverá se enquadrar numa das faixas A, B, C, D, e/ou F da AASHO segundo o método DNER-M 80-64;
A capacidade de suporte deverá ser medida pelo ensaio de Índice de Suporte Califórnia, determinado segundo o método DNER-ME-49-64 e com a energia de compactação (Proctor Intermediário) definida pelo método DNER-ME-48-64.
O agregado retido na peneira nº 10 deve ser constituído de partículas duras e duráveis, isentas de fragmentos moles, alongados ou achatados, isento de matéria vegetal ou outra substância prejudicial;
A percentagem do material que passa na peneira nº 200 (0,074), não poderá superar 2/3 da percentagem que passa na peneira nº 40 (0,42mm). A fração que passa na peneira nº 40 deve apresentar um limite de liquidez (LL) inferior ou igual a 25% e um índice de plasticidade (IP) inferior ou igual a 6%;
Expansão máxima de 1,0%;
O índice de grupo (IG) deverá ser igual a zero;
No caso de solos lateríticos a expansão máxima admitida será de 0,5% no ensaio de ISC. A fração que passa na peneira nº 40 deverá ter limite de liquidez inferior ou igual a 40% e índice de plasticidade inferior ou igual a 15%.
Lastro
Lastro é a camada de material situada entre os dormentes e a plataforma, geralmente composta de pedra britada.
O lastro tem as seguintes 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 passagem dos veículos rodantes;
Sobrepondo-se a plataforma, suprimir suas irregularidades, formando uma superfície contínua e uniforme para os dormentes e trilhos;
Facilitar a drenagem da superestrutura;
A altura do lastro sob os dormentes deve obedecer a altura mínima abaixo:
Classe I - 40 cm;
Classe II - 30 cm;
Classe III - 25 cm.
Nos casos especiais de plataforma rígida de concreto armado é dispensável o uso de lastro.
Quando a plataforma for constituída por rocha estável a altura mínima do lastro poderá ser de:
Classe I - 20 cm;
Classe II - 20 cm;
Classe III - 30 cm.
Nos desvios, em que a velocidade máxima seja de até 30 km/h, a altura mínima poderá ser de 15 cm.
O talude de lastro não terá inclinação maior que 1:1,5 (altura-base), obedecida as condições mínimas da banqueta:
Classe I - 30 cm;
Classe II - 20 cm;
Classe III - 15 cm.
No caso de trilhos longos soldados, o ombro do lastro será no mínimo de 30 cm, qualquer que seja a classe da ferrovia.
O lastro não deverá cobrir os dormentes, sendo coroado a 5 cm da face superior dos mesmos. No caso de dormente de concreto, com sapatas ligadas por tirante metálico, o lastro ficará 2 cm abaixo da face inferior do tirante, cumprindo, porém, o coroamento de 5 cm, nas sapatas de concreto.
Nas vias de pátios ou cruzamentos em que se verifique movimentação de pessoal a pé ou que apresentem dificuldades para limpeza, os vãos entre dormentes poderão ser preenchidos com subproduto de pedra britada para lastro, com material que passa na peneira de 19,0mm e fica retido na de 9,5mm.
Nos locais onde haja movimentação de veículos rodoviários sobre as vias, o preenchimento poderá ter coroamento ao nível do contratrilho.
Tendo por objetivo evitar a cravação do lastro no subleito e sua consequente contaminação por finos, recomenda-se a inserção de uma camada de bloqueio constituída por pedrisco com 5 cm.
Modulação
A geometria da seção transversal depende das características topográficas da região, se plana, ondulada ou montanhosa. A largura mínima das obras de artes especiais ferroviárias deve ser suficiente para acomodar a linha férrea com lastro, devendo ainda prever passeios para passagem de serviço ou manutenção e refúgios. A escolha da seção transversal da obra de arte especial depende de fatores, dos quais os mais importantes são os que a seguir se indicam:
Comprimento dos vãos e sistema estrutural longitudinal;
Altura disponível para a estrutura ou a esbeltez desejada;
Condições locais, métodos construtivos e equipamentos disponíveis;
Economicidade da solução e do método construtivo.
Projeto de obras de arte especial
Entende-se por obras de artes especiais ferroviárias toda e qualquer estrutura como pontes, viadutos ferroviários ou rodoviários, passagens superiores, passagens inferiores e passarelas desde que infiram na solução de transposição do modal ferroviário a ele mesmo ou a outros modais, projetadas em concreto armado, protendido, metálicas, madeira ou em combinação entre estes sistemas construtivos estruturais.
Refúgios
No tabuleiro da superestrutura deverão ser previstos refúgios com dimensões mínimas de 0,45 m x 1,00 m com guarda-corpo, espaços regulares de 10 m em 10 m para segurança do pedestre eventual durante a passagem do comboio e não devem ser posicionados sobre as juntas dos tabuleiros.
Laje de transição
As lajes de transição são lajes em concreto armado, de previsão obrigatória e usadas para abranger a área problemática entre a zona de aproximação da OAE e o encontro de obras de artes especiais. As lajes de transição deverão ser dimensionadas para cobrir uma distância mínima de 3 m. A espessura das lajes de transição deve medir no mínimo 30 cm. O apoio na extremidade de obras de artes especiais é feito pelo encontro. As funções pretendidas para as lajes de transição são apresentadas abaixo: 
Cobrir o vazio que se pode desenvolver por baixo da laje;
Prevenir a deflexão da laje, que poderá resultar em assentamentos perto do encontro;
Atenuar o assentamento diferencial entre o aterro e o encontro. Esta função é afetada pelo comprimento da laje de transição e pelo assentamento diferencial;
O aspecto mais positivo das lajes de transição é o de prevenir ou minimizar o problema do ressalto.
Guarda corpo
São elementos de proteção aos pedestres que transitam sobre a OAE e deverão ser colocados lateralmente aos passeios. A largura mínima recomendável para o passeio é de 0,60 m. Os guarda-corpos devem ser metálicos em toda sua extensão com total identificação de suas dimensões e de seus detalhes.
Pingadeira
As pingadeiras são elementos de drenagem essenciais à manutenção, ao bom aspecto das obras de arte especiais e ao aumento de sua durabilidade; elas devem ser eficazes, impedindo o livre escoamento das águas pluviais.
Serviços complementares
Marcos de Entrevia – Junto aos AMVs serão implantados marcos de entrevia ou de segurança, entre duas vias, a fim de delimitar a posição em que um trem pode estacionar, em uma ou outra via, sem perigo de colisão com outro trem.
Marcos Quilométricos – a cada quilometro de via principal serão implantados marcos quilométricos, com indicação nos dois sentidos, do lado direito da via, sentido crescente da quilometragem, e a 3,00 m do eixo da via, com indicação do quilometro referido ao km 0 da ferrovia.
Marcos de Referência – Para assegurar que a superestrutura da via seja construída de acordo com o projeto e seja conservada ou restabelecida nas operações de manutenção, serão implantados pontos de referencia ao longo da via, a partir dos quais possam ser locados os trilhos com o rigor necessário.
Para-Choque – no final dos desvios mortos, e, a critérios da fiscalização, serão assentados para-choques.
Contratrilho – A superestrutura das vias sobre pontes de estrutura metálicas será dotada de contratrilhos. Essesserão constituídos de trilhos perfil TR-57 e serão fixados diretamente sobre os dormentes (sem placas de apoio) por intermédio de tirefões (quatro por dormente), a exceção dos três últimos dormentes de cada extremidade, que receberão o mesmo tipo de fixação da via principal. Serão instalados extremamente aos trilhos da via até 20,0 m, além dos encontros das pontes.
Juntas isolantes
Passagem de nível
Sinalização da via – Deverão ser previstos os sinais necessários, de acordo com as normas de segurança de trafego ferroviário, nas travessias urbanas, passagem de nível, obras de arte especiais ou outra indicação do projeto.
Mesoestrutura
A mesoestrutura das OAE é a responsável pelo suporte da superestrutura e por sua fixação na infraestrutura, transmitindo a ela os esforços correspondentes a essa fixação. A mesoestrutura é constituída pelos elementos: Aparelhos de Apoio, Pilares e Encontros.
Aparelhos de Apoio
Aparelho de apoio é o elemento colocado entre a infraestrutura e a superestrutura, destinado a transmitir as reações de apoio e permitir movimentos da superestrutura. De modo geral os aparelhos de apoio serão de elastômero fretado com chapas e aço. Em apoios extremos ou de junta sobre pilar, será admitida a existência de aparelhos deslizantes. Berços para evitar a penetração de impurezas deverão constar no projeto.
Os aparelhos de elastômero fretado deverão ser dimensionados, e possuir no mínimo 3 mm como espessura mínima de cada chapa de aço e deverão prever um envolvimento de elastômero de 3 mm em todas as suas faces. O assentamento dos aparelhos dar-se-á sobre camada de grout de 2 cm de altura, que terá como objetivo nivelar a colocação do aparelho bem como evitar possíveis acúmulos de água ou detritos junto ao mesmo.
Encontros
De modo geral, os encontros deverão ser de concreto armado com dimensões compatíveis com os esforços a que estarão submetidos, bem como adequadas às condições de relevo do terreno existentes.
Infraestrutura
A infraestrutura será constituída de elementos estruturais que, recebem as cargas provenientes das ações verticais, horizontais longitudinais e transversais que as transmitem a fundação, devendo ser transferidas aos perfis de solo ou rocha capazes de suportá-las com segurança. Em função das cargas atuantes e dependendo do tipo de terreno, poderão ser adotadas três soluções distintas para fundação.
Sapata;
Tubulão;
Estaca.
ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAIS
Superestrutura
AMV (Aparelho de Mudança de Via)
O AMV é o dispositivo que possibilita o desvio de veículos ferroviários de uma via para outra. É um conjunto de peças colocadas nas concordâncias de duas linhas para permitir a passagem dos veículos ferroviários de uma para outra. Também denominado de "CHAVE", compõe-se das seguintes partes principais: agulhas, contra-agulha ou "encosto da agulha", aparelho de manobra, trilhos de enlace ou de ligação, "coração" ou "jacaré", calços, coxins e contratrilhos.
Arruela simples de pressão
Arruela que comprime a porca por pressão elástica. Material a ser utilizado com parafuso em tala de junção, na montagem da grade da superestrutura de vias férreas.
A arruela simples de pressão deve ser do tipo AP1, para utilização em via principal, pátios e desvios, e do tipo AP2, para Aparelho de Mudança de Via (AMV), conforme classificação da ABNT.
Arruela dupla de pressão
Material utilizado no conjunto de peças usado para fixação do trilho ao dormente de madeira, na superestrutura de via férrea. A arruela dupla de pressão deve ser do tipo APDK-22, segundo classificação ABNT.
A arruela é produzida a partir de barra de aço para mola, laminada a quente ou trefilada segundo item 4.2.1 da norma NBR 12723, da ABNT.
Calço isolador
Material que é parte do conjunto para fixação dos trilhos aos dormentes de concreto monobloco das vias.
Os calços são peças em geral de plástico ou de outro material de alta resistência, empregadas entre o dormente e o patim do trilho para que se evite o contato direto do grampo com o trilho. O calço é um componente de fixação a ser utilizado no dormente fabricado para trilho UIC-60 que será utilizado para prender o trilho TR-57, uma vez que a distancia entre os shouders do dormente fica uma folga, pois a largura do patim do trilho TR-57 é menor que o patim do trilho UIC-60.
Dormente
Componente transversal da superestrutura da via permanente cujas funções principais são manter os trilhos na bitola e inclinação e transmitir as cargas do trilho para a plataforma ferroviária por intermédio do lastro ou outro meio elástico similar.
Dormente monobloco
Dormente composto por uma viga monolítica de concreto protendido. Para a fabricação dos dormentes monobloco são utilizados fios ou cordoalhas de protensão da alta aderência e baixa relaxação, além de concreto plástico de alta resistência (fck > 45 MPa) endurecido por processo de cura térmica acelerada. Os dormentes monobloco são produzidos em pistas de protensão com moldes contínuos ou módulos independentes dispostos em linha (processo long-line), ou em fôrmas autoportantes (processos short-line e carrossel).
Por exigir o emprego de um grande número de fôrmas metálicas, o processo de fabricação dos dormentes monobloco é especialmente recomendado para produções em larga escala que não requeiram frequentes alterações no modelo de dormente produzido.
Dormente de aço
Dormente fabricado de aço laminado (perfil ou chapa) e conformado em formato de calha. Produzidos de acordo com a norma UIC 865, os Dormentes de Aço Hidremec poderão, mediante consulta, atender a características e necessidades de cada cliente. Apresentam superfície limpa e plana, livre de defeitos. As bordas são arredondadas e os furos estampados a frio.
Grampo elástico
Material empregado nas vias férreas, aplicável tanto a dormente de concreto, quanto de madeira, levando em conta suas respectivas peculiaridades.
O grampo elástico tem a finalidade de fixar o trilho ao dormente com o esforço de retenção desejado. Por suas características elásticas devem ser capazes de conter os esforços longitudinais e transversais e amortecer os efeitos dinâmicos das cargas verticais.
O grampo elástico recomendado deve ser do tipo Pandrol, antivândalo, E-2009, para trilho TR-57 ou E-2039 para UIC-60.
Marco quilométrico
Aquele colocado de quilômetro em quilômetro, ao lado direito da linha (sentido crescente da quilometragem), com indicação da sua distância a uma origem prefixada.
Peça de madeira, aço (poste de trilho em geral), ou de concreto, que indica a distância a uma origem preestabelecida (comumente a estação inicial). Os marcos quilométricos são colocados ao longo da linha, em geral regularmente espaçados.
Ombreira
Tipo de inserto não roscado, parcialmente embutido no dormente, cuja parte projetada para fora do dormente se destina ao encaixe de elementos de fixação.
Palmilha amortecedora
A palmilha tem por finalidade absorver as vibrações decorrentes dos esforços dinâmicos, alem de diminuir o desgaste provocado pelo contato direto do patim do trilho com o dormente de concreto.
Parafuso e porca para tala de junção
O conjunto de parafuso e porca, juntamente com a arruela simples, é usado para a fixação da tala de junção na união de barras de trilhos na montagem da grade da via.
Placa de Apoio para fixação elástica tipo Pandrol
Material empregado em vias férreas, e que é parte integrante do conjunto de fixação do trilho ao dormente de madeira. A placa de apoio tem por finalidade a fixação do trilho ao dormente de madeira.
Pedra britada
Pedra britada para lastro de origem basáltica, a ser utilizada na superestrutura de via permanente ferroviária. É utilizada na formação do lastro no qual é montada a grade da via permanente.
O lastro de pedra britada basáltica deverá ser constituído de fragmentos duros, densos, resistentes e duráveis, com granulometria adequada e composição homogênea, com superfícies ásperas e angulosas, de forma cúbica, com reduzida capacidade de absorção de umidade livre de substâncias em quantidades prejudiciais, a fim de garantir um bom intertravamento, baixo desgastee adequada drenagem.
A mistura dos fragmentos para constituir a brita para lastro deve resultar de uma britagem exclusiva, em que toda a brita tenha passado por uma tela de malha quadrada de 50,8 mm (2”) e tenha sido retida por outra tela de malha quadrada de 12,7 mm (1/2”).
Tala de junção
A tala de junção tem por finalidade a união das barras de trilho, proporcionando à emenda a mesma condição estrutural destes. A tala de junção é aparafusada, com seis furos, em aço temperado, para trilho UIC-60.
Tirefão
Utilizado na fixação de placa de apoio, em superestrutura de vias férreas. O tirefão tem por finalidade fixar a placa de apoio ao dormente de madeira.
É adotado o tirefão de 22 mm, com cabeça quadrada. O material do tirefão deve apresentar textura fina e fibrosa.
Trilhos
Barras de aço, de formato especial, assentada em fila dupla sobre dormente, nas quais circulam as rodas dos carros e locomotivas.
O trilho é um perfilado metálico da seção transversal semelhante ao duplo T, com características de viga, que suporta e guia as rodas do veículo ferroviário e constitui a superfície de rolamento da via.
Majoritariamente são utilizados dois modelos de trilho, o padrão TR-57 e UIC-60.
Drenagem
Aduela
Trata-se de peça pré-moldada em concreto armado, com seção quadrada ou retangular, fechada ou aberta, com encaixe tipo macho e fêmea, utilizada na execução de bueiro e passagem de gado e de pequenos veículos de um lado para o outro do corpo estradal ou, ainda, em canalização de curso d’água, fechada ou a céu aberto. Sua utilização será especialmente vantajosa onde forem elevadas as sobrecargas devido à altura do aterro e/ou dos carregamentos móveis.
MANUTENÇÃO FERROVIÁRIA
A manutenção ferroviária tornasse cada dia mais importante justamente porque o setor ferroviário está se expandindo rapidamente devido à necessidade de atender a demanda das viagens longas e até mesmo do transporte de mercadorias diversas entre os estados. Com o advento do design em alumínio personalizado para componentes e para a construção de estradas de ferro, e até mesmo o advento do sistema de acesso aos controles, estes fatores proporcionaram a melhoria da qualidade dos prestadores de serviços em manutenção ferroviária. A inclusão de tais acessórios fabricados alavancou a segurança nas ferrovias, e, na verdade, as atualizações do projeto e as obras de construção avançadas são as principais preocupações entre os administradores de segurança ferroviária na atualidade.
Este serviço deve incluir a substituição das chaves, parafusos, porcas e arruelas. Também é essencial a lubrificação de peças e o ajuste de dispositivos e o aperto e a reinserção de todos os componentes que apresentarem problemas, bem como é importante adotar medidas possíveis para melhorar a condição da infraestrutura dentro do tempo permitido no local e nos parâmetros do contrato. Sempre que possível alguma economia é possível através da reciclagem de componentes reparados ou recondicionados.
Os processos de fabricação e a concepção dos trilhos são essenciais para garantir que a saúde e o bem-estar dos trabalhadores ferroviários durante a construção, bem como para o condutor dos trens que transportam cargas ou pessoas. Kits de sinal são instalados para realizar ativamente nesse processo. Estes kits são servidos como uma atualização adequada para os dispositivos de sinal presentes.
As condições que prevalecem no site da estrada de ferro são extremamente perigosas e podem ser prejudiciais à saúde humana. Isto torna a situação extremamente difícil para os trabalhadores da área de construção. Há estradas de ferro em altos vales e zonas de montanha íngreme, ou mesmo em locais mais baixos, mas nem por isso de mais fácil acesso. Esta é a razão pela qual as tarefas de realizar o reparo eficaz e construir o painel dos trilhos expõem os empregados a riscos de lesões.
Os sistemas de escalada desempenham um papel importante nas obras de reparação ferroviária. Escadas de serviços de engenharia estão disponíveis em todos os setores ferroviários. Estes são utilizados para auxiliar qualquer reparo ou necessidade de manutenção do engenheiro, ou mesmo do condutor do trem. Estes sistemas têm de ser projetados de acordo com a funcionalidade da carga, e até mesmo para as necessidades específicas da linha ferroviária. Estes sistemas de acesso são ótimos para oferecer acesso a trilhos de requisitos diferentes.
A segurança é extremamente crucial para garantir que as obras da construção das ferrovias sejam adequadamente realizadas. Isso mantém eleva a eficiência da ferrovia e garante um transporte adequado por longas distâncias. Muitas vezes é necessário realizar a lubrificação adequada dos trilhos deslizantes, e verificar se há ausência de parafusos e afixadores, o que acaba comprometendo o bom funcionamento dos trilhos.
Os materiais que são usados para construir as ferrovias são concreto, aço e pedra. A construção de uma via férrea depende inteiramente do tráfego gerado nele. A maioria das estradas de ferro que suporta o tráfego intenso e transporte de mercadorias pesadas incorporam o uso de trilhos soldados. Decks de madeira são tratados com conservantes como o arsênico de cobre cromado, que os impede de ficar danificados. No entanto, o objetivo principal de usar o lastro de pedras britadas é ajustar a posição e acelerar a drenagem livre.
NORMAS
As normas utilizadas para construção de ferrovias no Brasil devem atender as normas específicas publicadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), e não falta de cobertura da ABNT as normas mais utilizadas são: a americana AREMA (American Railway Engineering and Maintenance of Way Association) e a europeia UIC (Unio Internationale des Chemins de Fer).
Segue uma relação de normas ABNT referente à construção e manutenção de ferrovias:
NBR - 07914 	CB – 06	1990	NB – 00475 - Via Férrea - Lastro – Projeto. Fixa regras que devem ser para o projeto de lastro para uma via férrea.
NBR - 	CB - 06	1988	NB – 00703 - Via Férrea - Travessia de Pedestres - Passagem Pública. Fixa condições exigíveis à travessia de pedestres em passagem pública, observando o RSTPEF (Regulamento para segurança, tráfego e polícia das estradas de ferro).
NBR - 	CB - 06	1988	NB – 00702 - Via Férrea - Travessia Rodoviária de Pedestre e Animal - Passagem Particular. Fixa condições exigíveis à travessia rodoviária de pedestre e animal em passagem particular, observando o RSTPEF.
NBR - 	CB - 06	1990	NB – 00701 Via Férrea - Travessia Rodoviária - Passagem Superior ou Inferior. Fixa condições exigíveis à travessia rodoviária em passagem superior ou inferior, observando o RSTPEF.
NBR - 	CB - 06	1980	NB – 00637 - Via Férrea - Sinalização Ferroviária – Diretrizes. Fixa condições exigíveis à sinalização sinalização ferroviária, constituindo parte do código brasileiro de sinais ferroviários para fins do RSTPEF.
NBR - 	CB - 06	1989	NB – 00497 - Via Férrea - Lastro – Amostragem. Fixa condições para a execução de amostragem de material para lastro de via férrea, destinada à verificação de características do mesmo.
NBR - 	CB - 06	1988	NB – 00477 - Via Férrea – Superelevação. Fixa condições exigíveis para a superelevação da via férrea.
NBR - 	CB - 06	1981	NB – 00430 - Terraplenagem para Via Férrea - Estudos Preliminares para Projeto. Fixa condições técnicas a serem obedecidas nos estudos preliminares para projetos de terraplenagem para a via férrea.
NBR -	CB - 06	1976	NB – 00465 - Terraplenagem para Via Férrea - Estudo Geotécnico para Projeto. Fixa condições para estudos geotécnicos de projetos de terraplenagem para ferrovias.
NBR -	CB - 06	1980	NB – 00466 - Terraplenagem para Via Férrea - Movimento de Terra – Projeto. Fixa condições para projeto de terraplenagem para a via férrea.
NBR - 	CB - 06	1978	NB – 00467 - Terraplenagem para Via Férrea - Estudo para Projeto de Empréstimo. Fixa condições para o estudo relativo a projeto de empréstimo em terraplenagem para a via férrea.
NBR - 07949	CB - 06	1980	NB – 00463 - Terraplenagem para Via Férrea - Corte – Projeto. Fixa condições para projetode corte para a via férrea.
VANTAGENS E DESVANTAGENS
Vantagens
Baixo custo, devido à baixa incidência de taxas e combustível mais em conta;
Capacidade alta de carga;
Mais segurança no transporte de mercadorias e menor risco de acidentes;
Não encontra problemas nas vias de locomoção, visto que as condições dos trilhos ferroviários encontram-se sempre em ótimos estados operacionais, e a sua manutenção é periodicamente realizada;
Menor risco de danos à carga por conta de fatores externos (roubos, furtos e acidentes);
Sem problemas de congestionamento;
Baixo impacto ambiental.
Desvantagens
Não possui flexibilidade de percurso, pois apresenta rotas fixas;
Pode precisar de outros modais como auxílio para a entrega do produto ao destino final;
Pouco investimento por parte do governo para crescimento da malha ferroviária;
Existem muitas localizações que não possuem vias de acesso para comitivas ou comboios ferroviário;
Horários pouco flexíveis.
CONCLUSÃO
As vantagens e desvantagens do modal ferroviário são conhecidas no estado da arte há muito tempo, os grandes países, os gigantes tecnológicos e econômicos, como EUA, China, Rússia, Alemanha, Canadá possuem uma malha ferroviária absurdamente superior ao Brasil. Se estes países podem ser considerados como exemplos de desenvolvimento, por que o Brasil não investe neste modal? Entendemos que há um lóbi muito grande dos setores que envolvem todo o modal rodoviário, desde fabricantes de caminhões, pneus, construtoras e concessionárias de operação de rodovias.
Considerando que no Brasil há uma grande dependência no transporte de cargas no modal rodoviário e que há necessidade da diversificação de modais, a tendência que num futuro não tão distante haja uma retomada dos investimentos no setor e com isso gere uma grande demanda para engenheiros civis para atuar em projetos e construções de ferrovias.
Os conceitos de construção de ferrovias não diferem muito dos projetos de rodovias, mas há particularidades que este estudo procurou concentrar na base textual, trazendo conceitos consolidados por normas e especificações técnicas.
A Manutenção, apesar de pouca enxergada é parte vital para manter a via em condições de segurança operacional buscando sempre prolongar a vida útil das instalações.
BIBLIOGRAFIA
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