Aula - conservação de vias férreas

Manutenção de Via Permanente Ferroviária Prof. Dr. Gilberto Fernandes

Universidade Federal de Ouro Preto

Escola de Minas – DECIV

Manutenção de Via Permanente Ferroviária – CIV 451

AULA 5

DEFEITOS QUE APARECEM NA VIA

SERVIÇOS MAIS COMUNS NA

CONSERVAÇÃO DA VIA


DEFEITOS QUE APARECEM

NA VIA



1) NO PLANO HORIZONTAL

Diferenças na bitola

Afrouxamento da fixação

Deslocamento transversal das tangentes

Deslocamento das curvas (Curva enganchada ou ensacada)

Arrastamento dos trilhos

Deslocamento dos dormentes



2) NO PLANO VERTICAL

Desnivelamentos na plataforma.

Desnivelamentos nos trilhos (Laqueados, arriados).

Desnivelamentos nas juntas dos trilhos. (Junta laqueada ou

arriada)

Defeito na superelevação.



3) OUTROS DEFEITOS

Desgaste ou fratura das talas de junção.

Desgaste dos parafusos nas talas – Perda da rosca.

Desgaste ou fratura dos trilhos.

Defeito nos AMV (Aparelho de Mudança de Via).

Colmatagem do lastro.

Afrouxamento dos parafusos das juntas.

Modificação na inclinação correta dos trilhos.

Alargamento dos furos do dormente.



3) OUTROS DEFEITOS

Crescimento de mato na faixa da linha.

Apodrecimento dos dormentes.

Defeitos de drenagem.

Entupimento ou destruição das valetas de escoamento


SERVIÇOS MAIS COMUNS

NA CONSERVAÇÃO DA VIA


SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA

1. Limpeza da faixa:

Roçada – Corte à foice da vegetação arbustiva, a fim de

facilitar o trabalho das derrubadas.

Capina – Ato de destruir a vegetação na plataforma da via

férrea. Pode ser manual, mecânica ou química.

Capina Manual: realizada por meio de mão-de-obra

humana e utilização de ferramentas como enxadas, pás,

etc.

Desvantagem: Ocupa serviço de mão-de-obra, leva mais

tempo na execução do serviço, tem pouca produtividade e

baixa qualidade.



Capina Mecanizada: Realizada através de capinadeira

mecânica (papa-mato); executa a capina e raspagem em

ruas e avenidas arrancando o mato e todas as gramíneas,

substituindo, assim, a mão-de-obra de 50 operários.

Bom acabamento em vias públicas com operação simples e

segura. Alta produtividade e qualidade na capina.

Capina Química: Controle do capim e do mato através do

uso de herbicidas. A maioria dos herbicidas são à base de

glifosatos que podem causar dificuldades respiratórias, dor

de cabeça, cansaço, tonturas, pertubação de visão,

náuseas, vômitos e diarréias. A capina química é realizada

manualmente com auxílio de equipamento de pulverização

e mão-de-obra humana.



Vagão tanque especial para transporte de química, empregado no "mata-

mato" (capina química). Local: Botucatu. Stênio Gimenez, 1997.



Início da higienização no km 445 em César de Souza

Capina química da Linha entre César de Souza e Sabaúna em Julho de 2002.







Higienização km 446



CAPINA QUÍMICA

Desvantagens: Exige regras muito importantes quanto a sua

aplicação.

De preferência não aplicar quando estiver ventando;

Não aplicar em ladeiras;

Não aplicar próximo das raízes das árvores;

Usar EPI ( calça, luvas compridas, botas, óculos ou

máscaras, boné;

Não comer e não fumar durante o trabalho;

Tomar banho de chuveiro com sabonete após a aplicação;

Trocar a roupa de aplicação diariamente e lavar a roupa

usada com água e sabão;

Observar rigorosamente o plano de operações.



2. Retificação da bitola – Modificação do traçado para reduzir o

número de suas curvas ou aumentar seus raios de

curvatura.

3. Substituição dos dormentes imprestáveis – Retirada dos

dormentes que não atendem as condições necessárias para

a trafegabilidade.

Ex: Dormentes de madeira apodrecidos que não possuem mais

condições de sustentar as fixações da via; Dormentes de

aço que sofreram avalia devido ao tráfego ou devido as

operações de manutenção da via permanente.



4. Reforço da fixação – Material ou peça que se coloca em

determinadas partes para aumentar a resistência da

fixação.

5. Puxamento das tangentes – Operação necessária para

obter perfeita curvatura de concordância entre duas

tangentes diferentes.



6. Puxamento das curvas – Operações necessárias para

efetuar deslocamento transversais da linha, visando obter

perfeita curvatura de concordância entre duas tangentes de

diferentes direções.

7. Nivelamento da linha - Colocação ou reposição da superfície

de rolamento da via na devida posição em perfil.



8. Nivelamento das juntas - Consiste na operação de alterar

isoladamente as juntas, com socaria dos dormentes de

junta e guarda, visando colocá-las no mesmo plano da fila

dos trilhos, correspondente à rampa do trecho onde são

executados os trabalhos.

9. Construção de valetas de contorno nos cortes - Vala de

pequena seção transversal que coleta e escoa águas

superficiais na plataforma em corte.



10. Construção de valetas de greide nos cortes e banquetas

nos aterros - Vala de pequena seção transversal que coleta

e escoa águas superficiais na plataforma em aterro.

11. Limpeza e recomposição do lastro - Compreende a

remoção do lastro de pedra da via, eliminação das partículas

causadoras da obstrução da drenagem com auxílio de garfo

ou equipamentos mecânicos e reposição da pedra limpa na

via.



12. Substituição dos trilhos gastos ou defeituosos - Retirada

dos trilhos que não atendem as condições necessárias para

a trafegabilidade.

Ex: Desgaste dos trilhos originados por atrito; defeitos em

soldas, entre outros.



Desgaste dos trilhos por atrito

Defeito em soldas



13. Reparação das cercas de vedação da faixa – Manutenção

realizada pela via permanente para garantir o bom estado

da cerca, principalmente nas áreas urbanas onde há

circulação humana, e nas áreas rurais onde a ferrovia cruza

áreas destinadas a rebanho.

14. Aceiro das cercas - Consiste na retirada completa da

vegetação das cercas, para evitar o fogo ou sua

propagação.

15. Reparação dos AMV – Manutenção corretiva ou preventiva

dos aparelhos de mudança de via, realizados em conjunto

entre a equipe de via permanente e a equipe de sinalização.



16. Reparação, limpeza e pintura das obras de arte

(bueiros, pontes, pontilhões)

17. Limpeza das valas, valetas

18. Serviço de ronda da linha – Vistoria da via

permanente, realizada principalmente após as chuvas

fortes.



19. Aperto e lubrificação das juntas

20. Pregação e repregação

21. Inspeção da linha


CONSERVA DE ESTRADA DE FERRO

Manter a linha em boas condições técnicas

Manter constante vigilância contra acidentes

OBJETIVO:



Ou seja,

Manter o traçado em planta e perfil de tal sorte

que não prejudique o tráfego

Manter a plataforma estável

Manter a plataforma bem drenada

Manter o lastro limpo

Manter o alinhamento perfeito

Manter o nivelamento perfeito

OBJETIVO:



Uma via ferroviária em tráfego apresenta os seguintes

defeitos:

Defeitos que aparecem em conseqüência do tráfego;

Defeitos originados ou agravados pelos agentes

atmosférico


TIPOS DE CONSERVAÇÃO DA VIA

Conservação propriamente dita

Remodelação da via


CONSERVAÇÃO

Conservação eventual: Reparação dos defeitos à medida

que vão aparecendo.

Conservação racional da via ou metódica: É aquele em

que se obedece a uma programação dos serviços e a um

controle rigoroso de produtividade e custo.

2 MÉTODOS:


CONSERVAÇÃO

Programação

Organização

Execução

Controle

FASES


ORGANIZAÇÃO ADMINISTRATIVA DOS SERVIÇOS

RESIDÊNCIA A

SEÇÃO A SEÇÃO B SEÇÃO C

RESIDÊNCIA B RESIDÊNCIA C

DEPARTAMENTO VIA PERMANENTE

1 Engenheiro

+ auxiliares

180/250 km

60/80 km

1 Mestre

+ Auxiliares


FERRAMENTAS UTILIZADAS NA CONSERVAÇÃO DA VIA

MECANIZAÇÃO DOS SERVIÇOS

FERRAMENTAS MANUAIS

Alavanca

Trado

Enxó da ribeira

Picareta de soca

Marreta de preparação

Chave de Tirefond

Arco de serra para trilhos

Broca para trilhos




EQUIPAMENTOS MECANIZADOS: Dotados de motores a

gasolina ou óleo diesel

Socadoras individuais

Furadeiras de dormentes

Entalhadeiras de dormentes

Tirefonadeiras

Aparafusadoras

Batedores de prego




EQUIPAMENTOS MECANIZADOS: Dotados de motores a

gasolina ou óleo diesel

Furadeiras de trilhos

Esmeriladeira do boleto dos trilhos

Desguarnecedora + limpadora do lastro

Socadoras (Niveladoras)

Reguladora de lastro

Carro controle


SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS

DESGUARNECIMENTO DE LASTRO

Processo de remoção das partículas de menor

granulometria e limpeza do material alojado nos interstícios do

lastro.

Um dos motivos para troca do lastro, é o desgaste

provocado pelo atrito entre as partículas que faz a granulometria

do material ficar abaixo do valor especificado no projeto.

VIA ÚTIL DO LASTRO: 14 ANOS




Equipamento Desguarnecedora de Lastro

Tipo Plasser RM – 76 UHR

RM – 76-326

Produção- Frota – Ano (km) 54

Produtividade (m/h) 93

Custo Oper./ Manut.

(US$/km)

5640,00




PROCEDIMENTO DO SERVIÇO

PRIMEIRO PASSO:

A desguarnecedora suspende o trilho e os dormentes enquanto que a corrente

de escavação passa por baixo retirando todo material componente do lastro até

atingir o nível da infra-estrutura.





SEGUNDO PASSO:

Todo material é encaminhado para uma caixa vibratória onde existem peneiras

que irão selecionar o material (pedra britada/ escória de aciaria) cuja

granulometria satisfaça as condições de projeto.






TERCEIRO PASSO:

O lastro limpo é devolvido por meio de dutos que captam o material retido nas

peneiras e, distribuído logo atrás da área de atuação da corrente de escavação,

por todo o perfil da via.






QUARTO PASSO:

O material passante nas peneiras é carregado por um esteira e despejado dentro

de um vagão que irá descarrega-lo numa localidade próxima.



SOCAMENTO, ALINHAMENTO E NIVELAMENTO

Equipamento Socadora de Chave

Tipo Passer

08-275-Unimat – 3S

Produção – Frota- Ano

(km) 581

Produtividade

(m/h) 274

Custo Oper./ Manut

(US$/km) 1.447,00





NIVELAMENTO E SOCAMENTO

O nivelamento inicia tomando-se como base um ponto cujas cotas

condizem com o projeto. Neste ponto será fixado num dos trilhos um nível e à

partir dele com uma régua mede-se a diferença de nível ao longo de 5 em 5

dormentes. Os valores encontrados são anotados e inseridos no computador da

secadora de lastro.

Com base nestes valores, a máquina suspende os trilhos e dormentes e

através de “dentes vibratórios” que penetram no lastro executam o socamento

até a linha atingir o nível do ponto tomado como base






ALINHAMENTO

O alinhamento, assim como o nivelamento necessita de partir de um

ponto onde as condições geométricas estejam corretas, porém o seu sistema de

execução consiste na emissão de um laser instalado a uma certa distância da

máquina, que será captado por um sensor o qual enviará as informações

necessárias para colocar a linha em planta e perfil corretos.




SOLDAGEM DE TRILHOS

A soldagem de trilhos é a operação que consiste em

eliminar as juntas de trilhos que constituem os pontos fracos da

via, podendo ser efetuado no local de assentamento da via ou em

oficinas especiais chamadas de estaleiros de soldas.



SOLDAGEM DE TRILHOS

Visa o emprego de trilhos longos soldados

Vantagens:

Técnica

Econômica



SOLDAGEM DE TRILHOS

Técnica

Movimentação mais suave

Maior conforto

Maior velocidade

Redução do número de acidentes

Econômica

Economia dos materiais das juntas

Reduz gastos da conservação da via



FUNÇÕES DA SOLDAGEM

Dar maior vida útil média aos trilhos;

Reduzir as despesas na manutenção da ferrovia;

Possibilitar movimento mais suave aos trens, dando maior

conforto e maior velocidade.



MÉTODOS DE SOLDAGEM

A soldagem poderá ser feita em estaleiros (oficinas

especiais) ou in situ (local de assentamento da via).

A soldagem em estaleiro é feita pelos processos: elétrica

por resistência e oxiacetilênico.

A soldagem in situ é feita pelo processo aluminotérmico.


SOLDA DE TRILHOS

SOLDAGEM ELÉTRICA DE TOPO

É o processo que executa a soldagem através do

aquecimento das extremidades do trilho a aproximadamente

1050°C pela passagem da corrente elétrica e uma posterior

prensagem mecânica de 500 a 600 Kg/cm2 dos trilhos,

promovendo assim o caldeamento de suas extremidades.

Este processo tem a qualidade de ser executado por

máquina fixa e independendo da perícia do operador.


Área de

estocagem e

rampa de

abastecimento


Limpeza do

trilho


Alinhamento e

nivelamento do

topo dos trilhos


Máquina de

solda


Rebarbagem

de solda


Solda concluída


Trem de

serviço


Identificação em

baixo relevo


SOLDA DE TRILHOS

VANTAGENS

Instalações fixas próprias;

Maior uniformidade da solda;

Menor dependência do operador;

Zona termicamente afetada reduzida;

Menor possibilidade de falhas - o processo é todo automático;

Melhor controle de qualidade;

Maior produção diária.


SOLDA DE TRILHOS

DESVANTAGEM

Grande investimento em equipamento e equipe;

OBSERVAÇÃO

O carregamento das barras de trilhos é feito utilizando –

se uma estrutura com roletes, onde os trilhos correm para serem

carregados nos vagões.


SOLDA DE TRILHOS

SOLDAGEM OXIACETILÊNICA

O processo consiste em elevar a temperatura das pontas

dos trilhos a 1150 0C. Este aquecimento das pontas é produzido

por uma série de chamas periféricas de oxiacetileno, não havendo

adição de material e as pontas dos trilhos são comprimidas uma

de encontro à outra produzindo o encalcamento das mesmas.


SOLDA DE TRILHOS

SOLDA ALUMINOTÉRMICA

É o processo de soldagem in situ dos T.L.S. vindos do

estaleiro. Baseia-se na propriedade do alumínio de combinar-se

com o oxigênio dos óxidos metálicos, formando óxido de alumínio

e liberando o metal.



PROCEDIMENTO

Remover chapa de apoio, se necessário;

Retirar 03 dormentes para cada lado da junta a ser soldada. No

caso de curvas este número variará de acordo com o raio;

Desengraxar e escovar os topos dos trilhos a serem soldados,

eliminando indícios de oxidação (ferrugem). A retirada ineficiente

da ferrugem causará áreas porosas;

PREPARAÇÃO DA JUNTA PARA A SOLDAGEM



PROCEDIMENTO

Conferir as qualidades dimensionais dos topos dos trilhos a

serem soldados (trilho novo, trilho defeituoso, delinear tolerâncias);

Observar a não existência de defeitos superficiais e fissuras nos

trilhos.

PREPARAÇÃO DA JUNTA PARA A SOLDAGEM


JUNTA A SER

SOLDADA


JUNTA A SER

SOLDADA


LIMPEZA DA JUNTA


REMOÇÃO DE DORMENTES


REMOÇÃO DE DORMENTES



PROCEDIMENTO

Fator determinante na qualidade e na vida útil da solda.

Leva em consideração os seguintes parâmetros:

Abertura

Alinhamento horizontal

Alinhamento vertical

Torção

AJUNTAMENTO DA JUNTA



ABERTURA

1. O espaço entre os dois trilhos a serem soldados será de

25 2 mm.



ABERTURA

2. A abertura deverá ser constante durante toda operação

(mesmo que sejam puxados ou empurrados). Se

necessário, deverá ser usado um tensor hidráulico para

trilhos.

3. No caso de não obter o valor estabelecido para a abertura

junta, será necessário cortar os trilhos, usando somente

disco abrasivos.

OBS: Não é aconselhável a utilização de maçarico para cortar

os trilhos, pois causam microfissuras.


ABERTURA


ABERTURA


ABERTURA


ABERTURA



AJUSTE HORIZONTAL

Os trilhos a serem soldados não deverão apresentar no seu

contorno e, concavidade material excedente que deverá ser

removido através de esmerilamento.

O ponto deverá ser medido conforme indicada abaixo.

As medições são feitas a aproximadamente 50 cm para cada

extremidade.



ALINHAMENTO DOS TRILHOS

O alinhamento deverá ser medido no lado interno da via.

Estando a junta pronta para receber a solda, o próximo passo

é a montagem do kit de soldagem.


ALINHAMENTO



PRÉ-AQUECIMENTO

Operação mais importante da soldagem aluminotérmica.

Utiliza-se para esta operação um maçarico que queima o gás

propano-butano no oxigênio. O pré-aquecimento termina

quando os topos dos trilhos alcançam aproximadamente

950°C e atinge a coloração vermelha característica.


MONTAGEM DO KIT


MONTAGEM DO KIT


MONTAGEM DO KIT


KIT MONTADO


KIT MONTADO


PRÉ-AQUECIMENTO



FUNDIÇÃO

Assim que a ignição for colocada dentro do cadinho, a reação

de desenvolverá em poucos segundos ocasionando

automaticamente a sangria.


FUNDIÇÃO


FUNDIÇÃO


KIT APÓS A FUNDIÇÃO



ACABAMENTO DA SOLDA

A escória só será removida imediatamente antes da

rebardagem, o qual ocorrerá no mínimo cinco minutos após a

corrida.


ACABAMENTO DA SOLDA


ACABAMENTO DA SOLDA


ACABAMENTO DA SOLDA


ESMERILHAMENTO


ESMERILHAMENTO



VANTAGENS

Pequeno investimento com equipamento;

Própria para soldagem de campo;

Dispensa instalações fixas;

Tempo de execução de uma solda: 26 minutos

Mão-de-obra: 4Hh/ solda



DESVANTAGENS

É um processo muito caro;

Depende de um operados especializado;

Apresenta maior zona térmica afetada, se comparada com

o processo elétrico.

DESVANTAGENS

Na EFVM, o trilho longo soldado que mede 216,00 m, com

18 trilhos e 17 soldas.


DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE PRODUTIVIDADE

MANEIRA

Cronometragem direta

Cálculo indireto, por meio dos boletins de apropriação


DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE PRODUTIVIDADE

REMODELAÇÃO DA VIA: Renovação completa dos materiais

da superestrutura da ferrovia

Substituição total dos trilhos por outros de maior peso;

Colocação de uma maior quantidade de dormentes;

Substituição total ou parcial do lastro.

Pode ser feito por firmas empreiteiras especializada.

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