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1. INTRODUÇÃO Os pavimentos ferroviários envolvem três elementos básicos: Infraestrutura: É constituída pela terraplenagem e todas as obras situadas abaixo do greide de terraplenagem (drenagem, obras de arte especiais etc.). Leito ou plataforma: É a superfície final de terraplenagem. Superestrutura: É constituída pela via permanente, que está sujeita a ação do desgaste das rodas dos veículos e das intempéries; sendo esta construída de forma a ser renovada quando o seu desgaste atingir o limite de tolerância exigido pela segurança ou comodidade de circulação. Além disso, pode ser substituída em seus principais constituintes quando exigido pela intensidade do tráfego ou o aumento do peso do material rodante. A Via Permanente é constituída pelos seus três elementos principais: Sub-lastro Lastro; Dormentes; Trilhos. Fonte: Brasil Trilhos (2007) Sub-Lastro Placas de apoio Fixações Trilhos Dormentes 1

Patologias Em Ferrovias

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Page 1: Patologias Em Ferrovias

1. INTRODUÇÃO

Os pavimentos ferroviários envolvem três elementos básicos:

• Infraestrutura: É constituída pela terraplenagem e todas as obras

situadas abaixo do greide de terraplenagem (drenagem, obras de arte

especiais etc.).

• Leito ou plataforma: É a superfície final de terraplenagem.

• Superestrutura: É constituída pela via permanente, que está sujeita a

ação do desgaste das rodas dos veículos e das intempéries; sendo esta

construída de forma a ser renovada quando o seu desgaste atingir o

limite de tolerância exigido pela segurança ou comodidade de

circulação. Além disso, pode ser substituída em seus principais

constituintes quando exigido pela intensidade do tráfego ou o aumento

do peso do material rodante.

A Via Permanente é constituída pelos seus três elementos principais:

• Sub-lastro

• Lastro;

• Dormentes;

• Trilhos.

Fonte: Brasil Trilhos (2007)

Sub-Lastro

Placas de apoio Fixações

Trilhos

Dormentes

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Page 2: Patologias Em Ferrovias

2. SUB-LASTRO

A camada superior da Infra-estrutura, chamada de sub-lastro, tem

características especiais, levadas em consideração em sua construção devendo, por

isso, ser considerada como integrante da superestrutura.

O sub-lastro, é o elemento da superestrutura, intimamente, ligado à infra-

estrutura e tem as seguintes funções:

• Aumentar a capacidade de suporte da plataforma, permitindo elevar a

taxa de trabalho no terreno, ao serem transmitidas as cargas através do

lastro, reduzindo desta forma a sua superfície de apoio e sua altura,

com consequente economia de material;

• Evitar a penetração do lastro na plataforma;

• Aumentar a resistência do leito, à erosão e à penetração da água,

concorrendo pois, para uma melhor drenagem da via;

• Permitir relativa elasticidade ao apoio do lastro, para que a Via

Permanente não seja, excessivamente rígida.

Observa-se que o lastro é um material nobre, de grande consumo (cerca de

1,5m3/m), caro e às vezes, de difícil obtenção, justificando-se assim, a racionalização do

seu uso.

A construção do sub-lastro com material mais barato e encontrável nas

proximidades do local de emprego, traz grande economia à superestrutura ferroviária,

além de melhorar, consideravelmente, o padrão técnico da via permanente e diminuir o

seu custo de manutenção.

2.1 Material para o Sub-lastro O material a ser selecionado para o sub-lastro deve obedecer,

aproximadamente, às seguintes especificações:

• IG (Índice de Grupo) – igual a 0 (zero);

• LL (Limite de Liquidez) – máximo de 35;

• IP (Índice de Plasticidade) – Máximo de 6;

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Page 3: Patologias Em Ferrovias

• Classificação pela tabela da HRB (Highway Research Board) – grupo

A1;

• Expansão – máxima 1%;

• CBR (Índice de Suporte Califórnia) – mínimo de 30.

2.2 Compactação O sub-lastro deverá ser compactado de modo a obter-se peso específico

aparente, correspondente a 100% do ensaio de Proctor Normal.

No caso em que não se encontre nas proximidades da ferrovia, material que

satisfaça às especificações acima, pode-se adotar a solução de misturarem-se, em usina

de solos, dois solos naturais ou um solo argiloso com areia ou agregado miúdo, desde

que o procedimento não aumente, demasiadamente, o custo do sub-lastro.

Outra alternativa seria adotar-se um solo melhorado com cimento

utilizando-se, para tanto, as especificações pertinentes do órgão nacional rodoviário

(DNER-ES-P09-71).

3. LASTRO O Lastro é o elemento da superestrutura, situado entre os dormentes e o

sub-lastro e tem como funções especiais:

• Distribuir, convenientemente, sobre a plataforma (sub-lastro), os

esforços resultantes das cargas dos veículos, produzindo uma taxa de

trabalho compatível com a capacidade de carga da mesma;

• Formar um suporte, até certo ponto, elástico, atenuando as trepidações

resultantes da passagem dos veículos;

• Sobrepondo-se à plataforma, suprimir suas irregularidades, formando

uma superfície contínua e uniforme, para os dormentes e trilhos;

• Impedir os deslocamentos dos dormentes quer no sentido longitudinal,

quer no sentido transversal;

• Facilitar a drenagem da superestrutura.

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Page 4: Patologias Em Ferrovias

Para bem desempenhar suas funções, o material do lastro deve ter as

seguintes características:

• Suficiente resistência aos esforços transmitidos;

• Possuir elasticidade limitada, para abrandar os choques;

• Ter dimensões que permitam sua interposição entre os dormentes e o

sub-lastro;

• Ser resistente aos agentes atmosféricos;

• Ser material não absorvente, não poroso e de grãos impermeáveis;

• Não deve produzir pó (o pó, afeta o material rodante e causa mal estar

aos passageiros).

3.1 Materiais para o Lastro

• Terra - É o mais barato mas, também, 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, extremamente, abrasiva

que produz desgaste no material rodante e desconforto aos passageiros.

• 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 tem dureza e

resistência compatíveis com esta aplicação. São utilizadas em linhas

próximas das usinas.

• Pedra Britada - É o melhor tipo de lastro. É resistente, inalterável pelos

agentes atmosféricos e químicos. É permeável e permite um perfeito

nivelamento (socaria) do lastro. É, limitadamente, elástico e não produz

poeira.

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Page 5: Patologias Em Ferrovias

3.2 Contaminação dos Lastros A contaminação do lastro é um problema grave para a manutenção da via

permanente. Os problemas gerados pela contaminação iniciam em situações muito

simples como aparecimento de vegetação no lastro, até problemas de alta complexidade

como perda de socaria, redução de vida útil de componentes (dormentes, trilhos fixação)

e risco de descarrilamentos (excesso de material sobre a via).

Em regiões de carregamentos a contaminação do lastro se agrava devido a

condições do local. Principalmente em carregamentos de minérios, a situação de

contaminação é tão grave, que a visualização das condições dos dormentes e fixação

fica comprometida. Desta forma, defeitos simples de via permanente, facilmente

identificados por técnicos habilitados ficam invisíveis, gerando um risco à circulação sem

o devido tratamento.

Ações para eliminação do carreamento de finos de minérios pelo ar são

complexas e exigem diversas adaptações para cada tipo de terminal. Além disto, o

método não pode ser aplicado a carregamentos que utilizam pás carregadeiras ao invés

de silos.

Por outro lado, a limpeza do lastro é um dos piores serviços braçais de

manutenção da via. Tem custo elevado, é de baixíssima produtividade e de qualidade

questionável. O desguarnecimento total ou parcial do lastro de forma mecanizada nestes

locais é inviável pelas dimensões de gabarito que não permitem a passagem de

equipamentos para este fim.

Fonte: Revista ferroviária (2009)

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Page 6: Patologias Em Ferrovias

Verificou-se então que o lastro apresentava as seguintes condições

severas:

• Contaminação total;

• Perda de capacidade de drenagem;

• Absorção dos impactos comprometida;

• Impossibilidade de inspeção visual da via (dormentes, trilhos e

pregação);

• Alto risco de descarrilamento provocado por excesso de material sobre

a via.

A solução para o problema apresentado é a implantação do sistema de

proteção, no qual deverá ser realizada após uma intervenção da via para limpeza ou

substituição do lastro existente. A proteção gerada pelas esteiras transportadoras iria

propiciar os seguintes benefícios:

• Redução significativa da contaminação do lastro por minério;

• Aumento da vida útil da limpeza do lastro, reduzindo intervenções de

manutenção e reduzindo descargas de pedras futuras;

• Melhor condição do lastro por mais tempo (capacidade de drenagem,

absorção de impactos);

• Facilidade de limpeza e remoção das esteiras para inspeção da via;

• Redução do risco de descarrilamento por excesso de material sobre a

via.

Com a existência da proteção do lastro, o minério fica acumulado sobre as

esteiras e desta forma, a limpeza do lastro manualmente é reduzida a níveis muito baixos.

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Page 7: Patologias Em Ferrovias

Fonte: Revista Ferroviária (2009)

4. TRILHOS

4.1 Defeitos Internos

Os defeitos internos são visíveis somente depois que surgem no boleto,

alma ou patim. Tais defeitos progridem com o tráfego, já que aumentam seu tamanho

com um maior número de toneladas transportadas. A maioria dos defeitos internos

somente é detectada através de ultra- som. Divide-se:

• Trinca Longitudinal Horizontal;

• Trinca Longitudinal Vertical;

• Trinca Transversal

• Bolha ou Vazio;

• Defeitos nas soldas.

4.1.1 Trinca vertical no boleto

Este tipo de descontinuidade, quando evoluída, faz quebrar o boleto em

uma das suas metades longitudinalmente. Esta fratura forma um dente na superfície de

rolamento, fornecendo alto risco de descarrilamento pelo impacto do friso.

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Page 8: Patologias Em Ferrovias

Estas características impossibilitam o entalamento deste defeito por não

resolver o problema.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.1.2 Trinca horizontal no boleto

Em estágio avançado é facilmente visualizada numa ronda a pé ou até

mesmo em inspeções de auto de linha. O defeito causa a fragmentação do boleto.

Não se deve entalar este tipo de defeito, uma vez que a propagação da trinca ocasionará

o descolamento completo do boleto, podendo atingir grandes comprimentos.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.1.3 Trinca de patinagem de roda

Trinca no plano transversal, produzida por fissuração interna, logo abaixo

da marca de patinação, que se encaminha em direção à alma do trilho de modo rápido

e no sentido da parte externa do boleto.

Não se permite o entalamento destes defeitos, devendo conforme sua

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Page 9: Patologias Em Ferrovias

gravidade, ser o trilho retirado da linha.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.1.4 Trinca no Filete

Normalmente de comprimento grande, pode ser encontrado mais em PN´s,

principalmente devido ao esforço lateral continuo originado das rodas dos carros sobre o

boleto. De difícil identificação a olho nu, pode ser visualizado quando em estagio

avançado.

Este defeito não é entalável, devendo ser substituído todo o comprimento

comprometido.

Fonte: Manual Técnico de Via Permante (2009)

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Page 10: Patologias Em Ferrovias

4.1.5 Trinca na Alma

Trinca no plano horizontal, se desenvolve de modo progressivo, rápido e

longitudinalmente, no meio da alma.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.1.6 Trinca transversal

Sua propagação acarreta rompimento repentino da seção transversal do

trilho em forma de junta. Mais do que para outros defeitos, a detecção deste, torna

imprescindível o reforço da dormentação, fixação e lastro no local.

Este é um defeito onde o entalamento pode ser considerado uma solução.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

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Page 11: Patologias Em Ferrovias

4.1.7 Trinca de fragmentação

Trinca no plano transversal, progressiva, que se inicia em uma trinca interna

junto ao canto de bitola do trilho externo. Possui ângulo reto em relação à superfície de

rolamento, ocorre no canto do boleto.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.1.8 Trinca em solda alumino térmica/elétrica

São defeitos de rápida evolução, sendo que o entalamento neste caso,

diferentemente da maioria dos demais, pode ser considerada uma solução de segurança

satisfatória.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

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Page 12: Patologias Em Ferrovias

4.1.9 Trinca vertical na alma em junta/fora da junta

Caracteriza-se pela descontinuidade na altura do corpo da alma que

algumas vezes pode se propagar por vários metros no trilho.

Não é possível o entalamento deste defeito, devendo a solução de substituição ser

aplicada.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.1.10 Trinca nos furos da junta

Por já estar ligado através de tala, este tipo de defeito torna-se perigoso

uma vez que o defeito encontrado está escondido, e sua revisão visual poderá ser feita

somente quando da abertura das talas.

Todo defeito deste tipo deve ser desentalado para revisão visual,

independentemente da situação.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

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Page 13: Patologias Em Ferrovias

4.1.11 Trinca nos furos fora da junta

Este defeito caracteriza-se pela propagação de trincas ligando furos em

diversas circunstâncias.

Não se deve proceder o entalamento deste tipo de defeito, pois a

descontinuidade se propagaria de forma aleatória no restante do perfil. Deve ser retirado

da linha através da substituição da barra.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.1.12 Trinca composta

A trinca composta forma normalmente, fraturas de grandes proporções, com

soltura de fragmentos com tamanhos consideráveis, tornando praticamente inevitável o

acidente quando ocorrido em sua circunstância.

Trincas compostas têm, como solução padrão, a substituição do trilho, visto

que devido a sua extensão e característica, seu crescimento não possui regra de direção.

O entalamento não é suficiente para acabar com o risco de evolução do

problema.

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Page 14: Patologias Em Ferrovias

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.1.13 Inclusão

É caracterizado por uma massa de características diferentes que acaba

causando uma espécie de porosidade. Neste local a resistência é bastante inferior,

sendo que a concentração de esforços propicia o surgimento de trincas longitudinais

(quando a descontinuidade for significativa neste sentido), ou mesmo transversais

(quando a descontinuidade for pontual, mas atingindo uma área representativa no total

da seção). Não é permitido que se faça o entalamento deste tipo de defeito, visto que

a propagação da fratura não apresenta regra geral, podendo evoluir em quaisquer

eixos da barra.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

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Page 15: Patologias Em Ferrovias

4.1.14 Criticidade

A criticidade é um parâmetro de priorização dos defeitos encontrados e

também um guia de tempo médio para atendimento dos defeitos. Conforme a

variabilidade deste item, teremos um tempo de atendimento específico. Sua

conceituação está ligada à gravidade do defeito, às condições de via em que ele está

sujeito, às características de traçado da linha, à presença de obras de arte e a

circunstâncias externas como regiões urbanas nas proximidades.

A criticidade é classificada da seguinte maneira:

o A: engloba as descontinuidades de gravidade alta;

o B: engloba as descontinuidades de gravidade média-alta;

o C: engloba as descontinuidades de gravidade média-baixa;

o D: engloba as descontinuidades de gravidade baixa.

o Achatamento do trilho;

o Escoamento de material (aço) na superfície e lateral do boleto;

o Sinal de queima (cor azulada quando recente).

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2 Defeitos superficiais e longitudinais

Os defeitos de Fadiga por Contato (Rolling Contact Fatigue-RCF) são

considerados como defeitos superficiais e geralmente provenientes de colapso ou

fadiga de material. Os principais defeitos superficiais ou de Fadiga por Contato são:

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Page 16: Patologias Em Ferrovias

• Head-Checks

• Cracks

• Shelling

• Corrugação

• Dark spot

• Spalling

• Center Cracks

4.2.1 Head Checks

São trincas capilares de pequena extensão que se apresentam

transversalmente ao boleto, próximas ao canto superior da bitola. Ocorre devido à

grande pressão das rodas sobre o trilho em ferrovias de alta carga por eixo.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

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Page 17: Patologias Em Ferrovias

4.2.2 Cracks na Superfície do Trilho (Cracking)

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.3 Head Checking – Fissuração do Canto da Bitola

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.4 Flaking - Escamação do Boleto

Flaking é uma perda leve de material do boleto.

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Page 18: Patologias Em Ferrovias

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.5 Spalling - Estilhaçamento do Canto da Bitola

Quando o trajeto do desenvolvimento da rachadura é cruzado por outras

rachaduras rasas similares na área da cabeça do trilho, uma micro-plaqueta rasa do

material do trilho cai para fora. Isto é sabido como Spalling. Spalling é mais freqüente

em climas frios porque a rigidez do material do trilho aumenta.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.6 Shelling - Despedaçamento do Canto da Bitola

Shelling é um defeito causado pela perda do material, iniciada pela

fadiga subsuperficial. Ocorre, normalmente, no canto da bitola dos trilhos externos,

nas curvas. Quando estas rachaduras emergem na superfície, fazem com que o metal

venha para fora da área da rachadura. Às vezes, estas rachaduras movem-se também

em um sentido descendente, conduzindo a uma fratura transversal provável do trilho.

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Page 19: Patologias Em Ferrovias

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.7 Corrugação

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.8 Escoamento (Metal Flow)

O escoamento ocorre na área do topo do trilho, em uma profundidade

que pode ser de até 15 mm. O defeito ocorre no lado de bitola do trilho interno, devido

à sobrecarga. A lingüeta dá uma indicação da presença das rachaduras. Este defeito

poderia ser eliminado esmerilhando o trilho, que restauraria também o perfil original.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

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Page 20: Patologias Em Ferrovias

4.2.9 Esmagamento

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.10 Defeito de Trinca da Concordância do Boleto com a Alma

É uma fratura no filamento boleto / alma, que se desenvolve,

inicialmente, no plano horizontal de modo progressivo, podendo atingir até 25 cm de

extensão, e então se encaminha rapidamente para baixo, em direção ao patim.

4.2.11 Defeito de Trinca na Região da Alma com Patim

É uma fratura no filamento alma / patim, que se desenvolve no plano

horizontal de modo progressivo, podendo atingir até 25 cm de extensão, e então se

encaminha rapidamente para cima, em direção a alma.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

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Page 21: Patologias Em Ferrovias

4.2.12 Trincos nos Furos (Bold Hole Crack)

São trincas que ocorrem no plano longitudinal, se iniciam nos furos, e

sua propagação tende a ocorrer diagonalmente para o boleto ou para o patim, ou em

direção ao outro furo.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.13 Trinca em Solda Elétrica (Defective Weld Plant Cracks Out)

É uma trinca que se desenvolve no plano transversal ou horizontal, a

partir de algum defeito interno da solda (inclusão, incrustação e/ou colapso de

material).

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

4.2.14 Trinca em Solda Aluminotérmica (Defective Weld Field Cracks Out)

É uma trinca que se desenvolve no plano transversal ou horizontal, a

partir de algum defeito interno da solda (inclusão, incrustação e/ou colapso de

material).

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Page 22: Patologias Em Ferrovias

5 DORMENTES O dormente faz parte da superestrutura da ferrovia com as principais

funções de:

• Transmitir ao lastro as cargas recebidas pelos trilhos quando da

passagem do material rodante;

• Servir de suporte para os trilhos permitindo sua fixação e

• Manter a bitola da linha.

Para que o seu papel na via seja desempenhado de maneira satisfatória,

é necessário que o dormente possua alguns atributos, como durabilidade, rigidez,

elasticidade e resistência aos esforços, ser isento de fendas e/ou fraturas transversais

de forma a permitir a realização da “socaria”, opondo-se à deslocamentos

(transversais ou longitudinais) na via.

A quantidade de dormentes a ser utilizada em uma via depende do tipo

desta e do material a ser usado. Numa via em bitola métrica, a taxa de dormentação

em madeira é em geral de 1.600 a 1.750 unidades por quilômetro, já em

dormentação de aço, a quantidade varia de 1.500 a 1.600 unidades por quilômetro.

5.1 Principais defeitos apresentados nos dormentes

5.1.1 Dormentes de madeira

Os dormentes de madeira são passiveis de apodrecimento,

principalmente do alburno, perda da capacidade de retenção da fixação por

degradação ou por furações em excesso, trincas ou rachaduras, empeno

principalmente em dormentes de AMV’s, ou por armazenamento inadequado,

danos causados por acidentes, penetração ou deslizamento da placa de apoio. Os

responsáveis pelo recebimento de dormentes de madeira deverão ser treinados

nas especificações técnicas correspondentes.

Atenção especial deverá ser dispensada na avaliação da largura e

altura dos dormentes na região onde serão fixados as placas de apoio ou o patim

do trilho para evitar insuficiência de seção.

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Page 23: Patologias Em Ferrovias

5.1.2 Dormentes de aço

Os dormentes de aço são passiveis de fratura ou ruptura da seção

transversal, na ligação das abas com o shoulder, na região das abas e na região

de apoio dos trilhos. Pode ocorrer deformação na região do shoulder,

comprometendo a retenção ou aplicação das fixações, geralmente provocada por

descarrilamento. Podem ocorrer ainda deformações longitudinais que

comprometem a bitola correta da via. Dormentes com corrosão que resulta em

redução da parede do perfil serão substituídos imediatamente.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

5.1.3 Dormentes de concreto

Os dormentes de concreto monobloco são passiveis de trincas,

fraturas ou ruptura da seção transversal, trincas ou fraturas na região das

fixações que comprometem a colocação ou retenção das mesmas, desgaste na

região de apoio dos trilhos que comprometem o correto apoio do patim e

inclinação dos trilhos com comprometimento da bitola da via. Deverão ser

observados os conjuntos dos acessórios. Os dormentes de concreto bi-bloco são

passiveis de fratura ou ruptura no perfil metálico de ligação entre os blocos de

concreto, trincas ou fraturas na região das fixações que comprometem a

colocação ou retenção das mesmas, fraturas na região dos blocos de concreto com

exposição das ferragens, desgaste na região de apoio dos trilhos que

comprometem o correto apoio do patim e inclinação dos trilhos com

comprometimento da bitola da via.

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Page 24: Patologias Em Ferrovias

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

6 DRENAGEM SUPERFICIAL

Os dispositivos de drenagem superficial objetivam interceptar, coletar e

transportar para local seguro de deságue as águas pluviais advindas de suas áreas a

montante, resguardando a estabilidade e segurança da plataforma e dos taludes das

ferrovias.

Através da drenagem superficial evitam-se os problemas de erosão na

superfície dos taludes e reduz-se a infiltração de água nos maciços, resultando na

redução dos efeitos danosos da saturação na resistência dos solos.

Os dispositivos normalmente utilizados nos sistemas de drenagem superficial são:

• Valetas/canaletas;

• Sarjetas de corte e de aterro;

• Descidas d’água;

• Caixas coletoras;

• Caixas de dissipação;

6.1 Valetas / canaletas

São canais construídos preponderantemente no sentido

longitudinal da ferrovia que têm o objetivo de captar a água pluvial precipitada

sobre os taludes e plataforma das ferrovias. A inclinação das valetas deve ser

tal que a velocidade de transporte não atinja valores excessivos, o que pode 24

Page 25: Patologias Em Ferrovias

favorecer a ocorrência de erosão, nem tampouco propicie um escoamento lento,

o que poderia propiciar a formação de bolsões de água e aumentar a infiltração

no terreno.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

6.2 Descidas d’água

As descidas d’água são dispositivos construídos transversalmente

à via e são responsáveis pela condução das águas pluviais advindas das

canaletas de crista e de berma dos taludes, propiciando um escoamento sem risco

de erosão dos mesmos.

Podem ser distinguidos dois tipos de descidas d’água, em função

do nível de dissipação de energia ao longo da estrutura: descidas d’água do tipo

rápido ou descidas em degraus (“escadas hidráulicas”). Normalmente estão

associadas a estruturas de dissipação a jusante.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

25

Page 26: Patologias Em Ferrovias

6.3 Sarjetas

As sarjetas têm por objetivo captar as águas precipitadas sobre a

plataforma e sobre os taludes de corte e aterro e conduzi-las, longitudinalmente,

até o ponto de transição entre o corte e o aterro, de forma a permitir a saída lateral

para o terreno natural ou para a caixa coletora de um bueiro de greide.

6.4 Caixa de dissipação

São caixas, normalmente de concreto, construídas nas

extremidades de escadas d’água e canaletas de drenagem, para dissipação da

energia hidráulica das águas coletadas, evitando velocidades elevadas de

escoamento que podem causar erosão no solo no ponto de lançamento ou às

margens da canaleta se houver extravasamento.

6.5 Problemas observáveis em taludes e encostas

6.5.1 Erosão

A erosão é o processo de desagregação de partículas do solo e sua

remoção, pela ação combinada da gravidade com a água, vento, gelo e organismos

(plantas e animais). É um processo natural responsável pela mudança e formação do

relevo terrestre, o qual pode ser alterado pela ação antrópica através de construções,

desmatamentos, uso e ocupação inadequada do solo.

O agente deflagrador do processo erosivo é a água, sobretudo as águas

que escorrem superficialmente. As águas superficiais podem causar erosão no solo

26

Page 27: Patologias Em Ferrovias

atuando de duas formas distintas:

• Escoamento laminar: no qual a água lava a superfície do terreno como

um todo, em escoamento difuso, sem configuração de canais

definidos. A erosão decorrente do escoamento laminar normalmente

está associada a solos com rarefação ou ausência de vegetação;

• Escoamento concentrado: formado pela concentração das linhas de

fluxo do escoamento superficial, formando ravinas e podendo evoluir

para voçorocas (ou boçorocas), quando a erosão atinge o lençol

freático.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

.

No particular caso das ferrovias, os problemas relacionados à

erosão são identificados a seguir:

• erosão em taludes de corte e aterro;

• erosão em plataforma;

• erosão associada a obras de drenagem;

• erosão interna (piping).

A solução apresentada para este caso é a manutenção da cobertura

vegetal, do presente manual. Caso se perceba que a vegetação está diminuindo

devido a secas ou queimadas deve-se providenciar a molhagem e recomposição da

vegetação. Se necessário, efetuar a correção/adubagem do solo para promover o

27

Page 28: Patologias Em Ferrovias

crescimento da grama;

Caso a concentração de águas pluviais se deva a existência de materiais

obstruindo as canaletas e bueiros, dever-se-á providenciar a remoção imediata do

material assoreado/ vegetação;

6.5.2 Escorregamento

Os escorregamentos em cunha estão mais associados a solos

saprolíticos e maciços rochosos, para os quais a existência de estruturas planares

desfavoráveis à estabilidade condiciona o deslocamento de um prisma ao longo do

eixo de interseção desses planos.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

A solução adotada para evitar o escorregamento é:

• Adoção de inclinações compatíveis com o material que

constitui o maciço (retaludamento),

• Execução de sistema de drenagem adequado;

• Execução de proteção superficial;

28

Page 29: Patologias Em Ferrovias

6.6 Problemas observáveis em dispositivos de drenagem

6.6.1 Ruptura

A ruptura do corpo do bueiro ou de qualquer dispositivo de drenagem

pode ser provocada pelos motivos a seguir:

• Sobrecarga do aterro;

• Sobrecargas provenientes da passagem do trem, particularmente

para bueiros com pequeno recobrimento;

• Subdimensionamento estrutural da OAC;

• Falhas na fundação da OAC;

• Descalçamento de OAC devido a erosões;

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

A solução para este caso é a reconstrução do bueiro ou reforço do

bueiro.

6.6.2 Assoreamento

O assoreamento dos dispositivos de drenagem pode ocorrer,

particularmente, pelos motivos a seguir:

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• Declividade inadequada (falha de projeto/execução);

• Obstrução a jusante;

• Excesso de aporte de sedimentos (por exemplo, solo decorrente de

escorregamento de taludes);

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

6.6.3 Trincas

Trincas nas estruturas dos dispositivos de drenagem ocorrem

basicamente pelos mesmos motivos que conduzem os equipamentos ao colapso, haja

vista que, frequentemente, a ruptura é precedida pelo aparecimento de trincas. Uma

exceção importante são as trincas decorrentes de efeitos térmicos, que podem não

conduzir a estrutura à ruptura, mas comprometer seu Estado Limite de Serviço.

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

Trincas nas estruturas de concreto das OAC’s também podem estar

associadas a algumas reações expansivas, como a corrosão das armaduras e ataque

do concreto por sulfatos. A reparação das trincas dependerá, dentre outros fatores,

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Page 31: Patologias Em Ferrovias

da abertura, localização e da natureza da trinca (estrutural ou não estrutural).

No caso das trincas temos várias soluções apresentadas:

• Execução de juntas de dilatação no dispositivo de drenagem;

• Tratamento da trinca com calda de cimento, cimento polimérico,

injeções, etc. O tipo de tratamento é específico para cada caso e

deve ser objeto de estudo conjunto entre o campo e a engenharia.

6.6.4 Obstrução

A obstrução dos dispositivos de drenagem ocorre, particularmente,

pelos seguintes motivos:

• Assoreamento intenso;

• Aporte de materiais com grandes dimensões, como troncos de

árvores e blocos;

• Ação antrópica (lançamento de lixo);

Fonte: Manual Técnico de Via Permanente (2009)

A solução dada é a desobstrução dos elementos de drenagem superficial ou OAC.

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA FOGLIATTI, M. C. Avaliação de impactos ambientais: aplicação aos sistemas de transporte. 1.ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2004. SILVA, J. C. Remade. Desenvolvida pela Pub. Apresenta: A madeira de eucalipto para dormentes. Disponível em <www.remade.com.br>, acesso em 13.05.2013.

SUCENA, L. G. A influência dos transportes ferroviários urbanos na qualidade ambiental da cidade do Rio de Janeiro. 2.ed. Rio de Janeiro, 2002. VALE, F. Manual Técnico de Via Permanente. 1.ed. São Paulo: Fundação Vale, 2009. 306 p.

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