CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM TRANSPORTE FERROVIÁRIO DE CARGA INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA ACADEMIA MRS LEONARDO SOUZA SOARES

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1 CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM TRANSPORTE FERROVIÁRIO DE CARGA INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA ACADEMIA MRS LEONARDO SOUZA SOARES PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE MÁXIMA AUTORIZADA Rio de Janeiro 2006

2 PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE MÁXIMA AUTORIZADA Monografia apresentada ao Curso de Especialização em Transporte Ferroviário de Carga do Instituto Militar de Engenharia e da M.R.S. Logística S.A. Aluno: Leonardo Souza Soares Orientador: Profª. Hostílio Ratton D. Sc. Tutor: Régis Mendes Paraguassu Rio de Janeiro

3 AGRADECIMENTOS Agradeço ao Instituto Militar de Engenharia e à M.R.S. Logística S.A. pelos meios e que possibilitaram a realização deste trabalho. Aos mestres pela disposição em doar algo tão fundamental como o conhecimento. Ao meu pai, Manoel, por demonstrar toda satisfação em ser um ferroviário. Aos amigos ferroviários por toda informação cedida. À minha companheira Fabrícia pelo total carinho e dedicação durante as horas destinadas a execução deste trabalho. Aos funcionários que contribuíram com paciência para os dados recolhidos durante a pesquisa através de diversas indagações. Ao meu orientador Hostílio pelos esclarecimentos fornecidos. Ao Régis por todas as críticas construtivas. Sobretudo, a Deus, pela luz. 3

4 RESUMO A velocidade sempre será um fator preponderante quanto a produtividade de uma companhia de transportes. O ideal para este tipo de companhia é trabalhar sempre com a maior velocidade possível, gerando maiores ganhos em cada transporte. Porém, a mesma velocidade que gera riquezas é aquela que pode gerar inúmeros prejuízos. Isto porque, elevando-se a velocidade a tais níveis, existe a redução da segurança e o aumento considerável da probabilidade de ocorrência de acidentes. Sendo assim, tornou-se necessário limitar a velocidade de operação de trens, no caso ferroviário, de forma a garantir o máximo de produtividade com a maior segurança e integridade possíveis. As locomotivas atuais são capazes de desenvolver altas potências e de tracionar um número cada vez maior de vagões, mas é válido ressaltar que toda esta potência não seria de forma alguma útil senão houver algum controle. Pensando na produtividade e segurança, atualmente existem vários métodos para determinação de velocidade para veículos ferroviários; porém, os métodos existentes para ferrovias brasileiras, não contemplam inúmeros dados sobre a via e o material rodante que são facilmente adquiridos através da tecnologia existente. Agrupando-se os parâmetros existentes que podem influenciar diretamente na velocidade, os dados que podem ser adquiridos através de veículos de inspeção e informações de projeto, é possível de se determinar uma velocidade produtiva e segura para todo tráfego ferroviário. Além de uma determinação segura da velocidade, estes mesmos dados fornecem condições reais da via e dos veículos ferroviários, indicando quais os pontos críticos que deverão ser trabalhados a fim de se garantir um aumento de velocidade com segurança. Os dados existem e os resultados são válidos. 4

5 SUMÁRIO LISTA DE TABELAS... 7 LISTA DE FIGURAS SÍMBOLOS E ABREVIAÇÕES INTRODUÇÃO DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS DA VIA QUE INFLUENCIAM NO CÁLCULO DA V.M.A ÁREA DE ABRANGÊNCIA DOS ESTUDOS VIA PERMANENTE VARIÁVEIS DA VIA PERMANENTE ESTABILIDADE DA PLATAFORMA CONDIÇÕES DE DRENAGEM ESTABILIDADE DA PLATAFORMA - ESTABILIDADE DE CORTES E ATERROS ESTABILIDADE DA VIA ESTADO DE TENSÃO DOS TRILHOS ESTABILIDADE DA VIA CONDIÇÕES DE LASTRO ESTABILIDADE DA VIA CONDIÇÕES DOS TRILHOS ESTABILIDADE DA VIA DORMENTES ESTABILIDADE DA VIA FIXAÇÕES ESTABILIDADE DA VIA AMV GEOMETRIA DA VIA - TRAÇADO GEOMETRIA DA LINHA - NÍVEL PADRÕES DE TOLERÂNCIA DA MANUTENÇÃO CONSERVAÇÃO DA VIA GABARITOS DE OBRAS DE ARTE TÚNEIS E PONTES DEFINIÇÃO DAS VARIÁVEIS DO MATERIAL RODANTE QUE INFLUENCIAM NO CÁLCULO DA V.M.A MATERIAL RODANTE VARIÁVEIS DO MATERIAL RODANTE

6 3.2.1 DIVERSIDADE DE VEÍCULOS TIPO DE CARGA CARGAS PERIGOSAS TIPO DE TRAÇÃO COMPRIMENTO DE TRENS TIPO DE FORMAÇÃO DA COMPOSIÇÃO DEFINIÇÃO DE VARIÁVEIS EXTERNAS OBRAS AO LONGO DA VIA ACIDENTES FERROVIÁRIOS E ACIDENTES DA NATUREZA PROXIMIDADE DE LOCAIS DE AFLUÊNCIA DE PESSOAS E AUTOMÓVEIS PASSAGENS EM NÍVEL PROXIMIDADE DE EDIFICAÇÕES SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO VISIBILIDADE DE SINAIS MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DA V.M.A. DO TRECHO FERROVIÁRIO POR MEIO DO RELACIONAMENTO ENTRE AS VARIÁVEIS DO MATERIAL RODANTE E DA VIA PERMANENTE DISCUSSÃO CONCLUSÃO BIBLIOGRAFIA

7 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Alturas de lastro sob dormentes de madeira...32 Tabela 2 Alturas de lastro sob dormentes de concreto...33 Tabela 3 Carga por eixo de 30 a 34 tf e predomínio de curvas de raio < 875m...38 Tabela 4 Limite de desgaste do boleto para trilhos de segunda-mão...40 Tabela 5 Ações reparadoras...42 Tabela 6 Classes de Via...43 Tabela 7 Defeitos de trilhos e limitações de velocidade...44 Tabela 8 Desvios máximos para trilhos de junta (FRA)...49 Tabela 9 Desvios máximos para trilhos de junta...49 Tabela 10 Condições das juntas dos trilhos (FRA)...51 Tabela 11 Mínimo de dormentes por classe de via e curvatura (FRA)...57 Tabela 12 Mínimo de dormentes por classe de via e curvatura (MRS)...59 Tabela 13 Taxa de dormentes inservíveis...60 Tabela 14 Espaçamento máximo entre dormentes bons (1)...60 Tabela 15 Espaçamento máximo entre dormentes bons (2)...61 Tabela 16 Espaçamento máximo entre dormentes bons (3)...62 Tabela 17 Número de dormentes inservíveis por extensão de curva e tipo de trilho..62 Tabela 18 Espaçamento de dormentes recomendado...63 Tabela 19 Velocidades para as composições de AMV...73 Tabela 20 Compatibilização de elementos de AMV e velocidade na bitola larga...74 Tabela 21 Compatibilização de elementos de AMV e velocidade na bitola métrica...74 Tabela 22 Limites de bitola (FRA)...89 Tabela 23 Limites de alinhamento (FRA)...91 Tabela 24 Limites de nivelamento (FRA)...96 Tabela 25 Altura limite do centro de gravidade Tabela 26 Distâncias de frenagem para cruzamentos rodo-ferroviários Tabela 27 Classificação dos aspectos de sinais luminosos Tabela 28 Tabela de distâncias de frenagem por tipo de composição Tabela 29 Planilha de cálculo utilizada atualmente

8 Tabela 29 B Planilha de cálculo utilizada atualmente Tabela 30 Planilha de cálculo com parâmetro de superelevação Tabela 31 Planilha de cálculo com parâmetro de bitola Tabela 32 Planilha de cálculo com parâmetro de estado de manutenção Tabela 33 Limites máximos para desvios no alinhamento (FRA) Tabela 34 Limites máximos para desvios no nivelamento (FRA) Tabela 35 Limites máximos para classificação de defeito de via permanente Tabela 36 Planilha com parâmetros de nivelamento, alinhamento e torção Tabela 37 Características da AMV Tabela 38 Características de AMV Tabela 39 Entrada de dados de AMV Tabela 40 Espaçamento de dormentes recomendado Tabela 41 Planilha de cálculo com parâmetro de bitola carregada Tabela 42 Tabela de condições de juntas e velocidade Tabela 43 Tabela de condições de juntas e velocidade Tabela 44 Tabela de desvios máximos dos planos de rolamento nas juntas Tabela 45 Planilha de cálculo contemplando a situação das talas de juntas Tabela 46 Tabelas de defeitos de trilhos e limitações de velocidade Tabela 47 Planilha de cálculo contemplando defeitos nos trilhos Tabela 48 Tabela de correlação: altura de lastro x velocidade de circulação Tabela 49 Tabela de correlação: altura de lastro x velocidade de circulação Tabela 50 Planilha de cálculo contemplando condições de lastro e dormentes Tabela 51 Planilha de cálculo contemplando condições da plataforma Tabela 52 Planilha de cálculo contemplando condições das tensões nos trilhos Tabela 53 Planilha de cálculo contemplando condições das fixações Tabela 54 Planilha contemplando ocorrências de serviços de manutenção Tabela 55 Planilha de cálculo contemplando ocorrência de acidentes da natureza..157 Tabela 56 Tabela de distância de frenagem por tipo de composição/aplicação Tabela 57 Planilha de cálculo considerando sinais ao longo do trecho Tabela 58 Tabela de distância de frenagem para cruzamentos Tabela 59 Planilha de cálculo considerando existência de passagens em nível

9 Tabela 60 Planilha de cálculo considerando a aprovação do resultado Tabela 61 Planilha de cálculo simulando superelevação e bitola Tabela 62 Planilha de cálculo simulando superelevação e bitola Tabela 63 Planilha de cálculo simulando condições do veículo Tabela 64 Planilha de cálculo simulando o estado de manutenção Tabela 65 Planilha de cálculo simulando o estado de manutenção Tabela 66 Planilha de cálculo simulando os defeitos de via medidos Tabela 67 Planilha de cálculo simulando o estado das fixações e dormentes Tabela 68 Planilha de cálculo simulando o estado das talas de junção Tabela 69 Planilha de cálculo simulando o estado das talas de junção Tabela 70 Planilha de cálculo simulando o estado do lastro e tx. de dormentação Tabela 71 Planilha de cálculo simulando as condições da plataforma Tabela 72 Planilha de cálculo simulando as ocorrências de flambagem Tabela 73 Planilha de cálculo simulando ocorrências de serviços e/ou natureza Tabela 74 Planilha de cálculo considerando fatores externos Tabela 75 Resultado final

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Raios de curvatura de um veículo ferroviário...16 Figura 2 Mapa da malha da M.R.S. Logística S.A Figura 3 Bombeamento em virtude de carreamento de finos da plataforma...27 Figura 4 Dormente danificado...28 Figura 5 Torção de trilho por temperatura...30 Figura 6 Gráfico comparativo: Altura de lastro x Velocidade autorizada...34 Figura 7 Bolsão de lama...36 Figura 8 Perfil de desgaste de trilho Figura 9 Perfil de desgaste de trilho Figura 10 Movimentação dos dormentes na região da junta...48 Figura 11 Espaçamento de dormentes em região de juntas...58 Figura 12 Fixação tipo Pandrol...65 Figura 13 Diagrama de forças atuantes...84 Figura 14 Desbalanceamento da relação L/V...95 Figura 15 Concordância vertical Figura 16 Locomotiva Diesel-Elétrica Figura 17 Automotriz Budd Figura 18 Carro de passageiros Figura 19 Vagão de carga Figura 20 Trens unidade Figura 21 Trens unidade Figura 22 Socadora Plasser & Theurer Figura 23 Cálculo de Centro de Gravidade Figura 24 Sistema Cremalheira Figura 25 Trilhos com estado normal de tensões Figura 26 Trilhos com altas tensões e deformação aparente Figura 27 Gráfico de correlação: distância de frenagem x desaceleração Figura 28 Trecho em estudo da M.R.S. Logística S.A Figura 29 Gráfico de resultado de inspeção de trecho

11 Figura 30 Gráfico de primeira análise dos resultados Figura 31 Gráfico de resultado de inspeção em trecho Figura 32 Gráfico de resultado de inspeção em trecho Figura 33 - Gráfico de resultado de inspeção em trecho Figura 34 Gráfico dos resultados finais

12 SÍMBOLOS E ABREVIAÇÕES - AMV: Aparelho de Mudança de Via - FRA: Federal Railroad Administration (Administração Federal das Ferrovias, órgão que administra as ferrovias americanas) - VMA: Velocidade máxima autorizada - RFFSA: Rede Ferroviária Federal Sociedade Anônima - Coef. : coeficiente - tf: ton/feet toneladas por pés - m: metros - kg/m: quilogramas por metro 12

13 1. INTRODUÇÃO Ao se recorrer à física clássica, a palavra velocidade é utilizada para relacionar o espaço percorrido e o tempo que levou para percorrê-lo. Tal relação é válida para todos os corpos em movimento, uma vez que estes corpos comportam-se conforme as teorias de Newton. Partindo para o cotidiano, mais especificamente para a fundamentação do nosso trabalho, pode-se afirmar com segurança que um veículo ferroviário em movimento também obedece às leis da mecânica básica de Newton. Porém, mediante tal afirmação, originam-se muitos outros questionamentos relativamente simples, mas de vital importância para entendermos o desenvolvimento dos trabalhos, como por exemplo: Se os veículos ferroviários comportam-se como os demais móveis na mecânica de Newton, porque existem tantas diferenças entre um veículo ferroviário e um veículo rodoviário? Descartando-se parâmetros estruturais e funcionais, deve-se analisar inicialmente por onde estes tipos de veículo circulam e como circulam. No caso dos veículos rodoviários, o contato entre o móvel e a superfície de rolagem é feito através de pneus, permitindo uma boa aderência e, além disso, a condução é ditada pelo motorista, ou seja, o veículo obedece à direção imposta pelo seu condutor. Quando é analisado um veículo ferroviário, verifica-se que o contato deste tipo de veículo e a superfície de rolagem é feito através de trilhos e dormentes. Nesta situação, a aderência é muito menor em termos de superfície. Outro fato de extrema importância: o maquinista não é capaz de alterar a rota do veículo ferroviário, visto que este papel é realizado pela própria via permanente. Assim, enquanto nas rodovias consegue-se distribuir o tráfego transversalmente (os veículos podem trafegar livremente na transversal), nas ferrovias, os veículos obedecem a uma rota determinada, forçando todo o tráfego a circular por apenas uma rota transversal. Analisando estes 13

14 aspectos de uma forma simplificada, parece não haver grande importância, porém, quando se analisa o desgaste de materiais e a velocidade, as diferenças tomam patamares muito mais significativos. Atualmente são criadas locomotivas cada vez mais potentes, vagões mais leves e materiais mais confiáveis para aplicação na via permanente. Todas estas inovações convergem para um ponto em comum, o ganho de produtividade. Este ganho pode distribuir-se de diversas formas como: aumento da capacidade transportada por eixo, aumento no tamanho dos trens, aumento da velocidade de circulação, etc. Ou seja, a forma de distribuição das novas tecnologias demonstrará em que ponto a produtividade da ferrovia poderá avançar. Cita-se como exemplo de ganho de produtividade para uma ferrovia o aumento da velocidade de circulação de trens, uma vez que, se um determinado trem percorre um percurso com menos tempo, este mesmo trem poderá fazer mais viagens, ou seja, mais cargas por ele poderão ser transportadas e, dessa forma, melhor será a sua eficiência. Pensando no universo de uma companhia ferroviária, se é aumentada a velocidade de circulação em um trecho, pela prática atual, esta velocidade é valida para todos os trens que trafegam na região, salvo em algumas situações especiais, como trens de passageiros e cargas perigosas; sendo assim, o ganho de produtividade gerado começa ser bastante interessante visto que, esta simples modificação de velocidade pode afetar, dependendo do trecho escolhido, todos os trens que compõem a frota da companhia. Nota-se então, que o parâmetro velocidade, começa a demonstrar ser uma variável adequada para o aumento de produtividade de uma companhia atuante na área ferroviária. Esta primeira impressão é tão interessante, por ser relativamente simples, que se esquece completamente do que tal simples mudança possa acarretar. Voltando a falar sobre a variável velocidade, as relações matemáticas de Newton que correlacionam velocidade, distância, tempo e aceleração são: S = S 0 + v 0.t + (1/2).a.t² (I) 14

15 V = v 0 + a.t (II) As equações de Newton ditam, de uma maneira simplificada, como a velocidade e distância percorrida comportam-se durante um intervalo de tempo. Na prática, muitos outros fatores devem ser incluídos, até mesmo a resistência do ar ao movimento. Se levássemos em consideração apenas as equações básicas de Newton, poderíamos facilmente dizer que a velocidade máxima de um trecho de ferrovia seria aquela que a locomotiva tivesse capacidade de alcançar. Isto é justificado, uma vez que Newton considera o espaço percorrido como ideal, ou seja, sem interferência de outras variáveis. Porém, como é observado nas rodovias, os trajetos reais possuem curvas e rampas, obstáculos que fazem com que o motorista diminua ou aumente a velocidade conforme sua sensação de segurança. Justamente devido ao critério de segurança, as rodovias possuem velocidades regulamentadas conforme a legislação, de forma a garantir que todos os veículos possam trafegar de forma segura, evitando acidentes. As limitações da velocidade nas curvas também seguem uma equação muito conhecida da física básica: F = (m.v²)/r (III) A equação acima traduz a força atuante em um determinado móvel quando o mesmo executa uma curva de raio R, com uma velocidade v possuindo uma massa m. De forma simplificada, quando um determinado veículo não é capaz de executar uma curva, existe um desequilíbrio de forças, ou seja, as forças que mantinham o veículo em sua trajetória alteram-se, não permitindo que o mesmo continue a rota determinada. 15

16 Figura 1 Raios de curvatura de um veículo rodoviário. Fonte: Leonardo Souza Soares Pensando em um veículo rodoviário, o motorista trabalha constantemente equilibrando as forças atuantes no veículo, quando o mesmo está dentro de uma curva. Por meio do volante, o motorista consegue alterar o raio de curvatura do veículo, equilibrando as forças atuantes no sistema, ou então, poderá acelerar os desacelerar o veículo para que o mesmo se comporte da forma desejada. Quando se trabalha com uma locomotiva, o controle fica restrito a apenas uma variável, a velocidade. O maquinista não possui artifícios para alterar o raio de curvatura de uma locomotiva quando a mesma começa a desenvolvê-la. Os responsáveis para este trabalho são os trilhos. Verifica-se então, a complexidade da variável velocidade desenvolvida pelos trens, influenciando nos critérios de produtividade de uma empresa, como na segurança dos transportes por ele desenvolvido. Mas quais fatores realmente interferem na velocidade de um veículo ferroviário? As curvas da ferrovia, são fatores essenciais, pelo fato do raio de curvatura ser um dos principais causadores das forças externas atuantes na movimentação de um trem. 16

17 Então como o raio de curvatura influencia na velocidade de circulação dos trens? E quanto aos outros obstáculos existentes na ferrovia como túneis, pontes, passagens de nível, máquinas de chave, mudanças no tempo? Também devem ser considerados como limitadores de velocidade? Se os raios de curva forem favoráveis, por que não aumentamos a velocidade de circulação dos trens para níveis ainda mais elevados? Existem outros critérios de segurança a serem respeitados? Estas são algumas questões que circulam no meio ferroviário, uma vez que a legislação brasileira não é clara quando se trata de limites de velocidade em ferrovias. Priorizando toda a atenção na movimentação de um trem em um determinado trecho, pode-se descrever vários fatores que influenciam direta ou indiretamente na velocidade em que o mesmo poderá trafegar: Estabilidade da plataforma Condições de drenagem; Estabilidade de cortes / aterros; Estabilidade da via: Estado de tensão dos trilhos (flambagem); Condições do lastro (limpeza, altura); Condições dos trilhos (defeitos nos trilhos, via com trilhos longos soldados ou trilhos curtos); Dormentes (espaçamento que influencia diretamente na t/eixo; condições físicas); Fixações (estado de conservação e manutenção); AMV (para a linha desviada a velocidade na região do AMV está vinculada ao raio da curva de ligação e o raio equivalente na agulha; condição de conservação dos componentes como trilhos, dormentes, acessórios e peças metálicas como: agulhas, jacaré, contratrilho etc.); 17

18 Obras ao longo da via: A existência de obra impõe restrição de velocidade no local; Acidentes ferroviários e acidentes da natureza: Em locais onde houve acidentes (ferroviários ou da natureza) a infra e a superestrutura podem ser afetadas de modo a impor condições de restrição à VMA; Geometria da via: Em traçado: raio de curva, diretriz de traçado (sucessão de curvas, tangentes, curvas reversas,etc.); Em nível: rampas (ascendentes, descendentes, compensadas, raio modal, etc.); Padrões de tolerância na manutenção: Vias mal conservadas (com padrões baixos de manutenção e grandes tolerâncias) impõem restrição à VMA; Gabarito de obras de arte: Túneis; Pontes; Proximidade de locais de afluência de pessoas/automóveis: Passagens em nível; Linha próxima a edificações (cidades); Diversidade de veículos que circulam pela via; Tipo de carga: 18

19 Cargas perigosas; Tipo de tração. Comprimento dos trens: Tipo de formação da composição. Serviços de manutenção: Poderá haver restrição à VMA dependendo da natureza do serviço. Como pode ser verificado, a avaliação do efeito da velocidade na segurança do tráfego alcança um nível alto de complexidade, quando transferida para uma ferrovia real. Muitos dos fatores citados podem ser de grande relevância quando se deseja determinar a velocidade de circulação de uma composição ferroviária, porém, de forma análoga, outros fatores não influenciarão significativamente. A velocidade de circulação de trens correlaciona dois atributos para a companhia ferroviária: produtividade e segurança. O aumento da velocidade máxima de circulação aumenta a produtividade, mas em contrapartida, reduz a segurança, principalmente se os equipamentos envolvidos não acompanhem as mudanças necessárias para este aumento. Se essas mudanças não forem realizadas, e para continuar o trabalho com alto padrão de segurança, a velocidade não deverá ser aumentada e, conseqüentemente, a produtividade poderá ser insatisfatória. Outro requisito que deve ser considerado é a manutenção da via permanente e do material rodante que aumentam à medida que a velocidade estipulada sobe, ou seja, maiores investimentos deverão ser inseridos na manutenção de forma a preservar a segurança. Analisando essas condições, conclui-se a importância de se estabelecer novos padrões de circulação, equilibrando velocidade e segurança, para obter melhores níveis de produtividade em curto período de tempo, e consequentemente aumentar o lucro da empresa. 19

20 A determinação desta velocidade ideal depende de diversos fatores como aqueles citados anteriormente, além das possíveis correlações entre eles. Sendo assim, deveríamos tentar diminuir as dúvidas com experiências de campo fundamentadas em teorias, conhecimentos prévios e hipóteses, com o objetivo de maximizar a velocidade em determinados trechos. 2. DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS DA VIA QUE INFLUENCIAM NO CÁLCULO DA V.M.A. 20

21 2.1. ÁREA DE ABRANGÊNCIA DOS ESTUDOS O trabalho se concentrará em um trecho da grade ferroviária brasileira, especificamente, o trecho que compreende atualmente a M.R.S. Logística S.A. Neste trecho há uma série de condições que ajudarão o desenvolvimento da pesquisa. Figura 2 Mapa de malha da MRS Logística S.A.. Fonte: Leonardo Souza Soares 21

22 Esse trecho pertencente à M.R.S. Logística S.A. compreende praticamente todo sudeste brasileiro. Um aspecto interessante é que esta ferrovia possui idades e características diferentes conforme as localidades. O trecho de ferrovia mostrado em amarelo no mapa (Aristides Lobo a Ilídio), juntamente com o trecho em rosa (Carandaí à Barreiro e Águas Claras) constituí hoje o que é chamado de Linha do Centro, ou simplesmente Linha Centro. Este é muito conhecido em virtude de seu passado histórico, que se inicia com a implantação das estradas de ferro no País. Tal fato nos leva a concluir que os métodos utilizados em sua construção são antigos, dotando este trecho ferroviário de características que hoje não são mais observadas na construção de ferrovias. Em Aristides Lobo a Ilídio, o trajeto da linha segue o traçado dos rios, com pequenos raios de curvatura, túneis apertados, rampas acentuadas e a presença de áreas urbanas, como Juiz de Fora, Conselheiro Lafaiete, dentre outras. Analisando o trecho em verde (Porto de Guaíba a Pombal) notamos que ocorre as mesmas características do trecho de Aristides Lobo a Ilídio; porém devemos diferenciálo por atravessar a Serra do Mar, o que consequentemente proporciona rampas muito acentuadas para os conceitos atuais. O trecho em azul (Floriano à Pinheirinho e Suzano à Santos) é conhecido como ramal São Paulo. Este foi utilizado por anos não só para o transporte de carga, como também para os antigos trens de passageiros que circulavam do Rio de Janeiro para São Paulo. Este trecho também possui características históricas; com túneis apertados e travessias em áreas urbanas, incluindo a região metropolitana de São Paulo, que a cada dia torna-se forma mais obstáculo às atividades ferroviárias de carga, em virtude do crescimento de trens metropolitanos existentes nesta região da malha. Por fim, a Ferrovia do Aço, representada em vermelho no mapa. Este trecho possui características diferentes dos demais. Por sua construção mais recente, há curvas de raios maiores, rampas mais amenas, túneis mais largos e não sofre transtornos com centros urbanos em seu trajeto. 22

23 Apesar das diferenças nos trechos da malha da M.R.S. Logística S.A., ainda assim, é possível identificar todos os parâmetros de via permanente que influenciam na velocidade máxima autorizada ou VMA VIA PERMANENTE De acordo com Brina, H. L. (1979):... a infra-estrutura das estradas é constituída pela terraplenagem e todas as obras abaixo do greide de terraplenagem. A superfície final de terraplenagem chama-se leito ou plataforma da estrada. Dessa forma, a infra-estrutura de uma ferrovia segue os mesmos parâmetros da infra-estrutura de uma rodovia, porém preparada para receber um tráfego com peso muitas vezes superior ao tráfego rodoviário. Continuando o estudo do mesmo livro, o autor cita que: A superestrutura das estradas de ferro é constituída pela via permanente, que está sujeita à ação de desgaste das rodas dos veículos e do meio (intempéries) e é construída de modo a ser renovada, quando o seu desgaste atingir o limite de tolerância exigido pela segurança ou comodidade da circulação e a ser mesmo substituída em seus principais constituintes, quando assim o exigir a intensidade do tráfego ou o aumento de peso do material rodante. Os três elementos principais da via permanente são o lastro, os dormentes e os trilhos, estes últimos constituindo o apoio e ao mesmo tempo a superfície de rolamento para os veículos ferroviários. Devemos incluir também, como elemento da superestrutura das estradas de ferro, o sublastro que, embora ligado intimamente às camadas finais da infra-estrutura, tem 23

24 características especiais, que justificam a sua inclusão como parte da superestrutura ferroviária. Os fatores de via permanente que influenciam na V.M.A. serão baseados nestes componentes. Durante a introdução deste trabalho foram citados vários fatores que poderiam influenciar a V.M.A. de um determinado trecho da ferrovia; portanto, os fatores que fazem parte da via permanente, conforme descrito por Brina, H. L. (1979), serão separados: Estabilidade da plataforma Condições de drenagem; Estabilidade de cortes / aterros; Estabilidade da via: Estado de tensão dos trilhos (flambagem); Condições do lastro (limpeza, altura); Condições dos trilhos (defeitos nos trilhos, via com trilhos longos soldados ou trilhos curtos); Dormentes (espaçamento que influencia diretamente na t/eixo; condições físicas); Fixações (estado de conservação e manutenção); AMV (para a linha desviada a velocidade na região do AMV está vinculada ao raio da curva de ligação e o raio equivalente na agulha; condição de conservação dos componentes como trilhos, dormentes, acessórios e peças metálicas como: agulhas, jacaré, contratrilho, etc.); Geometria da via: Em traçado: raio de curva, diretriz de traçado (sucessão de curvas, tangentes, curvas reversas,etc.); 24

25 Em nível: rampas (ascendentes, descendentes, compensadas, raio modal, etc.); Padrões de tolerância na manutenção: Vias mal conservadas (com padrões baixos de manutenção e grandes tolerâncias) impõem restrição na VMA; Gabarito de obras de arte: Túneis; Pontes. Dessa forma, poderemos analisar detalhadamente cada item que compõe a via permanente e sua influência da determinação da V.M.A. em um trecho específico VARIÁVEIS DA VIA PERMANENTE ESTABILIDADE DA PLATAFORMA CONDIÇÕES DE DRENAGEM Stopatto, S. (1987) faz a seguinte observação quanto à drenagem: Visa a manter o lastro seco. Quando este começa a dar sinais de lama está evidenciada a falta de drenagem. É o fenômeno mais comum em todas as nossas linhas. Mesmo quando se faz uma renovação observa-se, pouco tempo depois, que as chamadas bolsas de lama começam a agir sujando o lastro e desnivelando a linha. Esta situação calamitosa se deve ao fato de nossas ferrovias terem sido construídas sem qualquer preocupação com a drenagem da plataforma. Para se manter uma plataforma drenada são necessários vários tipos de obras, tais como: pontes, pontilhões, bueiros, valões e valetas, drenos e obras diversas de contenção e consolidação. 25

26 Stopatto, S. (1987) apresenta um problema muito comum nas ferrovias: devido à má condição de drenagem da plataforma, o aparecimento de bolsões de lama. O aparecimento de um bolsão de lama compromete o nivelamento da via e consequentemente afetará a velocidade de circulação do trecho ESTABILIDADE DA PLATAFORMA - ESTABILIDADE DE CORTES E ATERROS Utilizando novamente como referência Stopatto, S. (1987), iniciamos o estudo desta variável da via permanente com as seguintes observações por ele expostas sobre aterros e cortes: Aterros formados com materiais adequados e compactados, sobre uma base sólida e consistente, ficam naturalmente consolidados com a passagem das máquinas de terraplenagem. Quando isso não ocorre eles apresentarão, certamente, algum recalque. Os problemas mais complicados ocorrem com os aterros de meia encosta, onde o terreno natural tem forte inclinação. O cuidado de se fazerem degraus no terreno, com colocação de drenos, nem sempre é obedecido e, assim, as conseqüências logo se manifestam: desmoronamentos, deslocamentos no pé do aterro, alterações na plataforma, etc. De acordo com os tipos de problemas, são indicadas várias soluções. Em nossas ferrovias, os problemas mais complicados em aterros de meia encosta referem-se à proteção da plataforma, que fica reduzida devido ao deslizamento contínuo e lento da saia do aterro. (...) O desequilíbrio do maciço nos cortes é bem maior e mais variável que nos aterros e seus efeitos podem ser observados a qualquer tempo. As barreiras e os deslocamentos de blocos são os efeitos mais conhecidos e danosos. É importante, também, o carreamento de finos para o leito da linha. 26

27 O mesmo autor menciona novamente problemas comuns das ferrovias brasileiras no que diz respeito a estabilidade de cortes e aterros. Cortes e aterros mal estruturados afetam diretamente a plataforma, ocasionando problemas de nivelamento e desta forma, gerando defeitos na via e reduzindo a velocidade de circulação. Outro ponto importante citado é o carreamento de finos para o leito da via. A presença deste material junto ao lastro contamina o subleito da ferrovia e na presença de água devido a precipitações ou outras fontes, junto ao balanço da passagem de trens, promove o bombeamento deste material e o aparecimento de bolsões de lama provocando desnivelamentos e empenos além de outros efeitos danosos conforma as figuras a seguir: Figura 3 Bombeamento em virtude de carreamento de finos da plataforma. Fonte: Muniz (2001) 27

28 Figura 4 Dormente danificado. Fonte: Muniz (2001) Com base nestas imagens fica nítida a necessidade da redução da velocidade das composições ferroviárias quando as mesmas trafegam em trechos que possuem dormentes que sofrem diretamente a ação do bombeamento provocada pela contaminação de finos oriundos de cortes e aterros instáveis ESTABILIDADE DA VIA ESTADO DE TENSÃO DOS TRILHOS O estado de tensão dos trilhos pode comprometer a velocidade de circulação quando tais níveis de tensão danificarem os próprios trilhos ou a geometria da via. Brina, H. L. (1979) cita alguns esforços principais causadores destas tensões excessivas: 28

29 7.1.2 Esforços Longitudinais a) Dilatação Já vimos em estudo anterior que o aumento ou diminuição da temperatura dos trilhos pode gerar tensões de compressão e tração nos trilhos. b) Movimento de reptação com a passagem das rodas, o trilho sofre uma deformação elástica, que o torna flexionado, gerando tensões de compressão e tração no mesmo. Dentre os esforços citados por Brina, H. L. (1979) o mais comum em nosso trecho de estudo é a dilatação dos trilhos. Em nosso país, a variação de temperatura é algo bem intenso, fazendo com que os trilhos sofram o fenômeno da dilatação. Neste caso, durante o assentamento da via ou do trilho, o ambiente encontra-se a certa temperatura típica de uma determinada estação do ano. Dependendo da região, o trilho já assentado, durante o verão (onde ocorrem as temperaturas mais quentes), dilata-se de tal forma que a junta próxima a este trilho não comporta o aumento do seu tamanho; desta forma o trilho fica impedido de se dilatar. Uma vez impedido de se dilatar nas extremidades a tensão de compressão do trilho aumenta gradativamente até o ponto deste trilho torcer, conforme a figura a seguir: 29

30 Figura 5 Torceu de trilho por temperatura. Fonte: Supervisão de Via Permanente de Belo Vale, Minas Gerais. A referida torção do trilho significa que o mesmo, em virtude da dilatação não ocupa sua posição original, formando uma curvatura devido ao aumento do seu tamanho e a incapacidade do trilho dilatar nas pontas. A questão a ser respondida é a que ponto a torção da via interfere no limite de velocidade da mesma? Além do fenômeno da flambagem dos trilhos, outro ponto crucial do estado de tensão dos trilhos é a fratura de trilhos. Na verdade, a fratura dos trilhos ocorre no sentido contrário ao da flambagem. Em temperaturas mais amenas os trilhos tendem a se contrair. Se os trilhos forem impedidos de contrair devido a juntas muito espaçadas ou devido a contrações muito fortes (em temperaturas muito baixas) surge a fratura do trilho como resultado de uma tensão maior que a que o material poderia suportar. Diversos são os tipos de fratura de trilhos ao ponto de, em alguns casos, impedir a circulação de trens até que seja utilizada alguma medida de segurança, como utilização de sargento e/ou talas de fixação. 30

31 ESTABILIDADE DA VIA CONDIÇÕES DE LASTRO É interessante observar que esta variável possui mais informações baseadas em estudos do que as variáveis anteriormente estudadas. Castello Branco, J. E. (2002) traz a seguinte informação sobre o lastro, extraídas da FRA (Federal Railroad Administration): Lastro A menos que exista um outro tipo de suporte, a via deverá estar assente em material que : (a) Transmita e distribua o peso da via e as cargas oriundas do material rodante ao subleito ; (b) Suporte a via lateralmente, longitudinalmente e verticalmente sob carga dinâmica do tráfego ferroviário, e também absorva as tensões de origem térmica exercidas pelos trilhos. (c) Drene adequadamente a via; e (d) Mantenha valores adequados de nivelamento transversal, longitudinal e alinhamento. A FRA indica que o lastro é influenciado diretamente pela velocidade de circulação, uma vez que o mesmo deverá dar suporte a via sob carga dinâmica do tráfego ferroviário. Porém, não há menção de qualquer relação entre a velocidade e a altura ou condições de lastro a ser empregada. Batist, M. (2002), correlaciona bem as variáveis velocidade e altura de lastro citando uma norma oriunda da R.F.F.S.A. (Rede Ferroviária Federal S.A.) que poderá ser muito útil no desenvolvimento deste trabalho. 31

32 5. ALTURAS DE LASTRO (RFFSA, 79) As alturas limites de lastro para dormentes de madeira serão: valor mínimo 15 cm e valor máximo 40 cm; para dormentes de concreto esses valores são de 20 cm e 40 cm, respectivamente. Os valores recomendados de altura de lastro para dormentes de madeira e concreto, em função das cargas por eixo de 30tf na bitola larga e de 20tf na bitola métrica, de sorte a que a pressão no lastro não ultrapasse o valor de 1,4tf/m², deverão ser os mostrados nas tabelas respectivamente. Bitola (m) 1,00 1,60 Massa do trilho (kg/m) Espaçamento de dormentes (cm) Taxa de dormentação por quilômetro Velocidade (km/h) Altura mínima de lastro (cm) Tabela 1 - Alturas de lastro sob dormentes de madeira Fonte: R.F.F.S.A. 32

33 Bitola (m) 1,00 1,60 Massa do trilho (kg/m) Espaçamento de dormentes (cm) Taxa de dormentação por quilômetro Velocidade (km/h) Altura mínima de lastro (cm) Tabela 2 - Alturas de lastro sob dormentes de concreto Fonte: R.F.F.S.A. Assim, analisando as informações fornecidas por Batist, M. (2002) através de uma análise gráfica: 33

34 Gráfico Comparativo - Altura de lastro x Velocidade autorizada - Segundo norma da RFFSA Bitola: 1,60 - TR 57 - CONCRETO Bitola: 1,60 - TR 68 - CONCRETO Bitola: 1,60 - TR 57 - MADEIRA Bitola: 1,60 - TR 68 - MADEIRA 25 cm Velocidade (km/h) Figura 6 Gráfico comparativo: Altura de lastro x Velocidade autorizada Fonte: Leonardo S. Soares Constata-se pelo gráfico que foram trabalhadas somente as informações da bitola de 1,60m, o que se ajusta aos trechos operados pela M.R.S. Logística S.A.. Quanto menor a velocidade de circulação, menor a altura de lastro necessária, independente do tipo de trilho ou de dormente. Tal informação é de vital importância para o desenvolvimento dos trabalhos uma vez que a altura de lastro poderá ter forte peso como variável de limitação da velocidade durante a correlação com as demais variáveis existentes. Outro ponto que poderá ser levado em consideração a respeito é quanto à qualidade do lastro utilizado no respectivo trecho. Segundo Stopatto S. (1987): Admita a pedra britada ou cascalho como os materiais adotados para lastro, a característica mais importante na sua definição é a abrasão, ou Los Angeles. É que o 34

35 lastro, quando sob carga, tem seus vários elementos sob constante atrito. O pó resultante acaba por colmatar-se, prejudicando a drenagem e sujando o lastro. Stopatto S. (1987) descreve uma característica fundamental do lastro, a qualidade. Atualmente as empresas ferroviárias possuem normas bem claras quando às especificações técnicas do lastro empregado em sua malha; porém tais normas, relacionam o lastro empregado a condições de suporte da via, assim como é citado por diversos autores que correlacionam a altura de lastro com a pressão máxima admissível no subleito ferroviário. Desta forma, o estudo das condições de lastro é mais direcionado a condições da infra-estrutura do que diretamente à velocidade. No entanto, conforme citado por Stopatto S. (1987), o pó liberado pelo lastro é prejudicial em termos de drenagem e, conseqüentemente, gera instabilidade na plataforma. Já a instabilidade da plataforma atua diretamente na velocidade, não permitindo desenvolver velocidades altas em plataformas instáveis. Assim, pensando num raciocínio lógico, quanto mais contaminado o lastro, mais instável estará a plataforma e em decorrência menor deverá ser a velocidade permitida de circulação. No entanto será necessário quantificar a qual nível de contaminação a velocidade de circulação torna-se limitada. 35

36 Figura 7 Bolsão de lama. Fonte: Leonardo Souza Soares ESTABILIDADE DA VIA CONDIÇÕES DOS TRILHOS Dentre as características e condições dos trilhos que contribuem para a estabilidade da via, pode-se citar: Perfil; Metalurgia; Desgaste; Defeitos internos; Lubrificação. 36

37 Porém, na literatura disponível não é encontrada uma relação direta entre tais condições e a velocidade de circulação nessas condições. As relações existentes, traduzem limites de tolerância de desgastes em relação as toneladas úteis transportadas, o que é fundamental quando é calculada a vida útil de um trilho em uma determinada condição, bem como seu referido desgaste. Neste caso, a fim de se adquirir uma relação entre tais condições do trilho e a respectiva velocidade de circulação recorremos novamente ao autor Castello Branco, J. E., onde é discutido o assunto: Projetos-tipo para o sistema roda-trilho em ferrovias Heavy Haul (Ferrovias com alta carga por eixo). As ferrovias que operam com altas densidades de tráfego e cargas por eixo, denominadas heavy haul, apresentam uma série de problemas na área de manutenção, específicos do rigor de suas condições operacionais, especialmente a rápida degradação dos componentes do sistema roda-trilho. A importância desse assunto fez com que ferrovias de cinco países, com esse perfil de transporte pesado, fundassem em 1983 a International Heavy Haul Association IHHA, com o objetivo de estudar e disseminar o conhecimento e a tecnologia daquilo que poderia ser considerado o estado-limite da exploração ferroviária. Em 1995, aderiram a essa entidade as ferrovias brasileiras do sistema CVRD. (...) O sistema roda-trilho então é facilmente identificado como um ponto crucial de estudo. Acompanhado desta informação, o autor Castello Branco, J. E. (2002), traz uma série de tabelas da IHHA que servem de base para projeto e manutenção de ferrovias destacando pontos de atenção. A M.R.S. Logística S.A. enquadra-se a uma determinada tabela devido à sua carga por eixo: 37

38 Elemento do sistema roda-trilho Tonelagem bruta anual transportada (milhões) > a a 29 AMV Trilho premium; jacaré premium tangencial de ponta com mola. Trilho premium; jacaré premium de ponta fixa. Trilho premium; jacaré premium de ponta fixa. Dormentação Madeira premium e espaçamento de 50 cm; ou concreto monobloco e espaçamento de 60 cm. Madeira premium e espaçamento de 50 cm; ou concreto monobloco e espaçamento de 60 cm. Madeira premium e espaçamento de 50 cm; ou concreto monobloco e espaçamento de 60 cm. Fixação Elástica em curva; elástica ou rígida em tangente Elástica em curva; elástica ou rígida em tangente Elástica em curva; elástica ou rígida em tangente Lastro Altura de lastro de 30 cm; altura de sublastro de 20 cm, ombro de lastro de 30 cm. Altura de lastro de 30 cm; altura de sublastro de 20 cm, ombro de lastro de 30 cm. Altura de lastro de 25 cm; altura de sublastro de 10 cm, ombro de lastro de 30 cm. Roda - desgaste da região central da banda Limitar a existência de desgaste que produza concavidade superior a 2 mm. Limitar a existência de desgaste que produza concavidade superior a 3 mm. Limitar a existência de desgaste que produza concavidade superior a 3 mm. Roda - perfil Projeto específico. AAR 1B ou equivalente. AAR 1B ou equivalente. Roda - tipo AAR classe C, tratada termicamente, com diâmetro de 900 mm, ou equivalente. AAR classe C, tratada termicamente, com diâmetro de 900 mm, ou equivalente. AAR classe C, tratada termicamente, com diâmetro de 900 mm, ou equivalente. Trilho - desgaste Medições freqüentes para assegurar utilização ótima. Medições freqüentes para assegurar utilização ótima. Medições freqüentes para assegurar utilização ótima. Trilho - esmerilhamento Periódico, para remoção de corrugações, de defeitos superficiais, e de fluxo de metal nas juntas. Periódico, para remoção de corrugações, de defeitos superficiais, e de fluxo de metal nas juntas. Periódico, para remoção de corrugações, de defeitos superficiais, e de fluxo de metal nas juntas. Trilhos - inspeção de defeitos internos com ultra-som A cada 3 meses. A cada 4 meses. A cada 6 meses. Trilho - lubrificação em trecho de curva (coef. de atrito µ) Canto da bitola: µ < 0,25 a 0,30; topo do boleto: µ < 0,35 a 0,40 ( µ = 0,10 a 0,15 entre trilhos externo e interno). Canto da bitola: µ < 0,25 a 0,30; topo do boleto: µ < 0,35 a 0,40 ( µ = 0,10 a 0,15 entre trilhos externo e interno). Canto da bitola: µ < 0,25 a 0,30; topo do boleto: µ < 0,35 a 0,40 ( µ = 0,10 a 0,15 entre trilhos externo e interno). Trilho - lubrificação em tangente (coef. de atrito µ) Topo do boleto: µ > 0,35. Topo do boleto: µ > 0,35. Topo do boleto: µ > 0,35. Trilho - metalurgia Aço-carbono em tangente; premium em curva. Aço-carbono em tangente; premium em curva. Aço-carbono em tangente; premium em curva. Trilho - perfil TR-68 ou UIC-60. TR-68 ou UIC-60. TR-68 ou UIC-60. Truque Via - inspeção da Geometria Radial ou de três peças otimizado. A cada 3 a 6 meses, com medição do perfil do trilho. Radial ou de três peças otimizado. A cada 4 a 6 meses, com medição do perfil do trilho. Radial ou de três peças otimizado. A cada 6 meses, com medição do perfil do trilho. Tabela 3 - Carga por eixo de 30 a 34 tf e terreno com predomínio de curvas de raio < 875m Fonte: Castello Branco, J. E. (2002) 38

39 Neste instante, devem-se concentrar todos os esforços apenas aos itens referentes aos trilhos. Conforme a tabela anterior verifica-se que as características dos trilhos sofrem pequenas alterações quando se varia a carga transportada por eixo. Caso fossem apresentadas as outras tabelas constituintes da IHHA para ferrovias que transportam a mesma quantidade de carga da Tabela 3, poderia ser verificado que outro ponto de mudança das características de conservação dos trilhos é no que diz respeito ao tipo de traçado (traçado com curvas predominantes de raio superior a 875m). Utilizando um raciocínio lógico, se os trilhos que compõem a via possuem as condições citadas na Tabela 3, não existem limitações de velocidade de circulação pelos parâmetros citados. Caso contrário, tais condições devem ser consideradas para a nova velocidade. Pensando na condição de desgaste dos trilhos, estas afetam diretamente a região de contato roda-trilho e consequentemente a velocidade. Citando novamente Castello Branco, J. E. (2002): Nas tabelas antes mostradas são feitas apenas recomendações genéricas acerca do desgaste do boleto dos trilhos. Dessa forma julgou-se adequado complementá-las com indicações mais precisas acerca de tão importante tema. Nesse sentido, a Tabela 4 apresenta uma relação dos limites de desgastes, para utilização de trilhos de segunda-mão, elaborada pela AREMA e reproduzida por A&K (98). Em adição, nas Figuras 8 e 9 seguintes mostra-se a política da Canadian Pacific Railroad CPR para gerenciamento dos desgastes nos trilhos nos perfis TR-57 e TR-68 (muito utilizados no Brasil), conforme relato de Roney (2001). 39

40 Vias de utilização 1. Vias principais 2. Ramais principais 3. Ramais secundários 4. Pátios Perfil de trilho Máximo desgaste vertical (mm) Máximo desgaste horizontal (mm) Observações TR-68 5,6 12,7 Admitidas mínimas queimas por TR-57 3,2 7,9 patinação e corrugações TR-45 3,2 3,2 TR-68 10,3 19,1 Admitidas pequenas queimas por TR-57 7,9 19,1 patinação e corrugações TR-45 6,4 4,8 TR-68 15,1 22,2 Admitidas queimas por patinação e TR-57 9,5 19,1 corrugações médias e oxidadas TR-45 7,9 7,9 TR-68 16,7 25,4 Admitidas queimas por patinação e TR-57 12,7 22,2 corrugações quaisquer, contanto que TR-45 9,5 9,5 não tenham fraturado o trilho Tabela 4 - Limite de desgaste do boleto para trilhos de segunda-mão Fonte: Castello Branco, J. E. (2002).. Figura 8 Perfil de desgaste de trilho 57. Fonte: Castello Branco, J. E. (2002).. 40

41 Figura 9 Perfil de desgaste de trilho 68. Fonte: Castello Branco, J. E. (2002).. Apesar da simplicidade das informações, a Tabela 4 elaborada pela AREMA nos traz uma informação vital ao estudo aqui desenvolvido: o nível de tolerância dos defeitos superficiais dos trilhos aumenta a medida que se caminha em linhas com tráfego menos intenso e de menor velocidade. Ou seja, a medida que a velocidade de circulação diminui tem-se uma maior tolerância aos defeitos dos trilhos. Desta forma já se pode imaginar algumas correlações entre a velocidade e os defeitos de trilhos existentes. Recorrendo novamente a Castello Branco J. E. (2002), encontra-se um melhor detalhamento dos defeitos dos trilhos e suas respectivas ações reparadoras. Trata-se da norma da FRA (Federal Railroad Administration), subparte D superestrutura da via, trilhos defeituosos: 41

42 Mancha oval Trinca composta Defeito Trinca de detalhe, Queima por patinação e solda defeituosa Trinca horizontal do boleto, Trinca vertical do boleto, Trinca da alma, Trinca vertical da alma e Trinca horizontal na concordância alma-boleto Trinca estelar na furação da alma Ruptura do patim Tabela de Ações Reparadoras Comprimento do defeito (cm) Área afetada pelo boleto (%) Adotar as medidas prescritas nas notas abaixo, caso o trilho não seja substituído 5 a 70 B 70 a 100 A2 100 A 5 a 70 B 70 a 100 A2 100 A 5 a 25 C 25 a 80 D 80 a 100 [A2] ou [E e H] 100 [A] ou [E e H] 2,5 a 5,0 H e F 5,0 a 10,0 I e G > 10,0 B * * A 1,25 a 2,5 H e F 2,5 a 3,75 H e G > 3,75 B * * A 2,5 a 15 D > 15 [A] ou [E e I] A ou E D Altura 1,0 H Ruptura sem causa aparente Trilho danificado Trilho achatado Comprimento 20,0 * Na hipótese do boleto ter sido atingido por trinca originada em outra parte do trilho. Tabela 5 Ações reparadoras Fonte:Castello Branco, J. E. (2002) A identificação de cada ação reparadora pode ser facilmente encontrada na norma apresentada da FRA. Para complementação das informações citadas, são válidas as seguintes observações: 42

43 - Artigo 213.7: trata da designação de pessoal qualificado para supervisionar certas renovações e inspeções de via. - Artigo 213.9: trata das classes de via e seus limites de velocidade conforme a tabela abaixo: Classe de via Velocidade máxima - carga (km/h) Velocidade máxima - passageiro (km/h) Via excepcional 16 Circulação proibida Classe Classe Classe Classe Classe Tabela 6 Classes de Vias Fonte: Federal Railroad Administration (FRA) - Artigo : trata da inspeção de trilhos. - Artigo : trata das juntas de trilhos. De acordo com as informações expostas na norma da FRA, é válida a utilização dessas informações para limitação de velocidade autorizada em trecho na ocorrência de algum dos defeitos relacionados pela tabela proposta na referida norma. Sendo assim, é conveniente converter as informações da norma da FRA em uma tabela condizente com limites de velocidades e situações da M.R.S Logística S.A. 43