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  • Paulo Lobato

Lastro ferroviário: conceitos e características

Atualizado: 13 de jul.


Introdução


No post de hoje vamos discorrer sobre os lastros utilizados na via permanente. O lastro é uma camada da superestrutura que é base para os dormentes. É este componente que recebe os esforços dos dormentes e os transfere para a plataforma ferroviária e sua composição mais comum é a pedra britada.




Funções do Lastro


As principais funções do lastro são:


  • Distribuição uniforme das cargas que recebe dos dormentes (f1), de maneira que não seja superada a tensão admissível da plataforma (f3).

  • Estabilização da via verticalmente lateralmente e longitudinalmente, através da ação de forças de suporte (f2) e de ancoragem nos dormentes (f4).

  • Amortecimento, através de sua estrutura semielástica, das ações dinâmicas das cargas dos trens.

  • Prover a drenagem, permitindo a liberação das águas das chuvas, e proteger tanto a plataforma quanto os dormentes da umidade.

  • Permitir nivelamento e alinhamento da linha através de socaria.






Características básicas do Lastro


A natureza do material do lastro é rocha britada extraída de rocha dura sã. Sua resistência à ruptura (compressão) pode variar de aproximadamente 1000 à 2000 kg/cm², conforme o quadro a seguir:



O lastro possui forma cúbica, garantindo um melhor atrito e contato entre partículas e, consequentemente, melhor estabilidade. Deve prover drenagem adequada entre os vazios, pois se estiver colmatado, ou seja, contaminado por excesso de finos, não permitirá um bom escoamento da água.



É válido ressaltar que o material deve ser resistente ao desgaste por abrasão. Para isso é feito o ensaio Los Angeles, que é um método para determinação da resistência ao desgaste superficial dos grãos de agregado quando submetido ao atrito, com o objetivo de medir a capacidade do agregado não se quebrar, desagregar e desintegrar sob efeito do tráfego. No ensaio é medido o corpo de prova antes e depois de realizar o procedimento para se obter um limite de abrasão. O limite de abrasão (A) indicado para ferrovias está entre 25% - 40%.



É válido destacar que o lastro deve ter altura suficiente para distribuir os esforços, além de ter volume suficiente para resistir aos esforços laterais e longitudinais. Outro ponto que deve ser considerado no lastro é a sua granulometria, pois se os grãos forem muito grandes podem causar baixa estabilidade e dificuldade de socaria, mas se forem muito pequenos eles terão baixa vida útil e acelerar a colmatação do lastro.



ABNT NBR 5564:2011 - Via Férrea - Lastro Feroroviário


Requisitos do material


Essa norma trás alguns requisitos para aquisição de brita para lastro ferroviário. No quadro apresentamos um resumo destes requisitos:

Também há requisitos da distribuição granulométrica do lastro conforme o quadro a seguir:



Requisitos do para aquisição

  • O comprador pode exigir do fornecedor a comprovação da capacidade técnica de fornecimento do volume de lastro ferroviário a ser fornecido.

  • O comprador deve solicitar os estudos geológicos das jazidas, realizadas por entidades especializadas, de acordo com as normas ABNT NBR 6490 e ABNT NBR 7389-2.

  • A análise da jazida deve compreender no mínimo:

  1. Descrição geológica da pedreira;

  2. Estudo das ocorrências de rochas exploráveis dentre as rochas existentes;

  3. Apreciação quantitativa das rochas provavelmente inadequadas para lastro de pedra britada (LP);

  4. Exame das possibilidades de produção de LP.

  • Amostragem

  • A amostragem deve ser feita de acordo com a ABNT NBR 6490.

  • A amostragem do lastro ferroviário deve ser na proporção acordada entre comprador e fornecedor.

  • Quando o lastro ferroviário for fornecido na condição de colocada no veículo, a amostragem deve ser preferencialmente, realizada no veículo. Caso seja fornecido na condição de colocado em determinado local, a amostragem deve ser, de preferência, realizada em tal local.

  • Antes de qualquer verificação, todas as amostras a cada lote devem ser submetidas a inspeções visuais de aspecto, forma e dimensão. Somente a amostra e/ou lote não rejeitados de acordo com estas inspeções são submetidos a ensaio.

  • Movimentação do lastro ferroviário

  • O lastro ferroviário deve ser movimentado e estocado de modo que se mantenha limpo e isento de segregação;

  • Deve ser transportado de modo que sua granulometria não seja alterada e seja mantido livre de alterações de suas características originais;

  • Por questões de segurança do transporte, o lastro deve ser distribuído uniformemente no veículo em que for carregado.


ABNT NBR 7914:1990 – Projeto de lastro para via férrea


  • O lastro somente deve ser lançado sobre sublastro após este ter sido regularizado compactado e apresentar boa condição de drenagem.

  • A altura do lastro é medida sob o dormente e deve ser calculada em função:

  • Da capacidade de suporte da plataforma;

  • Do trem tipo;

  • Da bitola e do espaçamento entre os dormentes.



  • Banqueta (ombro)

  • O talude do lastro não deve ter inclinação maior de que 1,0:1,5 (altura-base), obedecida a condição mínima da banqueta.

  • No caso de barra de trilho longo soldado, a banqueta deve ser, no mínimo, de 30cm, qualquer que seja a classe da linha férrea.



  • Dimensionamento em outras ferrovias

  • Coroamento

  • O lastro não deve cobrir o dormente, sendo coroado a 5cm da face superior dele.

  • No caso de dormente de concreto, com blocos ligados por tirante metálico, o lastro deve ficar a 2cm abaixo da face inferior do tirante, observado, porém, o coroamento de 5cm, no bloco de concreto.


  • Soca

  • A soca do lastro deve ser executada preferencialmente por processo mecânico e feita, em qualquer caso, em camada de aproximadamente 15 cm.

  • A soca sob o dormente deve abranger, para cada lado do eixo da fiada de trilho, a distância mínima (S) da tabela abaixo e manter uma faixa central, não atingida pela soca, com largura mínima (e).


  • Passagem sobre a via

  • Em via de pátio ou cruzamento em que se verifique movimentação de pessoal a pé ou que apresente dificuldade para limpeza, o vão entre dormente pode ser enchido com subproduto de pedra britada para lastro, com material que passa na peneira de 19 mm e fica retido na de 9,5 mm.

  • No local onde haja movimentação de veículo rodoviário sobre a via, o enchimento pode ter coroamento ao nível do contratrilho.


Vida Útil


A importância de manter um bom lastro, sublastro e subleito


A boa manutenção do lastro é essencial para garantir uma maior vida útil, não só do lastro, mas de todo o sistema. Além disso, quando bem mantido, ele garante a estabilidade e resistência da grade ferroviária e a boa drenagem. Normalmente o que verificamos na via é apenas o defeito visual e de geometria da via, mas estes defeitos geralmente estão associados a problemas no lastro, como os listados na imagem abaixo:


Avaliação do nível de contaminação do lastro


De acordo com o Índice de Contaminação Selig, o lastro está colmatado quando 40% do lastro possui grãos menores que ½”. Para a avaliação de colmatação deve-se levar em conta os seguintes requisitos de amostragem:

  • A amostra deve abranger área de apoio dos trilhos, intervalos entre dormentes e ombro de lastro

  • Deve haver um mínimo de 3 pontos de coleta (3 amostras)

  • A amostra deve ser identificada: quilômetro, lado da via, características do local (corte, aterro, PN, AMV, etc.)


Origem da contaminação: fatores internos e externos

  • Degradação do próprio lastro (tráfego e socaria)



  • Contaminação por agentes externos (minério, queda de barreira, areia, etc.)



  • Bombeamento de finos do interior da plataforma


Problemas em lastro


Bolsão de lama

  • Possíveis causas da deformação:

  • Falha construtiva (terraplenagem ou compactação)

  • Aumento da carga por eixo

  • Fuga de material em bueiro quebrado

  • Erosão em aterro

  • Martelamento das rodas em algum defeito de trilho ou juntas



Conclusão

Finalizamos mais um assunto sobre via permanente, onde foi falado sobre um elemento da superestrutura ferroviária: o lastro. Mostramos os conceitos e características relacionados ao lastro, bem como os requisitos necessários para sua aquisição. Para saber mais sobre esse assunto fique ligado(a) no nosso blog.


Escrito por Paulo Lobato e Laura Lima

Especialista em manutenção de via permanente ferroviária

Elevada experiência em gerenciamento de projetos e análise de viabilidade técnica-econômica de novos projetos

Engenheiro Civil formado pela UFMG em 2010 com curso de extensão em ferrovia e transportes pela École Nationale des Ponts et Chaussées em Paris/França

Certificado em Gestão de Projetos pelo Project Management Institute (PMI)

Certificado em Inglês Avançado (CAE) pela Cambridge University

Pós-graduado em Engenharia Ferroviária pela PUC-Minas

Pós-graduado em Gestão de Projetos pelo IETEC

Pós-graduado em Restauração e Pavimentação Rodoviária pela FUMEC

Contato: (31) 98789-7662

E-mail: phlobato01@gmail.com


Cover picture: Tim Evanson - Flicker 2.0 Generic (CC by 2.0)


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