UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN SETOR DE TECNOLOGIA DEP. DE TRANSPORTES

MANUAL DIDTICO DE

FERROVIAS

- 2012 -

Eng Civil Camilo Borges Neto, M.Sc.

SUMRIO

FERROVIAS

I. APRESENTAO ............................................................. 01

II. BILIOGRAFIA .................................................................. 01

1. INTRODUO .................................................................. 02

1.1. DEFINIES ..................................................................... 02

1.2. CONCEITUAO COMPARATIVA ENTRE OS

PRINCIPAIS MODAIS TERRESTRES ..........................

02

2. A FERROVIA E SUA INSERSO NO SISTEMA DE

TRANSPORTES DO BRASIL .........................................

04

2.1. HISTRIA DA FERROVIA ............................................. 04

2.2. A FERROVIA NO BRASIL .............................................. 08

2.3. A ESTRADA DE FERRO NO PARAN ........................ 10

2.3.1. Os Caminhos Primitivos .................................................... 10

2.3.2. A Estrada de Ferro ............................................................. 12

2.4. OUTRAS FERROVIAS REGIONAIS ............................. 14

2.5. A EVOLUO DAS CONSTRUES

FERROVIRIAS NO BRASIL ........................................

15

2.5.1. Crescimento das Estradas de Ferro no Brasil ................. 15

2.5.2 Panorama Ferrovirio nas Amricas ............................... 17

2.5.3. Sistema Ferrovirio Nacional ............................................ 17

2.6. SETORES DE ATUAO DA FERROVIA .................. 24

2.6.1. Transporte de Passageiros ................................................. 24

2.6.2. Transporte de Cargas ........................................................ 26

2.6.2.1. Distribuio do Transporte por Via Frrea no Brasil

(2008) ...................................................................................

27

2.6.2.2. Matriz de Transporte de Cargas no Brasil ..................... 28

2.6.3. Anlise Comparativa de Consumo de leo Diesel .......... 28

2.6.3.1. Equipamento ...................................................................... 28

2.6.3.2 Consumo .............................................................................. 29

2.6.4. Consumo de leo Diesel no Transporte de Cargas no

Brasil ...................................................................................

29

2.6.5. Anlise do Consumo de Energia em Transportes no

Brasil ....................................................................................

30

3. A VIA FRREA ................................................................. 31

3.1. INTRODUO 31

3.2. INFRA-ESTRUTURA FERROVIRIA ......................... 31

3.3. SUPERESTRUTURA FERROVIRIA .......................... 33

3.3.1. Plataforma Ferroviria ...................................................... 33

3.3.1.1. Bitolas .................................................................................. 34

3.3.1.2. Gabarito da Via Frrea ..................................................... 37

3.3.1.3. Caractersticas Geomtricas da Plataforma .................... 38

3.3.1.4. Influncia das Obras de Terraplenagem na Largura da

Plataforma ..........................................................................

40

3.3.2. Via Permanente .................................................................. 41

3.3.2.1. Sub-lastro ............................................................................ 41

3.3.2.2. Lastro .................................................................................. 43

3.3.2.3. Dormentes ........................................................................... 53

3.3.2.4. Trilhos ................................................................................. 80

3.3.2.5. Aparelhos de Via ................................................................ 126

3.4. ASSENTAMENTO DA LINHA ....................................................... 131

3.4.1. Caractersticas do Assentamento de Linha ..................... 131

3.4.2. Processos de Assentamento de Linha .............................. 135

3.5. ESFOROS ATUANTES NA VIA .................................. 138

3.5.1. Classificao dos Esforos Atuantes ................................ 138

3.5.1.1. Esforos Verticais ............................................................... 138

3.5.1.2. Esforos Longitudinais ...................................................... 139

3.5.1.3. Esforos Transversais ........................................................ 140

3.5.2. Fora Centrfuga ................................................................ 140

3.5.3. Momentos Fletores ............................................................. 141

3.5.3.1. Clculo dos Momentos Fletores nos Trilhos ................... 141

3.5.4. Escolha do Perfil de Trilho ................................................ 144

3.5.5. Exemplo de aplicao ......................................................... 144

3.5.6. Tenso no Contato Roda Trilho ....................................... 145

3.6. MTODOS MODERNOS DE CONSTRUO ............. 146

3.6.1. Introduo ........................................................................... 146

3.6.2. Superestrutura Vinculada Infra-Estrutura ................. 146

3.6.3. Influncia dos Tipos de Veculos em Circulao ............ 146

3.6.4. Elementos Constituintes da Superestrutura Moderna ... 146

3.6.5. Condies Geomtricas ..................................................... 147

3.6.6. Processos Modernos de Construo ................................. 148

4. CONSERVAO DA VIA ............................................... 149

4.1. INTRODUO .................................................................. 149

4.2. MANUTENO DA VIA ................................................. 149

4.3. MTODOS DE CONSERVA DA VIA ............................ 150

4.4. ORGANIZAO DA CONSERVA CCLICA

PROGRAMADA ................................................................

151

4.5. VALOR RELATIVO OU PESOS DOS GRUPOS ......... 151

4.6. PROGRAMAO DA CCP ............................................. 153

5. GEOMETRIA DA VIA: CORREO DE

GEOMETRIA E SUPERELEVAO ............................

154

5.1. INTRODUO .................................................................. 154

5.2. ESTUDO DOS PUXAMENTOS ....................................... 155

5.3. MTODO DAS FLEXAS PARA CORREO DAS

CURVAS .............................................................................

156

5.4. GRFICO DE FLEXAS LEVANTADAS ....................... 157

5.5. MTODO GRFICO COM CALCULADORES

MECNICOS .....................................................................

158

5.6. QUANTO AO NIVELAMENTO ..................................... 159

5.7. ESTUDO DA SUPERELEVAO .................................. 160

5.7.1. Superelevao Terica ....................................................... 160

5.7.2. Superelevao Prtica ........................................................ 161

5.7.3. Limites da Superelevao .................................................. 163

5.7.4. Superelevao nas Curvas de Concordncia .................. 163

5.7.5. Execuo da Superelevao .............................................. 163

5.7.6. Velocidade Limite ............................................................... 164

6. ESTAES, PTIOS E TERMINAIS ............................ 164

6.1. INTRODUO .................................................................. 164

6.2. CONCEITUAO E CLASSIFICAO ...................... 165

6.2.1. Conceituao ....................................................................... 165

6.2.2. Classificao ....................................................................... 166

6.3. ESTAES ........................................................................ 166

6.3.1. Classificao ....................................................................... 166

6.4. PTIOS ............................................................................... 167

6.4.1. Definio .............................................................................. 167

6.4.2. Tipos Bsicos de Ptios ...................................................... 167

6.4.3. Partes Componentes de um Ptio ..................................... 168

6.4.4. Lay-Out dos Ptios ............................................................. 169

6.4.5. Ptio de Classificao por Gravidade .............................. 171

6.5. TERMINAIS ....................................................................... 172

6.5.1. Descrio e Organizao ................................................... 172

6.5.2. Tipos de Terminais ............................................................. 172

6.6. LOCALIZAO DOS PTIOS E TERMINAIS ........... 174

6.7. PROJETOS DE PTIOS E TERMINAIS ...................... 174

6.7.1. Fatores Condicionantes ..................................................... 174

6.7.2. Dimensionamento ............................................................... 176

7. MATERIAL RODANTE ................................................... 177

7.1. INTRODUO .................................................................. 177

7.1.1. Definio .............................................................................. 177

7.1.2. Classificao do Material Rodante em Funo de sua

Finalidade Principal ...........................................................

177

7.2. CARACTERSTICAS PRINCIPAIS DO MATERIAL

RODANTE ..........................................................................

178

7.3. PARTES FUNDAMENTAIS DO MATERIAL

RODANTE ..........................................................................

178

7.3.1. Rodas ................................................................................... 178

7.3.2. Eixos .................................................................................... 180

7.3.3. Mancais ............................................................................... 182

7.3.4. Suspenso ............................................................................ 183

7.3.5. Estrado ................................................................................ 183

7.3.6. Truques ............................................................................... 183

7.3.7. Engates Aparelhos de Trao e Choque ....................... 184

7.3.8. Caixa ................................................................................... 185

7.4. LOCOMOTIVAS ............................................................... 185

7.4.1. Definio .............................................................................. 185

7.4.2. Classificao das Locomotivas ......................................... 185

7.4.3. Locomotivas Diesel ............................................................ 186

III. ANEXOS ............................................................................. 189

III.1. APARELHOS DE MUDANA ........................................ 189

III.2. TIPOS DE VAGES ......................................................... 190

III.3. TERMINOLOGIA BSICA ............................................. 192

1

FERROVIAS

MANUAL DIDTICO

I. APRESENTAO

Este trabalho consiste em uma coletnea de informaes sobre Ferrovias abrangendo, principalmente, tpicos relacionados Via Frrea propriamente dita e ao Material Rodante Ferrovirio, precedidos em sua exposio, pela conceituao e por um rpido Histrico do Modal Ferrovirio, para melhor entendimento de sua insero no atual sistema de transporte de cargas e passageiros. II. BIBLIOGRAFIA 1. BRINA, H. L. (1983) Estradas de Ferro Vol. 1 e 2 Livros

Tcnicos e Cientficos Editora S/A Rio de Janeiro/RJ; 2. TOGNO, F.M. (1968) Ferrocarriles; Representaciones e Servicios

de Ingenieria S.A.; Mxico; 3. SCHECHTEL, R. (1996) Notas de Aulas de Ferrovias

Departamento do Livro Texto Diretrio Acadmico de Engenharia Civil da Universidade Federal do Paran DLT/DAEP- Curitiba/PR;

4. FURTADO NETO, A. (1999) Notas de Aulas de Ferrovias Originais do Autor; Curitiba/PR;

5. SEMCHECHEM, R. 1972) Manual do Trabalhador de Via Permanente; RFFSA-SENAI;

6. DNEF/MT/CFN (1969) Normas Tcnicas para Estradas de Ferro Brasileiras ; DNEF;

7. HABITZREUTER, R. R. (2000) A Conquista da Serra do Mar; Editora Pinha; Curitiba/PR.

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1. INTRODUO 1.1. DEFINIES Do Pequeno dicionrio da Lngua Portuguesa, extramos: a) Transportar, vb. tr. Conduzir; levar de um lugar para outro; por em

comunicao; (...); passar de um lugar para outro. b) Transporte, s.m. Transportao; conduo; veculo de carga; (...);

ato ou efeito de transportar. c) Veculo, s.m. Qualquer meio de transporte; carro; tudo o que

transmite ou conduz; aquilo que auxilia ou promove; - espacial: (Astronut.) engenho tripulado ou no que lanado no espao extraterrestre para misses de diversas naturezas.

d) Ferrovia, s.f. Via frrea; estrada de ferro. e) Ferrovirio, adj. Relativo ferrovia; empregado em estrada de ferro. f) Modal, adj. 2 gn. Relativo modalidade; relativo ao modo particular

de execuo de alguma coisa; Assim, podemos inferir que o transporte, entendido como conduo ou ato de transportar, exige de modo geral, a utilizao de veculos ou meios de transporte, para sua consecuo. Mas, os veculos, para bem cumprirem suas funes devem deslocar-se sobre suportes fsicos, em ambiente terrestre, hdrico, areo e mesmo no vcuo extraterrestre, atravs de rotas pr-estabelecidas, isto , as vias de transporte. Assim sendo, podemos tambm dizer que a cada um destes diferentes ambientes corresponde um modo particular de execuo do transporte, isto , um diferente modal de transporte. Em ambiente terrestre, nos dias atuais, prevalecem os modais rodovirio e ferrovirio sobre o tubovirio, por exemplo. 1.2. CONCEITUAO COMPARATIVA ENTRE OS PRINCIPAIS

MODAIS TERRESTRES Como se sabe, o transporte de cargas e passageiros entre localidades necessrio para a atividade econmica e pode ser efetuado por ambiente terrestre, hdrico, areo e at extraterrestre. normal traarmos um paralelo entre as funes especficas das rodovias e das ferrovias, entendidas neste contexto, como suportes fsicos dos modais rodovirio e ferrovirio, no transporte de cargas e passageiros. Entretanto, a semelhana entre estes dois modais, vai

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apenas at o ponto em que ambos so capazes de prestar servios semelhantes e que de sua utilizao obtm-se resultados at certo ponto idnticos, apenas que com menor ou maior economia de recursos. A diferena fundamental entre os dois principais modais de transporte terrestre, que: - no modal rodovirio, o suporte fsico que lhe serve como apoio, isto ,

a RODOVIA, um bem pblico ou privado, de utilizao extensiva, qual o usurio pode ter acesso individual ou coletivo, de forma irrestrita, desde que atenda a determinados regulamentos e leis gerais, atinentes ao trnsito de veculos;

- no modal ferrovirio, o suporte fsico, isto , a FERROVIA, pelo contrrio, apesar de poder ser tambm, um bem pblico ou privado, de utilizao intensiva, gerido por empresas especializadas, com direito exclusivo de explorao, obtido por concesso do

poder pblico e cujo funcionamento assemelha-se ao de uma prestadora de servios de transporte especializado, em escala industrial.

Assim sendo, a Via Frrea ou Ferrovia apenas uma das partes que compe o patrimnio de uma empresa prestadora de servios de transporte ferrovirio de cargas e passageiros. O patrimnio destas empresas ferrovirias constitudo, basicamente, por: - Capital Social; - Patrimnio Imobilirio - (edificaes administrativas, estaes, faixa

de domnio da via, oficinas, residncias, etc.); - Patrimnio Mobilirio Fsico - (mveis e equipamentos de escritrio,

equipamentos de controle de trfego, etc.); - Patrimnio Mobilirio Financeiro (direitos e patrimnio acionrio

aplicado em outras empresas de capital aberto, etc.); - Via Frrea (infra-estrutura e superestrutura); - Material Rodante (locomotivas, vages, etc.); - Recursos Humanos (pessoal de nvel superior, mdio e bsico). Neste manual didtico, ocupar-nos-emos da anlise de apenas duas destas partes, ou seja: - Via Frrea; - Material Rodante.

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2. A FERROVIA E SUA INSERO NO MODERNO SISTEMA DE TRANSPORTES DO BRASIL

2.1. HISTRIA DA FERROVIA Conforme nos mostra a Enciclopdia Delta Universal (1985), diversos pases europeus serviam-se de vias sobre trilhos desde o incio do sculo XVI. Essas vias destinavam-se, principalmente, ao transporte de carvo e minrios extrados de minas subterrneas. As vias de minerao eram constitudas por dois trilhos de madeira que penetravam at o interior das minas. Homens ou animais de trao movimentavam os vages equipados com rodas dotadas de frisos, ao longo dos trilhos. Os vages, logicamente, moviam-se com mais facilidade sobre estes trilhos do que sobre o cho irregular e mido das minas. No incio do sculo XVII, as companhias mineradoras de carvo da Inglaterra iniciaram a construo de pequenas vias de trilhos de madeira, para transportar carvo na superfcie e no subsolo. Cavalos eram utilizados para tracionar uma certa quantidade de vages sobre estes trilhos. Em meados do sculo XVIII, os mineiros comearam a revestir os trilhos de madeira com tiras de ferro para torn-los mais resistentes e durveis. Mais ou menos na mesma poca, os ferreiros ingleses deram incio a fabricao de trilhos, inteiramente, de ferro. Os trilhos eram munidos de bordas para conduzirem os vages com rodas comuns de carroes. No final do sculo XVIII, os ferreiros estavam produzindo trilhos, inteiramente, de ferro, sem bordas que eram utilizados para conduzir vages dotados de rodas com bordas ressaltadas. Neste perodo os inventores j desenvolviam a mquina a vapor (James Watt, 1770). No incio do sculo XIX, o inventor ingls Richard Trevithick, construiu a primeira mquina capaz de aproveitar altas presses de vapor, para girar um eixo trator. Montou-a sobre um chassis de quatro rodas, projetado para deslocar-se sobre trilhos. Em 1804, Trevithick fez uma experincia com este veculo, puxando um vago carregado com 9 toneladas de carvo, por uma via de trilhos com 15 km de extenso. Esta foi a primeira locomotiva bem sucedida do mundo. Outros inventores logo seguiram seu exemplo, visando desenvolver e aperfeioar aquela ideia.

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Fig. 1 Primeira locomotiva a vapor (Fonte: WWW.pt.sikipedia.org/wiki/trem)

George Stephenson, um construtor ingls de locomotivas a vapor, construiu a primeira ferrovia pblica do mundo, ligando Stockton a Darligton e que foi inaugurada em 1825. Cobria uma distncia de 32 km. Tornou-se a primeira ferrovia, no mundo, a conduzir trens de carga, em horrios regulares. Um ano antes, em 1824, Stephenson j havia vencido um concurso de velocidade para locomotivas, patrocinado pela companhia de transporte ferrovirio Liverpool and Manchester Railway, com uma locomotiva chamada The Rocket. Foi Stephenson quem primeiro identificou a necessidade de que as ferrovias de um pas possussem uma bitola padronizada. A bitola adotada nas ferrovias por ele construdas (1,435 m), correspondia ao comprimento dos eixos das diligncias hipotracionadas existentes na poca (4 8 ), no havendo, ao que se saiba, outra justificativa tcnica, para sua adoo. Em 1907, na Conferncia Internacional de Berna (Suia), esta bitola foi consagrada como Bitola Internacional e hoje adotada na maioria das ferrovias europeias, norte-americanas e canadenses. A construo de ferrovias difundiu-se rapidamente da Inglaterra, para todo o continente europeu. Por volta de 1870, a espinha dorsal da atual rede ferroviria da Europa, j havia sido construda. As linhas principais e auxiliares adicionais foram construdas durante o final do sculo XIX e princpio do sculo XX. Algumas destas linhas exigiram a construo de tneis atravs dos Alpes, para ligarem a Frana Itlia. O Tnel Simplon que une a Itlia Suia foi concludo em 1906 e com 20 km de extenso, ainda um dos maiores tneis ferrovirios do mundo. Recentemente, em 2010, foi concluda a escavao do Tnel So Gotardo, tambm nos Alpes, com 57 km de extenso, ligando Erstfeld e

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Bodio, na Suia. Este tnel supera o Tnel de Seikan, com 54 km que liga as cidades japonesas de Hokaido e Honshu sendo 7 km mais longo que o Eurotnel, no Canal da Mancha, entre a Inglaterra e a Frana. O Tnel So Gotardo foi iniciado em 1998 e entrar em operao em 2017, consumindo ao final, a quantia de 7,5 bilhes de Euros. Est prevista, em 2020, a passagem de 8 milhes de passageiros e 40 milhes de toneladas de carga, por este tnel. As rotas transalpinas so compostas ainda, por um tnel de 34,6 km a leste, o de Ltchberg, concludo em 2007, entre Frutigen e Raron e outro ao sul, com 15,4 km, entre Vigana e Vezia que dever ficar pronto em 2019. interessante lembrar que no Brasil, o Tnel da Mantiqueira, na Ferrovia do Ao, trecho Jeceaba Itutinga Volta Redonda, no Municpio de Bom Jardim de Minas, ao sul de Minas Gerais, com 8.645 m, o maior tnel da Ferrovia do Ao e da Amrica Latina. No final do sculo XIX, Frana e Alemanha construram ferrovias em suas colnias africanas e asiticas. A Inglaterra, tambm, promoveu a construo de quase 40.200 km de linhas frreas na ndia, no final do sculo XIX. A Rssia, que mais tarde, por algum tempo, fez parte da extinta Unio Sovitica, iniciou em 1891, a construo dos 9.000 km de linhas da Ferrovia Transiberiana, concluda em 1916. A Transiberiana, ainda hoje, a linha frrea contnua, mais extensa do mundo. A Austrlia deu incio aos trabalhos de construo de uma ferrovia atravs das plancies do sul do pas, em 1912. A linha, concluda em 1917, estendeu-se por 1.783 km, ligando Port Pirie, na Austrlia do Sul, a Kalgoorlie, na Austrlia Ocidental. Gradativamente, os engenheiros foram aumentando a potncia e a velocidade das locomotivas a vapor. No final do sculo XIX, muitos trens j desenvolviam, com facilidade, 80 a 100 km/h. Neste perodo, j eram projetadas locomotivas eltricas. Em 1895, a Baltimore & Ohio Railroad, colocou em operao um trem eltrico, atravs de um tnel de 5.600 m, por baixo da cidade de Baltimore. Esta foi ento a primeira empresa ferroviria a empregar a locomotiva eltrica em servios ferrovirios. Muitas ferrovias europeias eletrificaram suas linhas principais, a partir do sculo XX. Depois da metade do sculo XIX, as Ferrovias foram introduzindo o uso do ao na fabricao de trilhos e vages. Os trilhos de ao, se descobriu, tinham durabilidade 20 vezes superior dos trilhos de ferro e assim, foram aos poucos, substituindo estes ltimos. Os primeiros vages de carga ou de passageiros tinham estruturas frgeis,

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basicamente, de madeira. Os vages de passageiros, fabricados, inteiramente, de ao, entraram em servio regular, em 1907 e logo substituram a maioria dos carros de madeira. Os primeiros vages de carga, totalmente, de ao entraram em circulao mais cedo em 1896. No final da dcada de 1920, eles j haviam substitudo, quase que totalmente, os vages de madeira. As primeiras ferrovias apresentavam ndices de acidentes, extremamente, elevados. Em meados do sculo XIX, porm, importantes inovaes melhoram o grau de segurana das estradas de ferro. Em 1869, o inventor norte-americano George Westighouse, patenteou o Freio a Ar. Com estes freios, os trens poderiam reduzir a velocidade ou parar, muito mais rapidamente, do que com os freios manuais, at ento utilizados. Em 1873, outro inventor norte-americano, Ely Janney, patenteou um Dispositivo de Engate de Vages,

automtico. Antes da inveno de Janney, a operao de engate era realizada manualmente. Muitos empregados, encarregados da operao dos freios e chaves perderam dedos e mos, enquanto engatavam vages. A construo de linhas de telgrafos eltricos, na metade do sculo XIX, tornou possvel o Sistema de Sinalizao por Zona. Os sistemas manuais tornaram-se comuns antes do final do sculo. Em 1872, o engenheiro norte-americano William Robinson, patenteou o Circuito de Linha, usado em sistemas de sinalizao automticos. Os circuitos de linha, porm s foram, amplamente, empregados depois de 1900. Enquanto isso, um nmero crescente de pessoas viajava de trem. As prprias ferrovias procuravam atrair os passageiros. Em 1867, um inventor e homem de negcios norte-americano, George Pullman, comeou a fabricar um Vago Dormitrio que inventara no final da

dcada de 1850. Outros vages dormitrio j se encontravam em uso antes do de Pullman entrar em servio, mas este obteve uma aceitao muito maior que a dos demais. Por volta de 1875, cerca de 700 vages dormitrios Pullman, circulavam nos Estados Unidos da Amrica e em outros pases. As ferrovias introduziram, tambm, luxuosos vages restaurante e vages salo, para atendimento aos viajantes. A medida que distncias maiores passaram a ser cobertas por redes de ferrovias e a competio com outros meios de transporte (hoje, chamados de modais), tornou-se mais acirrada, recrudesceu a necessidade de conseguirem-se maiores velocidades para as composies. Assim foi que comearam a ser desenvolvidos projetos de

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linhas e composies capazes de superar os 200 km/h, em meados do sculo XX. Hoje, existem exemplos de Trens de Alta Velocidade em,

praticamente, todos os pases que usam, extensivamente, o transporte ferrovirio: - ICE (Alemanha): 250 km/h; - TGV - Train a Grande Vitesse (Frana): 320 km/h; - THALIS - Trem Europeu (Internacional): 250 km/h; - EUROSTAR (Reino Unido): 300 km/h; - AVE Alta Velocidade Espanhol (Espanha): 300 km/h; - TALGO (Espanha): 220 km/h; - SHINKANSEN Trem Bala (Japo): > 300 km/h; - MAGLEV Transrapid de Xangai (China): 430 km/h. 2.2. A FERROVIA NO BRASIL No Brasil, a primeira tentativa de implantao de uma ferrovia deu-se em 1835, quando o Regente Diogo Antnio Feij, promulgou uma Lei, concedendo favores a quem quisesse construir e explorar uma estrada de ferro ligando o Rio de Janeiro, capital do Imprio, s capitais das Provncias de Minas Gerais, So Paulo, Rio Grande do Sul e Bahia. No apareceu, na ocasio, interessado em to arriscada empreitada. Em 1836, a Provncia de So Paulo (que nesta poca, ainda inclua a Comarca de Curitiba), estabeleceu um plano de viao, concedendo o direito de construo e explorao a uma companhia que quisesse construir ligaes ferrovirias entre suas principais cidades (Sorocaba, Santos, Curitiba). Foi, tambm, frustrada esta tentativa. Em 1840, o mdico ingls Thomas Cockrane, obteve concesso para fazer a ligao entre Rio de Janeiro e So Paulo, com vrios privilgios. Malogrou tambm esta tentativa, porquanto, os capitalistas ingleses convidados a participar do empreendimento, no se dispuseram a investir nesta empresa de xito duvidoso. Em 1852, Irineu Evangelista de Souza, depois, Baro de Mau, quase que apenas por sua conta e risco, construiu a ligao entre o Porto de Mau (interior da Baa da Guanabara) e a Raiz da Serra (Petrpolis). Assim, em 1854, foi inaugurada a primeira Estrada de Ferro do Brasil, com 14,5 km de extenso (em bitola de 1,63 m) que foram percorridos em 23 minutos, a uma velocidade mdia de 38 km/h, por uma composio tracionada pela locomotiva A Baroneza, nome este, dado em homenagem esposa do, agora, Baro de Mau.

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Aps a inaugurao da Estrada de Ferro Mau, sucederam-se as seguintes ferrovias, todas em bitola de 1,60 m:

Ferrovia Data da Inaugurao

Recife ao So Francisco 08/02/1858

D. Pedro II 29/03/1858

Bahia ao So Francisco 28/06/1860

Santos a Jundia 16/02/1867

Companhia Paulista 11/08/1872

Assim, vemos que a segunda ferrovia inaugurada no Brasil foi a Recife - So Francisco, no dia 8 de fevereiro de 1858, que mesmo no tendo atingido seu objetivo o Rio So Francisco, desde Recife contribuiu para criar e desenvolver as cidades por onde passava e constituiu o primeiro tronco da futura Great Western Railway. A Companhia Estrada de Ferro D. Pedro II foi inaugurada em 29 de maro de 1858, com trecho inicial de 47,21 km, da Estao da Corte a Queimados, no Rio de Janeiro. Esta ferrovia se constituiu em uma das

mais importantes obras da engenharia ferroviria do Pas, na ultrapassagem dos 412 metros de altura da Serra do Mar, com a realizao de colossais cortes, aterros e perfuraes de tneis, entre os quais o Tnel Grande com 2.236 m de extenso, na poca o maior do Brasil, aberto em 1864. A Estrada de Ferro D. Pedro II foi organizada em 1855, tambm, pelo prprio Baro de Mau e deu origem em 1889, Estrada de Ferro Central do Brasil. Um dos fatos mais importantes na histria do desenvolvimento ferrovirio no Brasil foi a ligao Rio So Paulo, unindo as duas mais importantes cidades do pas, no dia 8 de julho de 1877, quando os trilhos da Estrada de Ferro So Paulo (inaugurada em 1867), uniram-se com os da E. F. D. Pedro II. At o final do sculo XIX, outras concesses foram outorgadas, agora na bitola mtrica, entre elas, destacando-se as seguintes:

Ferrovia Data da Inaugurao

Companhia Mogiana 03/05/1875

Companhia Sorocabana 10/07/1875

Central da Bahia 02/02/1876

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Santo Amaro 02/12/1880

Porto Alegre a Novo Hamburgo 14/04/1884

Dona Tereza Cristina 04/09/1884

Corcovado 09/10/1884

Paranagu a Curitiba 02/02/1885

2.3. A ESTRADA DE FERRO NO PARAN 2.3.1. Os Caminhos Primitivos Desde muito antes da emancipao poltica da Provncia do Paran, em 1853, a preocupao com a abertura de caminhos era preponderante, entre os curitibanos. Assim era que vrios caminhos foram abertos pelos habitantes da regio, na procura de estabelecer o contato entre as cidades do litoral e as do planalto. O Economista Rubens R. Habitzreuter em seu livro A Conquista da Serra do Mar, de 2000, mostra que o ancestral e quase mtico, caminho do Peabiru era trilhado, j, pelos antigos habitantes das terras de Pindorama e ligava atravs da regio da atual Palmas/PR a regio do litoral sul do Brasil no Oceano Atlntico (Santo Amaro, So Vicente e Canania), s montanhas do Peru (riqussimas em ouro e prata, segundo lendas e histrias, trazidas por aventureiros e exploradores da poca) e tambm ao Oceano Pacfico. Mas, alm deste, outros caminhos e trilhas foram descobertos e abertos, com grandes sacrifcios, pela ento rarefeita populao da regio. Entre os mais importantes, so lembrados os trs caminhos da Serra do Mar: - O Caminho do Arraial, o mais antigo que teve sua picada aberta por

faiscadores e mineradores, segundo alguns relatos, entre 1586 e 1590 existindo, portanto, a mais de 400 anos. Seu nome teria surgido em razo da existncia do Arraial Grande, dos mineradores que a partir de uma trilha, abriram o caminho para facilitar seu trnsito entre a serra e o litoral. Era o caminho preferido das populaes da Vila do Prncipe (Lapa) e So Jos dos Pinhais para alcanarem as cidades do litoral, chegando a Morretes, aps a transposio da Serra do Mar, em um pequeno porto de rio chamado Porto do Padre Veiga, s margens do Rio do Pinto, nas cercanias do vilarejo.

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- O Caminho da Graciosa foi aberto a partir de uma trilha primitiva utilizada pelos ndios, na ligao entre o litoral e o planalto. Relatos de historiadores do conta que esta trilha foi tambm, descoberta por faiscadores e mineradores de ouro que passaram a dela se utilizar para subir a serra e chegar ao planalto. Por ser mais longo que os outros dois caminhos existentes foi, praticamente, abandonado pelos viajantes apesar das muitas tentativas de melhorias, feitas para obter-se um traado que facilitasse o trnsito de muares com carga. Em 1721, o Ouvidor Pardinho em um de seus famosos Provimentos, determinou melhorias naquela trilha, para permitir o trnsito permanente de comboios de animais de carga. A abertura definitiva deste caminho foi ordenada apenas em 1807 pelo Governador Geral da ento Capitania de So Paulo, o General Antnio Jos da Fonseca e Horta que obrigou as populaes de Morretes e Antonina a contriburem com recursos em dinheiro e trabalho braal, na execuo da obra. Em 1820, novos melhoramentos foram ordenados por D. Joo VI, atendendo a reclamos das populaes das Vilas de Paranagu e Curitiba. Em 1853, no dia seguinte a sua posse como primeiro presidente da recm criada Provncia do Paran, Zacarias Ges de Vasconcelos determinou o incio dos estudos para melhoria das ligaes entre o litoral e o planalto, atravs da Serra do Mar, pelo Engenheiro Militar Henrique Beaurepaire Rohan, o qual concluiu que entre os trs caminhos existentes, seria o da Graciosa aquele que melhor se prestaria ao fim pretendido, apesar de que segundo ele no poderia ser utilizado, como estava, no trecho da serra, por apresentar rampas, extremamente, ngremes na subida, impossibilitando o trfego de carros, ao que props um novo traado para o mesmo. Em 12 de agosto de 1854, atravs da Lei Imperial n 9, D. Pedro II autorizou ao Governo da Provncia o incio das obras da Estrada da Graciosa. Esta estrada foi entregue ao trfego, apenas no incio de 1873, sendo a segunda estrada calada do Pas e ficou sendo, por mais de 100 anos a nica ligao carrovel entre o litoral e o planalto, no Paran. Romrio Martins registra em seu livro Histria do Paran que os trabalhos na Graciosa foram conduzidos, sucessivamente, pelos engenheiros: Henrique Beaurepaire Rohan, Saturnino Francisco de Freitas Villalva, Marine Chandler, Antonio Pereira Rebouas Filho, Francisco Antonio Monteiro Tourinho e pelos ajudantes dos dois ltimos, engenheiros Luis Pereira Dias, Gottlieb Wieland, Maurcio Schwartz, Luis Azambuja Parigot e Roberto Ziempsen. interessante comentar que enquanto administrava esta obra, Antonio Pereira Rebouas Filho, auxiliado por seu irmo Andr Rebouas, vislumbraram a possibilidade de construir uma estrada de ferro ligando Antonina a Curitiba. Consta que mais tarde, a ferrovia foi

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construda, no trecho da serra, sobre o traado por eles, originalmente, proposto, atravs da garganta do Itupava.

- O Caminho do Itupava que foi aberto, por volta de 1625, nos mais

remotos tempos do Brasil Colonial, foi o mais importante caminho para o trnsito de comerciantes e aventureiros, entre o planalto e o litoral. Segundo conta o historiador Vieira dos Santos sua primitiva trilha teria sido aberta por um caador em perseguio a uma anta desde a Borda do Campo at a regio de Porto de Cima sendo depois, cada vez mais procurada por caadores, aventureiros e faiscadores de ouro. Alm deste nome, j foi chamado de: Caminho Real; Caminho da Serra; Caminho de Morretes; Caminho de Coritiba; Caminho dos Jesutas; etc. Eram pssimas as suas condies de trfego, mas tinha a grande vantagem de ser o percurso mais curto entre os campos de Curitiba e o litoral. Foi por isso o Itupava, por mais de 200 anos, o caminho preferido dos viajantes. Se o destino fosse Morretes ou Porto de Cima, o Itupava tomava apenas dois dias de caminhada, enquanto que pelo do Arraial levava-se trs dias e pelo da Graciosa, quatro. Em 1772, quase 150 anos depois da abertura de sua trilha primitiva, que recebeu o caminho do Itupava seus primeiros melhoramentos, executados por Afonso Botelho de Sampaio e Souza, premido pela necessidade que tinha de transportar canhes e outros equipamentos pesados, para serem utilizados em suas Expedies aos campos de Guarapuava.

2.3.2. A Estrada de Ferro Em 1871 - Primeira concesso de estradas de ferro, no Paran, feita a Antonio Pereira Rebouas Filho, Francisco Antonio Tourinho e Maurcio Schwartz. Seria a Estrada de Ferro Dona Isabel, partindo de Antonina, passando por Morretes, seguindo at Curitiba. No chegou a ter sua construo iniciada, por falta de financiamento. Em 1874, falece Antonio Rebouas (de maleita), em So Paulo. Neste mesmo ano os direitos de construo desta estrada de ferro, foram transferidos para o Baro de Mau. Em 1872 Segunda concesso de estradas de ferro, no Paran, por Lei Provincial n 306 e Decreto Imperial n 5.053, a Pedro Aloys Scherer, Jos Maria da Silva Lemos Junior e Jos Gonalves Pcego Junior, de um trecho de estrada de ferro ligando Paranagu a Morretes. Este Trecho teve sua construo iniciada em 02 de dezembro de 1873, constituindo-se ento na primeira Estrada de Ferro a ter sua construo

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iniciada no Paran. Foi paralisada poucos meses depois, por falta de financiamento. Em 1875 Decreto Imperial n 5.912, determinou que o Ponto Inicial da Ferrovia ligando Curitiba ao Litoral, fosse o Porto D. Pedro II, em Paranagu. Em 1879 - Decreto Imperial n 7.420, autoriza a transferncia dos direitos de construo da ferrovia empresa francesa, Companhie General de Chemins de Fer Brsiliens, associada construtora Socyet Anomnyme de Travaux Dyle e Bacalan, com sede em Louvain/Blgica. Esta empresa foi que contratou o pessoal tcnico e os engenheiros para a obra. O primeiro engenheiro a dirigir a obra, a partir de 20 de janeiro de 1880, foi o Comendador Antonio Ferrucci, de 50 anos, cuja experincia anterior inclua a construo de diversas ferrovias italianas e entre elas o trecho ferrovirio Bologna-Ancona-Roma, a ferrovia Port Said-Suez e a participao na construo do prprio Canal de Suez, no Egito. Entre os diversos engenheiros, ajudantes de engenheiros, agrimensores, desenhistas, arquitetos, feitores e trabalhadores especialistas que com ele vieram da Europa, destacou-se o Mestre de Obras Antonio Vialle, de 32 anos que participou da construo de, praticamente, todas as grandes obras executadas na Serra do Mar. Em 1880 A 02 de fevereiro, foi iniciada a construo. A 05 de junho, teve lugar o lanamento da Pedra Fundamental da obra, pelo Imperador D. Pedro II, em visita que fez Provncia do Paran. Em 17 de novembro de 1883, foi inaugurado para trfego regular, o trecho Paranagu Morretes. Em 1885 A 02 de fevereiro, inaugurao da Ferrovia, com a chegada da primeira composio ferroviria Estao de Curitiba. Esta ferrovia tem 110 km de comprimento, 420 obras de arte, incluindo 13 tneis e 30 pontes, sendo 20 delas, no trecho entre Paranagu e a Serra do Mar e ainda, vrios viadutos, estando o ponto mais alto da linha a 955 m acima do nvel do mar. A ponte sobre o Rio So Joo, a mais alta, com 55 m de altura acima do leito do rio. O maior viaduto o Viaduto do Carvalho que tem 84 m de comprimento, com 6 vos de 12 e 16 m, apoiados em 5 pilares de alvenaria de pedra, precisou de 3.253 m3 de alvenaria e 442 t de ao, para sua construo e foi executado por empreitada pela empresa do engenheiro portugus Joaquim Condessa.

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2.4. OUTRAS FERROVIAS REGIONAIS

Em 1884, concluiu-se a Estrada de Ferro dona Tereza Cristina, pioneira na Provncia de Santa Catarina, com extenso de 112 km, originria de uma concesso obtida pelo Visconde de Barbacena, com objetivo de trazer carvo de pedra das minas para o Porto de Imbituba. No Rio Grande do Sul, construiu-se a primeira via frrea, por Lei Provincial de 1867 que autorizava o Governo a abrir concorrncia para a concesso de uma estrada de ferro entre Porto Alegre e So Leopoldo ou Novo Hamburgo. A empresa concessionria foi autorizada a funcionar em 23 de novembro de 1871, como Companhia Limitada Estradas de Ferro de Porto Alegre a Novo Hamburgo. Em 14 de abril de 1874 foi inaugurada a seo de Porto Alegre a So Leopoldo, com extenso de 33,75 km. No nordeste do Pas, salientam-se dois grandes empreendimentos ferrovirios: a construo as estradas de ferro Recife ao So Francisco, e Salvador ao So Francisco, posteriormente interligadas e que passaram a integrar a malha ferroviria desta regio, tendo como uma de suas finalidades o escoamento da produo da indstria canavieira e dos produtos manufaturados importados. Em 17 de novembro de 1903, foi assinado o Tratado de Petrpolis, entre o Brasil e a Bolvia, pelo qual coube ao Brasil a obrigao de construir a Estrada de Ferro Madeira Mamor para compensar a cesso, pela Bolvia, da rea do atual estado do Acre. A funo da ferrovia era permitir o transporte em trecho terrestre paralelo s corredeiras do Rio Madeira, as quais impediam a continuidade da navegao utilizada para escoar o ltex de borracha, produzido na regio norte da Bolvia. O traado da ferrovia, com 344 km de linha, concluda em 1912, ligava Porto Velho a Guajar-Mirim, margeando os rios Madeira e Mamor. Sua construo foi uma epopeia face s dificuldades encontradas na selva, pelos tcnicos e trabalhadores, milhares deles, dizimados pela malria e febre amarela. Pode-se destacar tambm, a construo da Estrada de Ferro Noroeste do Brasil, iniciada em 16 de julho de 1905, que atingiu Porto Esperana em 1914. Partindo de Bauru, esta Ferrovia atravessava os Estados de So Paulo e o atual Mato Grosso do Sul, chegando a Corumb, na fronteira com a Bolvia, com a construo da Ponte Baro do Rio Branco

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(hoje, Ponte Eurico Gaspar Dutra), com 2.000 metros de extenso, sobre o Rio Paraguai, em 1947. 2.5. A EVOLUO DAS CONSTRUES FERROVIRIAS NO

BRASIL A evoluo das construes ferrovirias no Brasil experimentou trs fases distintas: 1 Fase Anterior 2 Grande Guerra, caracterizada por ter a maioria de suas linhas construdas e exploradas por concesses a empresas estrangeiras e tambm, por serem as construes feitas, manualmente e com utilizao de galeotas tracionadas por tropas de muares, nos trabalhos de terraplenagem; 2 Fase Durante a 2 Grande Guerra quando foram introduzidas as primeiras mquinas de terraplenagem, sendo que os movimentos de terra mecanizados permitiram a construo de linhas mais adequadas em termos geomtricos; 3 Fase Aps a 2 Grande Guerra, caracterizada pelo uso generalizado de mquinas de terraplenagem, introduo da cincia da Mecnica dos Solos e dos levantamentos aerofotogramtricos, o que possibilitou a construo de linhas geometricamente mais adequadas e com plataformas de melhor capacidade de suporte, com melhor opo de traado e custos mais otimizados. Geograficamente, verifica-se que seguindo o movimento de interiorizao, a penetrao ferroviria tambm se deu no sentido leste para oeste, precisando atravessar regies, altamente, adversas em termos topogrficos, encontrando como obstculo, em quase todo o territrio brasileiro (de Santa Catarina ao Esprito Santo), a Serra do Mar e paralelamente a ela ainda, a Serra da Mantiqueira. 2.5.1. Crescimento das Estradas de Ferro no Brasil

PERODO TOTAL CONSTRUDO ACUMULADO TOTAL

- de 1854 a 1873 498 km 498 km - de 1874 a 1913 23.485 km 23.983 km - de 1914 a 1933 8.459 km 32.442 km - de 1934 a 1943 1.698 km 34.140 km - de 1944 a 1953 2.248 km 36.388 km

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OBSERVAES: - Em 1884, o Pas contava com 6.116 km de ferrovias, alm de 1.650

km em construo. Em dezembro de 1888 existiam 9.200 km em explorao e 9.000 km em construo ou em estudo.

- Em 1922, ao se celebrar o 1 Centenrio da Independncia do Brasil,

existia no Pas um sistema ferrovirio com, aproximadamente, 29.000 km de extenso, cerca de 2.000 locomotivas a vapor e 30.000 vages em trfego.

- Nota-se que mesmo com a evoluo da tecnologia de construo o

crescimento da malha ferroviria no foi expressivo, mesmo a partir da 2 Grande Guerra. Isto em grande parte deveu-se ao incio da concorrncia feita pela Rodovia, para cujo sistema, foram dirigidos os recursos governamentais, destinados infra-estrutura viria. Governar, abrir estradas dizia o Presidente Washington Luis, um poltico da chamada Repblica Velha, perodo anterior ao Estado Novo (1930), de Getlio Vargas.

- Em 1930, introduzida a trao eltrica no Brasil, para substituir, em determinados trechos, a trao a vapor;

- Em 1939, iniciou-se a substituio da trao a vapor pela diesel- eltrica, processo esse interrompido durante a Segunda Guerra Mundial e intensificado na dcada de 1950;

- Em 1942, foi criada a Companhia Vale do Rio Doce que absorveu a Estrada de Ferro Vitria a Minas (construda a partir de 1903). Esta ferrovia foi ento modernizada com o objetivo de suportar o trfego pesado dos trens que transportavam minrio de ferro entre as jazidas de Itabira, em Minas Gerais e o Porto de Vitria, no Estado do Esprito Santo

- At meados de 1960, a rede ferroviria brasileira chegou a atingir a

marca de 37.200 km, de linhas, tendo ento ficado estacionada nisso, durante muitos anos. Posteriormente, aps a desativao de vrios trechos considerados anti-econmicos, chegou a ficar reduzida a 30.550 km, em 1979, caindo ento o Brasil para o 4 lugar, em extenso ferroviria, nas Amricas e 2 lugar na Amrica do Sul (atrs da Argentina, com perto de 40.000 km de linhas instaladas).

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2.5.2. Panorama Ferrovirio nas Amricas

- At 1999, o panorama ferrovirio nas Amricas era, aproximadamente, o seguinte:

PAIS EXTENSO DE FERROVIAS

1. Estados Unidos da Amrica 240.000 km

2. Canad 78.000 km

3. Argentina 32.694 km

4. Brasil 30.089 km

5. Mxico 26.613 km

6. Chile 8.384 km

2.5.3. Sistema Ferrovirio Nacional

Como citado anteriormente, as primeiras iniciativas nacionais relativas construo de ferrovias remontam ao ano de 1828, quando o governo Imperial autorizou por Carta de Lei a construo e explorao de estradas em geral, tendo como propsito, a interligao das diversas regies do Pas. Em 26 de julho de 1852, o Governo Imperial promulgou a Lei n 641, na qual vantagens do tipo isenes e garantia de juros sobre o capital investido, foram oferecidas s empresas nacionais ou estrangeiras que se interessassem em construir e explorar estradas de ferro em qualquer

parte do territrio nacional. A poltica de incentivos construo de ferrovias, adotada ento pelo Governo Imperial surtiu de imediato os efeitos desejados, desencadeando um saudvel surto de empreendimentos em, praticamente, todas as regies do Pas, a qual trouxe algumas consequncias ao sistema ferrovirio nacional que perduram at os nossos dias. Entre elas, podemos citar: - Grande diversidade de bitolas que vem dificultando a integrao operacional entre as diversas ferrovias; - Traados de estradas de ferro, excessivamente sinuosos e extensos; - Estradas de ferro distribudas pelo Pas, de forma dispersa e isolada.

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Esta fase das empresas ferrovirias privadas e independentes entre si perdurou at o final da dcada de 1930, quando o Governo ditatorial de Getlio Vargas iniciou um processo de saneamento e reorganizao das estradas de ferro e promoo de investimentos, pela encampao de empresas estrangeiras e nacionais, inclusive estaduais que se encontravam em m situao financeira. Assim, foram incorporadas ao patrimnio da Unio vrias estradas de ferro, cuja administrao ficou a cargo da Inspetoria Federal de Estradas IFE, rgo do Ministrio de Viao e Obras Pblicas, encarregado de gerir as ferrovias e rodovias federais. Esta Inspetoria deu origem, posteriormente, ao Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER e ao Departamento Nacional de Estradas de Ferro DNEF, sendo este ltimo, criado pelo decreto Lei n 3.155, de 28 de maro de 1941. O DNEF foi extinto em dezembro de 1974 e suas funes foram transferidas para a Secretaria-Geral do Ministrio dos Transportes e parte para a Rede Ferroviria Federal S. A. RFFSA. A encampao das estradas de ferro pela Unio teve como principais objetivos: evitar a brusca interrupo do trfego ferrovirio, prevenir o desemprego, propiciar a melhoria operacional, objetivando a reorganizao administrativa e a recuperao de linhas e material rodante. No incio da dcada de 1950, o Governo Federal, com base em amplos estudos decidiu pela unificao administrativa das 18 empresas ferrovirias pertencentes Unio que totalizavam 37.000 km de linhas espalhadas pelo territrio nacional. Em 16 de maro de 1957 foi criada pela Lei n 3.115 a sociedade annima Rede Ferroviria Federal S.A. RFFSA, com a finalidade de administrar, explorar, conservar, reequipar, ampliar e melhorar o trfego das estradas de ferro da Unio a ela incorporadas, cujos trilhos atravessavam todo o pas, servindo as regies Nordeste, Sudeste, Centro-Oeste e Sul, padronizando os procedimentos e visando eliminar os grandes dficits que o sistema produzia. Em 1969, as ferrovias que compunham a RFFSA foram agrupadas em quatro sistemas regionais:

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- Sistema Regional Nordeste, com sede em Recife; - Sistema Regional Centro, Com sede no Rio de Janeiro; - Sistema Regional Centro-Sul, com sede em So Paulo; - Sistema Regional Sul, com sede em Porto Alegre. Em novembro de 1971, pela Lei n 10.410/SP, o governo do Estado de So Paulo, Seguindo o mesmo critrio, decidiu unificar em uma s empresa, as cinco estradas de ferro de sua propriedade. Naquela poca, pertenciam ao Estado de So Paulo a Companhia Paulista de Estradas de Ferro, Estrada de Ferro Sorocabana, Estradas de Ferro Araraquara, Companhia Mogiana de Estradas de Ferro e Estradas de Ferro So Paulo-Minas. Em decorrncia desta juno, foi criada a FEPASA Ferrovia Paulista S.A., para gerir, aproximadamente, 5.000 km de vias frreas. Na dcada de 1970, dentro do programa de saneamento financeiro com a erradicao dos ramais antieconmicos, a RFFSA, estava contando com apenas 24.000 km de linhas e a malha brasileira com 30.500 km. Assim, em menos de 20 anos nossas ferrovias perderam cerca de 7.000 km de linhas. O perodo ureo da RFFSA, sem qualquer dvida, foi compreendido entre os anos de 1975 a 1984, quando foi modernizado, principalmente, o sistema suburbano do Grande Rio que adquirindo material rodante japons da mais avanada tecnologia para a poca, chegou a transportar cerca de 1,5 milhes de passageiros/dia. Tambm, no segmento de cargas o material rodante, quer de trao, quer de transporte, foi todo modernizado, com aquisio de mais de 30.000 vages e de aproximadamente 1.800 locomotivas, dos mais variados modelos. Neste perodo, a via permanente, as obras de arte e os sistemas de comunicao e sinalizao, tambm passaram por grandes reformas e atualizao, retrocedendo apenas a eletrificao das linhas. Em 1976, foi feita nova reestruturao na empresa federal, sendo criadas pela RFFSA as Superintendncias Regionais SRs, em nmero de 10, posteriormente, ampliado para 12, com atividades orientadas e coordenadas por uma Administrao Geral, sediada no Rio de Janeiro. Entretanto, j a partir de 1980, os sistemas ferrovirios pertencentes Rede Ferroviria Federal S.A RFFSA e Ferrovia Paulista S.A.

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FEPASA comearam a ser afetados de forma dramtica, quando os investimentos reduziram-se substancialmente, atingindo, na RFFSA em 1989, por exemplo, apenas 19% do valor aplicado na dcada de 1980. Assim, em 1984, a empresa viu-se impossibilitada de gerar recursos suficientes cobertura dos servios da dvida contrada. A RFFSA passou a suportar srio desequilbrio tcnico-operacional, decorrente da degradao da infra e da superestrutura dos seus principais segmentos de bitola mtrica e da postergao de manuteno de material rodante que vieram a ocasionar expressiva perda de mercado para o modal rodovirio. Medida de ajustamento institucional foi ento tomada pelo Governo Federal, com afastamento da RFFSA dos transportes urbanos. O Decreto n 89.396, de 22/02/1984, constituiu a Companhia Brasileira de Transporte Urbano CBTU, a partir da extinta ENGEFER, antes encarregada da construo da Ferrovia do Ao, a qual ficou responsvel pela prestao daqueles servios. Note-se que estes, na maioria dos casos, so at hoje, altamente deficitrios. Impossibilitado de gerar os recursos necessrios para continuar financiando os investimentos, o Governo Federal colocou em prtica aes voltadas concesso de servios pblicos de transporte de carga iniciativa privada. Foi editada, assim, a Lei n 8.031/90 e suas alteraes posteriores que instituram o Programa Nacional de Desestatizao PND, sendo a RFFSA includa no referido Programa, em 10/03/92, por meio do Decreto n 473/92. Neste processo atuou como gestor o Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico e Social BNDES que nos termos do Decreto n 1.024/94, elaborou a forma e as condies gerais para concesso das malhas da RFFSA. O processo de desestatizao da RFFSA, foi realizado com base na Lei n 8.987/95, (Lei das Concesses). Esta lei estabeleceu os direitos e obrigaes para as partes envolvidas no processo de concesso, por um perodo de 30 anos, prorrogveis por mais 30, definindo ainda, o princpio da manuteno do equilbrio econmico e financeiro e os direitos dos usurios. O processo obedeceu a seguinte cronologia:

Malhas Regionais

Data do Leilo

Concessionrias Incio de Operao

Extenso (km)

Oeste 05.03.1996 Ferrovia Novoeste S.A. 01.07.1996 1.621

Centro-Leste 14.06.1996 Ferrovia Centro-Atlntica S.A.

01.09.1996 7.080

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Sudeste 20.06.1996 MRS Logstica S.A. 01.12.1996 1.674

Tereza Cristina

26.11.1996 Ferrovia Tereza Cristina S.A.

01.02.1997 164

Nordeste 18.07.1997 Cia Ferroviria do Nordeste

01.01.1998 4.238

Sul 13.12.1996 Ferrovia Sul-Atlntico S.A. atualmente ALL-Amrica Latina Logstica S.A.

01.03.1997 6.586

Paulista 10.11.1998 Ferrovia Bandeirantes S.A. 01.01.1999 4.236

Com o leilo da Malha Paulista (antiga FEPASA, incorporada RFFSA pelo Decreto n 2.502/98, em 18/02/1998), concluiu-se o processo de desestatizao das malhas da RFFSA. Em 28/06/1997, o Governo Federal outorgou Companhia Vale do Rio Doce - CVRD, no processo de sua privatizao, a explorao por 30 anos, prorrogveis por mais 30, da Estrada de Ferro Vitria a Minas e da Estrada de Ferro Carajs, utilizadas, basicamente, no transporte de minrio de ferro desta companhia. Em 07/12/1999, o governo Federal, com base na Resoluo n 12, de 11/11/1999, do Conselho Nacional de Desestatizao e por intermdio do Decreto n 3.277, dissolve, liquida e extingue a Rede Ferroviria Federal S.A. RFFSA. Atualmente, cabe Agncia Nacional de Transportes Terrestres ANTT, a responsabilidade pela fiscalizao e controle das malhas da antiga RFFSA e das Estradas de Ferro da Companhia Vale do Rio Doce, hoje Vale S. A., alm, ainda das seguintes concesses menores: - Ferrovias Norte do Brasil S.A.- FERRONORTE; - Estrada de Ferro S. J. Del Rey a Tiradentes; - Estrada de Ferro Jari; - Estrada de Ferro Trombetas (E. F. Minerao Rio do Norte); - Estrada de Ferro Votorantin; - Estrada de Ferro Paran Oeste S.A.- FERROESTE. De forma abrangente considerando-se as empresas que se dedicam ao transporte de cargas e passageiros, por via frrea, o panorama do sistema ferrovirio brasileiro, atualizado at 2008, era o seguinte:

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Fig. 2 Sistema Ferrovirio Nacional (Fonte: ANTT-2009)

Operadoras Reguladas pela ANTT Origem Bitola

1,60 1,00 1,435 Mista Total

ALLMO - Amrica Latina Logstica Malha Oeste (NOVOESTE)

RFFSA - 1.945 - - 1.945

FCA Ferrovia Centro Atlntica RFFSA - 7.910 - 156 8.066 MRS MRS Logstica RFFSA 1.632 - - 42 1.674 FTC Ferrovia Tereza Cristina RFFSA - 164 - - 164 ALLMS Amrica Latina Logstica Malha Sul

RFFSA - 7.293 - 11 7.304

FERROESTE - Estrada de Ferro Paran-Oeste

- 248 - - 248

EFVM Estrada de Ferro Vitria a Minas - 905 - - 905 EFC Estrada de Ferro Carajs 892 - - - 892 TNL Transnordestina Logstica (CFN) RFFSA - 4.189 - 18 4.207 ALLMP - Amrica Latina Logstica Malha Paulista (FERROBAN)

RFFSA 1.463 243 - 283 1.989

ALLMN - Amrica Latina Logstica Malha - 500 - - - 500

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Norte (FERRONORTE)

VALEC/Sub-concesso: Ferrovia Norte-Sul - 420 - - - 420 Subtotal - 4.907 22.897 - 510 28.314

Demais Operadoras Origem Bitola

1,60 1,00 1,435 Mista Total

CBTU RFFSA 63 149 - - 212

CPTM / Supervia / Trensurb / CENTRAL - 537 75 - - 612

Trombetas / Jari / Votorantim - 88 35 - - 123

Corcovado / Campos do Jordo - - 51 - - 51

E. F. Amap - - - 194 - 194

Metro do Rio de Janeiro - 47 - - - 47

Metro de So Paulo - 62 - - - 62

Metro de Braslia - 42 - - - 42 Subtotal - 839 310 194 - 1.343

TOTAL - 5.746 23.207 194 510 29.657

Observaes:

- O Estado do Paran detm a concesso da FERROESTE; - As Ferrovias Trombetas, Jari e Votorantin, so industriais e locais; - A Estrada de Ferro S. J. Del Rey a Tiradentes de cunho turstico, tem 13 km e opera em bitola de 762 mm (bitolinha); - A CBTU e as Ferrovias Corcovado, Campos do Jordo e TRENSURB s transportam passageiros; - So operadoras pblicas: CBTU, CENTRAL, CPTM e TRENSURB. As demais so operadoras privadas; - A extenso de linhas eletrificadas de 549 km e so utilizadas no transporte de passageiros em regies metropolitanas; - Observa-se que a malha mais densa na regio sul; - Somente nos estados do Mato Grosso do Sul e do Rio Grande do Sul, que o Sistema Ferrovirio chega s fronteiras dos pases limtrofes (Argentina, Bolvia e Uruguai); - Em 2008, o Brasil possua 29.670 km de ferrovias em estado operacional, 2.817 locomotivas e 90.708 vages ferrovirios; - Em 2008, o sistema transportou 426,5 milhes de toneladas teis de carga e 1,55 milhes de passageiros/ano, de interior e 7,5 milhes de passageiros/dia, de subrbio;

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- Sua participao na matriz do transporte de cargas do pas, tem sido, historicamente, na mdia de 20%, contra 60%, das rodovias, 15%, das hidrovias e 5% de outros modais. 2.6. SETORES DE ATUAO DA FERROVIA Os servios de transporte ferrovirio desenvolvem-se em dois setores principais: a) Transporte de passageiros; b) Transporte de cargas. Por muito tempo, as ferrovias, praticamente, monopolizaram o setor de servios de transporte terrestre de cargas e passageiros. Isto durou enquanto foram as mquinas a vapor, a principal forma de motorizao dos equipamentos de transporte. Com o surgimento do motor exploso e a construo das primeiras estradas de rodagem, a ferrovia passou a sofrer a influncia daqueles que seriam seus mais fortes concorrentes: o nibus e o caminho. Nos ltimos anos, verifica-se o aumento de movimentao de mercadorias e reduo da quantidade de passageiros transportados, nas ferrovias do Brasil. 2.6.1. Transporte de Passageiros

A causa principal da queda do transporte ferrovirio de passageiros foi a expanso e melhoria do sistema rodovirio, com a canalizao de grande quantidade de recursos pblicos dos governos Federal, Estadual e Municipais, para esta rea de investimento. O transporte ferrovirio de passageiros pode ser dividido em: a) Transporte de Passageiros de Interior o transporte de

passageiros longa distncia (e que vem se reduzindo, gradativamente, nos ltimos anos).

b) Transporte de Passageiros de Subrbio um tipo de transporte de cunho, marcadamente, social e que encontra sua maior demanda nas regies metropolitanas do Rio de Janeiro e de So Paulo.

25

Nos pases mais desenvolvidos, o transporte de passageiros por ferrovias aumenta a cada dia, chegando a concorrer com o avio, em linhas de longas distncias, pois, considerando-se o tempo de aeroportos, mais o tempo de voo, em muitos casos, a opo ferroviria chega a ser a mais vantajosa, porquanto as estaes e terminais ferrovirios costumam ser mais centrais que os aeroportos. Entre as concessionrias privadas, oriundas dos sistemas operados pela RFFSA e Cia Vale do Rio Doce CVRD, apenas as concesses da EFVM e EFC contemplam o Transporte Regular de passageiros de longa distncia: - Alguns nmeros sobre o transporte de passageiros por ferrovias, no

Brasil:

a) Passageiros de Interior

Transporte Regular de Passageiros*

Concessionrias 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

EFVM 1,10 1,10 1,10 1,14 1,10 1,08 0,78**

EFC 0,40 0,40 0,40 0,34 0,27 0,33 0,28**

Serra Verde Express 0,13 0,13 0,13 0,12 0,13 0,14 0,10***

TOTAL 1,63 1,63 1,63 1,60 1,50 1,55 1,16

* - Em milhes de passageiros/ano; **- At outubro de 2009 dados em consolidao; ***- At setembro de 2009 dados em consolidao.

b) Passageiros Urbanos e de Subrbio

MDIA DIRIA P/ DIA TIL N DE PASSAGEIROS /DIA

OPERADORA 1993 2002 2009

CBTU (Natal, Salvador, Macei, Joo Pessoa, Belo Horizonte e Recife)

312.000

Supervia/RJ 400.000 450.000

CPTM/SP* 450.000 1.940.000

Trensurb/Porto Alegre 300.000

METRO/RJ 350.000 420.000 1.100.000

METRO/SP 2.100.000 2.500.000 3.300.000

METRO/DF 145.000 150.000

(*) Trem Metropolitano

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(**) Em Curitiba, o sistema rodovirio de transporte coletivo movimenta, atualmente, 2.400.000 passageiros/dia (Wikipedia). Apesar de que sejam estes dados incompletos para uma correta atualizao, parece que se confirma a suposio de que o futuro do transporte de passageiros, por ferrovias estar ligado, fortemente, s regies metropolitanas dos grandes centros urbanos, para as quais ser imprescindvel um eficiente transporte de massas, seja nos deslocamentos urbanos, seja nas ligaes entre grandes centros populacionais, onde os transportes rodovirios, j do sinais de terem atingido seu ponto de saturao. 2.6.2. Transporte de Cargas

No Brasil, a grande vocao das ferrovias, o transporte de cargas com elevada concentrao, principalmente, granis, produtos siderrgicos e cargas unitizadas (contineres). Visando a recuperao econmico-financeira, a ferrovia brasileira passou a incrementar nos ltimos anos, transportes mais rentveis, em virtude da escala de volumes transportveis. So cargas ferrovirias tpicas, atualmente, no Brasil: - minrio de ferro; - ao; - carvo mineral; - ferro gusa; - coque; - escria; - calcrio; - derivados de petrleo; - lcool; - clnker; - fosfato; - bauxita; - soja; - trigo ; - milho; - adubos; - produtos txicos; - forragens; - acar;

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- madeira; - cimento. Outros tipos de mercadoria, tambm encontram boa aceitao, pela ferrovia: - automveis (FIAT/MG); - caminhes (VOLVO/PR); - movimentao de contineres. 2.6.2.1. Distribuio do Transporte de Cargas por Via Frrea, no

Brasil (2008) N Concessionria Carga Transportada (em milhes de tu) %

1. EFVM 133,2 31,23%

2. EFC 103,7 24,31%

3. MRS 119,8 28,09%

4. ALLMS 26,8 6,28%

5. FCA 19,3 4,53%

6. Outras 23,6 5.53%

TOTAL 426,5 100,00%

Obs.: A Companhia Vale do Rio Doce, hoje VALE S.A. (EFVM e EFC), responde por mais da metade do transporte ferrovirio de cargas (minrios com alto peso especfico). Caractersticas da produo de transporte ferrovirio das concessionrias, em 2008:

Concessionrias Clientes Principais Produtos Transportados

ALLMO (NOVOESTE) 24 Minrio de ferro, soja e farelo, acar,

mangans, derivados de petrleo e lcool e celulose

FCA 262 Soja e farelo, calcrio siderrgico, minrio de ferro, fosfato, acar, milho e adubos e fertilizantes

MRS 119 Minrio de ferro, carvo mineral, produtos siderrgicos, ferro gusa, cimento, soja

FTC 8 Carvo mineral

ALLMS (ALL) 377 Soja e farelo, acar, derivados de petrleo e lcool, milho, cimento

FERROESTE 29 Soja e farelo, milho, contineres, trigo

28

EFVM 123 Minrio de ferro, carvo mineral, coque, produtos siderrgicos,ferro gusa, cimento, soja

EFC 29 Minrio de ferro, ferro gusa, mangans, coque, produtos siderrgicos, celulose

TNL S.A. (CFN) 85 Cimento, derivados de petrleo, alumnio, calcrio, coque

ALLMP (FERROBAN) 119 Acar, cloreto de potssio, adubo, calcrio, derivados de petrleo e lcool

ALLMN (FERRONORTE)

44 Soja e farelo, milho, leo vegetal, adubo, combustveis

FNS 7 Soja e farelo, areia, fosfato, cloreto de potssio

2.6.2.2. Matriz de Transporte de Cargas do Brasil

Ao longo dos ltimos anos, o comportamento da Matriz de Transporte de

Cargas no Brasil pode ser resumido pela seguinte tabela:

DISTRIBUIO DE CARGAS ENTRE OS MODAIS (%)

MODAL 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008*

Rodovia 56 60,49 61,1 60,5 61,8 63 61,02 60,4 61,1 60,49

Ferrovia 23 20,86 20,7 20,9 19,5 20 20,8 20,9 20,7 20,86 Hidrovia 17 13,86 14,7 14,10 13,8 13 13,5 13,9 13,6 13,86

Outros 4 4,79 3,5 4,5 4,9 4 4,1 4,8 4,6 4,79

(*) Dados de fonte duvidosa (Gabinete da Presidncia da Repblica- PAC, 2008).

2.6.3. Anlise Comparativa de Consumo de leo Diesel

2.6.3.1. Equipamento EQUIPAMENTO LOCOMOTIVA

DIESEL CAMINHO (TOCO)

POTNCIA (kW) 970 190 CARGA TIL (t) 500 10 CONSUMO (l / km) 3,5 0,5

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2.6.3.2. Consumo MODAL RODOVIRIO FERROVIRIO DIFERENA

DISTNCIA (km)

TOTAL LITROS

LITROS P/ TON.

TOTAL LITROS

LITROS P/ TON.

TOTAL LITROS

LITROS P/ TON.

100 2.500 5 350 0,7 2.150 4,3

400 10.000 20 1.400 2,8 8.600 17,2

4.000 100.000 200 14.000 28,0 8.600 172,0

Obs.: Quanto maiores as distncias, maior a economia proporcionada pela ferrovia. 2.6.4. Consumo de leo Diesel no Transporte de Cargas, no Brasil

Os relatrios de balano energtico nacional de 1987 a 2008, permitem fazer o seguinte quadro comparativo:

CONSUMO DE LEO DIESEL (milhes de t)

MODAL Media 1987/1996 % 2008 %

RODOVIRIO 16,53 95,1 32,71 96,6

FERROVIRIO 0,50 2,9 0,69 2,0 HIDROVIRIO 035 2,0 0,48 1,4 TOTAL 17,38 100,0 33,88 100,0

Observaes: - Em mdia, 95% do leo diesel utilizado em transportes, no Brasil,

at 1997, era consumido no transporte rodovirio (caminho e nibus) e este panorama agravou-se, considerando-se os dados de 2008, quando chegou a quase 97%;

- Isto indica uma grave distoro estratgica, o chamado paradoxo do transporte brasileiro, priorizando o transporte rodovirio, menos eficiente e mais caro para longas distncias, o que s faz agravar, ao longo dos anos, o que vem sendo, j a algum tempo, chamado de Custo Brasil, o qual agrega produo nacional um custo extra de, aproximadamente, 36 %, se comparada com a chinesa, por exemplo;

- Com isso temos no Brasil um transporte, relativamente, caro;

- Peso excessivo do item transporte no custo dos produtos movimentados, no territrio nacional;

30

- Diminuio da competitividade dos produtos brasileiros no

mercado internacional (exportaes); - Aumento do n de acidentes rodovirios, com prejuzos materiais e

em vidas humanas;

- Desgaste prematuro dos pavimentos rodovirios, com maiores custos de manuteno.

2.6.5. Anlise de Consumo de Energia em Transportes no Brasil

MATRIZ DE TRANSPORTE DE CARGAS X CONSUMO DE DIESEL (2008)*

MODAL % CARGA TRANSP

QUANT. TRANSP

(MILHES DE tku)**

% LEO DIESEL

CONSUMIDO

QUANT. DE LEO DIESEL CONSUMIDO

(MILHES DE t)

RODOVIAS 61,1% 485,625 96,6% 32,71

FERROVIAS 20,7% 164,809 2,0% 0,69

HIDROVIAS 13,6% 108,000 1,4% 0,48

OUTROS 4,6% 36,469 --- ---

TOTAIS 100,0% 794,903 100,0% 33,88

- RODOVIAS 32,71/ 485,625 = 0,0674 t leo/tku = 67,4 l de leo por tku (tonelada quilmetro til);

- FERROVIAS 0,69 / 164,809 = 0,0042 t leo/tku = 4,2 l de leo por tku (tonelada quilmetro til);

- HIDROVIAS 0,48 / 108,000 = 0,0044 x t leo/tku = 4,4 l de leo por tku (tonelada quilmetro til);

- TOTAIS - 33,88 / 794,903 = 0,0426 t leo/tku = 42,6 l de leo por

tku (tonelada quilmetro til). Em resumo: em termos de consumo de energia: Hidrovia e ferrovia so equivalentes em termos de consumo de energia, sendo 16,3 x (vezes), mais econmicas que a rodovia. * nmeros de 2008 ** ver glossrio de terminologia bsica nos anexos deste manual.

31

3. A VIA FRREA

3.1. INTRODUO

A Via Frrea ou Ferrovia apenas uma das partes que compe o patrimnio de uma empresa prestadora de servios de transporte ferrovirio de cargas e passageiros constituindo-se, em ltima anlise, no suporte fsico para o modal terrestre ferrovirio. Assim entendida, a Via Frrea ento formada pela infra-estrutura e pela superestrutura ferrovirias. 3.2. INFRA-ESTRUTURA FERROVIRIA A Infra-estrutura Ferroviria composta pelas Obras de Terraplenagem, Obras de Arte Corrente e Obras de Arte Especiais, situadas, normalmente, abaixo do greide de terraplenagem. a) Obras de Terraplenagem a.1) Cortes: em caixo e em meia encosta; a.2) Aterros. b) Obras de Arte Corrente

So assim chamadas por que podem obedecer a projetos

padronizados.

b.1) Superficiais: b.1.1) Sarjetas; b.1.2) Valetas: de proteo de crista ou de contorno; laterais

ou de captao (montante) e de derivao (jusante); b.1.3) Descidas dgua ou rpidos; b.1.4) Bacias de dissipao; b.1.5) Bueiros: abertos; fechados (tubulares ou celulares); de

greide; b.1.6) Pontilhes; b.2) Profundas b.2.1) Drenos longitudinais de corte; b.2.2) Espinhas de peixe; b.2.3) Colcho drenante; etc.

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b.3) Sub-horizontais: drenos sub-horizontais de taludes; c) Obras de Arte Especiais

Devem ser objeto de projetos especficos. c.1) Pontes, pontilhes e viadutos: com estrutura metlica; em

concreto armado ou protendido; c.2) Tneis: escavados ou falsos; c.3) Contenes de talude: muros grelhas; cortinas; etc.; c.4) Passagens: superiores; inferiores; travessias (linhas de

telecomunicao); condutores de energia em baixa ou alta tenso; tubulaes de lquidos ou gases;

Observaes: 1) No conjunto, as obras de arte da infra-estrutura ferroviria,

praticamente, no diferem das obras de arte rodovirias. 2) A superfcie final de terraplenagem chama-se leito ou plataforma da

estrada de ferro. Na construo das primeiras ferrovias, pouca importncia era dada ao estudo da infra-estrutura, quanto aos materiais (solos), em que eram feitos os cortes ou com que se construam os aterros. A partir da metade do sculo XX, que comearam a aparecer na literatura tcnica, destaques importncia do estudo pormenorizado da plataforma em termos de: forma, constituio e tenses a que estivesse a mesma sujeita, em funo das exigncias do trfego. Estes estudos tiveram lugar, inicialmente, em pases de grande desenvolvimento ferrovirio, como: Alemanha, Frana, Estados Unidos da Amrica, Inglaterra e Rssia. Nestes pases, destacaram-se, entre outros, os engenheiros: J. Einsenmann, Talbot, Schram, Lomas, Timoshenko e R. Soneville. Pela tcnica moderna de construo das estradas de ferro, o corpo dos aterros, at 1,0 m abaixo do greide de terraplenagem, compactado em camadas, devendo obter-se peso especfico aparente correspondente a 95% de peso especfico obtido no ensaio de laboratrio e nas camadas finais, correspondentes ao ltimo metro, 100% do peso especfico, acima referido.

33

3.3. SUPERESTRUTURA FERROVIRIA A Superestrutura das Vias Frreas constituda pela Plataforma Ferroviria e pela Via Permanente as quais esto sujeitas ao de

desgaste do meio ambiente (intempries) e das rodas dos veculos. A Superestrutura construda de modo a poder ser restaurada sempre que seu desgaste atingir o limite de tolerncia definido pelas normas de segurana e de comodidade de circulao dos veculos ferrovirios, podendo mesmo vir a ser substituda em seus principais componentes, quando assim o exigir a intensidade do trfego ou o aumento de peso do material rodante. Os trs elementos principais da Superestrutura e que compe a Via Permanente so: o Lastro, os Dormentes e os Trilhos. Os trilhos

constituem o apoio e ao mesmo tempo a superfcie de rolamento para os veculos ferrovirios. Estes trs elementos, citados acima, apiam-se sobre a Plataforma Ferroviria. 3.3.1. Plataforma Ferroviria Plataforma Ferroviria ou Coroa do Leito Ferrovirio , em princpio, a superfcie final resultante da terraplenagem que limita a Infra-estrutura. considerada como suporte da estrutura da via, da qual recebe, atravs do lastro, as tenses devidas ao trfego e tambm s cargas das demais instalaes necessrias operao ferroviria (posteamento, condutores, cabos, sinalizao, etc.).

Fig. 3 Corte esquemtico da via frrea. (Fonte: Brina) Basicamente, a plataforma ferroviria constituda por solos naturais ou tratados (sub-lastro), no caso de cortes ou aterros, ou ento, por estruturas especiais, no caso de obras de arte. Suas dimenses so

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definidas pelas Normas e em funo de algumas caractersticas tcnicas do projeto, a saber: 3.3.1.1. Bitolas Denomina-se Bitola, distncia entre as faces internas das duas filas de trilhos, medida a 16 mm, abaixo do plano de rodagem (plano constitudo pela face superior dos trilhos) Bitola

16 mm Fig 4 - Representao esquemtica da Bitola da Via (Fonte: Brina)

Stephenson foi o primeiro construtor de vias frreas que na Inglaterra, identificou a importncia de padronizar as bitolas ferrovirias em um pas e adotou o comprimento de 1,435 m (4 8 ), nas primeiras ferrovias que construiu (Stockton a Darligton e Liverpool a Manchester). Esta bitola correspondia ao comprimento dos eixos das diligncias inglesas, construdas na poca (1825). Outras ferrovias, construdas posteriormente, tambm adotaram a mesma bitola. Em 1907, a Conferncia Internacional de Berna (Suia), consagrou esta bitola (1,435 m), como Bitola Internacional, sendo, na atualidade a mesma utilizada pela grande maioria dos pases, apesar de serem empregadas, tambm, outras medidas como, por exemplo:

PAS BITOLA

Itlia 1,445 m

Frana 1,440 m

Espanha 1,674 m

Portugal 1,665 m

Argentina 1,676 m

Chile 1,676 m

Rssia 1,523 m

Mesmo nestes pases so, tambm, utilizadas outras bitolas, como a bitola mtrica ou estreita (1,0 m).

Dormente

Trilho

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No Brasil, pelo Plano Nacional de Viao, a bitola padro, a de 1,60 m (bitola larga), porm a que predomina a bitola estreita (1,0 m). Existem, entretanto, outras bitolas, diferentes destas duas, sendo ainda utilizadas:

BITOLA EXTENSO DE VIAS %

1,60 m 5.746 km 19,4

1,435 m (*) 194 km 0,6

1,0 m 23.207 km 78,2

0,762 m (**)13 km 0,1

MISTA 510 km 1,7

TOTAL (***)29.670 km 100,00

Observaes: (*) Estrada de Ferro do Amap S/A EFA; (**) _ Estrada de Ferro S. J. Del Rey a Tiradentes; (***) Atualizado at 2008, incluindo a FERRONORTE e o Metr de Braslia. 3.3.1.1.1. Discusso sobre Bitolas

A bitola da via uma caracterstica fundamental, tanto do traado, como da explorao econmica da ferrovia. S um profundo estudo tcnico e econmico permitir, em cada caso especfico, uma escolha conveniente. a) Vantagens e desvantagens da Bitola Mtrica a.1) Vantagens - curvas de menor raio; - menor largura de plataforma, terraplenos e obras de arte; - economia de lastro, dormentes e trilhos; - menor resistncia a trao; - economia nas obras de arte; - material rodante mais barato. a.2) Desvantagens - menor capacidade de trfego; - menor velocidade. A despadronizao das bitolas gera inconvenientes tais como, a necessidade de baldeao de cargas, nos entroncamentos de vias com bitolas diferentes.

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Estas vantagens e desvantagens tm, entretanto, carter relativo. quanto capacidade de trfego. Assim, por exemplo, vemos hoje estradas de ferro de bitola estreita executando trabalho superior ao de muitas ferrovias de bitola larga. So os casos da Estrada de Ferro Vitria a Minas S/A EFVM e do trecho ferrovirio Uvaranas Eng Bley, no Corredor de Exportao do Paran. A capacidade de transporte (maiores tonelagens, por trem), mesmo na bitola larga, fica limitada pela capacidade dos vages e principalmente, dos trilhos. Existe uma carga mxima por roda, definida em funo do seu dimetro, a qual o trilho capaz de suportar, para que a tenso no contato roda- trilho no ultrapasse o valor compatvel com a resistncia do trilho. Atendendo a este fator e para tirar o maior proveito possvel de uma bitola larga (1,60 m), por exemplo, seria necessrio otimizar as dimenses dos vages, procurando aumentar, se possvel, a relao lotao/peso total. Vejamos ento, por esse aspecto, a comparao entre dois vages para minrio, de bitolas 1,60 m e 1,0 m: - Bitola de 1,60 m:

LOTAO 95 t

TARA 24 t

TOTAL 119 t

Relao Lotao/Peso Total: LOTAO/PESO TOTAL= 95 t/119 t = 0,798 - Bitola de 1,0 m:

LOTAO 74 t TARA 16 t

TOTAL 90 t

Relao Lotao/Peso Total: LOTAO/PESO TOTAL= 74 t/90 t = 0,822

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Verifica-se por este confronto que paradoxalmente, h melhor aproveitamento, na bitola de 1,0 m. Alm disso, sabemos que o custo inicial, na implantao de uma estrada de ferro de bitola larga, muito superior ao de uma de bitola mtrica. Assim sendo, polmico o assunto de escolha de bitola, no caso de estudos e projetos de implantao de ferrovias. 3.3.1.1.2. Limites Geomtricos de Bitolas As Normas Brasileiras admitem tolerncias mximas e mnimas para as bitolas utilizadas no Brasil:

LIMITES DE BITOLAS

MXIMA MNIMA

BITOLA MTRICA (1.000 mm) 1.020 mm 995 mm BITOLA LARGA (1.600 mm) 1.620 1.595

3.3.1.2. Gabarito da Via Frrea O gabarito da via frrea um modelo geomtrico que fixa as dimenses mximas com que o veculo ferrovirio pode ser construdo, as dimenses mximas da carga e fornece em funo das bitolas adotadas, a rea da seo transversal, mnima necessria, para a livre

circulao na via. O Gabarito da Via padronizado pelos rgos reguladores de cada pas. No Brasil, as Normas Tcnicas para Estradas de Ferro (Publicao n 1 do DNEF) que fazem parte do Plano Nacional de Viao, fixam as dimenses mnimas da seo transversal da via. Os gabaritos para as diversas classificaes de linha singela e dupla, bitolas de 1,60 m, 1,435 m, 1,0 m e tneis, constam dos desenhos anexos s Normas Tcnicas das Estradas de Ferro Brasileiras. Assim, por exemplo, temos na Fig. 5, o gabarito para pontes em tangente, em linha singela, com bitola de 1,0 m:

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Fig. 5 Gabarito para pontes em tangente, em linha singela bitola 1,0 m (Fonte: Norma Brasileira de Estradas de Ferro)

Os gabaritos sero acrescidos em altura e largura, em funo das respectivas curvas, para a livre circulao dos carros de bitolas de 1,60 m, 1,435 m e 1,0 m, das dimenses indicadas nos desenhos da citada norma, nos casos mais desfavorveis. Os gabaritos tambm sero acrescidos das dimenses necessrias instalao da superelevao mxima e da altura dos trilhos que para este objetivo, ser considerada de 168 mm, para todas as bitolas. So previstos, tambm, gabaritos para tneis e de obstculos adjacentes (como coberturas e plataformas de embarque). 3.3.1.3. Caractersticas Geomtricas da Plataforma

As caractersticas geomtricas da plataforma ferroviria dependem ento, basicamente, dos seguintes fatores:

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- Bitola da via; - Gabarito da via; - Nmero de linhas; - Altura do lastro; - Tipo de dormente. Estes elementos influem na determinao de sua Largura (L). Outras caractersticas, tais como, inclinaes de taludes laterais (corte ou aterro) e inclinao da superfcie superior, tambm precisam ser levadas em considerao, mas dependem mais dos materiais empregados e do tipo de drenagem adotada. Para uma linha singela, teoricamente, a plataforma teria o aspecto mostrado na figura abaixo, com os valores, em geral, aceitos quando em tangente. b/2 v C E V

d B h 1: m A 1: n

H D F

f w

Fig. 6 Semi-corte Ilustrativo de trecho em tangente (Fonte: Schechtel)

b - comprimento do dormente d - altura do dormente h - espessura mnima do lastro w - largura da banqueta f = [ m (h + d) + 0,5 b + v ] / [ 1 (m/n) ] L / 2 = f + w L = 2 ( f + w )

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O comprimento mnimo de w, segundo preconiza a AREA (American Railway Engineering Association), de 46 cm e depende tambm das demais instalaes necessrias operao de ferrovia. Em relao aos custos de construo, o ideal seria especificar-se o menor w, possvel, mas vale lembrar a sua grande utilidade para a movimentao de pessoal e equipamentos, durante as operaes de manuteno de via. Para uma seo de linha singela, em curva com superelevao, teramos o seguinte esquema:

Fig. 7 Linha singela em curva, com superelevao (Fonte: Schechtel)

Onde: 1:10 inclinao mxima de superelevao h - altura mnima de lastro sob o dormente b - comprimento do dormente 3.3.1.4. Influncia das Obras de Terraplenagem na Largura da

Plataforma As obras de terraplenagem necessrias para a construo da via, tambm devem ser levadas em considerao na determinao da largura da plataforma. Conforme a Norma Brasileira para Estradas de Ferro, temos para linhas simples (singelas) em tangente, as seguintes medidas limite, tendo em vista a importncia da via e as obras de terraplenagem:

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LARGURA DE PLATAFORMA PARA LINHAS SIMPLES

LINHA SIMPLES

BITOLA DE 1,60 E 1,435 (m) BITOLA DE 1,00 (m)

ATERRO CORTE ATERRO CORTE

TRONCO 6,1 5,8 7,2 6,9 4,9 4,6 6,0 5,7 SUBSIDIRIA 5,6 5,4 6,7 6,5 4,6 4,4 5,7 5,5

3.3.2. Via Permanente

A Via Permanente constituda pelos seus trs elementos principais: - lastro; - dormentes; - trilhos. 3.3.2.1. Sub-lastro A camada superior da Infra-estrutura, chamada de sub-lastro, tem

caractersticas especiais, levadas em considerao em sua construo devendo, por isso, ser considerada como integrante da superestrutura. O sub-lastro, o elemento da superestrutura, intimamente, ligado infra-estrutura e tem as seguintes funes: a) Aumentar a capacidade de suporte da plataforma, permitindo elevar a

taxa de trabalho no terreno, ao serem transmitidas as cargas atravs do lastro, reduzindo desta forma a sua superfcie de apoio e sua altura, com consequente economia de material;

b) Evitar a penetrao do lastro na plataforma; c) Aumentar a resistncia do leito, eroso e penetrao da gua,

concorrendo pois, para uma melhor drenagem da via; d) Permitir relativa elasticidade ao apoio do lastro, para que a Via

Permanente no seja, excessivamente rgida. Observa-se que o lastro um material nobre, de grande consumo (cerca de 1,5m3/m), caro e s vezes, de difcil obteno, justificando-se assim, a racionalizao do seu uso. A construo do sub-lastro com material mais barato e encontrvel nas proximidades do local de emprego, traz grande economia superestrutura ferroviria, alm de melhorar, consideravelmente, o

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padro tcnico da via permanente e diminuir o seu custo de manuteno. 3.3.2.1.1. Material para o Sub-lastro O material a ser selecionado para o sub-lastro deve obedecer, aproximadamente, s seguintes especificaes: a) IG (ndice de Grupo) igual a 0 (zero); b) LL (Limite de Liquidez) mximo de 35; c) IP (ndice de Plasticidade) Mximo de 6; d) Classificao pela tabela da HRB (Highway Research Board) grupo

A1; e) Expanso mxima 1%; f) CBR (ndice de Suporte Califrnia) mnimo de 30. 3.3.2.1.2. Compactao O sub-lastro dever ser compactado de modo a obter-se peso especfico aparente, correspondente a 100% do ensaio de Proctor Normal. 3.3.2.1.3. Materiais Alternativos No caso em que no se encontre nas proximidades da ferrovia, material que satisfaa s especificaes acima, pode-se adotar a soluo de misturarem-se, em usina de solos, dois solos naturais ou um solo argiloso com areia ou agregado mido, desde que o procedimento no aumente, demasiadamente, o custo do sub-lastro. Outra alternativa seria adotar-se um solo melhorado com cimento utilizando-se, para tanto, as especificaes pertinentes do rgo nacional rodovirio (DNER-ES-P09-71). 3.3.2.1.4. Espessura do Sub-lastro A espessura do sub-lastro dever ser tal que a distribuio de presses atravs do mesmo, acarrete na sua base, uma taxa de trabalho compatvel com a capacidade de suporte da mesma. Geralmente, um sub-lastro com 20 cm de espessura, ser suficiente para atender s citadas exigncias

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3.3.2.2. Lastro

O Lastro o elemento da superestrutura, situado entre os dormentes e o sub-lastro e tem como funes especiais: a) Distribuir, convenientemente, sobre a plataforma (sub-lastro), os

esforos resultantes das cargas dos veculos, produzindo uma taxa de trabalho compatvel com a capacidade de carga da mesma;

b) Formar um suporte, at certo ponto, elstico, atenuando as trepidaes resultantes da passagem dos veculos;

c) Sobrepondo-se plataforma, suprimir suas irregularidades, formando uma superfcie contnua e uniforme, para os dormentes e trilhos;

d) Impedir os deslocamentos dos dormentes quer no sentido longitudinal, quer no sentido transversal;

e) Facilitar a drenagem da superestrutura. Para bem desempenhar suas funes, o material do lastro deve ter as seguintes caractersticas: a) Suficiente resistncia aos esforos transmitidos; b) Possuir elasticidade limitada, para abrandar os choques; c) Ter dimenses que permitam sua interposio entre os dormentes e

o sub-lastro; d) Ser resistente aos agentes atmosfricos; e) Ser material no absorvente, no poroso e de gros impermeveis; f) No deve produzir p (o p, afeta o material rodante e causa mal

estar aos passageiros). 3.3.2.2.1. Materiais para o Lastro a) Terra - o mais barato mas, tambm, o de pior qualidade.

normalmente, saturvel pela gua, causando desnivelamento na linha (linha laqueada), o que a causa mais freqente de descarrilamentos.

b) Areia - - drenante, pouco compressvel, mas facilmente deslocada pela gua. Tem o inconveniente de produzir poeira, extremamente, abrasiva que produz desgaste no material rodante e desconforto aos passageiros.

c) Cascalho - 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.

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d) Escria - Algumas escrias de usinas siderrgicas tem dureza e resistncia compatveis com esta aplicao. So utilizadas em linhas prximas das usinas.

e) Pedra Britada - o melhor tipo de lastro. resistente, inaltervel pelos agentes atmosfricos e qumicos. permevel e permite um perfeito nivelamento (socaria) do lastro. , limitadamente, elstico e no produz poeira.

3.3.2.2.2. Especificaes Ao ser definida a utilizao de pedra britada, como lastro, deve-se optar pelas rochas de alta resistncia (duras). As rochas mais apropriadas para utilizao em lastro ferrovirio, so: - Arenito (*); - Calcrio (*); - Mrmore (*); - Dolomita (*); - Granito; - Micaxisto; - Quartzito; - Diorito; - Diabsio; - Gneiss. Observao: (*) estas rochas nem sempre atendem s especificaes

atuais, adotadas para a escolha de pedra para lastro. No Brasil, as especificaes adotadas so muito parecidas com as especificaes da AREA (American Railway Engineering Association) e so as seguintes: a) Peso especfico mnimo: 2,7 tf/m3 (26,5 kN/m3); b) Resistncia ruptura: 700 kgf/cm2 (6,87 kN/cm2 ou 70 Mpa); c) Solubilidade: Insolvel (ensaio: 7,0 dm3 de material triturado e

lavado. Em um vaso, a amostra agitada durante 5 minutos, a cada 12 horas, por 48 horas. Se houver descolorao, considerada solvel e portanto, imprpria.)

d) Absoro: aumento de peso 8 gf/dm3 (ensaio: Uma amostra de 230 gf mergulhada em gua durante 48 horas);

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e) Substncias nocivas: 1%, em peso, de substncias nocivas e

torres de argila (ensaio: NBR 7218:2010 (antigo MB 8) - ABNT);

f) Granulometria: d 2 (2,0 cm d 6,0 cm). (Obs.: As pedras do lastro no