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Manutenção de Via Permanente Ferroviária Prof. Dr. Gilberto Fernandes
Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas – DECIV
Manutenção de Via Permanente Ferroviária – CIV 451
AULA 5
DEFEITOS QUE APARECEM NA VIA
SERVIÇOS MAIS COMUNS NA
CONSERVAÇÃO DA VIA
Manutenção de Via Permanente Ferroviária Prof. Dr. Gilberto Fernandes
DEFEITOS QUE APARECEM NA VIA
1) NO PLANO HORIZONTAL
Diferenças na bitola
Afrouxamento da fixação
Deslocamento transversal das tangentes
Deslocamento das curvas (Curva enganchada ou ensacada)
Arrastamento dos trilhos
Deslocamento dos dormentes
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DEFEITOS QUE APARECEM NA VIA
2) NO PLANO VERTICAL
Desnivelamentos na plataforma.
Desnivelamentos nos trilhos (Laqueados, arriados).
Desnivelamentos nas juntas dos trilhos. (Junta laqueada ou
arriada)
Defeito na superelevação.
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DEFEITOS QUE APARECEM NA VIA
3) OUTROS DEFEITOS
Desgaste ou fratura das talas de junção.
Desgaste dos parafusos nas talas – Perda da rosca.
Desgaste ou fratura dos trilhos.
Defeito nos AMV (Aparelho de Mudança de Via).
Colmatagem do lastro.
Afrouxamento dos parafusos das juntas.
Modificação na inclinação correta dos trilhos.
Alargamento dos furos do dormente.
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DEFEITOS QUE APARECEM NA VIA
3) OUTROS DEFEITOS
Crescimento de mato na faixa da linha.
Apodrecimento dos dormentes.
Defeitos de drenagem.
Entupimento ou destruição das valetas de escoamento
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SERVIÇOS MAIS COMUNS
NA CONSERVAÇÃO DA VIA
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
1. Limpeza da faixa:
Roçada – Corte à foice da vegetação arbustiva, a fim de
facilitar o trabalho das derrubadas.
Capina – Ato de destruir a vegetação na plataforma da via
férrea. Pode ser manual, mecânica ou química.
Capina Manual: realizada por meio de mão-de-obra
humana e utilização de ferramentas como enxadas, pás,
etc.
Desvantagem: Ocupa serviço de mão-de-obra, leva mais
tempo na execução do serviço, tem pouca produtividade e
baixa qualidade.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
Capina Mecanizada: Realizada através de capinadeira
mecânica (papa-mato); executa a capina e raspagem em
ruas e avenidas arrancando o mato e todas as gramíneas,
substituindo, assim, a mão-de-obra de 50 operários.
Bom acabamento em vias públicas com operação simples e
segura. Alta produtividade e qualidade na capina.
Capina Química: Controle do capim e do mato através do
uso de herbicidas. A maioria dos herbicidas são à base de
glifosatos que podem causar dificuldades respiratórias, dor
de cabeça, cansaço, tonturas, pertubação de visão,
náuseas, vômitos e diarréias. A capina química é realizada
manualmente com auxílio de equipamento de pulverização
e mão-de-obra humana.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
Vagão tanque especial para transporte de química, empregado no "mata-
mato" (capina química). Local: Botucatu. Stênio Gimenez, 1997.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
Início da higienização no km 445 em César de Souza
Capina química da Linha entre César de Souza e Sabaúna em Julho de 2002.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
Capina química da Linha entre César de Souza e Sabaúna em Julho de 2002.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
Capina química da Linha entre César de Souza e Sabaúna em Julho de 2002.
Higienização km 446
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
CAPINA QUÍMICA
Desvantagens: Exige regras muito importantes quanto a sua
aplicação.
De preferência não aplicar quando estiver ventando;
Não aplicar em ladeiras;
Não aplicar próximo das raízes das árvores;
Usar EPI ( calça, luvas compridas, botas, óculos ou
máscaras, boné;
Não comer e não fumar durante o trabalho;
Tomar banho de chuveiro com sabonete após a aplicação;
Trocar a roupa de aplicação diariamente e lavar a roupa
usada com água e sabão;
Observar rigorosamente o plano de operações.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
2. Retificação da bitola – Modificação do traçado para reduzir o
número de suas curvas ou aumentar seus raios de
curvatura.
3. Substituição dos dormentes imprestáveis – Retirada dos
dormentes que não atendem as condições necessárias para
a trafegabilidade.
Ex: Dormentes de madeira apodrecidos que não possuem mais
condições de sustentar as fixações da via; Dormentes de
aço que sofreram avalia devido ao tráfego ou devido as
operações de manutenção da via permanente.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
4. Reforço da fixação – Material ou peça que se coloca em
determinadas partes para aumentar a resistência da
fixação.
5. Puxamento das tangentes – Operação necessária para
obter perfeita curvatura de concordância entre duas
tangentes diferentes.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
6. Puxamento das curvas – Operações necessárias para
efetuar deslocamento transversais da linha, visando obter
perfeita curvatura de concordância entre duas tangentes de
diferentes direções.
7. Nivelamento da linha - Colocação ou reposição da superfície
de rolamento da via na devida posição em perfil.
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8. Nivelamento das juntas - Consiste na operação de alterar
isoladamente as juntas, com socaria dos dormentes de
junta e guarda, visando colocá-las no mesmo plano da fila
dos trilhos, correspondente à rampa do trecho onde são
executados os trabalhos.
9. Construção de valetas de contorno nos cortes - Vala de
pequena seção transversal que coleta e escoa águas
superficiais na plataforma em corte.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
10. Construção de valetas de greide nos cortes e banquetas
nos aterros - Vala de pequena seção transversal que coleta
e escoa águas superficiais na plataforma em aterro.
11. Limpeza e recomposição do lastro - Compreende a
remoção do lastro de pedra da via, eliminação das partículas
causadoras da obstrução da drenagem com auxílio de garfo
ou equipamentos mecânicos e reposição da pedra limpa na
via.
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12. Substituição dos trilhos gastos ou defeituosos - Retirada
dos trilhos que não atendem as condições necessárias para
a trafegabilidade.
Ex: Desgaste dos trilhos originados por atrito; defeitos em
soldas, entre outros.
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Desgaste dos trilhos por atrito
Defeito em soldas
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
13. Reparação das cercas de vedação da faixa – Manutenção
realizada pela via permanente para garantir o bom estado
da cerca, principalmente nas áreas urbanas onde há
circulação humana, e nas áreas rurais onde a ferrovia cruza
áreas destinadas a rebanho.
14. Aceiro das cercas - Consiste na retirada completa da
vegetação das cercas, para evitar o fogo ou sua
propagação.
15. Reparação dos AMV – Manutenção corretiva ou preventiva
dos aparelhos de mudança de via, realizados em conjunto
entre a equipe de via permanente e a equipe de sinalização.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
16. Reparação, limpeza e pintura das obras de arte
(bueiros, pontes, pontilhões)
17. Limpeza das valas, valetas
18. Serviço de ronda da linha – Vistoria da via
permanente, realizada principalmente após as chuvas
fortes.
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SERVIÇOS MAIS COMUNS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
19. Aperto e lubrificação das juntas
20. Pregação e repregação
21. Inspeção da linha
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CONSERVA DE ESTRADA DE FERRO
Manter a linha em boas condições técnicas
Manter constante vigilância contra acidentes
OBJETIVO:
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CONSERVA DE ESTRADA DE FERRO
Ou seja,
Manter o traçado em planta e perfil de tal sorte
que não prejudique o tráfego
Manter a plataforma estável
Manter a plataforma bem drenada
Manter o lastro limpo
Manter o alinhamento perfeito
Manter o nivelamento perfeito
OBJETIVO:
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CONSERVA DE ESTRADA DE FERRO
Uma via ferroviária em tráfego apresenta os seguintes
defeitos:
Defeitos que aparecem em conseqüência do tráfego;
Defeitos originados ou agravados pelos agentes
atmosférico
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TIPOS DE CONSERVAÇÃO DA VIA
Conservação propriamente dita
Remodelação da via
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CONSERVAÇÃO
Conservação eventual: Reparação dos defeitos à medida
que vão aparecendo.
Conservação racional da via ou metódica: É aquele em
que se obedece a uma programação dos serviços e a um
controle rigoroso de produtividade e custo.
2 MÉTODOS:
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CONSERVAÇÃO
Programação
Organização
Execução
Controle
FASES
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ORGANIZAÇÃO ADMINISTRATIVA DOS SERVIÇOS
RESIDÊNCIA A
SEÇÃO A SEÇÃO B SEÇÃO C
RESIDÊNCIA B RESIDÊNCIA C
DEPARTAMENTO VIA PERMANENTE
1 Engenheiro
+ auxiliares
180/250 km
60/80 km
1 Mestre
+ Auxiliares
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FERRAMENTAS UTILIZADAS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
MECANIZAÇÃO DOS SERVIÇOS
FERRAMENTAS MANUAIS
Alavanca
Trado
Enxó da ribeira
Picareta de soca
Marreta de preparação
Chave de Tirefond
Arco de serra para trilhos
Broca para trilhos
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FERRAMENTAS UTILIZADAS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
MECANIZAÇÃO DOS SERVIÇOS
EQUIPAMENTOS MECANIZADOS: Dotados de motores a
gasolina ou óleo diesel
Socadoras individuais
Furadeiras de dormentes
Entalhadeiras de dormentes
Tirefonadeiras
Aparafusadoras
Batedores de prego
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FERRAMENTAS UTILIZADAS NA CONSERVAÇÃO DA VIA
MECANIZAÇÃO DOS SERVIÇOS
EQUIPAMENTOS MECANIZADOS: Dotados de motores a
gasolina ou óleo diesel
Furadeiras de trilhos
Esmeriladeira do boleto dos trilhos
Desguarnecedora + limpadora do lastro
Socadoras (Niveladoras)
Reguladora de lastro
Carro controle
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
DESGUARNECIMENTO DE LASTRO
Processo de remoção das partículas de menor
granulometria e limpeza do material alojado nos interstícios do
lastro.
Um dos motivos para troca do lastro, é o desgaste
provocado pelo atrito entre as partículas que faz a granulometria
do material ficar abaixo do valor especificado no projeto.
VIA ÚTIL DO LASTRO: 14 ANOS
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
DESGUARNECIMENTO DE LASTRO
Equipamento Desguarnecedora de Lastro
Tipo Plasser RM – 76 UHR
RM – 76-326
Produção- Frota – Ano (km) 54
Produtividade (m/h) 93
Custo Oper./ Manut.
(US$/km)
5640,00
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
DESGUARNECIMENTO DE LASTRO
PROCEDIMENTO DO SERVIÇO
PRIMEIRO PASSO:
A desguarnecedora suspende o trilho e os dormentes enquanto que a corrente
de escavação passa por baixo retirando todo material componente do lastro até
atingir o nível da infra-estrutura.
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
DESGUARNECIMENTO DE LASTRO
PROCEDIMENTO DO SERVIÇO
SEGUNDO PASSO:
Todo material é encaminhado para uma caixa vibratória onde existem peneiras
que irão selecionar o material (pedra britada/ escória de aciaria) cuja
granulometria satisfaça as condições de projeto.
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
DESGUARNECIMENTO DE LASTRO
PROCEDIMENTO DO SERVIÇO
TERCEIRO PASSO:
O lastro limpo é devolvido por meio de dutos que captam o material retido nas
peneiras e, distribuído logo atrás da área de atuação da corrente de escavação,
por todo o perfil da via.
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
DESGUARNECIMENTO DE LASTRO
PROCEDIMENTO DO SERVIÇO
QUARTO PASSO:
O material passante nas peneiras é carregado por um esteira e despejado dentro
de um vagão que irá descarrega-lo numa localidade próxima.
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
SOCAMENTO, ALINHAMENTO E NIVELAMENTO
Equipamento Socadora de Chave
Tipo Passer
08-275-Unimat – 3S
Produção – Frota- Ano
(km) 581
Produtividade
(m/h) 274
Custo Oper./ Manut
(US$/km) 1.447,00
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
SOCAMENTO, ALINHAMENTO E NIVELAMENTO
PROCEDIMENTO DO SERVIÇO
NIVELAMENTO E SOCAMENTO
O nivelamento inicia tomando-se como base um ponto cujas cotas
condizem com o projeto. Neste ponto será fixado num dos trilhos um nível e à
partir dele com uma régua mede-se a diferença de nível ao longo de 5 em 5
dormentes. Os valores encontrados são anotados e inseridos no computador da
secadora de lastro.
Com base nestes valores, a máquina suspende os trilhos e dormentes e
através de “dentes vibratórios” que penetram no lastro executam o socamento
até a linha atingir o nível do ponto tomado como base
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
SOCAMENTO, ALINHAMENTO E NIVELAMENTO
PROCEDIMENTO DO SERVIÇO
ALINHAMENTO
O alinhamento, assim como o nivelamento necessita de partir de um
ponto onde as condições geométricas estejam corretas, porém o seu sistema de
execução consiste na emissão de um laser instalado a uma certa distância da
máquina, que será captado por um sensor o qual enviará as informações
necessárias para colocar a linha em planta e perfil corretos.
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
SOLDAGEM DE TRILHOS
A soldagem de trilhos é a operação que consiste em
eliminar as juntas de trilhos que constituem os pontos fracos da
via, podendo ser efetuado no local de assentamento da via ou em
oficinas especiais chamadas de estaleiros de soldas.
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
SOLDAGEM DE TRILHOS
Visa o emprego de trilhos longos soldados
Vantagens:
Técnica
Econômica
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
SOLDAGEM DE TRILHOS
Técnica
Movimentação mais suave
Maior conforto
Maior velocidade
Redução do número de acidentes
Econômica
Economia dos materiais das juntas
Reduz gastos da conservação da via
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
FUNÇÕES DA SOLDAGEM
Dar maior vida útil média aos trilhos;
Reduzir as despesas na manutenção da ferrovia;
Possibilitar movimento mais suave aos trens, dando maior
conforto e maior velocidade.
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SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO EXECUTADOS
MÉTODOS DE SOLDAGEM
A soldagem poderá ser feita em estaleiros (oficinas
especiais) ou in situ (local de assentamento da via).
A soldagem em estaleiro é feita pelos processos: elétrica
por resistência e oxiacetilênico.
A soldagem in situ é feita pelo processo aluminotérmico.
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SOLDA DE TRILHOS
SOLDAGEM ELÉTRICA DE TOPO
É o processo que executa a soldagem através do
aquecimento das extremidades do trilho a aproximadamente
1050°C pela passagem da corrente elétrica e uma posterior
prensagem mecânica de 500 a 600 Kg/cm2 dos trilhos,
promovendo assim o caldeamento de suas extremidades.
Este processo tem a qualidade de ser executado por
máquina fixa e independendo da perícia do operador.
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Área de
estocagem e
rampa de
abastecimento
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Alinhamento e
nivelamento do
topo dos trilhos
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SOLDA DE TRILHOS
VANTAGENS
Instalações fixas próprias;
Maior uniformidade da solda;
Menor dependência do operador;
Zona termicamente afetada reduzida;
Menor possibilidade de falhas - o processo é todo automático;
Melhor controle de qualidade;
Maior produção diária.
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SOLDA DE TRILHOS
DESVANTAGEM
Grande investimento em equipamento e equipe;
OBSERVAÇÃO
O carregamento das barras de trilhos é feito utilizando –
se uma estrutura com roletes, onde os trilhos correm para serem
carregados nos vagões.
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SOLDA DE TRILHOS
SOLDAGEM OXIACETILÊNICA
O processo consiste em elevar a temperatura das pontas
dos trilhos a 1150 0C. Este aquecimento das pontas é produzido
por uma série de chamas periféricas de oxiacetileno, não havendo
adição de material e as pontas dos trilhos são comprimidas uma
de encontro à outra produzindo o encalcamento das mesmas.
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SOLDA DE TRILHOS
SOLDA ALUMINOTÉRMICA
É o processo de soldagem in situ dos T.L.S. vindos do
estaleiro. Baseia-se na propriedade do alumínio de combinar-se
com o oxigênio dos óxidos metálicos, formando óxido de alumínio
e liberando o metal.
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
PROCEDIMENTO
Remover chapa de apoio, se necessário;
Retirar 03 dormentes para cada lado da junta a ser soldada. No
caso de curvas este número variará de acordo com o raio;
Desengraxar e escovar os topos dos trilhos a serem soldados,
eliminando indícios de oxidação (ferrugem). A retirada ineficiente
da ferrugem causará áreas porosas;
PREPARAÇÃO DA JUNTA PARA A SOLDAGEM
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
PROCEDIMENTO
Conferir as qualidades dimensionais dos topos dos trilhos a
serem soldados (trilho novo, trilho defeituoso, delinear tolerâncias);
Observar a não existência de defeitos superficiais e fissuras nos
trilhos.
PREPARAÇÃO DA JUNTA PARA A SOLDAGEM
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
PROCEDIMENTO
Fator determinante na qualidade e na vida útil da solda.
Leva em consideração os seguintes parâmetros:
Abertura
Alinhamento horizontal
Alinhamento vertical
Torção
AJUNTAMENTO DA JUNTA
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
ABERTURA
1. O espaço entre os dois trilhos a serem soldados será de
25 2 mm.
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
ABERTURA
2. A abertura deverá ser constante durante toda operação
(mesmo que sejam puxados ou empurrados). Se
necessário, deverá ser usado um tensor hidráulico para
trilhos.
3. No caso de não obter o valor estabelecido para a abertura
junta, será necessário cortar os trilhos, usando somente
disco abrasivos.
OBS: Não é aconselhável a utilização de maçarico para cortar
os trilhos, pois causam microfissuras.
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
AJUSTE HORIZONTAL
Os trilhos a serem soldados não deverão apresentar no seu
contorno e, concavidade material excedente que deverá ser
removido através de esmerilamento.
O ponto deverá ser medido conforme indicada abaixo.
As medições são feitas a aproximadamente 50 cm para cada
extremidade.
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
ALINHAMENTO DOS TRILHOS
O alinhamento deverá ser medido no lado interno da via.
Estando a junta pronta para receber a solda, o próximo passo
é a montagem do kit de soldagem.
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
PRÉ-AQUECIMENTO
Operação mais importante da soldagem aluminotérmica.
Utiliza-se para esta operação um maçarico que queima o gás
propano-butano no oxigênio. O pré-aquecimento termina
quando os topos dos trilhos alcançam aproximadamente
950°C e atinge a coloração vermelha característica.
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
FUNDIÇÃO
Assim que a ignição for colocada dentro do cadinho, a reação
de desenvolverá em poucos segundos ocasionando
automaticamente a sangria.
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
ACABAMENTO DA SOLDA
A escória só será removida imediatamente antes da
rebardagem, o qual ocorrerá no mínimo cinco minutos após a
corrida.
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
VANTAGENS
Pequeno investimento com equipamento;
Própria para soldagem de campo;
Dispensa instalações fixas;
Tempo de execução de uma solda: 26 minutos
Mão-de-obra: 4Hh/ solda
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SOLDA ALUMINOTÉRMICA
DESVANTAGENS
É um processo muito caro;
Depende de um operados especializado;
Apresenta maior zona térmica afetada, se comparada com
o processo elétrico.
DESVANTAGENS
Na EFVM, o trilho longo soldado que mede 216,00 m, com
18 trilhos e 17 soldas.
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DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE PRODUTIVIDADE
MANEIRA
Cronometragem direta
Cálculo indireto, por meio dos boletins de apropriação
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DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE PRODUTIVIDADE
REMODELAÇÃO DA VIA: Renovação completa dos materiais
da superestrutura da ferrovia
Substituição total dos trilhos por outros de maior peso;
Colocação de uma maior quantidade de dormentes;
Substituição total ou parcial do lastro.
Pode ser feito por firmas empreiteiras especializada.