Medidores padrão para linhas de bitola padrão
Bitola da União Internacional de Ferrovias (UIC)
A União Internacional de Ferrovias (UIC) desenvolveu uma série padrão de bitolas chamadas A, B, B+ e C.
Europa
Na União Europeia, as diretivas UIC foram substituídas pelas Especificações Técnicas de Interoperabilidade (ETI's) da ERA da União Europeia em 2002, instituição que definiu uma série de recomendações para harmonizar os sistemas ferroviários. A ETI (2002/735/CE) sobre material circulante substitui os perfis UIC, definindo gabaritos cinemáticos próprios com um perfil de referência tal que os gabaritos GA e GB têm uma altura de 4,35 m (14' 3,30") (diferem na sua forma) e com uma folga GC que sobe até 4,7 m (15' 5") permitindo uma largura de 3,08 m (10' 1,30") para o caso de um telhado plano.[10] Todo o material em movimento deve ser mantido dentro de um envelope de 3,15 m (10' 4") de largura em uma curva de raio de 250 m (12,4 ch). Os TGVs, que têm largura de 2,9 m (9' 6"), estão dentro deste limite.
O indicador GB+ refere-se ao plano de criação de uma rede de carga pan-europeia para contentores ISO e reboques com contentores ISO carregados. Estes comboios de contentores enquadram-se na bitola B com topo plano, pelo que apenas são necessárias pequenas alterações para estruturas compatíveis com a bitola B na Europa continental. Atualmente, algumas estruturas nas Ilhas Britânicas estão sendo modificadas para se adaptarem também à bitola GB+, atuando primeiro nas linhas que se conectam com o Túnel da Mancha.[11].
Os caminhos-de-ferro de muitos Estados-Membros, especialmente os da Grã-Bretanha, não cumprem as especificações das ETI, mas dados os custos e as interrupções de serviço envolvidas, é pouco provável que sejam realizadas outras modificações para além da adaptação à bitola GB+ de algumas linhas principais.
Um exemplo específico do valor desses medidores é que eles permitem o transporte de passageiros em carros de dois andares. Embora sejam usados principalmente em linhas suburbanas (na Áustria, Bélgica, República Tcheca, Dinamarca, Finlândia, França, Alemanha, Itália, Lituânia, Polônia, Portugal, Rússia, Eslováquia, Espanha, Suécia e Suíça, bem como em outros lugares do mundo, incluindo Sydney, Austrália), a França é notável por usá-los em seus serviços de TGV de alta velocidade: os vagões TGV Duplex têm uma altura de 4,32 metros (14' 2,10"). A Holanda e a Suíça também têm um grande número de trens intermunicipais de dois andares.
A Grã-Bretanha tem (em geral) as bitolas mais estreitas em relação à largura da via. Este facto é consequência da rede ferroviária britânica ser a mais antiga do mundo, e ter sido construída por um grande número de diferentes empresas privadas, cada uma com os seus próprios padrões de largura e altura dos comboios. Após a nacionalização, em 1951 foi definida uma bitola estática padrão denominada W5, que praticamente permitia a passagem por toda a rede. A folga do W6 é um refinamento do W5 e o W6a mudou a parte inferior para levar em conta a eletrificação através de um terceiro trilho.
Enquanto a parte superior é arredondada no caso do medidor W6a com uma curva estática, o medidor W7 tem um perfil surround retangular adicional para o transporte de contêineres ISO de 2,44 m (8'0,10"), e o W8 é ainda maior e se estende para fora da curva para acomodar o transporte de contêineres ISO de 2,6 m (8' 6"). Enquanto as bitolas W5 a W9 são baseadas em uma estrutura de teto arredondada, os tipos W10 a W12 têm um perfil superior plano e, em vez de uma bitola estática estrita para vagões, seus tamanhos são derivados de cálculos de bitola dinâmica para contêineres de carga retangulares.
A Network Rail usa um sistema de classificação de tamanho W para transporte de carga, variando de W6A (menor) a W7, W8, W9, W9Plus, W10, W11 e W12 (maior). As definições usam um "perfil de estrutura do setor inferior" comum, com uma plataforma de carga comum a 1.100 mm (43,31 pol.) acima do trilho.[17].
Além disso, a bitola C1 define uma especificação para material circulante padrão, a bitola C3 para veículos mais longos do tipo MkIII, a C4 para trens do tipo Pendolino"),[18] e a bitola UK1 para trens de alta velocidade. Há também uma bitola para locomotivas. O tamanho do contêiner que pode ser transportado depende do tamanho da carga e do projeto do material circulante.[19].
Em detalhes, as ferrovias de bitola padrão da Grã-Bretanha são regidas pelas seguintes bitolas:
Uma estratégia para planear melhorias no gabari foi adoptada em 2004[29] e uma "estratégia de utilização da rota de carga" foi publicada em 2007, identificando uma série de rotas principais onde o gabari deveria ser acomodado até ao padrão W10. Onde as estruturas precisam ser renovadas, a bitola W12 tornou-se o padrão de escolha.[27].
Altura e largura dos contêineres que podem ser transportados em GB metros (altura por largura). Unidades de acordo com a origem do material:.
Em 23 de maio de 1892, uma comissão parlamentar chefiada por James Stansfeld apresentou um relatório, afirmando que: "As evidências apresentadas à Comissão sobre a questão do diâmetro das galerias subterrâneas contendo ferrovias foram claramente a favor de um diâmetro mínimo de 11 pés e 6 polegadas." Depois disso, todas as linhas subterrâneas tinham pelo menos esse tamanho.[30]
A Suécia utiliza formas semelhantes à bitola ferroviária da Europa Central, mas os comboios são mais largos. Existem três classes principais em uso (largura x altura):[31].
Malmbanan, ao norte de Kiruna, foi a primeira linha ferroviária eletrificada na Suécia e tem altura livre limitada (SE-B) devido aos abrigos de neve. No resto da rede pertencente ao Trafikverket, a bitola da rede aceita material fabricado para a bitola SE-A e, portanto, aceita material adequado para as bitolas UIC GA e GB. Algumas unidades múltiplas elétricas modernas, como a Regina Arlanda, possuem espaços livres normais. A maior largura permite que pessoas altas durmam com as pernas e os pés esticados nos vagões-leito, o que não é possível na Europa Central.
Quando novas ferrovias são construídas ou são feitos reinvestimentos extensivos na infraestrutura ferroviária existente, a bitola é expandida para SE-C, compatível com a bitola UIC GC. A bitola disponível na maior parte da rede, já em 2012, permitia a passagem de material circulante construído segundo a bitola SE-C, embora com restrições e licença especial. A limitação adicional está ligada aos circuitos de pista, uma vez que as marcações claras da pista não são dimensionadas para a largura adicional e um carro com largura maior que o padrão localizado próximo a um desvio em uma pista de "desvio" pode invadir o envelope de segurança da linha de passagem. Este problema geralmente é resolvido adicionando um vagão extra de tamanho normal na traseira, a fim de garantir que nenhuma parte do trem obstrua o espaço necessário para a passagem de outros trens (a máquina desempenha a mesma função na dianteira). Os vagões maiores também estão proibidos de utilizar determinados ramais que levam a armazéns ou cais de carga construídos para material rebocado normal. A bitola SE-C é o futuro padrão europeu, para as rotas de bitola padrão Rail Baltica II e Narvik para Tel-Aviv, incluindo as ligações ferroviárias fixas entre a Suécia e a Polónia e a segunda ligação ferroviária fixa de Marmaray.
Na Holanda é utilizado um formato semelhante ao UIC C, com altura de 4,7 m (15' 5"). Os trens são mais largos, o que significa adotar uma largura de 3,4 m (11' 1"), semelhante à da Suécia. Cerca de um terço dos trens de passageiros holandeses utilizam vagões de dois andares. No entanto, as plataformas holandesas são muito superiores às suecas.
América do Norte
A bitola ferroviária americana para vagões de carga no transporte norte-americano é geralmente baseada em padrões estabelecidos pela Divisão Mecânica da Associação de Ferrovias Americanas (AAR). rolamentos que permitem uma utilização mais económica da rede ferroviária, como porta-automóveis, plataformas para contentores altos e para contentores empilhados em dois pisos.[34].
As alturas e larguras máximas dos carros carregados estão listadas abaixo. No entanto, a especificação para cada placa AAR mostra uma seção transversal chanfrada na parte superior e inferior, o que significa que uma carga não pode ocupar um retângulo completo com a altura e largura máximas especificadas.[35][36].
Tecnicamente, as circulações AAR Placa B continuam a ser as mais comuns, enquanto a circulação dos trens AAR Placa C é mais restrita. A presença de material rodante mais alto (inicialmente plataformas baixas de 18 pés (5,5 m) de comprimento e caixas * hicube * e, posteriormente, carros de transporte de automóveis, plataformas para transporte de peças de aeronaves e vagões planos para transportar fuselagens de Boeing 737, bem como contêineres de 20 pés 3 pol. carros de altura é regulamentado pela Placa AAR C-1.[32].
Todas as empresas ferroviárias de Classe I investiram em projetos de longo prazo para aumentar o número de autorizações necessárias para permitir o transporte duplo de cargas. As principais redes ferroviárias da América do Norte, como Union Pacific, BNSF, Canadian National e Canadian Pacific, já foram atualizadas para a placa AAR K. Isso representa mais de 60% da rede ferroviária Classe I.[40].
O antigo carro de passageiros padrão norte-americano media 10 pés e 6 pol. (3,20 m) de largura por 14 pés e 6 pol. (4,42 m) de altura, com 85 pés e 0 pol. (25,91 m) entre acoplamentos e 59 pés e 6 pol. (18,14 m) entre os centros do bogie; ou com 86 pés e 0 pol. (26,21 m) entre as faces de tração do acoplamento e 60 pés e 0 pol. (18,29 m) entre os centros do bogie. Nas décadas de 1940 e 1950, a bitola dos carros de passageiros americanos foi aumentada para uma altura de 16 pés 6 pol. (5,03 m) na maior parte do país fora do Nordeste, para acomodar carros domo posteriores e outros tipos de trens suburbanos de dois andares. Carros com teto alto estão em uso desde a década de 1950, e novos carros de passageiros com altura de 6,03 m (19 pés 9+1/2 pol.) foram construídos para uso no Alasca e nas Montanhas Rochosas canadenses (ver carro de dois andares).
O Metrô de Nova York é o resultado da fusão de três empresas e, embora todas utilizem bitola padrão, inconsistências na bitola ferroviária impedem que os carros do sistema BMT e do sistema IND (Divisão B "Divisão B (Metrô de Nova York)")) operem nas linhas do sistema IRT anterior (Divisão A "Divisão A (Metrô de Nova York)"), e vice-versa. Isso ocorre principalmente porque os túneis e estações IRT são aproximadamente 1 pé (305 mm) mais estreitos do que outros, o que significa que o material em movimento IRT executado nas linhas BMT ou IND produziria folgas entre o carro e a plataforma superiores a 8 polegadas (203 mm), enquanto os carros BMT ou IND nem mesmo caberiam em uma estação IRT sem tocar a borda das plataformas. Levando isso em consideração, todos os veículos de manutenção são construídos com bitola IRT, para que possam operar em toda a rede, cabendo aos funcionários ficar atentos ao afastamento entre o carro e a plataforma.
Ásia
As principais linhas troncais nos países do Leste Asiático, como China, Coreia do Norte, Coreia do Sul, bem como o Shinkansen do Japão, adotaram uma bitola ferroviária de bitola máxima de 3.400 milímetros (11' 1"), com uma altura máxima de 4.500 milímetros (14' 9").
Os trens da rede Shinkansen operam em trilhos de bitola padrão (1.435 mm) e têm bitola cuja largura máxima é de 3.400 milímetros (11' 1") e altura máxima de 4.500 milímetros (14' 9"). No entanto, alguns trens Shinkansen são mais largos, como o Shinkansen da Série E1, trens de alta velocidade de dois andares.
Mini Shinkansen (antigas linhas convencionais de bitola estreita convertidas em bitola padrão) e algumas ferrovias privadas (incluindo algumas linhas do Metrô de Tóquio e todas as linhas do Metrô de Osaka) também usam bitola padrão, embora suas bitolas sejam diferentes.
O resto do sistema japonês de bitola estreita será discutido posteriormente.
A rede doméstica da Coreia do Sul tem a mesma bitola do Shinkansen japonês.[48] A carroceria do material circulante pode ter altura máxima de 4.500 milímetros (177,2 pol.) E largura máxima de 3.400 milímetros (133,9 pol.), Com instalações adicionais permitidas até 3.600 milímetros (141,7 pol.). Essa largura de 3.400 mm só é permitida acima de uma altura de 1.250 milímetros (49,2 pol.) Acima dos trilhos, uma vez que plataformas comuns de passageiros são construídas para os antigos trens padrão de 3.200 milímetros (126 pol.) de largura.
A altura, largura e comprimento máximos do material circulante chinês são estruturas de 4.800 milímetros (15' 9"), 3.400 milímetros (11' 1") e 26 metros (85' 3").; e o tipo de acoplamentos, freios e eletrificação.[50].
África
Algumas das novas ferrovias que estão sendo construídas na África permitem que os contêineres sejam empilhados em dois andares, cuja altura total é de aproximadamente 5.800 milímetros (19'0,30") dependendo da altura de cada contêiner, 2.438 milímetros (8') ou 2.900 milímetros (9' 6"), mais a altura do convés do vagão plano, cerca de 1.000 milímetros (3' 3"), totalizando 5.800 milímetros (19'0,30"). Isto excede o padrão de altura usado na China para contêineres empilhados individualmente de 4.800 milímetros (15' 9"). Uma altura adicional de aproximadamente 900 milímetros (2' 11") é necessária para cabos aéreos para eletrificação de 25 kV CA.
Austrália
As linhas de bitola padrão das Ferrovias do Governo de Nova Gales do Sul (NSWGR) permitiam uma bitola de 9 pés 6 pol. (2,9 m) até 1910, depois que uma conferência dos estados criou um novo padrão de 10 pés 6 pol. (3,2 m), com um aumento correspondente na distância da bitola. A bitola estreita foi praticamente removida, exceto, por exemplo, nas plataformas principais da seção Gosford e em alguns ramais. As carruagens mais longas têm 22,1 m (72 pés e 6 pol.).
A Commonwealth Railways "adotou o padrão nacional de 3,2 m (10 pés 6 pol.) Quando foi estabelecida em 1912, embora nenhuma conexão com Nova Gales do Sul estivesse disponível até 1970.
A altura da bitola ferroviária em Nova Gales do Sul só permite carros de dois andares em Sydney, enquanto a bitola ferroviária em Victoria (semelhante à bitola ferroviária sueca SE-A), não é alta o suficiente para permitir trens de dois andares em Melbourne (exceto para um trem experimental).
Em 1884, as ferrovias em Nova Gales do Sul usavam vagões com freio de 2,5 m de largura e 3,5 m de altura. Um trem elétrico suburbano da década de 1920 tinha 3,2 m de largura e bitola alargada para 3,7 m (12 pés 0 pol.) para acomodar. Com a implantação do sistema métrico em 1973, o espaçamento dos novos trilhos foi ampliado para 4 m (13' 1").
Um trem elétrico Tangara de dois andares do final da década de 1980 media 3.000 mm (9' 10,10") de largura.[51].
Em 1968, a Kwinana Freight Railway, construída na Austrália Ocidental, foi projetada com uma bitola de 12 pés (3,66 m) de largura e 20 pés (6,10 m) de altura para permitir o tráfego de reboques nas plataformas. As bitolas ao longo da Ferrovia Transaustraliana foram modificadas na década de 1990, com um padrão mínimo de 6,50 m (21 pés 4 pol.) sendo adotado para permitir a passagem de trens de contêineres empilhados duplamente. O novo padrão ARTC para folga acima dos trilhos é de 7,10 m (23 pés e 3,5 polegadas).