Tipos de pistas
Contenido
A continuación se incluye una relación de los distintos tipos de carriles empleados desde la aparición del ferrocarril, con una sucinta descripción de los mismos.
Trilho de cinto
Os primeiros trilhos eram simplesmente ripas de madeira. Para resistir ao desgaste, uma fina tira de ferro foi colocada sobre o trilho de madeira para reduzir seu desgaste, compensando o maior custo do metal com a maior vida útil da madeira. O sistema tinha o defeito de que de vez em quando a passagem das rodas no trilho fazia com que a correia se soltasse da madeira. Este problema foi apontado pela primeira vez por Richard Trevithick em 1802. O uso de trilhos de cinto nos Estados Unidos (por exemplo, na Ferrovia Albany e Schenectady (por volta de 1837)) levou ao comprometimento da segurança dos viajantes, ameaçados pela formação de "cabeças de cobra" quando os cintos levantavam e poderiam perfurar acidentalmente o chão dos vagões.
Trilha
O trilho T foi um desenvolvimento do trilho da cinta que tinha uma seção transversal em 'T' (sem asas na base) formada pelo alargamento do topo da cinta por uma cabeça. Essa forma de ferrovia geralmente teve vida curta e foi descontinuada nos Estados Unidos a partir de 1855.[16].
Trilho Flangeado (L)
O plateway era um tipo primitivo de trilho que possuía seção transversal em 'L', em que a asa do perfil servia para manter as rodas sem flange de um vagão alinhadas aos trilhos. O trilho flangeado experimentou um pequeno renascimento na década de 1950, quando foi usado como "barra guia" no Paris Tire Métro e, mais recentemente, em ônibus guiados. Na Cambridgeshire Guided Busway* o trilho é uma viga de concreto de 350 mm (13,8 pol.) de espessura com uma borda de 180 mm (7,1 pol.) para formar o flange. Os ônibus circulam sobre rodas normais, mas também possuem rodas-guia montadas nas laterais para rolar na asa do trilho-guia. Esses ônibus são conduzidos da maneira usual quando fora do trilho-guia, de forma análoga às carruagens do século que podiam ser manobradas sem restrições em torno dos poços das minas antes de ingressar na via flangeada para um percurso mais longo.
pista da ponte
A pista da ponte tem um perfil em forma de U invertido. Seu formato simples é fácil de fabricar e foi amplamente utilizado antes que perfis mais sofisticados fossem baratos o suficiente para serem produzidos em larga escala. Em particular, foi usado nos trilhos de bitola larga apoiados longitudinalmente da Great Western Railway, projetados pelo engenheiro britânico Isambard Kingdom Brunel.
Rua Barlow
O trilho Barlow foi inventado por William Henry Barlow em 1849. Foi projetado para ser colocado diretamente sobre o lastro, mas na falta de travessas que conferiam rigidez transversal ao conjunto, era difícil manter a largura da via, exigindo manutenção contínua. Embora as peças transversais tenham sido projetadas para tentar resolver esse problema, o projeto não teve sucesso e foi rapidamente abandonado.
Trilhos de fundo plano
O trilho de fundo plano é o perfil dominante em todo o mundo, sendo usado universalmente com pequenas modificações locais por praticamente todas as empresas ferroviárias.
O T-rail com pé foi o primeiro tipo de trilho de fundo plano usado na América do Norte, onde era chamado de "trilho T flangeado" ou simplesmente "seção T", embora este último nome possa ser confundido com o dos primitivos trilhos "T" sem pé, que não tinham fundo plano). Nos primórdios da ferrovia nos Estados Unidos, até 1831, eram utilizados trilhos de madeira com tiras de ferro. Mas o coronel Robert Livingston Stevens, presidente da Camden and Amboy Railway, concebeu a ideia de que uma ferrovia toda em ferro seria mais adequada para a construção de uma ferrovia. Não havia siderúrgicas nos Estados Unidos capazes de laminar peças de grandes comprimentos, então ele viajou para a Grã-Bretanha, que era o único lugar onde seu trilho em T de base chata poderia ser produzido. As ferrovias do Reino Unido vinham utilizando trilhos laminados com outras seções transversais, produzidos pelas principais siderúrgicas do país.
Em maio de 1831, um pedido de 500 barras de trilho em T de fundo plano, cada uma com 15 pés (4,6 m) de comprimento e pesando 36 libras por jarda (17,9 kg/m), chegou à Filadélfia, onde foram colocadas em um trilho pela primeira vez. Posteriormente, todas as ferrovias nos Estados Unidos usaram o trilho T com pés desenvolvido por Stevens, que também inventou pregos para fixar trilhos em travessas de madeira (mais tarde geralmente substituídos por parafusos roscados).
Partindo de uma ideia semelhante, foi desenvolvido o trilho Vignoles, uma espécie de trilho de fundo plano que deve seu nome ao engenheiro Charles Blacker Vignoles, que o apresentou à Grã-Bretanha. Vignoles notou o alto desgaste dos trilhos de ferro forjado fixados com placas de ferro fundido em blocos de pedra, o sistema mais comum na época, e em 1836 recomendou trilhos de fundo plano para a Ferrovia de Londres e Croydon"), para a qual foi engenheiro consultor.
Seu trilho original tinha uma seção transversal menor que o trilho de Stevens, com uma base mais larga que os trilhos modernos, e era preso com parafusos que passavam pela base. Outras linhas que o adotaram foram Hull e Selby), as linhas Newcastle e North Shields, e Manchester, Bolton e Bury Canal and Railway.
Quando foi possível tratar travessas de madeira com cloreto de mercúrio "Cloreto de mercúrio(II)") (processo denominado Kianização")) e com creosoto, obteve-se uma laminação muito mais silenciosa do que com blocos de pedra, e foi possível fixar os trilhos diretamente nas travessas por meio de clipes ou outros sistemas. Seu uso se espalhou pelo mundo com o nome de trilho Vignoles.
O ponto onde as extremidades de duas barras ferroviárias se conectam é a parte mais fraca de uma ferrovia. Os primeiros trilhos de ferro eram mantidos juntos por uma simples placa ou barra de metal aparafusada ao flange dos trilhos. Mais tarde, foram desenvolvidos métodos mais eficientes para unir duas barras, como a soldagem. Quando metal suficiente é colocado, a junta é quase tão forte quanto o resto do comprimento do trilho. Além disso, a soldagem de seções ferroviárias consecutivas elimina o tradicional ruído dos trilhos antigos com barras flangeadas, permitindo que a via férrea tenha uma superfície de rolamento contínua e uniforme, mesmo nas juntas.
Trilhos de cabeça dupla
No final da década de 1830, na Grã-Bretanha, as linhas ferroviárias tinham uma ampla gama de padrões diferentes. Uma das primeiras linhas a usar trilhos de duas cabeças foi a London and Birmingham Railway, que ofereceu um prêmio de melhor design. Este trilho era sustentado por flanges verticais, e a cabeça e a base do trilho tinham o mesmo perfil. A suposta vantagem era que, quando o cabeçote se desgastasse, ele poderia ser virado para o trilho e reutilizado. Na prática, essa forma de reciclagem não teve muito sucesso, pois os flanges de fixação causavam danos na parte inferior, por isso o trilho simétrico de duas cabeças evoluiu para se tornar o trilho bullhead, em que a cabeça era mais sólida que o pé.
trilho de cabeça de touro
A ferrovia Bullhead tornou-se o padrão do sistema ferroviário britânico de meados a meados do século. Por exemplo, em 1954, trilhos cabeça de touro foram usados para a construção de 449 milhas (722,6 km) de novos trilhos, e trilhos de fundo plano foram usados para 923 milhas (1.485,4 km).[19] Uma das primeiras normas britânicas, a BS 9, estabeleceu as condições para trilhos bullhead. Publicado originalmente em 1905, foi revisado em 1924. Os trilhos fabricados de acordo com o padrão de 1905 foram chamados de "O.B.S." (Original) e aqueles fabricados de acordo com o padrão de 1924 como "R.B.S." (Revisado).[20].
O trilho bullhead é semelhante ao trilho de duas cabeças, exceto que o perfil da cabeça não é igual ao perfil do pé. Como não tinha perfil simétrico, não era possível virá-lo para usar o pé como cabeça. Portanto, por não ter mais a vantagem de ser reutilizável, era um método muito caro de assentamento de trilhos. Eram necessários assentos pesados de ferro fundido para segurar os trilhos, que por sua vez eram presos às cadeiras por cunhas de madeira (mais tarde de aço), que exigiam manutenção constante.
Sistematicamente substituído pelo trilho de fundo plano nas ferrovias britânicas, o trilho bullhead sobrevive vestigialmente em alguns trilhos seccionais ou ramais com tráfego reduzido. Também pode ser encontrado em trens históricos, tanto pelo desejo de manter a aparência original dos trilhos quanto pelo resgate e reaproveitamento de antigos componentes dos trilhos das linhas principais. O metrô de Londres continuou a usar trilhos tipo bullhead depois que eles foram eliminados em outras partes da Grã-Bretanha, mas planos conjuntos foram feitos para substituí-los por trilhos de fundo plano.[21] Porém, o processo de substituição de trilhos em túneis é um processo lento, devido à impossibilidade de utilização de máquinas e equipamentos pesados.
trilho com fenda
Quando um trilho é colocado nivelado com a superfície da estrada ou pavimento, ou dentro de superfícies de grama, um slot&action=edit&redlink=1 "Slot (engenharia) (ainda não elaborado)" deve ser fornecido na cabeça do trilho para acomodar o flange da roda. O trilho é então conhecido como trilho com fenda, trilho ranhurado ou trilho de garganta. A ranhura é delimitada pela cabeça do trilho de um lado e por uma faixa de proteção do outro. Esta faixa não suporta o peso do veículo, servindo apenas como contra-trilho.
O trilho com fenda foi idealizado em 1852 por Alphonse Loubat", um inventor francês que desenvolveu melhorias em bondes e equipamentos ferroviários e que contribuiu para a implantação de linhas de bonde na cidade de Nova York e Paris. As fendas podem ficar cheias de cascalho e sujeira (principalmente se usadas com pouca frequência ou após um período de inatividade) e requerem limpeza regular, que é realizada com veículos de manutenção especiais. Manter as fendas desobstruídas é essencial para garantir um rolamento suave, evitando danos às rodas ou aos próprios trilhos, e ao risco de descarrilamento.
O formato tradicional do trilho com fenda é a seção ilustrada à direita. É uma forma modificada de trilho de fundo plano e requer montagem especial para facilitar a transferência de peso e garantir a estabilidade da largura dos trilhos. Se o peso for suportado pelo subsolo da estrada, serão necessárias amarrações de aço em intervalos regulares para manter a largura da estrada. A sua instalação implica que toda a superfície ocupada entre as pistas seja escavada e posteriormente reabilitada.
O trilho bloco é uma forma de perfil mais baixo, com a cabeça solidificada e a alma removida. Remover a alma diretamente e combinar a seção frontal diretamente com a seção inferior de um trilho com trilho de retenção resultaria em um perfil muito fraco, de modo que a seção combinada requer espessura adicional.[23].
Um trilho de bloco moderno, com uma redução adicional na massa de aço necessária, é o trilho LR55,[24] que está alojado em uma viga pré-fabricada de concreto e à qual é fixado por uma argamassa de poliuretano. Pode ser colocado fazendo pequenas valas na superfície de estradas pavimentadas existentes e é adequado para bondes e trens leves.[25].