Em um sistema onde toneladas de peso se movem em alta velocidade, a segurança e a estabilidade da via dependem de um elemento que, embora pareça simples, é vital: a fixação do trilho.
As fixações são os componentes que prendem o trilho aos dormentes, garantindo que ele mantenha sua geometria e sua bitola (a distância correta entre os trilhos) sob as forças extremas geradas pela passagem dos trens. Sem uma fixação adequada, os trilhos se moveriam, causando descarrilamentos e comprometendo toda a operação.
Existem diferentes tipos de fixações, desenvolvidas ao longo de décadas de engenharia para atender às diversas necessidades operacionais (velocidade, carga e tipo de dormente). As mais utilizadas no modal ferroviário moderno se dividem em duas categorias principais: fixações rígidas e fixações elásticas.
1. Fixações Rígidas
As fixações rígidas foram historicamente as primeiras a serem amplamente utilizadas. Elas oferecem pouca ou nenhuma flexibilidade, mantendo o trilho em uma posição muito firme.
- Talas de junção (Talim): Usadas para unir as extremidades de dois trilhos, as talas são placas de aço aparafusadas que mantêm o alinhamento e permitem a transferência de carga entre as seções. Embora ainda sejam usadas, a soldagem de trilhos (TLS – Trilho Longo Soldado) as substituiu em grande parte das vias de alta performance.
- Tirafundos e grampos de placa: Consistem em parafusos grandes (tirafundos) que fixam uma placa de apoio (chapa de apoio) ao dormente, e grampos que prendem o trilho à placa. São comuns em vias mais antigas ou de menor tráfego.
Desvantagem: Por serem rígidas, não absorvem bem as vibrações. Isso aumenta o desgaste do dormente e exige mais manutenção, especialmente em vias de alto tráfego.
2. Fixações Elásticas
As fixações elásticas são o padrão da engenharia ferroviária moderna. Elas usam componentes flexíveis para prender o trilho, permitindo uma pequena movimentação que absorve vibrações e choques, reduzindo o desgaste e aumentando a vida útil da via.
A. Fixação E-Clip (Padrão inglês)
- Princípio: Utiliza um clipe (grampo) de aço com formato de “E” ou “M” que é encaixado em um “ombro” (peça de fundição ou aço) fixado ao dormente. O clipe aplica uma força constante e descendente no pé do trilho, mantendo-o firmemente no lugar.
- Vantagem: É de fácil instalação, tem bom desempenho em vias de alto tráfego e alta velocidade, e sua elasticidade reduz a fadiga do dormente. É uma das fixações mais populares no mundo.
B. Fixação Pandrol (Padrão de torsão)
- Princípio: Utiliza um grampo de aço com um formato que lembra um laço ou uma mola de torção. O grampo é encaixado de forma a gerar uma força de torção que segura o trilho com firmeza contra o dormente.
- Vantagem: Oferece altíssima resistência ao deslocamento do trilho, é muito durável e tem excelente desempenho em vias sujeitas a grandes variações térmicas e altas cargas.
C. Fixação Dupla Mola (Fixação dupla elástica)
- Princípio: Utiliza dois grampos de aço, geralmente semelhantes a molas, que prendem o trilho e são parafusados ou encaixados no dormente. Essa dupla fixação aumenta a segurança e a absorção de impactos.
- Vantagem: Oferece um nível superior de força de preensão e é frequentemente usada em trechos críticos ou em ferrovias de alta performance.
Importância dos Complementos
Além dos grampos e parafusos, outros componentes são essenciais para o sistema de fixação:
- Placas de apoio (Chapas): São peças de metal ou polímero instaladas entre o trilho e o dormente para distribuir a carga de forma uniforme e proteger o dormente.
- Almofadas (Pads): São peças de material elastomérico (borracha ou poliuretano) colocadas sob o trilho para amortecer ainda mais a vibração, reduzir o ruído e proteger o dormente do desgaste.
A escolha do tipo de fixação não é aleatória; é uma decisão técnica baseada na carga prevista, na velocidade dos trens, nas condições climáticas e no tipo de dormente (concreto, madeira ou aço). A constante manutenção e inspeção desses componentes são essenciais para garantir que a segurança dos trilhos se mantenha inabalável, quilômetro após quilômetro.