Como já foi visto no artigo "As capacidades dos vagões ferroviários", a capacidade do vagão ferroviário depende da resistência de cada eixo que compõe o truque e também da resistência da linha por onde ele transita. Se um vagão, por exemplo, permite 25 toneladas por eixo, o peso total poderá atingir até 100 toneladas, incluindo a tara do vagão e a mercadoria.
Entretanto, se ele está circulando por uma linha que admite a circulação de trens com 20 toneladas por eixo, o peso total estará limitado a 80 toneladas. Se a linha permitir 25 toneladas, o vagão poderá circular com sua capacidade máxima. No caso de linhas modernas, as quais permitem trens de 30 toneladas por eixo, podem circular vagões com eixos para 30 toneladas os quais transportam um peso total de 120 toneladas.
A utilização da capacidade total de um vagão, porém, dependerá sempre do tipo de mercadoria transportada e do volume em m³, ou seja, para uma mercadoria leve, por exemplo, madeira, se atingirá o volume disponível sem atingir o total de toneladas permitidas. Por outro lado, para uma mercadoria densa e pesada, por exemplo, minério de ferro, a tonelagem máxima será atingida sem, no entanto, o volume do vagão estar completo.
Com relação à linha ferroviária, sua capacidade de suportar a carga dependerá dos trilhos e dos dormentes assim como dos viadutos e pontes que compõem a via.
As obras de arte, viadutos e pontes são dimensionados de acordo com o tipo de trem que deverá circular na linha, havendo uma variação de 16 a 32 toneladas de carga por eixo para cada um dos trens tipos.
A ilustração acima indica a capacidade de suporte das obras de arte da antiga Superintendência Regional de Curitiba (SR-5), da RFFSA, que abrangia Paraná e Santa Catarina.
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Com relação aos trilhos, existem diversos tipos de forma e de peso. Com relação à forma, o mais usual no Brasil é o perfil Vignole e, quanto ao peso, os trilhos são caracterizados pelo valor em quilogramas de uma barra de um metro de comprimento. Exemplificando: o trilho TR-45 indica que uma barra de 1,00 metro desse trilho deverá pesar aproximadamente 45 quilogramas. Os seguintes tipos de trilhos são ou foram utilizados no Brasil: TR-32, TR-37, TR-45, TR-57 e TR-68.
O emprego de cada tipo de trilho depende do tipo de tráfego que utiliza cada linha. Para trens pesados de minério, com tráfego intenso, são utilizados os trilhos TR-57 e TR-68. Para uma linha de trens de carga geral, transportados em contêineres e vagões especializados, é normal a utilização de trilhos TR-45. Para linhas secundárias, ramais e desvios, é normal a utilização de trilhos usados. Os trilhos mais leves, abaixo do TR-45, são utilizados em minas, indústrias e pontes rolantes.
A figura a seguir mostra os tipos de trilhos utilizados pela antiga Superintendência Regional de Curitiba - SR-5, da RFFSA, nas linhas dos estados do Paraná e de Santa Catarina.
Os trilhos mais leves, TR-32 e TR-37 permitem a circulação de locomotivas e vagões com a carga máxima de 16 e 18 t/eixo respectivamente. O TR-45 e o TR-57 admitem 20 t/eixo e 25 t/eixo respectivamente. As ferrovias modernas, para trens longos e pesados para o transporte minério e grãos, utilizam os trilhos TR-68 que permitem a circulação de material rodante com 30 toneladas por eixo.
Outros fatores limitantes da capacidade dos trens são as características geométricas da linha, isto é, a inclinação das rampas (subidas e descidas), os raios das curvas e os desvios de cruzamento de trens.
Quanto mais forte são as rampas, inclinações de 1,5% a 2,0%, menos vagões a locomotiva poderá tracionar. Da mesma maneira, curvas fortes, abaixo de 300 m, também limitam o número de vagões que a locomotiva poderá puxar. Como grande parte de nossa malha ferroviária é antiga, construída antes de 1950, é comum encontrar linhas com raio de 100 m e rampas maiores que 2,0 %, tornando o transporte ferroviário pouco econômico, pois uma locomotiva tem a potência de tração de apenas 10 vagões nessas condições, sendo necessária a utilização de tração múltipla, isto é, 2 ou mais locomotivas. Ao contrário as ferrovias modernas, com rampas menores de 1,0% e raios maiores que 500, locomotivas modernas podem deslocar até 100 vagões.
Finalmente, o comprimento dos trens é limitado pelos desvios de cruzamento, quando se trata de uma linha singela, isto é, a mesma linha é utilizada para o tráfego nos 2 sentidos. O cruzamento entre os trens, que circulam em sentido contrário, ocorrem sempre nesses desvios, ficando o comprimento do trem limitado a extensão do menor desvio de cruzamento da linha que está sendo percorrida.
A cada lado da linha principal existem duas linhas para o cruzamento de trens, a L1 com comprimento útil de 223 m e a L2 com 469 m. Desse modo, o maior trem que pode entrar na L2 deve ter no máximo esses mesmos 469,00 m.
Esquema do pátio de cruzamento da estação de Capinzal em Santa Catarina
Assim, no dimensionamento de um trem, que circula em uma determinada linha, além da limitação do peso por eixo do próprio vagão e da locomotiva, em função das obras de arte e dos trilhos, existe também a limitação do número de vagões em função da potência da locomotiva com relação as condições da geometria da linha, rampas e curvas, finalizando com a determinação do comprimento máximo do trem que pode circular nessa linha.
Referências
Ferrovia de Integração de Santa Catarina - CODESC - Florianópolis - 1995
http://www.metalica.com.br/lib/tabelas/trilho.htm
Silvio dos Santos é engenheiro civil, opção transportes, formado pela Escola Politécnica da USP. Desde 2003 é engenheiro do Laboratório de Transportes e Logística da UFSC, onde trabalhou nos convênios com a ANTT e com a Secretaria de Portos para a realização do Plano Nacional de Logística Portuária
