Por que existem pedras britadas sob os trilhos de trens convencionais, enquanto os trilhos de trens de alta velocidade não as têm?

Os trens verdes, mais lentos e relativamente básicos do passado, tornaram-se uma lembrança dos tempos, substituídos por unidades múltiplas elétricas (EMUs) e trens de alta velocidade.

São chamados de lastro. Isso distingue o tipo de via: as vias com lastro são usadas para trens convencionais e são chamadas de vias com lastro , enquanto as vias sem lastro são usadas para trens de alta velocidade e são chamadas de vias sem lastro .

Tanto os trens de alta velocidade quanto os trens convencionais precisam de trilhos para funcionar, mas por que os trilhos dos trens convencionais têm brita embaixo, enquanto os trilhos dos trens de alta velocidade não? Qual é a razão para isso?

O lastro é essencialmente pedra britada, constituída principalmente de rochas como granito, basalto, calcário e, por vezes, até escória, como substituto dos materiais pétreos tradicionais.

O lastro não é simplesmente qualquer tipo de pedra britada. Para atender aos requisitos funcionais e desempenhar suas funções de forma eficaz, ele deve possuir resistência suficiente, e a forma e a granulometria de suas partículas devem estar em conformidade com normas específicas. Isso ocorre porque a durabilidade das partículas de lastro influencia diretamente seu desempenho geral.

Embora esses impactos possam parecer insignificantes, eles podem reduzir a vida útil dos trilhos ferroviários. Com o tempo, podem ocorrer alterações sutis na bitola dos trilhos, aumentando o risco de acidentes de descarrilamento.

Vibrações e ruídos também afetam o conforto dos passageiros. Portanto, quando desfrutamos de um ambiente relativamente silencioso e confortável durante uma viagem de trem, devemos agradecer a essas pequenas e humildes pedras.

O lastro ajuda a dispersar a pressão exercida pelos trens no solo. O processo de construção de trilhos ferroviários envolve, primeiramente, a colocação de uma camada de lastro sobre o leito da via, sua compactação e, em seguida, a instalação de dormentes e trilhos sobre ela.

O lastro suporta os dormentes da via férrea, distribuindo o peso dos trens e dos trilhos para reduzir a pressão concentrada. Isso proporciona amortecimento e minimiza a pressão, ajudando a prevenir a deformação dos trilhos e dormentes, ao mesmo tempo que garante uma operação suave dos trens.

O lastro também desempenha uma função de drenagem. Os espaços entre as pedras britadas formam canais de drenagem eficazes, permitindo que a água da chuva se infiltre rapidamente no solo e aumentando a capacidade geral de drenagem das vias férreas com lastro.

Isso impede que o leito da estrada e os dormentes sejam encharcados pela água da chuva ou erodidos pelo fluxo de água, reduzindo os custos de manutenção.

As propriedades de drenagem do lastro também inibem o crescimento de ervas daninhas nos trilhos, mantendo a área ao redor da ferrovia limpa e organizada.

Assim como as estradas dependem de valas de drenagem e sistemas de esgoto para proteger as ruas urbanas de chuvas fortes e inundações — reduzindo o alagamento —, o lastro desempenha um papel semelhante como um "especialista em drenagem" para as ferrovias. Sem ele, a base dos trilhos seria menos estável e os dormentes se deteriorariam devido à exposição prolongada à água da chuva.

O lastro também facilita a manutenção dos trilhos. Os espaços entre as partículas proporcionam local para armazenar sujeira e detritos, que podem ser lavados pela água da chuva e absorvidos pelo solo.

Se os trilhos e dormentes ficarem muito sujos devido a fatores naturais ou humanos, sua vida útil poderá ser reduzida, gerando custos adicionais.

No entanto, o lastro também requer manutenção regular. Com o tempo, o lastro pode se desgastar e ficar contaminado. Detritos como fragmentos de dormentes, partículas de carga caídas e poeira podem preencher os espaços entre as pedras, prejudicando a eficiência da drenagem.

Assim, a limpeza, peneiramento e substituição periódicos são necessários. Durante esse processo, o lastro é gradualmente consumido. Os funcionários da manutenção ferroviária devem compactá-lo, remover pedras britadas finas e repor com cascalho novo.

Um dos motivos é que os trens de alta velocidade viajam muito rápido, e o uso de lastro poderia fazer com que esse lastro se desprendesse e voasse.

Os trens convencionais normalmente operam a velocidades entre 80 e 120 km/h, enquanto os trens de alta velocidade da China geralmente atingem velocidades entre 250 e 350 km/h.

Imagine passageiros em plataformas a menos de dois metros dos trilhos, aguardando um trem de alta velocidade. Se pedras arremessadas atingissem as janelas do trem, poderiam causar danos; se atingissem pessoas, ferimentos seriam inevitáveis.

Quando as ferrovias francesas de alta velocidade utilizavam trilhos com lastro, o lastro passava por um tratamento especial: era colado com adesivo para formar uma massa estável e coesa.

Para usar uma analogia, pode-se dizer que se assemelha a uma pista de atletismo emborrachada. Embora o lastro aglomerado mantenha uma textura granular, ele forma um todo coeso e não se dispersa.

Em primeiro lugar, as vias sem lastro proporcionam estabilidade superior. Comparadas ao lastro de pedra britada solta e com espaços vazios, as vias construídas com concreto mantêm seu alinhamento geométrico por muito mais tempo e são altamente resistentes às intempéries. Seus custos de manutenção e a carga de trabalho necessária também são menores e mais leves do que os das vias com lastro.

A equipe de manutenção não precisa substituí-los ou repará-los com frequência, o que reduz a interferência nas operações dos trens, diminui os custos de mão de obra e aumenta a eficiência da utilização da linha.

A estrutura da pista, feita de concreto, está em conformidade com os princípios aerodinâmicos, apresenta uma forma mais refinada e garante que todos os indicadores operacionais permaneçam dentro dos padrões de segurança, mesmo em altas velocidades.

Já em 2004, o Ministério das Ferrovias da China construiu o primeiro trecho de teste de via férrea sem lastro, ligando Suining, em Sichuan, a Chongqing, com um comprimento total de 13,16 quilômetros.

Os trilhos sem lastro também apresentam excelente suavidade e rigidez uniforme. São leves, o que reduz a pressão sobre as pontes; possuem baixa altura estrutural e exigem menos escavação, minimizando o impacto ambiental; e oferecem melhor eficiência econômica em túneis em comparação com os trilhos com lastro.

Em termos de projeto, os trilhos sem lastro proporcionam maior qualidade de ligação, facilitam a construção integrada, têm uma longa vida útil, garantem alta segurança, atendem aos requisitos de isolamento elétrico e podem ser colocados em uso progressivamente durante a construção.

Trilho sem lastro : Construído sobre uma base sólida de concreto, sua precisão de superfície em nível milimétrico depende de retificação profissional para eliminar pequenas irregularidades, garantindo uma condução extremamente suave.

Via férrea com lastro : Com uma estrutura elástica de lastro de pedra britada, é propensa a deformações e desgastes sob cargas repetidas de trens, exigindo socagem, estabilização e restauração do perfil regulares.

A retificação remove as ondulações, a manutenção prolonga a vida útil. Cada operação precisa é um compromisso solene com a segurança e a eficiência.

O estado perfeito dos trilhos começa com a retificação e é alcançado através da manutenção .

Hoje em dia, vemos menos trens de passageiros nesses trilhos, com a maioria das linhas férreas com lastro restantes dedicadas ao transporte de carvão e carga. Suas rodas giram firmemente na distância, transportando mercadorias por vastas paisagens.

Entretanto, o transporte ferroviário de alta velocidade, mais confortável e eficiente, tornou-se a opção preferida para viagens interurbanas e interprovinciais, deslizando graciosamente sobre trilhos lisos e sem lastro.

Dos trens convencionais aos trens de alta velocidade, dos trilhos com lastro aos trilhos sem lastro — essa evolução reflete o progresso inevitável de nossa época.