A Unificação das Bitolas Ferroviárias (1)

Olá, Amigas e Amigos!
Recentemente tivemos conhecimento de outros textos do Sr. Délio Araujo, uma série falando sobre a padronização de bitolas em diversos países do mundo e começa mostrando o que aconteceu na Inglaterra, uma série de informações que nem nós da AFTR tínhamos, informações estas retiradas do Site “Viacão Férrea Centro oeste, VFCO”, e escritas pelo Sr. Délio Araujo. Por isso e outros fatores creditamos a ele o fato de ser um dos maiores conhecedores da história das ferrovias com quem já nos deparamos.

Abaixo transcrevemos a série de quatro artigos e ao final os links para os interessados.

O texto publicado em respeito ao autor foi muito pouco alterado, apenas pontualmente, sendo publicado 99% como foi escrito, na realidade escrevemos praticamente apenas essa introdução.

Apenas a título de curiosidade algumas informações:

• A Inglaterra também teve suas bitolas larga e estreita. Sendo que lá a bitola larga tinha o equivalente a 2,14 metros e a bitola estreita tinha o que hoje chamamos de bitola Standard 1,435 m.
• Pé, unidade de medida muito citada aqui: um pé correspondia a onze polegadas e meia. Hoje, a medida é doze polegadas. E equivale atualmente a 30,48 centímetros.

A unificação das bitolas ferroviárias (I):

O caso das ferrovias da Inglaterra

Délio Araújo

Centro-Oeste n.º 65 (10-Abr-1992)

A bitola da primeira via-férrea comercial interurbana do mundo, inaugurada em 15 de setembro de 1830, com a imortal locomotiva Rocket, de fabricação de George Stephenson, não foi o resultado de uma investigação científica, nem de estudos de engenharia, ou de economia dos transportes.

Simplesmente foi adotada, para os trilhos, a distância mais comum encontrada entre as rodas das carruagens, diligências e carroções ingleses: 1,435 metro. Essa distância entre os trilhos foi a bitola mais empregada, ou foi a bitola predominante, muito embora outras bitolas aparecessem logo após a inauguração.

Mesmo na Inglaterra, portanto, foram empregadas outras bitolas. As de maior interesse comercial foram a bitola extra-larga, com 7′ 1/4” (2,14 m); e aquela que nós brasileiros denominamos bitola larga (1,6 m), lá chamada de “bitola irlandesa”.

A ferrovia Great Western, com base nas teorias e cálculos de seus famosos funcionários, o engenheiro Isambard Kingdom Brunel e o técnico Daniel Gooch, adotou a bitola extra larga de 2,14 metro. O sucesso da superioridade inicial dessa bitola lançou-a às nuvens da fama.

Quanto mais larga a bitola, maiores as vantagens técnicas decorrentes, demonstrou Brunel:

1 — Quanto às locomotivas:

1.1 — Maior fornalha, que, nas locomotivas do século XIX, ficava entre as longarinas e entre as rodas. Quanto mais larga a bitola, melhor a combustão, maior a capacidade de vaporização e maior a potência da locomotiva.

1.2 — Largas passagens e tubulações, impossíveis de serem adotadas na bitola de Stephenson. Portanto, perdia-se menos potência entre a caldeira, as válvulas e os cilindros. Isso era importantíssimo nas décadas de 1830 a 1850, quando predominavam pressões de caldeira por volta de 3,5 atmosferas, ou 50 libras (22,68 kg) por polegada quadrada.

1.3 — Caldeira mais larga e mais curta, de construção mais barata e mais resistente.

1.4 — Melhor estabilidade da locomotiva, com baixo movimento de lacete. Esse podia, ainda, ser contrabalançado, se os cilindros fossem colocados entre as longarinas, o que obviamente era mais fácil em bitolas bem largas.

1.5 — Facilidade de emprego de grandes cilindros, necessários em vista da baixa pressão da caldeira, entre as longarinas.

1.6 — Facilidade de colocação da distribuição no espaço entre longarinas, e muito melhor acesso para manutenção desse mecanismo.

1.7 — Possibilidade de rodas motrizes de elevado diâmetro, baixando a velocidade dos pistões e melhorando o desempenho dos cilindros.

2 — Quanto aos vagões e carros:

2.1 — Maior capacidade e, portanto, menor número de veículos por trem.

2.2 — Devido à maior capacidade, maior facilidade de competição comercial a custos mais baixos e, em consequência, a tarifas inferiores.

2.3 — A bitola extra larga permitia melhor deslocamento de tropas militares, armamento, infantaria, material bélico e de cavalaria.

A discussão em torno das bitolas já era acirrada no início da década de 1840. A extensão ferroviária explodira e, como era inevitável, assomaram os problemas de tráfego mútuo, decorrentes das quebras de bitola.

Em 1840, Isambard Kingdom Brunel, desde 1833, engenheiro da Great Western, a líder da bitola extra larga, ferrovia da qual prometera fazer “the finest in England”, “O melhor da Inglaterra” colocou em tráfego as magníficas 2-2-2, da classe Fire Fly (vaga-lume), com 2 rodas motrizes com 2,134 metros de diâmetro.

Uma delas, a Ixion, foi escolhida para o famoso teste das bitolas. Era o que o mundo ferroviário britânico da época alcunhava de “Battle of the Gauges” (batalha das bitolas). Em 1845, diante do Government Gauge Commissioners (comissão governamental para as bitolas), a Ixion disparou da estação londrina de Paddington até Didcot, a 85 km, em 63,5 minutos, com o máximo de 98 km/h, “a feat far beyond anything the narrow gauge could do on the tests between York and Darlington” (uma façanha muito além do que a bitola estreita [era a bitola normal de Stephenson] pôde fazer nos testes entre York e Darlington).

A bitola extra larga, em 1842, já operava os trens mais rápidos do mundo inteiro, entre eles o afamado Flying Dutchman que, de 1842 a 1892, correu de Londres (Paddington) a Savindon, cobrindo os 124 km em 78 minutos.

No entanto, aperfeiçoamentos foram sendo introduzidos na bitola estreita (a bitola padrão de 1,435 m). O aumento das pressões de caldeira; a colocação dos cilindros à frente e voltados para a traseira da locomotiva (a aumentar a estabilidade e a diminuir o lacete); o posicionamento dos cilindros na horizontal, ou só levemente inclinados (idem); a melhoria da metalurgia e da usinagem das peças; a introdução da distribuição Walschaertz; a colocação da fornalha um tanto atrás das rodas, aumentando-lhe a largura, etc. foram tornando a bitola normal, primeiro, compatível; e, logo depois, superior à extra larga. E ainda, poder-se-ia superar a quebra de tráfego mútuo. Além disso, nessa época não existia a competição rodoviária.

Os ingleses perceberam outro fato: regiões ficavam isoladas, ou seu potencial não podia ser cabalmente aproveitado, não por falta de ferrovias que as servissem, mas por deficiências decorrentes dos custos, demoras e inconvenientes das baldeações entre bitolas.

No Brasil, ocorreu e ocorre o mesmo. Por exemplo, o que resta da antiga Leopoldina agoniza por impossibilidade de intercâmbio de tráfego com regiões das quais dependem os fluxos que nela se originam ou que a demandam. A quebra de bitola, se julgarmos pelos fluxos de tráfego rodoviário indicadores de potencial zonal, simplesmente poda qualquer esperança possível de recuperação desse resto.

O desempenho da bitola normal nos Estados Unidos auxiliava melhor o julgamento das aparentes vantagens das bitolas largas. Lá pela década de 1870, os americanos tinham nada menos que 23 (!) bitolas ferroviárias diferentes, inclusive a de 1,674 metro, além das bitolinhas. A comparação dos dados estatísticos e do desempenho das ferrovias inglesas e americanas demonstrou um fato insólito: o problema era mais de gabarito do que de bitola, e o retorno era maior nas bitolas não-largas (em ambos os países, as ferrovias eram preponderantemente de capital privado). Outra verificação: as diferenças de bitola tornavam as ferrovias meras linhas de interesse zonal, e não regional, inter-regional ou nacional.

A questão das velocidades já não comprovava a superioridade das “broad gauges” (bitolas largas). Decidiu-se unificar as bitolas, tendo em vista, também, os problemas comerciais de tráfego.

Com exclusão da Irlanda, com sua bitola de 1,60 metro, da qual se originou a bitola larga brasileira, o afastamento dos trilhos seria o normal.

A Irlanda não representava problema, por ser ilha isolada, sem tráfego direto. Constituiu o único caso, no mundo, de unificação em 1,60 metro. A primeira ferrovia irlandesa adotou 1,435 m. A locomotiva Vauxhall, uma 2-2-0 fabricada em 1834 para a Dublin and Kingston Railway, era uma das mais avançadas da época e, apesar de ser de 1,435 m, a Irlanda unificou pela bitola predominante, de 1,60 m, ou “bitola irlandesa”.

Essa bitola, hoje, só é encontrada na Irlanda, no Brasil e nos Estados australianos de Victoria e Austrália do Sul. A bitola de 1,60 m do Estado de Tasmânia foi reduzida para a bitola métrica (denominaremos assim as bitolas de 1,067 e de 1,000 metro).

Em 1879, se não erro, veio a decisão inglesa de reduzir a bitola. Em 1892, exatamente há 1 século, o último trecho de bitola extra larga desapareceu da Inglaterra. A unificação, portanto, se deu:

(1) Por adoção da bitola predominante;

(2) Por redução de bitola.

Mais ou menos pela mesma época (1875–1890), os Estados Unidos unificaram as bitolas ferroviárias, dentro das mesmas diretrizes técnicas e econômicas. É interessante adiantar que, por decreto governamental, a bitola para a uniformização deveria ser de 1,524 m, hoje adotada na Rússia, na Finlândia e na Comunidade de Estados Independentes (ex-União Soviética), bem como na zona do Canal do Panamá. E o decreto não foi seguido pelo capital privado norte-americano: era mais rápido, fácil e econômico adotar a bitola predominante, reduzindo as largas.

Em 10 de maio de 1893, a 4-4-0 n.° 999 da ferrovia norte-americana New York Central, rebocando o Empire State Express, atingiu, em serviço comercial, os 180 km/h. Esse recorde mundial confirmou os ingleses na convicção de que a narrow gauge não significava afastar-se da modernidade.

A Inglaterra, berço da Ciência Econômica, com Adam Smith, havia chegado, concomitantemente com os Estados Unidos, à conclusão de que as quebras de bitola são altamente antieconômicas; de que nas políticas de uniformização é mais rápido e econômico reduzir do que alargar, se a bitola predominante for suficiente e compatível com o desenvolvimento tecnológico ferroviário; e que os argumentos econômicos devem ser considerados, tanto quanto as razões técnicas.

Sobre a teoria da bitola predominante, veja a Revista Ferroviária de 1980 / setembro, página 19.

Anexamos abaixo uma informação que não está no texto original.

Uma lei de 1846 aprovada no parlamento inglês padronizando as bitolas na Inglaterra. A Lei de Regulamentação Ferroviária (Medida) de 1846.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Railway_Regulation_(Gauge)_Act_1846#:~:text=The%20act%20stipulated%20that%3A,Three%20Inches%20in%20Ireland

A unificação das bitolas ferroviárias (II):

O caso das ferrovias dos Estados Unidos e Canadá

Délio Araújo

Centro-Oeste n.º 68 (1º-Jul–1992)

Costumamos ter uma ideia incompleta dos sistemas ferroviários: imaginamos as estradas de ferro como se tivessem sido do mesmo padrão que o atual e como se seus problemas técnicos, econômicos e mercadológicos tivessem sido resolvidos por uma comissão de altíssimo nível em assuntos de Engenharia ferroviária.

No artigo anterior, vimos a Inglaterra deixando de lado os predicados da sua esdrúxula bitola extra larga e preferindo, apesar dos elogios de um comitê governamental, a bitola então corrente no país.

Nos EUA, ocorreu algo parecido.

O sistema ferroviário americano cresceu desorganizadamente e heterogênea. Assim, em 1865, ao romper a Guerra Civil, o rio Mississípi era atravessado somente por uma ponte ferroviária e os demais pontos de travessia eram cobertos por ferry boats.

Cidades importantíssimas, na mesma época, como Filadélfia e Richmond, eram servidas por ferrovias que não se conectavam entre si. Praticamente cada estrada de ferro obedecia a um fuso horário independente.

Além disso, ocorriam outros fatores sumamente negativos, entre os quais o tráfego de guerra logo apontou, como fator básico de ineficiência mercadológica, a diversidade das bitolas. Em 1871, havia nada menos que 23 bitolas. Sim, 23 bitolas! A mais larga era de 6 pés (1,83 m) e a mais estreita era de 3 pés (0,91 m). Mais tarde, algumas linhas de bitola de 2 pés (0,61 m) foram construídas.

Na década de 1860, especialmente em decorrência da guerra civil, o problema das bitolas começou a ser discutido e algumas soluções temporárias foram adotadas. Na década de 1870 algumas dessas soluções temporárias eram de uso comum.

Uma delas consistia em dotar os vagões e carros com “rodas de compromisso”, isto é, rodas bem largas, de modo que podiam circular em bitolas de larguras muito próximas. As “rodas de compromisso”, no entanto, causavam sérios movimentos laterais nos veículos. Foram causa de acidentes graves.

Outro expediente consistiu em adotarem-se rodas deslizantes que podiam ser deslocadas ao longo dos eixos. Esse expediente, caro e pouco confiável, não provou ser a solução. Entre seus defeitos, estava a dificuldade em centralizar com precisão as rodas. Um pequeno erro de centralização podia levar a tombamentos terríveis.

Duas grandes ferrovias da época, a Erie e a Illinois Central, de bitola de 5 pés (1,52 m), não podiam utilizar “rodas de compromisso” nem rodas deslizantes e, por isso, desenvolveram sistemas de gruas que levantavam os veículos e lhes trocavam os truques. Em certos casos, foi usado o terceiro trilho. Todavia, nenhum desses expedientes demonstrou ser economicamente recomendável.

Não havia, pois, solução a não ser a unificação das bitolas.

Em 1861, cerca de 54% da extensão ferroviária dos EUA adotava a bitola padrão, isto é, 4 pés (1,22 m) e 8,5 polegadas (aprox. 22 cm). No sul do país, era comum a bitola de 5 pés, mas havia também a bitola de 5 pés e 6 polegadas. No estado de Nova Jersey, predominava a bitola de 4 pés e 10 polegadas.

A ferrovia Erie, com linhas no estado de New York, Pennsylvania, Ohio, Indiana e Illinois, tinha 6 pés. O estado do Maine, atravessado por uma linha canadense (hoje CP Rail, Canadian Pacific), tinha 5 pés e 6 polegadas. Seria longo descrever outros casos singulares. Por isso, os deixamos de lado.

Em 1863, ao ser autorizada a bitola padrão para a primeira transcontinental, hoje Union Pacific, o Congresso o fez pressionado pelos interesses financeiros do leste do país: era mais barata, mais rápida de construção e, na prática, apresentava rendimento, em termos de transporte real, igual ao rendimento dos “bitolões”. No entanto, o presidente Abraão Lincoln preferia bitola de 5 pés, comum na Califórnia e no Sul.

O interessante, no caso das bitolas dos EUA, é o fato da rapidez com que ocorreu a uniformização das bitolas. Do ponto de vista de retorno do investimento, reduzir as bitolas largas à bitola predominante (hoje bitola padrão ou standard gauge) era muito mais atraente. Portanto, as condições relativas à superioridade técnica da bitola de 5 pés, e de outras bitolas mais largas ainda, passavam para segundo plano.

E a redução da largura das bitolas traria mais vantagens ainda:

1) a redução é mais rápida e fácil, pois onde passa o largo, passa o estreito;

2) os veículos poderiam simplesmente ter os truques trocados e os truques de bitolas largas poderiam, em fase posterior, ser parcialmente adaptados;

3) a redução das bitolas das locomotivas, especialmente das fabricadas pela Baldwin (que as fabricava prevendo a redução), era mais fácil;

4) o planejamento das operações de redução de bitola era mais fácil que o planejamento do alargamento.

Apesar do decreto presidencial que fixava a bitola em 5 pés, as empresas ferroviárias se baseavam na autorização da bitola padrão da primeira transcontinental para adotar esta última como a que mais correspondia às exigências de rapidez, de economia de capital e de desempenho real.

Assim, a Illinois Central, na sexta-feira, 29 de julho de 1881, mudou, entre o nascer do dia e as 15 horas, 876 km de linha tronco, da bitola de 5 pés para a bitola padrão. A Erie, outra grande empresa ferroviária da época, reduziu a bitola em todo o Estado de New York na terça-feira, 22 de junho de 1880. Ambas as empresas simplesmente jogaram um dos trilhos para dentro e trocaram os truques dos veículos.

As ferrovias do Sul, em conferência realizada em Atlanta, em 2 de fevereiro de 1886, concordavam em estreitar a bitola. Ficou determinado que, nos dias 31 de maio, segunda-feira, e 1° de junho, terça-feira, teria lugar o estreitamento. Uma das empresas, a Louisville, hoje componente do sistema CSX, estreitou aproximadamente 3.000 km de linhas!

O planejamento do estreitamento foi baseado na experiência bem-sucedida da Illinois Central. Só no dia 31 de maio de 1886, nada menos que 10 grandes ferrovias da região do Oeste estreitaram a bitola e, no Leste, a maior unificação ocorreu no dia 1° de junho.

Interessante foi o alargamento da bitola de 3 pés da conhecida Denver & Rio Grande Western. A então linha-tronco de Denver a Salt Lake City e Ogden, passando por Colorado Springs, Salida, Pueblo, Minturn, Glenwood Springs, constituiu o maior alargamento dessa bitola. Hoje, a Rio Grande é empresa sólida e faz parte de ligações transcontinentais.

Pode-se, pois, dizer que a unificação das bitolas, nos EUA ficou concluída em 1886. Foi mais tumultuada que a unificação da Inglaterra, mas apresentaram coincidências significativas.

Em ambos os casos, o alargamento geral seria financeiramente danoso, devido aos custos e ao baixo retorno do alargamento em si.

Em ambos os casos, venceu o mercado, em nível de país, e não a defesa do mercado zonal de uma ferrovia revestida de pressão política ou grupos interessados em obras avultadas.

Em ambos os casos, optou-se pela solução de mais rápida implantação / conversão.

Em ambos os casos, como se tratava de empresas privadas, a Inglaterra ainda estava longe da estatização das ferrovias, prevaleceu o critério financeiro, em especial no caso dos EUA.

Se em 1861 somente 54% da rede ferroviária norte-americana adotava a bitola padrão, em 1886 mais de 96% da rede estadunidense de trilhos estava uniformizada nessa bitola. Restavam umas poucas linhas, em geral, de 3 pés, todas de interesse local bem definido.

Pelas décadas de 1950 e 1960, praticamente havia todas desaparecido, pelo esgotamento da carga por elas transportada. Ainda restam, nos estados do Colorado e do Novo México, trechos turísticos que pertenceram a uma das linhas da Rio Grande, dos quais o mais conhecido percorre o famoso trajeto Durango-Silverston.

Abaixo link para os textos:

http://vfco.brazilia.jor.br/ferrovias/bitolas/unificacao-bitola-ferrovias-Inglaterra.shtml

http://vfco.brazilia.jor.br/ferrovias/bitolas/unificacao-bitola-ferrovias-Estados-Unidos-Canada.shtml

Não deixe de ler a sequência deste brilhante e elucidativo texto de Délio Araújo,
aqui no site Trilhos do Rio!
Semana que vem no ar, confiram!

Texto escrito por Délio Araújo e publicado no site VFCO.
Foram realizadas pequenas e pontuais modificações visando a ortografia vigente
Agradecimentos a Flávio Cavalcânti pela gentileza e cessão dos textos para publicação no site Trilhos do Rio
Imagem de capa: postal “The Torbay Express, Steam Engine, 1940” publicado no eBay