Pesquisadores da Heriot-Watt University, em Edimburgo, desenvolveram um dormente ferroviário autorregulável que promete resolver um dos problemas mais caros da manutenção de trilhos: as zonas de transição. O projeto, feito em parceria com a Universidade de Leeds e outras instituições europeias, busca reduzir intervenções manuais, cortar custos e melhorar o conforto dos passageiros.

O novo dormente é feito de plástico reciclado e foi testado no laboratório da Heriot-Watt, que abriga a maior via experimental construída especificamente para testes no Reino Unido. O ambiente controlado permite simular décadas de uso em linhas principais e prever os efeitos da passagem de trens.

O problema das zonas de transição ocorre quando há mudança brusca de rigidez, como no encontro de um aterro com uma ponte ou túnel. Segundo o Dr. Ahmet Furkan Esen, da Escola de Energia, Geociência, Infraestrutura e Sociedade da Heriot-Watt, ‘com o tempo, o solo mais macio assenta mais do que a estrutura, criando pequenos vãos sob os dormentes’.

Esses vãos fazem com que os dormentes fiquem ‘suspensos’, sem contato firme com o lastro. Quando o trem passa, as cargas são distribuídas de forma desigual, aumentando o desgaste de trilhos, dormentes e lastro. ‘O resultado é manutenção mais frequente, restrições de velocidade e desconforto para os passageiros’, explicou Esen.

Design autorregulável

A equipe levou quatro anos para desenvolver o conceito até chegar à fase de testes em laboratório. O trabalho foi financiado pela Shift2Rail Joint Undertaking da União Europeia, por meio do programa IN2ZONE.

Esen compara o mecanismo a um macaco autorregulável: ‘Se o solo assentar e abrir um vão sob o dormente, um mecanismo interno abaixa a base do dormente para fechar o vão automaticamente, sem que ninguém precise ir até o local consertar’. Ele acredita que isso pode ser uma mudança real na forma como as zonas de transição são mantidas.

‘Não é apenas mais um pequeno conserto: é um dormente que consegue corrigir pequenos defeitos sozinho, precisando de menos manutenção manual’, completou.

Testes com 600 mil ciclos

Os protótipos em tamanho real foram submetidos a condições que simulam o tráfego real. ‘Em três dias, aplicamos 600 mil ciclos de carga, com forças equivalentes a um eixo de 17 toneladas, para imitar as forças geradas pelo tráfego ferroviário’, detalhou Esen.

A equipe também introduziu vãos controlados sob os dormentes para simular o assentamento progressivo do solo. Sensores embutidos no lastro mediram a transferência de carga e a distribuição de pressão durante todos os testes.

Resultados animadores

Os resultados foram positivos: o mecanismo autorregulável foi ativado assim que pequenos vazios começaram a se formar, restaurando o contato entre o dormente e o lastro. ‘Durante o teste, ele compensou vãos de até 40 mm, mantendo caminhos de carga estáveis sob os trilhos e evitando as forças de impacto prejudiciais típicas de dormentes suspensos’, afirmou Esen.

A equipe considera que a solução é realista para a infraestrutura ferroviária. ‘Provamos que esta é uma solução de infraestrutura realista para ferrovias. Foi projetada para se encaixar em trilhos padrão e ser compatível com sistemas de fixação e práticas de manutenção amplamente utilizados’, concluiu.

A pesquisa, divulgada pelo site railwaygazette.com, representa um avanço potencial para reduzir custos e aumentar a eficiência em um dos pontos mais críticos da via permanente.