Observatório Metro-Ferroviário

Imagem: Montagens do guard rail

Uma pesquisa desenvolvida pela australiana Queensland University of Technology analisou a eficácia de um sistema de guard rail (GRS – Guard rail system) para reduzir o potencial de descarrilamento de trens causado por colisões laterais em passagens de nível. Para o estudo, foi desenvolvido um modelo tridimensional de trens de passageiros trafegando por uma via equipada com e sem guard rail. O sistema mostrou ser capaz de reduzir o potencial de acidentes.

Descarrilamentos causados por colisões laterais entre veículos rodoviários e trens de passageiros em passagens de nível são um grave problema de segurança. Uma variedade de medidas legais, além de tecnologias de comunicação e sinalização vem sendo desenvolvidas para resolver esta questão. Porém, soluções que utilizam infraestrutura civil, como é o caso do guard rail, são raras.

Nesta pesquisa, foi feita uma investigação detalhada da eficiência do sistema de guard rail na prevenção de descarrilamentos causados por colisões laterais em passagens de nível. Um modelo dinâmico tridimensional de um trem de passageiros com e sem o guard rail foi desenvolvido e submetido ao impacto lateral de uma colisão com um caminhão. Os efeitos de parâmetros do GRS, como largura do flange e atrito de contato, na eficiência do sistema também foram analisados utilizando simulações dinâmicas multi-body. A geometria e propriedades dos materiais também afetam o desempenho do guard rail e devem ser considerados no projeto do sistema.

Para mais informações, acesse: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020740316300327

Imagem: Frauscher Tracking Solution

Nesta edição da InnoTrans, feira do setor ferroviário que acontece em Berlim, a empresa austríaca Frauscher lançou seu novo sistema de detecção acústica, capaz monitorar o trilho ao longo de um cabo de fibra óptica incorporado à ferrovia.

O Frauscher Tracking Solution (FTS) consegue detectar intrusos na linha férrea, identificar o impacto de cada roda a cada intervalo de 10m, e distinguir composições transitando em direções opostas. Ele é capaz, ainda, de detectar desgastes nas rodas e trilhos quebrados. O sistema também pode ser usado para informar aos passageiros o horário exato da chegada dos trens. Cada cabine de controle do FTS monitora 80 quilômetros de trilho, e sua instalação leva uma semana para ser concluída.

O princípio do DAS (Distributed Acoustic Sensing) é baseado na detecção de mudanças de intensidade dos reflexos de luz, causados por ondas sonoras irradiadas contra um cabo de fibra óptica monomodo. Usando algoritmos desenvolvidos especialmente para este fim, é possível transformar estes dados em informações sobre a localização e movimento dos trens, informar se há pessoas próximas aos trilhos, etc. Qualquer cabo de fibra óptica single mode pode ser transformado em uma série de dispositivos de escuta usando DAS ao final da seção do cabo a ser monitorado.

Nos últimos anos, a empresa investiu em pesquisas para avaliar a viabilidade do uso de sensores de fibra óptica na indústria ferroviária. Os estudos mostraram que o sistema DAS apresentou o maior potencial para aplicação em ferrovias. Soluções baseadas neste sistema para o setor ferroviário ainda são novidade. Porém, tem potencial para se tornar a tecnologia de base para o rastreamento de trens, monitoramento das condições do trilho, além de aplicações relacionadas à sinalização e segurança.

Para mais informações, acesse: http://www.railjournal.com/index.php/technology/frauscher-launches-acoustic-sensing-system.html?channel=2078

Imagem: produção dos dormentes

A aplicação de escória granulada de alto forno (em inglês, Ground Granulated Blast Furnace Slag – GGBFS) e fibras de aço em dormentes ferroviários de concreto pré-carregados foi desenvolvida pela McGill University, no Canadá, em parceria com universidades da Coréia. Os resultados dos testes mostraram maior resistência do concreto impregnado com GGBFS e fibras de aço em comparação com uso apenas de GGBFS, e ambos provaram ser mais resistentes que o concreto utilizado em dormentes comuns.

A proporção de 56% de GGBFS e 0,75% de fibras de aço incorporadas ao concreto foi determinada por testes em laboratório e por uma avaliação do ciclo de vida. Estes valores atendem aos padrões Coreanos para ferrovias, e resultaram em maior capacidade de flexão e menor emissão de CO2 quando comparados com os dormentes tradicionais.

Utilizando esta mistura, 90 dormentes de concreto pré-carregados foram produzidos usando o mesmo processo de manufatura de dormentes tradicionais. Em seguida, foram avaliadas suas propriedades mecânicas e durabilidade. A mistura com substituição parcial do cimento Portland tipo III por GGBFS mostrou maior resistência a penetração de íons de cloreto, porém, são mais vulneráveis a carbonatação. O material com GGBFS e fibras de aço tem durabilidade ligeiramente maior que o mateiral impregnado apenas com GGBFS, além de maior resistência a carbonatação.

A demanda por dormentes de concreto pré-carregados vem crescendo, principalmente para sistemas de alta velocidade, devido a sua maior durabilidade e melhor performance, bem como um custo de vida menor em relação aos dormentes de concreto comuns. Entretanto, estudos anteriores já registraram alguns problemas com estes dormentes, como o peso, custo e a vulnerabilidade à corrosão no contato com o trilho e ao ataque químico. Por estarem submetidos a condições severas de operação e expostos ao tempo, sofrem com a fadiga e cargas de impacto, resultando em trincas, lascamento e deterioração dos dormentes. Além disso, há grande preocupação ambiental com os dormentes de concreto pré-carregados, visto que a produção de cimento consome muita energia e emite quantidades consideráveis de dióxido de carbono.

O uso do GGBFS é considerado ecologicamente correto, pois reduz as emissões de dióxido de carbono e o consumo de energia, além de aumentar a durabilidade dos dormentes. As fibras de aço, por sua vez, são responsáveis por aumentar a durabilidade e melhorar a performance dos dormentes com relação ao controle de trincas e redução do lascamento do concreto (spalling) e ainda substitui os reforços para cisalhamento.

Para mais informações, acesse: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0958946516304760

Imagem: Coradia iLint

O primeiro trem de passageiros alimentado apenas por hidrogênio foi apresentado na feira InnoTrans 2016, em Berlim, pela francesa Alstom. O Coradia iLint é um trem elétrico que usa hidrogênio como combustível e deve entrar em operação até dezembro de 2017, na linha Buxtehude-Bremervörde-Bremerhaven-Cuxhaven, na Alemanha.

A produção de energia elétrica é feita por um taque de hidrogênio instalado no teto do veículo, que alimenta a célula de combustível. O hidrogênio é, então, misturado com o oxigênio do ar gerando energia, que é armazenada em baterias de lítio. O tanque carrega 94 kg de hidrogênio, suficientes para 700 km de operação, aproximadamente.

O projeto, desenvolvido em apenas dois anos, é uma alternativa limpa aos trens que usam diesel como combustível, já que suas emissões são totalmente limpas: apenas água e vapor. De acordo com a Alstom, os custos de operação do Coradia iLint serão semelhantes aos dos trens tradicionais. Além disso, seu nível de ruído é muito mais baixo que os trens tradicionais, e não há a necessidade de eletrificação da via.

Para mais informações, acesse: http://www.greencarcongress.com/2016/09/alstom-unveils-hydrogen-fuel-cell-regional-train-coradia-ilint.html