Melhoria do desempenho da via na junção de Duddeston para o programa HS2
- 20 de maio de 2026
Como parte do programa HS2 mais amplo, foram realizadas grandes mudanças na infraestrutura no entroncamento de Duddeston, em Birmingham — o ponto de interface onde a nova ferrovia de alta velocidade cruza a infraestrutura existente da Network Rail. Para acomodar o viaduto do HS2, um trecho da via da rede convencional foi realocado e remodelado, resultando em modificações significativas tanto na Linha de Carga Down Derby quanto na Linha de Desvio de Carga Down Saltley. O traçado revisado introduziu uma curva inversa com curvatura acentuada, com um raio mínimo de apenas 265 m. Isso aumentou inerentemente o risco de desgaste dos trilhos, danos à cabeça dos trilhos e defeitos na superfície na área. Os lubrificadores mecânicos instalados anteriormente também precisaram ser reinstalados de acordo com as normas da Network Rail após as obras de remodelação.
Requisito
A L.B. Foster foi consultada para definir uma estratégia ideal de gestão de atrito para o local.
Levando em conta o espaço mais restrito e as exigências operacionais do entroncamento, ficou acordado que os lubrificadores mecânicos antigos deveriam ser substituídos por sistemas elétricos, a fim de garantir maior confiabilidade, consistência e cobertura.
Foram especificados três lubrificadores de superfície de medição PROTECTOR® IV para proporcionar proteção direcionada à superfície de medição nas seções críticas da curva.
Embora o escopo inicial não incluísse o tratamento da parte superior do trilho, as primeiras observações após a realocação revelaram níveis significativos de desgaste da cabeça do trilho. Em resposta, a L.B. Foster propôs ampliar a solução com um sistema de gerenciamento de atrito da parte superior do trilho, utilizando o modificador de atrito à base de água KELTRACK® — uma tecnologia comprovada para mitigar o desgaste da cabeça do trilho e controlar a fadiga por contato rolante (RCF).
Nossa solução
Em setembro de 2024, a equipe de Serviços de Engenharia de Campo da L.B. Foster instalou três lubrificadores de superfície de medição PROTECTOR® IV, com capacidade para 90 kg, nos pontos designados ao longo do traçado remodelado. Essas unidades proporcionaram uma maior uniformidade na aplicação do lubrificante ao longo da curva de raio apertado recém-introduzida.
Após a reativação da linha férrea, o monitoramento de rotina identificou um rápido desgaste da cabeça do trilho e sinais de RCF tanto na Linha de Carga de Derby (sentido descendente) quanto na Linha de Vias Laterais de Saltley (sentido descendente). Em resposta, a equipe de Aplicações da L.B. Foster realizou uma avaliação detalhada no local. Para tratar de forma eficaz os padrões de desgaste observados, foi recomendada uma unidade dupla de tratamento da parte superior do trilho para tratar simultaneamente ambas as linhas.
O sistema duplo — que utiliza o modificador de atrito à base de água KELTRACK® — foi instalado no início de abril de 2025. Essa adição proporcionou um pacote integral de gerenciamento de atrito, complementando as unidades de medição da superfície da via e oferecendo maior proteção contra desgaste e fadiga em todos os trechos afetados da via.
Estudo de caso da AtkinsRéalis
A AtkinsRéalis utilizou o Vampire^ para modelar o traçado da linha de carga Down Derby, o que incluiu a medição dos perfis dos trilhos. O modelo da via foi utilizado com diversos modelos de veículos, representativos dos padrões de tráfego atuais, para determinar os prováveis padrões e taxas de desgaste. Isso confirmou que a causa das elevadas taxas de desgaste e da RCF era a curvatura acentuada dos trilhos realinhados. A modelagem também identificou que o gerenciamento do atrito na parte superior do trilho reduziria o desgaste do trilho.
Figura 1 - Modelo de trilha do vampiro
^O Vampire é um pacote de simulação de dinâmica ferroviária líder no setor, desenvolvido e otimizado especificamente para a indústria ferroviária, permitindo uma análise econômica do desempenho e da segurança de veículos ferroviários por meio de simulação, cuja licença e desenvolvimento são da AtkinsRéalis.
Figura 2 - Medição dos perfis dos trilhos
A AtkinsRéalis voltou ao local em mais três ocasiões para realizar medições do perfil do trilho. Isso permitiu uma comparação direta das taxas de desgaste antes e depois da instalação do sistema de gerenciamento de atrito na parte superior do trilho. Os resultados das medições do perfil do trilho mostraram que a vida útil prevista do trilho havia quadruplicado desde a instalação do sistema de gerenciamento de atrito na parte superior do trilho.
Os resultados das medições de desgaste ferroviário realizadas pela AtkinsRéalis mostram que o sistema de gerenciamento de atrito na parte superior do trilho da L.B. Foster aumentou a vida útil prevista do trilho em quatro vezes. Halley Porkess (Halley.Porkess@atkinsrealis.com), Engenheira Chefe, Dinâmica, Calibração e Testes, AtkinsRéalis
Resultado
A solução aprimorada de gerenciamento de atrito reforçou a resiliência dos ativos a longo prazo em Duddeston Junction, proporcionando:
Maior proteção contra o desgaste da superfície de rolamento em curvas de raio apertado
Mitigação do desgaste da cabeça do trilho e da força de tração (RCF), reduzindo a probabilidade de substituição prematura do trilho
Aplicação otimizada e consistente por meio de lubrificadores elétricos modernos
Menos intervenções de manutenção em comparação com os sistemas mecânicos tradicionais
Uma abordagem escalável de gerenciamento de atrito, alinhada aos requisitos de interface da Network Rail e da HS2
Os projetistas da Central Rail Systems Alliance concluíram um segundo levantamento em 25 de agosto, como parte da conclusão do relatório de modelagem de desgaste, e observou-se uma tendência de redução nas taxas de desgaste, particularmente no desgaste da cabeça do trilho, o que indica que o modificador de atrito instalado na parte superior do trilho em abril de 2025 está ajudando a reduzir as taxas de desgaste do trilho. Scott Williams, Engenheiro de Projetos Sênior (Trilhos) / DPE, Network Rail
Este projeto demonstra a abordagem proativa e orientada para a engenharia da L.B. Foster no apoio a grandes programas de infraestrutura, por meio de soluções confiáveis e inovadoras de gerenciamento de atrito.
