Vía (transporte ferroviario)
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La vía en un ferrocarril o vía férrea , también conocida como vía permanente , es la estructura que consta de rieles , sujetadores , traviesas de ferrocarril (durmientes, inglés británico) y lastre (o vía en placa ), más la subrasante subyacente . Permite que los trenes se muevan al proporcionar una superficie confiable para que rueden sus ruedas. Para mayor claridad, a menudo se lo conoce como vía férrea (en inglés británico y terminología UIC ) o vía férrea (predominantemente en los Estados Unidos). Pistas donde los trenes eléctricoso los tranvías eléctricos están equipados con un sistema de electrificación , como una línea de energía eléctrica aérea o un riel electrificado adicional .
El término vía permanente también se refiere a la pista, además de las estructuras del lado de la línea, como las vallas .
Estructura
A veces hay una capa de alfombra de goma (no se muestra) para mejorar el drenaje y amortiguar el sonido y la vibración.
Estructura de vía tradicional
A pesar de los desarrollos técnicos modernos, la forma de vía predominantemente dominante en todo el mundo consiste en rieles de acero de fondo plano apoyados en madera o traviesas de hormigón pretensado, que a su vez se colocan sobre lastre de piedra triturada .
La mayoría de los ferrocarriles con tráfico pesado utilizan rieles soldados continuamente sostenidos por traviesas unidas a través de placas base que distribuyen la carga. Por lo general, se coloca una almohadilla de plástico o goma entre el riel y la placa de unión cuando se utilizan traviesas de hormigón. El riel generalmente se sujeta al durmiente con cierres elásticos, aunque los picos cortados se usan ampliamente en la práctica norteamericana. Durante gran parte del siglo XX, las vías férreas utilizaron traviesas de madera blanda y rieles articulados, y una parte considerable de este tipo de vías permanece en rutas secundarias y terciarias. Los rieles eran típicamente de sección de fondo plano sujeta a las traviesas con púas de perro a través de una placa de sujeción plana en América del Norte y Australia, y típicamente de sección de cabeza de toro llevada en sillas de hierro fundido en la práctica británica e irlandesa. losLondon, Midland and Scottish Railway fueron pioneros en la conversión a rieles de fondo plano y la supuesta ventaja del riel de toro --que el riel se podía voltear y reutilizar cuando la superficie superior se había desgastado-- resultó inviable en la práctica porque el la parte de abajo generalmente se arruinaba al levantarse de las sillas.
Los rieles articulados se utilizaron al principio porque la tecnología contemporánea no ofrecía ninguna alternativa. Sin embargo, la debilidad intrínseca para resistir la carga vertical da como resultado que el lastre se deprima y se impone una gran carga de trabajo de mantenimiento para evitar defectos geométricos inaceptables en las juntas. Las uniones también debían lubricarse y el desgaste en las superficies de contacto de la placa de unión (barra de unión) debía rectificarse mediante calces. Por esta razón, las vías articuladas no son adecuadas desde el punto de vista financiero para los ferrocarriles de gran actividad.
Las traviesas de madera son de muchas maderas disponibles y, a menudo, se tratan con creosota , arseniato de cobre cromado u otros conservantes de la madera. Las traviesas de hormigón pretensado se utilizan a menudo donde la madera es escasa y donde el tonelaje o las velocidades son elevados. El acero se utiliza en algunas aplicaciones.
El balasto de la vía es habitualmente piedra triturada, y el propósito de esto es apoyar a los durmientes y permitir algún ajuste de su posición, al tiempo que permite un drenaje libre.
- imágenes de la estructura de la pista
vía férrea tradicional (mostrando balasto, parte de traviesa y mecanismos de fijación)
Pista de Singapur LRT
Vía de alta velocidad sin balasto en China
Vía sin balasto
Una desventaja de las estructuras de vía tradicionales es la gran demanda de mantenimiento, en particular el revestimiento (apisonamiento) y el revestimiento para restaurar la geometría deseada de la vía y la suavidad del funcionamiento del vehículo. La debilidad de la subrasante y las deficiencias de drenaje también conducen a altos costos de mantenimiento. Esto se puede superar mediante el uso de vías sin balasto. En su forma más simple, consiste en una losa continua de hormigón (como una estructura de carretera) con los rieles apoyados directamente en su superficie superior (usando una plataforma elástica).
Hay una serie de sistemas patentados y las variaciones incluyen una losa continua de hormigón armado o, alternativamente, el uso de unidades de hormigón prefabricado pretensado colocadas sobre una capa base. Se han propuesto muchas permutaciones de diseño.
Sin embargo, la vía sin balasto tiene un costo inicial alto y, en el caso de los ferrocarriles existentes, la mejora de la misma requiere el cierre de la ruta por un período prolongado. Su costo de vida útil puede ser menor debido a la reducción en el mantenimiento. La vía sin balasto se suele considerar para nuevas rutas de muy alta velocidad o carga muy alta, en extensiones cortas que requieren resistencia adicional (por ejemplo, estaciones de ferrocarril), o para reemplazo localizado donde hay dificultades de mantenimiento excepcionales, por ejemplo en túneles. La mayoría de las líneas de tránsito rápido y los sistemas de metro con neumáticos utilizan vías sin balasto. [1]
Vía continua apoyada longitudinalmente
Los primeros ferrocarriles (c. 1840) experimentaron con rieles de rodamiento continuo, en los que el riel se apoyaba a lo largo de su longitud, con ejemplos que incluían la carretera baulk de Brunel en el Great Western Railway , así como el uso en Newcastle y North Shields Railway , [2] en el ferrocarril de Lancashire y Yorkshire según un diseño de John Hawkshaw , y en otros lugares. [3] Otros ingenieros también promovieron los diseños de cojinetes continuos. [4] El sistema se probó en el ferrocarril de Baltimore y Ohio en la década de 1840, pero se descubrió que era más caro de mantener que el ferrocarril con traviesas cruzadas.. [5]
Este tipo de vía todavía existe en algunos puentes en Network Rail donde las vigas de madera se denominan vigas de paso o vigas longitudinales. Generalmente, la velocidad sobre tales estructuras es baja. [6]
Las aplicaciones posteriores de la vía con soporte continuo incluyen la 'vía de losa incrustada' de Balfour Beatty , que utiliza un perfil de riel rectangular redondeado (BB14072) incrustado en una base de hormigón moldeado (o prefabricado) (desarrollo 2000). [7] [8] La 'estructura de riel empotrado', utilizada en los Países Bajos desde 1976, inicialmente utilizó un riel UIC 54 convencional incrustado en hormigón, y luego se desarrolló (finales de la década de 1990) para usar un perfil de riel SA42 en forma de 'hongo'; También se ha desarrollado una versión para carril ligero mediante carril apoyado en una artesa de acero rellena de hormigón asfáltico (2002). [9]
La vía de escalera moderna se puede considerar un desarrollo de la carretera de baulk. El riel de escalera utiliza traviesas alineadas a lo largo de la misma dirección que los rieles con travesaños de restricción de calibre en forma de peldaño. Existen tipos con lastre y sin lastre.
Carril
Las vías modernas suelen utilizar acero laminado en caliente con un perfil de viga en I redondeada asimétrica . [10] A diferencia de otros usos del hierro y el acero , los rieles de ferrocarril están sujetos a tensiones muy elevadas y deben fabricarse con una aleación de acero de muy alta calidad. Se necesitaron muchas décadas para mejorar la calidad de los materiales, incluido el cambio del hierro al acero. Cuanto más fuertes sean los rieles y el resto de la vía, más pesados y rápidos serán los trenes que pueda transportar la vía.
Otros perfiles de riel incluyen: riel de toro ; carril ranurado ; " riel de fondo plano " (riel Vignoles o riel en T con bridas); riel de puente (en forma de U invertida que se usa en la carretera de baulk ); y carril de Barlow (V invertida).
Los ferrocarriles de América del Norte hasta mediados y finales del siglo XX usaban rieles de 39 pies (12 m) de largo para poder transportarlos en góndolas ( vagones abiertos ), a menudo de 40 pies (12 m) de largo; a medida que aumentaban los tamaños de las góndolas, también aumentaban las longitudes de los rieles.
Según el Railway Gazette International, la línea ferroviaria de 150 kilómetros planificada pero cancelada para la mina de hierro de Baffinland , en la isla de Baffin , habría utilizado aleaciones de acero al carbono más antiguas para sus rieles, en lugar de aleaciones más modernas y de mayor rendimiento, porque la aleación moderna los rieles pueden volverse quebradizos a temperaturas muy bajas. [11]
Rieles de madera
Los primeros rieles estaban hechos de madera, que se desgastaba rápidamente. Las maderas duras como jarrah y karri eran mejores que las blandas como el abeto . Las traviesas longitudinales, como la carretera de baulk de Brunel, están rematadas con rieles de hierro o acero que son más livianos de lo que podrían ser de otra manera debido al apoyo de las traviesas.
Los primeros ferrocarriles de América del Norte usaban hierro sobre rieles de madera como medida económica, pero abandonaron este método de construcción después de que el hierro se soltó, comenzó a curvarse y se entrometió en los pisos de los vagones. La barandilla de hierro que atravesaba los pisos de los vagones llegó a ser denominada "cabezas de serpiente" por los primeros ferroviarios. [12] [13]
Clasificación ferroviaria (peso)
El riel se clasifica por peso sobre una longitud estándar. Los rieles más pesados pueden soportar mayores cargas por eje y velocidades de tren más altas sin sufrir daños que los rieles más livianos, pero a un costo mayor. En América del Norte y el Reino Unido, el ferrocarril se clasifica por su densidad lineal en libras por yarda (generalmente se muestra como libra o lb ), por lo que el riel de 130 libras pesaría 130 lb / yd (64 kg / m). El rango habitual es de 115 a 141 lb / yd (57 a 70 kg / m). En Europa, el ferrocarril se clasifica en kilogramos por metro y el rango habitual es de 40 a 60 kg / m (81 a 121 lb / yd). El riel más pesado producido en serie fue de 155 libras por yarda (77 kg / m) y se laminó para el ferrocarril de Pensilvania.. El Reino Unido está en proceso de transición de la clasificación imperial a la métrica del ferrocarril. [14]
Longitudes de carril
Los raíles utilizados en el transporte ferroviario se fabrican en tramos de longitud fija. Las longitudes de los rieles se hacen lo más largas posible, ya que las uniones entre los rieles son una fuente de debilidad. A lo largo de la historia de la producción de rieles, las longitudes han aumentado a medida que han mejorado los procesos de fabricación.
Cronología
Las siguientes son longitudes de secciones individuales producidas por acerías , sin soldadura por termita . Los rieles más cortos se pueden soldar con soldadura flashbutt , pero las siguientes longitudes de riel no están soldadas.
- (1762) 3 pies (0,91 m) varios tranvías de Reynolds [15]
- (1767) 1,83 m (6 pies) de varios tranvías de Jessop y Outram [16]
- (1825) 15 pies (4,57 m) Ferrocarril Stockton y Darlington 5,6 lb / yd (2,78 kg / m)
- (1830) 15 pies (4,57 m) Liverpool y Manchester Railway
- rieles de vientre de pez a 35 lb / yd (17.4 kg / m), colocados principalmente sobre bloques de piedra.
- (1831) 15 pies (4,6 m) de largo y un peso de 36 libras por yarda (17,9 kg / m), llegó a Filadelfia con el primer uso del riel en T con bridas en los Estados Unidos.
- (1880) 39 pies (11,89 m) Estados Unidos para adaptarse a vagones de góndola de 40 pies (12,19 m) de largo
- (1950) 60 pies (18,29 m) British Rail
- (1900) 71 pies (21,6 m) - báscula de acero para rieles ( balanza de acero ) [17]
- (Década de 1940) 78 pies (23,77 m) - doble 39 pies EE . UU. [18]
- (1953) 45 pies (13,72 m) Australia [19]
La soldadura de rieles en longitudes más largas se introdujo por primera vez alrededor de 1893, lo que hizo que los viajes en tren fueran más silenciosos y seguros. Con la introducción de la soldadura con termita después de 1899, el proceso se volvió menos intensivo en mano de obra y ubicuo. [20]
- (1895) Hans Goldschmidt desarrolló la soldadura exotérmica
- (1899) El Essen Tramway se convierte en el primer ferrocarril en utilizar soldadura con termita; También se adaptan a los circuitos de pista .
- (1904) George Pellissier solda el ferrocarril de Holyoke Street , el primero en utilizar el proceso en las Américas
- (1935) Charles Cadwell desarrolla soldadura exotérmica no ferrosa
- (1950) 240 pies (73,2 m) soldado - (4 x 60 pies o 18,3 metros) [21]
Las técnicas de producción modernas permitieron la producción de segmentos sin soldar más largos.
- (2011) 120 metros (393,7 pies) Voestalpine , [22]
- (2011) 121 metros (397,0 pies) Jindal [23]
- (2013) 108 metros (354,3 pies) Tata Steel Europe [24]
Múltiplos
Los rieles más nuevos y más largos tienden a fabricarse como simples múltiplos de rieles más antiguos y cortos, de modo que los rieles viejos se pueden reemplazar sin cortar. Se necesitarían algunos cortes ya que se necesitan rieles un poco más largos en el exterior de las curvas pronunciadas en comparación con los rieles en el interior.
Agujeros
Los rieles se pueden suministrar pretaladrados con orificios para las eclisas o sin ellos, donde se soldarán en su lugar. Por lo general, hay dos o tres agujeros en cada extremo.
Unión de rieles
Los rieles se fabrican en longitudes fijas y deben unirse de extremo a extremo para crear una superficie continua sobre la que puedan circular los trenes. El método tradicional de unir los rieles es atornillarlos entre sí utilizando eclisas metálicas (barras de unión en los EE. UU.), Lo que produce una pista articulada . Para un uso más moderno, particularmente donde se requieren velocidades más altas, las longitudes del riel se pueden soldar para formar un riel soldado continuo (CWR).
Pista articulada
La vía articulada se fabrica con tramos de riel, generalmente de unos 20 m (66 pies) de largo (en el Reino Unido) y 39 o 78 pies (12 o 24 m) de largo (en América del Norte), atornillados entre sí mediante placas de acero perforadas conocidas como eclisas. (Reino Unido) o barras conjuntas (América del Norte).
Las eclisas suelen tener 600 mm (2 pies) de largo, se utilizan en pares a cada lado de los extremos del riel y se atornillan entre sí (generalmente cuatro, pero a veces seis pernos por junta). Los pernos tienen orientaciones alternas de modo que en el caso de un descarrilamiento y la brida de una rueda golpee la articulación, solo algunos de los pernos se cortarán, lo que reduce la probabilidad de que los rieles se desalineen entre sí y agraven el descarrilamiento. Esta técnica no se aplica universalmente; La práctica europea es tener todas las cabezas de los tornillos en el mismo lado del riel.
Los pequeños espacios que funcionan como juntas de expansión se dejan deliberadamente entre los extremos de los rieles para permitir la expansión de los rieles en climas cálidos. La práctica europea era tener las juntas de los rieles en ambos rieles adyacentes entre sí, mientras que la práctica norteamericana es escalonarlas. Debido a estos pequeños huecos, cuando los trenes pasan sobre vías articuladas, hacen un sonido de "clic-clac". A menos que se mantenga en buen estado, la vía articulada no tiene la calidad de conducción de los rieles soldados y es menos deseable para los trenes de alta velocidad . Sin embargo, la vía articulada todavía se usa en muchos países en líneas y apartaderos de menor velocidad , y se usa ampliamente en los países más pobres debido al menor costo de construcción y al equipo más simple requerido para su instalación y mantenimiento.
Un problema importante de la vía articulada es el agrietamiento alrededor de los orificios de los pernos, lo que puede provocar la rotura de la cabeza del riel (la superficie de rodadura). Esta fue la causa del accidente ferroviario de Hither Green que provocó que los Ferrocarriles Británicos comenzaran a convertir gran parte de su vía en rieles soldados continuos.
Juntas aisladas
Cuando existan circuitos de vía con fines de señalización , se requieren juntas de bloque aisladas. Estos agravan las debilidades de las articulaciones ordinarias. Las juntas encoladas especialmente hechas, donde todos los huecos se rellenan con resina epoxi , aumentan la resistencia nuevamente.
Como alternativa a la junta aislada, se pueden emplear circuitos de pista de audiofrecuencia utilizando un bucle sintonizado formado en aproximadamente 20 m (66 pies) del raíl como parte del circuito de bloqueo. Algunas juntas aisladas son inevitables dentro de los desvíos.
Otra alternativa es el contador de ejes , que puede reducir el número de circuitos de vía y, por tanto, el número de juntas de carril aisladas necesarias.
Carril continuo soldado
La mayoría de los ferrocarriles modernos utilizan rieles soldados continuos (CWR), a veces denominados rieles de cinta . En esta forma de vía, los rieles se sueldan entre sí utilizando soldadura a tope para formar un riel continuo que puede tener varios kilómetros de largo. Debido a que hay pocas articulaciones, esta forma de oruga es muy fuerte, proporciona una conducción suave y necesita menos mantenimiento; los trenes pueden viajar sobre él a velocidades más altas y con menos fricción. Los rieles soldados son más costosos de colocar que los rieles articulados, pero tienen costos de mantenimiento mucho más bajos. La primera pista soldada se utilizó en Alemania en 1924. [25] y se ha vuelto común en las líneas principales desde la década de 1950.
El proceso preferido de soldadura a tope por flash implica una máquina de colocación de orugas automatizada que ejecuta una fuerte corriente eléctrica a través de los extremos en contacto de dos rieles no unidos. Los extremos se ponen al rojo vivo debido a la resistencia eléctrica y luego se presionan para formar una soldadura fuerte. La soldadura con termita se utiliza para reparar o unir segmentos CWR existentes. Este es un proceso manual que requiere un crisol de reacción y una forma para contener el hierro fundido.
La práctica de América del Norte es soldar 1 / 4 segmentos -milla largo (400 m) de ferrocarril en una instalación ferroviaria y cargarlo en un tren especial para llevarlo al lugar de trabajo. Este tren está diseñado para transportar muchos segmentos de riel que se colocan de manera que puedan deslizarse de sus estantes hacia la parte trasera del tren y sujetarse a las traviesas (traviesas) en una operación continua. [26]
Si no se sujetan, los rieles se alargarían en climas cálidos y se encogerían en climas fríos. Para proporcionar esta restricción, se evita que el riel se mueva en relación con la traviesa mediante el uso de clips o anclajes. Se debe prestar atención a compactar el lastre de manera efectiva, incluso debajo, entre y en los extremos de las traviesas, para evitar que las traviesas se muevan. Los anclajes son más comunes para las traviesas de madera, mientras que la mayoría de las traviesas de hormigón o acero se sujetan al riel mediante clips especiales que resisten el movimiento longitudinal del riel. No existe un límite teórico para la longitud que puede tener un riel soldado. Sin embargo, si la sujeción longitudinal y lateral es insuficiente, la pista podría deformarse en climas cálidos y provocar un descarrilamiento. La distorsión debida a la expansión del calor se conoce en América del Norte como pliegue solar.y en otros lugares como pandeo. En climas extremadamente cálidos, se requieren inspecciones especiales para monitorear las secciones de la vía que se sabe que son problemáticas. En la práctica de América del Norte, las condiciones extremas de temperatura desencadenarán órdenes lentas para permitir que las tripulaciones reaccionen a pandeo o "torceduras del sol" si se encuentran. [27] La empresa ferroviaria alemana Deutsche Bahn está empezando a pintar los raíles de blanco para rebajar las temperaturas máximas que se alcanzan en los días de verano. [28]
Después de colocar nuevos segmentos de riel o de reemplazar (soldar) los rieles defectuosos, los rieles se pueden estresar artificialmente si la temperatura del riel durante la colocación es más fría de lo deseado. El proceso de tensión implica calentar los rieles, haciendo que se expandan, [29] o estirar los rieles con equipo hidráulico . Luego se sujetan (sujetan) a las traviesas en su forma expandida. Este proceso asegura que el riel no se expandirá mucho más en el clima caluroso posterior. En clima frío, los rieles intentan contraerse, pero debido a que están firmemente sujetos, no pueden hacerlo. En efecto, los rieles tensados son un poco como una pieza de elástico estirado.firmemente abrochado. En climas extremadamente fríos, los rieles se calientan para evitar que se "separen". [30]
El CWR se coloca (incluida la fijación) a una temperatura aproximadamente a medio camino entre los extremos experimentados en ese lugar. (Esto se conoce como la "temperatura neutra del carril".) Este procedimiento de instalación tiene por objeto evitar que las vías se doblen con el calor del verano o se rompan con el frío del invierno. En América del Norte, porque los rieles rotos (conocidos como separadores ) generalmente se detectan mediante la interrupción de la corriente en el sistema de señalización. Se consideran menos peligrosos que las deformaciones por calor no detectadas.
Las juntas se utilizan en el riel continuo soldado cuando es necesario, generalmente para espacios de circuito de señal. En lugar de una junta que pasa directamente a través del riel, los dos extremos del riel a veces se cortan en ángulo para brindar una transición más suave. En casos extremos, como al final de puentes largos, un interruptor de ventilación (conocido en Norteamérica y Gran Bretaña como junta de expansión ) proporciona un camino suave para las ruedas al tiempo que permite que el extremo de un riel se expanda en relación con el siguiente riel. .
Traviesas
Un durmiente (lazo) es un objeto rectangular sobre el que se apoyan y fijan los rieles. El durmiente tiene dos funciones principales: transferir las cargas de los rieles al balasto de la vía y al suelo debajo, y mantener los rieles separados al ancho correcto (para mantener el ancho del riel ). Generalmente se colocan transversalmente a los rieles.
Fijación de rieles a traviesas
Existen varios métodos para fijar el riel a la traviesa. Históricamente, los picos dieron paso a las sillas de hierro fundido fijadas al durmiente; más recientemente, se utilizan resortes (como los clips de Pandrol ) para fijar el riel al sillón cama.
Pista portátil
A veces, las vías del tren están diseñadas para ser portátiles y moverse de un lugar a otro según sea necesario. Durante la construcción del Canal de Panamá , las vías se movieron alrededor de los trabajos de excavación. Este ancho de vía era de 5 pies ( 1524 mm ) y el material rodante era de tamaño completo. Las orugas portátiles se han utilizado a menudo en minas a cielo abierto. En 1880 en la ciudad de Nueva York , secciones de pesadas vías portátiles (junto con muchas otras tecnologías improvisadas) ayudaron en el movimiento épico del antiguo obelisco en Central Park a su ubicación final desde el muelle donde fue descargado del carguero SS Dessoug .
Los ferrocarriles de caña a menudo tenían vías permanentes para las líneas principales, con vías portátiles que servían a los propios campos de caña. Estas vías eran de vía estrecha (por ejemplo, 2 pies ( 610 mm )) y la vía portátil venía en rectas, curvas y desvíos, como en un modelo de ferrocarril. [31]
Decauville fue una fuente de muchas vías de tren ligero portátiles, también utilizadas con fines militares.La vía permanente se llama así porque a menudo se usaban vías de vías temporales en la construcción de esa vía permanente.
Diseño
La geometría de las vías es tridimensional por naturaleza, pero los estándares que expresan los límites de velocidad y otras regulaciones en las áreas de ancho de vía, alineación, elevación, curvatura y superficie de la vía generalmente se expresan en dos diseños separados para horizontal y vertical .
El diseño horizontal es el diseño de la pista en el plano horizontal . Esto implica el diseño de tres tipos de vías principales: vía tangente (línea recta), vía curva y vía curva de transición (también llamada espiral de transición o espiral ) que conecta entre una tangente y una vía curva.
El diseño vertical es el diseño de la pista en el plano vertical que incluye conceptos como nivel transversal, peralte y pendiente . [32] [33]
Un desvío es una vía de ferrocarril que no es un apartadero que es auxiliar a la vía principal. La palabra también se usa como verbo (sin objeto) para referirse al movimiento de trenes y vagones de la vía principal a un apartadero, y en el lenguaje común para referirse a ceder a distracciones aparte de un tema principal. [34] Los ferrocarriles utilizan los desvíos para ordenar y organizar el flujo del tráfico ferroviario.
Indicador
Durante los primeros días del ferrocarril, hubo una variación considerable en el ancho de vía utilizado por diferentes sistemas. Hoy en día, el 54,8% de los ferrocarriles del mundo utilizan un medidor de 1,435 mm ( 4 ft 8 + 1 / 2 en ), conocido como estándar o ancho internacional . [35] [36] Los calibres más anchos que el calibre estándar se denominan calibre ancho ; vía más estrecha y angosta . Algunos tramos de vía son de ancho doble , con tres (o a veces cuatro) rieles paralelos en lugar de los dos habituales, para permitir que los trenes de dos anchos diferentes utilicen la misma vía. [37]
El calibre puede variar de forma segura en un rango. Por ejemplo, las normas de seguridad federales de EE. UU. Permiten que el ancho estándar varíe de 4 pies 8 pulgadas (1420 mm) a 4 pies 9 + 1 ⁄ 2 pulgadas (1460 mm) para operaciones de hasta 60 mph (97 km / h).
Mantenimiento
La vía necesita un mantenimiento regular para mantenerse en buen estado, especialmente cuando se trata de trenes de alta velocidad. Un mantenimiento inadecuado puede llevar a que se imponga un "orden lento" (terminología norteamericana o restricción temporal de velocidad en el Reino Unido) para evitar accidentes (ver Zona lenta ). El mantenimiento de la vía fue en un momento un trabajo manual duro , que requería equipos de trabajadores, o trackmen (EE. UU .: gandy dancers ; UK: platelayers ; Australia: fettlers), que usaban barras de revestimiento para corregir irregularidades en la alineación horizontal (línea) de la pista, y apisonamiento y gatos para corregir irregularidades verticales (superficie). Actualmente, el mantenimiento se facilita mediante una variedad de máquinas especializadas.
La superficie de la cabeza de cada uno de los dos rieles se puede mantener utilizando un railgrinder .
Los trabajos de mantenimiento comunes incluyen cambiar traviesas, lubricar y ajustar interruptores , apretar componentes sueltos de la vía y revestir y revestir la vía para mantener las secciones rectas rectas y las curvas dentro de los límites de mantenimiento. El proceso de reemplazo de durmientes y rieles se puede automatizar utilizando un tren de renovación de vías .
La pulverización de lastre con herbicida para evitar que las malas hierbas crezcan y la redistribución del lastre se realiza normalmente con un tren especial para eliminar las malas hierbas.
Con el tiempo, el lastre es aplastado o movido por el peso de los trenes que pasan sobre él, requiriendo periódicamente un relevamiento ("apisonamiento") y eventualmente para ser limpiado o reemplazado. Si no se hace esto, las orugas pueden volverse irregulares causando balanceos, conducción brusca y posiblemente descarrilamientos. Una alternativa al apisonamiento es levantar los rieles y las traviesas y volver a insertar el lastre debajo. Para ello, se utilizan trenes especializados " sopladores de piedra ".
Las inspecciones de rieles utilizan métodos de prueba no destructivos para detectar fallas internas en los rieles. Esto se hace utilizando camiones HiRail especialmente equipados , carros de inspección o, en algunos casos, dispositivos de inspección portátiles.
Los rieles deben reemplazarse antes de que el perfil de la cabeza del riel se desgaste a un grado que pueda desencadenar un descarrilamiento. Los rieles de la línea principal desgastados por lo general tienen suficiente vida restante para ser utilizados en un ramal , revestimiento o tope después y están "en cascada" para esas aplicaciones.
Las condiciones ambientales a lo largo de las vías del tren crean un ecosistema ferroviario único . Esto es particularmente cierto en el Reino Unido, donde las locomotoras de vapor solo se utilizan en servicios especiales y la vegetación no se ha recortado tan a fondo. Esto crea un riesgo de incendio en un clima seco prolongado.
En el Reino Unido , los equipos de reparación de vías utilizan el cess para caminar hasta un lugar de trabajo y como un lugar seguro para pararse cuando pasa un tren. Esto ayuda cuando se realizan trabajos menores, mientras se necesita mantener los trenes en funcionamiento, al no necesitar un Hi-railer o un vehículo de transporte que bloquee la línea para transportar a la tripulación para llegar al sitio.
Mantenimiento de equipos de vías en Italia
Un tren de renovación de vías en Pensilvania
Cama y base
Las vías férreas se colocan generalmente sobre un lecho de balasto de vía de piedra o lecho de vía , que a su vez se apoya en un movimiento de tierras preparado conocido como formación de vía. La formación comprende la subrasante y una capa de arena o polvo de piedra (a menudo intercalada en plástico impermeable), conocida como manta, que restringe la migración ascendente de arcilla o limo húmedo. También puede haber capas de tela impermeable para evitar que el agua penetre en la subrasante. La pista y lastre forman el camino permanente . La cimentación puede referirse al lastre y la formación, es decir, todas las estructuras hechas por el hombre debajo de las vías.
Algunos ferrocarriles están usando pavimento de asfalto debajo del balasto para evitar que la suciedad y la humedad se muevan hacia el balasto y lo estropeen. El asfalto fresco también sirve para estabilizar el lastre para que no se mueva con tanta facilidad. [38]
Se requieren medidas adicionales donde la vía se coloca sobre permafrost , como en el ferrocarril Qingzang en el Tíbet . Por ejemplo, las tuberías transversales a través de la subrasante permiten que el aire frío penetre en la formación y evitan que la subrasante se derrita.
Las capas de subrasante están ligeramente inclinadas hacia un lado para ayudar al drenaje del agua. Se pueden insertar láminas de goma para ayudar al drenaje y también para evitar que los puentes de hierro se vean afectados por el óxido.
Desarrollo historico
La tecnología de las vías férreas se desarrolló durante un largo período, comenzando con los rieles de madera primitivos en las minas en el siglo XVII.
Autobuses
Algunos autobuses pueden utilizar pistas. Este concepto salió de Alemania y se llamó OBahn. La primera pista de este tipo se construyó en Adelaide, Australia.
Ver también
- Grado de curvatura
- Diferencia entre rieles de tren y tranvía
- Soldadura exotérmica
- Glosario de terminología ferroviaria
(incluidas
las diferencias entre EE. UU. / Reino Unido y otras regionales / nacionales) - Maglev
- Radio mínimo de curva de ferrocarril
- Monocarril
- Camino permanente (historia)
- Tren de cremallera
- Perfil del riel
- Vía rodante , parte de la vía de un metro con neumáticos de goma [39]
- Metro con neumáticos
- Calle corriendo
- Subrasante
- Placa de corbata
- Construcción de vías TGV
- Tranvía (industrial)
- Pista de tranvía
Referencias
- ^ "Mostrando parte de la pista" . Archivado desde el original el 16 de junio de 2016 . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- ↑ Morris, Ellwood (1841), "On Cast Iron Rails for Railways" , American Railroad Journal and Mechanic's Magazine , 13 (7 series nuevas): 270-277, 298-304, archivado desde el original el 11 de junio de 2016 , consultado 20 Noviembre de 2015
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No se utilizarán rieles de acero premium, porque el material tiene un mayor potencial de fractura a temperaturas muy bajas. Se prefiere el acero al carbono normal, con una prima muy alta en la limpieza del acero. Para este proyecto, lo más apropiado sería un riel de baja aleación con resistencia estándar y una dureza Brinell en el rango de 300.
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enlaces externos
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Vías de tren . |
- Tabla de secciones de riel en T de América del Norte (fondo plano)
- Manual de ThyssenKrupp, ferrocarril Vignoles
- Manual de ThyssenKrupp, carril Light Vignoles
- Seguimiento de detalles en fotografías
- "Dibujo del tendido de vías de Inglaterra en secciones a 200 yardas por hora" Popular Mechanics , diciembre de 1930
- Winchester, Clarence, ed. (1936), "El camino permanente" , Maravillas ferroviarias del mundo , págs. 331–338 descripción ilustrada de la construcción y mantenimiento del ferrocarril
- Técnica ferroviaria
- Camino permanente
- Diseños de vías férreas
- Acero estructural
- Infraestructura ferroviaria
