LA VÍA FÉRREA Y SUS ELEMENTOS DANOVAN BOHORQUEZ JULIAN FONSECA JHON SANCHEZ RICARDO PRADA JULIAN VILLARREAL
Junta y Eclisa o Brida Son perfiles metálicos de secciones apropiadas para ajustarse a los rieles de rodamiento longitudinalmente a través del alma.
También llamadas bridas son un elemento componente del dispositivo que permite unir dos Rieles sucesivos en la discontinuidad denominada Junta.
Junta y Eclisa o Brida Son perfiles metálicos de secciones apropiadas para ajustarse a los rieles de rodamiento longitudinalmente a través del alma.
También llamadas bridas son un elemento componente del dispositivo que permite unir dos Rieles sucesivos en la discontinuidad denominada Junta.
Componente s
d
a e b
f g
c
h
a. Espacio de expansión d. Riel de Acero g. Espiga
b. Bulón o Nuez
e. Perno de la Eclisa h. Durmiente
c. Plato Base f. Eclisa
Definició n La eclisa tiene como función unir los extremos de dos rieles consecutivos, de forma que sus ejes longitudinales coincidan y su posición quede inmovilizada tanto en el plano horizontal como vertical. La junta es el punto más débil de la vía, por esa razón merece una atención especial. En el montaje de la eclisa se debe verificar la correcta alineación del hongo y la nivelación de la superficie de rodamiento, no siendo admisible desniveles verticales ni horizontales.
Montaje La zona de contacto del riel con la eclisa y la propia eclisa deberán ser limpiados con cepillo de acero para eliminar cualquier residuos que puedan dificultar el perfecto ajuste del conjunto. El apretado de los bulones deberá seguir el siguiente orden, tanto en montaje manual como en el montaje mecanizado: Ajustar primeramente los bulones del centro de la eclisas Seguidamente ajustar los bulones intermedios Por último, ajustar los bulones de los extremos
La eclisas que se usan en la actualidad son las tipo barras y se proyectan para que el par (eclisa montada) aporte prácticamente el mismo momento resistente del riel. El largo de las eclisas tiene relación con la cantidad de bulones, se usan de 4 y 6 agujeros. Cuando más larga es, mejor comportamiento tiene.
Tipología De acuerdo con el grado de funcionalidad (o forma de trabajar de la junta) esta puede ser: Junta Mecánica: Vincula los rieles con el propósito de absorber las dilataciones longitudinales del riel y dar la mayor continuidad posible en reacción vertical.
.
Junta Aislante: tiene por finalidad establecer un aislamiento eléctrico entre rieles sucesivos. .
Junta Aislante Pegada: Garantizar el aislamiento eléctrico y permite resistir grandes esfuerzos producidos en las barras continuas o L.R.S.
Diseño
Las bridas tienen un diseño que permite abrazar el pie si fuera necesario o bien permitir una colocación especial de sujeciones, y su material es similar en lo posible al de los rieles. Una eclisa de diseño muy peculiar es la denominada “Eclisa de compromiso o de transición” que sirve para vincular los rieles de diferentes tipos.
Tratamiento de junta En la vía, la falta de adecuadas intervenciones origina: 1. El riel fuera de línea y/o nivel en las juntas. 2. Juntas flojas. 3. Extremos de rieles doblados o vencidos hacia abajo. 4. Aplastamiento del hongo del riel.
5. Fisuras en los enlaces de hongo y/o patín con el alma y en los agujeros del riel. 6. Defectos de nivelación, sopladuras y/o golpes entre los durmientes y el balasto.
Su adecuado cuidado en cambio provoca: 1. Aumento de la vida útil de los materiales constitutivos de la junta, espaciando los trabajos de intervención. 2. Confiere mejor confort y seguridad a la circulación. 3. Reduce los costos de conservación. 4. Reduce los daños de material rodante.
Los métodos para tratar los problemas relativos a la junta son los siguientes: •
Suplementos en la parte superior de la eclisa (compensar desgaste).
•
Flejes colocados en la parte inferior (compensar desgaste).
•
Eclisas rematrizadas y/o reacondicionadas.
•
Esmerilar las juntas.
•
Relleno de los extremos de rieles con aporte de soldadura eléctrica.
•
•
Invertir posición de la eclisa cuando el desgaste no es significante, en vía doble. Despunte de los extremos, corrimiento del riel, soldadura y abrir una junta nueva en un lugar sin desgaste
APARATOS DE VÍA Dispositivos necesarios que consiguen asegurar la continuidad de la vía en conexiones de diversas trayectorias, con la máxima seguridad
DESVIOS SIMPLES
CRUCES Y SLIPS
Aparato de vía que permite la separación de una vía férrea en dos o varias, cuyos ejes se acuerdan tangencialmente con el de la primera o formando un ángulo muy pequeño con él
DESVIOS SIMPLES
DESVIOS SIMPLES
PARTES FUNDAMENTALES La principal recibe el nombre de Vía Directa y la otra de Vía Desviada. La separación y el cruce de los rieles de ambas vías se produce utilizando los dos elementos antes reseñados: El Cambio y El Cruzamiento respectivamente •
El Cambio: Es donde se separan, dos a dos, los 4 rieles de las 2 vías.
•
Los Rieles Intercalarios: Conectan dicho cambio con el cruzamiento.
•
El Cruzamiento: Es donde se materializa el corte del riel derecho (izquierdo) de la vía directa con el riel izquierdo (derecho) de la vía desviada.
DESVIOS SIMPLES
PARTES FUNDAMENTALES 1. EL CAMBIO El cambio permite el desdoblamiento de los rieles mediante unos elementos móviles llamados Agujas. Existen dos posiciones de la aguja respecto al riel adyacente, llamado Contraguja, en una establece contacto con él y en la otra se separa para dejar paso libre a la pestaña de la rueda.
DESVIOS SIMPLES
PARTES FUNDAMENTALES 2. LOS RIELES INTERCALARIOS El Cruzamiento es el elemento del desvío donde se produce la superposición de los caminos recorridos Se conoce como Corazón la unión de los dos carriles que se interseccionan. Los hilos de la vía directa y de la vía desviada forman, al cortarse, la llamada punta del corazón
DESVIOS SIMPLES
Simple Desviación Izquierda
Simple Desviación Derecha
Simple Desviación Simétrica
CRUCES Y SLIPS
CRUCES Y SLIPS 1. Cruces Rectangulares Pueden ser de intersección de vías del mismo o distinto ancho (trocha). Los elementos de que constan son: Cuatro Cruzamientos Cruzamientos en ángulo recto Cuatro Contracarriles Contracarriles Un Contrariel interior de contorno cerrado Otras piezas • • • •
Cruce de igual trocha
Cruce de diferente diferente trocha
CRUCES Y SLIPS 2. Cruces Oblicuos (Diamante) Igual que las anteriores pueden ser de distinto o del mismo ancho (trocha). Los elementos constituyentes constituyentes son: Dos cruzamientos agudos Dos cruzamientos dobles - obtusos Rieles Otras piezas menores • • • •
Cruce Diamante
Cruce Diamante
CRUCES Y SLIPS 3. Cruces Curvos Es aquella que proporciona el cruce de una vía recta con una curva o bien en cruce entre dos vías curvas. Tienen elementos constituyentes idénticos a los del apartado anterior
Cruce Curvo
CRUCES Y SLIPS 4. Cambio de unión doble interior (Slip Doble) Como su longitud es del orden de la mitad de la que ocuparían aquellos, son de gran utilidad en los casos de falta de espacio. Están formados por: Dos cruzamientos dobles – obtusos Dos cruzamientos simples – agudos Cuatro pares de agujas – 4 juegos de agujas-contragujas Rieles y otras piezas menores • • • •
Slip Doble
Slip Doble
CRUCES Y SLIPS 5. Cambio de unión sencillo (Slip Simple) Este tipo de aparato permite la circulación en tres direcciones. La forma constructiva es idéntica a la anterior. El empleo de este tipo de slip, como los dobles, esta desaconsejado, salvo para aquellos casos en los que la falta de espacio compense los enormes gastos de conservación y reparación que conllevan.
Slip Simple
Slip Simple
OTROS APARATOS DE VÍA Además de los desvíos simples, existen otra serie de aparatos que permiten el paso y la maniobra entre vías. Los más destacables son: Enlace entre vías Mesas giratorias • •
OTROS APARATOS DE VIA 1. Enlace entre vías Tienen por misión la de unir dos vías adyacentes. Según la forma en planta de las vías que se pretenden comunicar, pueden ser: Enlace simple: Permite el paso de una a otra vía, en un sentido Enlace cruzado (Slip tipo tijera): Permite el paso en los dos sentidos •
•
Enlace simple
Enlace cruzado
OTROS APARATOS DE VIA 2. Mesas giratoria Muy utilizados en playas o depósitos de locomotoras, permiten orientar el material en la dirección deseada y enfilar sobre una vía a otras que están dispuestas en abanico alrededor del aparato.
Mesa giratoria en Patio Parada
Mesa giratoria en Patio Parada
TRAVIESAS O DURMIENTES Es uno de los instrumentos que compone la estructura ferroviaria que tiene gran importancia puesto que se encarga de que los rieles se encuentren paralelos en todos su trayecto conservando la misma trocha.
Se encarga de soportar las
fuerzas ejercidas por el peso del paso de los trenes y transmitirlas de forma atenuada al balastro. mantener correctamente la
inclinación de los rieles.
TIPOS DURMIENTE DE BLOQUES DE PIEDRA Utilizado en primer ferrocarril de Liverpool a Manchester y tirado por caballos. Trozos de piedra que se colocaban equidistantes debajo de un riel. permitía a los caballos correr entre los dos rieles sin el riesgo de tropezar
DURMIENTES GRAAVE, O TORTUGAS
Un par de casquetes de fundición en la parte superior con un cojinete para sujetar el riel y unidos por un fleje de acero para mantener la trocha, ventaja de formar parte del balastro quedando sólidamente fijado.
METALICOS LAMINADOS mediados del siglo XIX, y sus principales características son: Ajuste perfecto al riel facilidad de asiento gran fijación Simplificación de las operaciones Está constituido por un perfil de acero laminado en forma de U invertida, con rebordes que tienen el propósito de hincarse en el balasto •
•
•
MADERA Este durmiente presenta características favorables para su utilización Tenacidad y elevada elasticidad Facultades para ser clavado, más una relativa facilidad de conservación y reparación Altamente resistente a todo tipo de esfuerzos, tanto sean solicitados localmente, como durante un descarrilamiento Admite ligeras deformaciones por flexión en su punto medio sin llegar a partirse Alta aislación lo que es fundamental para los circuitos de
NUEVO
EN VIA
La fabricación del durmiente de madera, después de cortarlo hay que sumarle el desecado del mismo, el cual puede llevar de cuatro a seis meses. Durante este proceso, en los extremos del durmiente suelen aparecer numerosas grietas que deben ser ajustadas de inmediato con un collar metálico haciendo presión, método llamado zunchado
DESVENTAJAS •
•
•
•
Su alta vulnerabilidad ante los factores orgánicos Su alta combustibilidad Factor ambiental determinante en su vida útil es la humedad y su falta de impermeabilidad La sequedad extrema es otro factor perjudicial
DURMIENTES DE HORMIGON
Las traviesas de acero o madera usadas en las vías férreas están siendo reemplazadas cada vez más por las traviesas de hormigón pretensadas. Tienen una vida útil más larga que las traviesas de madera y no es necesario impregnarlas con aceite de alquitrán de hulla. Los modelos tradicionales de traviesas pueden sustituirse por traviesas de hormigón pretensadas.
Si bien este tipo de durmiente data ya desde 1877, durante sus inicios de desarrollo sólo arrojó resultados negativos. Y de ahí en más tuvo su derrotero de ensayos, prueba y error hasta perfeccionarse. Durmiente bi block o mixto Constituido por dos bloques de hormigón armado que transmiten al balasto la carga aplicada al riel
Durmiente de hormigón pretensado tipo mono bloque Constituido por un elemento de hormigón sometido a tensiones previas de compresión Su tolerancia de carga por eje es de 22 ton en adelante
VENTAJAS Sus ventajas residen en varios puntos Tienen una vida útil de unos 70 años Debido a la homogeneidad de su constitución su elasticidad es permanente en toda su vida útil Su alta estabilidad (su peso es de unos 300 kg) es ideal para el uso de Riel Largo Soldado En sentido transversal reduce el riesgo al pandeo
COMPUESTO PLÁSTICO En los últimos tiempos, se están comenzando a ofrecer y vender a las compañías ferroviarias de todo el mundo durmientes ferroviarios de compuesto plástico, fabricados a partir de resinas de plástico recicladas.
VENTAJAS Es más resistente que la madera y el concreto, ideal para absorber grandes cargas Son más livianos y fáciles de transportar y colocar. Su proceso los hace inmunes a los hongos, bacterias e insectos y la humedad Resisten el ataque de cualquier formulación química, y al no pudrirse ni oxidarse se pueden colocar en zonas marítimas o de
FIJACIONES La fijación es el material que se usa para la fijación de los rieles a los durmientes. Las principales funciones de las fijaciones son. Asegurar la invariabilidad de la trocha.
Poseer resistencia mecánica y elasticidad constante a lo largo de la vida útil de la fijación. Tener bajo costo. Vida útil lo más prolongada posible.
FIJACIONES PARA DURMIENTES DE MADERA •
•
RÍGIDAS: es el clavo, gancho y el tirafondo ELÁSTICAS: clavo elástico simple y doble.
ANCLAS El desplazamiento longitudinal de rieles con relación a los durmientes se debe a la acción de los esfuerzos longitudinales creados por material rodante y por la variación de temperatura de los rieles
Existen distintos diseños de anclas: Las anclas tipo v Las anclas tipo T Anclas de cierre o tipo u Una manera de saber si la cantidad de anclas es suficiente es colocando testigos y/o observar si hay durmientes que empujan el balastro •
•
•
CONCESIONES
¿QUE ES?. una concesión es el otorgamiento del derecho de explotación, por un período determinado, de bienes y servicios por parte de una Administración pública o empresa a otra, generalmente privada.
COLUMNA VERTEBRA
La Dorada (Caldas) y Chiriguaná (Cesar). 554,3
kilómetros de esta línea El trayecto quedó listo para el transporte de carga, luego de casi dos años de trabajos para reconstruir la vía La Agencia Nacional de Infraestructura (ANI) espera entregar este corredor en concesión o, mientras el proceso avanza, contratar para el próximo año a un operador privado que quiera transportar carga por esta línea férrea.
Chiriguaná a Santa Marta El trayecto de los 245 kilómetros de está concesionado a Ferrocarriles del Norte de Colombia (Fenoco), que por ahí mueve carbón.
Bogotá-Belencito (Boyacá) Este corredor férreo tiene en total 318,3 kilómetros y se completa con dos ramales ferroviarios, igualmente operables: uno de ellos entre Bogotá, La Caro y Zipaquirá, Cundinamarca.
Costará finalmente 128.000 millones de pesos.
Las ocho pruebas realizadas en los últimos cuatro meses con trenes cargados a lo largo de los 257 kilómetros de la línea férrea entre Bogotá y Belencito (Boyacá) han mostrado que este trayecto se encuentra listo para que vuelva a entrar en operación. (04/12/16)
la ANI contrató al consorcio Dracol Líneas Férreas hace casi dos años (el acta de inicio se firmó el primero de noviembre del 2013), que ha ejecutado un 72, 21 por ciento del total de las obras requeridas para reabrirle el paso al tren.
LÍNEAS EN OPERACIÓN En el país hay 3.338 kilómetros de la red férrea 1.725 están a cargo de INVÍAS Los 1.613 kilómetros restantes los administra la ANI Quiere decir que de los corredores férreos nacionales (3.338 km) hay 1.203 kilómetros utilizados en la operación de transporte, fundamentalmente carga
En que se trabaja Este corredor central de
La Dorada a Chiriguaná (554,3 km) contratada por la ANI para arreglar 48 puntos críticos que tenía la vía. costará 114.000 millones.
Buenaventura-Zaragoza (Valle del Cauca)-La Felisa-Zarzal-La Tebaida (Quindío). 498
kilómetros de longitud En esta línea hay 380 kilómetros rehabilitados. el concesionario de la vía (Ferrocarril del Pacífico SAS) opera en 343 kilómetros transportando carga importada desde Buenaventura hacia el interior del país. 240.000 toneladas anuales de mercancía como metales, aluminio, acero de refuerzo, cobre, equipos electrónicos, azúcar, pruebas de soya y maíz industrial para fabricar pegantes.
De esta manera, el Gobierno Nacional avanza en su propósito de revivir el uso del ferrocarril para que sea otro medio de transporte y sea parte del esquema intermodal que se proyecta al 2035
