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• Cristian Camelas

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MANTENIMIENTO DE VIAS FERREAS

DEPARTAMENTO DE VIAS Y OBRAS F.C.A.B.

MANTENIMIENTO DE VIAS FERREAS BIBLIOGRAFÍA : 1.- Conocimientos de Vía Sr. Eliodoro Bravo Contador (Ingeniero Civil). 2.- Conservación y Renovación de Vías Ferreas Sr. Cesar Fuenzalida C. (Ingeniero Civil). 3.- Catálogos Máquinas y Elementos de Vía de «GEISMAR» 4.- Catálogos Máquinas y Elementos de Vía de «STUMEC» 5.- Catálogos Máquinas y Elementos de Vía de «RACOR» 6.- Catálogos Máquinas y Elementos de Vía de «MIDWET» 7.- Catálogos de Clips Pandrol de «VORTOCK» 8.- Catálogo de «Jackson» 9.- Catálogo de «Pandrol» 10.- Información técnica del F.C.A.B. REALIZADO POR : GABRIEL PAVEZ ALVAR Asesor Unidad Técnica de Mantención, DEPARTAMENTO DE VÍA Y OBRAS; F.C.A.B. AGRADECIMIENTO: A las personas del F.C.A.B. que aportaron en esta realización, destacando entre otros : - JUAN PAVEZ PRÜSSING. INGENIERO CIVIL JEFE DPTO. VÍA Y OBRAS, F.C.A.B. - EDDIE AVILA PEREIRA INGENIERO GEOMENSOR JEFE UNIDAD TÉCNICA DE MANTENCIÓN DPTO. DE VÍA Y OBRA, F.C.A.B. - MARIO RIVEROS VITAR INGENIERO CIVIL JEFE UNIDAD DE RECURSOS HIDRICOS DPTO. DE VÍA Y OBRAS, F.C.A.B. REVISÓ : EDDIE AVILA PEREIRA DIAGRAMADO E IMPRESO POR : SOCIEDAD INSPECCIÓN Y APOYO LTDA. Fn : (55)259210 - Fx : 259435 - [email protected] ANTOFAGASTA

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SEPTIEMBRE

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1998

Índice general INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................ 5 PRIMERA PARTE .............................................................................................................................................................................................................. 5 1.- La infraestructura ........................................................................................................................................................................................... 5 2.- La super estructura ......................................................................................................................................................................................... 5 TROCHA .................................................................................................................................................................................................................. 7 Monoriel ................................................................................................................................................................................................................ 7 Vía de dos rieles ..................................................................................................................................................................................................... 7 La vía con tercer riel .......................................................................................................................................................................................... 7 DEFINICION DE ALGUNOS TERMINOS FERROVIARIOS .................................................................................................................................. 7 GRADIENTE ................................................................................................................................................................................................................ 7 PENDIENTE ................................................................................................................................................................................................................ 7 LADOS DE UN VIA .................................................................................................................................................................................................... 8 CURVAS .................................................................................................................................................................................................................. 8 ESTUDIOS DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN LA SUPERESTRUCTURA DE LA VIA . ................................................................ 8 RIELES 8 LONGITUD DE LOS RIELES ....................................................................................................................................................................... 10 CLASE DE MATERIAL .................................................................................................................................................................................. 10 RIELES MEJORADOS .................................................................................................................................................................................... 10 DESGASTE Y DEFECTO DE LOS RIELES .............................................................................................................................................. 10 Desgaste de la eclisa ........................................................................................................................................................................................... 11 PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE LOS RIELES ............................................................................................................................. 13 ESTUDIO DE LOS ACCESORIOS DE ENRIELADURA Y OTROS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA SUPERESTRUCTURA ..................................................................................................................................................................................... 13 ECLISAS ............................................................................................................................................................................................................. 13 TIPOS DE ECLISAS ............................................................................................................................................................................... 14 COMPORTAMIENTO DE LAS ECLISAS ......................................................................................................................................... 15 PERNOS RIELEROS ....................................................................................................................................................................................... 15 SILLAS DE ASIENTO ...................................................................................................................................................................................... 16 SILLAS DE DETENCION .............................................................................................................................................................................. 17 ANTIDESLIZADORES O ANCLAS RIELERAS ........................................................................................................................................ 17 COLOCACION ANCLAS RIELERAS ....................................................................................................................................................... 18 SILLAS DE CURVA .......................................................................................................................................................................................... 18 CLAVOS RIELEROS Y TIRAFONDOS ....................................................................................................................................................... 19 NORMA DE MONTAJE DE LOS ESPIRALES ......................................................................................................................................... 21 INSERTADORA ..................................................................................................................................................................................... 21 VORTOK .................................................................................................................................................................................................. 21 Galga extractora ...................................................................................................................................................................................... 21 CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE LOS ESPIRALES ........................................................................................................... 22 TAMAÑO DEL ESPIRAL ...................................................................................................................................................................... 23 DURMIENTES .................................................................................................................................................................................................. 23 DURMIENTE DE MADERA ................................................................................................................................................................. 24 CALAJE 1,080 mm. ............................................................................................................................................................................ 24 DURMIENTES O VIGAS DE CAMBIOS ........................................................................................................................................... 25 DURMIENTE METALICO ................................................................................................................................................................... 25 FABRICACIÓN DE LOS DURMIENTES METÁLICOS .......................................................................................................... 25 DURMIENTE DE CONCRETO ........................................................................................................................................................... 26 ¨Monoblock¨ y el ¨Biblock¨ ................................................................................................................................................................ 27 FABRICACIÓN DEL DURMIENTE DE CONCRETO ............................................................................................................. 27 CLIPS 28 VENTAJAS ECONOMICAS DEL CLIP ............................................................................................................................................. 28 MONTAJE DEL CLIP GAUGE – LOCK ............................................................................................................................................ 29 LASTRE .............................................................................................................................................................................................................. 30 HERRAMIENTAS MAS USADAS EN TRABAJOS DE VIA ................................................................................................................................... 30 PALA HORQUETA .......................................................................................................................................................................................... 30 LLAVE RIELERA ............................................................................................................................................................................................ 31 SANTIAGO RIELERO .................................................................................................................................................................................... 31 GATA LEVANTE ............................................................................................................................................................................................... 31 DIABLO SACACLAVOS .................................................................................................................................................................................. 31 PICOTA RAMA ................................................................................................................................................................................................. 32 TALADRO MANUAL PARA PERFORACION DE DURMIENTES ....................................................................................................... 32 REGLA TROCHA METALICA ..................................................................................................................................................................... 32 PLANTILLA DURMIENTERA ...................................................................................................................................................................... 32 ESCUADRA DE JUNTURAS ........................................................................................................................................................................ 32 REGLA NIVEL TROCHA ............................................................................................................................................................................... 33 MANILLAS METALICAS PARA FLECHAR ............................................................................................................................................ 33 TIPOS DE CURVADORES HORIZONTALES DE RIELES ..................................................................................................................... 34 CUÑA METALICA PARA MEDIR SEPARACION DE RIELES ............................................................................................................ 34 TERMOMETRO MAGNETICO ................................................................................................................................................................... 34 TIRADOR DE LÍNEA ...................................................................................................................................................................................... 34

Indice continuación MAQUINAS DE VIA ...................................................................................................................................................................................................... TALADRADORA DE DURMIENTES .......................................................................................................................................................... TALADRADORA DE RIELES ..................................................................................................................................................................... CURVADOR VERTICAL HIDRAULICO .................................................................................................................................................... CORTADORA DE RIELES DE DISCO ........................................................................................................................................................ GRUPO RAMEADORES PORTATILES ...................................................................................................................................................... CURVADOR HORIZONTAL HIDRAULICO ............................................................................................................................................. CORTADORAS DE RIELES A SIERRA ...................................................................................................................................................... CARRO REGISTRADOR DRESSINA .......................................................................................................................................................... Calificaciones de la vía ....................................................................................................................................................................... Sistema Computacional: ..................................................................................................................................................................... SEGUNDA PARTE ........................................................................................................................................................................................................... PRINCIPALES DEFECTOS QUE SE PRODUCEN EN UNA VIA ......................................................................................................................... a).-TIRADURAS ................................................................................................................................................................................................ b).-GOLPES ........................................................................................................................................................................................................ c).- DESNIVELACIONES ................................................................................................................................................................................ CAUSAS DE LAS DESNIVELACIONES Y MANERA DE CORREGIRLAS ......................................................................... RAMEO DE DURMIENTES ............................................................................................................................................................ TAPA Y PERFIL ................................................................................................................................................................................ d) ABERTURAS DE LINEA ............................................................................................................................................................................ CAUSAS DE LA ABERTURA Y FORMA DE REMEDIARLAS ............................................................................................... COMO REMEDIAR LAS ABERTURAS DE LA LINEA ............................................................................................................ e).-DESLIZAMIENTO LONGITUDINAL DE LOS RIELES Y DESCUADRADURA DE DURMIENTES .............................................................................................................................................................................................. DISTINTAS FORMAS DE ANCLAJE DE LA VIA ...................................................................................................................... FORMA DE CORREGIR LA DESCUADRADURA DE LOS DURMIENTES Y LAS JUNTURAS DE LOS RIELES ................................................................................................................................................ MANERA DE EVITAR LA DESCUADRADURA ......................................................................................................................... f).- DESGASTE DE LOS RIELES .................................................................................................................................................................. g).- PERDIDA DE APRIETE DE PERNOS .................................................................................................................................................. h).- PERDIDA DE FIJACIÓN DE CLAVOS Y TIRAFONDOS ................................................................................................................ OTROS DEFECTOS EN LA VIA ................................................................................................................................................................... ANCLAJE EN SECTOR CON RIEL SOLDADO .................................................................................................................................................. RIELES Y ACCESORIOS .......................................................................................................................................................................................... RIELES CORTOS Y LARGOS EN CURVAS............................................................................................................................................... ENRIELADURA CON JUNTURAS ALTERNADAS .................................................................................................................................. ENRIELADURA CON JUNTURAS DESPLAZADAS ................................................................................................................................ JUNTURAS COLOCADAS EN UNA MISMA SECCION TRANSVERSAL .......................................................................................... ENLACES .......................................................................................................................................................................................................... ELEMENTOS COMPONENTES DE UN ENLACE .................................................................................................................... TRASPASO ........................................................................................................................................................................................................ CRUCETAS ....................................................................................................................................................................................................... ENLACES EN CURVA .................................................................................................................................................................................... TIPOS DE ENLACES ....................................................................................................................................................................................... CAMBIO BELGA ............................................................................................................................................................................................. CAMBIO TIPO AMERICANO ...................................................................................................................................................................... AGUJA TIPO AMERICANO .......................................................................................................................................................................... AGUJA TIPO BELGA ...................................................................................................................................................................................... APARATO DE MANIOBRAS ......................................................................................................................................................................... PLACA TROCHA ............................................................................................................................................................................................. CLASIFICACION DE LOS CRUCEROS ..................................................................................................................................................... DETERMINACION PRACTICA DE LA TANGENTE DE UN CRUCERO ........................................................................... PROTECTORES DE AGUJA ......................................................................................................................................................................... 1.-Guarda riel protector aguja. ......................................................................................................................................................... 2.-Protector de parche ........................................................................................................................................................................ 3.-Deflector. .......................................................................................................................................................................................... MANTENEDORES DE TROCHA ................................................................................................................................................................. COMPOSICION DE UN GUARDA RIEL DE CRUCERO .................................................................................................. COLOCACION DE ENLACES EN RECTA .............................................................................................................................. COLOCACION DE ENLACES EN CURVA.................................................................................................................................. COLOCACION DE TRASPASO EN LINEAS RECTAS PARALELAS .................................................................................... COLOCACION DE TRASPASO EN LINEAS PARALELAS EN CURVA ............................................................................... MANTENCION DE UN ENLACE ................................................................................................................................................................. TERCERA PARTE .......................................................................................................................................................................................................... DETERMINACION DEL RADIO DE UNA CURVA ................................................................................................................... DISTRIBUCION DE LOS RIELES EN CURVA.......................................................................................................................................... ENRIELADURA EN CURVA .......................................................................................................................................................................... EL PERALTE ..................................................................................................................................................................................................... PERALTE DEL RIEL EXTERIOR .................................................................................................................................................

35 35 35 35 36 36 36 36 37 38 38 39 39 39 41 42 43 43 44 44 44 44 45 45 46 47 47 47 47 48 48 50 50 50 51 51 52 52 53 54 55 55 56 56 56 57 57 57 59 59 60 60 60 60 61 61 62 63 64 65 65 67 67 68 69 70 70

Acordamientos: ................................................................................................................................................................................... 71 MODO DE HACER EL PERALTE ................................................................................................................................................. 71

Indice continuación ENSANCHES ...................................................................................................................................................................................... MANTENCION DE LAS CURVAS ................................................................................................................................................................ Fórmula para la Flecha ..................................................................................................................................................................... Fórmula para el Peralte ................................................................................................................................................................... Fórmula para Ensanche = .................................................................................................................................................................. CURVA DE ACORDAMIENTO ..................................................................................................................................................................... CORRECCION DE LAS CURVAS DESCENTRADAS .............................................................................................................................. MEJORAMIENTO DE DOS CURVAS DEL MISMO SENTIDO ............................................................................................................ CURVAS Y CONTRACURVAS ....................................................................................................................................................................... INSTALACIONES ANEXAS .......................................................................................................................................................................................... REFUERZOS DE VÍA ...................................................................................................................................................................................... Guarda rieles de puente ..................................................................................................................................................................... Guarda riel de trabajo ........................................................................................................................................................................ Máquina lubricadora de vía ............................................................................................................................................................................. 1.- Tránsito en ambos sentidos .......................................................................................................................................................... 2.-Tránsito en un solo sentido ............................................................................................................................................................ 3.-Ubicación exacta de instalación .................................................................................................................................................... PROSPECCIONES DE VIA ............................................................................................................................................................................ A.-INFRAESTRUCTURA ................................................................................................................................................................. B.-SUPERESTRUCTURA ................................................................................................................................................................ C.-GEOMETRIA ................................................................................................................................................................................ SECUENCIAS DE LA PROSPECCION DE LA GEOMETRIA. .............................................................................................................. A.-ALINEACION ............................................................................................................................................................................... B.-NIVELACION ................................................................................................................................................................................ DISTANCIAS PARA TOMAR NIVEL Y TROCHA ............................................................................................................. DISTANCIA PARA TOMAR ALINEACIÓN ........................................................................................................................ C.-NIVELACION DE JUNTURAS .................................................................................................................................................. D.-TROCHA ........................................................................................................................................................................................ E.- REGULARIZACION ................................................................................................................................................................... REEMPLAZO DE MATERIALES ................................................................................................................................................................ RIELES ................................................................................................................................................................................................ DURMIENTES ................................................................................................................................................................................... ECLISAS .............................................................................................................................................................................................. TIRAFONDOS .................................................................................................................................................................................... PERNOS ECLISAS ............................................................................................................................................................................ ANCLAS RIELERAS .........................................................................................................................................................................

72 73 73 73 73 74 75 76 77 78 78 79 80 81 81 82 82 82 82 82 82 83 83 83 83 83 84 84 84 85 85 85 86 86 86 86

GOLILLA DE PRESION .................................................................................................................................................................. 86 PLANCHAS PROTECTORAS DE DURMIENTES ..................................................................................................................... 87 POSIBLES CAUSALES DE DESRIELOS EN PLENA VIA ..................................................................................................................... 88 POSIBLES CAUSALES DE DESRIELOS EN PATIOS DE MANIOBRAS ............................................................................................ 89 SOLDADURA DE RIELES ............................................................................................................................................................................. 89 USO DE MOLDES PARA SOLDADURA DE RIELES ............................................................................................................... 90 PROCEDIMIENTO ........................................................................................................................................................................... 90 GENERALIDADES ............................................................................................................................................................................ 91 REVISION ........................................................................................................................................................................................... 91 ANEXO 1 Formulas para determinar : TRIANGULO ..................................................................................................................................................................................................... 92 CUADRADO ...................................................................................................................................................................................................... 92 CIRCULO ........................................................................................................................................................................................................... 92 TRAPECIO ........................................................................................................................................................................................................ 92 RECTANGULO ................................................................................................................................................................................................. 92 CORONA ............................................................................................................................................................................................................ 92 OBTENCIÓN DE UN ANGULO RECTO EN TERRENO ........................................................................................................................ 92 ANEXO 2 MUESTRAS DE FALLAS PUNTUALES, EN LA VÍA ............................................................................................................................... 93 CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DE LOS RIELES ...................................................................................................................................... 97 1.- Fatiga de material : ...................................................................................................................................................................................... 98 a) Rajaduras longitudinales de la cabeza. ........................................................................................................................................ 98 b) Fracturas trasverasles, simples o múltiples ................................................................................................................................ 98 c) Desconchaduras de la superficie de rodado. ............................................................................................................................... 99 2. Uso continuo de la vía : ................................................................................................................................................................................. 99 3.- Por mala operación : ................................................................................................................................................................................... 99 SEÑALIZACIÓN CRUCE A NIVEL FERROCARRIL CON CAMINO ............................................................................................................ 100

INTRODUCCIÓN El primer ferrocarril propiamente tal fue construido en Inglaterra por Jorge Stephenson y entregado al servicio público en Septiembre de 1825 entre las ciudades de Stockton y Darlington. Lo servía una locomotora construida también bajo la dirección de Jorge Stephenson. Cinco años después se entregó el ferrocarril entre Liverpool y Manchester al servicio público en 1830. Su constructor Jorge Stephenson. PRIMERA PARTE El objeto de los ferrocarriles es transportar por tierra, en forma sencilla, rápida y segura tanto a personas como mercaderías. Para lograr esto, el personal a cargo de los diversos servicios debe conocer la técnica relativa al desempeño de sus funciones, así también el cuidado de los elementos y herramientas que deben manejar, para que resulte más eficiente y económica la ejecución de sus labores. Se ha establecido dos grandes divisiones entre todos los elementos y obras que conforman un Ferrocarril, en lo que guarda relación con el tendido de las vías ferreas y son : 1.2.-

La Infraestructura La Superestructura

1.- La infraestructura es todo lo que sirve para soportar la superestructura (vía e incluso el lastre) no solo la plataforma que se acondiciona al terreno sino también terraplenes; cortes; puentes; obras de artes menores; alcantarillas; túneles; muros de contención, que conforman la plataforma, la que debe quedar con una pendiente ( desde el eje central hacia ambos lados, para escurrimientos de aguas.

2.- La super estructura comprende: Lastre (chancado común, de pozos de lastre, maicillo, arena, tierra). Durmientes: (clases y dimensiones). Rieles : longitud, peso y composición. Eclisas: angulares, planchuelas y de reducción. Pernos: de eclisas, sillas, taloneras, etc. Anclas, Tirafondos, Clavos rieleros y Clips. Sillas: de asiento, curva, cambios y detención. Plancha protectora de durmientes. Enlaces de todo tipo. 5

Como se puede apreciar, la superestructura comprende la capa de lastre y la vía misma con todos sus componentes, que van sobre la plataforma.

TROCHA 1,00 MTS EN CORTE ESPACIO LIBRE DE SEÑALES, PROTECCIONES, ETC. DESMONTE

1

:1

1/

2

POSTE FUERA DE TALUD

CUNETA PARA REGIONES LLUVIOSAS

POSTE QUEDARAN FUERA DEL TALUD 1 :1 1/2 DEL FOSO. SI LA ALTURA DEL CORTE LO IMPIDE SE CONSULTARA A LA VÍA

CUNETA PARA REGIONES SECAS 0,35 M. EN CURVAS DE RADIO 400 M. E INFERIORES EN EL LADO EXTERIOR DE LAS CURVAS

La construcción de una vía consiste en fijar los rieles sobre los durmientes y los rieles entre sí y todo estos, sobre el lastre que les sirve de sustentación.

Mantenimiento de Vías Ferreas

La estabilidad de la vía depende de su fundación sobre una plataforma saneada que la asegura.

6

Para obtener un buen saneamiento de la plataforma es necesario dar un perfil transversal con una pendiente regular (entre 2 y 4%) que asegure el escurrimiento de aguas hacia los lados de la vía. Si la vía va en cortes o a nivel y pasa sobre terrenos de diferente consistencia, se deben reemplazar algunas capas de terreno, construir desagües, drenes, cunetas y asegurar el saneamiento base de su estabilidad.

Riel 85 Lb/yd.

Cabeza

Alma Durmiente

Patín

Al saneamiento de la plataforma debe dársele especial importancia ya que de producirse un drenaje defectuoso, ocasionará hundimientos y desalineaciones, encareciendo la conservación y llegando hasta causar accidentes. La vía en sí, esta compuesta por los rieles, cambios, cruceros y los accesorios que incluyen: eclisas, sillas en general, pernos, clavos, tirafondos, anclas, durmientes, etc.

Unión Eclisada

Unión soldada

Entre los distintos tipos de vías existentes, se pueden señalar: 1.2.3.-

Vías monocarril Vía de dos rieles Vía bitrochas o con tercer riel

El primer tipo o sea el monoriel hoy en día ya se está utilizando en trenes elevados de servicios urbano de pasajeros.

La vía con tercer riel se usa en estaciones donde empalLa vía de dos rieles es man trocha ancha con anla más usada y su clasifi- gosta, para facilitar el trascación varía según diver- bordo de pasajeros, carga y sas trochas. el abastecimiento de combustible a las locomotoras.

Se denomina trocha a la distancia entre caras interiores de los rieles medida a 16 mm. bajo la superficie de rodado de los rieles que conforman la vía.

En Chile tenemos las siguientes trochas: 1,676 m. Ancha (desde Calera al sur) 1,000 m. Angosta (desde Calera al norte) 1,435 m. Normal (En mineral Chuquicamata).

DEFINICION DE ALGUNOS TERMINOS FERROVIARIOS GRADIENTE Cuando la vía se inclina sobre el plano horizontal y se expresa en %. PENDIENTE Cuando la vía se inclina por debajo del plano horizontal y se expresa en %.

GRADIENTE

HORIZONTAL

PENDIENTE

7

LADOS DE UN VIA En sentido de avance del kilometraje; es izquierdo el que está a la mano izquierda y derecho el que queda hacia la mano derecha. Lado Izquierdo Antofagasta

Ollagüe Lado Derecho Sentido del kilometraje

CURVAS Es izquierda la que dobla hacia la izquierda en sentido de avance del kilometraje y es derecho la que dobla hacia la mano derecha.

Riel Interior

Curva Derecha

Curva Izquierda

Mantenimiento de Vías Ferreas

OBSERVACION Si el convoy viene en sentido contrario del kilometraje, el operador de locomotoras deberá tener claro que su lado derecho corresponde al izquierdo de la vía o de la curva y el izquierdo al lado derecho. CABEZA

8

ESTUDIOS DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN LA SUPERESTRUCTURA DE LA VIA .

37,31

RIELES La función principal es la de soportar el material rodante y servir de camino y guía a las ruedas. De ahí que sus dimensiones dependen directamente del peso de los ejes que circulan y de tal forma que los esfuerzos a que están sometidos no pasen los límites convenientes.

58,74

112,71

ALMA

ZAPATA 112,71 RIEL 65 LB/YD B.S.S

La forma y dimensiones de los rieles, deben responder no solo a los esfuerzos que son sometidos, sino también hacia los demás elementos de la superestructura.

75 lbs/yd. longitud 45’ - 0¨ 37,2 kgs. por metro. largo 13,72 mts.

B.S.S

La forma del perfil actual de los rieles es el resultado de sucesivas transformaciones en el tiempo y responde a experiencias recogidas. 1.2.3.4.-

39,29 61,91

Satisfacen las exigencias modernas 122,24 Son de un costo comercial aceptable Tienen mayor capacidad de resisten cia a los esfuerzos laterales En caso de accidentes la reposición de una vía se hace con relativa facilidad.

20,64

En líneas generales, se caracterizan por :

122,24 B.S.R.

1.2.3.-

El ancho de la cabeza Su altura El ancho de la zapata

39,69

Estas dimensiones guardan entre sí la relación necesaria para soportar el tráfico a que son sometidos.

61,91

128,59 También se puede clasificar un riel por su peso por m.l. ya que este peso es una función directa de sus características dimensionales. 122,24

En los rieles actualmente en uso se tiene que el ancho de la zapata es aproximadamente igual a la altura del riel, siendo el ancho de la cabeza aproximadamente la mitad de esta dimensión.

61,91

130,18

La superficie de rodado no es plana sino generalmente redondeada en arco circular. Las partes laterales de la cabeza pueden ser rectas o ligeramente inclinadas hacia afuera en alrededor de 1/16" no más.

75 lbs/yd. longitud 45’ - 0¨ 37,2 kgs. por metro. largo 13,72 mts.

La superficie inferior de la cabeza y la superficie superior del patín o zapata están formadas por planos inclinados en los cuales se apoyan las superficies de contacto de las eclisas, en los extremos del riel, cuyo ajuste 127 mm. y presión se logra con pernos eclisas. Riel de 85 Lbs/yd.

36,51

34,13

68,26

34,13

9

El alma del riel esta unida a la cabeza y zapata por curvas de arcos de círculos simétricos respecto al eje vertical del riel.

66,275 38,1

LONGITUD DE LOS RIELES La longitud de los rieles es muy variada. La tendencia en general es aumentar su longitud con el propósito de disminuir la cantidad de junturas haciendo también más suave el rodado del equipo. Este aumento de longitud obliga a aplicar una separación máxima en las junturas que permita la dilatación causada por las variaciones de la temperatura. Esta separación conviene que sea inferior a 10 mm. y no mayor de 15 mm. Las experiencias recogidas confirman que esta separación no sea superior de 10 mm. sobre todo en líneas con falta de lastre, en donde las junturas ceden con mayor facilidad aumentando el efecto destructivo de choque al paso de las Riel de ruedas. En estas enrieladuras con rieles largos debe evitarse la libre dilatación de los rieles para no hacer insuficiente las separaciones admitidas. Esto se logra en forma ideal sujetando la vía durmiente a durmiente o según convenga, con dispositivos especiales como lo son las sillas de detención y las anclas rieleras, que serán analizadas más adelante. Al no poder dilatarse el riel libremente, se produce un esfuerzo de compresión que debe ser considerado cuidadosamente y no sobrepasar ciertos límites. Otras razones que se consideran para fijar longitudes de rieles son:

47,625

25,4 127

90 lbs./Yd.

RIEL DE 90 LB/YB medidas en pulgadas DESGASTE Y DEFECTO DE LOS RIELES Esto se debe a varias causas: 1.- Acción del tráfico (causa más usual). 2.- Oxidación por proximidad a zonas costeras. 3.- Acción química de emanaciones sulfurosas en algunas regiones. 4.- Terrenos conteniendo sales minerales.

1.-Costos de fabricación. 2.-Dificultades en el transporte. 3.-Carga y descarga. 4.-Manejo de ellos en la vía CLASE DE MATERIAL Los rieles se fabrican de acero laminado, cuidando las características, tanto en la composición química, como en sus cualidades físicas de resistencia. A veces se adicionan al acero otros metales para lograr cualidades especiales requeridas por el tráfico; ejemplo : rieles de acero manganeso para curvas.

RIELES MEJORADOS Mantenimiento de Vías Ferreas

El tráfico origina, principalmente achatamiento, inutilización y desgaste excesivo en los extremo de los rieles, lo que se conoce como : cabeceo y que afecta no solo la superficie de rodado sino también las superficies bajo la cabeza en contacto con las eclisas. Los rieles que han adquirido cabeceo excesivo, deben retirarse de la vía para evitar encarecer los gastos de conservación. Existe la alternativa de usar suples ahusados o «SHIMS», cuando hay desgaste bajo la cabeza en los extremos del riel y hay desgaste de las eclisas, en las juntas de los rieles; los que se colocan sobre la cara de contacto superior de la eclisa recuperando en gran parte la superficie de rodado de los extremos Achatamiento en extremo del de rieles afectados. riel o cabeceo. Se logra con este procedimiento aumentar la vida útil de los rieles en su longitud Desgaste cara inferior de la original, al igual que las cabeza en extremo del riel 10 eclisas.

Desde luego existen varias formas y espesores de «SHIMS» que se utilizarán, según sea necesario. Este defecto suele abarcar entre 2 y 4" en los extremos, ante lo cual algunos Ferrocarriles utilizan el procedimiento de endurecer esa zona del riel.

Desgaste del Riel En cuanto al desgaste, en general depende de: 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.-

Característica del material rodante. Densidad del tráfico. Uso de los frenos. Estado general de los frenos. Estado general de las llantas. Pendientes y gradientes. Radio de las curvas. Tipo fabricación y composición de los rieles. Tipo de lastre y su espesor. Naturaleza de la plataforma y cuidado del drenaje.

Se observa también, que el desgaste de los rieles no es uniforme en su superficie de rodado; es más acentuado en gradientes. Uno de los desgastes más importantes, es en las curvas (en la cara interior del hilo exterior) por efecto del roce de las pestañas de las ruedas, llegando al extremo de rozar el canto superior de las eclisas. Este desgaste obliga a renovar los rieles por debilitamiento de la cabeza.

Desgaste de la eclisa

¨Shims¨ suple en forma de cuña.

En corte, ubicación del ¨Shims¨ entre eclisa y riel

Con los rieles mejorados se debe tener la precaución de calibrarlos en su altura ya que el desgaste no es uniforme en los distintos puntos de la vía y es conveniente, que entre uno y otro, la diferencia no sea superior a 1 mm. En las curvas es imposible evitar el desgaste; pero usando máquinas lubricadoras se aminora la rapidez de este desgaste, al lubricarse las pestañas de las ruedas. Los rieles con desgaste de curvas deben ser reemplazados. Pudiendo reaprovecharse en rectas; en las partes inferiores de las curvas y en desvíos estaciones, dejando el lado desgastado hacia afuera. Nunca deben volver a usarse en curva dándolos vuelta, 11 para evitar ser inutilizados.

Sin inclinación en base.

En curva

Con inclinación de base Desgaste de la eclisa por la pestaña de la llanta

DESGASTE

Mantenimiento de Vías Ferreas

DESGASTE VERTICAL

12

CABEZA RAJADA

DE

RIELES

DESGASTE INTERIOR

DESCASCARAMIENTO LADO INTERIOR

ACHATAMIENTO

SALTADURAS

En recta

PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE LOS RIELES Si no se emplean medios mecánicos para las descargas de rieles, como ser grúas, horquillas, etc., estas deben hacerse a mano. Esto se consigue colocando rieles transversales desde la plataforma del carro hasta el terreno junto a la vía. Estos rieles sirven de corredera para la descarga sucesiva de los rieles transportados. De esta forma se evita dejarlos caer de golpe a la banqueta, impidiendo que se produzca en ellos fisuras por maltrato. Debe también evitarse golpear los rieles con combos o martillos innecesariamente, en especial en tiempos frío. El calentamiento excesivo en parte o en su totalidad, sin control adecuado en su enfriamiento, cambia la estructura molecular, dando origen a quebraduras. ESTUDIO DE LOS ACCESORIOS DE ENRIELADURA Y OTROS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA SUPERESTRUCTURA Accesorios de enrieladura son aquellos elementos de poca dimensión que sirven para unir los rieles entre sí y estos últimos a los durmientes y estabilizarlos. Los más importantes son las eclisas (en todos sus tipos); pernos rieleros para eclisa; sillas asiento; sillas de curva; antideslizadores; clavos; tirafondos; pernos para sillas; golillas de presión; etc. ECLISAS La unión entre los rieles en una vía, se realiza mediante piezas metálicas llamadas eclisas, que sirven de soportes, intercalados y apropiadamente apernadas, ya que deben suplir la falta de resistencia de un riel a otro, en las mejores condiciones de continuidad de la superficie de rodado. Las eclisas van apoyadas en la cara inferior de la cabeza y en la superior de la zapata sin tocar el alma del riel. Llevan entre 4 y 6 pernos rieleros de considerable resistencia al apriete. Se han mejorado continuamente los diseños, tanto en las formas como en la longitud, pero aún no es suficiente ya que no han podido remediar totalmente, los defectos en la unión, como tampoco el desgaste de las superficies de apoyo, ni el cabeceo de los rieles, aunque se han hecho progresos. Las eclisas más usadas son: Común o Angular

Planchuela

Combinación

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TIPOS DE ECLISAS

COMÚN O ANGULAR

PLANCHUELA

CONTINUA

Además existe la eclisa continua que es una eclisa común modificada que agrega un soporte bajo la zapata constituyendo una sola pieza. Esta fue usada hace ya algún tiempo en el Ferrocarril del Estado y está casi fuera de uso, salvo en casos especiales, como en las junturas aisladas. Riel

Eclisa continua

Pieza aislante

Eclisa con aislación

Pieza aislante

Pernos

Mantenimiento de Vías Ferreas

Eclisa de combinación B - D, confeccionada con eclisas tipo ¨Z¨ Las eclisas de combinación, deben unir los rieles de tal forma que mantengan la superficie de rodado continua y el borde interno de las cabezas concordante. Las eclisas en general se construyen alternando los agujeros ovalados o chinos con los redondos a objeto que Eclisas de Reducción o cuando ocurra un acCombinación cidente en la vía, las llantas del equipo corten algunos pernos y no todos, evitando que la vía se 14 abra completa.

COMPORTAMIENTO DE LAS ECLISAS Las junturas de la vía y en especial el buen ajuste de las eclisas, debe ser atención preferente para evitar que estando sueltas, ocasionen cabeceo de los rieles. Las eclisas más largas han dado mejores resultados que las cortas. Absorben y reparten mejor las vibraciones producidas en las junturas al paso del equipo. PERNOS RIELEROS El perno rielero mantiene las eclisas en correcta posición de trabajo. Estos pernos son generalmente de cabeza redonda, cuello ovalado, cuello para ojo chino, y de cabeza cuadrada y tallo cilíndrico. Como deben resistir grandes esfuerzos de tracción, obliga al uso de aceros especiales, para su fabricación. Al colocarlos se debe evitar golpearlos con machos o martillos, esto deteriora o destruye

Las llaves usadas para el apriete deben tener un largo apropiado para evitar un apriete excesivo, que impedirá el libre juego entre rieles y eclisas. El uso de golillas de presión sirve para absorber desgastes de las eclisas y mantener el ajuste de ellas. Los pernos pueden soltarse por alargamiento de ellos o por giro de las tuercas. sus hilos. Se debe usar para ajustar los hoyos un vástago cónico de longitud y de diámetro conveniente. La longitud de un perno se mide desde la cara inferior de la cabeza. Esta longitud debe ser tal que, estando colocado no deben quedar más de 3 o 4 hilos fuera de la tuerca. El perno más moderno lleva una tuerca cuyo hilo es ligeramente cónico en el lado de la salida, lugar donde también lleva 4 cortes que permiten un mejor apriete. PERNOS RIELEROS

GOLILLAS

TUERCA TIPO BULLDOG

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SILLAS DE ASIENTO Son planchas metálicas que van colocadas entre el durmiente y la zapata del riel, construidas con una o dos pestañas y con inclinación de base generalmente de 1 en 20. Ventajas positivas de su uso: 1.-Aumenta la superficie de la madera que trabaja con el riel. 2.-Favorece la duración del durmiente. 3.-Hace solidarios unos de otros, a los clavos y tirafondos, interiores y exteriores. 4.-Aumenta la resistencia a la abertura de la vía, principalmente en curva. 5.-Hace que las llantas cónicas del equipo, se apoyen mejor en la superficie de rodado del riel, evitando el patinaje de las locomotoras.

SILLA ASIENTO PLANA DOS PESTAÑAS SILLA DETENCIÓN

Mantenimiento de Vías Ferreas

SILLA DE JUNTURA

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SILLA ASIENTO SILLA DE CURVA

Como hay sillas de asiento sin inclinación de base, es necesario emplantillar el durmiente para lograrlo. Se usa plantilla metálica para ese efecto. La superficie inferior de algunas sillas, son estriadas para un mejor apoyo con el durmiente. Hay sillas de asiento que van fijas directamente con tirafondos al durmiente y llevan otras perforaciones que fijan el riel a la silla con resultados altamente favorables.

SILLAS DE DETENCION La silla de detención tiene por objeto parar el deslizamiento de los rieles en sentido longitudinal, para evitar una serie de defectos que este fenómeno ocasiona en la vía.

180mm.

215 10

180mm.

255 12

Las cantidades a colocar se determinan por las experiencias adquiridas en cada caso en particular. La silla se fija al durmiente con tirafondos y al alma del riel mediante un perno de silla y debe el durmiente ser emplantillado previamente ya que la plancha es lisa, sin inclinación de base. Se aconseja colocar de a dos sillas por barra de 9 a 12 m. y 3 en rieles de 12 hasta 20m. convenientemente distribuidas. ANTIDESLIZADORES O ANCLAS RIELERAS Son dispositivos que se fijan en la zapata del riel con una fuerte presión elástica y apoyados al costado de los durmientes, que colocados en un número conveniente, logran detener el deslizamiento.

Actualmente se están colocando en nuestro ferrocarril, de a 12 por collera de 9,14m. con excelentes resultados. 17

COLOCACION ANCLAS RIELERAS Colóquese el ancla sobre la zapata del riel de modo que el gancho quede al INTERIOR de la vía, y con el martillo rielero, golpee horizontalmente el gancho hasta que la ranura encaje en la zapata. Apenas encajada ésta NO LA VUELVA A GOLPEAR. Lado interior de la vía

lado exterior.

Punto A

ANCLA COLOCADA Sentido del desplazamiento

Ancla en posición correcta

NO DEBE HACERSE !!!!!!

Mantenimiento de Vías Ferreas

NO LO HAGA

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Si por cualquier motivo el ancla al ser colocada no queda en contacto con el durmiente, o bien si después de transcurrido un cierto tiempo desde su colocación se observa que el ancla no está en contacto con el durmiente NO GOLPEE LATERALMENTE EL ANCLA PARA REALIZAR ESTE CONTACTO sino que retírela y vuelva a colocarla en forma correcta. Para retirar un ancla golpéese verticalmente hacia abajo en el extremo de la ranura (Punto A). El ancla saltará hacia el interior de la vía. SILLAS DE CURVA La silla de curva, cumple la función de evitar el volcamiento del riel exterior de las curvas ante la presión de las ruedas del equipo en circulación. Estas sillas son similares a las de detención, con el agregado de un espaldón que va apernado al alma del riel. Desempeñan 3 funciones: 1.2.3.-

Evitar el volcamiento de los rieles. Servir como silla de detención. Como silla asiento.

CLAVOS RIELEROS Y TIRAFONDOS Los clavos rieleros son los elementos que fijan los rieles a los durmientes. Estos son de fierro y algunos acerados. Su sección es cuadrada y su punta en forma de cuña simétrica que termina en un filo a lo ancho del clavo. La cabeza es semiovoide disimétrica y la parte inferior de su cabeza presenta un plano inclinado en 1/4, de tal forma que estando colocado apoya perfectamente sobre la zapata del riel.

32

35 3

14 16,5 6,5

13,3

6,5 R. 3

19

86

19

131

25,5

El tipo que tiene forma de cabeza de perro, es el usado en el FCAB. Deben ser instalados de a 8 por durmientes. Sin embargo por economía se colocan de 4 por durmiente en vía de poco tráfico, manteniendo los 8 en curvas de menor radio. 19

Los tirafondos son tornillos de acero que sirven para fijar los rieles a los durmiente; la inclinación de su cuello debe coincidir con la inclinación de la superficie superior del patín del riel.

Angulo de apoyo en patín de riel es de 14°

Generalmente se fabrican con una pequeña pirámide sobre su cabeza para evitar que estos sean golpeados al momento de ser instalados. Para riel de 85 y 90 Lbs

El largo es de 111,5 milimetros y la dureza esta entre 70 y 90 Rb. Se colocan en forma vertical con una perforación previa en el durmiente que debe ser coincidir con el diámetro del fondo del paso del tirafondo. Los tirafondos resisten bastante mejor que los clavos, los esfuerzos de arrancamiento producidos por el patín del riel; su superioridad se ve claramente en las maderas duras, donde resulta prácticamente imposible su extracción sin destornillarlo. Angulo apoyo en El tirafondo se usa con la misma finalidad patín del riel 6° que el clavo. De hecho ha reemplazado casi definitivamente al clavo que ha ido desapareciendo. Las experiencias realizadas llegan a las siguientes conclusiones :

Mantenimiento de Vías Ferreas

1.- Oponen mayor resistencia a la extracción que los clavos. 2.- Permanecen bien ajustados ma yor tiempo que los clavos. 3.- Como consecuencia de su mayor firmeza ayudan en alguna forma a evitar el deslizamiento de rieles, no siendo completa ni satisfactoria. 4.-El tirafondo no tiende a rajar el durmiente ya que se hace perforación previa. 5.-Los gastos de conservación son mayores pero justifican a la larga su uso. 6.-La colocación inicial de tirafondos es como 2 veces más caro que los clavos. 7.-Cuando se corta uno, no se puede sacar el vástago del durmiente obligando a reubicarlo en otro punto. 8.-El tirafondo se pone o reubica en la actualidad usando máquinas motoatornilladoras las que aseguran una presión uniforme sobre el riel. 20 9.-Uno de los mayores perjuicios ocurren en el tirafondo por efectos de oxidación

que inutiliza la rosca y también la sección de la cabeza. Si el reaprete de los tirafondos no se descuida, la duración de los durmientes será mayor que con clavos. Cuando los hoyos se desbocan, se usan espirales colocados en estos mismos, evitando reperforar el durmiente y su colocación se hace como sigue: NORMA DE MONTAJE DE LOS ESPIRALES

Operaciones 1.2.3.4.-

5.6.-

Extraer el tirafondo. Enroscar a mano el espiral en la herramienta insertadora hasta el final. Si el tirafondo no estaba flojo, o si es un durmiente nuevo, aplicar grasa en el agujero. Introducir la herramienta insertadora con el espiral en el agujero del durmiente (a mano las primeras vueltas y luego con la motoclavadora, a bajo número de revoluciones), hasta hacer tope con el patín del riel. ¡Atención! realizando el contacto, la herramienta insertadora-patín del riel, debe detenerse el giro de la máquina clavadora. Desenroscar la herramienta insertadora. El espiral queda introducido enteramente en el agujero del durmiente. Introducir el tirafondo extraído en la operación 1, hasta hacer tope con el patín del riel y detenerse. INSERTADORA VORTOK

Galga extractora Herramienta insertadora TIRAFONDO

Espiral Vortok

Espiral en posición

Extraer el tirafondo

Enroscar el espiral en la herramienta insertadora hasta el final

Introducir el tirafondo. 21

Mantenimiento de Vías Ferreas

CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE LOS ESPIRALES

22

1.-

Cada tipo de tirafondo necesita un determinado tipo de espiral, de herramienta insertadora y de herramienta galga-extractora. Hay, sin embargo, elementos comunes a varios tipos de tirafondo.

2.-

En el caso de agujeros muy degradados, en que los orificios han aumentado mucho su diámetro y que, sin embargo, el buen estado general del durmiente aconseja su conservación , es posible emplear dos espirales, insertándose uno tras otro. En este caso, antes de introducir un espiral, el anterior ha debido ser ensanchado en su alojamiento mediante la inserción del tirafondo. Es una situación que debe evitarse por costo, lo adecuado es haber instalado un espiral a tiempo; pero puede ser una solución en los casos de cuerpo de durmientes en buen estado, especialmente los que están en desvíos.

3.-

Si se realiza el saneamiento de todos los agujeros de todos los durmientes de un tramo, que es lo aconsejable desde el punto de vista del rendimiento económico, debe emplearse grasa sólida sobre el agujero para facilitar la introducción de la herramienta insertadora.

4.-

Para conseguir la mayor duración de la herramienta insertadora, se deben utilizar moto-clavadoras, cuyo par de giro y número de revoluciones sea lo más bajo posible. Evidentemente, puede utilizarse una llave manual. Debe procurarse que la herramienta insertadora entre verticalmente, por ello debe prestarse atención en el caso de utilizar máquina motoclavadora con cabeza de impulsión en forma de campana; las más adecuadas son las que tienen cabeza de impulsión con suspensión Cardan.

5.-

La cabeza de la herramienta se diseña con las mismas dimensiones que la cabeza del tirafondo correspondiente. Evidentemente, la cabeza de la motoclavadora o de la llave manual debe tener las medidas adecuadas para que exista un buen ajuste que evite desgastes.

6.-

Para facilitar el enroscado de los espirales en la herramienta insertadora, hay que limpiar ésta con la frecuencia necesaria.

7.-

Algunas administraciones ferroviarias, para proteger el desgaste de la cabeza de la herramienta insertadora, así como para garantizar que el operario detiene la operación de inserción en el agujero cuando se hace tope con el patín del carril, utilizan discos de goma acoplados en el cuello de la herramienta insertadora.

8.-

La herramienta galga-extractora se utiliza para:

a) Detectar posible trozos de tirafondo roto en el fondo de los agujeros del durmiente. b) Extraer un espiral, parcialmente insertado girando en el sentido contrario a las agujas del reloj. c) Valorar el estado de desgaste del agujero con la alternativa de introducir dos espirales por agujero. TAMAÑO DEL ESPIRAL El espiral Vortok es una brillante solución al problema del aflojamiento de los tirafondos en durmientes de madera. Restablece completamente el apriete y el esfuerzo de arranque, es sencilla su instalación y altamente rentable. Pueden prepararse tanto en la vía como en taller; su enorme ventaja es que no precisa mover la silla de asiento. En los casos de orificios muy degradados, en los que los agujeros han aumentado mucho su diámetro, que es el caso en que el tirafondo puede extraerse simplemente tirando de él con la mano y sin necesidad de desenroscarlo, es posible emplear dos espirales, insertándolos uno tras otro, después del ensanchamiento, con el tirafondo, del anterior. Para valorar el estado del desgaste del agujero se utiliza la harramienta galga-extractora. Los espirales Vortok tienen medidas diferentes según el tipo de tirafondo que se trate. Se fabrican, por tanto, bajo pedido según el tipo de tirafondo que utilice la administración ferroviaria. Análogamente, las herramientas insertadoras.

DURMIENTES

El uso de durmientes como soporte de los rieles está generalizado y ha excluido todo otro sistema. Los durmientes cumplen la función de hacer solidario los rieles manteniendo la trocha y transmitir a través del lastre hacia la plataforma los esfuerzos sobre los rieles ejercido por el equipo rodante. Se ha empleado anteriormente y ya abandonado, el sistema de longuerinas que se colocan bajo el riel con el objeto de obtener una mejor distribución de la presión sobre la plataforma. Después de muchos ensayos se llegó a la conclusión que no ofrece ninguna ventaja sobre el sistema de durmientes transversales. Existieron otros, sistemas usados que no vale la pena señalar. Los materiales más empleados para la construcción de durmientes son la madera, el fierro y el concreto armado. 23

DURMIENTE DE MADERA

CALAJE 1,080 mm.

TROCHA 1,000 mm. RECTO

TROCHA 1,000 mm.

INCLINADO

Los durmientes de madera hasta la fecha son aún los más empleados ya que proporcionan un rodado suave y cumplen las exigencias técnicas.

Mantenimiento de Vías Ferreas

En la duración influye la calidad de la madera usada. En Chile el roble pellín es el de mejor dureza pero ya está desapareciendo y es también más caro que otras especies usadas en el FCAB como son el coigüe, el ulmo, el tineo. La elaboración del durmiente es a sierra o hacha. El Primero tiene aristas y caras parejas. En tanto el labrado es de caras disparejas. Es preferible usar el aserrado ya que se adhiere mejor al lastre chancado. Antes de colocar cualquiera de los dos se debe corregir torceduras que tuvieran, para evitar dificultades al ponerlos, con uso de la azuela. La madera para durmientes debe sacarse de árboles de crecimiento lento cortada en invierno, debe estar desprovista de gusaneras, no debe tener asumagaduras, ni tener nudos en la zona de clavadura, tampoco grietas ni rajaduras. La duración en servicio del roble pellín es entre 8 y 12 años, pero en nuestro ferrocarril 24 por las condiciones de clima se han detectado duraciones en general de 20 años o más.

La duración de los durmientes dependen también de la calidad inicial del lastre usado, del riel, del tráfico y otros factores de poca importancia. Las dimensiones de los durmientes de madera son:

Durmiente de puentes

TROCHA 1,676 1,000 1,676 1,000

ALTO ANCHO LARGO 0,15m. 0,25m. 2,75m. 0,125m. 0,25m. 1,80m. 0,20m. 0,25m. 3,50m. estas otras dimensiones dependen mucho de la estructura del puente.

DURMIENTES O VIGAS DE CAMBIOS Se usan de distintas medidas manteniendo la sección de los comunes y el número de cada medida, dependiendo de la tangencia del enlace (según planos existentes). Con la finalidad de aumentar la duración de los durmientes, es frecuente en otros países someterlos a procedimientos químicos, tales como impregnaciones en sales, en cloruro de zinc con creosota, baño de creosota y alquitranado en caliente. En Chile el FF.CC. del Estado usó durante mucho tiempo el baño de creosota en sus durmientes, con excelentes resultados. En el F.C.A.B. hay algunos tramos en prueba y que hasta el momento, presentan resultados aceptables.

B

A A

B

4 1/2’

4 1/2’ 5 1/2’

Durmiente Metálico 5 1/2’

Sección A-A

Durmiente tipo cajón DURMIENTE METALICO

Los durmientes metálicos están en uso en Estados Unidos y en Europa y desde hace bastantes años. Se ha logrado obtener una buena sujeción de los rieles, la aislación de los rieles en vías señalizadas y evitar en gran parte la oxidación. La principal objeción es la rigidez en relación con los de madera. Además tienen la ventaja de mantener muy firme la trocha, suprime casi totalmente el deslizamiento. Se debe usar por otra parte un lastre fino tipo gravilla para aumentar puntos de contacto y roce. El ensanche en las curvas se logra dando una ubicación distinta a los elementos de sujeción. En casos de accidentes son muchos los durmientes que se deterioran por dobladuras o quebraduras lo cual resulta antieconómico debido a su elevado costo. FABRICACIÓN DE LOS DURMIENTES METÁLICOS Varios perfiles de durmientes de acero se laminan en caliente, luego se cortan (cizallan), se amoldan en una prensa y se someten a otras operaciones de acabado, según lo 25 requerido específicamente.

Hay numerosas herramientas que facilitan la producción de durmientes metálicos, para los diferentes tipos de vías y diversas formas de fijar los rieles. Las instalaciones para diseño y ensayo industrial reguladas por “computadora” en los laboratorios BSC de investigación, se emplean para apoyar la fabricación y el desarrollo de los durmientes metálicos. Durmientes prensados a partir de chapa plana especial para perfil se suministran para ser usadas en vías de carga ligera y medianas. Los nuevos durmientes BSC perfeccionados, en artesa, se laminan en caliente hasta que su perfil tome la forma final y las operaciones de acabado correspondientes, hacen que el durmiente pueda aplicarse al servicio más intenso y está disponible en varios modelos. La repartición eficiente del metal de este nuevo perfil, tiene por resultado una masa unitaria relativamente baja y una rigidez estructural sumamente mejorada. Los durmientes ideados para trabajo “pesado”, donde se incorporan placas de asiento soldadas, son excepcionalmente sólidos y resistentes a la fatiga. Su gran resistencia a las fuerzas laterales y su resistencia amortiguadora en lastre, dan a estos durmientes muchas ventajas sobre los tradicionales de madera, hormigón y de acero. DURMIENTE DE CONCRETO

Hace unos años atrás el uso de estos durmientes era más bien de carácter experimental ya que presentaban una serie de inconvenientes técnicos, como su rigidez y fácil disgregación al tráfico. Peso total del durmiente : 140 kg.

Enrejado inferior 1,31 Kg.

Enrejado superior 0,7 Kg.

DURMIENTE BI-BLOCK Detalle B 50x50x5

Mantenimiento de Vías Ferreas

Espiral 0,53 kg.

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Corte A-A

El apoyo del riel iba sobre trozos de madera o planchas metálicas incrustadas en él. Además era poco elástico y su valor considerable. Hoy en día, hay varios países que se han visto en la necesidad de mejorarlos, de tal forma que les permiten su uso ante la escases progresiva de la madera en el mundo y en mejores condiciones de costos.

DURMIENTE DE CONCRETO MOMOBLOCK

Existen dos tipos que están en uso y que son : el ¨Monoblock¨ y el ¨Biblock¨ El Monoblock como su nombre lo indica, es contruído de un solo cuerpo, cuyo interior está reforzado por una cantidad de fierros de construcción, los que han sido previamente calculados y distribuidos convenientemente para lograr dar la firmeza y a la vez, la elasticidad necesaria. El biblock ,que es el más usado, consiste en dos block de concretos, unidos entre sí por una barra metalica que define la trocha. En su interior, cada block lleva una espiral de fierro, a la cual se le coloca un trozo de riel o angulo en su interior; próximo a la base.

FABRICACIÓN DEL DURMIENTE DE CONCRETO En los lugares contiguos a la zona de apoyo del riel, van anclados al concreto los dispositivos de que alojan los clips o placas elásticas destinadas a fijar los rieles. Se usan en Alemania, Italia y otros paises europeos. Cada block está centrado a la posición del riel, según la trocha de la vía. Su interior está constituído como sigue : a) Un espiral de fierro de diámetro definido. b) Enrejado superior de seis tiras de fierro de construcción. c) Enrejado inferior de cuatro tiras de fierro de construcción. d) Contigüo a la posición de cada riel van dos planchas de alojamiento para los clips y que por su parte inferior llevan patas de anclaje empotradas en el concreto. Por dentro del espiral se colocan trozos de perfil angulares o de riel de excluído. Para apoyar el riel se interponen placas de caucho especialmente acondicionadas que permiten lograr un rodado suave del equipo ferroviario. Su peso es de 140 kilos y soportan una carga por eje de 19 toneladas, con velocidades de circulación de hasta 90 km/hr.

Se usan en varias parte del mundo, por ejemplo : Portugal, Italia, Inglaterra, parte de la India, Marruecos, Argelia, Egipto. en sudamerica existen en las Guayanas Francesas. y Venezuela. DURMIENTES DE CONCRETO

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CLIPS

Es un elemento de sujeción de acero que está convenientemente doblado o curvado y es de sección cilíndrica. Una punta va incrustada en el durmiente y su vuelta va apoyada en una plancha de 3 mm. de espesor y sujeta por el tirafondo que en este caso no va apoyado en la zapata del riel. El otro extremo del clips es el que hace la presión sobre la zapata, realizando la función de sujetar el riel El clip tiene la ventaja que al ser fijado, no compromete el tirafondo con el patín, lográndose con ello una vida más larga del durmiente y a la vez realiza, sino totalmente, una aceptable función de anclaje. CARACTERISTICAS TECNICAS -

Fija el riel al durmiente con todas las ventajas de una sujeción elástica, es decir, continúa sujetando al riel cuando flexiona bajo el peso del tráfico. Mantiene el ancho de la vía. Se fija con un solo tirafondo. Frente de retenciones de 100 mm. para resistir el alabeo del durmiente. Proporciona una gama adecuada de cargas del dedo. Fabricado con el mismo tipo de harramientas y del mismo acero elástico de alta calidad que otros clips. Los esfuerzos laterales en la vía son compartidos entre el tirafondo y la pata central del clip, con lo cual se consigue un afianzamiento lateral doble por cada clip.

ELEVACIÓN

PERFIL

Mantenimiento de Vías Ferreas

PLANTA

-

VENTAJAS ECONOMICAS DEL CLIP -

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Los conjuntos con placa de asentamiento ofrecen mayor resistencia al hundimiento de la parte superior del durmiente, que suele ocurrir a causa de imposición de grandes esfuerzos laterales en el riel en las curvas cerradas.

-

Es la manera más económica de convertir un sistema rígido de sujeción en otro elástico. Rápido y fácil de montar.

-

No requiere placa de asiento en el durmiente de madera dura (se puede azueliar el durmiente para dar inclinación al riel). En los durmientes de madera blanda, solo se necesita una sencilla placa lisa. Es utilizable en durmientes ya instalados que tengan buenos asientos para los rieles. Pueden montarse sin retirar el durmiente de la vía. No necesitan, prácticamente, mantenimiento alguno. Clip reutilizable.

MONTAJE DEL CLIP GAUGE – LOCK Aún cuando el clip GAUGE – LOCK es fácil de montar a mano, en durmientes nuevos como en otros ya instalados, se está perfeccionando un método de perforación mecánico. A fin de conseguir un asiento firme pata el GAUGE – LOCK en los durmientes ya instalados, se deberá modificar la posición del durmiente para disponer de una nueva zona de sujeción, y se taparán los agujeros anteriores. 1. Perforar un orificio a través del durmiente para introducir la pata central del GAUGE – LOCK. El diámetro de este orificio deberá ser de 1mm mayor que el diámetro del GAUGE – LOCK. NOTA: Lo mejor es que se perfore el orificio atravesando el durmiente o, por lo menos, 20 mm más profundo que la longitud de la pata central del clip. 2. Situar la plantilla y taladrar el orificio de tamaño adecuado para el tirafondo. De nuevo, la profundidad deberá ser, por lo menos, 20 mm más profundo, que la longitud del tirafondo o en todo el espesor de la sección del durmiente.

3. Introducir el clip hasta que el dedo toque el riel y el patín de éste quede en contacto con él y sea paralelo al frente de retención del riel de la pata central del clip.

4. Atornillar el tirafondo con dos o tres pasos de rosca. 5. Introducir el clip a tope y apretar por completo el tirafondo. 6. Vista del conjunto definitivo

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LASTRE Es la capa de material sobre la cual descansan los durmientes y los rieles y sirve para repartir en forma uniforme las presiones que ejerce el equipo rodante hacia la plataforma. Debe suprimir el contacto directo con la plataforma natural proporcionando parte de la elasticidad y suavidad necesaria para una buena rodadura. Las cualidades ideales de un buen lastre son: 1.2.3.4.5.6.7.8.9.-

No retener el agua. Es decir permitir un buen drenaje. Tener aristas vivas y ofrecer el mayor rozamiento al movimiento del desplazamiento de los durmientes. No desintegrarse bajo la acción del tráfico, rameo y la acción de elementos atmosféricos. Fácil de ramerar. Estar libre de suciedad (arena fina o plovos). Prevenir el crecimiento de yerbas o malezas. Ser elástico. Ser de bajo costo. Debe tener entre 2 y 6 cms. de espesor.

El que reúne las mejores condiciones es el lastre chancado de buena calidad, cuyo tamaño debe estar entre 2 y 6 cm. En el caso de nuestro Ferrocarril dada las condiciones climáticas es aceptable el común compuesto por maicillo con cierto porcentaje de arcilla. De pozos de lastre que tenga ripio, maicillo y arena, la cual es una buena combinación que dan estabilidad a la vía. En el caso de los salares por las pruebas realizadas es recomendable usar ripio de aristas vivas de pozos de lastre. El ideal sería piedra chancada.

HERRAMIENTAS MAS USADAS EN TRABAJOS DE VIA

Mantenimiento de Vías Ferreas

Tenemos el chuzo, la pala común, la pala horqueta, el diablo saca clavos, la picota, la picota rama, las llaves rieleras, el santiago rielero, la gata de levante, la regla nivel trocha, las tenazas rieleras, las tenazas durmienteras, el macho, el martillo rielero, el corta frío, la escuadra de junturas, la plantilla durmientera, el taladro manual, la sierra de cortar rieles manual, la chicharra y sus brocas, tirador de líneas, etc. Vale la pena señalar en detalle, el uso de algunas de estas.

PALA HORQUETA

Se usa en vías lastradas con lastre chancado o seleccionado de pozos de lastre, cuando se deben renovar durmientes o realizar cambio de lastre. El lastre que sale de la vía queda sobre la banqueta y allí puede contaminarse con tierra u otras materias. Estas palas al ir restituyendo este material al perfil de la vía va realizando una acción de harnero, lo cual es vital para mantener el lastre saneado y pueda cumplir con su función esen30 cial.

LLAVE RIELERA Tiene entre 0,70 y 0,80 m. de longitud según los pernos que deban apretarse. No es recomendable usar de mayor longitud o brazo de palanca ya que aumenta demasiado los esfuerzos de tracción sobrepasando los límites de elasticidad de los pernos y además apriete exagerado de las eclisas que impida la libre dilatación de los rieles. SANTIAGO RIELERO Esta máquina se utiliza para dar a los rieles la curvatura requerida para su colocación en curvas preferentemente las de 400m. de radio y menores. La curvatura que se le da a los rieles, debe ser uniforme con una flecha dada para cuerda determinada, en cada riel y esto depende del radio de la curva. En 400m. radio y menores se curvarán los extremos y en 250m. y menores todo el riel según flecha dada. Cuando se omite esta operación, se generan deformaciones en la curva dado a que los rieles fueron construidos con eje lineal recto y la tendencia es enderezarse, llegando a ponerse poligonales las junturas y originando desclavaduras. En estas condiciones el costo de la mantención aumenta al tener que corregir continuamente la geometría.

GATA LEVANTE Son elementos mecánicos que sirven para los siguientes trabajos en la vía: 1.Levantar la vía para lograr llevar la nivelación al punto requerido y permitir el rameo del lastre bajo los durmientes. 2.Ayudar a la renovación de durmientes, levantando la vía lo necesario permitiendo no perder la cama del terreno. 3.En colocación o retiro de sillas. 4.En azuleo de durmientes. 5.Repaso de plantillas de durmientes. DIABLO SACACLAVOS Como su nombre lo dice, sirve para retirar clavos de los durmientes e incluso tirafondos que perdieron parte de la sección de su cabeza y no pueden ser sacados con llaves de tirafondos. Tiene una forma de uña horquilla y va al extremo de un barrote de 1 ½ “ de diámetro. En el otro extremo termina en una uña simple. 31

PICOTA RAMA

Es una picota con punta a un lado y en el otro extremo lleva una pieza de forma cuadrada de aproximadamente 9x9 cm. y espesor de 2 cm. Se utiliza para meter el lastre a golpe, debajo del durmiente de alto a bajo en recorrido semi circular, que da estabilidad y solidez al durmiente.

ESCUADRA DE JUNTURAS Es un elemento que sirve tanto en la construcción como en la mantención, para fijar la posición a escuadra de las junturas o maestras y puede ser metálica o de madera. También se utiliza para ir cuadrando los durmientes renovados.

TALADRO MANUAL PARA PERFORACION DE DURMIENTES Con el se hace la agujereadura previa junto a la zapata del riel, para la colocación de los tirafondos que fijan el riel al durmiente, utilizando mechas de 5/8” y 11/16”, según sea el diámetro del tirafondo.

Mantenimiento de Vías Ferreas

REGLA TROCHA METALICA

Se usa en construcción de vía. Renovación de rieles en curva y mantención. Tiene a un lado la forma de “U” ,con dos topes que le dan una posición a escuadra, al ajustarse a la cara interior de la cabeza del riel. En el otro extremo tiene un solo tope con lainas que le permite obtener el sobre ensanche para la trocha en curva. La usada en vías señalizadas tiene aislación eléctrica.

PLANTILLA DURMIENTERA

Es un elemento compuesto de una barra de longitud apropiada, en cuyo extremo encurvado lleva 2 planchas con un ángulo que da una inclinación de base de 1:20.

Con este elemento se marcan los durmientes para azueliarlos y se chequea la inclinación que permite dar la posición a los rieles de la vía, cuando no se cuenta con sillas con 32 inclinación de base.

REGLA NIVEL TROCHA

Es una regla de metal liviana que dispone de una burbuja de nivel y tiene escalas de lectura en mm. tanto para medir el nivel como la trocha. Acusa lecturas positivas como también negativas. Es herramienta indispensable para los trabajos de construcción como mantención de las vías férreas.

. 5m MANILLAS METALICAS PARA FLECHAR

5

m .

f

Está compuesta cada una, por una platina sobre la cual hay 2 topes cilíndricos de 16 mm. de alto por 20 mm. de diámetro. Apegado a la platina cada tope tiene un sacado para permitir el apoyo libre en la cara interior de la cabeza del riel a una separación de 20 mm. por donde se tensa una cuerda ajustada a 10 m, para ir haciendo mediciones de flechas cada 5m. previamente marcados con tiza en el riel, con el objeto de hacer correcciones en la alineación de la vía. 33

CUÑA METALICA PARA MEDIR SEPARACION DE RIELES

Es una cuña metálica graduada en mm,. con un tope de corredera que permite medir la separación de los rieles en las junturas y determinar si es necesario regularizar la abertura de los rieles en la vía, previa calificación de los parametros según norma TERMOMETRO MAGNETICO

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Es un termómetro en grados celsius para medir la temperatura del riel y determinar así, de acuerdo a tablas de normas, si es necesario regularizar los rieles. Está imantado y le permite adherirse al riel, preferentemente en el alma, ya que debe estar a la sombra al momento de tomar la temperatura.

34

VARIOS TIPOS DE CURVADORES HORIZONTALES DE RIELES

TIRADOR DE LÍNEA

MAQUINAS DE VIA Existen una serie de maquinarias de uso manual, que se utilizan en la mantención como también en la construcción de la vía, ya que permiten no solo un mejor rendimiento en las faenas, sino también, una mejor ejecución de ellos. TALADRADORA DE DURMIENTES

Es una máquina montada en un marco metálico de 4 ruedas que le permite ser llevado sobre la vía. En este marco va un pivote montado en un carril transversal que le permite desplazarle hacia los dos hilos de riel y a la vez, bascular de arriba, hacia bajo. Su cabezal tiene en el extremo, una guía para que la mecha haga el agujero convenientemente apegado a la zapata del riel. Tiene motor a gasolina. TALADRADORA DE RIELES Es una máquina para perforar rieles que lleva 2 topes frontales. Entre estos topes trabaja el eje con cono morse que porta la broca. Tiene además un sistema de abrazadera que toma y asegura la máquina, haciendo presión por el lado exterior de la cabeza del riel, quedando fuertemente tomada, asegurando el accionar de la broca. Tiene motor bencinero. La broca se va presionando mediante un volante. CURVADOR VERTICAL HIDRAULICO Es una máquina que tiene una estructura de viga metálica en forma de trapecio alargado simétrico, el cual se apoya sobre el hilo de riel en el que se va a trabajar, en forma longitudinal, llevando un brazo de apoyo en el carril contrario para mantenerlo vertical. Tiene una gata hidráulica ubicada en su parte superior que actúa sobre un cilindro en un extremo cumpliendo la acción de levante. Desde el centro de la viga salen 2 garras que cuelgan hacia abajo entre las cuales se inserta una barra rectangular que queda apoyada por debajo del riel en forma transversal haciendo contacto para levante. Se emplea para recuperar los extremos de los rieles cabeceados en zona de junturas 35 sin necesidad de retirar las eclisas para hacer este trabajo.

CURVADOR HORIZONTAL HIDRAULICO

Está compuesto por una viga metálica en forma de trapecio que tiene 1 tope en cada extremo y funciona transversalmente con estos topes apoyados entre cabeza y alma por un lado. En el centro tiene una extensión que se prolonga hacia el lado opuesto del riel sobre esta prolongación está montada la gata hidráulica que presiona por el otro lado al riel en sentido contrario, logrando con esto curvar el riel, haciendo las aplicaciones que sean necesarias para ello. CORTADORAS DE RIELES A SIERRA Es una máquina que lleva un marco metálico donde va colocada la sierra. Un motor a gasolina, mueve un eje con una excéntrica que da al marco el movimiento de corte. La máquina va fijada al riel mediante un sistema de prensa manteniéndola consolidada con el riel mientras se ejecuta el corte. CORTADORA DE RIELES DE DISCO Es una máquina con motor bencinero que mueve un disco de corte. Se fija al riel mediante soporte guía hasta terminar el corte.

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GRUPO RAMEADORES PORTATILES

Está compuesto de un grupo electrógeno que alimenta 4 motores vibradores con mangas amortiguadoras. Estos vibradores llevan en su extremo unas hojas de acero reforzadas, en cuyo extremo se coloca la punta de la rama que sea necesaria para el lastre a ramear. Lleva cada vibrador un cable de 11 m para conectarlos con el grupo electrógeno.

36

Rameador eléctrico de un grupo Rameador de 4 ramas.

CARRO REGISTRADOR DRESSINA Es un vehículo de diagnóstico del estado de la vía férrea, que permite registrar en forma computarizada los principales parámetros geométricos de la misma bajo efectos dinámicos. Su considerable peso, de 8,4 toneladas, permite determinar el estado geométrico de la vía, bajo carga, permitiendo detectar defectos no perceptibles a la observación visual del personal calificado o de instrumentos de control normales, debido a la deformación elástica que sufre la vía al paso del equipo rodante.

El Carro Registrador Dresina, permite detectar los siguientes parámetros geométricos de la vía: 1. Registro de las variaciones de la trocha referida al patrón teórico de la vía. 2. Registro de las variaciones de flechas de ambas filas de rieles, medidas sobre la base de una cuerda de l0 m. 3. Registro de desniveles o peraltes. 4. Registro de alabeo, medido sobre una base de 3 m. 5. Registro de los puntos altibajos de la vía. 6. Registro de distancias recorridas.

37

Calificaciones de la vía Una vez efectuado el proceso de adquisición de la información, el sistema entrega un listado de calificaciones de todos los parámetros con respecto a sus valores patrones, y una calificación total en función de factores de importancia establecidos para cada parámetro geométrico. Características generales: Longitud total del carro: Longitud con carros sensores:

6,7 m. 10,70 m.

Altura:

3,00 m.

Distancia entre ejes:

3,00

Velocidad máxima sin registrar:

50 km/hr.

Velocidad máxima en adquisición:

30 km/hr.

Ventajas: a) Registrar en Cualquiera momento el estado general de las vías y preparar el programa anual de trabajos de renovación y de conservación. b) Corregir rápidamente los defectos de la Vía que puedan poner en peligro la circulación de trenes, y que aún, en vías en mal estado no son perceptibles visualmente, si la vía no está cargada.

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c) Controlar la forma en que se deben realizar los trabajos de conservación y renovación.

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d) Controlar el comportamiento de la vía en los meses siguientes a la ejecución de los trabajos de conservación y determinar de esta forma la calidad de los trabajos efectuados. Sistema Computacional: El sistema consiste en un proceso computacional de captura de datos en tiempo real de los parámetros geométricos indicados anteriormente. El sistema permite registrar y procesar rápida y confiablemente la información; mediante el software del sistema se realiza el procesamiento de los datos adquiridos. Este proceso consiste en : . Manejar el sistema . Realizar visualizaciones e impresiones gráficas

. Almacenar datos . Realizar calificaciones . Generar reportes

SEGUNDA PARTE PRINCIPALES DEFECTOS QUE SE PRODUCEN EN UNA VIA El tráfico de trenes ocasiona en la vía numerosos defectos que deben ser corregidos, tan oportuno como sea posible, a fin de evitar que la acumulación de ellos, se traduzca en un accidente. Los principales defectos que con frecuencia se producen son: a) Tiraduras b) Golpes c) Desnivelaciones d) Aberturas de líneas

e) Deslizamiento longitudinal de los rieles f) Desgaste de los rieles g) Perdida de apriete de pernos h) Perdida de fijación de clavos y tirafondos

a).-TIRADURAS Se dice que una línea presenta tiraduras, cuando la vía en vez de conservarse absolutamente recta, muestra ciertas ondulaciones laterales que la hacen verse como culebreada. La figura 1 adjunta, muestra algo exagerada, la forma que toma la vía en estos casos. La trocha se mantiene en cada punto. Las tiraduras se presentan tanto en recta como en curva. En este último caso, se dice que las curvas están deformadas. Provienen por efectos de los golpes de “lacet”, tanto de la máquinas como del equipo, contra el riel. Se produce también la tiradura si el peso de las máquinas o del equipo es mayor que el que corresponde a la enrieladura o cuando el material rodante tiene mucho juego lateral. La causa de este defecto puede ser motivado por diferentes razones: a) Mal rameo de uno o más durmientes, lo que provoca su deslizamiento lateral arrastrando al riel consigo. Desalineaciones

b) Lastre resbaladizo, formado por piedra redonda – harneada de río que no afirma el durmiente, a pesar del rameo, debido a la poca cohesión de sus elementos. c) Unión demasiado estrecha de un riel con otro, que deja topando las cabezas, sin que haya quedado el espacio necesario para las dilataciones, lo que en verano o clímas cálidos provoca, como se comprenderá, el culebreo o tiradura de la línea. d) Falta de relleno de los cajones con lastre, o también falta de lastre en las cabezas de los durmientes, que quedan así sin la debida firmeza. La forma de eliminar los defectos provocados por las causas enumeradas, es la siguiente: para el primer caso, haciendo palanca con cuatro o más chuzos manejados por operarios de vía, se vuelve la línea a su definitiva posición y se ramean perfectamente el o 39 los durmientes que se habían deslizado; si se notara que éstos están en mal estado, no

hay mas que proceder a cambiarlos, porque con el rameo en estas condiciones, pueden destruirse más aún. Cada durmiente debe ramearse, con prolijidad al exterior de los rieles y en igual extensión del lado interior de ellos. En la parte central, el rameo debe ser ligero. Algunos jefes de grupo suelen ramear solamente las cabezas, pero así el arreglo dura muy poco y la tiradura vuelve a producirse. Para el segundo caso, conviene echar al lastre alrededor de un 10% de arena, lo que hará aumentar la adherencia entre las piedras redondas, evitando el deslizamiento de unas sobre otras, y permitiendo la eficacia de la perfecta rameadura de los durmientes. Para el tercer caso, si el trozo de línea en el que se nota el defecto es pequeño, se procederá como sigue:

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Supongamos que los rieles están muy unidos, en a, b, c, d y e. Se corta al riel 1 que empalma en a, un trozo de tres o cuatro centímetros, con las herramientas que ya describiremos, se aflojan los pernos de las eclisas en b, se coloca un cortafrío en la unión del riel 2 con 3, o sea en b; se golpea la cabeza de este cortafrío con un combo de 15 a 20 libras de peso, que los ferroviarios llaman “macho”. El cortafrío separa así la unión estrecha del riel 2 con el 3 y el primero sufre un desplazamiento hacia el punto a. Se continúa provocando este desplazamiento hasta tener entre los rieles1 y 2 una separación en milímetros, que depende de la temperatura, según se explica más adelante, en las Normas de Enrieladuras; conseguido esto, se aprietan los pernos de unión en a y se aflojan en c; se lleva el cortafrío a este último punto y se opera tal como se hizo en b; el riel 3 se desplazará, entonces, hacia b y se dejará entre 2 y 3 un espaciamiento igual al que quedó entre los rieles 1 y 2; se aprietan los pernos de unión en b y se aflojan en d, continuando la operación en la forma indicada, hasta que entre las separaciones sucesivas que se han ido dejando, se pierdan los tres o cuatro centímetros que se le habían cortado al riel 1. Debe tenerse cuidado de abrir con una chicharra o máquina perforadora de rieles el o los nuevos agujeros al riel cortado, a fin de que quede, con todos sus pernos, pues es bastante peligroso dejarlo con sólo los que calzan en los agujeros del riel sin cortar. Sin embargo, no es recomendable el uso del cortafrío, porque deforma las extremidades de los rieles. Un procedimiento mas usado consiste en golpear las eclisas después de quitar los pernos de un lado con un trozo de riel tomado con tenazas, interponiendo, para no deteriorar las eclisas, un pequeño trozo de riel para recibir los golpes. A esta operación se le llama “chocar los rieles” y mediante ella se pueden correr simultáneamente una o más barras, si se trata de curva o recta.

Para el caso que acabamos de tratar, o sea cuando el trozo de línea en el que se notó el defecto es pequeño, conviene averiguar, antes de proceder a cortar el riel, si la unión tan estrecha de uno con otro se debe a un arrastre de los rieles, como suele suceder, con 40 frecuencia en las pendientes, o a que se colocaron sin la separación conveniente. En este último caso procede la cortadura del riel; en el primero debe volvérsele a la situa-

ción que le corresponda, de acuerdo con la temperatura reinante, respecto del riel en el cual empezó el deslizamiento. En seguida, deben colocarse sillas de detención o anclas rieleras, de las que hablaremos más adelante, que impedirán que el deslizamiento vuelva a efectuarse. El arrastre de los rieles (correduras) no sólo se produce en pendientes, sino también en horizontal. Para volver los rieles a su posición correcta, no hay necesidad de desclavar, pues en la mayoría de los casos basta con aflojar los clavos o tirafondos y chocar los rieles, en la forma ya indicada. Si las tiraduras se hubieren producido en un sector de considerable longitud, se cortarán dos, tres o más rieles, según sea necesario, a medida que se vaya llegando a la compensación entre los espacios dejados para las dilataciones y el trozo de riel cortado. Para el 4º caso, no hay más que proceder a quitar la tiradura, operando, como se explicó para el caso 1º, rellenar en seguida los cajones o completar el lastre que faltaba a las cabezas de los durmientes, según se tratare de uno u otro defecto. Cuando se viaja en un tren, se pueden conocer las tiraduras en la vía , porque aquél hace movimientos laterales bruscos. b.-GOLPES Cuando en las junturas de un riel con otro, desciende uno de los durmientes en que va afirmada la eclisa, o bien ambos a la vez, se produce lo que se llama un golpe, porque al pasar el tren se siente como un salto, que golpea el equipo. Si el defecto se repite en varias colleras de rieles, los carros toman un movimiento como de galope, que los pasajeros perciben perfectamente. También puede producirse este descenso de durmientes en cualquier punto del riel, ya sea en medio de él, ya más adelante, pero esto es menos corriente. La figura nos ilustrará mejor como se presenta este defecto en la juntura de los rieles. El durmiente “a” ha descendido y el “b” ha conservado su posición normal. La extremidad del riel 1 experimentará el mismo descenso que el durmiente “a” y el equipo, al pasar en cualquier sentido de marcha, sufrirá un golpe, al ascender en un caso, al descender en el otro. Este es el caso de golpes con rieles cabeceados. Tratándose de rieles en buen estado, cuando hay golpes en las junturas, ambas maestras bajan al mismo tiempo. Se produce, así, un aplastamiento (o achatamiento) en la parte superior de la cabeza en las extremidades de los rieles y un desgaste, tanto en el riel como en la eclisa, en sus puntos de contacto. Esto es lo que constituye el cabeceo de los rieles. Un riel está golpeado cuando su extremo, en cierta longitud variable está deformado verticalmente hacia abajo. Un riel golpeado puede estar al mismo tiempo cabeceado. Cuando la separación de los rieles en sus extremos es exagerada, se producirá, asimismo, 41 la golpeadura.

Es indispensable corregir a tiempo estas deficiencias de la vía, porque los rieles sufren una especie de encorvadura hacia abajo que los deja defectuosos, traduciéndose en desgastes o deterioros del equipo (en especial los motores de tracción) y en incomodidades para los pasajeros, que perciben, desde sus asientos, que se pierde la suavidad del rodado. En los cambios, es más frecuente el descenso de una maestra, en cuyo caso se produce la achatadura de los rieles en sus cabezas; lo mismo ocurre cuando los rieles están muy separados en sus extremos. Se dice entonces que el riel está “cabeceado” y no tiene arreglo posible. Con curvador vertical hidráulico se logra recuperar los extremos de los rieles en hasta un 60 a 70%, si no es muy corto el cabeceo. Seis pueden ser las causas más visibles que ocasionan el defecto que estamos tratando: a) b) c) d) e) f)

Mal rameo de los durmientes. Mal estado de los mismos, que no resisten ya los esfuerzos y comienzan a disgregarse por su base. Descenso del lastre, que por ser de tierra u otro material al que afecten las lluvias, ha perdido su primitivo nivel. Descenso del terreno en que descansa el lastre, que por las lluvias o vecindad de los canales ha sufrido depresiones. Mal eclisaje, debido a pernos sueltos o que las eclisas no calzan bien. Cabeceo de los rieles.

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La manera de corregirlos es : En el primer caso, usando una gata, se irán levantando los durmientes afectados por el descenso hasta que queden al nivel de los demás, teniendo cuidado de irlos rameando con prolijidad al exterior de los rieles y en igual extensión del lado interior de ellos. En el segundo, no hay otro remedio que cambiar el durmiente. En el tercero, se colocarán nuevas cantidades de lastre mejorando, en lo posible, su calidad en las partes afectadas, levantando los durmientes y rameándolos, como en el primer caso. En el cuarto, se suplirá la depresión del terreno, también con nuevas partidas de lastre. En el quinto, se apretarán bien los pernos y si las eclisas no calzan bien, deberán cambiarse por otras. En el sexto se debe aplicar curvador vertical hidráulico, cambiarse los rieles o cortarse la parte cabeceada, cuidando de mantener en las junturas, la separación que se indicará más adelante. c.- DESNIVELACIONES

Una línea en buen estado, debe tener sus dos rieles en el mismo plano horizontal. Cuando uno de estos rieles ha descendido, o sea cuando se ha roto este equilibrio provocándose diferencias de nivel entre uno y otro, se dice que la línea está desnivelada. En otro término, si colocado sobre la vía un nivel de trocha (descrito en otro capítulo) y la burbuja se carga hacia algún lado, quiere decir que hay desnivelaciones. 42 La desnivelación también puede ser paralela para los dos rieles como en el caso de asentamiento de terraplenes, sin producir por esto golpes.

CAUSAS DE LAS DESNIVELACIONES Y MANERA DE CORREGIRLAS Dos pueden ser las causas: la primera, haber bajado el lastre en una extensión larga y la segunda, haber descendido el terreno en el que descansa el lastre, por las lluvias o por la proximidad de los canales. Para corregir el defecto, se colocará la regla nivel trocha sobre los rieles en las uniones y en el medio de cada collera se irá procediendo a levantar el lado de la vía que acuse descenso en el nivel y se irá colocando más lastre bajo el riel que indica dicho descenso. Si la desnivelación es muy grande, habrá que usar para el levante una gata, porque haciendo palanca con los chuzos, además de la demora que el trabajo con ellos significaría, no serán capaces de levantar la vía o lo harán irregularmente. Hay sin embargo, palancas especiales que a veces resultan más rápidas y prácticas, pero que no están generalizadas en nuestros ferrocarriles. RAMEO DE DURMIENTES

El rameo consiste en formar una cama firme sobre el lastre a los durmientes. Es en sí uno de los trabajos más importantes de la mantención. Esta faena contempla los siguientes pasos: 1.-Se retira a pala, el lastre contigüo a las caras laterales del durmiente, a cada lado del eje del riel, hasta llegar a la altura de la cara inferior, en una longitud que permita ramear 25 cms. a cada lado del eje del riel. 2.-Luego se utiliza una gata de levante para llevar la cara superior de la cabeza del riel al nivel deseado (se deja pasado en 1 ó 2 mm. ya que el punto trabajado siempre baja). 3.-Se coloca la regla nivel trocha y se verifica el desnivel. 4.-Un operario provisto de una picota rama va introduciendo el lastre en la zona ya descrita más arriba. Otro operario le aporta lastre con la pala. 5.-En las zonas de los extremos y en el centro del durmiente deberá hacerse en forma suave, lográndose con un rameo a pala.

El paso del equipo ocasiona una depresión de los durmientes en el lastre, siendo gran parte esta bajada elástica, pero una parte pasa a ser permanente y con el tiempo crece provocando fuertes desniveles que obligan a ramear.

Nunca se debe ramear ni los extremos ni el centro con la fuerza que se hace en las otras zonas del durmiente ya que la curva de deformación del durmiente es frente a los43 rieles.

Si se hiciera por parejo, a la larga se produce aflojamiento del durmiente frente a los rieles, quedando apoyado en el centro, llegando incluso a quebrarse. La zona de rameo está indicada en figura Nº 1 y la secuencia está indicada en la figura Nº2. Se puede ir ejecutando con 2 operadores por cada lado de la vía, para no estorbarse. TAPA Y PERFIL Consiste en agregar todo el lastre necesario para que la vía quede tapada totalmente y perfilada de acuerdo al perfil tipo, que se haya adoptado. d) ABERTURAS DE LINEA Cuando una vía pierde su trocha, o sea, aumenta la distancia que debe tener entre las caras interiores de los rieles, se dice que se ha abierto. Esto es sumamente peligroso, porque puede llegar un momento en que la abertura sea tan grande, que el equipo caiga del riel provocando un serio accidente. CAUSAS DE LA ABERTURA Y FORMA DE REMEDIARLAS Una línea se abre, por las siguientes razones principales: a) b)

c)

Porque los durmientes están en tan malas condiciones que el clavo o tirafondo ya no se afirma en ellos; y Porque los durmientes, a pesar de estar todavía buenos, han sido reclavados varias veces, o en otras palabras, presentan tres o más agujeros en donde ha sido puesto, con anterioridad, el clavo o tirafondo; éste se ha levantado hasta salirse a veces, y como no es posible colocarlo donde mismo, porque no presentaría ninguna firmeza ha habido que irlo cambiando de lugar en el durmiente. En curva, tiene la tendencia a abrirse debido principalmente a la acción de la fuerza centrífuga.

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COMO REMEDIAR LAS ABERTURAS DE LA LINEA Para el primer caso, o sea, cuando los durmientes están en muy mal estado, a tal extremo que el clavo o tirafondo no se sujetas bien en parte alguna, no hay otro remedio como se comprenderá que proceder a su cambio inmediato. Si no se tiene durmientes disponibles convendrá colocar tarugos de madera en los agujeros y volver a entrar el clavo o tirafondo o colocar espirales e insertar el tirafondo.y se deberá pedir al Servicio de Tráfico, que los trenes pasen a muy poca velocidad, hasta que se repare definitivamente, estableciendo las ¨precauciones¨ que correspondan. Para el segundo caso, o sea la reclavadura, hay tres remedios, que son : El primero consistirá en colocar sillas de asiento, de las que hablaremos más adelante, que ayudan en forma considerable a disminuir los efectos del rodado en la madera. Si no se dispusiera de este elemento, deberá colocarse un tercer clavo a cada durmiente. Esta operación se hará alternada, o sea colocando el tercer clavo una vez al lado interior del riel y otra al exterior, en el durmiente que sigue. Así se contrarrestará la abertura y volcadura del riel.

44 La segunda manera bastante eficaz de corregir el peligro de una abertura de línea, con-

sistirá en correr los durmientes hacia un lado hasta que uno de los agujeros antiguos

quede bajo la zapata del riel. Esta descentración de los durmientes deberá ser alternada, o sea si uno se desplaza hacia la derecha, el siguiente deberá correrse hacia la izquierda y sólo podrá hacerse en caso que el durmiente no esté emplatillado. Si junto con hacer esta operación se dispone de sillas de asiento, se colocarán éstas, desapareciendo así todo peligro, y la vía quedará en buenas condiciones de seguridad. El tercer procedimiento, también muy bueno, consiste en virar el durmiente, o sea, colocar hacia arriba la cara que antes estaba hacia abajo. e).-DESLIZAMIENTO LONGITUDINAL DE LOS RIELES Y DESCUADRADURA DE DURMIENTES Barras de 36,56 Mtrs. con Deslizamiento un total de 40 clips Pandrol

Soldadura

Maestra

DISTINTAS FORMAS DE ANCLAJE DE LA VIA Sentido del deslizamiento

En vía eclisada con riel de 9,4 m. RAMAL CHUQUITA En vía eclisada con riel de 13,72 m. con clips Padrol (12)

KM 1,619 al 1,819

RAMAL CHUQUITA KM 0,776 al 0,976 En vía eclisada con riel de 13,72 m. con clips Padrol (16)

En vía con barras soldadas de 36,56 m. con Ancla rieleras (48) KM 275,029 al 275,229 Se muestran los extremos de la collera donde se colocan las Anclas 45

En una vía en buenas condiciones, los durmientes deben estar dirigidos perpendicular a los rieles. Cuando ésta perpendicularidad se pierde, se dice que la línea está “descuadrada”.

Esta figura muestra la posición correcta de los durmientes y en la siguiente pagina se puede ver la forma defectuosa. El defecto se debe a que el exceso de tráfico provoca, con el tiempo, el avance de un riel respecto del otro, sobre todo si el tráfico es en un solo sentido. El avance arrastra consigo los durmientes. En el caso de la figura, son los rieles del lado II los que han avanzados. En ella puede observarse que los durmientes de las eclisas de unión o ¨maestras¨, como la denominan los ferroviarios, son los que se decuadran debido a que están sujetos al riel por los hoyos de las eclisas; también se descuadran algo los durmientes vecinos a las maestras. Debe dársele la mayor importancia al deslizamiento longitudinal de los rieles porque como hemos dicho, trae como consecuencia la descuadradura de los durmientes. Las maestras pierden, así, su base firme y se golpean perdiéndose los efectos del rameo; los rieles se topan en sus junturas y con las dilataciones se producen tiraduras. La juntura de varios rieles provocará, en otras partes, su separación y si la abertura excede de los límites admisibles, los rieles se cabecerán. La descuadradura de durmien-

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4

3

2

a

1

tes provoca, además del golpe alternado, el aflojamiento de los clavos, la partidura de los durmientes por el esfuerzo lateral de aquellos y el angostamiento de la trocha. Es pues, fundamental, detener a tiempo el deslizamiento de rieles. Contribuye también, a que esto se produzca, el excesivo ajuste de los pernos, que no permite la libre dilatación de los rieles, comunicándose el empuje de un riel a otro, por medio de la eclisa. Debe recomendarse pués que el apriete del perno permita el deslizamiento del riel con la eclisa, lubricando cada vez que se puede la superficie d contacto. La llave rielera no debe tener más de 80 cm. de largo, pués así se consigue que con el esfuerzo de un hombre, tamaño normal, el ajuste sea el necesario. FORMA DE CORREGIR LA DESCUADRADURA DE LOS DURMIENTES Y LAS JUNTURAS DE LOS RIELES Producida ésta no queda otro remedio que cortar el riel en el cual comienza la descuadradura, en una longitud tal, que permita al siguiente colocarse frente a la juntura del riel de la vía que ha permanecido en su verdadera posición.

46 En la figura superior, sería al riel 1 al que habría que quitarle un trozo, hasta permitir al 2

llegar al punto a.

Hecho esto, se corren los otros rieles, compartiendo los espacios que hay que dejar en las junturas para dilataciones, tal como se explicó en el caso tercero de las tiraduras, hasta que mediante ese procedimiento se vaya obteniendo la compensación entre los espacios destinados a dichas dilataciones y el trozo de riel cortado, compensación que permitirá llegar con una juntura corriente, al punto en que la vía no presenta descuadraduras. Una vez hecho esto, se vuelven a colocar los durmientes en posición perpendicular a los rieles, teniendo cuidado de hacerlos ramerar, prolijamente, en toda su extensión. Cuando la descuadratura no es mucha, es preferible no corregirla y así no perder la cama de apoyo. Conviene reubicar las sujeciones. MANERA DE EVITAR LA DESCUADRADURA

La forma de impedir que se produzca el defecto que acabamos de enunciar, es colocándole a la vía, las sillas de detención y de curva con sus pernos, las primeras para los trozos en recta y las segundas para los en curva. Y además se pueden usar anclas rieleras y clips. f).- DESGASTE DE LOS RIELES Sucede constantemente, que los rieles en curva que están al lado exterior, sufren un desgaste en tal forma que la trocha queda ensanchada o que las pestañas del equipos topan en las eclisas, desgastándolas. Cuando se note que se ha llegado al límite aceptable, que se apreciará en el terreno mismo, debe procederse al cambio del riel; pero si no hubiese ninguno disponible, queda el recurso de trasladar el riel interior al exterior y viceversa, con lo cual la cara que ha sufrido el desgaste, queda libre del contacto con el rodado. En estos casos hay que cuidar de compartir las junturas que al exterior van a quedar muy separadas, puesto que en la mayoría de los casos se va a colocar allí un riel más corto del que había en ese lugar y al interior uno más largo, caso este último, en el que habrá que cortar un pequeño trozo al riel que va a venir a ocupar el lugar del interior. Por lo tanto, se debe dar a las junturas de los rieles la separación que al caso corresponda, de acuerdo con lo indicado en el capitulo que explica la separación entre rieles. Para esto, se irá cortando lo que exceda en la fila interior de rieles y reemplazando al exterior, una o más barras por trozos de longitud conveniente. En líneas en recta, con rieles que tienen algunos años de servicio, también se desgastan estos, o presentan achatamientos y rebarbas en la cara interior. g).- PERDIDA DE APRIETE DE PERNOS A menudo ocurre que los pernos se sueltan, debilitando así el el papel de las eclisas, que unen un riel con otro. Los operarios de las cuadrillas de emergencia, con sus llaves rieleras, deben estar reapretando permanentemente, todo perno que se note suelto. Este apriete no debe ser excesivo, como ya se señaló, quedando limitado al esfuerzo de un hombre de tamaño47 normal, usando una llave de 70 a 80 cm. de largo

ANCLAJE EN SECTOR CON RIEL SOLDADO

Maestra

Soldadura

Soldadura

Soldadura

Anclas a eliminar en barras de 27,42 m. En barras de 27,42m, se deberan colocar 36 anclas respetando la misma distribución, eliminando hacia el centro de la barra un total de 12 anclas. Al respetar esta distribución permite dejar en barras de 36,56m. 4 anclas en el cajón correspondiente a 1a unión soldada y 2 en el caso de las de 27,42m.

Maestra

Anclaje ejecutado en sector con riel soldado en barras de de 36,56m. Ki1ometro 277,022 al 278,039 . Tramo con pendiente de 2,25%. Este misma tipo de anclaje se está ejecutando en trabajos mantención vía a partir del Km.183,969. Cabe señalar que esta distribuciónn se puede ver modificada : 1.-Por descuadre de las junturas que obligaría a partir del 3er, o cuarto durmiente, desde la juntura según sea necesario. 2.-Por la ubicación de las planchas protectoras de durmientes, que deben correrse para permitir una nueva perforación que en maetras a escuadra sería de un durmiente más, es decir a contar del tercer durmiente desde la maestra.

Mantenimiento de Vías Ferreas

h).- PERDIDA DE FIJACIÓN DE CLAVOS Y TIRAFONDOS También es corriente encontrar los durmientes desclavados, de manera que los operarios del grupo de emergencia deben estar especialmente atentos a que los clavos rieleros y tirafondos estén siempre firmes, y si alguno se levanta y al reclavarlo se nota que no afirma bien, debe cambiársele de sitio. OTROS DEFECTOS EN LA VIA Un defecto que, a menudo, se presenta en la vía, es el que se detalla en la firgura : a zapata

cabeza riel a

Que representa, en planta, la unión de dos rieles. Al efecutar dicha unión, no se ha tenido cuidado que la cara interior y exterior formen una

48 sola línea recta, sino que ha quedado entre ellos, una saliente o tope “a”.

Si el sentido de avance del tren es el que indica la flecha, las pestañas del equipo van a topar en la saliente la cara interior y puede ocasionarse un desrielo. Fácil es arreglar este defecto, pues él se produce, cuando los pernos de las eclisas o maestras, no han quedado bien apretados. Con una llave rielera se corregirá esto apretando bien las tuercas, y el ajuste de ambos rieles quedará en perfectas condiciones sin que se produzca la saliente o tope. Si los rieles son de distintos tipo sucede, a menudo, que por ser el alma ”e”, de uno de ellos más delgado que la del otro, la extremidad del riel, más delgada, juega entre las eclisas, produciéndose también en este caso, el defecto antes anotado. Se corrige colocando, convenientemente, una o más golillas entre el alma del riel y las eclisas. Otro defecto que suele presentarse es que después de cierto tiempo, las curvas pierdan su peralte o su ensanche, de lo que hablaremos más adelante. Es indispensable verficarlos periódicamente y mantenerlos como indican las tablas que se darán en otro capítulo. Jamás debe permitirse que la línea quede cubierta de pasto, porque las raíces ayudan a la descomposición rápida del durmiente, por la humedad que mantienen. Además, cuando el pasto se seca, facilita enormemente el que se produzcan incendios que destruyen los durmientes. Las cunetas de desagüe deben encontrarse muy limpias antes de la llegada de invierno, para que no haya entorpecimiento en el escurrimiento de las aguas lluvias, el que haría que éstas alcanzaran hasta la vía, provocando a veces, verdaderas inundaciones que reblandecen el subsuelo y echan a perder la línea, ocasionando golpes en ellas.

En cuanto a los cambios, cuyos detalles se explican en capítulo aparte, es de suma importancia cuidar que siempre haya una juntura perfecta entre la punta de la aguja y el riel guarda - aguja, pues la más mínima abertura puede provocar que la pestaña de cualquiera de las ruedas de la locomotora o del equipo penetre en ella, produciendo la abertura total o parcial de la aguja, ocasionado así, un inmediato desrielo. La punta de las agujas no deben estar quebradas o faltarle pedazos, como sucede con frecuencia . Las palancas de la olla de cambio deben funcionar con toda facilidad, los tirantes que unen esas palancas con las agujas, no deben estar torcidos y los espaldones (de los que se hablará más adelante) sobre los que desliza la aguja, conviene tenerlos permanentemente engrasados o emplombaginados para que haya un fácil deslizamiento. En lo que se refiere a los cruceros, debe anotarse que los pernos de los tacos, cuyo detalle se trata en otro capítulo, estén siempre muy bien apretados, que dichos tacos no estén trizados o rotos y que la punta del cruzamiento no haya sufrido un desgaste grande, cuyo límite sólo puede apreciarse en el terreno mismo. A veces suele quebrarse la punta del crucero, en cuyo caso debe cambiarse.

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RIELES Y ACCESORIOS Los accesorios de enrieladura son los siguientes: 1) Clavos. 2) Pernos, tuercas y golillas. 3) Eclisas. 4) Sillas de asiento. 5) Sillas de juntura. 6) Sillas de detención. 7) Sillas de curva, etc. 8) Tirafondos. y 9) Anclas Rieleras.

RIELES CORTOS Y LARGOS EN CURVAS En enrieladuras con junturas a escuadra, se necesitan en las curvas rieles cortos para conservar las junturas, en lo posible en una misma sección transversal. Esto se necesita hacer debido a que el desarrollo del hilo del riel exterior es de mayor longitud que el interior. ENRIELADURA CON JUNTURAS ALTERNADAS Esta vía se encuentra construida de tal forma que las junturas quedan frente al centro de la barra del hilo opuesto. Con esta disposición de los rieles se estima que la duración tanto de los materiales como la geometría se prolonga en el tiempo más allá que en una con junturas a escuadra. También se estima que se consigue una mayor suavidad en el rodado del equipo siempre y cuando el lastre utilizado en la vía sea de buena calidad.

Mantenimiento de Vías Ferreas

Para lograr mantener la geometría en el tiempo decíamos que el lastre tiene que ser de buena calidad, vale decir lastre chancado.

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Pueden ser hasta 8 durmientes en 2 maestras. Estas junturas con las condiciones actuales de nuestras vías, con una infraestructura poco estable y el lastre mismo que no es uniforme a lo largo de la línea, no es aconsejable adoptar este tipo de vía, por el deterioro de la geometría a corto plazo y también el mayor daño de durmientes principalmente, hasta 8 promedio por cada dos junturas.

ENRIELADURA CON JUNTURAS DESPLAZADAS Esta forma de junturas en donde la vía presenta un desplazamiento de hasta 1,50 m. de una juntura respecto a la del hilo de frente, no ha sido construída así. Lo que ha ocurrido es que se han presentado dos situaciones: c) Hasta 7 durmientes

a) Hasta 5 durmientes.

b) Hasta 6 durmientes 1.2.-

Al realizar una permuta del riel exterior por el interior y siendo el hilo interior de menor longitud se produce inevitablemente un descuadre de junturas. También se produce este descuadre por el deslizamiento de los rieles de la vía.

Sumados estos dos fenomenos llegamos a descuadres bastantes significativos. En realidad es aceptable sin crear mayores problemas geometricos hasta 30 cm. de descuadre. Con descuadres mayores se generan problemas de distribución de los dur-

JUNTURAS COLOCADAS EN UNA MISMA SECCION TRANSVERSAL Esto es lo que comunmente denominamos junturas a escuadra y son colocadas así por construcción.

Hasta 4 por 2 maestras.

Esta posición de las junturas permite una distribución mas racional de los durmientes con lo cual se preserva su duración a la vez que permite que se repartan en mejor forma los esfuerzos del equipo rodante, hacia el lastre y la plataforma. Por otra parte con esta distribución es menor el deterioro de durmientes que llegan hasta 4 por cada 2 junturas. 51

ENLACES Se denominan enlaces de la vía a los dispositivos que permiten el paso de los vehículos aislados o de trenes completos de una vía o otra, sin interrumpir su marcha.

Todo enlace completo se compone de tres secciones:

Silla espaldon Silla plana 1.-El cambio propiamente tal compuesto de las agujas y accesorios incluyendo el aparato de maniobras. 2.-Sección de enlace entre cambio y cruzamiento. 3.-Cruzamiento completo con sus guardarrieles.

Guardariel Taco f. fundido Punta efectiva Punta teórica

Riel punta

Pata de liebre Plancha base Riel contrapunta Silla espaldon

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Los principales componentes de un enlace son:

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Piernas derecha e izquierda son simétricas Riel guarda aguja. Es un riel comun. Agujas derecha e izquierda tipo Belga Agujas derecha e izquierda tipo Americano Traba delantera o tirante largo Traba trasera o tirante corto Orejas agujas Barra de transmisión Aparato de maniobras Tacos o separadores talón aguja Pernos talón aguja Sillas de cambio con espaldón Sillas lisas talón aguja Pasadores de orejas y barra Pierna guarda riel derecho (simétrica) Pierna guarda riel izquierdo (simétrica) Guarda riel Sillas guarda riel con espaldón Sillas guarda riel lisas Crucero

Silla plana Guardariel

ELEMENTOS COMPONENTES DE UN ENLACE

CRUCERO COMPLETO

SECCIÓN ENLACE ENTRE CAMBIO Y CRUCERO

PIERNA AGUJA O RIEL GUARDA AGUJA

SEPARADOR TALÓN AGUJA AGUJA DERECHA

CAMBIO

OREJA AGUJA

AGUJA IZQUIERDA

TRABA TRACERA

BARRA TRANSMISIÓN

BASE APARATO MANIOBRAS

TRABA DELANTERA

TRASPASO Es elemento compuesto por dos enlaces para unir dos vías paralelas contíguas, uno para cada vía y de sentido opuesto entre sí, entre los cuales queda un elemento recto.

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CRUCETAS Se llama cruceta al cruce a nivel de dos vías que pueden ser de la misma trocha o trochas distintas. El ángulo de la cruceta puede ser recto o agudo. En todo caso, en cruceta de ángulos agudos de igual o diferente trocha, debe estudiarse cada caso en particular, en lo referente a la seguridad de la circulación frente a los cruceros dobles.

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Para angulos entre 35 y 90 grados.

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Confeccionada en base a rieles simples: Dos cruceros dobles y dos simples Para angulos entre 9° 31´ y 25°

ENLACES EN CURVA En estos casos pueden efectuarse en general, por medio de agujas y cruceros simples y dobles, iguales a los empleados en rectas, pero en algunos ferrocarriles se recurre al empleo de agujas y cruceros con curvatura lo cual es de un alto costo pués se necesitaría una gran variedad de ellos para los distintos radios de curva. En la instalación de estos enlaces, en principio debe respetarse el radio de la curva existente desestimando el radio de plano. Y se debe también recalcular las longitudes de los rieles de centro, entre cambio y crucero. Trabas delanteras y traseras con orejas regulables.

TIPOS DE ENLACES Para mayor sencilles, cualquiera sea el tipo de enlace se acostumbra no dar inclinación a los rieles en toda su extensión. En trocha de un metro se da un ensanche de 8 mm. Un enlace debe reunir los siguientes requisitos: 1.2.-

3.4.5.-

Evitar los descarrilamientos. El ajuste de las agujas con los rieles contra aguja debe ser perfecto, de modo que ninguna pestaña pueda chocar ni penetrar indebidamente entre aguja y esté provocando un accidente. El paso del equipo deberá verificarse lo más suave posible. Que no contenga piezas o elementos débiles que puedan quebrarse o desajustarse con facilidad. Que las maniobras puedan realizarse de una manera rapida y segura. 55

CAMBIO BELGA Este tipo de cambio no cumple con la condición cuarta ya que la pierna aguja o riel contra aguja está expuesto a quebrarse como ha sucedido en muchas ocasiones, debido a la profundidad del corte vertical de zapata especialmente a la posición que corresponde a la punta de la aguja. En este tipo de cambio tanto la pierna como la aguja descansan sobre sillas planas con espaldón. La pierna se fija con pernos a los espaldones y con ellos la aguja puede deslizar libremente sobre el apoyo plano, en el movimiento de abrir y cerrar el cambio. CAMBIO TIPO AMERICANO Este tipo de cambio cumple satisfactoriamente con todas las condiciones establecidas y elimina los inconvenientes del cambio Belga. Aquí el riel contra aguja es un riel entero, y va apoyado en toda su longitud en la parte lisa de todas las sillas espaldón y las cuales llevan un estampado de altura variable entre el talón de aguja y la punta de esta, para el descanso y deslizamiento de la aguja. La altura de la estampadura frente a la punta de la aguja es máximo de 8 mm. y va disminuyendo hacia el talón, en donde esta altura es nula, es decir que tanto la aguja como el riel contra aguja quedan al mismo nivel. AGUJA TIPO AMERICANO

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Esta aguja lleva un cepillado en la parte lateral y en la inferior de su zapata en el lado que enfrenta al riel guarda aguja lo que le permite montarse y apoyarse sobre la zapata de éste, deslizándose sobre el estampado de las sillas. Estas agujas no son iguales, sino simétricas y por esta razón una es izquierda y la otra derecha. Si nos paramos a la entrada del cambio mirando hacia el talón de la aguja, la Riel contra aguja Aguja Sección en el dobles

Silla estampada Contra aguja

Sección de la punta Punta aguja

Talón aguja Cabeza de ancho normal

Cabeza cepillada por ambos lados disminuyendo hasta formar la punta.

8 mm. Altura máxima estampado

que está a la derecha es la derecha y la que está a la izquierda es la izquierda. Las agujas están conectadas entre sí por dos o más trabas o tirantes con el fin que su 56 movimiento sea simultáneo.

AGUJA TIPO BELGA Lleva un cepillado en la base de la zapata con un ángulo que le permite ajustarse al riel pierna aguja que también lleva un cepillado en la zapata y que hace quedar a la aguja ajustada a la cabeza del riel que la compone. Se deslizaran sobre sillas de cambio todas lisas. También estas agujas son simétricas y son D. e I. Parados a la entrada del cambio, mirando hacia el talón de la aguja y están conectadas entre sí por 2 trabas con el fin de que sus movimientos sean simultaneos. Riel guarda aguja

Riel guarda aguja

aguja

aguja

PLACA TROCHA Riel guarda aguja aguja

La placa trocha en realidad está constituida por dos sillas de cambio de la punta de las agujas que se prolongan y se unen en el centro. En el caso de vías señalizadas llevan aislación eléctrica. El objeto de la placa trocha es mantener invariable la trocha en la punta de las agujas, evitando que el choque de las pestañas de las ruedas abran la vía.

CAMBIO PARA MANIOBRAS ¨RAMAPO¨

AGUJAS REFORZADAS CON ACERO MANGANESO

APARATO DE MANIOBRAS Este es un dispositivo mediante el cual se accionan las agujas y está ubicado en vigas más largas quedando retirado de la vía, dejando gálibo para el paso del equipo. La colocación de la base se ejecuta dejando las agujas en una abertura igual a cada lado, respecto a cada riel guarda aguja y la manilla o paleta debe estar perpendicular. Se procede luego a clavar o tirafondear según sea el caso la base en su posición definitiva. Todo aparato de maniobra debe quedar provisto de un pasador 57 de seguridad.

TIPO DE CAMBIO : PARA MANIOBRAS ¨AMERICANO¨

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Tipo ¨CANAC¨

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TIPO ¨RACOR¨

CLASIFICACION DE LOS CRUCEROS Los cruceros se clasifican según su tangente, lo que determina su ángulo. Este ángulo determina el radio de la curva de enlace. Se denomina tangente a una relación de magnitudes entre los catetos de un triángulo rectángulo cualquiera. El valor de esta relación define el ángulo que forma uno de los catetos con la hipotenusa. Los lados A-B y B-C, se denominan catetos. El lado A-C que es mayor que cualquiera de los otros dos, se llama hipotenusa. Denominaremos A. al ángulo que forman el cateto AB con la hipotenusa A-C. Entonces se llama tangente de este ángulo A, a la relación BC : A-B, o sea: C

DETERMINACION PRACTICA DE LA TANGENTE DE UN CRUCERO

En la figura marcamos con tiza un punto cualquiera B. que forme un ángulo recto con el riel punta o contrapunta al colocar una varilla de madera o rama B-C. PUNTA TORICA C A PUNTA EFECTIVA

B

A continuación vamos aplicando esta varilla desde B. hasta A. (punta teórica del crucero, que se ubica en 10 cm. aproximadamente desde la punta efectiva) y contamos cuantas veces cabe en esa distancia. Si por ejemplo cabe 9 veces en la distancia B-A. la tangente es de 1/9. En general nuestro ferrocarril funciona con enlaces tg. 1/8, dado a que nuestras velocidades están limitadas hasta este momento entre 40 y 50 kms./hora, en plena vía y 30 km./h. en las estaciones. 59

PROTECTORES DE AGUJA Los protectores de aguja tienen como función evitar el desgaste prematuro de las puntas de las agujas, por el fuerte roce de las llantas del equipo al pasar por ellas. Conocemos tres tipos: 2.-Protector de parche. Es una plancha con bordes redondeados de 22 cm. de longitud y que cubre la cara interior de la cabeza del riel y fijada a 10 cm. de la punta de la aguja, con 2 pernos especiales, evitando el roce fuerte en la punta misma de la aguja.

Se debe tener cuidado de mantener los separadores de los extremos que permiten un ángulo de entrada y salida más suave a las llantas.

Cuando se desgasta, este elemento se invierte usando el otro lado. También se puede rellenar con soldadura la parte desgastada.

60

tor Guardariel protec

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En ocasiones estos guarda rieles se construyen a la medida segun sea la necesidad, pero comunmente se utilizan de los que se ocupan en los enlaces.

PROTECTOR DE PARCHE

1.-Guarda riel protector aguja. Es un guarda riel que uno de sus extremos va colocado a10 cm. de la punta de aguja contraria a la que se quiere proteger, es decir la que da acceso a la rama curva del enlace. Este guarda riel va asegurado mediante separadores y pernos de guarda riel dejando una canal de 45 mm. entre el riel de tráfico y este.

3.-Deflector. Está compuesto por un riel volcado convenientemente asegurado con sillas especiales, por el lado exterior del riel guarda aguja, sobrepasando el nivel de la cara superior de la cabeza del riel, de tal forma que las llantas del equipo vayan rozando en él evitando así el contacto directo sobre la aguja. Existen además la alterna tiva de hacer un protector mediante el relleno con soldadura, de la cara interior de la cabeza del riel a 10 cm. adelante de la punta de la aguja que se quiere proteger, teniendo la precaución de no hacerlo en un espesor lateral de más de 1 cm. (más ancho que esta medida podría provocar que alguna pestaña del equipo montara sobre él ocacionando un desrielo). Deflector de fábrica

MANTENEDORES DE TROCHA El mantenedor de trocha está conformado por una barra de sección cilíndrica, presentando un extremo doblado de tal forma que se ajusta al ángulo de la zapata del riel, por el lado exterior de la vía. En el otro extremo lleva una pieza que va insertada por el extremo con hilo mediante una perforación. Lleva una inserción que se ajusta también al ángulo de la zapata del riel, lado exterior de la vía. En el segmento donde va el hilo lleva una tuerca con golillas de presión, que sirve para ajustar y asegurar que una vez instalado quede a la distancia conveniente dando en la vía la trocha requerida, sin que este se abra. Se emplea en curvas de radios menores, en puntos donde concurren dos enlaces en una sola maestra de puntas agujas y donde haya puntos que las condiciones de la vía lo requieran.

Tipo A3 - 28 lbs.

Tipo C1 - 31 lbs.

Tipo D2 - 38 lbs.

COMPOSICION DE UN GUARDA RIEL DE CRUCERO Este elemento debe ser colocado frente al crucero, de tal forma que su punto medio en cuanto a longitud quede perpendicular a la punta de diamante, siendo esta ubicación la que permite soportar mejor los esfuerzos al paso del equipo. En nuestro FF.CC. se usan armados al riel, recibiendo por ello el nombre de piernas gda. riel y en donde el gda. riel va montado sobre sillas planas, no siendo suficiente para evitar la tendencia a volcarse hacia el interior de la vía. Ahora bien, las que se están construyendo para enlaces de tg. 1/8., llevan en sus extremos dos sillas planas y al centro 3 con espaldón apoyadas de adentro hacia afuera, 61 logrando con esto una gran consolidación del guardariel.

El guardariel no es reversible, el guardariel opuesto debe ser simetr ico del que aparece en el plano a fin de que las agujereadura s queden correspondientes

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28066

COLOCACION DE ENLACES EN RECTA La colocación de enlaces en vías rectas no presenta grandes problemas ya que los planos existentes detallan las particularidades de esta faena. Es bueno hacer presente, que en el enlace en toda su longitud, no se da inclinación de base a los rieles, colo350 cándolos todos en forma vertical, a objeto de no complicar su instalación. Además se considera 922 un ensanche de 8mm. en trocha de un metro. 750 Cabe señalar que hay ferrocarriles que no dan ensanche alguno a la tro100 cha en colocación de cambios y cruceros. 1500 1028 Para preparar el prearmado de un enlace que se desea instalar o renovar se procede de la siguiente forma:

850 750

El arco de círculo de la rama de la curva se centra así : Para enlace tangente 1/8, con un R=110 m. y cuerda 3,41 m. 2 2 f= l = 9,41 = 0,101 m. 8R 880 2 2 f/4 f f/4 R -l R2 -l2 f1/4= 16 G.C. l = 9,14 m. 4 TA. 62 = 0,076 m.

1.-Se distribuyen las vigas en terreno adyacente a la vía o al enlace existente. 2.-Se arma el hilo central de la recta incluyendo pierna aguja, riel centro, y crucero. Se fijan con tirafondos dejándolo totalmente alineado. 3.-A continuación se arma y se fija la trocha al otro hilo recto. 4.-Luego se colocan los rieles de centro

dándole al hilo que empalma con el crucero el arco de círculo correspondiente mediante la flecha de centro y de los cuartos con cuerda de talón aguja al extremo de la entrada de la garganta del crucero. 5.-Seguidamente se fija a la trocha el otro hilo que va al desvío. También esta faena se puede hacer directamente sobre la vía donde se va a instalar fijando primero el tramo recto para que el tráfico no se interrumpa y dejando para una segunda fase la fijación de la rama curva que va al desvío. Se colocan previamente las vigas. Se debe comprobar que estando una aguja totalmente apoyada en el riel guarda aguja y con las trabas colocadas , la aguja abierta debe tener una separación entre 8 y 11 cm. en la punta. También se debe hacer un doblez hacia el lado exterior en riel gda. aguja correspon diente al hilo recto que empalma con el crucero. Este se hace a 1m. de la maestra punta aguja utilizando una cuerda de 1m. dejando una flecha de 7 mm. en su centro, a objeto de proteger la punta de la aguja. COLOCACION DE ENLACES EN CURVA Al parecer la única solución correcta es la adopción de cambios y cruceros curvos para

Vias a un mismo nivel

lograr que la circulación sea lo más suave posible. Cuando solo se dispone de cambios y cruceros rectos será tanto mejor su colocación como menores sean las modificaciones que se hagan en la vía de arranque del enlace. Es necesario dar con santiago rielero una curvatura adecuada a las agujas y acomodar-

Curva exterior

Regla Curva interior

Vias a distinto nivel

Curva exterior

Curva interior

63

las lo más posible a la curva existente, lo que implica hacerlo también en alguna medida con el riel contra aguja o pierna. Con el crucero no se puede hacer, pero dada a que su longitud es relativamente corta no ocasiona grandes problema al paso del equipo. Es conveniente la colocación de un guarda riel de protección para la aguja, el cual se instala al lado opuesto de esta evitando que sea golpeada bruscamente por las llantas. Es necesario hacer presente que el guarda riel frente al crucero debe ser unas dos o tres veces más largo que lo corriente, permitiendo suavizar el paso de las ruedas y no choquen con violencia contra la punta de diamente del crucero. Este debe ir en el riel interior de la curva. En el que vá en la vía principal, éste puede ser corriente, ya que su trabajo es practicamente nulo. Un estudio detallado de este problema y sus soluciones es complicado y daría para establecer varias formas que no se compadecen con las realmente prácticas. 7,42 M. (d1)

4,2 M. 33,6 M. (d)

COLOCACION DE TRASPASO EN LINEAS RECTAS PARALELAS Son elementos como ya se ha dicho compuestos de 2 enlaces para unir dos vías paralelas contíguas, uno para cada vía y de sentido opuesto entre sí y entre las cuales queda, un elemento recto.

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Los planos de enlaces traen la indicación del cruce de ejes y la distancia de este punto hasta la maestra de punta de agujas. Entonces para determinar la longitud de ocupación total es necesario conocer la distancia entre ejes de las vías paralelas y también la tangencia del enlace.

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Si por ejemplo tenemos una entrevía de 4,20 m. y una tangencia de 1/8 en el enlace, la distancia (d) entre cruces de ejes será: d = 8 x 4,20 = 33,60 m.

En tg. 1/8 tenemos que la distancia d1 entre el punto de cruce de eje del enlace y la maestra punta de aguja es de 7,42 m. determinan con esto el punto de inicio de su instalación. En la vía paralela se hace la mismo quedando así determinado el punto de término y la longitud del traspaso.

COLOCACION DE TRASPASO EN LINEAS PARALELAS EN CURVA Hay que considerar 2 situaciones: 1.- Cuando las vías están al mismo nivel (rieles interiores al mismo nivel) 2.- Vías a distinto nivel En el primer caso deberemos suprimir el peralte de las curvas que van a unirse dejándolas a nivel horizontal. Si la curvas están a diferente nivel habrá que ponerlas previamente al mismo nivel quitándoles también el peralte. Una tercera solución nos permite mantener los peraltes de las curvas. Esta solución requiere que la curva exterior quede en un plano un poco más elevado que la interior, aunque también es conveniente en este caso disminuir los peraltes a la mitad o menos que lo normal. Estas vías deberán quedar de tal forma que tensada una cuerda entre el riel interior de la curva interior, con el nivel exterior de la curva exterior formen una sola línea topando los 4 hilos de riel en toda su extensión. También se puede hacer con una regla de madera. En esta faena se debe tener presente las observaciones y recomendaciones hechas presentes en la instalación de enlaces en curva.

MANTENCION DE UN ENLACE 1.-Se debe verificar principalmente la trocha en zona de las puntas de agujas y ajustarlas si es necesario ya que es un punto crítico. 2.-Las agujas deben estar ajustando bien con los rieles guarda aguja y si esto no ocurre se deben regular mediante la barra de transmisión el cárcamo de la pilastra en el caso de los aparatos “Ramapoo” y “Racor” y en los americanos con la barra de transmisión y si es necesario reclavando la base del aparato de maniobras. 3.-Las agujas al paso del equipo no deben bascular ni en las puntas ni el talón. Si esto ocurre se deben verificar el rameo de los durmientes de talonera y de las puntas agujas y evitar así que las pestañas del equipo se metan entre aguja y riel guarda aguja. 4.-La limpieza de las sillas del cambio deben ser permanentes, al igual que cuidar se emplombajinen asegurando un accionamiento suave y expedito. 5.-Se debe cuidar también que en las taloneras los pernos posteriores estén bien apretados y los que toman él talón de la aguja a medio apretar de tal forma que la aguja juegue libremente. 6.-En la zona del crucero, se debe comprobar que la separación entre el guarda riel y el riel sea de 45 mm. con un máximo de 50 mm.

Si se encuentra excedido debe corregirse apretando los pernos guarda riel que pueden encontrarse sueltos. Si con esto no se corrige se deberá cambiar el guarda riel por exceso de desgaste y puede haber también sobre trocha, que debe ser reparada. En resumen se está evitando que las pestañas de las llantas golpeen la punta de diamante del crucero deteriorandolo y por otra parte evitar un descarrilamiento de proporciones. 7.-Se debe verificar también la profundidad del desgaste de la punta efectiva y de las patas de liebre frente a este punto y si es necesario se harán rellenos con soldaduras, para recuperar el crucero. 8.-Se debe comprobar también el desgaste de la agujas cercano a sus puntas, las cuales también en alguna medida son recuperables con soldadura y de lo contrario deben ser reemplazadas. 9.-Además debe comprobarse que todos los pasadores tengan sus chavetas evitando que alguno se salga pudiendo ocasionarse un desrielo. 10.-Repasar el apriete de los pernos del crucero. 11.-Verificar geometría en general y corregir.

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TERCERA PARTE DETERMINACION DEL RADIO DE UNA CURVA Las curvas ferroviarias son circulares, unidas a las rectas por acordamientos especiales o sin ellos. Es indispensable que el personal encargado de la mantención pueda resolver en un momento dado, tanto el radio a la flecha de una curva. Para esto debemos estimar un arco de circunferencia que sería A-B con una cuerda A-B cuya flecha es C-D y siendo el radio R. Si designamos por “l” la cuerda A-B por “ƒ” la flecha y el radio por “R” tenemos que:

l*l 8*ƒ

R=

o sea :

l2 R= 8*ƒ

entonces :

l2 8R

ƒ=

En estas fórmulas tanto el “R” como la flecha ƒ(y) la cuerda “I” se expresan en m. Ejemplo: Si se desea saber el radio de una curva cuya flecha es de 0,0625 m. y utilizando una cuerda de 10m., tenemos: R=

l2 8*ƒ

ƒ=

l2 8*R

o sea R=

o sea

10 2 8 * 0,0625

l00 ƒ= 8*200

entonces : R =

entonces :

ƒ=

100 0,5

l00 1600

R = 200 m.

ƒ = 0,0625

Para obtener la flecha con cuerda de 10m. y radio de 200 m. tenemos: Justamente en nuestro FF.CC usamos cuerda de 10m. que nos permite lograr un buen redondeo de las curvas al aplicar mayor cantidad de “ƒ” en su desarrollo que si utilizáramos por ejemplo cuerdas de 20m. como lo hacen otros ferrocarriles y nosotros mismos, hace algunos años atrás. Para el cálculo de la flecha en una curva a la cual no se le conoce tampoco el radio, se toman todas las flechas dentro de lo que estimaríamos como de curva circular. Se suman estas y se dividen por la cantidad tomada, obteniendo así una “ƒ” promedio y con lo cual se trabajaría la curva. Con esta “ƒ” promedio se puede calcular el “R” de la curva. En las normas del FCAB, se encuentra otra fórmula que nos permite calcular también tanto la “ƒ” como el radio de una curva según la necesidad, pero válida solo para cuerda de 10m. La “ƒ” se expresa en mm. R = 12.500 : ƒ 67 El “R” se expresa en m. ƒ = 12.500 : R

Ejemplo: Si se desea saber el radio de una curva cuya flecha es 6,25 mm. tenemos: R = 12.500 : ƒ

entonces :

12.500 : 62,5 = 200m.

entonces :

12.500 : 200 = 62,5 mm.

Para la flecha tenemos: ƒ = 12.500 : R

DISTRIBUCION DE LOS RIELES EN CURVA El hilo exterior de una curva es de mayor longitud que el interior y tanto mayor la diferencia cuanto menor sea el radio. Se necesita rieles de diversas longitudes para permitir que las junturas queden lo más a escuadra o sección transversal posible. Si tenemos que “t” es la trocha en metros, con una curva de radio exterior “R”, el radio interior será “R-t”. Siendo “L” la longitud del riel normal y “I” el más corto tendremos que la diferencia “ ∂ “ será: ∂=

t*L R

Mantenimiento de Vías Ferreas

Para determinar la cantidad de rieles cortos a ocupar en una curva de radio dado, podemos utilizar una fórmula sencilla en la cual: n = número de rieles cortos. ∆l = diferencia de desarrollo entre ambos hilos del riel. ∂ = diferencia entre riel corto y largo. ∆l n= Tenemos entonces: ∂

68

En todo caso la concordancia de las junturas no queda totalmente asegurada, puesto que habría que tener rieles cortos para cada radio de curva. Por lo tanto se debe adoptar un riel único que limita en ciertas cifras aceptables el avance de una juntura respecto de la otra. En nuestro FF.CC. usamos para rieles de 9,14 m., rieles cortos de 9,08 m. Ejemplo de : RIELES LARGOS Y CORTOS EN CURVAS

entonces, la diferencia entre ambos rieles será :

el número de rieles corto será ¨n¨ y está dado por : donde ∆l es la diferencia de desarrollo entre ambos hilos ∆l riel y ∂ es la diferencia entre el riel largo y el corto. n= ∂ Ejemplo : Si L=9,14 m., R=200 m. y t=1,025 m. Calcular ∂. El perimetro de la circunferencia es : t*L ∂= R ∂=

1,025*914 200

∂ = 0,047 m. ∆l n= ∂

∆l = 6,29 m. en 1,256 m. ∂ = 0,047 m.

Desarrollo curva = 210 m. n=

6,29 0,06

= 104,8.

n = para 210 m. desarrollo : 1.1250,35 ------------- 104,8 210,00 -----------X

n =17,6 rieles de 9,08 m.

En el ejemplo, el valor de ∂ ha sido reemplazado por 0,06 m. porque se ha adoptado una longitud promedio de riel corto de 9,08 m. en el FCAB. ENRIELADURA EN CURVA Ancho de la vía en curva. Los vehículos de ferrocarriles al entrar a una curva, tratan de seguir moviéndose según la tangente en el punto de origen, o sea según la flecha. Para facilitar la orientación del eje en la dirección del radio de la curva, orientación que es tanto más fácil, mientras menor sea la distancia entre los ejes del vehículo, se produce al aumentar el ancho de la vía en una magnitud que se expresa en función del radio de la curva. La experiencia ha demostrado que para conservar mejor el equipo, debe darse a la vía un ensanche de tal manera que cuando las pestañas de la rueda delantera están en contacto en A las pestañas de la rueda trasera sean e = ensanche tangenciales en B, al riel interior. L= distancia entre ejes del boguie. R= radio. L2 Este valor se limita a un máximo La formula a usar es : e= 2R que es 2,5 cms. con tolerancia hasta 3 cms. por desgaste de rie(4,02)2 Ejemplo : L= 4,02m. 16,16 les y otras causas. e = = 0,053 m. 69 = R= 300 m. 2*300 600

Las Empresas de Ferrocarriles no tienen una norma fija para la magnitud de estos ensanches y hay algunas que sólo los hacen efectivos hasta los 500 m. de radio. La nuestra emplea tablas que se darán más adelante, conjuntamente con los peraltes y acordamientos, y limita los ensanches hasta los 350 m. de radio.

EL PERALTE En principio hay que tener claro que el peralte máximo no debe exceder el 10% de la trocha y ojalá nunca mayor. Al dar el peralte a la vía sucede que el riel interior toma según el valor que se de, una inclinación hacia el exterior de la vía, debido a lo cual se debe limitar el peralte a un máximo de 90 mm. Nuestro FFCC. fue construído asentando los rieles perpendicularmente sobre los durmientes, es decir sin inclinación de base con lo cual el problema era más grave ya que cualquier peralte hacía que el hilo interior se inclinara hacia afuera, provocando en varias ocaciones que estos se volcaran ocasionando desrielos. Hace algunos años se tomó la determinación de emplantillar con inclinación de base de 1:20 las curvas de hasta 300m. de radio y en algunos casos especiales hasta 350m. solucionando con esta medida el problema. Si las pendientes son muy fuertes, las velocidades son diferentes y es por ello que al momento de corregir o determinar un peralte se debe tener especial cuidado. En los desvíos se usa en general poco peralte dado a que las velocidades en ellos es muy baja. Si tenemos tramos de doble vía en pendiente, los trenes tienen distintas velocidades por cuya razón los peraltes de subida deben ser menores que los de bajada.

Mantenimiento de Vías Ferreas

En estaciones iguales radios que en plena vía pueden tener la mitad de los peraltes ya que las velocidades por ellas son menores. PERALTE DEL RIEL EXTERIOR Cuando un tren va circulando por una curva tiende a descarrilarse por la acción de cierta fuerza llamada centrífuga, cuya explicación no es del caso estampar en el presente estudio. Para contrarrestar esta acción hay necesidad de inclinar la vía por razones cuya apreciación envuelve una pequeña teoría matemática, de fácil demostración, pero cuyo estudio se alejaría un poco del objeto eminentemente práctico en lo posible a que está destinado este trabajo.

Nos contentaremos, entonces, con afirmar que es menester dar un peralte al riel exterior de la curva para evitar todo peligro de desrielo. Este peralte puede calcularse y resulta 70 una función de la velocidad del tren y del radio de la curva.

La fórmula que se usa es la siguiente. p=

a V2 127 R

Siendo “p” el peralte, “a” la distancia entre ejes de rieles, V la velocidad en kms. por hora y R el radio de la curva en metros. Esta fórmula es teórica y hay administraciones que usan fórmulas empíricas; más adelante daremos la tabla que usan nuestros ferrocarriles y la fórmula que aplican. Acordamientos: El peralte no puede hacerce bruscamente en el punto preciso en que comienza la curva, ni terminarse inmediatamente en el final de ella; es necesario disimularlo en ambos extremos utilizando un trozo de recta, antes del comienzo y fin de curva, trozo que lleva un pequeño peralte que se va elevando paulatinamente hasta llegar al valor fijado previamente en la tabla, para el radio de la curva con que se esté operando. Esto en los casos de empalme directo de recta a curva. Este disimulo en recta, del peralte, es lo que se llama el “acordamiento”. Su valor mínimo está dado por la expresión :

a = 250 p

siendo a el acordamiento y p el peralte dado de la curva. Las administraciones ferroviarias usan tablas que sirven de norma para aplicar los valores que corresponden a cada caso, tablas que daremos más adelante y que están en uso en nuestra Empresa. Conviene dejar bien establecido que en el principio y en el fin de la curva debe existir el peralte indicado en la tabla para ese radio. El acordamiento hay que hacerlo en recta. Los Jefes de grupo tienen la tendencia de hacer el acordamiento dentro de la curva, al comienzo y al final de ella; lo que debe impedirse. MODO DE HACER EL PERALTE El peralte puede hacerse de dos maneras: bajando el riel interior y subiendo el exterior, de manera que entre los dos quede la diferencia o peralte que indica la tabla, o bien levantando el nivel del riel exterior, sin mover el interior en la cantidad fijada en la tabla para el peralte, según el radio de la curva. Si se adopta el primer procedimiento, no debe levantarse el eje de la vía en este trozo siendo, por lo tanto, necesario bajar el riel interior en la mitad del peralte y subir el exterior en la otra mitad.

71

El Departamento de la Vía recomienda este procedimiento indicándolo mediante el gráfico que se da a continuación ; donde : FC PC Perfil del riel exterior

l

l Perfil de la vía

p/2

p/2 l

l Perfil del riel interior

Donde :

PC = principio de curva. FC = fin de curva. l = acordamiento de metros. p/2 = mitad del peralte

Como puede verse, mientras el riel exterior es levantado en una cantidad igual a la mitad del perlate, el riel interior es descendido en igual cifra. Damos a continuación los nuevos cuadros que indican los peraltes, ensanches y acordamientos para las diversas curvas de la trocha de 1, m.

CURVAS DE TROCHA 1,000 m.

ENSANCHES

Mantenimiento de Vías Ferreas

Radios

72

Ensanches

100m. y menores............................................................ Desde 101 m. hasta 160 m............................................. Desde 161 m. hasta 200 m............................................. Desde 201 m. hasta 250 m............................................. Desde 251 m. hasta 300 m............................................. Desde 301 m. hasta 350 m............................................. 351 m. y mayores...........................................................

30 m/m. 25 m/m. 20 m/m. 15 m/m. 10 m/m. 5 m/m. 0 m/m.

El límite admisible en el ensanche, aumentado por efectos del desgaste de los rieles, será de 35 m/m.

PERALTES Radios Peraltes 200 metros y menores.................................................. 60 m/m. 201 metros a 250 metros.............................................. 44 m/m. 251 metros a 300 metros.............................................. 35 m/m. 301 metros a 350 metros.............................................. 30 m/m. 351 metros a 400 metros.............................................. 25 m/m. 401 metros a 500 metros.............................................. 20 m/m. 501 metros a 600 metros.............................................. 18 m/m. 601 metros a 700 metros.............................................. 15 m/m. 701 metros a 800 metros.............................................. 13 m/m. 801 metros a 900 metros.............................................. 12 m/m. 901 metros a 1000 metros.............................................. 10 m/m. 1001 metros a 2000 metros.............................................. 7 m/m. 2001 metros a 5000 metros.............................................. 3 m/m. 5001 metros y mayores..................................................... 0 m/m.

CURVAS DE TROCHA 1 METRO

(Cuerda)2 Flecha =

8R

240

Acordamiento = 250 * peralte

Ensanche = R

Peralte = 8,3

V2 R

MANTENCION DE LAS CURVAS Es uno de los trabajos más complejos de la mantención de la vía. Para una buena circulación del equipo es necesario dar peralte al riel exterior logrando con esto contrarrestar la fuerza centrífuga, fuerza que se desarrolla en todo el equipo que recorre la curva y que tiene la tendencia a seguir un movimiento rectilineo y que es73 más fuerte a mayor velocidad tendiendo a salir por la tangente de la curva.

CURVA DE ACORDAMIENTO El acordamiento que se traduce en un cambio brusco de curvatura, por simple contacto entre rectas y curvas circulares consecutivas, llega a ser peligroso por choques y oscilaciones que genera en el equipo en circulación, cuanto mayor es la velocidad. Para eliminar este fenómeno, deberán insertarse curvas de acordamiento entre las rectas y las curvas circulares, las cuales deben tener una variación progresiva de la curvatura.

Así mismo el peralte debe ser gradual dentro de esta curva de acordamiento, lográndose con estas dos técnicas, una mayor suavidad de circulación, al hacer progresivo el desarrollo de la fuerza centrífuga. El valor de las flechas sucesivas de una curva de acordamiento va aumentando en una cantidad constante. El peralte debe empezar en el punto de inicio de la curva de acordamiento y si la longitud de esta no es suficiente para repartir el peralte necesario, este se puede terminar de lograr dentro de la curva circular y en la parte hacia la recta. El acordamiento del peralte esta dado por la formula : Acordamiento = 250 * peralte

Mantenimiento de Vías Ferreas

Ejemplo : ¿Cual es el acordamiento de una curva cuyo peralte es 0,66 m.? Acordamiento =250 * 0,66 = 16,5 m. y tenemos entonces que : 16,5 : 3 = 5,5 estaciones para aplicar los 66 mm. en forma progresiva => 66:5,5 = 12 mm. cada 3 m.

74

Como la norma admite solo 6 mm. c/3 m., m tendemos que hacerlo en 11 estaciones con lo cual, en este caso debemos repartir 3 estaciones hacia la recta 2 en curvas circulares. En algunas administraciones hacen la longitud de la curva de enlace función directa del peralte fijando a este una progresión que no debe pasar de 2 mm. por metro, como está normado en el nuestro. En el caso de la progresión de la flecha del acordamiento esta se da de la siguiente manera: R ƒ a p nƒp V

= radio expresado en m. = flecha expresada en m. = acordamiento del peralte expresado en m. = peralte expresado en mm. = flecha progresivas expresada en mm. = velocidad expresado en = km/h.

CALCULO PREVIO: 2 p = 8,3 V R

= 8,3

(40) 2 = 66 mm. 200

luego el acordamiento del peralte, que se expresa en m. a = 250 * p = 250 * 0,066 = 16,5 m. Como la teoría de la ƒ del acordamiento de la curva deben desarrollarse dentro del desarrollo del acordamiento del ¨p¨, tendríamos : nƒp = 17,5 : 5

=

3,4

en longitud del acordamiento del peralte, por lo tanto : ƒp = 62 : 3,4

= 18,2 mm.

Como las normas establecen un máximo de 10 mm. de diferencia entre ƒ progresivas dentro de la curva de acordamiento, deberemos entrar en la C.C. con 3,6 estaciones completando 7 o sea, que se estaría compartiendo as{i los 62 mm. de la fecha de la C.C.

CORRECCION DE LAS CURVAS DESCENTRADAS Las curvas se descentran por varias causas: tipo de lastre; o falta de lastre, tráfico muy variado, velocidad, peso, marcos rígidos, variaciones de peralte, golpes en maestras, plataforma irregular en su consistencia. Las correcciones en algunos casos suelen hacerse en forma instrumental, pero debemos en la práctica hacerlo en forma más sencilla. Tenemos que considerar que la curva está compuesta de una curva de acordamiento a la entrada que empalma con la curva circular y ésta a la salida con la curva de acordamiento final.

Las 2 curvas de acordamiento son iguales. Se toman todas las “f” de la curva circular y se suman sus valores. La suma resultante se divide por la cantidad de “f”, tomadas, obteniendo una flecha media con la cual se puede trabajar como referencia para normalizar la curva. Si tenemos tres flechas sucesivas diferentes 15,18 y 17 cm. y siendo la “f” media16,75

tenemos que desplazarnos en 2 cm. hacia adentro, la nueva flecha queda en 16, las dos laterales suben en 1 cm. c/u quedando en 16 y 18 de modo que la suma de las flechas queda invariable en el trozo B-C. Así se procederá en otros puntos donde sea necesario. Los desplazamientos de la vía deben hacerse estando la cabeza de los durmientes escarpadas hasta la cara inferior para facilitar los movimientos sucesivos. Hay que tener la precaución de ir ejecutando esta faena desde el Centro de la curva circular hacia la entrada y la salida. En ningún caso desde la entrada hacia la salida en forma consecutiva o a la inversa, por cuanto esta práctica genera inevitablemente embolsamientos en el lado donde se termina de hacer el procedimiento sin lograr la corrección esperada. Además los desplazamientos de la vía en los puntos necesarios deben hacerse prioritariamente hacia el interior de la curva impidiendo en lo posible alterar la flechas originales y con ello el radio. Lamentablemente hay varias curvas que en el tiempo se han visto alterada sus flechas y se ha tenido que corregirlas en base a la flecha promedio resultante. Por otra parte también a través del tiempo las curvas han ido adquiriendo curvas de acordamiento producto de los trabajos de mantención y la acción de la circulación misma del equipo. El arreglo de las CC., por lo general obliga a la corrección de las curvas de acordamiento. MEJORAMIENTO DE DOS CURVAS DEL MISMO SENTIDO

Mantenimiento de Vías Ferreas

Tenemos 2 curvas circulares A y B unidas por una recta E-F cuya longitud no importa de momento. Supongamos que el acordamiento de la recta E-F a las curvas circulares sea por simple contacto, sin curva acordamiento.

Lo que procede es construir las dos curvas de acordamiento. Estas serán A-C y D-B. El arreglo anterior, obliga el desplazamiento de la recta primitiva E-F hacia afuera a la posición C-D, para empalmar con ella las curvas de acordamientos.

Dentro de los acordamientos deberá darse el peralte correspondiente quedando el tramo recto C-D a nivel. Si resulta que este trozo recto queda muy corto, será preferible en beneficio de la circulación, suprimirlo alargando los acordamientos y quedando un punto x donde se ajustan ambas curvas de enlace. La sección transversal de la vía debe que76 dar en este punto a nivel y desde allí salen las 2 curvas de acordamiento.

A esta solución se le puede objetar, que al pasar de una curva a otra el equipo pierde la inclinación que traía y vuelve a tomarla un momento después, aunque esto ocurra suavemente.

Surge así una 3ª solución que consiste en empalmar las 2 curvas circulares originales con otra curva circular de mayor radio, teniendo el cuidado de mantener el peralte de las 2 curvas exteriores.

Estas curvas circulares deberán tener el acordamiento respectivo en las rectas de acceso.

CURVAS Y CONTRACURVAS En el caso de una curva circular de un sentido mediante una recta con otra curva circular en sentido contrario. Es conveniente modificar esta recta o parte de ella en curva de acordamiento para ambas curvas. Supongamos 2 curvas circulares de sentido contrario unidas por simple contacto a una recta E-F de la cual no daremos medida. En este caso con el fin de establecer las curvas de acordamiento, la recta E-F deberá desplazarse por giro para permitir los acordamientos A-C y D-B y serán las curvas de acordamiento. Hay que tener claro que la recta C-D quedarán a nivel y que los peraltes correspondien77 tes se harán dentro de las curvas de acordamiento.

Si resulta que la recta C-D es corta, se puede suprimir prolongando las curvas de acordamiento empalmándolas en un punto R. de inflexión, en donde la sección transversal de la vía quedará a nivel.

Desde este punto saldrán hacia cada lado los peraltes en la curvas de acordamiento y si la progresión del peralte es muy brusca se considera la posibilidad de terminar dentro de las curvas circulares con su desarrollo.

Mantenimiento de Vías Ferreas

Es necesario tener en cuenta, que al tramo de vía que comprende el punto R de inflexión se le mantenga un ensanche conveniente a través de la transición.

INSTALACIONES ANEXAS REFUERZOS DE VÍA Cada vez que se necesita atravesar bajo la vía una tubería o cables eléctricos de alta tensión, es necesario realzar un refuerzo a la vía que asegure su estabilidad sin mayores problemas para la circulación del equipo, mientras se ejecutan los trabajos de excavaciones e instalaciones de las tuberías. Hasta 3,50 m. de luz se pueden colocar dos paquetes de riel armados con 7 c/u y rieles de 9,14 m. de 75 lbs., para luces entre 3,50 y hasta 4,50 m. se harán de 9 rieles c/u.

78 La distribución de los durmientes, sus longitudes y la forma de ponerlos se indica en

dibujo aparte.

La configuración de estos paquetes se basa en el hecho que tenemos circulando en este momento equipo que desplaza 18 Ton., por eje. Paquete rieles con riel 75 Lbs. de 9,14 m. A

Se colocan en el durmiente del centro, tirafondos de anclaje para evitar desplazamiento lateral.

Forma de colocar durmientes de los planchados con atraviesos en diagonal respecto al eje de la vía.

Guarda rieles de puente

A’ 1. Paquetes de 7 rieles c/u para luz máxima de 3,5 m. 2. Planchado de 9 durmientes de 1,8 m. a cada lado. 3. Dos durmientes de 2,25m. por planchado colocado en los extremos, más 1 de 1,8m. en el centro. 4. En el extremo del paquete se pone un durmiente de apoyo para evitar el coleteo de ellos (1,8 o 2 m.) 5. El mayor angulo de cruce con luz de 4m. debe ser 60°. 6. Con luz mayor de 3,5m. se deben usar paquetes de 9 rieles de 75 lbs. con rieles de 9,14m. No dar luces mayores de 4,5m.

Estribo

Estos guarda rieles se instalan con el objetivo de dismi18 cm. nuir los efectos Estribo de equipo que entre desrielado o se desriele dentro del puente, evitando la caída del equipo fuera de este y que se atraviesen los boggies. Se colocan dejando un canal de 18 cm. respecto al riel del tráfico y van ubicados por el interior de la vía. También suelen colocarse además otros por fuera a manera dar mayor79

seguridad y a los mismos 18 cm. del riel de tráfico. El extremo de estos deben ir curvados hacia el Centro de la vía en los ubicados en el interior y los colocados por fuera hacia el exterior. Sus longitudes se estimarán con una prolongación conveniente hacia ambos extremos de acceso, según sea el caso. Guarda riel de trabajo Es un guarda riel instalado en el nivel interior de la curva con un ensanche mínimo de 45 mm. más el ensanche de la curva. Si la curva tiene un ensanche de 25 mm., la canal del guarda riel sería 70 mm. La entrada y salida debe tener un ensanche gradual para suavizar lo más posible el peso del equipo. La construcción de este tipo de guarda riel requiere del cepillado de una parte de la zapata para lograr la canal requerida. Se debe sujetar al riel de tráfico con tacos especiales con los pernos necesarios, además de tirafondos que lo fijan al durmiente. Se utiliza por lo general en desvíos especiales de radio menor.

SECCIÓN TIPO

PASO A NIVEL

Corte A

2 rieles exteriores y 6 interiores todos de 65 Lbs.

1,00

0,74

Mantenimiento de Vías Ferreas

0,1

80

0,3

Vista A Tirafondo

0,13 0,146 0,149

0,15 0,149 0,146 0,13

1,8 2,4

0,3

Guarda riel exterior

0,1 Riel de trafico 0,04

0,1

Máquina lubricadora de vía En capítulos anteriores se ha podido ver que los rieles especialmente en curva y especificamente en su riel exterior presentan un alto desgaste de la cara interior de la cabeza y cuanto menor sea el radio más acentuado es este desgaste y se genera más rápido que en curvas de radio mayor. Como una manera de retardar los efectos del desgaste ocasionando por la alta fricción de las llantas se han ideado máquinas lubricadoras que convenientemente ubicadas cumplen este objetivo. De allí entonces la necesidad de conocer su funcionamiento y ubicación en el trazado logrando así optimizar su uso. Para determinar la ubicación de una lubricadora hay que tener presente: 1.- Tránsito en ambos sentidos a)La suma de las longitudes del riel peraltado comprendida entre dos lubricadoras consecutivas en un mismo hilo de riel no debe sobrepasar los 1.500 m. b) La suma de los longitudes de riel en recta comprendida entre 2 lubricadoras consecutivas colocadas en un mismo hilo de riel no debe sobrepasar los 8.000 m. c) La suma de longitudes de riel peraltado existente antes de la primera lubricadora o después de la última, no debe sobrepasar los 750 m.

EJEMPLO: UBICACIÓN DE LUBRICADORES EN EL SECTOR AB CON TRANSITO EN AMBOS SENTIDOS Antes del lubricador A-1 Entre lubricadores A-1 y A-2 Riel en recta Entre lubricadores A2 y A-3 Después del lubricador A-3 Antes del lubricador B-1 Entre lubricadores B-1 Y B-2 Riel en recta Entre lubricadores B-2 Y B-3 Riel en recta Después del lubricador B-3

: Riel peraltado : Riel peraltado : : Riel peraltado : Riel peraltado : Riel peraltado : Riel peraltado : : Riel peraltado : : riel peraltado

: 440 + 300 = 740 m. : 390 + 3OO + 510 + 200 = 1400 m. 7300m. :500 + 45O + 250 = 1300 m. :240 + 450 = 690 m. :3OO + 430 = 730 m. :270 + 480 + 210 + 500 = 1410 m 7300m. :650 + 700 =1350 m. 5400m. :360 + 370 = 730 m. 81

2.-

Tránsito en un solo sentido En este caso las lubricadoras se utilizan de acuerdo con lo expuesto en letras a) y b) del punto anterior.

3.-

Ubicación exacta de instalación Deberá ser colocada donde se inicia el desarrollo de una curva y en el riel exterior donde el peralte haya alcanzado entre 5 y 20 mm. y haya demostración de que las pestañas de la rueda empiezan a presionar el costado de la cabeza del riel.

PROSPECCIONES DE VIA

SE CONTEMPLA TRES ASPECTOS FUNDAMENTALES

A.B.C.-

A.-

La Superestructura. La Infraestructura. La Geometría.

INFRAESTRUCTURA Se toman m3 necesarios para ensanche de terraplenes; necesidad de construcción y/o limpieza de tajeas, tubos, alcantarillas; necesidad de pretiles de contención en terraplenes para recibir lastre y limpieza de cortes.

Mantenimiento de Vías Ferreas

B.-

82

SUPERESTRUCTURA Se ve estado de los rieles, eclisas, pernos, planchas protectoras de durmientes, necesidad de golillas presión, anclas rieleras, clips, lastre para hombro y/o tapa, estado de los enlaces y la geometría en general. Una vez destapada la vía se ve también el estado de los durmientes.

C.-

GEOMETRIA Contempla tomar parámetros de alineación, nivel, trocha y regularización de los rieles. La finalidad es dar en trabajo todos aquellos defectos de la vía que se encuentren fuera de normas y en las longitudes que sea necesario. En recta se da longitudes hasta 250 m. cada tramo. En curva ojalá entera y si es de mucho desarrollo, se da en dos y tres tramos.

SECUENCIAS DE LA PROSPECCION DE LA GEOMETRIA. 1.-

El inspector de FCAB debe medir el tramo a trabajar, enganchándose a un kilometraje confiable. Se hacen marcas en el riel cada 5 m., enumerándolas. Aprovechando convenientemente estas marcas, se toman la alineación, el nivel y la trocha. DISTANCIA PARA TOMAR ALINEACIÓN

DISTANCIAS PARA TOMAR NIVEL Y TROCHA A.-

B.-

ALINEACION a.-

Se da en trabajo según normas de prospección considerando los factores 70 para recta y 98 para curva; si hay flechas superiores a 7 mm en recta o 15mm en curva medidas cada 5m , con cuerda de 10m.

b.-

Hay tramos cortos donde bastan correciones parciales o puntuales.

c.-

En curva de acordamiento debe darse un máximo de flecha de 10 mm entre lecturas consecutivas cada 5m hasta llegar a la curva circular.

NIVELACION a.-

Se debe comprobar el estado de la regla nivel trocha y corregir si es necesario.

b.-

Se toman lecturas cada 3m aprovechando las marcas de 5m que se hicieron para la alineación, de la siguiente forma:

Se da en trabajo según normas de prospección considerando un factor de 42 en recta y 49 en curva; cuando exista una diferencia de peralte superior a 121mm entre dos puntos consecutivo: cuando el peralte promedio sea diferente en más de 10mm. del standard, cuando hay altibajos superiores a 15mm medido con cuerda de 10m (cada 10m) c.-

Cabe la posibilidad que se de solo nivelación de junturas, según prospección. Y apreciación visual en la rasante de la vía. 83

d.-

C.-

Cuando en curva haya puntos con nivel cero o el peralte sea negativo.

NIVELACION DE JUNTURAS

Cuando en las zonas comprendidas en 1,5m a cada lado de la juntura, existe un altibajo superior a 15mm. Medido con una cuerda de 10m. Cuando el peralte sea diferente en más de 10mm. Con respecto al standard, en las zonas mencionadas. D.-

E.-

TROCHA a.-

Se debe dar cuando tenga un promedio de 1.036 mm. o más de –8 mm. Respecto de la trocha standard.

b.-

Puntos registrados con 1.040 mm. Deben corregirse de inmediato sea recta o curva ya que el riesgo de abertura de vía es inminente.

c.-

No se da si se cambian el 60% o más de los durmientes del tramo en trabajo ya que por norma, en este caso debe normalizarse la trocha completa.

d.-

En vía que presente el riel tumbado con trocha ancha, al azueliar y destumbar el hilo de riel, puede recuperarse en un porcentaje aceptable, sin necesidad de darla en trabajo.

REGULARIZACION

Mantenimiento de Vías Ferreas

Es concurrente tanto en recta como en curva y se debe dar:

84

a.-

Por tabla de normas.

b.-

Cuando cualquier juntura esté penada a menos de 35º C. (rieles topados a presión).

c.-

Cuando cualquier juntura presenta una separación superior a 15 mm. Es válido lo indicando en letra b) en longitudes cortas o puntuales.

e.-

Cuando se aprecie que el deslizamiento es fuerte en el sector, se debe contemplar colocación de anclas y/o clips al margen de la pendiente, que sea mayor o menor del 1,5%,

f.-

En lo posible no tomar las lecturas de separación de los rieles con temperaturas superiores a 40º C. o inferior a 8º C.

REEMPLAZO DE MATERIALES DURMIENTES Según indicado en normas y por experiencia adquiridas. No se cambian: a.-

Cuando en una maestra hay durmientes de 5” x 8” x 1,80 m., que de sacarlos ya no pueden ser recolocados en los centros de la collera, pero al quedar colocados aún mantienen vida útil. Esto se debe a que por lo general se trata de durmientes de roble, madera esta de buena consistencia, incluso sin planchas protectoras. Esta situación prevalece sobre la colocación de durmientes nuevos de coigüe con planchas protectoras.

b.-

No se sacan teniendo una sola clavadura, aunque estén resecos. En este caso se debe cuidar que se reperforen con mecha de 1 1/16” evitando así en lo posible que se rajen.

c.-

En esta faena se debe aprovechar dentro de lo posible redistribuir los durmientes de maestras dejando sus ejes a 54 cm. De riel 65 y 75 lbrs. Y a 52 cm. En riel 75R y a 51 cm. En riel ASCE de 75 lbrs.

RIELES Se cambian cuando: a.-

El grado de corrosión de zapata y/o alma pueda significar su quebradura.

b.-

Presenten rajadura longitudinal sobre la cabeza.

c.-

Tengan desconchaduras originadas por fatiga del material.

d.-

Se hayan producido encalladuras profundas debido al patinaje de las locomotoras (si no son recuperables con soldaduras).

e.-

Se aprecian fisuras en cualquier parte de su estructura.

f.-

Se detecten quebraduras.

g.-

Por desgaste lateral de sus cabezas en curvas, por no presentar seguridad para el tráfico. Desgastes de 8 mm. En riel 75 lbrs. Y 7mm. En riel de 65 lbrs. Medido en la línea de trocha.

h.-

Tienen exceso de cabeceo en sus extremos.

85

ECLISAS Se cambian: a. b. c. d. e.

Cuando presentan trizaduras en cualquier parte de su estructura. Cuando presenten desgastes en caras de contacto con riel, que no se pue dan recuperar con el uso de suples “SHIMS”. Por quebraduras. Por corrosión con pérdida de perfil y material. Cuando presenten deformaciones estructurales, como dobladuras y aguje ros desbocados.

TIRAFONDOS Se renuevan: a.b.c.d.-

Por torceduras no recuperables o por quebraduras. Pérdida del perfil de la rosca. Por cogoteo de la garganta. Por pérdida del perfil de la cabeza por corrosión o golpes (desrielos) impidiendo que la llave los tome.

PERNOS ECLISAS Se deben cambiar: a.b.c.-

Cuando presenten cogoteo de la garganta. Por pérdida de sus hilos. Cuando tengan demostraciones en su sección que está empezando a cor tarse al cizalle.

Mantenimiento de Vías Ferreas

ANCLAS RIELERAS

86

Se cambian: a.b.-

Por pérdida de su presión elástica. Por pérdida de su perfil debido a corrosión.

GOLILLA DE PRESION Se cambian: a.b.-

Por quebradura. Por haberse vencido elásticamente.

PLANCHAS PROTECTORAS DE DURMIENTES Se reemplazan: a.b.-

Por deterioro debido a corrosión. Por rajaduras.

87

Mantenimiento de Vías Ferreas

POSIBLES CAUSALES DE DESRIELOS EN PLENA VIA

88

1.-

Riele quebrado y levantado.

2.-

Soldadura quebrada y riel levantado.

3.-

Soldadura o riel quebrado faltando aproximadamente más de 25 cm. De la cabeza del riel.

4.-

Riel cruzado por soldadura de eclisas.

5.-

Lomo corto y pronunciado (brusco al paso de la locomotora).

6.-

Alabeo corto (brusco)

7.-

Empozamiento de aguas junto a la vía (posible socavación).

8.-

Empozamiento de aguas en pata de los terraplenes (hundimiento del terraplén y deformación geométrica).

9.-

Agua corriendo sobre la vía o por sus costados (posible socavación).

10.-

Roturas de cañerías si afectan la vía puntualmente o en varias partes (socavaciones puntuales y/o deformaciones geométricas).

11.-

Agujas semi abiertas de enlaces sobre la vía principal.

12.-

Agujas semi abiertas de enlaces sobre la vía principal producto de atropello de agujas no denunciado.

13.-

Rieles de parrillas de cruces a nivel levantados.

14.-

Acumulación de arena sobre los rieles o muy apegada a los rieles debido a temporales de viento o acumulación progresiva.

15.-

Caídas de piedras grandes de los cortes.

16.-

cortadura de ejes por fatiga de material.

17.-

Por encalladuras profundas en llantas del equipo rodante.

18.-

Aplicación brusca de los frenos del convoy.

19.-

Por abertura de trocha.

20.-

Por tiradura corta (brusca).

21.-

Juegos excesivos de los apoyos laterales de un carro.

22.-

Caída de elementos frenantes del equipo.

23..- Pestañas delgadas. 24.-

Plato centro sin lubricación (salida por tg., de curva)

25.-

Centro de gravedad de la carga muy alto (portacontenedores).

26.-

Exceso velocidad del convoy (sale por la tangente debido a la fuerza centrífuga) por descuido en la conducción.

27.-

Cuando se carga por descuido en la conducción.

POSIBLES CAUSALES DE DESRIELOS EN PATIOS DE MANIOBRAS 1.-

Agujas abiertas o semi abiertas.

2.-

Atropello de enlaces no denunciados, que dejan agujas abiertas.

3.-

Cambios en maniobras hechos a destiempo (cuando el cambiador o el operador dos se bajan de la locomotora en marcha y corren a hacer el cambio y no alcanzan).

4.-

Por encontrarse talón agujas bajos debido a pérdida de rameo de los durmientes lo cual hace bascular la aguja permitiendo que al levantarse la punta, se meta alguna pestaña de las llantas entre aguja y riel guarda aguja.

5.-

Elementos extraños entre las agujas que impiden su ajuste con riel guarda aguja (piedras, trozos de metal, madera, etc.).

6.-

Haber dejado equipo depositado fuera de gálibo en un desvío.

7.-

Por error en señales de maniobras el equipo rebasa tope de un desvío.

8.-

Por atropello de calzas.

SOLDADURA DE RIELES La soldadura de rieles persigue el objetivo de formar barras más largas que las originales, logrando con ello tener en la vía una menor cantidad de junturas apernadas, disminuyendo con estos costos de mantención y consiguiendo a la vez un rodado más suave y con menos puntos débiles. Es conveniente tener en cuenta que las uniones a realizar se hagan con rieles de la misma composición química y características físicas, consiguiendo así mejores resultados en cuanto a duración y comportamiento de ellas frente al tráfico del equipo. Con esto se consigue mayor resistencia a la tracción y utilizando desde luego una soldadura 89 a prueba de trizaduras.

Los rieles en uso tienen un contenido de C entre 0,35 y 0,85%. Aceros con 0,35% de C pueden sufrir endurecimiento aún si se enfría lentamente, debido a que el contenido de C en el riel es superior al 0,35%. Es ineludible el tratamiento térmico en la zona a soldar. CONDICIONES MINIMAS 1.-

Moldes de cobre no deben presentar desgaste excesivo, corrosión, deformación o picadura.

2.-

El depósito de soldadura debe ser lo más limpio posible, tener alta elongación y elevada resistencia la choque.

3.-

El último tercio de la cabeza del riel debe soldarse con un electrodo de recubrimiento duro capaz de resistir el desgaste igual o mejor que el mismo riel.

4.-

Antes de iniciar la soldadura se deberá calentar los extremos de los rieles a 250ºC y para controlarla se puede hacer con lápices thermochrom.

USO DE MOLDES PARA SOLDADURA DE RIELES

PROCEDIMIENTO

Resorte de fijación

Mantenimiento de Vías Ferreas

Espesor 69 mm. Ancho 130 mm. Alto variable

90

Cobre puro

Se cortan los rieles con disco o sierra, nunca con soplete. Se debe dejar entre los rieles una separación de 10 a 15 mm. Se colocará plancha especial de cobre bajo la zapata de los rieles, cuya forma permite dejar en la unión de las zapatas un cordón saliente, el cual le dará a la soldadura mayor resistencia.

Largo 69 mm. Ancho 130 mm. Espesor 40 mm.

Una vez realizado el primer cordón de la zapata se retira la plancha de cobre y se compueba visualmente la calidad de este cordón mediante un espejo y si no es satisfactorio se deberá sacar y soldar de nuevo. Se continuará rellenando en cualquiera de los dos casos, haciéndolo lo más rápido posible sin sacar la escoria salvo que dificulte la soldadura. Se irá soldando alternativamente a ambos lados de la zapata evitando recalentamientos. Una vez terminada se colocan los cables en el alma del riel y se continúa soldando sin interrumpir la secuencia. El primer cordón de la cabeza se realiza sobre los cobres y se limpia la escoria, los cordones siguientes completan los 2/3 de la cabeza sin sacar escoria. Todo este proceso se hace con soldadura INDURA 11018. Luego se rellena en el tercio final con MN. 14 cuidando que la temperatura no haya bajado de 250º C. Todo este procedimiento es en terreno. GENERALIDADES En enrieladura continua soldada, no deben haber perforaciones superiores a 20 mm. Debería cortarse el riel si las hubiera. Si son menores hay que chequearlas con lupa para detectar posibles grietas. Previamente a todo este proceso los extremos de los rieles serán alineados tanto en su superficie de rodado como en la cara lateral interior mediante una regla metálica de un metro, cuidando que los extremos de los rieles queden ligeramente en punta dejando una luz de 0,5 a 1 mm. frente a cada extremo de la regla ya que una vez ejecutada y enfriada la soldadura esta REVISION Cuando se revisa una soldadura se deberá verificar: 1.2.3.4.5.-

6.7.8.-

Que los cordones en el perímetro trabajado sea uniforme. Que no presenten grietas. No tengan porosidad. Que el cordón haya fundido los cantos y contornos del riel. Colocada la regla de acero sobre la superficie de la zona de unión no presentan una luz superior a 2 mm. en el centro considerando que nuestros rieles tengan cierto porcentaje de cabeceo. Si no es así, no debería aceptarse más de 1 mm. Colocada la regla en el costado interior de la cabeza del riel, no se aceptará una luz superior a 1 mm. El esmerilado de la cabeza debe restituir el perfil. Finalmente se deberán dejar las soldaduras apoyadas sobre los durmientes.

Cabe señalar, que como el tema de la soldadura es muy amplio, es recomendable realizar un curso que les permita profundizar en esta materia. 91

ANEXO 1 Es necesario para los efectos de varios trabajos a realizar, tanto en la mantención, renovación o la construcción, tener conocimiento o cálculo de algunas superficies y en consecuencia también el de volúmenes. De momento hemos considerado: El cuadrado; rectángulo; trapecio; círculo; corona. Además se indica la obtención en terreno de un ángulo recto mediante el uso de un flexómetro. RECTANGULO

CUADRADO

A A

A Siendo : A = 20 m. S = 20 * 20 = 400 m2.

B Siendo A = 20 m. y B = 35 m. S = 20 * 35 = 700 m2.

TRIANGULO B*h S= 2

TRAPECIO

A

h

h

S= B Siendo : h = 20 m. y B = 22 m.

Mantenimiento de Vías Ferreas

20 * 22 S= = 220 m2. 2 CIRCULO S = 2Π Π r2

r

5

92

90°

4

B

h

2

Siendo : A = 38 m., B = 29 m. y h = 21 m. 38 + 29 * 21 = 33,5 * 21 = 703,5 m2. S= 2 CORONA

Siendo : r = 32 m y Π = 3,1416

OBTENCIÓN DE UN ANGULO RECTO EN TERRENO 3

A+B

S = 3,1416 * 1,024 S = 3216,99 m2.

R r

S = Π(R Π( 2−r2) Siendo : R = 36 m., r = 18 m y Π = 3,1416 S = 3,1416 * (1296 -324) S = 3,1416 * 972 S = 3.053,63 m2.

ANEXO 2 MUESTRAS DE FALLAS PUNTUALES, EN LA VÍA

En esta foto, podemos observar una eclisa quebrada verticalmente justo en la unión de los rieles, permitiendo que un extremo de ellos, este levantado con respecto al otro, en más de una pulgada; también podemos observar que hay dos pemos sueltos y dos pemos faltantes. Esta situación produce fuertes golpes al paso de las llantas, pudiendo originar la quebradura de la cabeza del riel, daño considerable en el rodado y hasta un derielo.

Nuevamente encontramos una eclisa quebrada, en este caso, la quebradura pasa par uno de los agujeros situado frente a la perforación puntera del riel. Se observa también, que hay dos pemos cortados y los otros dos estan sueltos.

La situación a pesar de apreciarse comprometida, puede resistir un tiempo, debido a que uno de los trozos de la eclisa pasa hacia el otro riel, impidiendo que uno de los extremos de riel se levante; lo que ocurriría si se produjese un deslizamiento de los 93 rieles o la quebradura total de los pemos, liberando el otro extremo de la eclisa.

(c)

(b)

Mantenimiento de Vías Ferreas

(a)

Eclisa quebrada en toda su sección (a) pasando también por un agujero; hay un pemo apretado, otro está suelto, con su golilla suelta (b); falta un pemos y el cuarto está cortado.

94 La situación permite apreciar además, el extremo de uno de los rieles con cabeceo (c),

producto de permanente golpeteo de las llantas al pasar, con la maestra suelta.

(c) (a)

En esta foto, podemos observar la punta de la aguja a la cual le faltan alrededor de 35 centimetros (a) en su parte superior, donde debe ajustarse al rie pierna.

(b)

Si la parte existente de la aguja (b) logra apoyarse bien en la pierna, estaría cumpliendo su función, no representando peligro alguno, a pesar de que le falta una parte.

Como se puede apreciar, hay un protector de aguja construido con relleno de soldadura (c) justo frente a la zona donde falta la parte superior de la aguja protegiendo a la punta que realmente apoya . Esta situación es inusual pero válida, dadas las circunstancias, ya que en una aguja normal el protector se instala o se hace a 5 cmts. delante de la punta. Es imponante eliminar las rebarbas que se pueden formar en la parte baja del protector y que le impedirían que el extremo de la aguja calce bajo la cabeza del riel piema.

Además de observarse una eclisa quebrada en el lado exterior de la vía (a), situación no comprometedora si la eclisa del lado interior estubiese buena; tenemos las puntas agujas de un enlace con su traba delantera muy doblada (b) lo que impide que la aguja derecha apoye bien (c) en el riel piena. Las trabas se doblan por atropello de las agujas en las maniobras; también por el paso sobre el cambio de maquinaria pesada. En caso de que esto no sea evitable, se deberán contruir protecciones adecuadas.

(a) (c)

(b)

95

Tenemos en este caso, la aguja izquierda de un enlace que fue atropellada, de salida cuando estaba apoyada en la pierna. Como se aprecia, resultó con un alto porcentaje de torcedura, dejándola initilizada. Podria intentarse su recuperación, pero no existe garantía de no quedar resentida o con grietas intemas, que originen que se quiebre.

Mantenimiento de Vías Ferreas

(b)

96

(a)

Pemo de talonera cortado (a), que corresponde a uno de (as dos que fijan rig idamente la talonera de un cambio. La situacibn se debe normalizar, pero no es critica. Los dos pemos (b) que aseguran la aguja, deben estar medianamente sueltos para permitir su acondicionamiento.

(a)

(c)

(d)

(b)

Los cruceros sufren continuamente desgastes tanto en su punta de díamante (a) como en las patas libres (b), frente a la punta efectiva (c) en longitudes que son variables.

La punta efectiva de la punta de diamante, se rellena con soldadura convenientemente para mejorar su resistencia, en una longitud que varía hasta los 40 cmts. dejando la punta baja en 5 mm. y recuperando en 10 cmts. hacia atrás. La rasante de las patas libres (b), medidas usadas en la construcción del crucero, suavizando la fuerza de choque de las llanta. Los cruceros sufren fracturas en sus partes libres (d) las cuales son recuperables con soldadura como en el presente caso. Cuando la fractura es próxima a la punta efectiva por lo general no es recuperable.

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DE LOS RIELES

DEFECTOS ESTRUCTURALES, DETERIORO DE LOS RIELES Y ELEMENTOS CONSTRUIDOS EN BASE A RIELES Los rieles pueden presentar poblemas estructurales, originados en su proceso de fabricación, que se traducen en : I. Porosidades intemas. 2. Impurezas en la colada de fundición. 3. Diferencias de temple en un mismo riel, debido al proceso de enfriamiento desumiforme en su longitud, posterior a su laminación. 4. Proceso de enfriamiento en canchas, a la interperie (hoy se realiza en galpones, bajo techo). En etapas posteriores, o sea cuando ya han sido utilizados en vias se presentan las siguientes fallas : 97

1.- Fatiga de material : Esto se debe a la prolongada solicitación del equipo en el tiempo. se presenta con : a) Rajaduras longitudinales de la cabeza.

Mantenimiento de Vías Ferreas

b) Fracturas trasverasles, simples o múltiples

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c) Desconchaduras de la superficie de rodado.

3. Por mala operación : a) Golpes en carga o descarga que provoca fisuras intemas. b) Tratamientos térmicos inadecuados al realizar uniones soldadas entre rieles. c) Hacer agujeros con oxigeno en el alma para realizar eclisajes, que provocan cambios moleculares en estructura por procesos térmicos inadecuados, con resultados de quebraduras.

2. Uso continuo de la vía : a) Calaminado de la superficie de rodado. b) Cabeceo de los extremos. c) Desgaste lateral del lado interior de la cabeza de los rieles en el lado exterior de las curvas. d) Desgaste vertical de la cabeza con desplazamiento lateral de rebarbas. e) Ovalamiento de ajugeros con generación de fisuras. f) Perdida de perfil por oxidación o por emanaciones sulfurosas en tramos comprometidos a orilla del mar o sectores salinos.

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SEÑALIZACIÓN CRUCE A NIVEL FERROCARRIL CON CAMINO

Mantenimiento de Vías Ferreas

SEÑALIZACIÓN LÍMITE DE VELOCIDAD

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NOTAS

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