Diapositiva 1

1
CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE VÍA FÉRREA
2
UBICACIÓN DEL ÁREA DE MANTENIMIENTO DE VÍA DENTRO
DEL IAFE
3
UBICACIÓN DEL GRUPO DE VÍA FÉRREA DENTRO DEL IAFE
Tramo Caracas Cúa
Vía férrea
4

DATOS DEL TRAMO CARACAS-CÚA
LONGITUD TOTAL 41,377 Km
CANTIDAD DE TÚNELES 24
50
Túnel más largo Tazón ( 6,905 km )
CANTIDAD DE VIADUCTOS 27
20
Viaducto más largo Viaducto 5-3 ( 1,169 Km )
CANTIDAD DE TERRAPLENES 52
28
Terraplén más largo Terraplén 2 ( 1,948 km )
5
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
El sistema de ferrocarril convencional es un
sistema de transporte terrestre en el que los
vehículos se apoyan sobre el camino de rodadura
por intermedio de elementos rotativos
metálicos. En lo que se refiere a la vía férrea,
se tiene que ésta se compone de dos grandes
elementos que son
INFRAESTRUCTURA
SUPERESTRUCTURA
6
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
7
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
INFRAESTRUCTURA
8
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
CORTE
Es una explanación que se realiza cortando
terreno natural con grandes pendientes para
llevarlo a la pendiente de proyecto. Pueden ser
en trincheras o media ladera.
MEDIA LADERA Se dice cuando en el corte
queda de un lado del mismo, un talud y del otro
una depresión. TRINCHERA Es un
corte en el que la explanación queda entre dos
taludes originado por el movimiento de tierras.
En el tramo se pueden encontrar con claridad dos
(2) trincheras importantes como son las llamadas
Trinchera Norte y Trinchera Sur.
9
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
TERREPLÉN
Es un proceso de explanación que se realiza
construyendo una plataforma de determinada altura
mediante el relleno y la compactación de capas
sucesivas hasta llegar al nivel de la cota
predefinida en el proyecto. En el tramo se pueden
encontrar con estas características alrededor 51
terraplenes.
10
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
PUENTES
Son estructuras de gran envergadura que permiten
el paso sobre grandes cauces de agua (ríos,
lagos, entre otros). En el tramo no hay puentes.
VIADUCTOS
Son estructuras de gran envergadura que pueden
ser de concreto o metálicos en su plataforma, que
permiten el paso en desnivel (elevación) a través
de otras vías, pasos de agua y terreno natural.
En el tramo existen veintisiete (27) viaductos en
total, de los cuales diecisiete (17) poseen la
plataforma de acero y el resto (10) tienen su
plataforma de concreto.
11
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
VIADUCTO 4-1
12
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
TÚNELES
Son excavaciones longitudinales de gran magnitud
realizadas con maquinaria especial (Topas) a
través de grandes cuerpos de tierra como
montañas, colinas o pequeños cerros. Nuestro
tramo posee 24 túneles en total.
13
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
PONTONES
Constituyen una forma de drenar transversalmente
a la vía medianos cauces de agua (drenajes
naturales de cerros, riachuelos eventuales y
otros), en su mayoría son de concreto. En el
trazado se pueden encontrar en el tramo 6 que
comprende entre otros a la estación Cúa.
MUROS
Pueden ser de contención o portantes, su
principio es el mismo salvo que en los portantes
se diseñan para soportar cargas verticales
adicionales. Pueden ser de tierra (presas), de
piedra (gaviones, piedra bruta) o de concreto, ya
sea armado o proyectado. En el tramo hay en su
mayoría de contención de concreto proyectado
atirantados, y en otros casos de gaviones, estos
últimos utilizados en los drenajes adyacentes a
la vía. Se localizan en su mayoría en los
denominados tramos 3 y 4.
14
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
DRENAJES
Los hay longitudinales, transversales y varios,
como su nombre lo indica su función es drenar las
aguas provenientes tanto de corrientes fijas como
de lluvia. En el tramo se pueden encontrar
varios de ellos entre los que se pueden mencionar
están los longitudinales como las cunetas de
concreto, los brocales, los canales trapezoidales
y canales de diferente sección, los transversales
como las alcantarillas, sumideros, cajones de
paso y otros. Entre los llamados varios están
todos los drenajes adyacentes al tramo como obras
de concreto para canalización de quebradas,
canales rectangulares y de forma variada,
torrenteras entre otros.
15
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
CAPA ASFÁLTICA
Es la capa que soporta y reparte las cargas
transmitidas por la capa de balasto, se
constituye de materiales provenientes de Cantera
o río como arena, grava fina o materiales
productos de la trituración del balasto
mezclados, también puede estar formado por mezcla
asfáltica tipo II ó III mezclada en caliente o en
frío como es el caso del tramo Caracas-Cúa.
Funciones

• Proteger la parte superior de la plataforma
  impidiendo la erosión por ataque directo del
  agua.
• Permitir un drenaje rápido, en el tramo se
  adoptó manejar una pendiente no mayor al 2.
• Repartir las cargas a la plataforma, recibidas
  de la capa de balasto.
• Impedir el ascenso de las arcillas presentes en
  las plataformas.

16
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
SUPERESTRUCTURA
BALASTO
Es el elemento situado entre las traviesas y la
capa asfáltica. En nuestro tramo ferroviario el
espesor mínimo de la capa de balasto por debajo
de traviesas y hasta la capa asfáltica es de 30
cm. El tipo de roca usada en el tramo
Caracas-Cúa es roca silícea. La forma
característica de este elemento es de bordes
angulosos y no redondeados, con el fin de
oponerse a los desplazamientos de la vía.
17
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
BALASTO

• Objetivo
• Amortiguar las acciones que ejercen los
  vehículos sobre la vía.
• Reparte uniformemente las cargas.
• Impide el desplazamiento de la vía.
• Facilita la evacuación de aguas.
• Protege los suelos de la plataforma.
• Permite la recuperación geométrica de la vía.

18
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
PROPIEDADES DEL BALASTO
Propiedad Valores
Disgregabilidad a lo sulfatos, pérdida de peso en lt 7
Ensayo de desgaste por abrasión (Ensayo de Los Ángeles) lt 25
Peso específico de la roca gt 2690Kg/m3
Resistencia a compresión simple cúbica gt 600Kg/cm2
Porcentaje de partículas planas o alongadas lt 5
Tamaño aproximado de la roca 2 ½
19
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
TRAVIESAS
Son el elemento que transmite todos los
esfuerzos producidos por el paso del ferrocarril
hacia el balasto. Tradicionalmente, las
traviesas solían construirse en madera hasta que
su escasez hizo que se fabricaran con otras
materiales como el concreto o materiales de
fundición. En la actualidad, en algunos casos
específicos se siguen utilizando las traviesas de
madera. En particular en el tramo Caracas-Cúa
las traviesas utilizadas son de concreto con
excepción de las utilizadas en los aparatos de
vía las cuales son de madera. Las traviesas de
concreto instaladas en el tramo son monobloque
tipo DW y fabricadas en Barquisimeto Estado Lara
por INFERCA
20
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
TRAVIESAS
21
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
Traviesas de concreto
Modelo Ecoopere 70 DW Resistencia 500
Kg/cm2 Peso 315 Kg
Traviesas de madera para aparatos de vía
Estas traviesas son fabricadas en Italia con
materia prima de Camerún. Las traviesas de
madera representan un 6,7 del total de traviesas
del tramo.
22
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
SUJECIONES
Elemento o conjunto de elementos que fijan el
carril a la traviesa. En la mayoría de los casos
impide el movimiento entre el carril y la
traviesa.

• TIPOS EN CUANTO A SU FUNCIÓN
• Rígidas
• Elásticas
• Directas
• Indirectas
• Deslizantes
• Antideslizantes

23
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
SUJECIONES NABLAS, Esquema
24
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
SUJECIONES (Funciones)

• Mantener el ancho de vía
• Evitar el vuelco del carril
• Mantener el apriete vertical sobre el patín de
  carril, evitando que se pierda el contacto entre
  éste y la traviesa
• Impedir el desplazamiento longitudinal del
  carril en relación con el durmiente
• Conseguir un módulo de elasticidad adecuado en
  el apoyo del carril sobre la traviesa (en
  traviesas de concreto)
• Proporcionar aislamiento eléctrico

25
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
SUJECIONES
Las sujeciones utilizadas en el tramo son tipo
Nabla RNTC

• Estas son sujeciones elásticas ya que se
  deforman por las acciones de carga que le
  transmite el carril
• Son sujeciones directas ya que existe un único
  elemento que realiza la unión de la fijación al
  carril y al durmiente
• Son no deslizantes ya que no permiten el
  desplazamiento longitudinal del carril

26
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
Características de las sujeciones Nabla

• Aislamiento Eléctrico 10000 MO
• Esfuerzo de apriete medio al perno 2 a 2,5 Ton
• Esfuerzo de apriete medio al patín 1 a 1,3 Ton
• Rendimiento 0.5 a 0.6
• Resistencia al deslizamiento
• longitudinal por carril y traviesa gt 2
  Ton

27
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
JUNTAS AISLANTES
Conjunto de piezas de diferentes materiales con
los que se unen o embridan dos carriles, aislando
corrientes eléctricas. Esta operación se realiza
en fabrica o en campo.
28
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
CARRILES
Es el elemento fundamental de la estructura de la
vía y actúa como calzada, dispositivo guía y
elemento conductor de corriente
eléctrica. Perfil del riel utilizado en el tramo
es del tipo Vignole (Perfil de patín plano), el
cual consta de tres partes fundamentales.
29
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
CARRILES
CABEZA Parte destinada a entrar en contacto con
las ruedas y pestañas. Su ancho debe permanecer
siempre entre 65 y 72 mm. El lado que está en
contacto con la pestaña de la rueda se denomina
cara activa. ALMA Esta ideada para transmitir
los esfuerzos de la cabeza al patín. Por eso, el
espesor es su característica fundamental.
Normalmente los espesores varían de 15 a 17 mm.
PATIN Su objetivo es transmitir los esfuerzos
a las traviesas además de dar una resistencia
adecuada al vuelco. Normalmente la relación
altura del riel y ancho del patín está entre 1.1
y 1.2.
30
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
CARRILES (Funciones)

• Resistir directamente las tensiones que recibe
  el material rodante y transmitirlas a los
  elementos que componen la vía.
• Guiar las ruedas en su movimiento
• Servir de conductor de corriente eléctrica
  precisa para la señalización y la tracción en
  líneas electrificadas.

31
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
Características de los carriles

• La superficie de rodadura del carril debe ser
  lisa, aunque debe existir rugosidad para
  garantizar la adherencia de la rueda al carril.
• La deformación bajo carga tiene que ser de tal
  naturaleza que sus características geométricas se
  encuentren dentro del intervalo que limita una
  calzada de buena calidad.
• Robustez del carril, el peso del mismo garantiza
  una seguridad al material rodante de grandes
  cargas y elevadas velocidades.
• Elasticidad para actuar frente a acciones
  dinámicas que existen entre el vehículo y la vía.

32
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
METODOLOGÍA DE INSTALACIÓN
Barra larga soldada Anteriormente la vía era
conformada por barras unidas a través de juntas
mecánicas (eclipsas). En el tramo Caracas-Cúa se
conforma la vía a través de barras elementales de
24 m, soldadas entre sí con soldaduras
aluminotérmicas.
Proceso de soldadura aluminotérmica
33
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
METODOLOGÍA DE INSTALACIÓN
El transporte y la manipulación de carriles
tiende a ser difícil a causa del peso de estas
piezas y su longitud ya que es peligroso por el
simple hecho de inducir deformaciones plásticas
que puedan inutilizar el trabajo de estos
elementos en la vía.

• Proceso de soldadura aluminotérmica
• Es el proceso de unión por el cual se forma la
  barra larga. La soldadura aluminotérmica es
  suministrada por parte de RAILTECH.
• Pasos esenciales
• Separación deseada entre carriles
• Alineación vertical y horizontal de los carriles
• Confección y colocación del molde
• Precalentamiento
• Colada
• Proceso final

34
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
CONTROL GEOMÉTRICO
A través de una inspección visual y con el equipo
de medición de vía se realiza el control
geométrico de la vía y allí se observa los
defectos ondulatorios, desgaste de la cara activa
del carril, desgaste de la superficie del carril,
patinazos, entre otros. Luego que se le hace
este control geométrico visual y mecánico se
continúa con la corrección de los defectos con
los equipos amoladora de carril ondulatoria y
devastadora de superficie.
CONTROL ULTRASÓNICO
Permite descubrir el origen de los defectos, si
los hubiese. Se coloca sobre el carril un líquido
que permite que halla un mejor deslizamiento de
los cristales de onda sónica, de diferentes
ángulos.
35
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
LÍQUIDOS PENETRANTES
Se utiliza para determinar si existen defectos en
la composición física del carril (fisuras), estos
líquidos se aplican de la siguiente forma un
primer líquido para la limpieza del carril, luego
el líquido que va a penetrar en la fisura (en
caso de que existan), seguidamente se limpia la
superficie y se aplica el último líquido que es
el va a revelar la existencia fisuras. De
aparecer, este color rojo es indicativo de que
existen fisuras.
36
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
NEUTRALIZACIÓN DE TENSIONES
Por efecto de las variaciones de temperatura en
horas distintas de un mismo día, se producen
esfuerzos de compresión y tracción que son
diferentes en cada tramo de la BLS, que producen
deformaciones tanto en planta como en alzada.
Por esto se deben igualar la temperatura del
carril dentro de unos límites fijados por la
región donde se instala. Se recomienda que esta
temperatura de fijación en el montaje sea menor
que la de neutralización. La finalidad es
lograr que la temperatura de fijación de los
carriles sea igual o muy parecida a lo largo de
toda la BLS soldada.
37
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
NEUTRALIZACIÓN DE TENSIONES, tipos
La neutralización de tensiones puede hacerse por
calentamiento solar de los carriles, este se
ejecuta de manera natural y lo que se trata de
evitar que sea entorpecida por rozamientos y
conseguir que la temperatura en toda la barra sea
la misma. Liberación por tracción, este
procedimiento se basa en la aplicación de
tensores hidráulicos fijados en uno de sus
extremos y debe estar suficientemente fijo en el
otro extremo.
38
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
APARATOS DE VÍA
La vía es un elemento unidireccional, pero a su
vez presenta diversos inconvenientes desde el
punto de explotación, ya que en condiciones
normales se presenta la necesidad de realizar
cruces, alcances, apartado del material, de esta
circunstancia surge la necesidad del aparato de
vía, la función de este dispositivo es asegurar
la continuidad de la vía para un trayecto o ruta
seleccionado entre varios, divergentes o secantes.
39
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
APARATOS DE VÍA, clasificación

• Existen diversas clases de aparatos de vía, pero
  estas se pueden reducir en desvíos y travesías.
• Los desvíos permiten el paso de una vía a otra,
  cuyos ejes son tangentes. Su estructura es
  cambios, carril de unión y cruzamientos
  sencillos.
• Las travesías permiten también el paso de una
  vía a otra, pero los ejes se cortan. Su
  estructura es cruzamientos sencillos, carriles
  de unión, cruzamiento doble, carriles de unión y
  cruzamientos sencillos

40
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales
41
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales
Zona de Cambio Es la zona de un aparato de vía
donde se selecciona la vía por la cual se va a
circular. Pueden ser de accionamiento manual o
electro-mecánico.
6
Elementos principales 1 Contragujas 2 Agujas 3
Dispositivo de anclaje 4 Almohadilla de talón 5
Cojinete de resbalamiento 6 Tirantes 7 Placas
especiales
5
1
2
42
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales
Zona de Carriles de Unión Se compone de cupones
de carril que destinados a unir la zona de cambio
y de cruzamiento
43
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales
Zona de Cruzamiento Es la zona de un aparato de
vía se hace efectivo el cruce de una vía a otra.
Muchas de las inspecciones de seguridad van
orientadas a esta zona y a la zona de cambio.
Elementos principales 1 Patas de liebre 2
Corazón 3 Contracarriles
44
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA DEL TRAMO CARACAS-CÚA
APARATOS DE DILATACIÓN
Son dispositivos que absorben los movimientos de
las zonas de respiración en la barra larga
soldada. Estos movimientos son causados por la
variación de temperatura en el ambiente y su
función es absorber total o parcialmente la
dilatación del carril, manteniendo la continuidad
del camino de rodadura. En nuestro tramo debido
a que la variación de temperatura no es tan
elevada, sólo se concibieron dos aparatos de
dilatación en el viaducto 1-1 (uno en cada vía).
45
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA

• Se define la geometría en planta de la vía en un
  plano horizontal. A través de la geometría
  en planta es posible realizar el trazado de la
  vía.
• Elementos de la vía en planta
• Rectas
• Curvas de transición
• Curvas circulares

Recta
Transición
Circular
Recta
Transición
46
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA
Ancho de vía Es la mínima distancia entre las
caras activas de las cabezas de los carriles, a
15 mm. por debajo del plano de rodadura. Per
alte es la diferencia de cota entre el carril
derecho e izquierdo, es utilizado en la vía para
contrarrestar la fuerza centrífuga producida por
la trayectoria circular.
47
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA
Flecha es la distancia medida al punto medio de
una cuerda entre la cuerda y la curva.
Alabeo Se llama así a la distancia del punto de
superficie de rodadura del carril de una vía,
donde debía apoyar la cuarta rueda de un
vehículo, al plano determinado por los tres
puntos de apoyo de las otras ruedas en los
carriles. En la práctica se determina por la
diferencia de los peraltes de dos secciones de la
vía, separadas una distancia determinada.
48
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA
Alabeo Se llama así a la distancia del punto de
superficie de rodadura del carril de una vía,
donde debía apoyar la cuarta rueda de un
vehículo, al plano determinado por los tres
puntos de apoyo de las otras ruedas en los
carriles. En la práctica se determina por la
diferencia de los peraltes de dos secciones de la
vía, separadas una distancia determinada.
49
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA

• Rectas son curvas con radio infinito y tienen
  un peralte teórico nulo.
• Curvas circulares son curvas de radio y
  peralte constante.
• Curvas de transición Las curvas de transición
  con curvas concebidas para la unión de rectas y
  curvas circulares.
• Estas son curvas de radio decreciente, desde
  radio infinito (recta) hasta un radio mínimo
  (curva circular).
• Son curvas de peralte creciente, desde peralte
  mínimo h0 (para rectas) hasta peralte máximo en
  curva circular.
• Las curvas de transición pueden ser de varios
  tipos, entre ellos curva parabólica cúbica,
  clotoide, entre otras. En el tramo Caracas-Cúa se
  construyó con curvas de transición Parábola
  cúbica cuya ecuación

50
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA, puntos singulares

• RT punto de final de recta e inicio de
  transición.
• TC punto de final de transición e inicio de
  curva circular.
• CT punto de final de circular e inicio de curva
  de transición.
• TR punto final de transición e inicio de recta.

Recta
Transición
Circular
Recta
Transición
51
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA

• Total de rectas 41
• Total de curvas de transición en el tramo 72
• Total de curvas circulares de curva circular 40
• Total de curvas circulares sin transición 4

52
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN ALZADO

• Se define la geometría en alzado de la según la
  variación de cota de la vía.
• Elementos de la vía en planta
• Rampas
• Pendientes
• Curvas de acuerdo o curvas verticales

53
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN ALZADO
Curvas de acuerdo o curvas verticales son curvas
utilizadas para empalmar tramos de pendientes
diferentes.
54
RECEPCIÓN DE LA VÍA DESPUÉS DE SU CONSTRUCCIÓN
VERIFICACIÓN DE PARÁMETROS GEOMETRICOS
Para la recepción de la vía es necesario realizar
sondeos durante todo el proceso de construcción
de la misma, de manera de ir obteniendo índices o
parámetros de calidad que definan el estado de la
vía. Estos sondeos se realizan tomando una
muestra representada por un hectómetro por cada
kilómetro de vía.

• Parámetros principales a medir
• Ancho de vía.
• Peralte.
• Flecha.
• Alabeo.
• Control geométrico de soldadura aluminotérmicas.
• Posición de la vía con respecto a los puntos de
  replanteo.

55
RECEPCIÓN DE LA VÍA DESPUÉS DE SU CONSTRUCCIÓN
INSPECCIÓN VISUAL
La inspección visual se realiza a través de
recorridos a pie utilizando ciertos implementos
tal como una cámara digital para ir fotografiando
anomalías en la vía.

• Parámetros principales a observar
• Estado de las traviesas.
• Estado de los carriles.
• Estado del balasto.
• Estado de las sujeciones.
• Estado de las soldaduras aluminotérmicas.
• Estado de las juntas aislantes.
• Estado de la infraestructura (túneles,
  viaductos, terraplenes, etc).

56
MECÁNICA FERROVIARIA
INTERACCIÓN RUEDA-CARRIL
Se refiere al contacto que se establece entre las
ruedas de los vehículos (EMUs, locomotoras, etc)
y los carriles a nivel de la superficie de
rodadura y la cara activa del carril, para
cumplir dos funciones la de sustentación de las
cargas y la conducción o guiado de las mismas.
57
MECÁNICA FERROVIARIA
CARACTERÍSTICAS DE LA VÍA
a.- Su Flexibilidad Derivado del hecho de que
los vehículos, que por ella circulan son pesados
y rígidos.
Peso del EMU
Tara (P0) Ton P1 Ton P2 Ton P3 Ton
RC 42 6.72 12.6 15.61
M 49 7.28 13.51 16.66
Total 182 210 234.22 246.54
58
MECÁNICA FERROVIARIA
b.- La Continuidad Geométrica En planta y en
alzada.
59
MECÁNICA FERROVIARIA
c.- La robustez Imprescindible para adsorber y
transmitir las elevadas cargas por eje del
material.
Peso del Carril 60 Kg por metro lineal
Peso de las traviesas 315 Kg
Espesor de Balasto Entre 30 a 48 cm
60
MECÁNICA FERROVIARIA
d.- La inclinación del carril Inclinación 1/20
hacia el interior
61
MECÁNICA FERROVIARIA
CARACTERÍSTICAS MIXTAS
a.- Juego de la vía Se define como la
diferencia que en una alineación recta existe
entre el ancho de la vía (1435 mm) y la
distancia comprendida entre el interior de las
ruedas.
62
MECÁNICA FERROVIARIA
b.- Sobreancho Se establecen en las curvas y
depende del radio de curvatura.
Radios de Curvaturas (mts) Sobreanchos (mm)
250lt Rlt 300 5
200lt R lt 250 10
150lt R lt 200 15
R lt 150 20
63
MECÁNICA FERROVIARIA
CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL
a.- Calaje de las ruedas Sobre los ejes que
constituyen el conjunto eje montado.
64
MECÁNICA FERROVIARIA
b.- Las ruedas Son cónica con pestaña y
presentan una inclinación.
65
MECÁNICA FERROVIARIA
MOVIMIENTO DE LAZO
Se produce cuando el centro del eje de los
vehículos está sometido a un movimiento de vaivén.
EFECTOS
Provoca aceleraciones que pueden ser
significativas
POSIBLES ACTUACIONES
Cambios geométricos
66
MECÁNICA FERROVIARIA
MOVIMIENTO DE LAZO
67
MECÁNICA FERROVIARIA
CÁLCULO DE LA VÍA
El conjunto que forma la vía férrea (carril,
sujeciones, traviesas, balasto, sub-balasto y
plataforma ) soporta desde un punto de vista
mecánico, la acción de una serie de esfuerzos
verticales, transversales y longitudinales.
68
MECÁNICA FERROVIARIA
Objetivos técnicos de una vía Uno de los
objetivos primordiales que se persigue con el
cálculo de la vía es conocer las acciones y los
esfuerzos que actúan sobre la vía. Objetivos
económicos de una vía Además de estas razones
técnicas hay motivos económicos que justifican el
análisis del comportamiento de cada uno de los
elementos ya que los costos de mantenimiento de
la vía pueden llegar a ser considerables.
69
MECÁNICA FERROVIARIA
ESFUERZOS A CONSIDERAR
Teóricamente la vía sólo debería soportar los
esfuerzos procedentes del peso de los vehículos y
la fuerza centrífuga ejercida por éstos en las
curvas.
70
MECÁNICA FERROVIARIA
TIPOS DE ESFUERZOS Intentando sistematizar el
conjunto de esfuerzos que actúan sobre la vía
tenemos que se pueden subdividir en
a.- Según su aplicación Verticales Longitudinale
s Transversales
b.- Por la forma de aplicación de las
cargas Estáticos Cuasi-estáticos Dinámicos
71
MECÁNICA FERROVIARIA
ESFUERZOS VERTICALES
Se transmiten por las ruedas de los vehículos y
resultan en primer lugar de la carga estática de
estos.
Esfuerzos Verticales
72
MECÁNICA FERROVIARIA
ESFUERZOS TRANSVERSALES
Que juegan un papel decisivo tanto en la
estabilidad de la marcha como en la seguridad de
la circulación (por peligros de descarrilamiento
ó incluso vuelco) se producen tanto en curva como
en recta.
73
MECÁNICA FERROVIARIA
ESFUERZOS LONGITUDINALES
Son inherentes unos a las condiciones del
establecimiento de la vía, y, otros, al
movimiento de los vehículos sobre la misma.
74
LA CALIDAD DE LA VÍA
GENERALIDADES
La función esencial de la vía es permitir a los
trenes rodar a la velocidad prevista con las
condiciones de seguridad y comodidad necesarias
existen pues tres factores que delimitan la
calidad de la vía velocidad, seguridad y confort.
75
LA CALIDAD DE LA VÍA
INTERÉS, OBJETIVOS Y APLICACIONES
En la medida que crezcan las exigencias en cuanto
a densidades de circulación, aumento de cargas
por eje, etc aumentan las solicitaciones
ejercidas sobre la vía. Paralelamente a estas
especificaciones crecen otras como la mejora del
confort y la necesidad de aumentar la
seguridad. Para conseguir esto es necesario
dedicar importantes esfuerzos y recursos a la
conservación de la vía.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
ASPECTOS PARA OBTENER UNA BUENA CALIDAD DE VÍA.
Control y ejecución de obras nuevas
Resulta imprescindible para cualquier explotación
ferroviaria establecer controles de calidad de
los productos que se reciben y los trabajos que
se ejecutan.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
CONTROLES PREVIOS AL EXTENDIDO DEL LECHO DE
BALASTO
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LA CALIDAD DE LA VÍA
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LA CALIDAD DE LA VÍA
CONTROLES PREVIOS AL RIEGO DE BALASTO.
b.- Comprobación del tendido de Vía
a.- Comprobación del lecho de balasto
Hay que prestar especial interés en controlar el
estado de las fijaciones, a las calas entre
carriles, al apretado de las sujeciones, a la
escuadra de las juntas, al estado de las
traviesas y los carriles, en resumen a todo.
Se realiza un replanteo del perfil teórico, una
nivelación del punto replanteado asi como una
medida del espesor de banqueta.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
Aparte de la observación visual de todos los
elementos se debe realizar unas comprobaciones
geométricas, que son las siguientes Posición en
planta, ancho, distancia y escuadra de traviesas,
escuadra de juntas entre carriles.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
CONTROLES SOBRE LA NIVELACIÓN DE LA VÍA
Desde el momento que se comienza con los riegos
de balasto, todas las operaciones que se realizan
en la vía, se encaminan a dejarla en su posición
definitiva, tanto en planta como en alzada.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
a.- En todos los estados de la vía se realizan
los mismos controles

• Nivelación longitudinal
• Nivelación Transversal
• Ancho de Vía
• Alineación en planta
• - Distancias laterales
• - Flechas

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LA CALIDAD DE LA VÍA
b.- Controles en las distintas nivelaciones
En cada una de ellas se realizan las siguientes
comprobaciones
Primer levante - Sondeo hectometrito 120
metros cada Kilómetro, medidos cada 5 metros. -
Sondeo en puntos de marcaje toda la vía cada 60
metros. Primera nivelación - Sondeo
hectometrito 120 metros cada Kilómetro, medidos
cada 5 metros. - Sondeo en puntos de marcaje
toda la vía cada 60 metros. Primer Estabilizado
- Sondeo hectometrito 120 metros cada
Kilómetro, medidos cada 5 metros. Segunda
Nivelación - Sondeo hectometrito 120 metros
cada Kilómetro, medidos cada 5 metros. - Sondeo
en puntos de marcaje toda la vía cada 60
metros. Segundo estabilizado - Sondeo
hectometrito 120 metros cada Kilómetro, medidos
cada 5 metros. - Sondeo en puntos de marcaje
toda la vía cada 60 metros.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
SOLDADURAS ALUMINOTÉRMICAS Y LIBERACIÓN DE
TENSIONES
Estas actividades específicas que forman parte
del montaje de la superestructura, requieren una
especial atención por parte de las unidades de
asistencia técnica. Con lo cual es imprescindible
que el personal hayan realizado cursos de
soldaduras aluminotérmicas, manejos de aparatos
de control por ultrasonido y en la utilización de
reglas de medición de inducción eléctrica.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
a.- Aplicación de líquidos penetrantes
El primer control que se realiza es la inspección
visual con la ayuda de líquidos penetrantes
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LA CALIDAD DE LA VÍA
b.- Control Geométrico
El segundo control es el geométrico, midiendo la
superficie de rodadura y la cara activa de la
misma. Se realiza con la regla metálica de 1
metro ó con una regla de inducción eléctrica, con
registro de datos, que luego son informatizados.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
c.- Auscultación con equipo de ultrasonido
La inspección se realiza con un equipo portátil,
que graba los registros para luego analizarlos.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
d.- Verificación del par de apriete
Además de supervisar y controlar todo el proceso
de liberación de tensiones, es necesario
comprobar el par de apriete de la fijaciones, ya
que este será el apriete final.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
e.- Control de Aparatos de Vía
1.- El primer control a realizar es la recepción
de los materiales que conforman los aparatos de
vía. 2.- Se realiza el seguimiento exhaustivo de
las tareas de premontaje, poniendo especial
interés en las cargas y descargas de las
piezas. 3.- Supervisar la correcta colocación de
cada una de las piezas, en especial las placas de
asiento y las sujeciones. 4.- Se controlan
aquellas medidas que son invariables así como las
distancias y escuadras de las traviesas. 5.- Una
vez instalados en vía, se procede a realizar las
comprobaciones geométricas dependiendo del estado
de la vía, se comprueba en primer levante,
primer estabilizado, primera nivelación, segunda
nivelación y segundo estabilizado. 6.- Se miden
todas las cotas internas del aparato, descuadre
de agujas, alturas de contracarril,
encerrojamiento, etc.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
IMPORTANCIA DE LA ESTABILIZACIÓN DINÁMICA DE LA
VÍA
Objetivo de la estabilización
El objetivo de la estabilización dinámica de la
vía está en la obtención de un mejor anclaje de
la carrilera (carriles, sujeciones y traviesas)
en la vía.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
Consideraciones Básicas
La estabilización dinámica consiste en hacer
vibrar la vía (en oscilaciones horizontales) por
medio del estabilizador y al mismo tiempo se le
aplica una carga vertical. Por la nueva
disposición de las piedras así conseguida, la vía
desciende un poco y (por fricción) se ajusta el
lecho de balasto.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
LO QUE SE CONSIGUE CON LA ESTABILIZACIÓN
DINÁMICA DE LA VÍA
El estabilizador dinámico produce un nuevo orden
de las piedras del balasto, así como una
disposición homogénea y compacta de todo el
material del lecho.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
Puesta en servicio de una vía sin estabilización
dinámica
Debido a las superficies de contacto aún no
optimas, con el paso de los primeros trenes las
fuerzas aplicadas a las piedras aún se
distribuyen irregularmente, los cantos y puntas
pueden quebrarse y lleva a un orden no controlado
de las piedras la vía bajo la carga de los
trenes experimenta un rápido asentamiento.
Prolongación del ciclo de mantenimiento
En una vía estabilizada se puede contar con un
sostenimiento más prolongado de la geometría de
la superestructura de la vía
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LA CALIDAD DE LA VÍA
AMOLADO DE CARRIL
Generalidades
Se realiza para la eliminación de una película
superficial de acero descarburado, que se origina
durante el proceso fabricación de los carriles
así como para la eliminación al mismo tiempo de
otros defectos.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
Ventajas del Amolado
a.- Eliminación de defectos de fabricación del
carril Defectos residuales en su superficie
activa. b.- Eliminación de defectos ocasionados
durante los trabajos de montaje Marcas
producidas en los carriles al descargar las
plataformas de transporte de materiales. c.-
Retraso en la formación del desgaste
ondulatorio La formación del desgaste
ondulatorio se acelera con la velocidad de
circulación por lo que el amolado ayuda a retraer
la aparición y aumento de este tipo de
defecto. d.- Mejora del perfil longitudinal del
trazado de la vía Esta se consigue aplanando
las ondas superficiales de fabricación del carril
así como del esmerilado de las soldaduras
aluminotérmicas. e.- Mejora de la inclinación de
la superficie de rodadura del carril El amolado
permite conseguir una superficie de rodadura que
corresponda a una inclinación constante del
carril.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
MANTENIMIENTO, planificación y control
Tipos de mantenimiento preventivo de la vía
a.- Mantenimiento cíclico cosiste en
reestablecer las cotas de proyecto sobre tramos
continuos según ciclos rígidos que prevén la
ejecución sistemática de un conjunto de
operaciones (este método esta en desuso). b.-
Mantenimiento según estado consiste en
planificar los trabajos de mantenimiento con el
objeto de ejecutar tan sólo las operaciones que
resultan necesarias en cada momento.
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LA CALIDAD DE LA VÍA
Etapas que caracterizan el mantenimiento de la
vía
1ra Recolección de información, de forma manual,
mecánica, utilizando estadísticas, etc. 2da
Tratamiento de dicha información, haciendo
aparecer parámetros tales como notas de confort,
valores fuera de tolerancia, etc.
3ra Toma de decisión de actuar sobre un tramo. Se
pueden distinguir dos grupos de operaciones
diferentes desde este punto de vista
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LA CALIDAD DE LA VÍA
4ta Ejecución del trabajo, que incluye la
elección de los medios de mantenimiento a emplear
que serán naturalmente función de las distintas
situaciones. 5ta Control de la ejecución, con
el doble fin de evitar la aparición de los
defectos que podrían eventualmente ser provocados
por las propias obras de mantenimiento y
garantizar unos niveles aceptables en la
geometría final de la vía.
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LA CALIDAD DE LA VÍA

• Operaciones de Gestión en tiempo real que
  comprenden
• La programación de los trabajos necesarios a muy
  corto plazo (porque se están bordeando los
  límites de seguridad, por ejemplo)
• La adaptación de los programas de trabajo a
  corto o mediano plazo a las necesidades reales.
• La comprobación de que el estado geométrico de
  la vía cumple ciertas tolerancias de recepción.
• Operación de Gestión en tiempo diferido
• Que cosiste en elaborar los programas de trabajo
  a medio y largo plazo y en efectuar tareas de
  investigación tales como el estudio de la
  mecánica del deterioro, etc.

100
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
VÍA FÉRREA