Implementacion del sistema de cambiavías de durmientes de hormigon en la línea principal de la vía férrea

Introducción 3/35 José Manuel Malavé

El Problema 4/35 José Manuel Malavé

El Problema 5/35 José Manuel Malavé

6/35 José Manuel Malavé Objetivos Objetivo General Objetivos Específicos Realizar un estudio económico para la implementación del sistema de cambiavías de durmientes de hormigón en la línea principal de la vía férrea, desde el kilómetro 2.8 hasta el kilómetro 128 de CVG Ferrominera Orinoco, C.A.

7/35 José Manuel Malavé Marco Metodológico (Gp:) Unidades De Análisis. (Gp:) Población: Sistema de cambiavías de la línea principal. (Gp:) Muestra: Coincidente con La población. (Gp:) Tipo De Investigación. (Gp:) Descriptiva, evaluativa y de campo. (Gp:) Diseño De Investigación. (Gp:) No experimental

8/35 José Manuel Malavé Situación Actual Sistema de cambiavías de vía clásica

9/35 José Manuel Malavé Situación Actual Descripción del sistema de cambiavías

10/35 José Manuel Malavé Situación Actual Ubicación de los cambiavías

11/35 José Manuel Malavé Situación Actual Inspección de los cambiavías Ubicación del cambiavía. Medición de la abertura de la barra de conexión. Medición de la separación en el talón de la aguja. Medición de la abertura de trocha en desvió. Medición de la trocha de lado izquierdo de la rana. Medición de la profundidad de la punta de rana.

12/35 José Manuel Malavé Situación Actual Análisis de fallas

13/35 José Manuel Malavé Situación Actual Análisis de fallas

14/35 José Manuel Malavé Situación Actual

15/35 José Manuel Malavé Situación Actual

16/35 José Manuel Malavé Situación Actual Fácil transporte y sustitución de los durmientes, debido a su bajo peso. Buen comportamiento de los durmientes en descarrilamientos. Los durmientes presentan una buena elasticidad. Los durmientes presentan un buen aislamiento eléctrico. Personal calificado para realizar el mantenimiento. Se dispone de las herramientas y equipos para realizar los mantenimientos correctivos. Los durmientes de madera suponen un gasto creciente,. La vida útil de los durmientes de madera es menor. Los durmientes de madera suponen un mayor impacto ambiental. La fijación por medio de clavos de vía con el tiempo pierde su efectividad. Las fijaciones son muy rígidas. En la instalación de las fijaciones, se emplea mucho tiempo y esfuerzo por parte de los trabajadores. Los durmientes por ser de madera absorben el agua. Unión de rieles de apoyo y curvos por medio de eclisas. No se dispone de suficiente rotación de las cuadrillas de mantenimiento. Análisis FODA

17/35 José Manuel Malavé Situación Actual Fijaciones elásticas. Durmientes de hormigón. Soldadura aluminotermica. Disponibilidad de servicio de empresas foráneas. Disposición de los cuerpos de seguridad del estado. Excesiva maleza. Contaminación de mineral. Condiciones ambientales extremas (temperatura, humedad, precipitaciones). Alta inseguridad. Falta de iluminación. Poca disponibilidad de los equipos. No hay gestión oportuna en el pedido de repuestos y materiales.

18/35 José Manuel Malavé Resultados Estrategias de Mejora

19/35 José Manuel Malavé Resultados Nueva alternativa tecnológica Durmientes de hormigón monobloque ITISA

20/35 José Manuel Malavé Resultados Características: Los durmientes de hormigón son mas duraderos . El durmiente de hormigón ha tenido una amplia aceptación. La instalación de durmientes de hormigón se encuentra en su mayoría con edades entre 20 y 40 años de servicio. Esta tecnología también nos presenta grandes ventajas con respecto al medio ambiente. El apriete periódico de las fijaciones y la conservación geométrica del trazado permiten que la vida útil esperada para el durmiente de hormigón, sobrepase los 50 años. A su vez, es importante destacar que los descarrilamientos causan daños muy severos a los durmientes hormigón.

21/35 José Manuel Malavé Resultados Fijaciones VOSSLOH Características: Clip elástico Skl con refuerzo a la fatiga. Protección contra la inclinación de la vía a través de la parte central del clip y el diseño especial de la placa guía. Reducción de costos de mantenimiento de la vía gracias a la tensión elástica permanente de los clips. Gran superficie aislante lateral para reducir el desgaste de la placa guía. Almohadilla anti desgaste para reducir el desgaste del apoyo del riel. Adherencia del pie del riel a la almohadilla sin influencia por la carga del riel. Dos brazos tensionadores independientes para aplicar la sujeción del riel. No hay aislador extra ni nada entre el clip y el pie del riel. La parte central del clip trabaja como un dispositivo anti vuelco que evita la pérdida de sujeción del riel por sobrecargas. Descarrilamientos: Todos los componentes son intercambiables.

22/35 José Manuel Malavé Resultados Dispositivos de rodillos SCHWIHAG Características: Desplazamiento suave y continuo del carril de espadín debido al ajuste en altura de forma continua e individual de los rodillos entre -0,5 y +6,0 mm La colocación combinada de las placas con rodillos IBAV en las traviesas no dificulta los trabajos de bateo. En el resto del cambio se recomienda utilizar resbaladeras con plantillas libres de engrase y resistentes de corrosión o con un recubrimiento de molibdeno y sellado con cera lubricante. Se pueden suministrar para todo tipo de carriles y perfiles de aguja.

23/35 José Manuel Malavé Resultados Proceso analítico de jerarquización

23/35 José Manuel Malavé Resultados Proceso analítico de jerarquización

24/35 José Manuel Malavé Resultados

24/35 José Manuel Malavé

25/35 José Manuel Malavé Resultados

26/35 José Manuel Malavé Resultados

26/35 José Manuel Malavé Resultados (Gp:)   (Gp:)  

27/35 José Manuel Malavé Resultados Costos asociados Evaluación económica para el sistema de cambiavías de vía clásica

27/35 José Manuel Malavé Resultados Costos asociados Evaluación económica para el sistema de cambiavías de vía clásica  

28/35 José Manuel Malavé Resultados

29/35 José Manuel Malavé Resultados Bolivares por año

30/35 José Manuel Malavé Resultados Evaluación económica para el sistema de cambiavías de vía elástica Año 2013

30/35 José Manuel Malavé Resultados Evaluación económica para el sistema de cambiavías de vía elástica Año 2013

30/35 José Manuel Malavé Resultados Evaluación económica para el sistema de cambiavías de vía elástica Año 2013

30/35 José Manuel Malavé Resultados Evaluación económica para el sistema de cambiavías de vía elástica Año 2013

30/35 José Manuel Malavé Resultados Evaluación económica para el sistema de cambiavías de vía elástica Año 2013

31/35 José Manuel Malavé Resultados

31/35 José Manuel Malavé Resultados

32/35 José Manuel Malavé Resultados Plan de ejecución

33/35 José Manuel Malavé Conclusiones Los componentes más importantes de los cambiavías de CVG Ferrominera Orinoco son: agujas, durmientes de madera, ranas, contra riel, rieles de apoyo recto y curvo y fijaciones, y el sistema de la línea principal está conformado por 12 de estos, distribuidos de la siguiente manera: matanzas km 14, margarita km 28, lindero km 53, tocoma km 74, pilar km 94 y el cerrito km 112. La frecuencia de fallas del sistema de cambiavías presenta un comportamiento de crecimiento progresivo, que sugiere una tendencia creciente de dicho parámetro, lo cual es una situación alarmante para la superintendencia de Mantenimiento de Vías y Estructuras, dado que indica que no se están cumplimiento con los planes o estos no se encuentran en la plenitud de su efectividad. Individualmente se observa que los durmientes son los que mayor frecuencia de fallas presentan con 22, seguido por 18 fijaciones rotas, 17 agujas y 5 ranas careadas, corrugadas o achatadas.

33/35 José Manuel Malavé Conclusiones El análisis de Pareto indica que se debe centrar la atención en dos de los 4 componentes inspeccionados en el Sistema de cambiavías estudiado. El Pareto demostró que entre durmientes y fijaciones se encuentra más del 50% de las fallas, destacando el 35,48% asociado a las fallas de durmientes. Las causas más representativas de que exista esta cantidad de durmientes rotos son las siguientes: falta de nivelación y alineación, rieles corrugados y achatados, fijaciones rotas o faltantes y balasto mal conformado, contaminado o la falta del mismo. De igual forma las causas para el mal estado de las fijaciones son: excesiva carga en el trasporte de mineral, variaciones bruscas de temperatura, humedad y la falta o debilidad de los clavos de vías.

33/35 José Manuel Malavé Conclusiones La matriz FODA, arrojo como estrategias (FO) Aprovechar la buena elasticidad de los durmientes de madera y su resistencia a los descarrilamientos, combinándolos con fijaciones elásticas para una mejor distribución de esfuerzos. Contratar empresas foráneas para operar la mayor cantidad de herramientas y equipos al mismo tiempo, y de esta manera poder atacar y corregir los cambiavías en estado crítico de manera rápida y oportuna. Aprovechar el bajo peso de los durmientes, realizando alianzas con empresas foráneas para que se haga un traslado rápido y seguro de estos y de esta manera se lleve a cabo el mantenimiento correctivo. Estrategias (DO), Implementar durmientes de hormigón, pues presentan el doble de vida útil y menor impacto ambiental que los durmientes de madera. Utilizar fijaciones elásticas, ya que estas a diferencia de las fijaciones por medio de clavos de vías, disipan el 60% de los esfuerzos hacia afuera y solo el 40 hacia la súper estructura ferroviaria. Realizar la unión de rieles de apoyo y curvos por medio de la soldadura aluminotermica.

33/35 José Manuel Malavé Conclusiones Estrategias (FA), Aplicar de forma correcta los planes de mantenimiento preventivo y correctivo sobre las maquinarias y equipos, para que de esta manera estos posean un alto porcentaje de disponibilidad, y puedan ser utilizados el mayor tiempo posible en las correcciones de los cambiavías afectados. Efectuar los pedidos de repuestos y materiales en tiempo y forma oportuna, de modo que siempre se tenga disposición de estos en el almacén, y así no se generen retrasos a la hora de utilizar estos componentes en el mantenimiento de los cambiavías. Estrategias (DA), Iluminar la vía férrea para que se puedan realizar mantenimientos correctivos en cualquier horario. Tener vigilancia de los cuerpos de seguridad, de manera que se pueda trabajar de manera segura y tranquila en horas nocturnas. Utilizar periódicamente anticorrosivos y recubrimientos sobre fijaciones y durmientes, para que no se genere pudrición, oxidación, hongos y bacterias sobre estos. Contratar cuadrillas de mantenimiento para el desmalezamiento de los cambiavías y de esta manera poder visualizar los desperfectos que estos presentan.

33/35 José Manuel Malavé Conclusiones Los nuevos componentes para adaptar los cambiavías a un sistema de vía elástica son: durmientes de hormigón mono bloques, fijaciones Vossloh y sistema de rodillos Schwihag, a los cuales los expertos coincidieron que la implementación reduciría los descarrilamientos, disminuirá los costos de mantenimiento y por consiguiente aumentaría la cantidad trasportada por año. La evaluación económica de las alternativa actual y la planteada arrojaron los siguientes indicadores Alternativa de Vía Clásica: VPN= 29.011.735,26 Bs., CAUE= 4.961.586,96 Bs., Alternativa de Vía Elástica: VPN= 33.376.030,88 Bs., CAUE= 5.083.169,50 Bs., lo cual quiere decir que es más rentable desde el punto de vista económico, continuar con la alternativa de Vía clásica.

33/35 José Manuel Malavé Conclusiones Del punto de vista técnico, resulta viable para la empresa, optar por la propuesta de la alternativa vía elástica, instalación de durmientes de hormigón, fijaciones Vossloh y sistema de rodillos Schwihag, ya que representaría mayores ventajas y beneficios desde el punto de vista tecnológico, debido a que formaría un sistema de cambiavías de mejor amortiguación, deterioro más lento y con una mayor vida útil. El plan de ejecución especifica las actividades, mano de obra, maquinarias y equipos, tiempo y responsable para la instalación de un cambiavía de durmientes de vía elástica.

34/35 José Manuel Malavé Recomendaciones Implementar el sistema de cambiavías de durmientes de hormigón, a pesar de que representa un mayor gasto desde el punto de vista económico, pero su vez presenta un mejor rendimiento y mejores prestaciones desde el punto de vista técnico. Recuperar y corregir las fallas detectadas, aplicando las estrategias desarrolladas mediante el análisis FODA. Contratar mano de obra calificada y no calificada para formar nuevas cuadrillas de mantenimiento, logrando completar las rotaciones y por consiguiente el aumento de la fuerza laboral.

34/35 José Manuel Malavé Recomendaciones Desarrollar planes de mantenimientos rutinarios y preventivos, que permitan tener en óptimas condiciones el sistema de cambiavías actual. Disponer de mano de obra, maquinaria, equipos y materiales al momento de emplear el plan de ejecución, de igual forma, no superar en demasía el tiempo estimado para la construcción del cambiavía.