Diseño construccion y conservacion de vias ferreas (página 4)

Trabajos de acabado.

• 1. - El jefe de la obra revisa si se cumplen todos los requisitos de los puntos anteriores.

• 2.  Ocho operarios, cuatro por cada banda proceden a recoger y acondicionar los materiales cambiados, excepto el carril

• 3. - Los operarios por cada banda recogen todos los accesorios sobrantes, reuniéndolos para su posterior recogida en un motor de vía.

• 4. Ocho operarios con cuatro equipos aprieta tuercas verticales y un jefe de Brigada, aprietan las restantes fijaciones.

• 5. Cuatro operarios con dos equipos aprietan los tornillos exteriores y los otros cuatro los interiores. Este grupo comienza cuando los primeros han pasado de 12 a 20 m.

• 6.  Recogida de equipos y herramientas. Diez operarios recogen y cargan en un camión o en planchas de arrastre todos los equipos y herramientas utilizadas. Comienzan su trabajo conjuntamente con los operarios que realizan las operaciones #2 pero por el otro extremo del tramo.

• 7.  Se cancela la precaución.

Confección de juntas de expansión. En los lugares donde la variación de la temperatura es muy brusca que a veces sobrepasan los 70° C (temperatura del carril) se utilizan juntas que pueden ser de varios tipos:

Juntas normales, es decir juntas con sus mordazas y sus tornillos con carriles convencionales que son cambiados en primavera y en otoño para que al variar la temperatura las colas no se topen si aumenta la temperatura o se alejan si baja y al mismo tiempo evitan que se cizallen los tornillos.

También se utilizan agujas de expansión, en los extremos del carril largo soldado, una de las cuales se deja suelta para que pueda correr si se dilata o contrae.

Se usan también carriles con cortes en su eje que permiten la dilatación o la contracción.

Cálculos de los materiales y mano de obra para la construcción de campos y el montaje de la superestructura de la vía.

Cálculo de los materiales y la mano de obra para el ensamblaje de campos. Todas las operaciones que son necesarias para el ensamblaje de campos se interrelacionan y se ejecutan en una cadena armónica.

La organización debe ser precisa para con ello evitar la disminución de la producción.

Hay operaciones que se realizan simultáneamente y otras se realizan después de terminada la anterior, otras minutos después de comenzada esta, pero en cualquiera de los casos, si no se cumple, rompe el eslabón de la cadena.

Este tipo de trabajo en cadena permite la especialización de las operaciones, lo que nos lleva al aumento de la productividad.

Los materiales para el cálculo ya fueron vistos en epígrafes anteriores, por lo que nos limitaremos a ofrecer el gasto de mano de obra.

Tabla 2.4. – Gasto de fuerza de trabajo para el ensamblaje de campos..

Tabla 2.5. – Gasto de fuerza de trabajo. El trabajo desde la actividad 6 a la 9 se repite.

Nota: La velocidad de los trenes de obras es de 15 kph por los tramos en construcción o reconstrucción sin balastar y 30 por el tramo con levante.

Cálculo de la mano de obra necesaria para el levante, alineación y nivelación a manos. En este caso el riego de balasto se realiza de una sola vez.

Tabla 2.6 – Cálculo de la mano de obra para el levante.

Nota: Estas operaciones se realizan una después de terminada la anterior.

La comparación entre el trabajo manual y el mecanizado es considerable. Una máquina sustituye el trabajo de 73 hombres si se trabaja en vías con balasto de piedra y de 59 hombres si es con arena.

Cálculo del cambio de carril largo soldado.

Tabla 2.7. – Normas de tiempo para el cambio del CLS.

Cálculo de la mano de obra para cada una de las actividades. Para conocer la mano de obra necesaria es conveniente confeccionar un gráfico con cada una de las operaciones, el intervalo entre ellas y la cantidad de operarios necesarios para cada una de ella y con esto llegar a confeccionar la plantilla.

Cálculo de la mano de obra para el ensamblaje y la duración de las actividades.

Confección del gráfico. Debemos utilizar una escala con el fin de determinar el tiempo de duración de cada operación, digamos que 1cm=20 minutos.

Cálculo de la mano de obra y la duración de la actividad de montaje de la superestructura de la vía. (600 m). Al igual que en el caso anterior se confecciona el gráfico. Como esta actividad tiene operaciones con mucho gasto de fuerza de trabajo no se ejecutan todas al mismo día. Escala 1 cm = 20 min.

Las operaciones de la 6 a la 9 se repiten.

La duración total del trabajo es igual a:

Esto nos indica que el trabajo para el montaje de 600 m de vía se ejecuta hasta en 36.8 horas, no obstante el tiempo que se calcula es hasta la operación #6, pues el trabajo de los equipos del balastaje generalmente se realiza después de la jornada laboral, de la misma forma que los trenes de obra. Las brigadas tienen un régimen de trabajo de 10 días con 5 de descanso. El gráfico se construye para los 10 días de labor.

Teniendo en cuenta esto último podemos decir lo siguiente:

Las brigadas de montaje trabajarán:

De aumentar el número de brigadas y de grupos variarían los tiempos.

Cálculo de la fuerza de trabajo y la duración del cambio de CLS.

Cálculo para la colocación de 300 m de vía (2 de 300 m).

Las operaciones 18, 19 y 21 se realizan por el personal que va terminando las operaciones y que no se incorporan a otras.

Duración del trabajo:

La ventana necesaria será desde la operación 7 a la 17: adicionar los 20 minutos de la 17 =165.5 minutos =2 horas, 46 minutos.

Confección de los presupuestos para las actividades de construcción de la superestructura de la vía férrea. El presupuesto para las actividades de vías se confecciona tomando como base el precio por renglón variante; el listado oficial de precios de los materiales específicos para la vía férrea, las tarifas de alquiler de equipos ferroviarios y la tarifa horaria de la mano de obra. Obtenidos estos valores se utiliza la nueva formula típica del calculo del precio de construcción por renglón variante (PRECONS).Como unidad básica se utilizó el kilómetro de vía y a partir de este valor articulamos el total de la obra.

Tabla 2.8. – Elementos necesarios para un kilómetro de vías y su precio.

Tabla 2.9. – Materiales de fijación para una traviesa y su precio.

Tabla 2.10. – Elementos de anclaje de un campo con traviesas de madera.

Tabla 2.11. – Otros precios.

TABLA 2.12. – Tarifa horaria del uso de equipos.

Tarifa horaria de la fuerza de trabajo.

(Estos costos pueden tener variación, se utiliza como material docente)

Procedimiento para el cálculo del precio de la construcción por renglón variante

(PRECONS). Tabla 2.13. PRECONS.

Para la actividad de montaje de la superestructura.

Como nota aclaratoria diremos que: en el cálculo de los materiales se tiene en cuenta solamente los materiales siguientes: campos y balasto.

En el caso de los equipos se tiene en cuenta el tren colocador con sus planchas, el calculo de las planchas se realiza para dos tramos y en el caso del tren de balasto se calcula un tren con el balasto total de cada tramo, aunque en la realidad se utilizan mas de un tren, debido a la rotación de los vagones.

Para la actividad del cambio de carril largo soldado.

En el cálculo del presupuesto para el cambio del carril largo soldado no se tienen en cuenta los equipos, pues en el costo de los hilos del carril ya vienen incluidas la descarga y la transportación.

Capítulo III. Normas de protección. 3.1. – Seguridad del trabajo y del mantenimiento de las vías con circulación de trenes. Normas protección del trabajo durante la ejecución de los trabajos de construcción y montaje, reparación y mantenimiento de la vía férrea.

En los tramos de vías y en las estaciones con el fin de proteger a los trabajadores que se encuentran realizando tareas de mantenimiento, reparación o reconstrucción de la vía férrea se establecen una serie de normas que deben ser cumplidas rigurosamente.

En los tramos de vías sencillas, donde la velocidad es menor de 100 kph se coloca un estandarte de color amarillo en el lado derecho, en el sentido de dirección a 700m antes del obstáculo o frente de trabajo. Al finalizar el tramo afectado se coloca una bandera o estandarte verde que indique que la afectación terminó. Ver figura 3.1

En ese mismo tramo de vía sencilla pero si la velocidad es igual o menor de 100 kph y menor de 140 kph se colocan en el mismo orden un estandarte en el lado derecho en orden ascendente a 1400 m. Ver figura 3.1

FIG 3.1 Protección de un tramo de vía sencilla.

En muchos ferrocarriles, estas distancias se tabulan en dependencia de las pendientes, el tipo de tren y las velocidades establecidas.

Tabla 3. 1. Distancia de frenado en los tramos.

La explicación de esta tabla es la siguiente:

El tren debe tener el suficiente poder de freno, como para detenerse en la distancia que media entre el punto donde se coloca la señal y 200 m antes del obstáculo, lugar de trabajo o alguna instalación ferroviaria como pasos a nivel, puentes, entradas a túneles, patios, apartaderos, apeaderos,…

En tramos de doble vía las señales se colocan en ambas bandas, a la misma distancia y en las mismas condiciones así como en la vía contigua a la que sé esta trabajando. (ver Fig. 3.2)

Fig. 3.2. Colocación de la señal de protección en caso de doble vía

En caso de vía paralela (vías que se encuentran una contigua a la otra pero que la circulación de los trenes es en ambos sentidos en cada una de las vías) se colocan las señales dobles o se colocan en el entre vía, protegiendo así a ambas carrilera

(Vea Fig. 3.3). Esto se hace si el entre vías es entre 4.5 y 5.3 m, si es mayor no se hace.

FIG 3.3 Colocación de las señales de protección en caso de vías paralelas.

Cuando el trabajo se realiza en un patio, la carrilera en la que se va a trabajar se clausura, clavando la aguja si el cambia vías es mecánico o desconectándolo si se trata de cambia vía eléctrica. Se colocan dos estandartes amarillos a ambos lados del defecto o del frente de trabajo, frente al poste de capacidad.

En todos los casos, antes de comenzar el trabajo, el jefe de la brigada procederá a establecer una precaución por el tramo dado indicando con precisión el lugar exacto de trabajo.

Si el trabajo se realiza con paso por la vía en que se trabaja o por las vais contiguas, los trabajadores en el momento en que el tren se aproxime al lugar deben alejarse hacia la berma a una distancia no menor de 5.0 m

En los cambios de carril largo soldado, cuando se realiza el riego del carril, estos se colocaran en el eje de la vía, anclándolos en sus extremos.

3.2. – Colocación de los materiales de vías.

Los materiales de vías tanto para ser utilizados de inmediato, como los de reserva deben ser ubicados teniendo en cuenta el gálibo de equipos autorizados en el ferrocarril, para evitar rozaduras o golpes

Contra ellos.

El carril largo soldado se coloca en el eje de la vía donde va a ser colocado, el que se extrae después de la colocación tanto soldado como de longitud normal, se colocan en el paseo para ser cargado

Los materiales pétreos para balasto, en vías no esqueletizadas; se riega en la cama de la vía, de tal forma. Que no tropiece con las defensas de las locomotoras ni cubra la superficie de rodadura del carril.

Las traviesas para ser colocadas se ubican en los taludes teniendo en cuenta que no afecten el paso del tren u obstruyan las cunetas.

Fig. 3.5 Ubicación del carril largo soldado para ser cambiado.

Velocidades autorizadas para la circulación de trenes de obra y otros. Cuando se realiza un trabajo en la vía o cuando se produce un defecto, la velocidad de trenes que deban circular por esas vías deben limitarse según la tabla que más adelante se muestra.

Estas velocidades deben tenerse en cuenta al establecer una precaución en las vías afectadas, así como en las vías que están siendo reparadas para permitir el paso de los trenes de obras.

Tabla 3.2. – Velocidades autorizadas en tramos defectuosos.

3.4. – Defectos de la geometría de la vía férrea en planta y perfil. Sobre la vía en su conjunto actúan tres cargas fundamentales. Un tren con los motores apagados influye sobre la superestructura de la vía solamente con la carga estática correspondiente al piso de los equipos. Al ponerse en funcionamiento el motor, comienzan una serie de vibraciones que influyen directamente sobre la vía aumentando el efecto sobre la vía.

Al ponerse en movimiento sobre la vía comienzan a actuar las tres cargas.

La carga vertical se compone del peso del equipo afectado por un coeficiente dinámico. Esta carga trata de flexar el de la carga vertical, aumentada por el movimiento en zigzag debido a que, las ruedas están rígidamente unidas al eje presentando un juego lateral que impacta consecutivamente con uno u otro carril. Esta carga trata de volcar el carril o de correrlo y jorobarlo, provocando que se abra el cartabón de la vía.

La carga horizontal longitudinal, es producto de la aceleración o el frenado de los equipos rodantes y provoca corrimiento longitudinal de los carriles y en ocasiones jorobas al toparse los carriles así como roturas de los tornillos de las juntas por cizallamiento, además hay juntas que quedan abiertas provocando el cizallamiento de los tornillos y el aplastamiento de los extremos de los carriles.

3.4.1. – Defectos en el nivel.

Se denomina bache a la diferencia de cotas de nivel entre la vía en perfectas condiciones y la vía con defecto en ambos carriles, en una longitud pequeña que provoca la sensación de un impacto del vehículo, semejante a una caída. Estas deficiencias se localizan en un punto del tramo y mayormente se encuentran en las juntas o en lugares donde el carril presenta irregularidades en su superficie. Provocan un movimiento de balanceo longitudinal en el equipo que circule por esa vía.

Los desniveles pueden ser longitudinales o relativos. Los longitudinales son también como los baches, diferencias de nivel de ambos carriles pero en una longitud mucho mayor que la de éstos. Provoca también un movimiento longitudinal semejante al que se produce con el bache.

Los desniveles relativos son aquellos que se presentan en un solo carril y tienen también las características de los dos anteriores. Estos desniveles provocan un movimiento de cabeceo lateral alrededor del eje longitudinal del vehículo.

Existen también desniveles encontrados o alabeos que son aquellos que se producen en los dos carriles pero en puntos diferentes separados en una corta longitud. Estos defectos producen un movimiento semejante al anterior pero con impactos a cada lado.

Las diferencias de nivel se determinan por medio de niveles topográficos o por cartabones de vía

Tabla 3.3. Defectos de la geometría de la vía

Defectos de alineación. Estos defectos se determinan como al diferencia entre el eje de proyecto y un eje que se forma al desplazarse la vía transversalmente. Este defecto se denomina codo cuando la longitud es excesivamente corta y joroba cuando tiene una mayor longitud.

Estos defectos se determinan por el método de la flecha, que consiste en medir cuerdas de 20 m, en cuyo centro se determinan las flechas. Este método lo veremos más adelante.

Deficiencia en el cartabón. Este es un defecto que se produce al cerrarse o abrirse la carrilera teniendo entonces una distancia entre bordes de trabajo diferente a, en el caso de vías con la trocha internacional mayor o menor que 1435 mm según sea el defecto. En este tipo de trocha se considera peligroso para la estabilidad del equipo cuando el ancho de la trocha supere los 1459 mm.

Capítulo. IV Máquinas, mecanismos y herramientas utilizadas en la actividad de vías férreas. En el mundo ferroviario, para humanizar los trabajos en las vais se ha creado un sin número de implementos que permiten que el trabajo se realice en menos tiempo y con muy buena calidad.

4.1.- Equipos de Construcción y Reparación. (Ver anexos)

Tabla 4.1 Máquinas colocadoras de vías

Tabla 4.2 Máquinas limpiadoras de balasto.

4.3.- Máquinas calzadoras – alineadoras – niveladoras.

Hay equipos que realizan otras labores, como la maquina soldadura de carril, la cortadora de maleza, el estabilizador dinámico, etc.

La maquina colocadora o tendedora de vía, el regulador de balasto y las maquinas alienadoras niveladoras y calzadoras ya fueron estudiadas.

Existen otras maquinas, equipos y herramientas que serán objeto de este tema.

Esta maquina realiza la limpieza del balasto en todo el ancho del prisma.

El balasto contaminado se extrae del prisma de balasto, se lleva a través de cintas transportadoras hacia un tambor donde es vibrado hasta soltar las materias contaminantes, las cuales pasan a través de un tamiz y de aquí a través de otra cinta transportadora es regada hacia el exterior de la vía, mientras que el balasto ya libre de contaminantes es llevado de nuevo a la vía y regado.

Estabilizador dinámico. Estos equipos pueden ser autopropulsados o de arrastre, la velocidad de trabajo es de 0 a 3 Km(hora, graduable.

Elimina el asentamiento inicial de la vía, mediante una estabilización controlada y geométricamente correcta.

Aumenta la resistencia lateral de la vía, cuando tiene una estructura homogénea en el prisma de balasto.

Da mayor seguridad contra deformación.

Permite que a su paso la velocidad que se establezca sea la máxima autorizada en el tramo donde trabaje.

4.2. – Herramientas manuales y electromecánicas

Herramientas manuales. Estas herramientas pueden ser neumáticas, eléctricas, hidráulicas o diesel. Cualquiera de ella puede utilizarse en el mantenimiento, reparación o construcción de la superestructura de la vía.

Segueta de carriles..Esta herramienta se utiliza para cortar cualquier tipo de carriles, puede ser eléctrica o diesel.

Para el corte de un carril se demora:

Carril del tipo: R 65, UIC 60, S 64, RE 132 —————- 17 min.

R 50, UIC 54, S 54, RE 115 ————— 10 min.

R 43, RE 80, RE 90, S 49, RE 75 ——— 8 min.

Taladro de carriles. El taladro se utiliza para barrenar los orificios del carril, cuando estos son reparados in situ. Taladra un orificio en 2 min. Pueden ser eléctricos o diesel.

Martillo. Este instrumento se utiliza en el clavado en traviesas de maderas, o largueros en las conexiones, pueden ser eléctricos, neumáticos, o diesel.

Aprieta tuerca vertical. Se usa para apretar las tuercas de las fijaciones, se les llama también tirafondera. Posee un controlador de torque. Puede apretar un tornillo en 50 seg.

Aprieta tuerca horizontal. Se utiliza para el apriete de los tornillos de las juntas. Aprieta los tornillos al mismo tiempo del anterior.

Equipo para soldar carriles. Esta maquina suelda a tope por resistencia eléctrica. Suelda un carril en un tiempo entre 2 y 3 minutos. Los extremos de los carriles son tensados con un dispositivo hidráulico con una fuerza de 125 toneladas. Para la soldadura a tope por resistencia eléctrica no se emplea material extraño.

En la soldadura por contacto eléctrico y fusión continua el calor se obtiene por efecto de Joule, poniendo en contacto bajo presión los extremos de los carriles por lo que se hace pasar una corriente de bajo voltaje y muy alta intensidad (hasta 6.5 Vol. y 10000 Amp). La corriente se transmite a los carriles a través de unas mordazas de la maquina que a la vez proporciona la presión de contacto.

Como consecuencia del contacto a través de las caras de los carriles a soldar se producen chispas con explosiones liberándose una cierta cantidad de energía que produce el calentamiento de la zona; a medida que los carriles avanzan uno contra otro la cantidad de superficie que entran en contacto es mayor aumentando el área de calentamiento distribuyéndose parte del calor a la profundidad del metal. Este proceso de fusión es posible si la potencia de la maquina de soldar, así como de la fuente de alimentación es suficiente para la distribución de los puntos de contacto que se forma en una unidad de tiempo.

Los extremos de los carriles se calientan hasta altas temperaturas produciéndose hasta 1500º, cuando ya el metal esta fundido se aplica una fuerza de 40 a 50 toneladas con el transformador de soldar desconectado, producto de esta fuerza el metal liquido es arrojado a la superficie en forma de rebaba gruesa, en la zona de la soldadura los átomos se reestructuran en redes cristalinas formando uniones interatómicas que concluyen el proceso de soldadura. La rebaba se desbasta con un equipo especializado, las muelas liberan al carril y concluye el proceso.

Estas maquinas tienen el mismo principio que los equipos montados en las plantas.

Tema V. – Mantenimiento corriente de la vía.

5.1. – Control de estado técnico de la vía.

Evaluación del estado técnico de la vía. El control del estado técnico de la vía se realiza desde la base, por le jefe de brigada hasta la máxima dirección de los ferrocarriles.

En Cuba el control se realiza de forma visual chequeándose desde trenes, motores de vía y a pie.

En los controles a pie se utilizan calibradores que para medir los lugares que se marquen en las visitas realizadas en motores de vías.

Para este fin se utilizan calibradores de vías que determinan el nivel y la anchura de la trocha de la vía.

Frecuencia de las inspecciones.

Existen instrucciones que establecen la forma, el periodo y los lugares a inspeccionar.

Tabla 5.1. – Frecuencia de las inspecciones. Resolución 124 – 95

La primera columna de las velocidades se refiere a la máxima establecida para trenes con coches motores. La segunda para trenes de viajeros con locomotora y la tercera para trenes de carga o mixtos.

5.2. – Métodos de control.

En trenes: El superior acompañado o no del jefe de brigada o de funcionarios de la actividad, inspeccionan desde la locomotora o el caboose, el estado general de la vía, determinando los lugares donde existan defectos visibles o perceptibles.

En motor de vías: El supervisor acompañado o no del jefe de brigada del tramo comprueba el estado técnico de la vía, las señales fijas, los pasos a nivel, cada uno de los elementos de la vía y la variación de sus parámetros.

A pie: Se revisara diariamente por el caminavías una parte del tramo que atiende, tomando las medidas que se hallen dentro de su alcance, de hallar algún defecto. En caso de no poder resolverlo protegerá la vía y establecerá una precaución.

El superior acompañado no el jefe de brigada revisara el estado técnico de la vía así como cada elemento en detalle.

5.3. – Defectos que se controlan.

Carriles: fracturas, fisuras, desgastes quemaduras, herrumbres, abolladuras.

Platinas o sillas: partidas, torcidas, fuera de lugar, inadecuadas.

Juntas: partidas, torcidas, bajas, zapateadas, con deficiente aislamiento.

Clavos: altos, jorobados, descabezados, extraídos.

Fijaciones: partidas, torcidas, inadecuadas, o rodadas, flojas, muy apretadas.

Anclas: Faltantes, insensibles, separadas de las traviesas.

Traviesas: paridas, fisuradas, dañadas, desclavadas.

Balasto: sucio, faltante, sobre las traviesas.

Drenaje: cunetas obstruidas, exceso de hierba.

Conexiones: desaliñadas, desniveladas, abiertas o cerradas, falta de

elementos del cambiavías.

Señales: pintura, desaplomes, faltantes, caídas, colocadas incorrectamente.

Pasos a nivel: elementos que afectan el gálibo, visibilidad, señales inadecuadas

o faltantes.

5.4. – Instrumentos de medición.

Cartabón de vía: Para comprobar el ancho entre los bordes de trabajo de los carriles (En Cuba 1435 mm), así como para determinar el nivel relativo de la vía.

Calibrador de juntas: instrumento en forma de cuña que se utiliza para conocer el espaciamiento entre los extremos de los carriles.

Calibrador de presillas: instrumento igual al anterior que se utiliza para determinar el apriete correcto de las presillas.

Calibrador de carriles: instrumento semejante a un pie de rey, se utiliza para la determinación del desgaste del carril. Existen varios modelos de calibradores de carriles.

Carretillas defectoscópicas: por medio de ultrasonidos detectan las fisuras, burbujas, cabello u otro defecto en el interior de los carriles.

Además de estos instrumentos existen en el mundo ferroviario, equipos e instrumentos que revisan por un método u otro el estado técnico de la vía, de esta manera tenemos:

Carretilla de inspección: comprueba la alineación, la nivelación y le ancho entre las bandas de trabajo de los carriles.

Vagón comprobador: Este es un equipamiento instalado en un vagón de pasajeros que tiene mecanismos para catar los niveles de alineación, el ancho de la trocha, las calas en las juntas, súper elevación de la vía, etc.

Con este equipo y el vagón de inspección se realiza un sistema de nivelación basado en una escala de puntos. A mayor cantidad de puntos obtenidos el estado técnico de la vía es malo.

Equipos defectoscópico de carril.

Estos equipos se utilizan para detectar los defectos que poseen los carriles tanto internos como externos.

Hay equipos magnéticos, electromagnéticos y ultrasónicos.

El proceso de obtención es igual en cada tipo y consiste en la introducción en el metal del carril de una señal que en el caso del sistema ultrasónico tiene una frecuencia de 2.5 Mhz. Esta señal tiene la propiedad de reflejarse cuando el medio por el que se transmite deja de ser uniforme o existe algún tipo de discontinuidad en el metal. Para la emisión y captación de la señal ultrasónica así como su representación en pantalla o en forma de señal sonora se han diseñando equipos electrónicos.

Este equipo logra dar la longitud y el espesor del defecto así como el tipo de defecto.

Con este equipo se obtienen las fisuras en los carriles, que atraviesen los orificios de las juntas, bajo la corona del carril, incluyendo los que se encuentran en el área de las juntas, fisuras horizontales y verticales en la corona y las longitudinales en la garganta, fisuras transversales en la corona tanto individualmente como en el exterior de estas están ubicadas sobre la garganta.

Los defectoscopios magnéticos obtienen las fisuras transversales internas en la corona del carril y bajo las manchas oscuras o claras que están ubicadas en la cara superior de la corona a una profundidad no mas de 4 mm y en las ubicadas en las caras laterales no mas de 0.25 del ancho de la corona.

Estos equipos pueden ser montados sobre equipos de grandes dimensiones no desmontables o en pequeñas carretillas ferroviarias de peso ligero para poder ser sacadas de la vía si fuese necesario por dos personas.

5.5. Sistema de inspección de la vía férrea (Resolución 124 – 95)

Esta resolución establece los diferentes criterios de mantenimientos de las vías férreas y los requerimientos mínimos de seguridad para una máxima eficiencia en la explotación segura de las vías férreas.

Tabla 5.2. RANGOS DE VELOCIDAD ESTABLECIDOS PARA LAS VÍAS

Tabla 5.3. TOLERANCIAS PARA EL ANCHO DE CARTABON

Tabla 5.4. DIFERENCIA MAXIMA DE FLECHAS EN RECTAS Y CURVAS (mm)

Tabla 5.5. TOLERANCIAS MAXIMAS DE DESNIVEL LONGITUDINAL (mm)

Tabla 5.6. TOLERANCIAS MAXIMAS DE DESNIVEL RELATIVO EN RECTAS Y CURVAS (mm)

Tabla 5.7. TOLERANCIA MAXIMA PARA ALABEO. Valor máximo en secciones de 20 m o menos.

Tabla 5.8. CANTIDAD MINIMA DE TRAVIESAS EN BUEN ESTADO

POR CARRIL REQUERIDAS PARA CADA RANGO DE VELOCIDAD

DE LAS VIAS

5.6. – Mantenimiento corriente de la carrilera. Nivelación y alineación manual

y con equipos.

Mantenimiento de la carrilera. El mantenimiento comienza desde el mismo instante en que la vía comienza a ser explotada. El mejor mantenimiento es el constante chequeo del comportamiento de los distintos elementos que componen la superestructura de la vía.

El mantenimiento a la vía férrea significa observar que los parámetros de diseño de la vía chequeada no sufran variaciones que determinen el deterioro de un elemento que componen la vía o en su conjunto.

Las normas técnicas establecen parámetros basados en la categoría de la vía para el mantenimiento de la vía en perfil.

En los tramos rectos la cara superior de la corona en ambas bandas en cada sección deben estar en un mismo nivel, sin embargo para que los trenes tengan un movimiento mas sereno se permite que una de las bandas este mas alta que la otra en 4 mm. En este caso la carrilera sufre menos impactos laterales del equipo rodante.

En los tramos rectos sobre puentes metálicos de tablero superior se podría mantener el desnivel relativo de 4 mm entre una y otra banda de carriles, cuando la longitud del mismo no exceda los 25 m. Si la longitud del puente es mayor de 25 m no podrá mantenerse el desnivel relativo de 4 mm en recta. No se admite tampoco en conexiones ni en los accesos a los puentes, 25 m a cada lado.

El desarrollo del desnivel de 4 mm de una de las bandas de carriles en los tramos rectos de una vía sencilla se determina la dependencia de las condiciones locales, estado del terraplén, etc., en los tramos de doble vía como regla se eleva la banda exterior de las carrileras.

Para mantener estos parámetros del nivel en recta se requiere ejecutar los trabajos de nivelación.

Mantenimiento en curva. En curvas el mantenimiento en planta se realiza calculando las flechas tanto en la parte de la transición como en la circular. En curvas de igual radio las flechas son constantes en la parte de la circular y varía en la de transición.

Tabla 5.9. Flechas en las curvas según el radio.

Si la sumatoria de las flechas tomadas en el terreno difiere de la sumatoria de cálculo, se comprueba con la expresión:

Mantenimiento al carril largo soldado. Por sus características, el carril largo soldado o sin juntas, debe ser chequeado con mayor frecuencia que el carril de largo normal y observando los siguientes situaciones:

1. – mantener siempre un intervalo de temperatura cuando se vaya a trabajar.

2. – garantizar los parámetros del hombro de balasto

3. – mantener limpios los drenajes y la explanada estable.

4. – chequear el comportamiento de la vía en días muy cálidos o muy fríos.

5. – planificar con anticipación la ejecución de los trabajos, teniendo en cuenta los pronósticos del tiempo y trabajar con temperaturas cercanas a la de colocación.

6. – medir la temperatura del carril y compararla con la de colocación.

7. – conocer las características de cada tramo.

La diferencia de temperatura permisible respecto a la de colocación se muestra en la tabla 5.13.

Tabla 5.10. Temperatura permisible del carril en grados para realizar trabajos .

Siempre que se ejecuten los trabajos mencionados se debe compactar inmediatamente para evitar deformaciones.

Los desplazamientos puntuales permisibles en tramos de 20.0 m, tanto en rectas como en curvas, medidos en el centro de la cuerda en mm, serán:

Tabla 5.11 Desplazamientos puntuales permisibles del carril largo soldado.

Después de ejecutados estos trabajos se comparan las calas con lo normado según la temperatura que tenga el carril.

Nivelación de la carrilera. Para la rectificación del nivel, la eliminación de los apoyos deficientes entre el carril y la silla o la platina entre la silla o la platina y la traviesa y esta con el balasto se realiza fundamentalmente el calzado del balasto bajo la traviesa o la colocación de calzos entre el carril y la traviesa.

Antes del comienzo de la nivelación se determina los límites y la medida del bache. Los límites se establecen a ojo y se marcan en la garganta del carril. La profundidad del bache o desnivel se mide con instrumentos ópticos.

La nivelación puede realizarse con herramientas manuales, herramientas electromecánicas o diesel o equipos mecanizados.

Nivelación manual. Antes de comenzar la nivelación se revisan las calas y si es necesario se regulan.

Con cualquiera de los métodos que se utilicen exceptuando el método con equipos mecanizados, la forma de nivelar la vía es levantada con gatos hidráulicos o mecánicos o ambos, en dependencia de las dimensiones del levante.

El equipo de medición se coloca en el tramo que se encuentre en perfectas condiciones, una mira se pone fija en el tramo próximo en buen estado y otra se va corriendo cada 6.5 m, ubicándose en cada lugar de la puesta de la mira un gato de izaje, como puede verse en la figura 5.

Punto A y B lugar de ubicación de la mira y el equipo óptico respectivamente 1, 2, 3, 4, 5,6 y7 puntos donde se coloca la mira y los gatos para el levante.

En los puntos donde se determina el levante se colocan gatos que van siendo manipulados hasta que la vía ocupe la posición correcta. Luego se calza y compacta el balasto y se regula con tenedores si se trata de balasto de piedra grava y con palas si es arena o cualquier otro árido de granulometría fina.

El calzado puede realizarse con barretas picos apisonados o pisones o calzadores eléctricos o diesel.

Nivelación con equipos. En los ferrocarriles hay varios fabricantes que producen máquinas que son capaces de realizar las labores que de forma manual se realizan en la actividad de vías. En Cuba se utilizan los equipos Tamper.

Como vimos en el capitulo de la mecanización este equipo nivela utilizando para ello una guía consistente en una carretilla situada a 100 pies del equipo, donde esta montado un emisor de rayos infrarrojos.

El proceso de trabajo consiste en que cuando el equipo se encuentra en un lugar desnivelado el rayo infrarrojo emitido es recibido por un receptor ubicado en la parte trasera del equipo que hace funcionar un mecanismo que posee una pantalla, la cual comienza a elevarse hasta que corta el rayo infrarrojo, acoplado a esta pantalla se encuentra un agregado que se compone de varios gatos que eleva la vía junto con el equipo. Cuando el rayo infrarrojo es cortado por la pantalla cesa el movimiento hacia arriba y comienza entonces el calzado de la vía mediante el mecanismo de bateo o calzado. Este mecanismo posee unos bates que se introducen en el balasto que se encuentra alrededor de las traviesas bajo el carril y hace que la piedra se compacte y soporte a la superestructura calza.

Alineación. La alineación se realiza cuando la vía es desnivelada en planta. Esta desviación puede ser producida por fuertes impactos laterales producidas por el choque de las pestañas de las ruedas en su movimiento normal de zigzag, esta causa puede a su vez ser producida por exceso de juego lateral del eje del equipo o por exceso de la velocidad establecida en los tramos curvos con radios pequeños.

También esta desviación puede ser producida por deficiente mantenimiento del balasto que no es capaz de resistir el impacto lateral.

Otra causa puede ser el corrimiento longitudinal de los carriles debido a la falta de mantenimiento en el apriete o clavado de la vía que al toparse con una junta que resista el empuje flexa la vía en el sentido transversal ocasionando juntas.

Alineación manual. La alineación manual al igual que la nivelación se realiza con gatos diseñados para este fin o con gatos de izaje normal, también se utilizan barretas.

Al igual que en la nivelación utilizamos equipos ópticos para conocer la magnitud de la desviación. Estos equipos se sitúan de forma similar a la anterior, en tramos no afectados a ambos lados de la vía desplazada, como se muestra en al figura 5.7 marcando en el carril cada 10 m la dimensión a correr.

El tramo afectado se esqueletiza, es decir se elimina el balasto en el borde de la traviesa en el lugar hacia donde se va a correr la vía y se colocan los gatos o las barretas en forma de zigzag.

Después de desplazada la vía hacia el lugar correcto esta debe ser de nuevo nivelada y calzada pues la vía pierde su compactación y por estar esqueletizada pierde su nivel.

Fig. 5.3. – Alineación de la vía manual, las flechas indican la dirección del desplazamiento para restaurar el estado normal de la vía. La línea discontinua indica el eje normal de la vía.

Alineación con equipos. La alineación con el equipo Alineador, tiene el mismo principio de la nivelación e incluso como se vio en el caso anterior hay que nivelar después de desplazada la vía.

El trabajo se realiza de la siguiente forma. Si el desplazamiento se realiza hacia el lugar donde el equipo tiene instalado el receptor, el emisor con el rayo infrarrojo o láser, el receptor no lo puede captar, por lo que la pantalla comienza a desplazarse hacia el lado contrario al corrimiento del defecto, hasta que el receptor capte la señal, en este momento la vía se desplaza fuera de su eje hacia el lado contrario y acto seguido la pantalla comienza a moverse en sentido contrario al anterior hasta que cierre la señal, desplazando la vía hasta su eje correcto.

Desplazamiento de la vía hacia el lugar donde se encuentra el receptor (1), la señal emitida por el emisor (2), no es captado por el receptor. La flecha indica la dirección del primer corrimiento. La línea discontinua de punto y raya indica el lugar hasta donde fue llevada la vía en el primer desplazamiento hasta que la pantalla de sombra permita el paso de la señal.

Si el desplazamiento es hacia el lado contrario a la ubicación del receptor y del emisor la situación es mas sencilla al captar la señal el receptor la pantalla se mueve hasta obstaculizar el paso de la señal y el mecanismo se detiene, aquí comienza el levante para nivelar y calzar.

Normas de mantenimiento de las juntas.

5.12. Tabla de calas de las juntas según la temperatura del carril. Para carriles de 12.50 m

5.7. – Cálculo de la mano de obra para brigadas de tramos que atienden el mantenimiento y las reparaciones (excepto la Capital)

La mano de obra necesaria para la ejecución de los mantenimientos y reparaciones (brigadas de vías fijas) se calcula a partir de conocer las instalaciones que deben atender las brigadas de los distritos. Estas brigadas se ubican en puntos poblacionales, tratando de que sus límites sean equidistantes.

Se conocen varios métodos pero sólo estudiaremos tres de ellos.

Método utilizado por la American Railways Asociación (AREA)

Este método determina las longitudes equivalentes, basado en que las vías según sus características requieren de mayor cantidad de esfuerzos para la realización de los trabajos de vías.

Método utilizado en Cuba. Este método al igual que el del AREA, determina las longitudes equivalentes, basado en el mismo principio.

Método soviético

Este método se basa en el uso de normas de gasto de fuerza de trabajo y de coeficientes que influyen en el aumento o disminución de la fuerza de trabajo.

El valor de las normas de trabajo en líneas principales N0oppal , depende de la categoría de la vía.

Tabla 5.13. Normas de trabajo en principal

Tabla 5.14 Coeficientes de aumento, disminución y corrección

En tramos de alta velocidad para trenes de viajeros, el valor de Nppal se multiplica por los valores de la tabla 5.17 y se le suma el aumento de fuerza de trabajo para la protección de los trabajadores de la tabla 5.18

Tabla 5.15 normas de fuerza de trabajo adicionales.

Después de hallada la fuerza de trabajo total, esta se corrige con los coeficientes de mecanización Km y el de uso de productos químicos para eliminar la hierba Kh, los cuales disminuyen la necesidad de fuerza de trabajo.

Tabla 5.16 Coeficiente de mecanización.

El uso de herbicida Kh = 0.91

Por lo tanto, la fuerza de trabajo necesaria será:

FTnec = FTT x Km x Kh

Autor:

Ing. Juan Lima Menéndez

Enviado por:

Janny Carrasco Medina

Profesor Auxiliar Adjunto.

Facultad de Construcciones

Universidad Central de Las Villas

"Marta Abreu"

Profesor de la Escuela "Roberto Rodríguez.

FERPRO. Sta. Clara