9. Los dos equipos aprieta tuercas
verticales con sus operarios aprietan los tornillos de las
fijaciones cada 3 traviesas. Un equipo comienza su trabajo 18
minutos después que el grupo de operación #10
comienza el trabajo. Aprietan las tuercas de las fijaciones
tanto interiores como exteriores de una de cada 3 traviesas
por una banda. El otro grupo comienza cuando el anterior se
aleje 12.5 m realizando el mismo trabajo pero comprobando
cada 6.25 m el cartabón de la vía. El jefe de
la brigada es el que comprueba con su
cartabón.
10. Empalme final de ambas bandas. Cuatro
operarios y un jefe de brigada empalman ambos extremos de la
banda de CLS para lo cual utilizan un mocho de carril como
suplemento, o cortan los extremos de los CLS si estos son mas
largos y sobrepasan el tramo calculado, y proceden al
amordazamiento de los carriles. Comienzan su trabajo cuando
termine el grupo de la operación número
9.
11. Un jefe de brigada cancela la ventana y
establece una precaución de 15 kph por el tramo
cambiado.
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 carril3. - 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
Indicador | PD 350 Donelli (Italia) | MD 8 Greismar (Alemania) | P 811 Matisa (Suiza) | SUZ 350 Plasser (Austria) | SUZ 350 Plasser (Austria | UK sistema Platov (Rusia) |
Productivi-dad (m/h) | 350 | 350 | 350 | 350 | 500 | 1000 |
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
Rango de | Explotación | Seguridad | |
I | +8 -6 | +12 -8 | |
II | +8 -6 | +12 -8 | |
III | +13 -8 | +17 -10 | |
IV | +15 -8 | +18 -10 | |
V | +15 -10 | +18 -12 | |
VI | +17 -10 | +20 -12 | |
VII | +20 -10 | +23 -12 | |
VIII | +20 -10 | +23 -12 | |
IX | +22 -10 | +25 -12 | |
Tabla 5.4. DIFERENCIA MAXIMA DE FLECHAS EN RECTAS Y
CURVAS (mm)
Rango de | Explotación | Seguridad | |
I | 20 | 25 | |
II | 22 | 30 | |
III | 25 | 34 | |
IV | 28 | 50 | |
V | 34 | 60 | |
VI | 46 | 80 | |
VII | 58 | 101 | |
VIII | 63 | 114 | |
IX | 70 | 114 | |
Tabla 5.5. TOLERANCIAS MAXIMAS DE DESNIVEL
LONGITUDINAL (mm)
Rango de | Explotación | Seguridad |
I | 6 | 14 |
II | 8 | 16 |
III | 10 | 18 |
IV | 12 | 22 |
V | 12 | 24 |
VI | 14 | 25 |
VII | 17 | 27 |
VIII | 22 | 29 |
IX | 22 | 29 |
Tabla 5.6. TOLERANCIAS MAXIMAS DE
DESNIVEL RELATIVO EN RECTAS Y CURVAS (mm)
Rango de | Explotación | Seguridad |
I | 6 | 12 |
II | 6 | 14 |
III | 8 | 16 |
IV | 10 | 20 |
V | 14 | 22 |
VI | 15 | 24 |
VII | 18 | 26 |
VIII | 20 | 26 |
IX | 20 | 26 |
Tabla 5.7. TOLERANCIA MAXIMA PARA
ALABEO. Valor máximo en secciones de 20 m o
menos.
Rango de | Explotación | Seguridad |
I | 10 mm | 20 mm |
II | 12 | 24 |
III | 14 | 26 |
IV | 16 | 28 |
V | 18 | 30 |
VI | 20 | 32 |
VII | 22 | 35 |
VIII | 24 | 37 |
IX | 24 | 37 |
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.
Radio en m | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 |
Flecha en mm | 250 | 200 | 167 | 143 | 125 | 111 | 100 | 90 | 83 |
Radio en m | 450 | 700 | 750 | 800 | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1200 |
Flecha en mm | 76 | 71 | 67 | 62.5 | 59 | 56 | 53 | 50 | 42 |
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
Grado | 65 y más | 55 – 65 | 45 – 55 | 35 – 45 | 25 – 35 | 15 – 25 | 5 – 15 |
Cala (mm) | 0 | 1.5 | 3.0 | 4.5 | 6.0 | 7.5 | 9.0 |
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.
Nivel de mecanización | Menos del 25 % | 25% | 30% | 35% | 40% | 50% y más |
Km | 1.0 | 0.93 | 0.90 | 0.88 | 0.85 | 0.75 |
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
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