República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza ArmadaUNEFA. Núcleo Portuguesa

Extensión Turén.

SISTEMA FERROVIARIO

Introducción

Un ferrocarril se define como el camino provisto de perfiles paralelos denominados rieles, sobre los que se deslizan una serie de vehículos movidos por tracción eléctrica, motores eléctricos o motores diesel - eléctricos.

Para el diseño de este camino es necesario conocer la vía férrea, la cual es la parte de la infraestructura ferroviaria formada por el conjunto de elementos que conforman el sitio por el cual se desplazan los trenes. Las vías férreas son el elemento esencial de la ingeniería ferroviaria y constan básicamente elementos de infraestructura y elementos de superestructura. A continuación se definen cada uno de estos elementos que conforman la vía férrea, y además se detalla cómo está conformado el sistema ferroviario nacional, específicamente en la región Centro-Occidental, tramo Acarigua –Yaracuy-Turen.

FERROCARRIL

El ferrocarril es un sistema de transporte terrestre de personas y mercancías guiado sobre carril. Los raíles son de acero o hierro, que hacen el camino o vía férrea sobre la cual circulan los trenes, dentro de esta clasificación se incluyen medios de transporte que emplean otros tipos de guiado.

Se trata de un transporte con ventajas comparativas en ciertos aspectos, tales como el consumo de combustible por tonelada/kilómetro transportada, la entidad del impacto ambiental que causa o la posibilidad de realizar transportes masivos, que hacen relevante su uso en el mundo moderno.

VÍA FÉRREA

La vía férrea es el lugar por donde se transportan los trenes, está constituida por varios elementos como rieles; que están asegurados sobre traviesas, estas se colocan dentro de una capa de balastos, que forman el

sitio. Se considera que la vía férrea es el elemento principal de la infraestructura ferroviaria, para su elaboración es muy importante hacer movimientos de tierra y obras de arte como alcantarillas, drenajes, puentes, entre otras.

ESTRUCTURA DE LA VÍA FÉRREA

Como partes esenciales en la constitución del camino de rodadura que se ofrece a los trenes, se consideran la infraestructura y la superestructura.

ELEMENTOS DE INFRAESTRUCTURA

La infraestructura es el terreno base sobre el que se asienta la vía, también se denomina explanación o plataforma. La componen aparte de numerosas obras de defensa (muros de contención y sostenimiento, drenajes, saneamiento), las denominadas obras de fábrica (túneles, puentes, viaductos, pasos a distinto nivel).

Terraplén:

Es la sección de tierra que se compacta sobre el terreno natural, para que se apoye la vía férrea y tiene por objeto soportar el peso de los trenes y transmitir las cargas vivas al terreno natural.

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Viaducto:

Es una obra a manera de puente, para el paso de un camino sobre una hondonada. En ferrocarriles se emplean cuando la distancia a cubrir es grande debido a las grandes depresiones del terreno.

Puentes:

Es una construcción que permite salvar un accidente geográfico o cualquier otro obstáculo físico como un río, un cañón, un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua, o cualquier otro obstáculo. El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido.

Túnel:

Es una obra subterránea de carácter lineal, cuyo objeto es la comunicación de dos puntos. En la construcción de un ferrocarril se emplea para dar paso en zonas montañosas y salvar las zonas urbanas.

ELEMENTOS DE SUPERESTRUCTURA

La superestructura comprende la vía propiamente dicha y el conjunto de aparatos e instalaciones necesarias para que los trenes puedan circular con garantía de eficacia y seguridad.

Trocha:

Se denomina ancho de vía, galga o trocha a la separación entre los carriles, la cual debe coincidir con la separación entre ruedas del material rodante. Se mide entre caras internas, tomando como punto de referencia el ubicado entre 10 mm y 15 mm por debajo de la cara superior del carril, diferencia esta que depende del tipo de carril y de las normas aplicables en el país.

Riel:

Se denomina riel, carril, raíl o trillo a cada una de las barras metálicas sobre las que se desplazan las ruedas de los trenes y tranvías. Los rieles se disponen como una de las partes fundamentales de las vías férreas y actúan como soporte, dispositivo de guiado y elemento conductor de la corriente eléctrica. La característica técnica más importante del ferrocarril es el contacto entre el riel y la rueda con pestaña, siendo sus principales cualidades su material, forma y peso.

Tipos de rieles:

- De doble champiñón: fue empleado en los primeros ferrocarriles. Tiene una geometría simétrica diseñada para utilizar el riel por las dos superficies. Cuando el riel se gasta, simplemente se saca y se coloca con la otra superficie hacia arriba.

- De patín plano: es el que se utiliza actualmente. En él están claramente identificadas cual es la superficie de rodadura y cuál es la base. La fijación de este tipo de riel es mucho más simple. Además su ancha base lo hace más estable para altas cargas y velocidades.

Anteriormente se empleaban rieles mucho más livianos que los actuales, debido a que el peso por eje era inferior al actual, además las velocidades eran considerablemente más bajas.

Para vías secundarias se utilizaban rieles de 34 a 42 kilos por metro y para las vías principales el riel más pesado era el de 50 kilos por metro.

En la actualidad las exigencias de la vía han impuesto el uso de rieles mucho más pesados que en el pasado, siendo los más utilizados en las vías secundarias el tipo S54 de 54 kilos por metro y el LP48 de 48 kilos por metro. En las vías principales, debido a la elevada carga por eje, al aumento de las velocidades y a la proliferación de carril soldado, el riel más usado es el UIC60 de 60 kilos por metro.

Dimensiones del riel UIC 60 en comparación con el riel Roco.

A-Sujeción del riel o fijación:

Las sujeciones del riel son elementos que hacen posible la continuidad estructural de la vía. Las fijaciones constituyen el elemento más importante de la relación riel durmiente, debido a su función de mantener el riel perfectamente adosado al durmiente y garantizar su estabilidad sobre el mismo. Las funciones de las sujeciones, son:

• Fijar los rieles a los durmientes, proporcionando estabilidad vertical y lateral necesaria.

• Mantener el ancho o trocha de la vía y poder efectuar variaciones o transiciones de trocha.

• Transmitir los esfuerzos dinámicos ejercidos por el material rodante de la estructura de vía.

• Impedir el movimiento longitudinal de los rieles sobre los durmientes.

• Absorber parte de las vibraciones producidas por el material rodante.

Las sujeciones rígidas clásicas, que son elementos clavados, como las escarpias o atornillados como los tirafondos, por

uno de sus extremos y por el otro sirve de sujeción sobre el patín del riel.

Clavos elásticos, que combinan la sencillez de los elementos clavados con la ventaja de la elasticidad, incrementando su conservación y facilitando su montaje.

Sujeciones elásticas de lámina o grapa, que presenta una chapa de acero elástico, denominado grapa o lámina elástica que es unida a otros elementos como una chapa de caucho, casquillo aislante de plástico, mediante un tornillo de acero o tirafondo en caso de tener durmiente de madera. Entre los principales tipos de estas sujeciones, están las sujeciones RN, CIL, C4, Heyback , etc.

En la fijación RN, los tornillos se aprietan primeramente por el exterior de la vía y después por el interior, con un torque de 130 N-m y se considera el apretado correcto cuando se inicia el segundo contacto.

Sujeciones elásticas de clip, que cuentan con un elemento soporte de diferente forma para poder sujetar el patín del riel. Otros tipos de sujeción son la sujeción de cuña y cojinete, sujeciones elásticas de lámina o grapa, etc.

El carril se sitúa directamente sobre la traviesa de hormigón solamente separado por una placa intermedia elástica. El clip elástico con forma de "W" mantiene el carril presionado de forma permanente sobre la traviesa de hormigón con los brazos elásticos exteriores.

El carril se introduce lateralmente por las placas acodadas que forman un canal de carril exacto. Las fuerzas iniciadas desde el carril son transmitidas a través de la placa acodada a la traviesa de hormigón sin que el tirafondo sea sometido a curvatura o cortadura. A través del bucle central

del clip elástico que supera en altura al patín del carril, el sistema de sujeción de carril posee una rigidez limitadora del recorrido (desarrollo rápido de la característica de elasticidad). Así se evita que los brazos elásticos se desgasten en exceso y se produzca una deformación plástica. A la vez el bucle central sirve como protección anti-vuelco para el carril.

B-Juntas de los carriles:

Es la unión longitudinal de dos rieles consecutivos. Se efectúa por medio de piezas denominadas bridas (eclisas). Las juntas más recomendadas son las que se encuentran suspendidas, es decir, cuando la junta se encuentra entre dos durmientes, esto produce menor desgaste en los extremos del riel ya que se considera como una junta elástica, trabajando a flexión.

Las bridas o Eclisas son perfiles metálicos de secciones apropiadas para ajustarse a los rieles de rodamiento longitudinalmente a través del alma. Su función es unir los extremos de los rieles de manera que sus ejes longitudinales coincidan. Se proyecta de manera que el par de bridas en la junta, produzcan el mismo momento de inercia del riel. Las bridas se fijan entre sí y a los rieles, por medio de tornillos que tienen la cabeza en forma

de pico de pato, que no permite el aflojamiento y son asegurados utilizando arandelas elásticas.

Balasto:

Se denomina balasto a un tipo de árido de una granulometría variable entre 40 y 150mm aproximadamente. Su utilización va desde la construcción hasta aplicaciones industriales. Un uso extendido internacionalmente es en la construcción de vías férreas. Es la piedra partida que se usa en la plataforma ferroviaria, colocada sobre la explanación de la línea, para sostener el tendido de rieles y traviesas. Sus funciones son:

Repartir en superficie amplia de la explanación la presión de los durmientes, que apoyando directamente sobre el terreno podrían hundirse en él.

Constituir con los durmientes un lecho elástico para descanso de los rieles, y para recibir de éstos los esfuerzos que le transmiten, al pasar, los trenes.

Contrarrestar el desplazamiento de los durmientes, al proporcionarles una base con las múltiples aristas vivas de las piedras.

Sanear el asiento de la vía, ya que con el balasto se forma una capa permeable.

La capa de balasto, debe ser de suficiente espesor para que reparta las presiones sobre una base más ancha, según las cargas que los durmientes reciban. Esta altura del balasto, está relacionada con la velocidad, peso y número de los trenes, también con la naturaleza del terreno y con el clima.

Aparatos de vía:

Los aparatos de vía permiten la ramificación y el cruce de los itinerarios del ferrocarril. Se distinguen varios tipos de aparatos de vía. Los desvíos, que permiten a un itinerario ramificarse en dos o más vías siendo los ejes de las vías tangentes entre sí. Las travesías, que permiten la intersección de dos itinerarios y por lo tanto los ejes de las vías se cortan, y, los cruzamientos, lugares donde dos vías se cruzan, pero sin posibilidad de cambiar de una a otra.

Un desvío o cambio de agujas es un aparato de vía que permite a los trenes cambiar de una vía a otra. Los componentes principales del desvío son las agujas (en marrón), las contra-gujas (en negro), los contracarriles (en azul) y el corazón (en verde). Y los tramos de los que se compone son: Cambio de agujas (1), Carriles de unión (2) y Cruzamiento (3).

Puede ser derecho o izquierdo, según sea su ubicación en relación a un observador situado entre las agujas del cambio y mirando hacia el cruzamiento. Se componen de unas agujas (raíles móviles) que se apoyan en su respectiva contra-aguja (raíl fijo) y que están unidas al rail mediante una soldadura, dejando una parte del patín suprimido para permitir la flexibilidad necesaria para moverse y acoplar o desacoplar la punta de la aguja sobre la contra-aguja. A su vez, la cabeza de la aguja está mecanizada para permitir el adecuado acoplamiento.

Las agujas tienen la cabeza limada para permitir que encajen con su respectiva contra-aguja, guiar y soportar las ruedas del tren. Según el ángulo que formen en el cambio, las agujas serán:

Aguja curva secante.

Aguja curva tangente de punta recta.

Aguja curva tangente de punta achaflanada.

Durmientes

Los durmientes (llamados en otros países traviesas) son elementos estructurales que se sitúan en dirección transversal al eje de la vía. El durmiente recibe tensiones que le transfiere el riel y las transmite atenuadas a la caja de balasto; finalmente la plataforma recibe amortiguadas por el balasto, las tensiones que habrán de ser compatibles con su capacidad resistente y deformación. Sus funciones son:

• Sujetar firmemente y de manera transversal a los rieles o carriles manteniendo su paralelismo y distancia correspondiente a la trocha o entreancho de vía.

• Resistir las presiones provenientes de la base del riel y transmitirlas a la capa de balasto inmediatamente por debajo de su cara inferior.

• Anclar el riel y a sí mismo en forma transversal y longitudinal por intermedio de su posición incrustada dentro de la capa de balasto.

Durmientes de madera:

La madera es muy apropiada para la confección de durmientes por su buen índice de elasticidad, el que se mantiene con los años de uso, con poca disminución. Se considera como un dieléctrico, o mal conductor de la electricidad.

El durmiente de madera tiene una gran resistencia a todo tipo de esfuerzos, incluidos los originados en accidentes y por su transporte; una buena resistencia al deslizamiento sobre balasto, un peso reducido, lo que facilita su manejo y abarata su transporte. La desventaja principal es su durabilidad.

Durmientes metálicos:

Debido a la escasez y alto precio de la madera, en algunos países industriales se inició el estudio y construcción de durmientes metálicos. Se estudió especialmente la forma del durmiente para obtener una buena área de apoyo y una buena resistencia al desplazamiento longitudinal y transversal. Estos son habitualmente de tipo mono-bloque y su perfil ya definido por la experiencia, tiene forma de artesa. Los durmientes metálicos no tienen mucho uso en la actualidad, y se utilizan sólo en aplicaciones especializadas, se confeccionaron inicialmente en acero y en fundición, pero estos últimos son muy frágiles y no dieron resultados aceptables, por lo que se dejaron de utilizar.

Durmientes de hormigón:

El durmiente de hormigón pretensado o postensado tiene una vida útil en servicio, superior al doble de los de madera. Conserva a lo largo de toda la vía una notable tenacidad en sus condiciones físicas muestra una mayor resistencia a los desplazamientos en su plano, se puede diseñar en la forma más conveniente para resistir los esfuerzos que habrá de soportar en servicio. Su costo es un poco mayor que el durmiente de madera tratada y su manejo es más difícil a causa del peso elevado (más de 300 kg) y su relativa fragilidad.

Los durmientes de hormigón pretensado para sistemas de vías están sustituyendo crecientemente a los de acero y también de madera en las redes ferroviarias. Tienen una mayor vida útil que las traviesas de madera y no requieren de una impregnación con aceite de alquitrán de hulla. Todas las formas constructivas de los tipos habituales de durmientes pueden sustituirse hoy en día por hormigón pretensado.

Para este proceso de pretensado de durmientes en primer lugar los moldes se aceitan y limpian con aire comprimido antes de colocar los pernos para la fijación posterior de los carriles. Para que el montaje de los pernos sea ergonómico, el molde se pone a disposición con una mesa basculante, se colocan en el molde los alambres de pretensado, antes de

realizar los procesos de hormigonado y compactación. Para esto se unen cuatro alambres individuales con dos placas de anclaje respectivamente a través de una máquina de recalcar extremos. A través de un manipulador de armadura se introducen en cada durmiente dos grupos constructivos previamente confeccionados. A continuación se fijan las placas de anclaje a los pernos tensores y pernos de anclaje que están montados en el molde de la traviesa. Se tensan los alambres de forma automatizada a través de los pernos tensores, mientras se controla y protocoliza la fuerza de pretensado mediante un dispositivo de medición.

Molde de traviesa tras la colocación de la armadura.

Seguidamente se hormigona el molde de la traviesa. El llenado y la compactación con una estación vibradora de alta frecuencia se realizan simultáneamente.

Los moldes hormigonados se transportan luego para ser almacenados en la cámara de fraguado calefactada. Un manipulador de grúa de alto rendimiento, se encarga de introducir y retirar de la posición exacta los moldes recién hormigonados.

Tras un tiempo de fraguado aproximadamente ocho a diez horas, los moldes se traspasan a la estación automática de distensión. A través del proceso de redistribución de tensiones se introduce el pretensado en el durmiente de hormigón.

A continuación, los moldes se giran 180 grados con un equipo de volteo se desencofran y simultáneamente se vuelven a alimentar al proceso de circulación.

Los durmientes desencofrados se transfieren mediante un transportador de cadena al montaje de los apoyos de los carriles. El transporte de los moldes dentro de la instalación completa tiene lugar mediante transportadores de rodillos y en la zona de introducción y retirada de la cámara de fraguado mediante transportadores de cadena.

Alimentación de las traviesas desencofradas al montaje de los apoyos de los carriles.

Traviesas de hormigón pretensado antes del montaje final.

GEOTEXTILES:

Los geotextiles son estructuras planas textiles que se emplean en obras de ingeniería, más específicamente en Geotecnia, obteniéndose de determinados materiales sintéticos fabricados según diferentes procedimientos de los cuales resultan una extensa selección de propiedades que les brindan los más diversos campos de aplicación.

Su función en una estructura de vía como la de uso en el ferrocarril, el geotextil puede tener ya sea simultánea o independientemente, cuatro funciones:

1 -Separante: Mantiene separados dos suelos con notables diferencias en lo que a tamaño de grano se refiere (balasto y arcilla), los cuales, cuando son presionados uno contra el otro por efecto de las cargas circulantes, tienden a interpenetrarse, de esta manera impide el hundimiento del balasto dentro del terreno evitando así asentamientos y por consiguiente desnivelación longitudinal y transversal.

2 -Filtrante: Cuando un suelo de granulometría gruesa (grava) es utilizado con propósito de drenaje dentro de un suelo fino (arcilla, limo), el flujo del agua tiende a arrastrar las partículas finas hacia el interior del dren causando de esta manera la progresiva colmatación del mismo. Considerando el perfil tipo de vía se produce el ascenso de material fino del plano de formación hacia el balasto como consecuencia de la acción dinámica que ejerce la carga de los ejes en movimiento, los que producen un efecto "de bombeo".

En estos casos la intercalación del geotextil entre ambos tipos de suelos impide la ocurrencia de dichos fenómenos permitiendo a la vez el paso del agua y garantiza la limpieza y el alto índice de vacíos de la grava.

3 -Drenaje: Cuando los poseen espesor y permeabilidad suficiente, permiten la evacuación de agua sobrante de los poros del terreno de formación al penetrar a través del manto y transportarla a través del plano del mismo hacia la zona de descarga, mejorando de esta manera la cohesión y resistencia del terreno.

4 –Refuerzo: ubicado sobre el terreno de formación absorbe esfuerzos de tracción en su mismo plano y distribuye la carga en un área mayor reduciendo así las tensiones en el terreno y evitando fallas o puntos de ruptura localizadas. Cuando es generada una buena adhesión o fricción entre el geotextil y los materiales en contacto la estructura compuesta posee mayor resistencia y cohesividad que si el mismo no estuviera. Contribuye para la conservación de las características iniciales del suelo y de la capa superior reduciendo así la disminución de la capacidad portante y la estabilidad de la construcción.

CASOS DE APLICACIÓN DE LOS GEOTEXTILES

Estabilización de vías: Se requiere que el geotextil sea resistente a la abrasión producida por el movimiento de materiales adyacentes y que a la vez garantice el cumplimiento de sus funciones. Los parámetros de diseño a tener en cuenta son:

• Características del tráfico

• Altura del balasto

• Agua

• Tipo de suelo

Colocación en vía nueva o en renovación de vía

Se pueden distinguir tres etapas básicas:

Preparación de la sub-base:

Se compactará uniformemente dándole las pendientes transversales para facilitar el drenaje transversal de la vía. En caso de renovación, realizado el desguarnecido y rebaje hasta el nivel indicado en los estudios previos se procederá también en la forma habitual, siendo conveniente en estos casos llegar hasta la misma plataforma.

Colocación del geotextil

Sobre la sub-base ya preparada se colocará el rollo y se desenrollará en la dirección de la vía evitando la formación de pliegues, dobleces o arrugas excesivas tanto longitudinal como transversalmente pero cuidando a la vez que el manto no quede demasiado tenso.

El desenrollado puede realizarse:

a) En forma manual por ser esta una tarea sencilla y ser además el peso del rollo relativamente pequeño.

b) Puede montarse el rollo, bastidor de por medio, en cualquier maquinaria típica como ser una cargadora frontal para acelerar de esta manera su colocación.

Drenajes: La utilización de geotextiles dentro de los sistemas de drenaje tiene por objeto proveer una adecuada filtración y separación entre el dren mismo, conformado por material granular

y el caño colector de estar presente, y el suelo que lo rodea evitando la colmatación del mismo, reemplazando así a las capas de filtros naturales que normalmente se colocarían para cumplir dicha función.

Otra aplicación aunque menos habitual consiste en el encamisado de caños con geotextil o el relleno de fundas de geotextil directamente con piedras, utilizados para drenes profundos los cuales generalmente tienen la finalidad de disipar presiones neutras (por la presencia de agua) y consolidar así estructuras de asiento de vía como son los terraplenes.

La utilización del geotextil en estos casos permite reducir considerablemente el ingreso de material fino al caño del dren, prestando además una mayor área de captación. Se confecciona una funda envolviendo el caño uniendo ambos extremos por cosido o solapado, con una superposición mínima de 15 cm.

Control de erosión: La utilización de geotextiles para controlar la erosión en taludes de tierra tiene por objeto proveer una adecuada filtración y separación entre el suelo a proteger y los materiales de protección. Reemplaza así a las capas de filtros naturales que debieran cumplir con dicha función. dependerá del medio ambiente y de las características del suelo a proteger su

El objetivo es especificar un geotextil que no sea dañado durante la construcción, que tenga una mayor permeabilidad que el suelo, y que no haga de pantalla al paso del agua, o pasen excesivos finos. El área a proteger deberá ser preparada y conformada según los lineamientos establecidos ya sea en los planos, especificaciones o directivas. Deberán ser removidas grandes piedras, raíces o desechos. Depresiones o pozos deberán ser rellenados para prevenir la ruptura del geotextil a través de los mismos.

En los sectores que estén ubicados bajo agua tanto el geotextil como el material de protección deberán colocarse el mismo día. El material de protección deberá colocarse desde la base del terraplén para continuar luego hacia arriba. El geotextil deberá ser firmemente anclado en la cima del terraplén mediante zanjas de anclaje que estén a no más de 1 metro de la cresta del talud y tengan una profundidad mínima de 60 cm. Si el talud a proteger está expuesto a fuertes corrientes de agua, un anclaje similar deberá ser previsto al pie del talud.

Otros usos

La utilización del geotextil en las aplicaciones ferroviarias no termina en los casos detallados, se dan a conocer otros posibles usos como ser:

Pasos a nivel: Al impedir la colmatación del balasto y asegurar un correcto escurrimiento de las aguas hacia los sistemas de drenaje, el uso del geotextil reduce notablemente el mantenimiento de los pasos a nivel. Para su colocación se debe extender el manto hasta los extremos del cruce envolviendo con el mismo el conjunto formado por durmientes, balasto y dren colector tratando de esta manera de lograr una bolsa cerrada.

Aparatos de vía: Para el uso del geotextil bajo "Aparatos de vía, se deberá tener en cuenta la precaución de cubrir

perfectamente la vía directa como la desviada. En su colocación de ser necesario se ensamblarán distintos mantos de rollos de anchos estándar.

Estabilización de terraplenes y muros de contención: Constituyen éstas, nuevas aplicaciones en el campo de las obras viales, aunque no suelen ser de uso común sino que se refieren a casos particulares que requieran una solución especial. requieren estudios detallados a cargo de especialistas en Mecánica de Suelos.

-Estabilización de terraplenes:

La intercalación de geotextiles adecuados entre suelos base considerados blandos y el material de relleno durante la construcción de terraplenes, colabora con la estabilidad de los mismos. Coopera también con la consolidación de terraplén proporcionando a la vez una base de características permeables con lo que se asimila a las condiciones de borde hidráulicas generalmente utilizadas en los cálculos.

-Muros de contención:

Para la construcción de muros de contención que no deban soportar cargas apreciables la utilización de geotextiles brinda una solución no sólo técnicamente, sino también una alternativa económica y ecológica dada la posibilidad entre otras, de sembrar césped a través del manto dándole un acabado verde que a la vez lo protege de los rayos solares.

Para la construcción se intercalan los mantos con capas de material de relleno correctamente apisonado. Al llegar a los bordes, con los geotextiles se embolsan dichas capas, técnica denominada "encapsulamiento", conformando de esta manera la pared en sí misma.

Sistema Ferroviario Nacional

Desde el punto de vista económico, el transporte es una necesidad consecuencia de la insuficiencia de producción en cualquier localidad de todos los bienes de consumo necesarios, así como la posibilidad de fabricar otros productos en cantidades superiores al consumo local.

Con anterioridad a 1830, casi todas las grandes ciudades se encontraban ubicadas en zonas portuarias, en tanto que los pequeños poblados del interior, se comunicaban por diligencias de tracción animal, que circulaban sobre caminos. La época del transporte moderno se inicia con la construcción de los ferrocarriles, a partir de la invención de la Locomotora de vapor y puede decirse que el progreso de la civilización actual, desde 1830 hasta 1920, estuvo apoyado casi totalmente, en el transporte ferroviario. A partir de esta fecha, hace su aparición forma muy importante, el transporte automotor, y la carretera se convierte en el verdadero rival de la transportación terrestre.

En Venezuela durante el gobierno de Antonio Guzmán Blanco, en 1877, fue puesto en servicio el primer ferrocarril que enlazaba en una longitud de 70 kms y con una trocha de 61 centímetros las poblaciones de Tucacas y Aroa. Con esta primera concesión otorgada en 1873 a la empresa del Ferrocarril Bolívar, se inicia en Venezuela el trazado y la explotación de las vías férreas. Dicho ferrocarril estaba concebido para el transpone de mineral desde las minas de Aroa hasta el puerto de Tucacas, donde sería embarcado a los mercados del exterior.

El Sistema Ferroviario Nacional la (SFN) de Venezuela que, según la Constitución de 1999, es prioridad de la nación en su ejecución, se encuentra actualmente en construcción, la autoridad del mismo recae sobre

el Instituto de Ferrocarriles del Estado (IFE) adscrito al Ministerio del Poder Popular para Transporte y Comunicaciones.

Tiene una finalización prevista en un plazo de 20 años. Se prevé su alcance alrededor de los 13.600 km en rieles, uniendo los cuatro puntos cardinales de Venezuela. Permitirá la desconcentración de las ciudades, una mejor movilización económica, impulsará el turismo interno y un mejor mantenimiento y construcción de carreteras y autopistas.

La red de ferrocarril cumplirá funciones de transporte y carga, y en la misma funcionarán dos tipos de trenes: los de largo y corto recorrido. Hoy en día, está en funcionamiento el tramo comprendido entre Caracas y los Valles del Tuy, el cual tiene el túnel ferroviario más grande de Latinoamérica.

Sistema Central y CentroOccidental

Las dos etapas más importantes del sistema de Ferrocarriles de Venezuela, se encuentra en la Región Central y Capital de Venezuela, une al Distrito Capital, y los estados de Miranda, Aragua y Carabobo

El Sistema Ferroviario Central está enfocado hacia el desarrollo de un sistema multimodal de carga y pasajeros, que combine diferentes medios de transporte de manera integrada bajo la promoción de centros o plataformas logísticas, donde confluyan los medios carretero, ferroviario y marítimo (Interpuertos).

-Tramo Ferroviario Caracas – Cúa

Este tramo implicó la construcción de 24 túneles Ferroviarios, incluyendo el Túnel de Tazón uno de los más largos del país, con más de 6,7 km.

-Tramo Ferroviario Puerto Cabello –La Encrucijada

(1ra fase proyectada para diciembre de 2012)

El ferrocarril de la segunda etapa tendrá una longitud de 183 kilómetros, de los cuales 108 están en la fase de construcción. Para noviembre de 2011 tenía el 75% de avance en su construcción.

Parte del tramo entre La Encrucijada hasta Puerto Cabello y prestará servicio a todas las poblaciones intermedias: Cagua/Turmero; Maracay; Mariara; San Joaquín; Guacara; San Diego; Naguanagua; Puerto Cabello.

Este tramo implicó la construcción de 15 túneles Ferroviarios, alcanzando en total 33.061 m de construcción algunos de los cuales son las más importantes construidos en Venezuela, debido a la complejidad del sistema montañoso que tuvo que atravesar.

(2ª fase proyectada para 2015)

La parte del tramo entre La Encrucijada, Estado Aragua y Charallave, Estado Miranda con servicio a La Victoria y Las Tejerías está en la fase de diseño y van a construir conjuntamente con otro tramo nuevo entre San Juan de Los Morros, Estado Guárico y La Encrucijada.

Sistema Ferroviario Centro-Occidental

La Región Centro - Occidental del país tiene ventajas comparativas tanto a escala nacional como internacional, por las grandes potencialidades de producción agropecuaria y por contar con un sistema base de transporte ferroviario conectado al terminal marítimo de Puerto Cabello, Forma Parte del Sistema Ferroviario Nacional de Venezuela. Tiene 4 tramos 2 de ellos se encuentran en operación.

-Tramo: Puerto Cabello - Barquisimeto

(Longitud: 173 km) Actualmente en proceso de recuperación, ya que las operaciones comerciales se suspendieron en 1996, según el IAFE (Instituto Autónomo de Ferrocarriles del Estado) para finales del 2010 este tramo debe estar restaurado y modernizado en un 90%.

-Tramo: Morón - Tucacas - Yaracal - Riecito

(Longitud: 97 km) Actualmente en operación, permite transportar principalmente roca fosfática desde Riecito al complejo petroquímico de Morón.

-Tramo: Yaracal - Coro - Punto Fijo

(Longitud: 230 km) Facilitará el transporte de parte importante de las cargas entre la Península de Paraguaná y el Centro Occidente del país, como consecuencia de las actividades resultantes de la industria petrolera y el comercio de exportación e importación. Además, el ferrocarril servirá de apoyo económico a las actividades turísticas, químicas y petroquímicas, papeleras, mineras, salineras, pecuarias y agrícolas de la zona.

-Tramo: Yaritagua - Acarigua - Turén

(Longitud: 113 km) La competitividad entre los diferentes modos de transporte, así como las crecientes exigencias del mercado en cuanto a mayor calidad del servicio y menores costos, exige que las empresas ferroviarias se adecuen a los nuevos tiempos. Por lo tanto, es de vital importancia rehabilitar este tramo (en operación desde 1985), el cual se ha venido degradando a través de los años, debido a la falta de mantenimiento tanto de la vía férrea como del material rodante. Con la rehabilitación se ofrecerá a los clientes un buen servicio de transporte, captando así mayores mercados y de esta manera obtener una buena rentabilidad operativa. Actualmente el tramo Yaritagua - Acarigua se encuentra en operación y falta por concluir el sector Acarigua - Turén, previsto según el IAFE para diciembre de 2007.Estos tramos sirven para la exportación de productos, abastecimiento interno y la exportación de la materia prima producida en esta zona.

Para la construcción de esta vía ferroviaria se conformó la infraestructura y superestructura, primero se realizó lo que es el levantamiento topográfico y la nivelación del terraplén para que tenga las condiciones óptimas requeridas, utilizándose malla geotextil por los niveles freáticos presentes en la zona y además por ser suelos arenosos que brindan muy poca resistencia.

Seguidamente se constituye lo que es la capa del sub-balasto, el balasto que es la piedra partida que sirve para asentar los durmientes, estos durmientes son de concreto prefabricados y en el cambio de vía son de madera de alta resistencia.

Capa de balasto

Durmientes de concreto prefabricado.

Durmientes colocados en lo que comprende la vía férrea.

Los rieles usados son UIC60-10, traídos desde china en convenio con China Railway Group Limited es el mayor contratista de la construcción

ferroviaria integrada. Estos desde 1950, han emprendido con éxito la construcción de más de un centenar de líneas de ferrocarril.

Rieles UIC60-10

Las fijaciones usadas son de tipo RN con lámina metálica y goma de caucho para disipar las cargas y de tipo grapa en los durmientes de

madera.

Fijaciones Rn

Fijación tipo grapa.

A cierta distancia de la estacion ferroviaria se encuentra un aparato de vía que permite realizar el cambio por medio manual, siendo esta un cambio de aguja.

Aparato de via, Sapo

A una progresiva de 800 metros se encuentra una alcantarilla para el drenaje libre y seguro del caudal que por hay circula.

Trenes usados

Conclusión

Dentro de los elementos que constituyen la vía férrea encontramos los de infraestructura; estos comprenden la ejecución de movimiento de tierras, construcción de terraplenes, obras menores y mayores como viaductos que se emplean cuando la distancia a cubrir es grande debido a las depresiones del terreno; túneles que se emplean para dar paso en zonas montañosas y salvar las zonas urbanas; y puentes que permiten salvar un accidente geográfico o cualquier otro obstáculo físico.

Por otra parte se encuentran los elementos de superestructura como trochas que se refiere a la separación entre los carriles; los rieles que son las barras metálicas sobre las que se desplazan las ruedas de los trenes; balasto que es la piedra picada que se usa en la plataforma ferroviaria, aparatos de fijación que permiten asegurar cada una de las piezas que conforman la superestructura de la vía por donde circulara el ferrocarril.

Y una de las partes en caso de estudio dentro de la cátedra concreto Precomprimido que son los durmientes de hormigón prefabricados, estos tienen un proceso de fabricación desde que se colocan en el molde con los alambres de tensado, se lleva la proceso de fraguado y luego son desmoldados. Son de uso ventajoso ya que en la actualidad se están sustituyendo los de otro material por ellos debido a que tienen una mayor vida útil y más soporte a la hora de que le son trasmitidas las cargas.

En el sistema ferroviario nacional son usados este tipo de durmientes, brindando así firmeza en sus condiciones físicas, mayor resistencia a los desplazamientos, a pesar de ser más costoso y más difícil del montaje por su peso y fragilidad.

Todos estos elementos son de gran importancia a la hora de construir una vía ferroviaria, ya que cada uno de ellos determinara la calidad de la obra, además que brindara seguridad, confort y una vida útil a la misma.

Referencias de Consulta de Información

Vollert Anlagenbau GmbH, 74185 Weinsberg, Alemaniahttp://www.cnrt.gov.ar/viayobra/NOT%20GVO(V)%20N

%C2%B0%20001.htm#p2http://www.arqhys.com/contenidos/instalacion-vias.htmlhttp://www.buenastareas.com/ensayos/Partes-De-Vias-

Ferreas/3074197.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguja_(Ferrocarril)