“LA IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO GEOMETRICO DE LA VIA FERREA”ING. HELIOSTERES PAREDES HERRERA……..(GRUPO RIEL)

RELACION GEOMETRICA ENTRE VIA EN TANGENTE Y VIA EN CURVA

MEDICIÓN DE ANCHO DE VIA POR SISTEMA LASER

EFECTOS DEL PASO DEL MATERIAL RODANTE SOBRE LA VÍA FERREA

MOMENTO FLECTOR SOBRE LA VIA FERREA

Peralte: h = 2 “ normal

INFLUENCIA DEL PERALTE SOBRE LA VÍA FÉRREA Y EL MATERIAL RODANTE Máximo = (AREMA :6” )= (UIC : 153,4 mm)

Peralte: h = 5”

Peralte: h= - 2”

Peralte : h = 7”

Situación “ a ”

Situación “ d ”

Situación “ b ”

Situación “ c ” hp

h= V² x S / 127 x R

LA IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO

GEOMETRICO DE LA VIA FERREA

Este tema lo traigo a este Seminario, porque aquí

se encuentran reunidos en torno a unas presenta

ciones que Grupo Riel, ha organizado para el co-

nocimiento de los presentes, entre quienes están

profesionales del Sector Ferroviario, estudiantes

de Ingeniería en la materia civil, de otras discipli

nas y de las vías férreas, aunque en estas espe-

cialidades se trate muy superficialmente el tema

de los procesos dinámicos y tensodeformales.

Y muy especialmente, como una preocupación

muy profesional por lo que viene ocurriendo en

nuestro sistema ferroviario nacional, tanto en el

sector publico como privado, y una manera de

poder contribuir con la inducción, hacia la

solución de los problemas de los defectos de la

vía férrea.

Accidentes con trágicas consecuencias tanto para personas como para equipos.

Habría que preguntarse, ¿Qué escapa, en las

investigaciones de estos accidentes?, si no ha

sido……por falta de una política de

mantenimiento sobre el sistema geométrico y nó,……. de los equipos o maquinarias que la ocupan o, por defectos de un riel, de un durmiente o por falla humana.

No trataremos en este tema la geometría como

ciencia o pedagogía, ni en la construcción ni en

la rehabilitación de la vía, ni por los cambios

estructurales (rieles, durmientes, balasto, etc)

sino de los condicionantes geométricos.

Todo elemento que está sometido a esfuerzos

internos por su propia naturaleza, y a externos

por los efectos agresivos de su entorno,como son

las condiciones naturales del ambiente y del

equipo que la usa, debe ser revisado constante

mente para determinar su progresivo deterioro,

hasta tal punto que debe ser sustituido.

En el caso Ferroviario, ésta condición no escapa, y es esencial para la seguridad de los usuarios, del equipo rodante, de la propia vía y de la economía de la organización.

Por la naturaleza de su diseño (características

originales) debe mantenerse en condiciones de

operatividad su carácter estructural, y cumplirse

las normas con las cuales fueron construidas y

las tolerancias (holguras) que el mismo sistema

permite.

Así mismo, la conservación de los parámetros

geométricos de la vía, conlleva a alargar la vida

útil de los elementos de la vía Férrea, y por ende

la preservación del pasajero o de la carga que se

transporta.

La Vía Férrea.

Sabemos que la vía férrea es una estructura tridi

mensional, por cuanto sus elementos armados

conforman una sección trapezoidal y se cuantifi

can sus dimensiones.

Esta relación geométrica se aplica al tren ferrovia

rio, ya que éste se apoya sobre dicha estructura

a través de sus elementos rodantes por contacto,

por lo cual, asegura la transmisión de los esfuer

zos de tracción y frenado

Concepto

Mantenimiento geométrico del trazado ferroviario

es, mantener en sus condiciones originales las

mediciones de toda la estructura de la vía férrea,

además de la armonía del trazado en su conjunto

general.

La geometría del trazado ferroviario se basa en el

concepto de la aplicación de los elementos

Geométricos en el plano, tanto horizontal como

vertical, considerando sus tres dimensiones;

lineal, superficial y volumétrico (largo, ancho y

grueso).

En función de que el mantenimiento del trazado geométrico de la vía parte del principio de su aplicación, trataremos algunos parámetros a tomar en cuenta para su mantenimiento, partiendo de

un principio muy básico como es la aplicación y Conservación de las Normas de Diseño de Vías Férreas, las cuales se aplican en función de: a.- La velocidad de los trenes y las toneladas de paso por la vía férrea.

b.-El ancho de vía en rectas y curvas con sus sobre anchos en función del Radio de las curvas y del Material Rodante

PASO DEL MATERIAL RODANTE EN CURVA

c.- El peralte (Teórico y Real)

d.- Las entrevías con respecto a las rectas y a las

curvas.

e.- Los Gálibos Cinemáticos en relación a los Puntos Fijos como al Material Rodante: ( Dinámicos y Estáticos )

f.- Las alineaciones y nivelaciones, tanto horizontales (rectas y curvas), como verticales (rampas y pendientes)g.- Los Radios de Curvatura y los Grados de Curva

Todos estos Parámetros hay que considerarlos

en el diseño de las vías férreas porque son los

elementos condicionantes del comportamiento

de los vehículos ferroviarios.

Un Plan de Mantenimiento parte del principio

básico, que un segmento de la vía envejece por

igual, al largo del tiempo de la vida útil de los

componentes y exigencias externas.

Sin embargo, algunos otros más frágiles, como

las juntas, soldaduras, componentes defectuosos

etc. pueden presentar algún defecto prematuro,

y comprometer el principio básico de la calidad

de la vía.

Las actividades del mantenimiento geométrico

de la vía férrea, tienen que ver con el conjunto

general de la misma, debido a daños en su

estructura que pueden modificar los tolerancias

geométricas de la vía:

Estas actividades son:

a.- Conservación de la geometría de la vía

( nivelación, alineación, peralte y ancho de vía )

De esta conservación se desprenden:

a.1.- Conservación de los rieles ( unión por

soldadura, esmerilado, anclaje, mucho

mantenimiento preventivo y escaso correctivo ).

a.2.- Conservación de los durmientes

( fijaciones, alineamiento, espaciamiento)

a.3.- Conservación del balasto ( recuperación, realimentación por desguarnecimiento del balasto, suficiente para amortiguar ).

a.4.- Conservación de cambiavías ( sustitución

y / o recuperación de componentes y mantenimiento geométrico).

a.5.- Infraestructura y control de malezas (mantenimiento de la plataforma, cortes, terraplenes, obras corrientes y especiales).

Ahora bien:

La vía permanente está sujeta a daños geomé-

tricos, algunos debido a la falta de una planfica-

ción de “inspección cíclica”, que permita la

periodicidad en las inspecciones para conocer

el estado real de la vía, las variaciones de la

temperatura, la circulación de trenes con

defectos en sus rodamientos, cargas mal

equilibradas, juntas desniveladas, ausencia de

balasto, rieles y durmientes fuera de normas

y, lo más importante, falta de una revisión de sus parámetros geométricos.

Insisto, lo importante no es, reemplazar los

elementos de la vía cada vez que se dañan,

hay que ir a la causa del problema y,

generalmente son las desviaciones estándar

de sus parámetros de nivelación, alineamiento,

peraltes y anchos de vía.

El costo de mantenimiento por “puntada a tiem-

po”,es altamente oneroso y, a veces sobrepasan

los valores de reemplazo, y para mantener la vía

en buen estado, es necesario programar las

inspecciones de manera continua.

Programa de mantenimiento geométrico.

Un programa de mantenimiento geométrico de

la vía férrea, debe abocarse a la revisión de los

Elementos que conforman la geometría de la vía

como son:

1.- Los aparatos de vía y la nivelación y alinea

ción de los mismos, ya que de la exactitud

geométrica de los ángulos de ataque (x)

a la entrada y salida de los cambiavías, se

producen los efectos de esfuerzos dinámicos

sobre dichos elementos, así mismo, sobre la

vía férrea en si misma en las entradas y salidas de curvas, tanto horizontales como verticales como se indica en la siguiente figura:

x

2.- La vía férrea como tal, con su alineación y nivelación.

3.- Las travesías:

Mantenimiento geométrico en la

Superestructura Se comprende como la Superestructura Ferroviaria lo que va desde el balasto inclusive, hasta el riel, constituyendo la vía férrea en sí, cuando ésta se superpone sobre los terraplenes ó sobre los pisos de las trincheras

.

durmiente balasto

Cuando la vía férrea se encuentra sobre los

puentes ferroviarios, la superestructura comien

za desde el durmiente apoyado sobre los perfiles

estructurales y, el mantenimiento geométrico de

su trazado debe hacerse con métodos manuales

debido a la rigidez de sus anclajes y fijaciones,

por lo que no se pueden utilizar equipos

mecanizados que puedan desajustar la

estructura en su conjunto, condicionando un

accidente ferroviario, a menos que sea “vía en

placa”

En relación a la aplicación de las normas sobre el mantenimiento geométrico de la vía férrea, se debe tomar en cuenta que los parámetros con los cuales se diseña y construye la estructura ferroviaria, son los que determinan la existencia útil de los elementos que la conforman, ya que debido a ello, se conserva la vía en sus niveles teóricos para un mejor desempeño del sistema.

.

La geometría, su aplicación y el mantenimiento de sus parámetros conservan, no sólo la vía en sí, sino también, el Material Rodante, las obras civiles e incluso la calidad de vida del usuario y del ambiente, ya que no genera desperdicios que afectan el entorno de la vía

Condicionantes fundamentales de la vía

férrea:

La vía férrea tiene dos condicionantes que afec-

tan sus características Geométricas: La Orografía

del terreno y la Calidad de Circulación:

1.- La Orografía del Terreno (Topografía)

El trazado de la vía debe adecuarse lo más

posible a las condiciones existentes del terreno,

por lo que generalmente describe longitudinal

mente, rectas y curvas tanto horizontales (en

planta) como verticales (en alzado).

El aspecto económico juega un papel muy

importante en cuanto al trazado de la vía, pero

hay que evaluar más las ventajas que las

desventajas en cuanto al mantenimiento a largo

plazo.

En el origen y destino de un trazado ferroviario,

siempre será ideal que la vía proyectada sea lo

más recta y plana posible, ya que, exceder estas

tres condiciones limitan los costos de

mantenimiento.

2.- La Calidad de la Circulación:

La vía férrea debe estar relacionada con las

características de los equipos rodantes, y ofrecer

ciertas características geométricas a la

circulación, como son:

2.1.- Características de los equipos rodantes

en cuanto a:

2.1.1.- Largo total del equipo circulante.

2.1.2.- Longitud entre ejes.

2.1.3.- Peso por eje.

2.1.4.- Capacidad de arrastre requerida.

2.1.5.- Fuerza tractiva.

2.1.6.- Conjunto de elementos rodantes.

Elementos que definen la Geometría de la

vía férrea.

Las condiciones geométricas impuestas en la

vía son:

1.- En relación al Trazado:

1.a.- Alineación en planta (Planimetría).

1.b.- Alineación en alzado (Altimetría)

1.c.- Nivelación en planta (Planimetría)

1.d.- Nivelación en alzado (Altimetría)

2.- En relación a la circulación del Material Rodante:

2.a.- Alineaciones en planta:

Peraltes

Curvas de Transición

Entrevías

Sobreanchos

Radios 

2.b.- Alineaciones en alzado:

2.b.1.- Límite de inclinación de las rasantes

(adherencia de la rueda al riel por la pendiente,

problemas de tracción y frenado).

2.b.2- Establecimientos de curvas de acuerdo o de Variación Gradual.

¿ CAUSA ? BAJA CAPACIDAD PORTANTE DEL BALASTO POR FALTA DE CONSOLIDACION, HACE QUE HAYA DESNIVEL DE LOS RIELES(HP)

w

Momento flector

TDR TDR

Riel 1 Riel 2

y2

y1 a b

a – b = y1 = y2 = hundimiento

+ (-)

(+)

Q

PERFIL DE RIELES BAJO FLEXION DEL PASO DEL MATERIAL RODANTE

Parámetros que definen la Geometría de la Vía.

Como consecuencia de las acciones ejercidas

por el Material Rodante sobre la vía, y que

originan desajustes, deformaciones y desgastes,

se tienen 4 PARAMETROS Clásicos, entre

cuyos efectos no se ha comprobado ninguna ley

de correlación, por lo que se tratan con carácter

independiente.

1.- Nivelación longitudinal:

Es la que se obtiene a partir de las cotas

reales de la vía a lo largo de cierta longitud

comparada con la cota teórica.

2.-Nivelación transversal:

Es la diferencia de altura entre 2 rieles, por

defecto o asiento del balasto o por desgaste del

durmiente en el asiento del riel

3.- Alineación: Es el desplazamiento hacia la derecha o a la izquierda de la vía con respecto a su eje.

4.-Ancho de Vías: Es la distancia entre las caras interiores de los rieles a 5/8 ″ en normas A.R.E.M.A. o 15,8750 mm en normas UIC, por debajo de la banda de rodamiento del riel.

Corrección Geométrica de la Vía.

La vía férrea está sujeta a los daños de su

geometría debido a la variación de la temperatura de los rieles, circulación de los trenes, eclisas desajustadas, etc.

Para mantener la vía férrea en buen estado es

necesario hacer la corrección geometría de la vía de una manera absoluta.

El mantenimiento de estos elementos se realiza

con instrumentos de medición determinando las

deficiencias del Peralte, de la alineación y de la

nivelación en las curvas circulares y en las de

transición, en las curvas de acuerdo, en los

cambiavías y vías principales y patios o apar

taderos.

Cambiavías.Sobre esta estructura, compuesta por el cambio, la zona intermedia, el cruzamiento y los accesorios de cada uno de ellos, se producen al mismo tiempo y en puntos diferentes al momento de estar pasando un tren, una combinación de eventos casi simultáneos, condicionando la estabilidad de la estructura.

Si a éste cambiavías, sumamos la condición

física del conjunto de rodamientos del Material

Rodante, además de los esfuerzos transversales

al eje de la vía, como son “golpes” (x)

centrífugos que genera el empuje de las ruedas

sobre los hongos de los rieles,

x

estaríamos hablando de una multiplicación de efectos mecánicos sobre el conjunto del cambia vías que, combinando los defectos que se pudieran encontrar en ambas o en uno solo de los componentes rueda-riel, rompen el equilibrio armónico del conjunto del cambiavías.

Cambios.

Es la sección de entrada al cambiavías, desde el

frente de las puntas de las agujas hasta los

bloques de aguja.

En la sección del cambio a nivel de las agujas se

producen desgastes, con mayor porcentaje en la

que forma la curva hacia el lado derecho o

izquierdo, o sea, si el cambiavías es derecho, es

la aguja izquierda la que forma la curva del

cambio y es la que sufre mayor desgaste por

acción de la fuerza centrífuga.

O Viceversa, si el cambiavías es izquierdo, es la

aguja derecha la que más desgaste sufre.

El desgaste de estos componentes de la vía

férrea no necesariamente indican defectos

geométricos de sus elementos, ya que

fácilmente al ver una desalineación pudiera

asociarse con un defecto de la vía. 

Zona intermedia.

Es la sección entre al cambio y el cruzamiento y

está compuesta por los rieles que unen la zona

de entrada y la zona de la salida.

Cruzamientos.Es la sección de salida del cambiavías, desde la entrada del cruzamiento (boca o pata de liebre de entrada, a su salida (cola o pata de liebre desalida). 

El mantenimiento geométrico del Cruzamiento se basa en:1.- Alineación del cruzamiento con respecto al eje central de la vía de entrada y a los ejes de la vía de salida.2.- Nivelación del cruzamiento con respecto los guardarieles y, a las entradas y salidas.

Los desgastes de la punta del corazón y de las

alas derecha e izquierda del cruzamiento

producen concavidades que generan efectos por

percusión sobre el cruzamiento, las placas de

asiento, los durmientes y el balasto, lo cual,

además, ocasiona:

(a) Desplazamientos del balasto,

(b) Cambio de posición de las placas de asiento,

(c) Corte que producen las planchuelas sobre la

madera.

d.- Asentamientos del conjunto: cruzamiento – rieles –durmientes – balasto

Las concavidades producidas por el desgaste al paso de las ruedas de los vehículos, se rellenan con soldadura especial de acero al manganeso.

La corrección por el desgaste de los durmientes dependerán de la profundidad del corte de las placas de asiento sobre los mismos durmientes

Los desgastes pueden confundirse con defectos

de nivelación y de alineación, por lo que se

deben utilizar reglas especiales o cuerdas para

medir las flechas, si no disponen de los equipos

o vehículos geométricos de medición.

Infraestructura.

Conociendo como infraestructura el soporte de

la vía férrea y que comprende:

a.- Terraplén (Corona, taludes laterales, base).

Terraplén Corona Núcleo Base hp

Desnivelaciones por hundimiento del terraplén:

Sobre el terraplén se producen hundimientos

que se traducen en desnivelaciones de la vía

férrea, por lo que hay que tomar acciones

correctivas para no dañar los materiales de la

vía férrea.

Métodos de corrección geométrica de

defectos de alineación y de nivelación:

Nivelación Teórica

Nivelación Real

Las desnivelaciones son verticales y se

presentan como ondulaciones.

Las desalineaciones son horizontales y se

presentan como curvas

Cuando una sección de la vía presenta desvia-

ciones en alguno de sus elementos, estas se

observan en la superficie de los rieles, debido a

que es el nivel más visible da la vía férrea y, que

evidentemente pudiera ser un defecto del riel,

pero no necesariamente, pudiera ser daños en

el durmiente o, en la misma base del asiento de

la vía, llámese terraplén o estructura en placa o

sobre elementos metálicos, como es el caso de

los perfiles estructurales.

Lo cierto es que hay un desnivel que hay que

corregir.

Si es el riel hay que definir si es desgaste en la

superficie.

Si es el durmiente, hay que verificar su condición

física, pero si es la infraestructura a nivel del

terraplén, hay que sanear el mismo y tomar las

acciones correctivas.

La causa más probable de un desnivel, es falta

de balasto que se ha dispersado o, se ha

degradado o, pudiera ser, en el caso más

extremo, asentamiento de terraplén.

En el caso más probable que sea por deficiencia

de balasto, debemos conocer el nivel de

criticidad:

1.- Con equipos de nivelación electrónico como los vehículos auscultadores , se toman nivelaciones longitudinales en paralelo

en ambos rieles de la vía, dependiendo de la longitud del defecto.

Se pueden tomar con equipos menores cuando son pocas la desviaciones.

Za

Zb

Se selecciona el lado más crítico y se toman

flechas en cada ondulación

Se toman muestras a intervalos y se establece una sumatoria de los defectos y se dividen proporcionalmente, teniéndose el valor promedio de las desnivelaciones.

PUNTOS DE DESNIVELACIONES

Método de sumatoria de puntos de desnivelación en rieles paralelos en vía recta:

• Ejemplo de medición de desnivelaciones longitudinales

Za y Zb: puntos de desnivelaciones

(Esta vía se comporta con ondulaciones longitudinales y transversales)

(fórmula general para ambos rieles )

ZL (x)= Za (x) + Zb (x) 2 rieles (riel a y riel b):

ZL (x) = Desnivelación total de la cota real:

Suma total: Za = Suma de tomas de Riel a

Zb = Suma de tomas de Riel b

 

1).- Za (x) = Za (xn) N° m y:

2).- Zb (x) = Zb (xn) N° m

( media aritmética y N° m = número de mediciones tomadas.)

Ejemplo para las 4 mediciones :

ZL (x)= Za (x) + Zb (x) 2 rieles (riel a y riel b):

(3) : Za(x) = Za(1) + Za(2) + Za(3) + Za(4) 4  : éste resultado,

(riel a) = (4) + (3) + (5) + (4) 4 =16 4 = 4 mm

(4) : Zb (x)= Zb(1) + Zb(2) + Zb (3) + Zb(4) 4  : } éste resultado,

(riel b)= (6) + (4) + (4) + (3) 4 : } = 17 4 = 4,25 mm

ZL(x) = 4 + 4,25 = 8,25 2 = 4,125 mm

ZL(x) = 4,125 mm ( cota promedio desnivelación longitudinal

real )

Quiere esto decir que en el segmento del

ejemplo hay una desnivelación promedio de

4,125 mm…………… (que hay que corregir)

Estas mediciones se pueden tomar manualmente con equipos portátiles:

Equipo portátil de medición de flechas en

desnivelaciones longitudinales.

Existe alta tecnología en equipos de medición y

uno de ellos son las máquinas Plasser &Theurer

Bateadoras Alineadoras Niveladoras.

Los métodos del mantenimiento geométrico de

la vía pueden definirse en 3 grandes modelos:

1.- Por número de fallas o desviaciones

standards inspeccionadas

2.- Por puntos computarizados tomados en

la vía con máquinas bateadoras

3.- Por métodos basados en simulación numérica

de modelos rígidos (muy costoso)

Su detección y corrección con equipos altamente especializados como los sistemas de alineación y nivelación por sistemas computarizados, sistemas de tres cuerdas, Sistema Delta, garantizan la fidelidad del muestreo y la aplicación del sistema seleccionado.

NIVELACION

ALINEACION

Iniciación al mantenimiento de la vía férrea:

La base técnica de la vía férrea consiste en

mantener equilibrada la vía mediante el “anclaje”

que ofrecen el peso de los durmientes y su

empotramiento dentro del balasto o de la placa,

todo lo cual, contrarresta las tendencias

al movimiento de la misma, motivada por los

cambios de temperatura de los rieles, los

movimientos por reemplazo de durmientes,

la nivelación y alineación de la vía y otras reparaciones de cualquier clase, que alteren la posición de estos elementos, porque tienden a disminuir dicho anclaje provisionalmente, favoreciendo o propiciando consecuentemente el deslizamiento de la vía.

Las desviaciones en el mantenimiento geométrico de la vía férrea se reflejan visiblmente en los rieles, los durmientes y en el balasto

Rieles:

Es por esto que para el reemplazo de los rieles, por ejemplo, se debe tomar en cuenta la temperatura de los rieles y la temperatura media o de equilibrio, y realizar este reemplazo a la hora que los rieles estén sometidos a mínimas contracciones, lo que sólo sucede cuando la

temperatura del riel esta próxima a su temperatura media.

Durmientes:

Los cambios de durmientes deben hacerse

salteados, teniendo como patrón la tercera parte

de los durmientes en una longitud de 18 metros.

Otros accesorios de los durmientes, como

fijaciones y asientos de los rieles, etc., se pueden

reemplazar en cualquier época del año, pero no

deben aflojarse las fijaciones seguidas de varios

durmientes consecutivos.

Nivelación:

En general, las diferentes formas conocidas para

nivelar la vía, ya sea manual o con máquinas

calzadoras mecanizadas,tienden a desconsolidar

la vía y a hacerla perder su propia estabilidad,

aunque sea ocasionalmente, por esto, estos

trabajos deben hacerse siguiendo ciertas reglas

generales, dependiendo del tipo de vía si es

clásica o elástica.

a.- Con la vía clásica, las juntas de rieles actúan

como disipadores y la nivelación puede realizarse

en cualquier tiempo y forma (manual o

mecanizada

No deben realizarse levantes de la vía

mayores de 4”(101.6 mm) de un solo levante

para proteger los rieles, además, por la realimen

tación del balasto hasta un nuevo pase de

levante.

b.- En la vía elástica, hay que tener en cuenta la

temperatura del día, debido a sus variaciones y a

que el riel largo soldado se elonga sin disipación

de calor en tramos cortos, debido a la longitud

del riel soldado, por lo que es recomendable

realizar la nivelación cuando la temperatura

ambiental sea moderada.

En el caso de que fuera estructuralmente

necesario (por una emergencia, por ejemplo),

sería necesario reducir la velocidad de los trenes

en los tramos bajo emergencia, no menos al 40% de su capacidad nominal.

 

En general, deben imponerse precauciones limitando la velocidad de los trenes, si se comprueban tramos de vía desconsolidados, lo que algunos sistemas llaman “reducciones de velocidad”, otros lo llaman, “tramos con baja velocidad”.

Aunque la alineación no desconsolida sensi blemente la vía, aún cuando los extremos

de los durmientes queden bien balasteados,

se deben seguir las reglas de la nivelación.

Para llevar la vía a su correcta alineación, el movimiento debe limitarse a no más de10 mm. en un solo levante.

Tanto la nivelación como la alineación, deben

realizarse con referencias topográficas si el

procedimiento es manual y, si es mecanizado

con calzadoras computarizadas, se hace con el

procedimiento establecido en el equipo, (láser,

sistema de alineación por cuerdas o 3 puntos ).

 

Balasto:

Dependiendo de su mayor o menor contamina

ción, se criba y retorna a su lecho ó se

completan los niveles de relleno del balasto,

tanto vertical como horizontalmente.

El vaciado de balasto sobre la vía se realiza con

vagones especiales llamados balasteros,

dosificando según lo requerido en los puntos

defectuosos ó, con vaciado de camiones y

posterior acomodo del balasto sobre la vía con

otros equipos.

 

Entorno de la vía:

Es importante conservar las condiciones natura

les alrededor de la vía, así como las artificiales

para protegerla de su ambiente, como por ejem

plo, las cunetas y contracunetas ,taludes, bordes

de plataformas de la vía, sistemas de drenaje y

sus cabezales, maleza sobre y al lado de la vía

férrea, las cuales se deben atacar con herbicidas

adecuados para proteger la flora y la fauna, en

caso de cercanías a cursos de agua natural

como son los morichales, lagunas, ríos, etc.

Demanda del mantenimiento:

La necesidad del mantenimiento se evalúa

tomando en cuenta:

a.- El daño sufrido por los distintos componentes

y accesorios de la vía.

 

b.- Las características físicas relacionadas con la resistencia de la vía, como son: rigidez, módulo de vía, etc.

 

c.- Disposición geométrica de la vía: alineación, nivelación, peralte, alabeo, ancho de vía.

 

d.- El daño a éstos elementos de la vía señala la

necesidad de mantenimiento y su importancia

para el sistema ferroviario en sí.

e.- Para mantener los durmientes en su posición

teórica, se deben conservar las dimensiones de

los hombrillos de los durmientes en no menos de

40 cms. en curvas. Y no menos de 30 cms en

las rectas y el nivel superior del balasto en los

durmientes debe estar al nivel superior del

durmiente.

Filosofía y tendencias del mantenimiento

de la vía férrea.

 

El mantenimiento de la vía férrea debe estar

enfocado hacia la consecución de establecer y

eliminar las debilidades en cuanto a las condicio

nes de la vía, al criterio de “mantenimiento” del

personal de planificación, de inspección, de

dirección y de ejecución, que está involucrado

en la preservación de la vía férrea.

Por extensión se debe instruir al personal que

opera los trenes sobre la ejecución, en grado

óptimo, de las maniobras que se realizan, a fin

de no causar daños a la estructura ferroviaria,

para así establecer criterios de Mantenimiento

Integral.

Se deben detectar las necesidades del mante-

nimiento y orientar los objetivos de programas

hacia la solución de los problemas, para lo cual

se debe:

a.- Identificar los defectos.

b.- Determinar las acciones más prioritarias.

c.- Especificar el procedimiento más

recomendable para resolver el problema.

Objetivo: Detectar debilidades de mantenimiento

y establecer criterios de Mantenimiento Integral.

Meta: Detectar las necesidades de

Mantenimiento y orientar los objetivos

del programa hacia la solución de problemas.

Metodología: Impartir instrucción conceptual.

Producto: Lineamientos para establecer métodos

y técnicas a utilizar en un programa de

mantenimiento.

Logística para el mantenimiento de la vía férrea.

El mantenimiento de la vía férrea debe progra

marse, a menos que sea un defecto de la vía

que tenga que corregirse de inmediato.

En todo caso y debido a que los materiales

ferroviarios en Venezuela, son de importación

y los que no, de producción muy especializada

y limitada, y debido a la escasa demanda del

mercado ferroviario, se debe mantener una

cantidad, determinada por el ciclo de vida de

cada uno de los componentes y accesorios, así

como una cantidad adicional para cubrir

reemplazos por accidentes, o por deterioro

prematuro.

Previsiones para cubrir emergencias o paradas no programadas:

a.- Mantener una logística para la resolución de fallas imprevistas en cuanto a la reserva del material, su disponibilidad inmediata, su trasla- do y el personal disponible para una resolución del problema, así como de los equipos auxiliares de trabajo.

b- Mantener una logística en cuanto a la prepa-

ración continua del personal utilizado en las tareas del mantenimiento .

c.- Mantener una logística en cuanto a la comuni cación inmediata entre los que reportan el defecto de la vía y los que ejecutan la tarea de resolver el problema.

d.- Mantener una logística para el suministro de alojamiento y manutención del personal involucrado en las emergencias.

Planificación del mantenimiento.

Planificación:

El mantenimiento de la vía férrea se debe

planificar a través de la organización del mismo,

debe analizarse y estudiarse cuidadosamente,

considerando sus particularidades específicas.

Estas son: a.- Unidades de mantenimiento: Son las respon sables directas de la ejecución. b.- Tecnología del mantenimiento: Si es manual o automatizado. c.- Régimen de trabajo: Días hábiles, días feriados,

días continuos y horarios.

d.- Tipos de producción del trabajo:

Rendimiento por longitud / horas o días

Rendimiento por clase de material ferroviario

Rendimiento por hora disponible, etc.

e.- Calificación de la fuerza de trabajo:

Calificación del personal requerido para el mantenimiento ( labor directa y labor indirecta ).

f.- Medios técnicos disponibles: Material Ferro-

viario, equipos y personal de apoyo externo (mecánicos, electricistas, servicios de combus-

tibles, lubricantes y grasas, soldadores, etc.).

Tipos de mantenimiento según su estructura organizativa

a.- Mantenimiento Centralizado.

b.- Mantenimiento Descentralizado.

c.- Mantenimiento Mixto

a.1.- Mantenimiento Centralizado:

Es la centralización completa de todas las

actividades de mantenimiento en una sola unidad

organizativa.

a.- Ventajas:

Todos los recursos materiales, humanos y

técnicos para el mantenimiento se concentran en un solo lugar y pueden ser trasladados más rápidamente hacia los objetivos críticos.

b .- Desventajas:

El área responsable por el mantenimiento no se siente responsable sobre la disponibilidad del material ferroviario y del equipo técnico y, tiende a justificar los incumplimientos, con la falta de disponibilidad de los recursos.

b.1- Mantenimiento Descentralizado:

Este sistema prevé que la ejecución de todos los trabajos de mantenimiento, se realicen con el personal propio de cada unidad. Y se subordina a la dirección de la misma, y la dirección de mantenimiento de la Gerencia se encarga de funciones como supervisión, control, diseño y modernización de equipos tecnológicos.

a.- Ventajas:

El personal de mantenimiento de equipos se identifica y familiariza más con el equipamiento del Taller, la solución de los problemas se acomete con mayor rapidez y, el personal del mantenimiento de las vías se responsabiliza con la disponibilidad, el mantenimiento y la reparación de la vía férrea.

 

b.- Desventajas:

El incremento de los medios técnicos, mayor

dificultad para el control de la actividad y que en

determinados momentos se priorizan otras

gestiones sobre el mantenimiento de las vías

férreas.

c.1.- Mantenimiento Mixto:

Este sistema trata de eliminar las desventajas de

los sistemas antes descritos y se inclina hacia el

sistema descentralizado con ligeras modificacio

nes. En este sistema, las unidades de talleres y

de la vía férrea, mantienen sus propios talleres y

su personal de mantenimiento, pero con la

diferencia que el Taller Central de Mantenimiento

de Equipos, ejecuta las reparaciones mayores

de los equipos de la vía férrea, además de los

propios de sus responsabilidades.

Funciones de Mantenimiento.

a.- Definir la política de mantenimiento de la vía férrea y sus equipos.

b.- Mantener la disponibilidad de los equipos de apoyo para la vía férrea.

c.- Mantener la disponibilidad operativa de la vía férrea.

Sistemas de mantenimiento de la vía férrea.

a.- Mantenimiento Preventivo.

b.- Mantenimiento Correctivo.

c.- Nuevas concepciones de mantenimiento.

a.- Mantenimiento Preventivo:

Es un sistema en el cual las actividades de

mantenimiento se realizan de forma planificada,

y sus objetivos son mantener al equipo o

sistema trabajando en las condiciones

establecidas para el proceso, alargando los

tiempos de fallas y disminuyendo los tiempos de

paradas al menor costo posible.

a.1.1.- Mantenimiento Predictivo: Es el que se ejecuta a intervalos de tiempo predeterminados (en base a inspecciones por condición de la vía).

Su objetivo es el monitoreo de los equipos o de la vía férrea, para detectar las variaciones en sus parámetros de funcionamiento, que pudieran provocar una falla sin desarmar los mismos, tomándose las medidas correctivas en el momento más adecuado.

a.-Ventajas del mantenimiento preventivo: 1.- Elevar la confiabilidad y seguridad de los sistemas. 2.- Disminuir el consumo de repuestos. 3.- Evitar desmontajes innecesarios. 4.-Disminuir el número de reparaciones, el tiempo de los servicios de mantenimiento y los tiempos de parada de los sistemas

b.- Desventajas: 1.- Elevados costos iniciales por la compra de instrumentos y laboratorios especiales.

2.- Necesidad de una alta calificación del per sonal y de los inspectores y de los supervisores.

b.1.- Mantenimiento correctivo:

Es un sistema en el cual las actividades de mantenimiento se realizan después de ocurrida una falla.

Se aplica cuando la falla es imprevista, o cuando el equipo o sistema no puede ser detenido para un mantenimiento preventivo, debido a sus características tecnológicas o en condiciones de funcionamiento, y no sea factible ni económica la realización de trabajos de mantenimiento hasta que ocurra la falla.

c.1.- Nuevas concepciones de mantenimiento:

a.- Mantenimiento Productivo Total (MPT)

Es un sistema moderno que se basa en el concepto de la participación de todos los involucrados en las operaciones y en el mantenimiento propio, aprovechando los tiempos de parada.

Esto, sólo se logra, con la coordinación ajustada entre el Plan de Mantenimiento de la Vía Férrea y el Plan de Operaciones.

b.- Mantenimiento Total de Calidad (TQ-Main), Total Quality Maintenance:

Es también uno de los novedosos sistemas de mantenimiento, que vincula la actividad del mantenimiento al trabajo, con las Normas ISO de Calidad, utilizando principios de Mejoramiento Continuo de los procesos, en función de los objetivos de las unidades.

Para finalizar:

La vía férrea es la columna vertebral del sistema

ferroviario, por lo tanto, es necesario que se le

dedique tiempo y esfuerzo para aumentar la

Disponibilidad Física de ella, para el tráfico de los

trenes bien sea de carga o de pasajeros, en

condiciones óptimas de seguridad, eficiencia y

calidad y, los parámetros geométricos nivelación,

alineación, peralte y ancho de vía, definirán su

nivel de competitividad con el modo de transporte

carretero.

Muchas gracias por escucharme, pero actúen

en bien de ese enorme gigante dormido, que es la vía férrea y sus parámetros geométricos

SI NO HAY MANTENIMIENTO DEL TRAZADO GEOMETRICO DE LA VÍA FERREA, CONTINUARAN LOS DEFECTOS SIN CORREGIRSE Y LOS CONSECUENTES DAÑOS

VII SEMINARIO VENEZOLANO DE FERROCARRILES Y METROS

16 Y 17 de noviembre de 2.011