Vehículo de carretera y ferrocarril

Un vehículo de carretera-ferrocarril o un vehículo ferrocarril-carretera es un vehículo de modo dual que puede operar tanto en vías ferroviarias como en carreteras . ^{[1] [2]} También se conocen como vehículos de dos vías ( en alemán : Zweiwegefahrzeug ), ^[3] hi-rail (de autopista y ferrocarril , o variaciones como high-rail, HiRail, Hy-rail ^{[ verificación fallida ]} ), ^[4] y vehículos de ferrocarril y carretera . ^[5]

A menudo son vehículos de carretera transformados , que mantienen sus ruedas normales con neumáticos de goma , pero equipados con ruedas de acero con bridas adicionales para circular sobre raíles. La propulsión se realiza normalmente a través de neumáticos convencionales, siendo las ruedas con bridas de libre rodadura, que se utilizan para mantener el vehículo sobre los raíles; las ruedas de los raíles se elevan y bajan según sea necesario. También hay vehículos de carretera-ferrocarril construidos especialmente. En el caso de los trenes jeep , las ruedas de carretera se sustituyen directamente por ruedas de ferrocarril. Los vehículos con neumáticos necesitan zonas especiales, como pasos a nivel, para cambiar de modo. Los ingenieros chinos han propuesto y modelado un vehículo sobre orugas en lugar de ruedas de carretera, que permite cambiar de modo en cualquier lugar sin necesidad de utilizar un paso a nivel. ^[6]

La mayoría de estos vehículos se utilizan para el mantenimiento de la vía férrea durante las posesiones de ingeniería de la línea, cuando una sección de la línea se entrega para mantenimiento y se bloquea el ingreso de trenes operativos a la sección. Los vehículos ferroviarios de uso militar aprovechan las vías férreas intactas para la locomoción o se utilizan como locomotoras de emergencia. El uso como autobuses de pasajeros es poco común y en su mayoría experimental. Los vehículos ferroviarios de mantenimiento pueden conducirse por carreteras hasta cerca del sitio y luego convertirse en un vehículo ferroviario para el viaje final al lugar de trabajo. Esto evita las maniobras complejas que estarían asociadas con un vehículo de carretera que accede a un lugar de trabajo que no está cerca de una carretera. Dado que normalmente son vehículos de carretera convertidos, no se desempeñarían bien en una colisión con material rodante pesado y, por lo tanto, normalmente solo pueden circular por vías férreas bajo una posesión de ingeniería, cuando la línea está cerrada al tráfico normal. Generalmente están diseñados para estar aislados, por lo que no activan los circuitos de señalización ferroviaria . Sin embargo, algunos operadores ferroviarios prefieren que no estén aislados para que sean detectables por los sistemas de seguridad del tren . Estos últimos operadores normalmente los utilizan en líneas remotas sin barreras, etc.

Uno de los primeros promotores del sistema de carretera y ferrocarril fue el general de brigada Robert Stronach, parte de una empresa llamada Roadrails Ltd fundada alrededor de 1920. Roadrails Ltd poseía una serie de patentes relacionadas con vehículos que podían circular por carretera o por ferrocarril. ^[7] La ​​idea era que los rieles ofrecían una menor resistencia a la rodadura mientras que las carreteras ofrecían un mayor esfuerzo de tracción, y la combinación permitiría transportar mayores cargas o transportar cargas en pendientes más pronunciadas, reduciendo así un importante coste de construcción de un ferrocarril. En 1922, Stronach patentó un tractor de carretera y ferrocarril que podía circular por carretera o tener un juego de ruedas delanteras de ferrocarril levantadas hacia abajo para permitirle transportar una carga sobre rieles, guiado por los rieles pero impulsado por las ruedas traseras de la carretera. Un tractor de carretera y ferrocarril de este tipo que se parecía a un camión de carretera normal fue parte de la Exposición del Imperio Británico de 1924 en Wembley, donde transportó autocares por el área de exposición. ^[8]

Un problema con el tractor de carretera-ferrocarril era la marcha atrás mientras estaba sobre los raíles, pero la capacidad de elevar el bogie y cambiar al modo de carretera le permitió circular alrededor del tren. En su asamblea general anual de 1923, dijeron que su nuevo método para convertir de carretera a ferrocarril ahora sólo tomaba 2 minutos. Estaban "completando diseños para un tipo de oruga" y de otro tipo para el servicio de tranvía. ^[9]

Lamentablemente, Roadrails Ltd se centró más tarde en locomotoras que solo se desplazaban por raíles, pero que utilizaban ruedas de carretera para tracción a ambos lados de la vía, y se alejó del estilo de vehículo que se mostró en la Exposición con su utilidad en patios de fábrica, astilleros, etc., donde podía funcionar en carretera o en raíles. Se construyó una rama "carretera-raíl" en Sudáfrica, que utilizaba dos locomotoras carretera-raíl, ambas convertidas a partir de motores de tracción a vapor. Una podía utilizarse en carretera o en raíles, pero la otra utilizaba una patente de Dutton (véase Tractores carretera-raíl sudafricanos Dutton ), por la que un vehículo ferroviario utilizaba tracción por ruedas de carretera, es decir, necesitaba tanto carretera como raíles para funcionar. Al final, el experimento no tuvo éxito y la rama volvió a utilizar motores de vapor normales alrededor de 1927, y Roadrails Ltd se cerró aproximadamente al mismo tiempo.

El BAD-2 fue un vehículo blindado anfibio experimental soviético producido por primera vez en 1932, que también podía circular por vías ferroviarias. ^[10] El cambio al modo ferroviario tardaba 30 minutos.

A partir de 1933 se fabricaron pequeñas cantidades de FAI-ZhD . ^[11] La FAI-ZhD era una modificación de la FAI para uso ferroviario adicional. La velocidad sobre raíles era de 85 km/h hacia delante y 24 km/h hacia atrás. La velocidad en carretera era de 40 km/h. El cambio de modos le llevaba a la tripulación 30 minutos.

A partir de 1933, el Imperio japonés comenzó a producir el Sumida M.2593 . ^[12] Era un vehículo blindado de 7,7 toneladas con cañón de 10 mm y 6 ruedas. Las ruedas de carretera podían sustituirse por ruedas con bridas para ferrocarriles. Su velocidad era de 40 km/h en carretera y de 60 km/h en raíles. ^[13]

El Tipo 95 So-Ki fue una tanqueta producida en el Imperio japonés entre 1935 y 1943. ^[14] Tenía orugas de tanque para desplazamiento terrestre y ruedas retráctiles con pestaña para ferrocarriles. Cambiar de modo ferroviario a terrestre tomaba un minuto, y cambiar de modo terrestre a ferrocarril tomaba tres minutos. Además, las ruedas con pestaña podían ajustarse para vías ferroviarias de ancho estrecho , estándar y ancho . ^[15]

El BTR-40 ZhD era un vehículo blindado de transporte de personal BTR-40 equipado con ruedas adicionales para rieles. ^[16] En 1969, se desarrolló la versión ferroviaria del BTR-40A. ^[17] El reencarrilamiento tardaba entre 3 y 5 minutos. Su velocidad en carretera era de 78 km/h y su velocidad sobre rieles, de 65 km/h.

A lo largo de los años se han hecho intentos de diseñar autobuses y autocares que pudieran circular tanto por carreteras como por vías férreas. Siemens & Halske presentó en 1898 en Berlín un tranvía eléctrico ( en alemán : Straßenbahn-Omnibus ). ^[18] Este vehículo funcionaba con baterías y tenía una autonomía de 6 km.

Se llevaron a cabo algunos intentos en Gran Bretaña durante la década de 1930, en la línea Nickey por LMS , utilizando un Ro-Railer . ^[19]

En la década de 1930, la empresa Evans Products Company de EE. UU. comercializó el Evans Auto-Railer, un autobús diseñado para circular también sobre vías ferroviarias. ^[20] El Evans Auto-Railer también podía transportar mercancías de 2,5 a 3 toneladas y circular por vías húmedas, heladas o cubiertas de nieve. ^[21] En el invierno de 1934-35, una unidad experimental recorrió 4023 km (2500 millas).

A principios de los años 40, el ingeniero Talon desarrolló un sistema en el que un autobús urbano normal circulaba sobre raíles y podía arrastrar un sidecar ligero de vagón de ferrocarril Decauville . El autobús pasaba por una rampa especial hasta los vagones de dos vías, tras lo cual las ruedas delanteras ya no tocaban los raíles, pero el interior de las ruedas dobles traseras permanecía en contacto con la vía. Al menos uno de estos vehículos propulsados ​​por gas de madera se utilizó en el verano de 1943 en la línea ferroviaria de 54 km (34 mi) de longitud de Carcassonne a Quillan. ^[22]

Entre los años 1950 y 1970, la Deutsche Bundesbahn utilizó autobuses llamados Schi-Stra-Bus  [de] , que podían equiparse con bogies separados en diferentes zonas.

Entre 1967 y 1968, se transformaron dos autobuses diésel de Red Arrow Lines para que también pudieran circular sobre rieles. ^{[23] [24]} Este experimento no tuvo éxito porque los requisitos para los vagones de ferrocarril y los vehículos de carretera eran demasiado diferentes.

En 1983, el Consejo del Gran Londres consideró invertir 230.000 libras en el autobús-ferrocarril Lucas , que podría circular por carreteras y vías férreas. ^[25] El concepto original fue desarrollado por trabajadores de Lucas Aerospace en la década de 1970. En 1980-1981, el grupo de trabajadores construyó un prototipo a partir de un autobús Bristol de segunda mano. ^[25] El entusiasmo surgió de la oportunidad de reducir los costes de producción de vehículos ferroviarios mediante la integración parcial de piezas de autobús. ^[25] Se debían resolver dos desafíos: las consecuencias de la colisión con vehículos ferroviarios mucho más pesados ​​y la supervisión de la transición de la carretera al ferrocarril. ^[25]

Los autobuses ferroviarios también fueron desarrollados en Japón, por JR Hokkaido en 2002, bajo el nombre de DMV (Dual Mode Vehicle). ^[26] El modelo DMV920 ya no usaba bogies externos ; los dos ejes que se transportan solo se bajan sobre el único riel. Un vehículo de prueba (DMV901) comenzó las pruebas en enero de 2004 y el DMV911/912 comenzó en septiembre de 2005. Las pruebas adicionales comenzaron el 4 de abril de 2007, en la línea Senmo entre Mokoto y Hama-koshimizu . Un tramo es de Hama-koshimizu a Mokoto (unos 11 km) como un viaje en tren y Mokoto a Hama-koshimizu como un autobús de pasajeros (unos 25 km). El DMV920 se completó en junio de 2008 con una capacidad de 28 pasajeros. ^[27] Asa Kaigan Railway comenzó a fabricar autobuses de modo dual el 25 de diciembre de 2021. ^[28]

En el ferrocarril de Abilene y Smoky Valley , se utiliza el autobús hidráulico Silver Flyer Rail Bus para excursiones, que puede viajar tanto por carretera como por tren. ^{[29] [30]}

En 2022, la SNCF presentó el concepto de FLEXY, un transbordador autónomo totalmente eléctrico carretera-ferrocarril para zonas de baja densidad de población. ^{[31] [32]} Los primeros experimentos están previstos para 2024.

Evans Auto-Railer fue pionero en los EE. UU. en las décadas de 1930 y 1940. ^[33] Evans parece haber producido todas las adaptaciones de vehículos de carretera y ferrocarril para el ejército estadounidense durante la Segunda Guerra Mundial, pero fue rápidamente superado por Fairmont inmediatamente después de la guerra.

Los vehículos de la marca Aries Hyrail se fabrican en Australia desde hace varias décadas. Aries Rail sigue fabricando vehículos Aries Hyrail. ^{[34] [ cita completa requerida ]}

Permaquip, con sede en el Reino Unido, fabrica vehículos ferroviarios y de carretera, remolques y accesorios. ^[35]

Continental Railworks es un fabricante de unidades de conversión de carretera y ferrocarril con sede en Montreal , Canadá, que produce unidades de ferrocarril desde 1997. Sus productos son conocidos por la función de bloqueo/desbloqueo automático y por la fuerza descendente inducida por resorte de caucho que se aplica a los rieles. ^{[36] [ cita completa requerida ]}

Los ingenieros chinos han propuesto y modelado un vehículo sobre orugas en lugar de ruedas, que permite cambiar de modo en cualquier lugar sin necesidad de utilizar un paso a nivel. ^[6]

Vollert Anlagenbau GmbH ha desarrollado un vehículo de carretera-ferrocarril teledirigido no tripulado VLEX para maniobras de hasta 300 t. ^{[37] [38]}

Goldschmidt Sweden, con sede en Suecia, es uno de los principales fabricantes de vehículos bivial-ferroviarios. Su gama abarca vehículos de mantenimiento de catenarias, vehículos de inspección de túneles y puentes, vehículos de medición, vehículos de pulido y soldadura y otras soluciones bivial-ferroviarias personalizadas.

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El RTL es un camión con ruedas de ferrocarril que se puede bajar cuando se opera sobre las vías del tren. Fue desarrollado por primera vez a principios de los años 90 por Australian National y luego perfeccionado en Victoria. La idea era tener una locomotora que pudiera transferirse de una línea secundaria que transportaba principalmente trigo a otra línea secundaria paralela, donde la conexión ferroviaria es muy indirecta. El RTL adolecía de una serie de desventajas. Las cargas se limitaban severamente cuando la vía tenía una pendiente pronunciada. Las ruedas de tracción de caucho resbalaban sobre los rieles de acero cuando estaban mojados. La vida útil de los neumáticos de caucho era bastante corta.

La empresa canadiense Brandt también ha reconvertido grandes cabezas tractoras de camión para utilizarlas como locomotoras que puedan desplazarse por carretera hasta donde se necesiten. Aunque todavía se utilizan principalmente para el mantenimiento permanente de las vías , también pueden emplearse como locomotoras Thunderbird (de rescate) o incluso utilizarse en el servicio normal, donde son adecuadas para operadores más pequeños.

En Alemania del Este se utilizaron algunos tractores Fortschritt ZT 300 en el servicio de carretera y ferrocarril.

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Los vehículos de carretera y ferrocarril también sirven como fuerza motriz para la maniobra (cambio de vía), el proceso de clasificar elementos de material rodante en trenes completos , o viceversa.

En Bélgica, la empresa UCA produce los UCA-TRAC, vehículos de carretera y ferrocarril basados ​​en el chasis de un JCB Load-All (UCA-TRAC B) y un JCB Fastrac (UCA-TRAC F). El UCA-TRAC proporciona tracción mediante sus ruedas de goma y está diseñado para actuar como un vehículo de tracción sobre raíles .

En Australia, Aries Rail fabrica vehículos similares con cargadoras Volvo y manipuladores telescópicos AUSA . Estos vehículos pueden utilizarse para otros fines, como palas o carretillas elevadoras, cuando no circulan sobre rieles.

Estos vehículos suelen tener controles montados en la cabina para el sistema de frenos de aire del ferrocarril , de modo que el conductor puede aplicar y liberar los frenos del tren durante las maniobras de maniobra. Para cargar la manguera de aire de los frenos del tren, es necesario instalar un compresor de aire en el vehículo de carretera y ferrocarril.

El Unimog bivial se utiliza para tareas de mantenimiento y maniobras. ^[39] Puede remolcar hasta 1000 t y operar un cortador de nieve. El Unimog puede circular por anchos de vía estándar y por varios anchos de vía internacionales con sus propias ruedas. La potencia mecánica del motor del Unimog es de 160 kW y alcanza una velocidad de 90 km/h en carretera y 50 km/h sobre raíles. Necesita una superficie nivelada de 5 m de longitud para un cambio de vía/carretera.

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Los vehículos de mantenimiento autopropulsados ​​para el mantenimiento de las vías y para maniobrar vagones son mucho más cómodos de utilizar si pueden trasladarse a la carretera para reposicionarse o para no estorbar. Como se trata de cargas relativamente ligeras, se evitan los problemas que afectan a las locomotoras de transporte por carretera.

Un ejemplo sería una carretilla elevadora equipada con ruedas de ferrocarril y un acoplamiento con el que poder mover uno o dos vagones.

En Bélgica, la empresa UCA bvba ha estado construyendo vehículos de carretera y ferrocarril desde 1981. UCA comenzó con la conversión de WF-trac y MB-trac para usos de tracción ferroviaria. Construyeron tractores para vagones de ferrocarril, locomotoras de maniobras y otros vehículos de carretera y ferrocarril. El más conocido es el UCA-TRAC, basado en el chasis de un JCB Load-All (UCA-TRAC B) y un Fastrac (UCA-TRAC F). El UCA-TRAC proporciona tracción a través de sus ruedas de goma. ^{[ cita requerida ]}

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Los vehículos de carretera y ferrocarril, en particular los utilizados para fines de inspección, han estado involucrados en una serie de incidentes graves, incluidos casos mortales. Se ha estado debatiendo ^{[ se necesita aclaración ]} sobre las normas de mantenimiento e inspección, incluidas la carga y la distribución de la carga, para minimizar el riesgo de fallas.

Los factores que provocan un descarrilamiento incluyen equipos de bloqueo defectuosos, fallas en las ruedas, sistemas de soporte de las ruedas del riel dañados, neumáticos inadecuados y problemas de desnivel o sobrecarga. ^{[ cita requerida ]}

En el Reino Unido, los requisitos técnicos para los vehículos de carretera y ferrocarril son objeto de una norma de la industria ferroviaria (RIS-1530-PLT). En Australia, la Junta de Normas y Seguridad de la Industria Ferroviaria (RISSB) está trabajando con fabricantes y operadores para elaborar una norma australiana que deben cumplir los vehículos de carretera y ferrocarril.

Al circular en modo carretera, los conductores deben tener en cuenta que la dinámica del vehículo se verá alterada debido al aumento de peso en la parte delantera y trasera del chasis. Algunos fabricantes han desarrollado sistemas que permiten almacenar las ruedas de los raíles casi en su totalidad dentro de la carrocería original, desplazando así el centro de masas más cerca de los ejes de carretera. Esto mejora enormemente el rendimiento de conducción del vehículo en carretera.

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