Mantenimiento de vía

El mantenimiento de la vía (comúnmente abreviado como MOW , también conocido como "Mantenimiento permanente de la vía" o "PWM" en Gran Bretaña ^[1] ) se refiere al mantenimiento, la construcción y la mejora de la infraestructura ferroviaria, incluidas las vías , el balasto, la pendiente y la infraestructura de la vía, como señales y carteles. ^[2]

Las vías del ferrocarril constan de varios componentes clave: una plataforma de vía y balasto que forma la base de las vías. Luego, las vías mismas se colocan sobre el balasto, las vías constan de una traviesa de ferrocarril , sujetadores para asegurar los rieles a las traviesas, como clavos o grapas , rieles , que se ensamblan sobre una plataforma de balasto , que a su vez está sobre una plataforma de vía que lo sostiene todo. ^[2]

El balasto es un material que se utiliza para sostener los durmientes y los rieles y mantenerlos en su lugar. También es una parte clave del drenaje a lo largo de las líneas ferroviarias para garantizar la integridad de las vías durante la lluvia y otras condiciones climáticas húmedas. El balasto suele ser piedra triturada . Las piedras deben tener una forma irregular para aumentar la fricción que mantiene las vías en su lugar. ^[3]

Las traviesas de ferrocarril pueden estar hechas de varios materiales: madera, hormigón, acero. La madera es uno de los materiales más antiguos que se utilizan, y es común por su simplicidad y facilidad de uso en la mayoría de las situaciones, así como por su facilidad de conexión a los rieles. Las traviesas de hormigón son deseables en las rutas de alta velocidad, así como en aquellas que se ocupan de trenes inusualmente pesados, como los trenes de carbón de la cuenca del río Powder . En algunas situaciones, como en el túnel de base de San Gotardo , los rieles se fijan directamente al hormigón, lo que elimina la necesidad de traviesas individuales y el balasto que las sostiene. ^[4]

Los rieles que se utilizan hoy en día están hechos de acero, al que se le da su forma final mientras aún está caliente. Los rieles se miden con frecuencia en peso por yarda, como 135 libras (61 kg) por yarda (0,91 m). A mediados y fines del siglo XX, los rieles se solían atornillar entre sí, lo que dio paso a rieles soldados de forma continua que tienen menos juntas. ^[5]

Los rieles se fijan a las traviesas mediante un sujetador. En el caso de las traviesas de madera, se utilizan comúnmente clavos. En el caso de las traviesas de hormigón, no se pueden utilizar clavos y se utilizan otros tipos de sujetadores, como clips. ^[6]

Las inspecciones rigurosas son fundamentales para la seguridad de los ferrocarriles y para descubrir fallas y desgastes en las vías con la suficiente antelación como para poder abordarlas antes de que provoquen un descarrilamiento o se vuelvan tan graves que el trabajo deba realizarse de inmediato, independientemente de si es un momento conveniente para hacerlo. Esta tarea se realiza cada vez más mediante vagones de tren o vehículos especializados que pueden revisar las vías en busca de defectos ocultos, invisibles para el ojo humano, inspeccionando kilómetros de vía al día. ^[7]

En el pasado, esta tarea era realizada a menudo por trabajadores de las vías, a quienes se les asignaban secciones de las vías para mantenerlas, repararlas e inspeccionarlas en busca de fallas. En los Estados Unidos, donde una cuadrilla podía tener la responsabilidad de una distancia significativa, de hasta 10 a 20 millas (16 a 32 km), los trabajadores viajaban en speeders , un pequeño vehículo ferroviario diseñado para que los trabajadores ferroviarios se desplazaran por las vías y que se podía colocar en las vías a mano. ^[8]

Los trenes especializados con el único fin de inspeccionar grandes tramos de vías, como el Doctor Yellow de Japan Railways y el New Measurement Train de Network Rail, son cada vez más utilizados en los planes de inspección de vías. Algunos de estos trenes también son capaces de inspeccionar la infraestructura de electrificación. ^[9]

El sistema ferroviario británico todavía hace uso rutinario de inspecciones visuales por parte de trabajadores que caminan a lo largo de secciones de la vía. ^[10] El personal ferroviario capacitado, "patrulleros", camina a lo largo de las vías del tren en busca de condiciones anormales, pernos sueltos y daños a la infraestructura de la vía, como cercas. ^[11] La frecuencia de las patrullas varía según factores como la velocidad de la vía, la construcción específica de la vía y el tonelaje anual en una ruta. ^[11] Cuando se pronostica un clima cálido, también se implementan "patrullas de clima cálido" adicionales; específicamente buscando dobleces o torceduras , causadas por la expansión de los rieles con el calor. ^[12]

La tarea más fundamental de mantenimiento de la vía es la construcción, reparación y reemplazo de la vía y su balasto y nivelación de soporte. En los primeros días del ferrocarril, esta tarea se completaba casi en su totalidad con trabajo manual. Equipos de hombres, "cuadrillas de sección", eran responsables de secciones específicas de la vía, cada una de aproximadamente 10 a 20 millas (16 a 32 km) de longitud. ^{[8] [13]} Las cuadrillas de sección realizaban manualmente tareas como reemplazar componentes desgastados de la vía, limpiar zanjas y alcantarillas, apisonar el balasto y quitar la nieve y los escombros de los cambios de agujas. ^[13]

Para proyectos de mayor escala, se contrataban equipos especializados para realizar el trabajo. Según Joseph Noble, uno de estos equipos de 110 hombres podía reemplazar 1 milla (1,6 km) de vía en una jornada de trabajo de 10 horas. Incluso en 1924, algunos equipos de reemplazo de vías seguían haciendo el trabajo completamente a mano, y los equipos incluso levantaban los rieles a mano. ^{[14] [15]}

A medida que avanzaba el siglo XX, la sustitución de vías a gran escala se convirtió en una tarea cada vez más mecánica. El extractor de clavos sustituyó a los hombres que sacaban manualmente los clavos de las traviesas. Un equipo de hombres con tenazas para traviesas que quitaban manualmente una traviesa e insertaban una nueva fue reemplazado por un intercambiador de traviesas , y la conducción manual de los clavos utilizando un mazo de clavos fue reemplazada por un hincador de clavos . El ajuste y empaquetado del balasto a mano utilizando palas y horquillas de balasto fue reemplazado por una máquina apisonadora y un regulador de balasto . Las grúas ferroviarias se hicieron cargo de la tarea de levantar componentes pesados ​​de las vías, como traviesas y rieles. ^[14] La mayor parte de este equipo podía ser operado por una sola persona, o un puñado como máximo, lo que reducía drásticamente la cantidad de trabajadores necesarios para llevar a cabo un proyecto. En la década de 1970, un equipo mecanizado de renovación de vías era capaz de reemplazar 400 traviesas en un día promedio, utilizando tan solo 43 hombres. ^[16]

El enfoque de la cuadrilla de sección para el mantenimiento ha desaparecido en los Estados Unidos, y el trabajo rutinario de las vías ahora lo llevan a cabo equipos de trabajadores capacitados y equipados para llevar a cabo tareas específicas, como el reemplazo de traviesas o rieles dañados, que se envían por la red ferroviaria de una empresa. El aumento de la tecnología ha reducido la cantidad de personas necesarias para las importantes tareas de mantenimiento rutinario que las cuadrillas de sección deben realizar y, en algunos casos, eliminó por completo el trabajo. Los trabajadores que usan escobas y palas para limpiar la nieve y el hielo de las ranas de los cambios de vía han sido reemplazados por calentadores de propano para cambios de vía . El mayor uso de rieles soldados continuos ha reducido las juntas que requieren atención y mantenimiento, como verificar si hay pernos sueltos en las placas de unión , que unen los rieles no soldados entre sí en rieles unidos no soldados . ^[2] La excavación y limpieza de zanjas ahora puede ser manejada por trabajadores que usan retroexcavadoras y excavadoras , o por equipo ferroviario especializado que cava la zanja a medida que avanza a lo largo de una vía. ^[17]

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Más allá de las vías, los ferrocarriles a menudo tienen sistemas de señalización expansivos y complicados, que requieren un mantenimiento constante para seguir funcionando. ^[18] El trabajo de los técnicos de señales ferroviarias ha evolucionado significativamente a lo largo de la historia del transporte ferroviario, particularmente en el siglo XX, a medida que las señales avanzaron desde señales de semáforo mecánicas a señales de luz de color eléctricas , y en el siglo XXI, sistemas de protección de trenes cada vez más avanzados como el Sistema Europeo de Control de Trenes , que en instalaciones más avanzadas, elimina equipos como señales de vía y circuitos de vía , confiando en la información de ubicación a través de GSM-R para mantener los trenes separados. ^{[18] [19]} Las señales de semáforo requieren rutinariamente mantenimiento, como aceitar y engrasar los enlaces mecánicos que mueven las señales, rellenar y ajustar las lámparas de aceite en la señal y verificar la capacidad del brazo del semáforo para moverse libremente y moverse a las posiciones correctas. Las señales de luz de color eléctricas requieren el reemplazo de bombillas defectuosas, la verificación de circuitos eléctricos y relés, y el reemplazo de componentes eléctricos averiados. ^[18] El personal de mantenimiento de señales también ayudaría en el cuidado y mantenimiento de los cambios de vía, como la eliminación de residuos que impiden que los cambios se muevan, el aceite y engrase de los motores. ^[18]

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En las líneas ferroviarias que incluyen electrificación mediante un tercer carril o un sistema de catenaria , el mantenimiento de la vía también incluye la instalación, reparación y sustitución de estos sistemas. ^{[20] [21] [22]}

La electrificación de líneas aéreas, si bien es compleja, es una tarea que, con una planificación adecuada, se puede realizar desde trenes en las líneas ferroviarias existentes. British Rail, durante los años 1960-1980, durante proyectos a gran escala para electrificar rutas como la West Coast Main Line y la East Coast Main Line , desarrolló trenes que podían llevar a cabo las diversas tareas, perforar cimientos para los soportes, preparar cemento, levantar estructuras de soporte de acero y colocar el cable de contacto, como si fuera una línea de montaje. ^[22]

La electrificación de una ruta existente puede implicar un trabajo adicional significativo para acomodar el nuevo sistema eléctrico, como cambios o demolición completa y reconstrucción de puentes, marquesinas de estaciones y túneles. Las alternativas a la ampliación de un túnel o la reconstrucción de un puente pueden incluir la reducción de la plataforma de la vía, lo que a su vez reduce la altura de las vías. ^{[23] [24]}

Los cables de contacto tienen una vida útil de alrededor de 20 a 30 años. Más allá de este punto, es muy probable que un cable se rompa y se caiga de la estructura de soporte aérea, así como que se desgasten excesivamente otros componentes que conectan el cable de contacto a la estructura aérea. ^[25] No realizar este mantenimiento puede provocar daños catastróficos tanto en el sistema de cables aéreos como en el equipo del tren, en particular el pantógrafo , incluso a velocidades relativamente bajas. ^[26]

Los árboles y otra vegetación representan un peligro para los cables aéreos: la caída de ramas de árboles puede hacer que los cables se desconecten de la estructura de soporte y se pueden producir arcos eléctricos si la vegetación se acerca demasiado a los cables. ^[24] Esto plantea peligros importantes, desde la luz brillante de un arco eléctrico y el inicio de incendios, así como interrupciones en las operaciones ferroviarias debido a disyuntores disparados y cables caídos. ^[27] El desarrollo y el seguimiento constante de planes para controlar la vegetación cerca de las líneas aéreas es fundamental para viajes ferroviarios seguros e ininterrumpidos. ^[24] Esto generalmente implica la poda de ramas que se han desviado a una distancia predeterminada de los cables, así como la eliminación de árboles que simplemente están demasiado cerca de los cables aéreos y siempre plantearán un problema. ^[24]

• Bailarina gandy
• Mantenimiento de vías férreas
• Inspección de rieles
• Tren de trabajo

• Solomon, Brian (2001). Mantenimiento de ferrocarriles: los hombres y las máquinas que mantienen los ferrocarriles en funcionamiento. Osceola, Wis.: MBI Pub. Co. ISBN 0760309752.OCLC 317898090  .
• Solomon, Brian (2006). Trabajando en el ferrocarril (Primera edición). St. Paul, MN: Voyageur Press. ISBN 978-0-7603-2220-8.
• Semmens, Peter William Brett (1991). Electrifying The East Coast Route (Primera edición). Gran Bretaña: Patrick Stephens Limited. ISBN 0-85059-929-6.
• Ellis, Ian (2010). Enciclopedia británica de ingeniería ferroviaria (segunda edición). Lulu Enterprises Incorporated. ISBN 978-1-4461-8190-4.
• Ferrocarriles británicos (1962). Los ingenieros de señales (cinta de vídeo). Películas de transporte británicas .
• Noble, Joseph A. (1964). De la cabina al furgón de cola: cincuenta años de ferrocarriles (primera edición). Prensa de la Universidad de Oklahoma.
• «Niveles y modos ETCS». transport.ec.europa.eu . Comisión Europea. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2023 . Consultado el 27 de noviembre de 2023 .
• Keenor, Garry (2021). Electrificación de líneas aéreas para ferrocarriles (sexta edición).
• Middleton, William D. (abril de 1972). "El ingeniero asistente de división". Trenes . No. 4. AC Kalmbach.
• Morgan, William T. (agosto de 1979). "Gandy bailando en Kamki Tacho". Trenes . N.º 8. AC Kalmbach. págs. 20-21.
• Urquhart, Leonard Church; Babcock, John B. (1940). "Sección 2 - Ingeniería de ferrocarriles y carreteras". Manual de ingeniería civil (2.ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill Book Company, Inc.
• Rosbotham, TH; Hall, IJ (1960). Overhead Equipment: Erection (PDF) (Informe). Ferrocarriles británicos. Archivado desde el original (PDF) el 10 de noviembre de 2020. Consultado el 22 de diciembre de 2023 .

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