Funicular

Un funicular ( / f juː ˈ n ɪ k j ʊ l ər , f ( j ) ʊ -, f ( j ) ə -/ few- NIK -yoo-lər, f(y)uu-, f(j)ə- ) ^[1] es un tipo de sistema de ferrocarril por cable que conecta puntos a lo largo de una vía férrea colocada en una pendiente pronunciada . El sistema se caracteriza por dos vagones contrapesados ​​(también llamados coches o trenes) unidos permanentemente a los extremos opuestos de un cable de arrastre, que está enrollado sobre una polea en el extremo superior de la vía. ^{[2] [3]} El resultado de tal configuración es que los dos vagones se mueven sincrónicamente: cuando uno asciende, el otro desciende a la misma velocidad. Esta característica distingue a los funiculares de los ascensores inclinados , que tienen un solo vagón que se arrastra cuesta arriba. ^{[2] [3] [4]}

El término funicular deriva del latín funiculus , diminutivo de funis , que significa ‘cuerda ’ . ^[5]

En un funicular, ambos vagones están conectados permanentemente a los extremos opuestos del mismo cable, conocido como cuerda de arrastre ; esta cuerda de arrastre pasa por un sistema de poleas en el extremo superior de la línea. Si la vía del tren no es perfectamente recta, el cable se guía a lo largo de la vía mediante poleas , poleas sin motor que simplemente permiten que el cable cambie de dirección. Mientras un vagón es tirado hacia arriba por un extremo de la cuerda de arrastre, el otro vagón desciende la pendiente por el otro extremo. Dado que el peso de los dos vagones está contrapesado (excepto el peso de los pasajeros), no se necesita ninguna fuerza de elevación para moverlos; el motor solo tiene que levantar el propio cable y el exceso de pasajeros, y proporcionar la energía perdida por la fricción de las ruedas de los vagones y las poleas. ^{[2] [6]}

Para comodidad de los pasajeros, los vagones del funicular a menudo (aunque no siempre) se construyen de manera que el piso de la cubierta de pasajeros sea horizontal y no necesariamente paralelo a la vía inclinada.

En algunas instalaciones, los vagones también están unidos a un segundo cable –el cable de remolque inferior– que pasa por una polea situada en la parte inferior de la pendiente. En estos diseños, una de las poleas debe estar diseñada como rueda tensora para evitar que los cables se aflojen. Una ventaja de este tipo de instalación es que el peso del cable se reparte de forma equilibrada entre los vagones, por lo que el motor ya no necesita utilizar ninguna fuerza para levantar el cable. Esta práctica se utiliza en funiculares con pendientes inferiores al 6%, funiculares que utilizan trineos en lugar de vagones o cualquier otro caso en el que no se garantiza que el vagón que desciende siempre pueda sacar el cable de la polea situada en la estación situada en la parte superior de la pendiente. ^[7] También se utiliza en sistemas donde la sala de máquinas está ubicada en el extremo inferior de la vía (como la mitad superior del tranvía Great Orme ); en tales sistemas, el cable que pasa por la parte superior de la pendiente sigue siendo necesario para evitar que los vagones se deslicen por la pendiente. ^[8]

En la mayoría de los funiculares modernos, ninguno de los dos vagones está equipado con un motor propio. En su lugar, la propulsión la proporciona un motor eléctrico en la sala de máquinas (normalmente en el extremo superior de la vía); el motor está conectado a través de una caja de cambios reductora de velocidad a una gran polea (una rueda motriz ) que controla el movimiento del cable de tracción mediante fricción. Algunos de los primeros funiculares se impulsaban de la misma manera, pero utilizando máquinas de vapor u otros tipos de motores. La rueda motriz tiene dos ranuras: después de la primera media vuelta alrededor de ella, el cable vuelve a través de una polea auxiliar. Esta disposición tiene la ventaja de tener el doble de área de contacto entre el cable y la ranura, y de devolver el cable que se mueve hacia abajo en el mismo plano que el que se mueve hacia arriba. Las instalaciones modernas también utilizan revestimientos de alta fricción para mejorar la fricción entre las ranuras de la rueda motriz y el cable. ^{[6] [9] [10]}

Para casos de emergencia y servicio, en la sala de máquinas se utilizan dos juegos de frenos: el freno de emergencia se acciona directamente sobre la rueda motriz y el freno de servicio está montado en el eje de alta velocidad del engranaje. En caso de emergencia, los vagones también están equipados con frenos de riel accionados por resorte y de apertura hidráulica. ^[10]

Los primeros frenos de pinza para funiculares que sujetaban cada lado de la corona del riel fueron inventados por los empresarios suizos Franz Josef Bucher y Josef Durrer e implementados en el funicular Stanserhorn  [de] , inaugurado en 1893. ^{[11] [12] El} sistema de cremallera y piñón Abt también se utilizó en algunos funiculares para controlar la velocidad o el frenado de emergencia. ^{[2] [6]}

Muchos de los primeros funiculares se construyeron utilizando tanques de agua debajo del piso de cada vagón, que se llenaban o vaciaban hasta que se lograba el desequilibrio suficiente para permitir el movimiento, y algunos de estos funiculares todavía existen y funcionan de la misma manera. El vagón en la cima de la colina se carga con agua hasta que es más pesado que el vagón en la parte inferior, lo que hace que descienda la colina y tire del otro vagón hacia arriba. El agua se drena en la parte inferior y el proceso se repite con los vagones intercambiando roles. El movimiento es controlado por un guardafrenos que utiliza la manija del freno del sistema de piñón y cremallera acoplado a la cremallera montada entre los rieles. ^{[2] [6]}

El funicular de Bom Jesus, construido en 1882 cerca de Braga ( Portugal ), es uno de los sistemas existentes de este tipo. Otro ejemplo, el funicular de Friburgo (Suiza), construido en 1899 ^[13], es de particular interés, ya que utiliza aguas residuales procedentes de una planta de tratamiento de aguas residuales situada en la parte alta de la ciudad. ^[14]

Algunos funiculares de este tipo fueron posteriormente adaptados a la energía eléctrica. Por ejemplo, el Giessbachbahn en el cantón suizo de Berna , inaugurado en 1879, funcionaba originalmente con agua de lastre. En 1912, su suministro de energía fue reemplazado por un motor hidráulico accionado por una turbina Pelton . En 1948, este a su vez fue reemplazado por un motor eléctrico. ^[2]

Hay tres diseños principales de rieles utilizados en los funiculares; dependiendo del sistema, la plataforma de la vía puede constar de cuatro, tres o dos rieles.

• Los primeros funiculares se construyeron con un diseño de cuatro raíles, con dos vías paralelas independientes y plataformas de estación separadas en ambos extremos para cada vehículo. Las dos vías se colocan con suficiente espacio entre ellas para que los dos vagones pasen en el punto medio. Si bien este diseño requiere la mayor superficie de tierra, también es el único diseño que permite que ambas vías sean perfectamente rectas, sin necesidad de poleas en las vías para mantener el cable en su lugar. Ejemplos de funiculares de cuatro raíles son el Duquesne Incline en Pittsburgh, Pensilvania , y la mayoría de los ferrocarriles de acantilados en el Reino Unido.
• En los sistemas de tres carriles, el carril central es compartido por ambos vagones, mientras que cada vagón circula por un carril exterior diferente. Para permitir que los dos vagones pasen en el punto medio, el carril central debe dividirse brevemente en dos, formando un bucle de paso . Estos sistemas son más estrechos y requieren menos carriles para su construcción que los sistemas de cuatro carriles; sin embargo, siguen requiriendo plataformas de estación separadas para cada vehículo. ^[2]
• En un trazado de dos carriles, ambos vagones comparten toda la vía, excepto en el bucle de paso en el medio. Este trazado es el más estrecho de todos y necesita sólo un único andén en cada estación (aunque a veces se construyen dos andenes: uno para subir y otro para bajar). Sin embargo, el bucle de paso requerido es más complejo y costoso de construir, ya que deben instalarse sistemas especiales de desvío para garantizar que cada vagón siempre entre en la vía correcta en el bucle. Además, si se utiliza un bastidor para frenar, dicho bastidor se puede montar más alto en los trazados de tres y cuatro carriles, lo que lo hace menos sensible a la obstrucción en condiciones de nieve en comparación con el trazado de dos carriles. ^[7]

Algunos sistemas de funiculares utilizan una combinación de diferentes diseños de vías. Un ejemplo de esta disposición es la mitad inferior del Great Orme Tramway , donde la sección "por encima" del bucle de paso tiene un diseño de tres carriles (cada par de carriles adyacentes tiene su propio conducto por el que pasa el cable), mientras que la sección "por debajo" del bucle de paso tiene un diseño de dos carriles (con un solo conducto compartido por ambos vagones). Otro ejemplo es el Peak Tram en Hong Kong , que tiene en su mayor parte un diseño de dos carriles, excepto por una corta sección de tres carriles inmediatamente cuesta arriba del bucle de paso.

Algunos funiculares de cuatro raíles tienen sus vías entrelazadas por encima y por debajo del circuito de paso; esto permite que el sistema sea casi tan angosto como un sistema de dos raíles, con una única plataforma en cada estación, al tiempo que elimina la necesidad de los costosos empalmes a ambos lados del circuito de paso. El Hill Train en el Legoland Windsor Resort es un ejemplo de esta configuración.

En el caso de funiculares de dos carriles, existen diversas soluciones para garantizar que un vagón siempre entre en la misma vía en el bucle de paso.

Una de esas soluciones consiste en instalar desvíos en cada extremo del circuito de paso. Estos desvíos se mueven hasta la posición deseada mediante las ruedas del vagón durante los movimientos de seguimiento (es decir, alejándose del circuito de paso); este procedimiento también establece la ruta para el siguiente viaje en la dirección opuesta. El tranvía Great Orme es un ejemplo de un funicular que utiliza este sistema.

Otro sistema de desvío, conocido como cambio Abt, no implica ninguna pieza móvil en la vía. En su lugar, los vagones están construidos con un diseño de juego de ruedas poco convencional : las ruedas exteriores tienen bridas en ambos lados, mientras que las ruedas interiores no tienen bridas (y suelen ser más anchas para permitirles rodar sobre los desvíos con mayor facilidad). Las ruedas de doble brida mantienen los vagones ligados a un raíl específico en todo momento. Un vagón tiene las ruedas con bridas en el lado izquierdo, por lo que sigue el raíl más a la izquierda, lo que lo obliga a pasar por la rama izquierda del bucle de paso; de manera similar, el otro vagón las tiene en el lado derecho, lo que significa que sigue el raíl más a la derecha y pasa por la rama derecha del bucle. Este sistema fue inventado por Carl Roman Abt e implementado por primera vez en el funicular de Lugano Città–Stazione en Suiza en 1886; ^[2] desde entonces, el desvío Abt ha ganado popularidad y se ha convertido en un estándar para los funiculares modernos. ^[9] La falta de partes móviles en la pista hace que este sistema sea rentable y confiable en comparación con otros sistemas.

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  Los dos vagones de la mitad superior del tranvía Great Orme se cruzan en un circuito de paso controlado por interruptores.
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  Juego de ruedas de un funicular de dos carriles con sistema de desvíos Abt

La mayoría de los funiculares tienen dos estaciones, una en cada extremo de la vía. Sin embargo, algunos sistemas se han construido con estaciones intermedias adicionales . Debido a la naturaleza de un sistema de funicular, las estaciones intermedias suelen construirse simétricamente respecto del punto medio; esto permite que ambos vagones paren simultáneamente en una estación. Entre los ejemplos de funiculares con más de dos estaciones se incluyen el teleférico de Wellington en Nueva Zelanda (cinco estaciones, incluida una en el bucle de paso ) ^[15] y el Carmelit en Haifa , Israel (seis estaciones, tres a cada lado del bucle de paso). ^[16]

También existen algunos funiculares con estaciones ubicadas asimétricamente. Por ejemplo, el funicular de Petřín en Praga tiene tres estaciones: una en cada extremo y una tercera (Nebozízek) a poca distancia del bucle de paso. ^[17] Debido a esta disposición, los vagones se ven obligados a hacer una parada técnica a poca distancia del bucle de paso también, con el único propósito de permitir que el otro vagón se detenga en Nebozízek.

Desde la década de 1820 se han construido numerosos sistemas de funiculares que arrastran sus vagones por pendientes inclinadas. En la segunda mitad del siglo XIX surgió el diseño de un funicular como sistema de transporte. Este sistema era especialmente atractivo en comparación con los demás sistemas de la época, ya que el contrapeso de los vagones se consideró una solución económica. ^[2]

La primera línea de los funiculares de Lyon ( Funiculaires de Lyon ) se inauguró en 1862, seguida de otras líneas en 1878, 1891 y 1900. El funicular de la colina del castillo de Budapest se construyó entre 1868 y 1869, y su primera prueba tuvo lugar el 23 de octubre de 1869. El funicular más antiguo que funciona en Gran Bretaña data de 1875 y se encuentra en Scarborough , Yorkshire del Norte. ^[18] En Estambul , Turquía, el Tünel ha estado en funcionamiento continuo desde 1875 y es tanto el primer funicular subterráneo como el segundo ferrocarril subterráneo más antiguo. Siguió funcionando con una máquina de vapor hasta que fue llevado a renovación en 1968. ^[19]

Hasta finales de la década de 1870, el funicular de cuatro carriles y vías paralelas era la configuración habitual. Carl Roman Abt desarrolló el cambio de vía Abt, que permitió el diseño de dos carriles, que se utilizó por primera vez en 1879, cuando se inauguró el funicular de Giessbach en Suiza . ^[7]

En Estados Unidos, el primer funicular que utilizó un diseño de dos carriles fue el Telegraph Hill Railroad en San Francisco, que estuvo en funcionamiento desde 1884 hasta 1886. ^[20] El Mount Lowe Railway en Altadena, California, fue el primer ferrocarril de montaña en Estados Unidos en utilizar el diseño de tres carriles. Los diseños de tres y dos carriles redujeron considerablemente el espacio necesario para construir un funicular, lo que redujo los costos de nivelación en las laderas de las montañas y los costos de propiedad de los funiculares urbanos. Estos diseños permitieron un auge de los funiculares en la segunda mitad del siglo XIX.

En la actualidad, el funicular más antiguo y empinado de los Estados Unidos en uso continuo es el Monongahela Incline, ubicado en Pittsburgh, Pensilvania . La construcción comenzó en 1869 y se inauguró oficialmente el 28 de mayo de 1870 para uso de pasajeros. El Monongahela Incline también tiene la distinción de ser el primer funicular en los Estados Unidos para uso estrictamente de pasajeros y no de carga. ^[21]

En 1880 el funicular del Vesubio inspiró la canción popular italiana Funiculì, Funiculà . Este funicular fue destruido repetidamente por erupciones volcánicas y abandonado después de la erupción de 1944. ^[22]

Según el Libro Guinness de los Récords , el funicular público más pequeño del mundo es el Fisherman's Walk Cliff Railway en Bournemouth , Inglaterra, que tiene 39 metros (128 pies) de largo. ^{[23] [24]}

Stoosbahn en Suiza, con una pendiente máxima del 110% (47,7°), es el funicular más empinado del mundo. ^[25]

El ferrocarril Lynton and Lynmouth Cliff Railway , construido en 1888, es el funicular impulsado por agua más largo y empinado del mundo. Sube 152 metros (499 pies) en vertical con una pendiente del 58 %. ^[26]

La ciudad de Valparaíso en Chile llegó a contar con 30 ascensores funiculares . El más antiguo de ^ellos data de 1883. Quedan 15, casi la mitad en funcionamiento, ^{y otros} en diversas etapas de restauración.

El Carmelit en Haifa , Israel, con seis estaciones y un túnel de 1,8 km (1,1 mi) de largo, es considerado por el Libro Guinness de los Récords como el " metro menos extenso " del mundo. ^[16] Técnicamente, es un funicular subterráneo.

El ferrocarril colgante de Dresde ( Dresden Schwebebahn ), que cuelga de un raíl elevado, es el único funicular suspendido del mundo. ^[27]

El funicular de Friburgo es el único del mundo que funciona con aguas residuales. ^[14]

Se dice que el tren de alta velocidad Linth-Limmern , capaz de mover 215 t, tiene la mayor capacidad. ^[28]

Algunos ascensores inclinados se denominan incorrectamente funiculares. En un ascensor inclinado, las cabinas funcionan de forma independiente en lugar de en pares interconectados y se elevan cuesta arriba. ^[3]

Un ejemplo notable es el Funicular de Montmartre de París . Su nombre formal es una reliquia de su configuración original, cuando sus dos carros operaban como un par interconectado y contrapesado, moviéndose siempre en direcciones opuestas, cumpliendo así con la definición de funicular. Sin embargo, el sistema ha sido rediseñado desde entonces y ahora utiliza dos carros que operan independientemente y que pueden ascender o descender cada uno según la demanda, lo que lo califica como un ascensor de doble inclinación; el término "funicular" en su título se mantiene como una referencia histórica. ^{[4] [29] [30]}

• La definición del diccionario de funicular en Wikcionario