VIAS, FERROCARRILES y TELEFERICOS

sábado, 29 de noviembre de 2008

RESISTENCIA DEL RIEL A LAS CARGAS ESTÁTICAS.

En cualquier caso, si W es el momento resistente del riel, la tensión de trabajo de este debida a la acción de la carga estática de las ruedas estará dada por la siguiente expresión:Para los tipos de rieles usuales, la carga de trabajo o resistente de los rieles esta generalmente comprendida entre los valores de 7.5 y 10 [kg/mm2]

Si bien tales cargas parecen moderadas se debe tener en cuenta que por efecto de la velocidad y de los movimientos vibratorios no considerados en las teorías desde el punto de vista estático, que se producen durante la marcha, las cargas de trabajo se ven sensiblemente afectadas. La tensión máxima admitida en los rieles no suele exceder [15 kg/mm2], lo cual supone un coeficiente de seguridad de 5 en los aceros corrientes. Para las vías recorridas a grandes velocidades, el espaciamiento de los durmientes es reducido debido a que las vibraciones rítmicas distintas a las de la flexión simple, acompañadas de deformaciones y tensiones elásticas superiores a las generalmente calculadas. En general, la fatiga es mayor en la cabeza que en el patín del riel y disminuye sensiblemente cuando aumenta el número de durmientes. Hay que insistir en el hecho de que las características de la superestructura no solo dependen del riel sino también de una solidez del asiento de la vía.

Entonces, la sección del riel debe proporcionar tanto la estabilidad de la vía como la rigidez vertical de esta para limitar las deformaciones, las cuales dependen de la separación de durmientes y se tornan mas importantes cuanto mayores sean las velocidades de las cargas. La deformación del riel será medida por la inclinación de la tangente a la elástica en un punto a distancia x de aquel en que la tangente es horizontal, siendo la expresión de la tangente:

viernes, 28 de noviembre de 2008

Alcaldía y Ferrocarril Andino mejoran avenida 6 de Agosto

La Alcaldía Municipal y el Ferrocarril Andino, ejecutan obras de mejora de la avenida 6 de Agosto o del Folklore para con miras a la entrada de peregrinación en devoción a la Virgen del Socavón, en Febrero de 2009.

El alcalde municipal, Edgar Bazán Ortega, explicó que al aproximarse la época de Carnavales, se inició los trabajos de mejoramiento en coordinación con la Empresa de ferrocarriles que inició en la parte central de toda la avenida, el mantenimiento de vías, cambio de durmientes y de rieles.

Explicó que, en principio, el trabajo de mantenimiento de los rieles, debía ejecutar la empresa Andina de Ferrocarriles, desde la calle Bolívar hasta la calle Cochabamba, pero como ese trecho no solucionaba el mal estado de la avenida, solicitó al gerente de la empresa de ferrocarriles, Eduardo MacLean Avaroa, la ampliación del trabajo en toda la avenida 6 de Agosto, por donde los danzarines se desplazan hacia el Socavón.

“La solicitud del alcalde a tenido eco y en este momento los trabajadores de la Empresa Ferroviaria Andina, están trabajando para elevar los rieles hasta el nivel de la calzada y una vez que ocurra esto, vamos a contratar como Alcaldía una empresa que coloque una carpeta adecuada de pavimento flexible”, dijo el alcalde.

Con la ejecución del asfaltado, en la avenida 6 de Agosto, o avenida del Folklore, se dejará una especie de pestañas por donde se desplacen los trenes para solucionar definitivamente este gran problema que se tiene año tras año cuando se realiza la entrada de peregrinación hacia el Santuario del Socavón.

Reiteró que con el trabajo de la empresa Ferroviaria Andina y el trabajo de pavimento de la Alcaldía Municipal, ya no se echará el cemento pobre que cubría la parte central de las rieles, para mejorar sustancialmente el escenario principal como es la avenida 6 de Agosto

“Este trabajo que se inició anticipadamente, ojalá no sea perjudicado por las lluvias, pero estamos trabajando a todo ritmo en la avenida 6 de Agosto a partir de la Bolívar hasta la Gualberto Villarroel, manifestó.

Inician la rehabilitación del tramo férreo Arica – La Paz

El Gobierno chileno inició el proceso de rehabilitación del ferrocarril de Arica a La Paz, paralizado desde hace tres años por la quiebra de la empresa boliviana que lo administraba, y que debe concluir en septiembre de 2010 a un costo de 23 millones de dólares. Deberán repararse 206 kilómetros entre Arica y la frontera con Bolivia, mientras que el tramo boliviano se encuentra en buen estado.

De esa manera, el Gobierno chileno inició el proceso de rehabilitación del ferrocarril de Arica a La Paz, paralizado desde hace tres años por la quiebra de la empresa boliviana que lo administraba.

Al mismo tiempo que se inicia el proceso de rehabilitación de la vía, la Empresa de Ferrocarriles del Estado y el Ministerio de Obras Públicas comenzarán el proceso de licitación del ferrocarril.

El ferrocarril es una de las obras que el Gobierno se comprometió a hacer en favor de Bolivia de acuerdo al Tratado de Paz y Amistad de 1904, de los dos países luego del enfrentamiento bélico de Chile contra la alianza peruano-boliviana en 1879.

La vía férrea del tren de Arica a La Paz sufrió en 2001 los efectos de la crecida de un río, lo que paralizó por dos años el tramo. La empresa concesionaria quebró en 2005.

Se estima que el tren podría transportar anualmente entre 180 mil a 250 mil toneladas de carga. Arica es el principal puerto chileno en el extremo Norte por donde se exportan e importan mercaderías y productos bolivianos. Chile está obligado, por el Tratado de 1904, a conceder beneficios portuarios a Bolivia.

jueves, 27 de noviembre de 2008

DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE ke SEGÚN OTROS AUTORES

Para los valores de ke, que serán usados en la ecuación [5.18], según el estudio de otros autores, tenemos:Donde m y n resultan de la relación de los espaciamientos de los ejes, a un lado y a otro de la rueda considerada, a una distancia d entre durmientes.

martes, 25 de noviembre de 2008

ESFUERZO DE TRACCIÓN NOCIONES DE ADHERENCIA

La adherencia impone un límite al esfuerzo de tracción ejercido en los aros de las locomotoras a una velocidad dada. Si este límite es superado, los ejes patinan y la locomotora tiene su desempeño comprometido.

Considerando un esfuerzo de tracción Cm, como se muestra en la figura 2.1 ejercido sobre el eje. En el aro de la rueda, este esfuerzo se traduce en una fuerza tangencial Fm. Si la locomotora avanza adelante, es porque tal fuerza tangencial encuentra en la barra un apoyo, o sea, una reacción igual y de sentido contrario que constituye un apoyo horizontal Rm, la existencia de este apoyo hace que ocurra un deslizamiento de la rueda, que se denomina de adherencia.

La adherencia de la rueda sobre el riel será mayor cuanto mayor sea el peso que apoya la rueda sobre el riel, conforme indica la expresión:

F = uxP [2. 31]

El coeficiente  se define como el Coeficiente de Adherencia, y esta dado por la relación entre el esfuerzo máximo que puede aplicarse en el rueda sin patinar y la carga vertical que la rueda soporta.

Existirá adherencia mientras el esfuerzo en la rueda sea inferior al valor del máximo dado para la ecuación [2.31]. A medida que este límite es superado, ocurre la ruptura de adherencia y la rueda empieza a resbalar en el riel. La reacción del riel en la rueda (Rm) cae a un valor inferior a los dados para la ecuación [2.31], incrementando la aceleración de rotación del eje, ocurriendo por consiguiente, el patinaje.

El esfuerzo de tracción máximo de una locomotora dependerá, por consiguiente, de su coeficiente de adherencia global.

Existen otros factores que hacen que el coeficiente de adherencia global de una locomotora varíe de una máquina para otra. La influencia de algunos de estos factores crece con el aumento de la velocidad y haciendo que haya una reducción en el coeficiente de adherencia global de una locomotora, en función de la velocidad. Estos factores por ejemplo son:

 Fluctuación de las cargas por eje (carga suspendida).
 Masas no suspendidas (aceleraciones verticales y choques laterales).
 Calidad de la vía.
 Efecto de carenado de la locomotora.
 Acoplamiento de los ejes motores.
 Estabilidad general de la maquina.
 Esquema eléctrico de la potencia.

Varios ensayos fueron realizados de manera que se pueda determinar, en condiciones reales de utilización, tanto el coeficiente de adherencia de un eje aislado como el coeficiente de adherencia global de las locomotoras. Algunos de los resultados son presentados en la Fig. 2.3.

domingo, 23 de noviembre de 2008

MATERIAL MOTOR GENERALIDADES

Un ferrocarril, así como los otros medios de transporte, ejercen una acentuada influencia en el tipo de vida del hombre moderno. Sus características cuando, bien exploradas, pueden conducir a la mejora del padrón de vida del hombre, así como a la conservación de los recursos de energía.

A continuación se aborda un tema de la ingeniería ferroviaria que busca fundamentalmente, una mejor exploración de los recursos disponibles en el ferrocarril, en términos de material de tracción, que busca el incremento de su productividad, para que así se consiga alcanzar de una manera eficaz los objetivos del ferrocarril. El conocimiento de la capacidad real de tracción de las locomotoras, es un factor fundamental para cualquier tipo de planificación operacional del ferrocarril.

El estudio de la capacidad de tracción de locomotoras, supone el conocimiento de nociones básicas referentes a sus condiciones de utilización, sean ellas, las condiciones de trazado de los trenes. Tales condiciones pueden estudiarse a través del análisis de los siguientes aspectos:

 Los esfuerzos resistentes debidos al movimiento de un tren a una velocidad dada
 Las limitaciones del esfuerzo de tracción ejercidas en la rueda a una velocidad dada, a causa de la adherencia global de las locomotoras.
 El esfuerzo de tracción necesario en velocidad (noción de potencia de las locomotoras).

sábado, 22 de noviembre de 2008

El 24 se inicia la rehabilitación del ferrocarril

Con la venta de las bases para los tres llamados a licitación pública, la Empresa Portuaria Arica (EPA) iniciará el lunes 24 el proceso de rehabilitación del ferrocarril Arica-La Paz, conforme al convenio firmado con la Empresa de Ferrocarriles del Estado.

Según la EPA, el proceso de rehabilitación y de remediación está dividido en tres proyectos. La ejecución de los trabajos está calculada en un plazo de 18 meses.

El gerente general de EPA, Mario Moya, explicó que los trabajos que se ejecutarán en el tramo chileno del ferrocarril son la rehabilitación y remediación de 206 kilómetros de vía férrea, que implica el cambio de 8.000 rieles y 48.000 durmientes, más todos los sistemas de anclaje de las vías.

Destacó que, una vez finalizadas las obras, la vía quedará habilitada con un estándar clase B, para permitir velocidades de hasta 40 km/h. Agregó que la presentación de las ofertas se realizará en enero y la adjudicación de los trabajos en febrero.

viernes, 21 de noviembre de 2008

DISTANCIAS DESDE FRONTERA HASTA PUERTOS OCEÁNICOS

Los servicios de tráfico internacional en la red Andina durante la gestión 1997 correspondieron 63 % al puerto de Antofagasta, 20 % al Puerto de Arica y 14 % al Puerto de Guaqui. Existen conexiones con trafico muy limitado como la línea Uyuni – Villazón hacia la Argentina. Con respecto a la red Oriental, las principales vías son Santa Cruz – Quijarro y Santa Cruz – Yacuiba, que conectan al país con el Brasil y Argentina respectivamente. En la tabla 1.5. se muestra las salidas hacia los puertos marítimos, tanto al Océano Pacífico y Atlántico, desde las fronteras de nuestro país donde llegan las vías férreas locales.

miércoles, 19 de noviembre de 2008

EXTENSIÓN DE LA VÍA

La longitud de vía de las redes esta especificada en la tabla 1.4. tanto la red andina como la oriental no se encuentran en explotación en su longitud total.

jueves, 13 de noviembre de 2008

TERMINALES DE VIAJEROS (II)

En ocasiones, las estaciones de pasajeros se denominan Estaciones de cola, como la mostrada en la figura 8.2. localizando el eje del peine de las vías de los andenes, como un ramal que se apoya con una “Y Griega” en la troncal. Ese tipo, se opera “virando” al tren y entrando "de cola” al andén y cuando la densidad crece, entrando “de frente” retirando por separado los coches vacíos y sus máquinas para conducirlos al taller correspondiente para inspección, aseo, reparación etc.

martes, 11 de noviembre de 2008

TERMINALES DE VIAJEROS (I)


La misión de las terminales de viajeros es la de recepción y expedición de trenes de viajeros así como la transferencia de viajeros desde los vehículos ferroviarios a otros medios de transporte o viceversa. Las terminales de viajeros están formadas por:

 Sector ferroviario, compuesto por las vías, andenes e instalaciones necesarias propias para la instalación.
 Edificio de servicio, con las instalaciones dedicadas a la atención del viajero (información, restaurantes, salas de espera, zonas comerciales, etc.) y las zonas dedicadas al transporte de equipaje y paquetes.
 Instalaciones complementarias, tales como aparcamientos u otros accesos.


Las terminales de viajeros según el tráfico de trenes que posean pueden ser de cercanías (para distancias menores de 75 Km.) para el tráfico urbano o suburbano, regionales, de larga distancia para conexión nacional o internacional y de mercancías, si se tiene en cuenta el equipaje del viajero y la posibilidad de que el viajero lo pueda depositar temporalmente en una consigna. En la figura 8.1. se muestra la disposición para una estación de pasajeros exclusivamente.

domingo, 9 de noviembre de 2008

ELEMENTOS BÁSICOS (III)



El guarda riel se sujeta a cada riel opuesto, directamente a la aguja del sapo. El objeto es contactar la parte posterior de cada rueda que pasa y evitar que la ceja de la otra rueda del eje caiga del lado equivocado de la aguja del sapo. Los guarda rieles son de riel o de construcción de acero-manganeso fundido.

En un cambio se encuentran los siguientes elementos: dos agujas de cambio, un juego de placas deslizantes de cambio con riostras, varillas principal y de conexión y un poste cambia vía que será accionado manual o automáticamente (figura 7.7).

viernes, 7 de noviembre de 2008

RIGIDEZ VERTICAL DE LA VÍA Y SU RELACIÓN CON LA RIGIDEZ SOBRE LA CAPA DE BALASTO

Se utilizara las expresiones de Talbot para la rigidez partiendo por el hundimiento que produce la carga Q, para el posterior cálculo del espesor del balasto. De esta manera, se realizaron muchos ensayos considerando plataformas con módulos de elasticidad desde 700 kg/cm2 hasta 130 kg/cm2 y para diferentes espesores de balasto, con el fin de determinar la relación del módulo de vía U y con el espesor de balasto inmediatamente después de batear la vía. Así, se consiguió una nube de puntos dependientes del módulo de vía U y del módulo de elasticidad de la plataforma Ep; para luego mediante una regresión, ajustarla a curvas como se muestra en la figura 6.4.

miércoles, 5 de noviembre de 2008

INFLUENCIA DEL ESPESOR DE BALASTO Y LA CAPACIDAD PORTANTE DE LA PLATAFORMA EN LA RIGIDEZ VERTICAL DE LA VÍA FÉRREA

La acción dinámica de los trenes por el movimiento de las ruedas de los vehículos sobre la vía, tendrá particular importancia, ya que la transmisión de esfuerzos a la plataforma no podrá ser tratada como en el estado estático, por este motivo, el sustento que proporciona la infraestructura, a través de la plataforma, considera el Módulo de Elasticidad Dinámico Ed.

La relación de la constante elástica de Kelvin; que no es otra cosa si no la rigidez vertical de la vía, con la altura o espesor de balasto para distintas estructuras, considerando un análisis inmediatamente después de batear la vía de un balasto calcáreo, fue determinada mediante ensayos de laboratorio, para distintos tipos de cargas y condiciones, por ejemplo para plataformas con módulo de elasticidad que va desde 700 kg/cm2, hasta 130 kg/m2. Dichos ensayos proporcionaron una nube de puntos, para cada Ep (módulo de elasticidad de la plataforma); de esta nube de puntos se ajustó una recta, con un coeficiente de correlación (r) igual a 0.7, como se muestra en la figura 6.3.

Para cálculos aproximados se puede evaluar la acción dinámica de los trenes cambiando el módulo de elasticidad de la plataforma por su módulo de elasticidad dinámica mediante la relación propuesta en la ecuación [6.8], que utiliza el radio de soporte California CBR de la plataforma siempre y cuando se trate de plataformas con CBR >10. El ábaco propuesto en la figura 6.3, considera la relación propuesta en la ecuación [6.8].

lunes, 3 de noviembre de 2008

DISCUSIÓN DE 

Los momentos máximos positivos crecen con el coeficiente ; que es característico del tipo de vía. Aumenta en razón directa del cuadrado del peso del riel por metro lineal, y es inversamente proporcional al coeficiente de balasto y a la tercera potencia del espaciamiento de los durmientes. La reducción del espaciamiento constituye, un medio para incrementar la resistencia de la vía. Esta reducción tiene un limite ya que al contar con espaciamientos menores, la vía no sería bien bateada. Asimismo, el aumento de la rigidez de los rieles equivale a mejorar la calidad del balasto, lo cual reducirá la presión sobre los durmientes.

Para que los  sean iguales, se necesita que las cantidades sean también iguales; si se aumenta el peso del riel manteniéndose su perfil, se precisa modificar al mismo tiempo la separación de los durmientes proporcionalmente a la potencia de la relación de los pesos.

Entonces D, resulta prácticamente proporcional a C, y por tanto,  es en rigor inversamente proporcional al coeficiente de balasto; por este motivo, y según los valores relativos de C y de d, la influencia de la separación de durmientes puede ser secundaria comparada con la debida a la mejora del balasto. Es evidente entonces, que para disminuir la de los rieles es más eficaz mejorar la calidad del balasto que actuara sobre cualquier otro de los elementos de la vía.



Por otro lado, si se disminuye d, se disminuye también el producto P*d en la expresión de M, y al mismo tiempo se aumenta el factor ke; de modo que el acercamiento de los durmientes tiene menos influencia que la mejora del balasto.

La formula de Zimmermann prescinde de las reacciones de los apoyos situados mas allá de los tres tramos considerados, y por otra parte, el cálculo sobre la base de la acción de una carga aislada ofrece mayores momentos positivos, pero menores reacciones del riel sobre el durmiente. En definitiva, predomina esta ultima circunstancia, y los valores de ke, obtenidos no son exactos mas que para una carga aislada que se encuentra en el riel sobre cuatro apoyos elásticos; pero para una reducida distancia entre dos ruedas sucesivas, se introduce un momento de empotramiento producido por la carga de la segunda rueda, de modo que los momentos flectores máximos quedan disminuidos. Según Loewe, se obtiene para este caso:

La formula de Zimmermann será, especialmente aplicable a los vehículos de dos ejes con gran base rígida y a los ejes portadores traseros de las locomotoras, bastante separados de los ejes motores. Entonces el coeficiente ke depende esencialmente del espaciamiento de los ejes, y crece a medida que este aumenta. Si dicho espaciamiento es pequeño, se acerca al valor de ke = 0.188 ; si es grande, se aproxima a ke =0.375 (aproximadamente 2 veces 0.188).
Como valores medios para el coeficiente ke , pueden admitirse, según Baumann:

sábado, 1 de noviembre de 2008

SEGUNDA HIPÓTESIS.


Los valores de las reacciones R, iguales y contrarios a la presión del riel, son los que entran en el cálculo del durmiente antes consignado; la relación varia según las distintas hipótesis:
1° Hipótesis: ;
2° Hipótesis: ;

Como ya se dijo, R será igual a P si la viga fuera infinitamente rígida.
Para los análisis posteriores, se utilizara los resultados de la Primera Hipótesis del Método de Zimmermann, ya que el método de Winkler conduce a resultados excesivamente erróneos, en cambio el cálculo simplificado de Zimmermann conlleva un máximo error del 10 % sobre el cálculo exacto. Sin embargo, mas adelante podremos ver otros métodos, quizás, mas simplificados y prácticos para el cálculo, de manera que se podrá escoger el método más adecuado según sea el caso.