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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA
UNEFA
ESTADO ARAGUA –SEDE MARACAY
TÉCNICAS DE LA CIRCULACIÓN
SOBRE RIELES
PROFESOR:
ING. MIGUEL NAVAS
INTEGRANTES:
ARTEAGA YURLEBIS C.I.19.961.901
ANDRADES VIDAL C.I.25.858.773
SEQUERA LUIS C.I.25.620.061
Maracay, Mayo de 2018.
TÉCNICA DE LA CIRCULACIÓN SOBRE RIELES
CIRCULACIÓN SOBRE RIELES
1) Ecuación de frenado
El concepto del frenado clásico (por zapatas) se basa en conseguir un trabajo
resistente adicional (por rozamiento de las zapatas) con la periferia de las llantas
que finalmente se disipa térmicamente.
La idea básica se ve mejor con la siguiente figura:
Siendo:
Q = esfuerzo ejercido por las dos zapatas sobre una rueda en rotación.
P = peso ejercido por la rueda sobre el carril.
fz = coeficiente de rozamiento entre la zapata y la rueda.
j = coeficiente de adherencia entre la rueda y el carril.
f = coeficiente de rozamiento al deslizamiento entre la rueda y el carril.
E = esfuerzo de tracción sobre la rueda.
T = reacción tangencial del carril sobre la rueda. La inecuación fundamental es la
siguiente:
Con: Q • fz = esfuerzo retardador del frenado.
Una vez empieza el deslizamiento, si se mantiene el esfuerzo ejercido por las
zapatas sobre la rueda, Q, se produce el bloqueo de la rueda; ahora Q • fz > P • j y
hay deslizamiento.
Para que no haya desgaste en las llantas ni en el carril, ni deterioro de las
zapatas la solución es aplicar en todo momento un Q menor o igual que P • j / fz.
Conceptos útiles para la comprensión del frenado de los trenes:
1.- PESO FRENO FICTICIO INSTANTÁNEO P1:
1.1.- El peso freno en el caso de un tren de mercancías se calcula con la siguiente
fórmula:
g = coeficiente que varía entre 0.8 y 1.1
1.2.- En el caso de un tren de viajeros el peso freno depende de la distancia de
frenado desde el momento en que se aplican los frenos, haciendo uso de unas
tablas según en el tipo de tren en el que se esté.
2) COEFICIENTE DE FRENADO INSTANTÁNEO L:
En general, se define el coeficiente de frenado de un tren como la relación:
Sp = suma de los pesos freno de todos los vehículos del convoy (incluido el de la
locomotora). Stren = peso total del tren.
3) FRENADO EN CARGA:
Para el caso de tener un tren de mercancías, ya que el frenado del tren dependerá
directamente de que el tren vaya más o menos cargado, por lo cual habrá que incluir
unos dispositivos que varíen Q según sea la carga.
DISTANCIAS DE FRENADO Y LÍMITES DE VELOCIDAD.
1- Distancia de Frenado
Distancia de frenado es el espacio que recorre el vehículo desde que
accionamos el freno hasta su detención total y depende de 3 factores:
1) De la carga del vehículo, pues si va cargado hay que eliminar más energía
cinética y se prolonga la detención.
2) De la adherencia, pues si ésta no es buena y las ruedas se bloquean la
distancia de frenado se alarga.
3) De la velocidad, pues según dijimos anteriormente, la energía cinética es
proporcional al cuadrado de la velocidad.
Cálculo de distancias de parada o frenado:
Para hallar estas distancias se utilizan las siguientes fórmulas:
a) Para vehículos de mercancías:
Con:
l = coeficiente de frenado instantáneo.
P = peso total en Tm.
P1 = peso freno.
v = velocidad en Km/h.
i = perfil en mm/m (>0 en pendientes, <0 en rampas).
L = distancia de parada.
b) Para trenes de viajeros:
α= (0.06 - 0.075)
α = (0.06 para v=70 Km/h; α = 0.075 para v=160 Km/h)
FRENADO
1) El objeto del frenado es regular la velocidad de los trenes, asegurar su
detención en cualquier lugar e inmovilizar los vehículos en su estacionamiento.
2) Los frenos que se utilizan son:
Automáticos por aire comprimido: Se utilizan para detener los trenes en la
distancia que exigen las señales, aun circulando a la velocidad máxima, así
como para no exceder de ésta durante la marcha, especialmente en las
pendientes. En caso de fraccionamiento son suficientes para detener el corte de
material.
De estacionamiento: Se utilizan para mantener detenido el material en el caso
de que se llegara a perder el frenado automático.
COMPLEMENTARIOS:
Se utilizan para reforzar o sustituir parcialmente el frenado automático:
- Eléctrico.
- Electro - neumático.
EN COMPARACIÓN:
Un automóvil que circule sobre una carretera horizontal a 100 km/h necesita
una distancia de unos 80 m y un tiempo de unos 6 s para detenerse totalmente
en condiciones normales.
Pero un tren convencional de mercancías que circule a la misma velocidad
de 100 km/h por una vía también horizontal necesita prácticamente 1.100 m y
unos 75 s.
Es decir, una distancia entre 15 y 20 veces superior a la de un automóvil, y
un tiempo entre 10 y 15 veces más elevado.
Por tanto:
- Un maquinista no tiene la posibilidad de detener su tren ante un obstáculo que
se le presente ante él ya que el tramo de vía que domina es insuficiente salvo
que se circule a velocidades muy bajas. - Ello conduce a la necesidad de
establecer procedimientos y/o sistemas que garanticen la protección de los
trenes mediante distancias libres suficientes.
2- Límites de Velocidad
1) Se denomina velocidad máxima la que el Maquinista no debe exceder en
ningún momento durante la marcha del tren.
2) Se denomina velocidad limitada la que constituye una reducción de la
velocidad máxima por cualquier causa. Puede ser permanente o temporal y estar
prescrita por:
- La orden de las señales.
- Notificación al Maquinista.
- Una prescripción de carácter general o particular.
- Causas de anormalidad.
Cuando a un tren le afecten varias velocidades limitadas, el Maquinista cumplirá
la menor.
En otras investigaciones explican que hay tres tipos de trenes:
a) Convencional, hasta 180 Km/h.
b) Velocidad Alta, desde 180 a 220 Km/h. y
c) Alta Velocidad, de 220 Km/h en adelante.
Estos tres tipos no existen al azar, sino porque estos límites de velocidades
plantean unas exigencias técnicas distintas, en el trazado e infraestructura, el
material rodante, el consumo energético y la regulación en la circulación.
A modo de ejemplo, no se capta igual una señal que emite órdenes para la
circulación a 180 Km/h que a 300 Km/h. La percepción a la vista de los humanos
es distinta y por tanto la Alta Velocidad exige unos sistemas de captación de
señales más sofisticados.
Así, la Alta Velocidad es la que plantea las mayores exigencias en
infraestructura. Exige un trazado más rectilíneo y curvas más abiertas, de mayor
radio, y por tanto, menos respetuoso con el entorno, con mayor consumo
energético acercándose al del avión, pero además, dado el desgaste que sobre
los carriles realizan las mercancías como consecuencia de su peso, resulta
incompatible el transporte de mercancías y pasajeros al mismo tiempo en alta
velocidad.
Es decir, o se utiliza la infraestructura para Alta Velocidad de pasajeros sin
poder trasladar mercancías, como se hace en la línea Madrid-Sevilla y ParisLyon, o por el contrario, se trasladan mercancías con contenedores sin poder
usarlo para pasajeros en Alta Velocidad. No se puede hacer la cuadratura del
círculo.
SEÑALES DE LIMITACIÓN DE VELOCIDAD
1. Anuncio de Velocidad Limitada: Ordena al Maquinista ponerse en
condiciones de no exceder la velocidad en km/h. que se indica en la misma,
desde la señal de velocidad limitada.
2. Velocidad Limitada: Ordena al Maquinista no exceder la velocidad en km/h.
que se indica en la misma, desde esta señal hasta la señal de fin de velocidad
limitada.
3. Fin de Velocidad Limitada: Ordena al Maquinista reanudar la marcha normal,
si nada se opone, cuando el último vehículo de su tren la haya rebasado.
4. Orden de las señales de limitación de velocidad: Las órdenes que dan son
independientes de las que dan las señales fijas fundamentales y no son
modificadas por las mismas.
5. Instalación de señales de limitación de velocidad: Se instalan en vía
preferente, hasta la velocidad máxima de 190 Km/h. y en vía no preferente,
hasta una velocidad máxima de 70 km/h.
Si el fin de una limitación coincide con el principio de otra velocidad más elevada,
se situarán como sigue:
Si el fin de una limitación coincide con el principio de otra velocidad más reducida:
CIRCULACIÓN DE TRENES EN PLENA LÍNEA: CRITERIOS.
CIRCULACIÓN
1) Puesto de Mando (PM): Dependencia encargada de organizar, coordinar
y dirigir la circulación en toda la línea. En caso de necesidad puede
transferir la dirección de la circulación a los PLO.
2) Puesto Local de Operaciones (PLO): Puesto desde el cual es posible,
previa autorización del PM, dirigir la circulación de un trayecto
determinado de línea que incluye una o más estaciones.
3) Estación: Instalación de vías y agujas, protegida por señales, que tiene
por objeto coordinar los procesos de circulación.
4) Trayecto: Tramo de línea comprendido entre dos estaciones.
5) Vías de circulación: Las utilizadas en la estación para la entrada o salida,
o paso de los trenes.
Las otras vías de la estación, si dispone de ellas, se denominan vías de servicio.
6) Plena vía: Es la parte de vía comprendida entre las señales de entrada de dos
estaciones colaterales. Se entiende que un tren se encuentra en plena vía cuando
lo están todos los vehículos del mismo. En caso contrario, se entiende que se
encuentra en la estación.
7) Base: Dependencia utilizada para la gestión, el mantenimiento de los vehículos
motores y el estacionamiento de los mismos, durante los periodos sin servicio.
8) Radiotelefonía: Medio de comunicación entre el personal relacionado con la
circulación.
CIRCULACIÓN DE LOS TRENES
1) Circulación regular: La de un tren con marcha determinada de acuerdo
con su horario. Se aplica según lo determinado en el Horario de los trenes.
Podrán circular con adelanto pero no podrán salir de los puntos donde
tengan parada prescrita en los que se admitan viajeros, antes de la hora
señalada.
2) Circulación especial: La de un tren sin marcha determinada a la velocidad
máxima, siempre que sea posible.
3) Si un tren circulara retrasado, lo hará a la velocidad máxima.
SISTEMAS ELÉCTRICOS DE BLOQUEO.
Se entiende por bloqueo:
a. El conjunto de procedimientos y sistemas.
b. Que tienen por objeto garantizar la seguridad en la circulación de los
trenes.
c. A través del mantenimiento de las distancias necesarias entre los
mismos.
d. Con el fin de evitar colisiones.
Los bloqueos eléctricos se encuentran total o parcialmente automatizados a
partir de instalaciones fijas y/o embarcadas.
El bloqueo electrónico manual o BEM es un sistema de bloqueo ferroviario,
que evita que dos trenes circulen por un mismo tramo de vía o cantón. Es similar al
bloqueo telefónico, con la diferencia de que el acuerdo sobre el uso de una vía se
realiza a través de un panel electrónico conectado al panel de la estación con la que
se comparte la vía.
En su mayor parte está siendo sustituido por bloqueos automáticos aunque
permanece en algunas líneas.
DESVENTAJAS
El bloqueo electrónico manual no permite la utilización de un tramo de vía por
más de un tren, a diferencia de los bloqueos automáticos, por lo que permite muy
poca capacidad de carga.
Además en cuanto a la seguridad no ofrece la misma protección que un
sistema de bloqueo automático, ya que no impide que por error humano
se envíe un tren por una vía ocupada.
VÍAS INDEPENDIENTES, MOVIMIENTOS DE TRENES
1. Vías Independientes
SENTIDO DE LA CIRCULACIÓN
a. Vía única: La circulación de los trenes se realiza en ambos sentidos
b. Vía doble: Los trenes pares irán en el mismo sentido por la vía par y los trenes
impares irán en el mismo sentido por la vía impar, salvo situaciones
anormales por circulación a contravía, por BTV u otras causas.
En unas líneas se circula normalmente por la vía de la derecha en el sentido
de la circulación y en otras por la izquierda.
c. Vía doble banalizada: Se considera, a todos los efectos, como dos vías
únicas independientes, es decir, los trenes circulan en ambos sentidos, por
cada una de ellas, independientemente de su paridad.
A la salida de las estaciones con vía doble banalizada, las vías se señalizan
con unos cartelones que indican «Vía I» o «Vía II».
d. Banalización temporal de vía: Se considera como una vía única
independiente en las líneas de vía doble, es decir, los trenes circulan por ella
en ambos sentidos cualquiera que sea su paridad. En este caso, se
denomina circulación a contravía la marcha de un tren par por la vía impar o
viceversa.
MOVIMIENTOS DE TRENES
Las dificultades en la operación de señales y desvíos, dio lugar a la búsqueda
de soluciones para relacionar físicamente las posiciones del desvío con las señales
que protegen o autorizan las rutas sobre el mismo. En otras palabras, enclavar la
posición del desvío con la autorización de la señal. En principio esto se realiza a pie
de aguja, y posteriormente, dentro de la cabina de concentración de palancas con
más facilidad y mayores posibilidades. Durante los últimos años del siglo XIX se
empiezan a instalar en España los primeros enclavamientos.
Un enclavamiento es un dispositivo que permite controlar la circulación en
una estación de ferrocarril. Es capaz de manejar las señales, los desvíos, los calces
y las semibarreras. Además, impide el cambio de los elementos anteriores si la
nueva posición se encuentra en una configuración incompatible con la de otro
elemento.
El término suele reservarse a los dispositivos que controlan los elementos de
una estación de ferrocarril y sus inmediaciones. Cuando los elementos a controlar
están situados en el trayecto entre dos estaciones colaterales, se suele hablar de
dispositivos de bloqueo.
Existen enclavamientos puramente mecánicos (que funcionan con levas, palancas
y poleas), electromecánicos (basados en relés de seguridad) y electrónicos
(gobernados por microprocesadores).
MANIOBRAS
Una estación ferroviaria especial para la ordenación (descomposición y
composición) de los trenes de mercancías compuestos por vagones aislados, al
contrario que los vagones en bloque. Se encuentran estas estaciones en los
grandes nudos ferroviarios y las grandes ciudades industriales o ciudades con
grandes puertos.
INICIACIÓN DE MANIOBRAS:
a) No puede iniciarse ninguna maniobra sin antes haber recibido las instrucciones
del Movilizador. b) Antes de iniciar movimiento, el personal de patio o trenes deberá:
1) Tener la absoluta seguridad de haber comprendido las instrucciones que
se le impartan.
2) Transmitir estas instrucciones al Maquinista o Chofer.
c) El Maquinista o Chofer debe observar con el mayor cuidado las señales fijas de
maniobras o las señales con bandera o luz hecha desde la cabina.
d) Durante las maniobras las señales con bandera o farol deben estar siempre en
movimiento, ya sea indicando avance o retroceso, especialmente mientras se pasen
sectores de cambio.
CONDICIONES DEL EQUIPO:
Antes de dar comienzo a una maniobra, el funcionario a cargo (Armador),
Asistente o palanquero, debe verificar que el equipo con que trabajará cumpla las
siguientes condiciones:
a) La mitad como mínimo del equipo de carga debe tener su sistema de freno
funcionando normalmente, en la parte sin control del freno automático deben ir
palanqueros. Para el caso de cortada del equipo.
b) Con el equipo de pasajeros la totalidad de los coches deben ir con freno de aire
funcionando normalmente.
c) Las mangueras deben permanecer conectadas y las llaves angulares abiertas,
excepto la del último carro o coche que debe ir cerrada y la manguera colocada en
el ajuste ciego.
d) Comprobar que han sido retiradas las calzas o cuñas del equipo que se pondrá
en movimiento, no lleve hierros u otros elementos que puedan producir desrieles y
que la estiba de la carga en los carros abiertos no ofrezca peligro.
e) En líneas horizontales, al dejar carros o coches separados debe apretarse el
freno de mano de cada uno de ellos. Si el equipo está formando paquetes, se
apretará el freno de mano del primero y último carro.
Si la línea es con pendiente y hay carros separados o formando paquetes, deberá
apretarse el freno de mano de cada carro o coche y colocar el mayor número de
calzas prestando servicio (pisada y el tope pegada a la llanta).
PROHIBICIONES AL EFECTUAR MANIOBRAS:
Al personal encargado de efectuar maniobras le queda prohibido:
a) El uso de los movimientos llamados cortadas volantes.
b) Efectuar maniobras que no sean las destinadas al pesaje a través del puente de
las Romanas.
c) Hacer maniobras con Locomotora diésel por líneas contiguas a las ocupadas por
trenes o equipos con explosivo.
d) Efectuar maniobras con equipo que transporte Explosivos a líneas ocupadas por
otros vagones. En caso inevitable y calificados por el funcionario que ordene la
maniobra, deberá tomarse el máximo de precauciones a fin de evitar topadas
bruscas.
e) Realizar maniobras con carros estanque cargados o vacíos destinados al
transporte de Cloro Líquido sin considerar las normas de seguridad, acoplamiento
con máxima precaución evitando las topadas bruscas. Y efectuar el movimiento a
velocidad mínima.
f) Fraccionar el equipo soltando el enganche antes de desacoplar las mangueras.
Hacerlo de esta forma significa que las mangueras se cortan solas al separarse los
carros o coches con el consiguiente deterioro de estas.
g) Hacer maniobras con las casitas de los trenes cuando el personal esté
reposando.
CONDICIONES DE SEGURIDAD
Se toman diversos aspectos como lo son:
a) Factores inherentes al trazado geométrico: Radios de curvas tanto horizontales
como verticales Peraltes introducidos para reducción de las aceleraciones
transversales Diseño de las curvas de transición e interrelación de la longitud de
estas curvas con las rampas de peralte. Magnitud de las rampas y pendientes del
trazado.
b) Factores de armado de la superestructura de vía: Rieles: peso, dureza, momento
de inercia, longitud (riel corto o largo soldado).
-Durmientes: tipo y material, geometría, distancia entre ellos.
-Fijaciones: tipo y material, características, capacidad de apriete del riel al durmiente
evitando desplazamientos longitudinales e inestabilidades de la vía y pandeos en el
plano horizontal.
-Balasto y sub-balasto: naturaleza geológica, granulometría, espesor de la capa,
resistencias al choque y al desgaste, grado de colmatación y pérdida de sus
propiedades elásticas, capacidad de drenaje.
La utilización de balastos de inadecuada granulometría y de baja calidad,
con deficientes resistencias al choque y al desgaste, favorece su fragmentación con
la aparición de material fino que contribuye a su colmatación, aglomerándose en
presencia de agua, con pérdida de sus propiedades elásticas degradando la
geometría de vía.
Por otra parte un balasto grueso mal graduado granulométricamente brinda
un apoyo deficitario de la cara inferior de los durmientes dificultando la nivelación y
un balasto fino disminuye la resistencia lateral de la vía.
c) Factores específicos de la plataforma: Sus características geológicas, módulo de
elasticidad, índice y grado de compactación (CBR). En las zonas en las que la
plataforma es arcillosa y no está protegida por una sub-base adecuada, se produce
una contaminación del balasto por el ascenso de finos, apareciendo las superficies
de asiento de las traviesas húmedas en especial bajo las juntas.
REGÍMENES DE CIRCULACIÓN CENTRALIZADOS
Es una normativa aplicada por ADIF llamada Control de Tráfico Centralizado,
conocido como CTC, en la cual consiste en la regulación de todas las señales y
agujas situadas en el trayecto desde un punto único y mediante sistemas
informáticos, lo que permite establecer la ruta de los diferentes trenes con las
mayores garantías de seguridad y fiabilidad. Las operaciones se realizan mediante
un sistema de retroproyectores que reproducen la topografía de las vías y visualizan
los diferentes trenes en circulación y una serie de ordenadores que dictan y ejecutan
las órdenes. La utilización de sofisticados sistemas informáticos que controlan los
elementos de la infraestructura e impiden la ejecución de órdenes contradictorias y
que, al mismo tiempo, visualizan en cada momento la situación de los trenes,
aumenta considerablemente las condiciones de seguridad de la explotación
ferroviaria.
Los centros de Control de Tráfico Centralizado están previamente
programados para cada itinerario, de manera que automáticamente se ajustan las
agujas y señales al paso del tren. La simple pulsación de un botón permite el cambio
de agujas, que se mueve por impulsos eléctricos.
Los sistemas están diseñados de forma que aunque se produjera un error
humano se garantizaría la seguridad, una vez que el tren está en un tramo de vía,
el ordenador no ejerce ninguna orden contradictoria.
La efectividad del CTC se completa con la duplicación de todos los elementos
vitales del puesto de mando. Así, se evita que un fallo pueda afectar al sistema.
Este sistema permite la gestión del tráfico ferroviario desde un puesto de
control (puesto de mando) donde se accionan las señales y los cambios automáticos
de vía, que ordenan los movimientos de los trenes. El CTC implica la instalación de
sistemas de enclavamientos en las
estaciones,
tendido de
cables
de
comunicaciones, telemando, señalización, sistema de comunicación Tren-Tierra y
obras complementarias de instalación de equipamientos.
También desde la mesa del CTC se gobierna y controla la apertura y el cierre
de los pasos a nivel dotados de semibarreras enclavadas, que funcionan
normalmente de forma automática.
En pocas palabras es un dispositivo a través del cual se controla el tráfico de
trenes desde un puesto centralizado, llamado puesto de mando. El CTC controla las
señales y los desvíos de un tramo concreto a través de una conexión remota,
normalmente por medios informáticos. El tráfico se representa en unas pantallas
donde aparecen las vías disponibles y los trenes en circulación. Los técnicos
disponen de controles para establecer un itinerario a cada uno de los trenes. Las
redes ferroviarias pueden estar al amparo de un CTC o dejar el control del tráfico a
los gabinetes de circulación que se encuentran en las estaciones a lo largo de la
línea.
SEÑALIZACIÓN
La señalización ferroviaria se utiliza para indicar al maquinista las
condiciones de la vía que se va a encontrar por delante.
En contraposición a las normalmente más conocidas señales de tráfico, en el
ferrocarril se denomina como señales principalmente a las indicaciones la
regulación de tráfico, como semáforos y similares. La necesidad de cierta distancia
para permitir que un tren frene condiciona este tipo de señales, ya que es necesario
informar al tren de que debe parar con suficiente antelación al punto de parada.
Existen numerosos sistemas de señalización, desde indicaciones realizadas
por personas a modernos sistemas automáticos de señalización en cabina.
La señalización ferroviaria se utiliza para indicar al maquinista las
condiciones de la vía que se va a encontrar por delante.
En contraposición a las normalmente más conocidas señales de tráfico, en el
ferrocarril se denomina como señales principalmente a las indicaciones para la
regulación de tráfico, como semáforos y similares. La necesidad de cierta distancia
para permitir que un tren frene condiciona este tipo de señales, ya que es necesario
informar al tren de que debe parar con suficiente antelación al punto de parada.
Existen numerosos sistemas de señalización, desde indicaciones realizadas
por personas a modernos sistemas automáticos de señalización en cabina.
PRIMERAS SEÑALES FERROVIARIAS.
Las primeras señales que se utilizaron eran realizadas por personas, que
hacían distintos gestos a los trenes según si la línea estuviera libre o no. Más tarde
se usaron distintos objetos, todos con la característica de que era necesaria la
presencia física de la persona, por lo que el lugar en el que se mostraba la señal
podía variar a voluntad; así se llegaron a emplear los banderines de diferentes
colores y se agregó la señal de precaución.
El primer semáforo apareció en 1842 en el ferrocarril de Croydon, Inglaterra.
En primer lugar no se precisaba la presencia del operario en el punto de la señal,
ésta se presentaba en el mismo lugar, en un punto relativamente elevado y fácil de
reconocer por el maquinista incluso en condiciones climatológicas adversas. En
cierta forma también permitía la centralización, esto es, un agente podía gobernar
desde un punto muchas señales a través de un sistema de cables que, al tensarse
o destensarse y por medio de un sistema simple de polea, podía subir o bajar el
brazo mecánico del semáforo. Sin embargo, cuando la visibilidad disminuía, al llegar
la noche, el operario tenía que acercarse con el farol de petróleo o de aceite a darle
las indicaciones al maquinista. Esto último se solventó poniendo el farol en la misma
señal: fue el comienzo de las señales luminosas.
No todas las señales se basaban en la vista, pues existieron las señales
acústicas, hoy en día desaparecidas en la mayoría de las compañías. Estas señales
eran un pequeño explosivo encapsulado (generalmente plástico) que se sujetaba al
riel por diferentes métodos. Al pasar el tren, la llanta de la rueda lo aplastaba y lo
detonaba, y el ruido de la detonación obligaba al maquinista a detener el tren. La
velocidad y las medidas de aislamiento de las cabinas de conducción inutilizaron
esta señal.
Las señales pasaron a sistemas más complejos a medida que se hacían avances
tecnológicos, sustituyéndose el sistema de alambres por el hidráulico y más tarde
el eléctrico. El avance de este tipo de señales trajo consigo, a su vez, el avance en
los sistemas de bloqueo, como el bloqueo automático, sistema que aprovecha la
conductividad de los raíles para obtener información del paso del tren, de forma que
al pasar el tren por el cantón protegido por este tipo de bloqueo, las llantas
cortocircuitan una pequeña corriente de control que circula por los raíles, que es
detectada por la unidad de control, cerrando las señales para que ningún otro tren
pueda invadir el cantón. Este sistema de uso mayoritario tiene la ventaja de que, en
caso de rotura del raíl, se interrumpe el circuito, lo que es inmediatamente detectado
por la unidad de control, cerrando las señales.
Actualmente la mayor parte de las señales dependen de sistemas
informatizados, avisando incluso de la avería en el fundido de la bombilla del
semáforo.
SEÑALES LUMINOSAS.
La señal luminosa es un tipo de señal ferroviaria de las denominadas fijas
fundamentales encargada de transmitir órdenes de manera visual sobre la
posibilidad o no de continuar la marcha y en qué condiciones.
Para ello utiliza diversos colores: rojo, amarillo, verde, morado, blanco, etc.,
estableciendo un código de respuesta ante estos destellos. Las señales suelen estar
compuestas por discos o lámparas de número y disposición variable, pantallas, etc.,
colocadas en diferentes lugares de la vía.
La forma más sencilla de señal luminosa es una luz roja y otra verde en un
poste único. Cuando hay una señal en rojo se coloca otra señal de repetición a cierta
distancia de la señal principal. La distancia entre ambas señales es la distancia de
frenado del tren. El maquinista al ver el amarillo en la repetidora sabe que la señal
principal es roja y que debe empezar a frenar.
Para calcular las distancias a las que tienen que estar las señales luminosas
colocadas se tiene en cuenta a la hora de realizar los cálculos las siguientes
distancias:
- Distancia de avistamiento: antes de la señal de repetición.
- Distancia de traslapo: más allá de la segunda señal principal.
- Longitud del tren.
- Distancia entre las dos señales principales.
La mayor parte de estas distancias varían según el tipo de tráfico que se trate.
Para trenes con circulación a altas velocidades lo que se hace es reducir la distancia
entre señales, de tal manera que se incluye una segunda señal repetidora de "doble
amarillo" colocada más atrás de la primera señal repetidora.
EL HORARIO GRÁFICO
La representación clásica del horario en un plano s-t en este caso no es la
mejor solución, ya que se está trabajando con una red interconectada y el plano s-t
se limita a representar un único eje ferroviario. Resulta por tanto conveniente
representar el horario en un sencillo mapa esquemático con algunas reglas, como
se detalla en la siguiente imagen.
Cada rectángulo representa un nodo de tipo: 00 o: 30. No existe
correspondencia entre líneas dibujadas e infraestructuras reales de ferrocarriles:
cada línea representa una relación comercial con cadenciamento t. Según lo que se
representa en el esquema, las dos líneas que se dirigen hacia el Oeste representan
relaciones comerciales cuyos trenes pueden recorrer en un tramo el mismo eje de
vía única o doble, o también líneas totalmente diferentes, algo que de esta
representación no se puede deducir (se supone que sí lo sabe quién está
proyectando el horario).
Donde cada línea intersecta el rectángulo aparecen dos números, que
representan el minuto de salida y llegada de dicho tren a la estación. El número más
lejos del rectángulo representa el horario de salida, y el más cercano el de llegada.
Los dos números se ubican habitualmente respetando el sentido de marcha de los
trenes (en España por la derecha). Dentro del rectángulo también pueden tener
continuidad las líneas que llegan al mismo, para evidenciar que un tren en concreto
tiene paso por la estación y que sigue hasta su destino final. (Ejemplo: tren desde
"Norte" llega al minuto: 26, se detiene 8 minutos y sale en el minuto: 34 hacia "Sur").
Por otro lado el tren hacia / desde "Oeste" que llega en el minuto: 27 y sale en el
minuto: 33 tiene origen y destino en esta misma estación.
Cualquier servicio de transporte público supone un coste de explotación para
la operadora de transporte, que depende entre otros factores de la producción en
términos de trenes*km. Por otro lado la calidad de servicio percibida por el usuario
depende de distintos parámetros, entre ellos frecuencia, tiempo de viaje total,
confort, puntualidad, precio.
Por ello, tiene sentido el estudio de la viabilidad de cualquier medida que
pueda mejorar la calidad del servicio en relación al coste de explotación. Entre estas
medidas se puede incluir el HCI, que aprovecha un punto de fuerza del ferrocarril
que es la sencillez en planificar conexiones entre distintos servicios, gracias a su
discreta puntualidad y a la posibilidad de efectuar numerosas paradas intermedias.
La implantación de un HCI puede conllevar:
- La disminución del tiempo de viaje total en una relación con transbordo, ya que su
objetivo es minimizar el tiempo de espera intermedio.
- El aumento de las frecuencias ofrecidas al viajero, y en particular en caso de
trayectos con origen o destino en núcleos secundarios, gracias a las conexiones
que multiplican los trayectos disponibles.
En resumen, el horario cadenciado integrado influye directamente en la
calidad del servicio percibida por el viajero, actuando, de los parámetros de calidad
antes citados, sobre frecuencia y tiempo de viaje total.
Además de estas ventajas cuantificables en valores concretos, existen otras
consecuencias menos tangibles, pero no por ello de menor importancia. En primer
lugar, el HCI va exactamente en la dirección de paliar la mayor deficiencia del
transporte público frente al vehículo particular, que es la flexibilidad, en el sentido
de mayor frecuencia y mejor cobertura del territorio. De hecho, las mejoras en el
nivel de servicio son más notables en aquellas áreas con peores frecuencias de
paso de los trenes: si en una estación de cruce entre dos líneas hay una frecuencia
para cada servicio de apenas dos horas, es fundamental que el viajero que quiera
cambiar de tren tenga un tiempo de conexión más cercano a los 10 minutos que a
los 110 minutos. Al contrario, un viajero del núcleo de Cercanías de Madrid
probablemente no podría siquiera apreciar la introducción de un HCI, al disponer de
un servicio con frecuencias muy elevadas. Así, unir dos, tres, o más relaciones en
un HCI puede convertir las mismas en rentables cuando éstas, operadas
singularmente, no lo serían (o justificar su subvención al limitar el déficit de
explotación dentro de valores razonables).
LA RELACIÓN PESO - VELOCIDAD EN EL HORARIO
Se estima lo siguiente:
a) A igualdad de condiciones de calidad de la vía y tonelaje circulado, el costo de
conservación crece linealmente con la velocidad de circulación, a partir de un
determinado valor.
b) La pendiente de la recta aumenta rápidamente con el deterioro de la vía, a partir
de una determinada velocidad.
c) El incremento de las sobrecargas dinámicas aumenta los costos de conservación,
que resultan tanto mayores cuanto inferior sea la calidad de la vía.
d) Para igualdad de las condiciones de tráfico, los costos de conservación
permanecen casi constantes por debajo de velocidades de circulación de 50 Km/h,
independientemente de la calidad de la vía, creciendo a partir de esta velocidad.
Como resultado de otros estudios recientes y de la experiencia adquirida se puede
establecer que:
El aumentar un 10% el peso por eje, implica un incremento del 20% de los
costos de conservación en líneas con velocidades elevadas (mayor de 120
km/hora).
La implementación de limitaciones de velocidad en distintos tramos de las
vías generales, resultan antieconómicos para la explotación de una línea.
En trazados con curvas de radio reducido, resulta más económico el empleo
de durmientes de hormigón que de madera, y con el ibloque (a igualdad de peso
con respecto al monobloque) se obtienen mayores resistencias al desplazamiento
transversal de la vía, por tener dos caras activas contra el balasto.
Asimismo la combinación del amolado de la superficie de rodadura de los
rieles con el bateo mecanizado de la vía genera una apreciable reducción de los
costos de conservación en el mediano plazo, ello se debe a que el amolado de los
rieles eliminando los desgastes ondulatorios tanto de onda larga como de onda corta
reduce los esfuerzos dinámicos.
CLASIFICACIÓN DE LOS TRENES
Tipos de tren
A efectos de composición, velocidad, régimen y frenado, los trenes se
clasifican en Tipos, expresados mediante un número múltiplo de 10, que indica la
velocidad máxima que pueden alcanzar en las condiciones más favorables de
trazado y clase de vía.
El tren ha formado parte esencial de muchas naciones y presentado una gran
ventaja en cuestión de industrialización, en comparación con países que hubieron y
se han visto sin este factor de transporte incluido en su historia se pueden clasificar
en:
a. Trenes de corta distancia: Son aquellos trenes que solo transportan
pasajeros dentro de un determinado territorio o ciudad, o bien de una ciudad
a otra cercanas.
b. Tren metropolitano: Se denomina así a los «sistemas ferroviarios de
transporte masivo de pasajeros» subterráneo o elevado y en algunos casos
parcialmente en la superficie y por carril tipo trinchera, que operan en las
grandes ciudades para unir diversas zonas de su término municipal y sus
alrededores más próximos, con alta capacidad y frecuencia, y separados de
otros sistemas de transporte con pasos a desnivel.
c. Tren ligero. El tren ligero es un tren de la familia de los tranvías, en ciertos
casos de piso alto con estaciones con plataformas, que circula en segmentos
parcial o totalmente segregados del tránsito vehicular, con carriles
reservados, vías apartadas y en algunos casos por túneles o en la superficie
del centro de la ciudad.
d. Tren de levitación magnética: El tren de levitación magnética es un tren
suspendido en el aire por encima de una vía por levitación magnética.
e. Monorraíl: El monorraíl o monorriel fue desarrollado para satisfacer la
demanda de tráfico mediano en el transporte público en zonas urbanas
f. Trenes de mercancías
Otra clasificación seria según el significado del tren. Se entiende por tren uno
o varios vehículos motores que pueden remolcar otros vehículos de cualquier
clase, que se clasifican en:
1. Tren directo: Para una estación, el que no efectúa parada en ella.
2. Tren convencional: Tren compuesto por una o más locomotoras y
vehículos remolcados de cualquier clase.
3. Tren empujado: Tren con la tracción y su gobierno en un lugar distinto de
la cabeza del tren en el sentido de su marcha.
4. Tren reversible: Tren con la locomotora en cola, gobernada la tracción y
el freno desde la cabina del vehículo situado en primer lugar.
5. Automotor: Tren formado por material autopropulsado cualquiera que sea
el número de motores, remolques o elementos por los que esté
compuesto.
6. Tren de trabajos: Tren que circula para realizar operaciones inherentes a
la administración de la infraestructura.
7. Tren taller: Tren utilizado para la liberación de la vía. El término incluye
también los trenes grúa.
8. Vagoneta:
Vehículo
autopropulsado
destinado
al
servicio
de
infraestructura.
9. Maquinaria de vía: Vehículo ferroviario autopropulsado utilizado en
servicios inherentes a la propia actividad de Adif.
10.Maniobras: La maniobra es un movimiento consistente en: Agregar o
segregar vehículos de un tren, formar o descomponer un tren, clasificar
los vehículos o cortes de material, desplazar un tren o vehículos por la
misma vía o de una a otra y llevar o traer material de un cargadero.
11.Locomotora aislada: La circulación compuesta exclusivamente por una o
varias locomotoras no remolcadas.
12.Locomotora
o
automotor
remolcado:
Locomotora
o
automotor
incorporado en la composición sin suministrar tracción.
13.Locomotora telemandada: La que puede gobernarse a distancia, por
radiocontrol, desde un lugar distinto de la cabina de conducción.
14.Mando múltiple: El dispositivo que permite el control de varias
locomotoras o automotores desde una sola cabina.
15.Tracción múltiple: Tracción de un tren por varias locomotoras o
automotores gobernados independientemente.
Se emplean los siguientes términos cuando se trata de locomotoras:
- Doble tracción por cabeza o abreviadamente doble tracción.
- Doble tracción por cola: Una locomotora en cabeza y otra en cola.
POTENCIAL DEL TRÁFICO EN LA LÍNEA
Las líneas de alta velocidad se dedican generalmente al tráfico masivo de
pasajeros. El tráfico conjunto de mercancías y viajeros conlleva algunos
problemas. La capacidad de la línea se reduce notablemente cuando circulan
trenes de velocidades diferentes. El cruce de los trenes de alta velocidad y
mercancías es arriesgado debido a la posibilidad de que la succión
desestabilice la carga. Normalmente los trenes de mercancías y pasajeros
circulan a horas diferentes, aunque esto se ve limitado debido a que las líneas
de alta velocidad se cierran de noche para permitir los trabajos de
mantenimiento.
Las fuertes rampas limitan mucho la masa remolcable de los trenes de mercancías.
Evitar las rampas encarece a las líneas mixtas respecto de las exclusivas de
viajeros.
Reglamentación de procedencias y cruzamientos
Reglamento del servicio ferroviario del objeto, las concesiones, permisos y
autorizaciones
CAPÍTULO IV De los accesos, cruzamientos, instalaciones marginales y obras en
el derecho de Vía y zonas aledañas
Artículo 48. La construcción y reconstrucción de los accesos, cruzamientos e
instalaciones marginales y la realización de las obras a que se refiere el artículo 34
de la Ley, deberán sujetarse, en lo conducente, a lo dispuesto por el capítulo II de
este título. Acceso es la obra o instalación que conecta una vía férrea con otra vía
de comunicación para permitir la entrada y salida de personas o vehículos.
Cruzamiento es la obra a nivel, sub a partir de la superficie del hongo del riel, ni a
una distancia menor de 3.5 metros de ancho contados a partir del eje horizontal de
la vía.
Artículo 52. Tratándose de instalaciones marginales, éstas deberán construirse a
una distancia de por lo menos 3.5 metros medidos a partir del eje horizontal de la
vía. La Secretaría podrá autorizar una distancia menor a la antes señalada, cuando
se acredite ante ésta que no se afecta la vía férrea o la seguridad en la operación
de la misma.
Artículo 53. Los anuncios publicitarios no podrán instalarse en lugares que
obstruyan cualquier tipo de señal de operación o precaución en la vía férrea, o que
pongan en riesgo la segura y eficiente operación de la misma.
Artículo 54. Para la construcción de espuelas, el interesado deberá celebrar
previamente con el concesionario un convenio en el que se establezcan los términos
y condiciones técnicas y económicas correspondientes. En caso de que no lleguen
a un acuerdo respecto de dichos términos y condiciones, las partes podrán solicitar
la intervención de la Secretaría, misma que resolverá lo conducente conforme al
procedimiento establecido en los artículos 112 y 113 del presente Reglamento. Los
concesionarios deberán registrar ante la Secretaría dentro de los 30 días naturales
siguientes a la firma del contrato respectivo, las espuelas que se construyan en su
vía férrea. El escrito correspondiente deberá acompañar un croquis con medidas y
colindancias en el que se delimite la ubicación del predio, así como los generales
del conectarte.
Artículo 55. La espuela deberá reunir las condiciones técnicas que para vías férreas
se requieran según el tipo de carga que se pretenda transportar a través de la misma
y el tráfico estimado, en los términos de este.
Reglamento Y Demás Disposiciones Aplicables.
Las personas que lleven a cabo la construcción de espuelas, deberán ser
propietarios de los predios respectivos o contar con autorización para su
aprovechamiento, así como con la autorización de las autoridades competentes
sobre el uso del suelo.
Los gastos en que se incurran para la construcción de espuelas, así como aquéllos
erogados para su conservación y mantenimiento, correrán a cargo del conectánte,
salvo pacto en contrario.
Artículo 56. Los interesados en obtener la autorización para establecer obras o
industrias que requieran el empleo de explosivos dentro de los 100 metros del límite
del derecho de vía, deberán presentar solicitud por escrito a la Secretaría, a la cual
deberán acompañar, cuando menos, la siguiente información:
1. Características de la obra o la industria que requiera el empleo de explosivos;
2. Características de los elementos químicos o de cualquier otra naturaleza, que
componen los explosivos;
3. Descripción de los efectos físicos y ambientales que produce su explosión;
4. En su caso, modos y procedimientos para la utilización de los explosivos;
5. Condiciones de almacenamiento de los explosivos, así como medidas de
seguridad;
6. Croquis con medidas y colindancias en el que se especifiquen con precisión los
lugares de utilización o almacenaje de explosivos, así como la distancia respecto de
la vía general de comunicación ferroviaria, y
7. Copia del permiso que al efecto otorgue la Secretaría de la Defensa Nacional. La
Secretaría, a fin de contar con elementos suficientes, podrá solicitar información
adicional al interesado y resolverá lo conducente dentro de los 30 días hábiles
siguientes a que la solicitud se encuentre debidamente integrada. La Secretaría
notificará la resolución correspondiente al interesado, a más tardar, dentro de los 10
días hábiles siguientes a que se venza el citado plazo de 30 días.
ANEXOS
DIVISION DE VIA EN CANTONES
PANEL DE CONTROL EN LA ESTACION.
FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE B
LOQUEO, SEÑAL EMITIDA POR LA BALIZA.
SEÑALIZACION
PLAYAS DE MANIOBRAS
LOCOMOTORA DE MANIOBRAS
TREN CONVENCIONAL
TREN FUNICULAR
TREN DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA
TREN DE CREMALLERA
CONCLUSIÓN
Es importante conocer el funcionamiento de los sistemas de señalización de
una vía férrea, ya que estos son lo que se encargan de mantener una circulación
segura en el recorrido del ferrocarril, por eso se deben colocar correctamente en la
vía, ya que esto puede ser un causante de accidentes.
Con el avance de la tecnología se puede decir que es prácticamente imposible
que un accidente sea provocado por un error humano, ya que los sistemas de
bloqueo son especialmente diseñados para evitar que un tren rebase una señal de
alto, pudiendo incluso frenar el tren automáticamente en el caso de los bloqueos
automáticos. De igual forma los maquinistas deben tener conocimiento de las
señales dadas, porque en ellas se les indicara la condición en la que se encuentre
la vía a circular.
La red ferroviaria es muy amplia y diversa, en ella se encuentran diversos tipos
de trenes y se clasifican según el tipo de locomotora que lo arrastra, si son de
levitación magnética, convencional o tirada por cables, además si son para
transporte
de
mercancías,
personas
o
ambas,
también
si
circulan
internacionalmente, a nivel nacional, regional, urbano, o de interés turístico.
Es importante mencionar que los trenes de carga son organizados en grandes
estaciones ferroviarias llamadas playas de maniobras, en las cuales se desarman y
arman los trenes, enganchando los vagones a las locomotoras que los arrastraran
hasta su destino final. En estas estaciones también se deben utilizar señales para
movilizar los trenes, pero a diferencia de la vía, en estas aún se utilizan el factor
humano para realizar estas señales. Es sorprendente que todavía se requiera de
las señales manuales para la movilización de los trenes, sabiendo que
prácticamente toda le red ferroviaria está controlada por sistemas eléctricos que no
requieren de la presencia de personas en la vía férrea.
Sabiendo esto es de esperarse que en un futuro no muy lejano ya no sea
necesario la utilización de personal que opere dentro de la cabina, sino que serán
controlados totalmente desde una estación, siendo un gran salto que revolucionara
el sistema de transporte público internacionalmente.
BIBLIOGRAFIA
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de
Ferrocarril,
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