Proyecto de ferrocarriles asistido por software

(1)

363

2009

IMAGEN MICROSOFT OFFICE WORD 2007

PROYECTO DE FERROCARRILES

ASISTIDO POR SOFTWARE

(2)

2

(3)

3

(4)

4 EXPOSITORES:

ING. CÉSAR GABRIEL HUERTA AVILÉS ING. LUCIO DURÁN CELIS INTEGRANTES:

APELLIDO PATERNO MATERNO NOMBRE(S) NO. DE BOLETA

CASTRO SAN AGUSTÍN JULIO CÉSAR 2004310159

CELAYA LÓPEZ ISAÚL 90310119

CERÓN PRADO EVARISTO 2004310162

CONTRERAS AYALA JUAN ANTONIO 2003310609

DOMÍNGUEZ PÉREZ LUIS ENRIQUE 99071663

GALICIA RUIZ MAGALI 2002310339

GARCÍA MARTÍNEZ MAGDALENA 2005310663

GARRIDO ANGULO JOSÉ ALFREDO 2003310631

HERNÁNDEZ MEJÍA EDGAR ALEJANDRO 2003310388

LÓPEZ ÁLVAREZ ALFONSO 2005310249

LÓPEZ GODÍNEZ JORGE 2005310255

MADRIGAL VÁZQUEZ MANUEL 2004310304

MARES ARTEAGA JENNI MARICELA 2002310233

MARTÍNEZ RAMÍREZ ABRAHAM 2003310567

MAYORGA ROMAN MARIO ALFONSO 2005310293

MENDOZA BUSTOS SILVIA ANAITH 2005310302

MORALES CORONEL ERICK 91311150

NICOLÁS FLORES HÉCTOR 99310638

OSORNIO BERTHET LUIS JESÚS 2005310347

PAREDES SILVA VÍCTOR HUGO 2004310369

PATONI OVANDO LIZBETH 2005310887

RAMÍREZ VIDAL MIGUEL ÁNGEL 2003310146

REYES SANTOS ERICK 2004310390

ROBLEDO YSLAS OSCAR 2003380438

RODRÍGUEZ RUBIO GERARDO ALONSO 2004310938

SANDOVAL NERI CARLOS MAURICIO 2004310735

SAN NICOLAS HERNANDEZ ALEJANDRO 2003310164

SOTO FRANCO VÍCTOR DAVID 2004380325

VELÁZQUEZ CUENCA ARTURO 95041655

(5)

5

CONTENIDO TEMÁTICO

UNIDAD I: INTRODUCCIÓN ... 9

1.1 EVOLUCIÓN DE LOS FERROCARRILES ... 11

1.2 PROYECTO Y MECANICA DE VIAS FERREAS ... 22

1.2.1 ANTECEDENTES Y NORMAS ... 27

1.3 GEOMETRÍA ... 32

1.3.1 CURVAS ESPECIALES ... 36

1.4 SUPERESTRUCTURA DE VÍA: RIEL, DURMIENTE, BALASTO, PLACA DE ASIENTO Y FIJACIONES ... 39

1.5 INFRAESTRUCTURA DE VIAS... 54

1.6 DRENAJE, SUPERFICIAL Y SUBDRENAJE ... 64

1. 7 MECÁNICA DE VÍAS ... 79

1.7.1NIVELACION Y ALINEACIÓN DE VÍAS. ... 79

1.7.2 SOBRE ELEVACION EN CURVAS ESPECIALES ... 85

UNIDAD II: PROYECTO GEOMÉTRICO ... 88

2.1 PROYECTO DE RASANTE ... 88

2.2 DRENAJE ... 123

2.2.1 DRENAJE MENOR ... 123

2.2.2DRENAJE MAYOR ... 154

2.3 GEOTÉCNIA ... 160

UNIDAD III: SEÑALIZACIÓN ... 190

3.1 SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA ... 190

3.2 PATIOS, TALLERES Y TERMINALES ... 204

UNIDAD IV: PROYECTO DE FERROCARRILES ... 207

4.1 CONFIGURACIÓN DE DIBUJO EN AUTOCAD ... 210

4.2 DIBUJO EN TRES DIMENSIONES ... 215

4.3 SUPERFICIES, SÓLIDOS, EDICIÓN ... 215

4.4 MODELIZADO, TEXTURAS, LUCES. ... 216

4.5 DIBUJO EN 3D APLICADO A FERROCARRILES ... 218

UNIDAD V: DISEÑO GEOMÉTRICO CON CIVIL CAD ... 236

5.1 ANTECEDENTES ... 236

5.2 CAPTURA DE DATOS ... 238

5.3 CURVAS DE NIVEL. ... 241

5.4 TRAZO PRELIMINAR Y DEFINITIVO ... 243

5.5 CURVAS HORIZONTALES ... 244

(6)

6

5.6 PERFIL Y SECCIONES DEL TERRENO ... 247

5.7 ALINEAMIENTO VERTICAL Y CURVAS VERTICALES ... 249

5.8 SECCIONES DE CONSTRUCCIÓN Y CURVA MASA ... 249

UNIDAD VI: DISEÑO DE ESTRUCTURAS ESPECIALES DE FERROCARRILES. ... 261

6.1.- ANÁLISIS Y DISEÑO DE PUENTES UTILIZANDO EL PROGRAMA STAAD-PRO. ... 261

6.2.- NECESIDAD DE PUENTES EN EL TRAZO DEFINITIVO, ESTRUCTURACIÓN. ... 262

6.3 REGLAMENTACIÓN APLICABLE PARA DISEÑO EN ACERO... 265

6.4 GEOMETRIA DE DISEÑO ... 267

6.5.- ANÁLISIS ESTRUCTURAL. ... 275

6.6.- DISEÑO EN CONCRETO, DISEÑO EN ACERO... 277

6.7.- MEMORIA DE CÁLCULO. ... 285

UNIDAD VII: ADMINISTRACIÓN Y COSTOS DE OBRA DE FERROCARRIL... 293

7.1 COSTOS EN FERROCARRILES, CONCEPTOS CORRESPONDIENTES ... 295

7.2 CREACIÓN DE DE MATRICES DE COSTOS EN NEODATA ... 300

7.3 RENDIMIENTOS EN OBRAS DE FERROCARRILES... 304

7.4 PROGRAMA DE OBRA RUTA CRÍTICA ... 306

7.5 SOBRECOSTOS, CONFIGURACIÓN DE INDIRECTOS ... 312

7.6 COSTOS DE OBRA DE FERROCARRILES ... 323

7.7 PRESUPUESTO DEFINITIVO ... 326

UNIDAD VIII: PLANOS DEFINITIVOS ... 334

8.1 PLANTA TOFOGRAFICA. ... 335

8.2 PERFIL DEFINITIVO ... 343

8.3 PLANTA DE SEÑALAMIENTO DEFINITIVO. ... 350

8.4.- PLANOS DEFINITIVOS DE DRENAJE MAYOR O MENOR ... 356

BIBLIOGRAFÍA... 366

(7)

7

(8)

8

UNIDAD I

INTRODUCCIÓN

(9)

9

UNIDAD I: INTRODUCCIÓN¹

Se piensa en ferrocarril, al sistema de transporte terrestre guiado sobre rieles de cualquier tipo, aunque corrientemente se entiende que los rieles son de acero, que hacen el camino o vía férrea sobre la cual circulan los trenes.

Locomotora para trenes de mercancías

Dentro de esta clasificación se incluyen medios de transporte que emplean otros tipos de guiado, tales como los trenes de levitación magnética. Su desarrollo se produjo en la primera mitad del siglo XIX como parte de la revolución industrial, haciendo uso de la ventaja técnica que supone el bajo coeficiente de rodadura metal sobre metal causando una transformación completa de la sociedad al permitir el transporte de personas y mercaderías a un bajo costo y en forma regular y segura.

Por otro lado, se trata de un modo de transporte con ventajas comparativas en ciertos aspectos, tales como el consumo de combustible por tonelada kilómetro transportado, la entidad del impacto ambiental que causa o la posibilidad de realizar transportes masivos, que hacen relevante su uso en el mundo moderno.

LA HISTORIA²

El origen del ferrocarril se podría remontar a la civilización egipcia y época grecoromana, pero será en el siglo XVI cuando los mineros alemanes por medio del transporte subterráneo realizado con vagones que se apoyaban sobre dos series de maderas planas los que empiecen a dar forma al nacimiento del ferrocarril como tal.

En el siglo XVIII será cuando se sustituyan los maderos por lingotes largos de hierro, al mismo tiempo que se introdujo la rueda con llanta o cerco metálico.

1 Anónimo. (02 septiembre de 2009). http://www.ferrocarril.us/. España. Electrónico.

2 Rafael Estrada Gómez. (01 septiembre de 2009). http://www.cps.unizar.es/~transp/Ferrocarriles/. Zaragoza. Electrónico.

(10)

10 Para obtener a bajo precio fuerzas motrices considerables, varios inventores pensaron en la unión del vapor y la rueda. Los primeros frutos de esa asociación fueron verdaderos monstruos.

En 1769, el francés Nicolás Cugnot construyó un coche de vapor, su pesado "fardier" que consistía en una máquina de vapor montada sobre un carro de tres ruedas. El técnico norteamericano Oliver Evans, construyó años después un coche de vapor que no logró imponerse.³

Después del descubrimiento de la máquina de vapor por parte de Watt en 1770 se construye la primera locomotora de vapor por medio de Richard Trevithick el 13 de Abril de 1771 en Inglaterra, cuyo cometido fue el del transporte de viajeros (por primera vez en el mundo) a una velocidad superior al paso del hombre.

El 21 de Febrero de 1804 se consigue por primera vez el arrastre de cinco vagones por medio de una locomotora de vapor durante 15.5 Km y a una velocidad de 8 Km/h.

Ejemplo de las primeras locomotoras ⁴

• En 1808: locomotora segunda locomotora de "Richard Trevithick"

• En 1828: locomotora "Lancashire Witch", diseñada para el transporte de carbón.

• En 1829: locomotora "Rocket", base de las restantes locomotoras a vapor.

4 Anónimo. 02 septiembre de 2009. http://www.ferrocarril.us/. España. Electrónico

(11)

11 Ejemplar de los primeros trenes.⁵

A partir de 1830, surgen en Inglaterra múltiples líneas de ferrocarril. Después vienen las grandes líneas. La Londres-Birmingham se inaugura en 1838; la siguen las líneas de Londres-Newcastle, Londres-Edimburgo y Londres-Bristol. El progreso de Gran Bretaña en este terreno sirve de disparador a otras naciones.

Para los americanos, empeñados en reconocer todo su inmenso territorio, era vital llegar cada vez más lejos y con mayor rapidez, buscando también la comodidad. A partir de 1870, George Pullman hace del tren un palacio. En las grandes líneas hay bar, fumador, tapices, artesonados, etc. Hacia mediados de siglo, el tren ha conseguido su mayoría de edad: alcanza velocidades del orden de los 100 kilómetros por hora. Para conseguirse tal grado de perfección muchas cosas mejoraron: por ejemplo, se incrementó el volumen de la caldera y el diámetro de las ruedas.

La moderna locomotora nace de tres nuevos perfeccionamientos. Primero, el acoplamiento del cilindro de alta presión con el cilindro de baja, para reducir la pérdida de energía; luego el aumento de la temperatura de los 200º C a los 300º C.

1.1 EVOLUCIÓN DE LOS FERROCARRILES⁶

El Tren de Cremallera: En 1862 el suizo Niklaus Riggenbach inventó el ferrocarril de cremallera, destinado a rodar por vías con una pendiente superior al 6%. Para construirlo se inspiró en el sistema del inglés John Blekinsop. La Blekinsop de 1812, máquina de caldera común, no tubular, es una locomotora para trenes de mercancías, que marcha a una velocidad muy reducida y

5Anónimo. (02 septiembre de 2009). http://www.ferrocarril.us/. España. Electrónico.

(12)

12 además, circula por vías de cremallera. El tren de cremallera que sube la pendiente más pronunciada es el del monte Pilatus, en Suiza.

El Tren de Cremallera⁷

Las locomotoras de cremallera son utilizadas fundamentalmente en tramos con pendientes muy pronunciadas, y fue en Suiza donde, en 1884, se realizó el primer ensayo con una vagoneta eléctrica de cremallera, y en 1888 en Estados Unidos apareció la primera locomotora de cremallera. Fue a partir de entonces cuando la tracción eléctrica de cremallera sufra una constante evolución, sobre todo en aquellos países que, como Suiza, tienen un territorio montañoso.

Locomotora de cremallera suiza de 1898⁸

7Rafael Estrada Gómez. (01 septiembre de 2009). http://www.cps.unizar.es/~transp/Ferrocarriles/. Zaragoza. Electrónico.

8 IDEM 7

(13)

13 El Monorriel⁹: El primer monorriel se construyó en Irlanda en 1889. Se trata de un transporte compuesto de vehículos que circulan por una plataforma de rieles o vigas, por lo general elevada sobre la superficie. Hay dos tipos básicos de monocarriles: el monocarril suspendido, donde los vehículos cuelgan bajo la estructura, y el monocarril sustentado, en el cual los vehículos apoyan sus ruedas sobre los rebordes interiores de los rieles.

Monorriel sustentado Monorriel suspendido¹⁰

El metro: La palabra metro es una abreviatura de las palabras ferrocarril metropolitano, el primer metro del mundo fue el de Londres, inaugurado en 1863 con seis kilómetros de longitud.

En años sucesivos fue extendiéndose, de forma que en 1884 formaba un anillo de aproximadamente veinte kilómetros. Luego se le añadieron líneas radiales, en parte a cielo abierto y en parte en túnel, para constituir el Metropolitan and District Railway. Las locomotoras eran de vapor.

Tren de España Tren de la ciudad de México

Aunque todavía existen ferrocarriles urbanos cuyo trayecto transcurre total o parcialmente en la superficie, como el de Medellín, el concepto de metro se asocia generalmente a ferrocarril subterráneo, solución que fueron progresivamente adoptando las ciudades que no la habían adoptado originalmente, debido a varios motivos, entre los que pueden estar la superioridad en

(14)

14 el orden de la calidad estética y ambiental del trazado subterráneo, así como la falta de terreno disponible o la carestía del suelo en las grandes ciudades.

Cuando el metro circula a cielo abierto, a menudo se colocan las vías sobre plataformas metálicas unos cuatro o cinco metros del suelo, de forma que el metro no interfiere con el tráfico de las calles. No obstante, su ruido resulta molesto para los vecinos, así que en algunas ciudades, como en la Ciudad de México o en París, los trenes que circulan por las líneas de metro que transcurren parcialmente a cielo abierto están dotados de vagones con ruedas de goma, lo que confiere un silencio y confort de marcha considerables.

Metro de la Ciudad de México circulando a cielo abierto

A partir de la electrificación de los ferrocarriles, el metro se ha convertido en un medio de transporte eléctrico en todo el mundo.

Tren ligero¹¹: Los ferrocarriles ligeros son casi mundialmente alimentados por electricidad suministrada a través de catenaria, aunque algunos sistemas son alimentados por otros métodos, como los Docklands Light Railway, que usan un tercer rail estándar para la toma de energía, y los tranvías en Burdeos, que usan alimentación de tercer carril, mediante la que el riel solo está eléctricamente cargado mientras el tranvía está sobre él, siendo más seguro que el tercer riel estándar e incluso utilizable en zonas peatonales.

Tren ligero de Nueva Jersey¹²

12 Anónimo. (17 septiembre de 2009). http://www.treneando.wordpress.com. México.

(15)

15 Algunos sistemas en Europa, y recientemente en Norteamérica, usan tracción diesel, incluidos la River Line en Nueva Jersey, el O-Train en Ottawa y el futuro “Sprinter” en San Diego, proyectado para finales de 2007. Los sistemas diesel son elegidos para las líneas donde se espera poca carga de pasajeros, haciendo poco justificable el gasto en una infraestructura eléctrica y en las líneas interurbanas con estaciones muy separadas ya que los motores eléctricos permiten una mayor aceleración, necesaria si la distancia entre estaciones es menor.

Los sistemas de trenes ligeros son generalmente más económicos en construir que el de trenes pesados ya que la infraestructura es relativamente menos robusta, y por lo general no se requieren los túneles usados en la mayoría de los sistemas del metro. Además que la capacidad de manejar curvas cerradas y pendientes escarpadas puede reducir el trabajo de construcción.

Comparado con los autobuses, los sistemas de trenes ligeros tienen una capacidad más alta, contaminan menos, son silenciosos, cómodos, y en muchos casos más rápidos. Muchos proyectos de trenes ligeros modernos usan viejas redes de ferrocarril abandonadas de donde hasta transitaban trenes a vapor, un ejemplo es el moderno Tren de la Costa de Buenos Aires en Argentina, o el FFCC Alicante-Denia en el tramo de Mercado a El Campello en España.

Habitualmente son más silencios que los ferrocarriles o los metros, y la mitigación del ruido es más fácil de diseñar.

Trenes de Alta Velocidad: Son los trenes de finales del siglo XX que recorren largos trechos a muy alta velocidad, compitiendo prácticamente con el avión. Los más conocidos son el TGV francés y el tren bala japonés. Los Japanese National Railways inauguraron su primera línea de gran velocidad Tokio-Osaka el 1 de octubre de 1964. La velocidad máxima de estos trenes-bala es de 210 Km. /h.

Los estudios de cara a la creación de un tren de alta velocidad (TGV) comenzaron en Francia en 1967, año en que se realizó el primer tren de turbina de gas, denominado TGS. En 1978 fue entregado el primer tren eléctrico TGV. El TGV alcanza en la actualidad los 260 kilómetros por hora.

Tren eléctrico de alta velocidad, desarrollado en Estados Unidos.¹³

13Anónimo. (17 septiembre de 2009). http://www.treneando.wordpress.com. México.

(16)

16 Aerotrén¹⁴: Es un concepto de transporte semejante al ferrocarril, cuyo particular básico es deslizarse sobre un cojín de aire encima de una guía. Aunque muchas veces se aplica el nombre de aerotrén a todo vehículo semejante a un ferrocarril que en largos tramos se desplaza de manera elevada sobre el nivel del terreno actualmente el término aerotrén se utiliza casi exclusivamente para aludir a todo vehículo carente de ruedas y que circula merced al efecto suelo logrado mediante la interposición de un colchón de aire comprimido sobre las guías.

Aerotren¹⁵

De este modo, el aerotrén propiamente dicho es un aerodino, más precisamente una suerte de aerodeslizador guiado, soportado mediante un cojín de aire sobre una especie de vía, tal vía era de hormigón con una sección en forma de T. Por este motivo el aerotrén se inscribe en la categoría monorriel, a pesar de que la mayoría de los monorrieles "convencionales" poseen ruedas neumáticas que ruedan sobre la guía.

Este sistema consistió en un modo relativamente sencillo de alcanzar altas velocidades; pero por contrapartida requería de un oneroso tendido de la guía sobre caballetes de hormigón, además de provocar gran polución sonora y ambiental debido al uso de los motores de aviación, los cuales consumían grandes cantidades de combustible. El modelo eléctrico si bien no sufría de esa desventaja si lo hacía de otras y de su implantación difícil en medios urbanos.

Levitación magnética¹⁶: Por los años 1960, en Japón se empezó a desarrollar un tren que lograba altas velocidades con poca pérdida de energía debido a que no hacía contacto con los rieles. Así se inició la era de los trenes de levitación magnética (MAGLEV).

Los primeros trenes de este tipo se movían a velocidades de 270 km/h. Ya para 1994 otros países habían logrado desarrollar sus propios ferrocarriles MAGLEV, entre ellos Estados Unidos, Francia, Alemania, Italia y España. En estos momentos su velocidad ha superado los 300 kilómetros por hora.

14Anónimo. (02 septiembre de 2009). http://www.ferrocarril.us/. España. Electrónico.

15 Leda María Roldán.( 17 septiembre de 2009). http://www.cientec.or.cr/ciencias/innovacion/ferrocarril.html. Costa Rica.

Electrónico

16IDEM 15

(17)

17 La Unión Europea, bajo su criterio de unir a los países que la integran, tiene como proyecto conectar nuevas líneas nacionales que permitan ofrecer viajes internacionales en trenes de alta velocidad sin tener interrupciones. Después de Japón, en Oriente hay otro país que ha desarrollado la tecnología de levitación magnética para construir su propio tren "bala" y este es Corea del Sur. Su proyecto de unir la capital Seúl con Pusan en el sureste peninsular.

Tren de alta velocidad desarrollado en España.¹⁷

Este tipo de transporte terrestre se ha estado perfeccionando con miras a que sea el transporte del futuro, ya que no presenta problemas de contaminación, alcanza velocidades competitivas con el transporte aéreo, y no genera pérdidas de energía por rozamiento. Su mantenimiento es relativamente cómodo.

A finales del Siglo XX los trenes de levitación magnética son los que marcan el camino del desarrollo ferroviario. Este modelo sigue evolucionando y ha generado la puesta en servicio de un tren controlado automáticamente. Las computadoras que controlan este servicio pueden corregir el horario de un tren o modificar la ruta de alguno que venga fuera de su plan original.

En 1989 se puso en funcionamiento el metro de Lille, en Francia, gracias a esta renovada tecnología.

Yamanashi Maglev, tren de levitación magnética, famoso en Japón.¹⁸

18 IDEM 17

(18)

18 La historia del tren en México¹⁹

Cuando México surgió como nación independiente en el año 1821, los liberales de mitades del siglo XIX consideraban que el establecimiento de ferrocarriles era factor importante para el desarrollo y progreso de nuestro país y un sistema inequívoco de modernidad.

Desde la década de 1830 se intentó construir el primer ferrocarril, pero no fue sino hasta el 4 de julio de 1857, que el presidente Comonfort puso en marcha el primer tramo de la ruta entre México y la Villa de Guadalupe, que si bien fue concebida como parte del ferrocarril a Veracruz prestó servicio a este importante sitio durante muchos años.

Mapa de la primera línea de ferrocarril entre Veracruz y Ciudad de México²⁰

A partir de este hecho nacieron diferentes empresas de ferrocarriles, entre ellas la Compañía Limitada de Ferrocarriles, la cual llego a ser la más grande e importante empresa del ramo y que explotaría el sistema ferroviario hasta 1896.

Compañía limitada de ferrocarriles²¹

19 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.estaciontorreon.galeon. Madrid. Electrónico.

20 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.ferrocarriles.wikia.com. España. Electrónico.

21 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.ferromex.com.mx. México. Electrónico.

(19)

19 Mientras esto sucedía con las compañías, la ciudad y su población crecían y las diversas líneas se vieron en la necesidad de efectuar diversos cambios en su modalidad de tracción, debido a que presentaron nuevas problemáticas para el transporte urbano. Por sus características de gran peso y tamaño los ferrocarriles no tenían pleno acceso a las estrechas calles. Para dar remedio a tal situación las autoridades dispusieron que los ferrocarriles se instalaran en las periferias mientras que el servicio al interior de la ciudad lo darían los coches tirados por mulas o caballos, también conocidos como tranvías de mulitas.²²

Tranvías de Mulitas²³

La llegada del siglo XX vio la instalación de los primeros tranvías eléctricos de la ciudad, que circulaban sobre las mismas vías que los de mulitas, aunque la sustitución de estos últimos por los nuevos “troleys” no terminó sino hasta 1934, cuando el último tranvía de mulitas hizo su recorrido final de las calles de Guatemala, por el Carmen, hasta el barrio de Tepito.

Tranvías de la Ciudad de México (conocidos también como “troleys”)²⁴

Durante la primera mitad de este siglo, el transporte eléctrico compitió con un creciente número de camiones y automóviles de alquiler y particulares movidos con gasolina, iniciando la dinámica que hoy caracteriza a nuestra ciudad.

Para la segunda mitad del siglo XX la Ciudad de México presentaba graves problemas de transporte público y congestionamiento de la red vial, particularmente en la zona centro, donde se concentraba el 40% del total diario de los viajes realizados dentro de la ciudad, en este lugar

22 Leda María Roldán. (17 septiembre de 2009). http://www.cientec.or.cr/ciencias/innovacion/ferrocarril.html. Costa Rica.

Electrónico.

23 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.ferrocarriles.wikia.com. España. Electrónico.

24 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.ferromex.com.mx. México. Electrónico.

(20)

20 y sus alrededores circulaban 65 de las 91 líneas de autobuses y transportes eléctricos de pasajeros, con 4 mil unidades además de 150 mil automóviles particulares. En las horas pico del tráfico, la velocidad de circulación era menor a la de una persona caminando.

El principal promotor de la construcción del Metro, fue el Ing. Bernardo Quintana quién al frente de la empresa Constructores Civiles y Asociados (ICA), realiza una serie de estudios que permitirían un anteproyecto y más tarde un proyecto de construcción de un Metro para la Ciudad de México, el cual se presentó a diferentes autoridades del DF, sin embargo es hasta el 29 de abril de 1967 que se publica en el Diario Oficial el decreto presidencial mediante el cual se crea un organismo público descentralizado, El Sistema de Transporte Colectivo, con el propósito de construir, operar y explotar un tren rápido con recorrido subterráneo para el transporte público del DF.²⁵

Meses más tarde el 19 de Junio de 1967, en el cruce de la avenida Chapultepec con la calle de Bucareli, se realiza la ceremonia de inauguración de la obra del Metro de la Ciudad de México.

Dando inicio a la obra civil más grande en la historia de la ciudad, tanto por su dimensión y costo, como por el beneficio que aporta a sus habitantes.

Metro de la Ciudad de México²⁶

Escasamente dos años más tarde el 4 de septiembre de 1969, un flamante convoy naranja hace el recorrido inaugural, entre las estaciones de insurgentes y Zaragoza.

Durante la década de los 80 el transporte eléctrico de la ciudad no sólo se concentró en el Metro, ya que fue en este tiempo cuando el Sistema de Transportes Eléctricos (STE), comenzó con el reemplazo de los antiguos tranvías PCC, por uno de los símbolos característicos de esta institución, el trolebús, siendo la última adquisición los modernos trolebuses serie 9000, que iniciaron su operación en 1998.

25Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.estaciontorreon.galeon. Madrid. Electrónico

26 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.treneando.wordpress.com. México. Electrónico

(21)

21 Fue en el año de 1984 que los últimos tranvías PCC fueron retirados del servicio que prestaban en la antigua Línea de Xochimilco, para dar paso al tren ligero. En 1985 se inició un proyecto para renovar el servicio en esa línea que consistió en dos etapas. Primero se acondicionó, el tramo Taxqueña – Estadio Azteca y para 1988, el de Huipilco – Xochimilco.

Red de la línea del tren ligero México.²⁷

Inauguración del tren ligero ²⁸

27 Anónimo. (10 septiembre de 2009). www.skyscrapercity.com. México. Electrónico

28 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.treneando.wordpress.com. México. Electrónico

(22)

22 Los primeros vehículos que dieron vida al tren ligero utilizaron las carretillas de los antiguos tranvías PCC. No obstante, fueron sustituidos en 1995 por modernos trenes modelos TE – 90 y TE – 95.

Tren ligero TE – 95²⁹

1.2 PROYECTO Y MECÁNICA DE VÍAS FÉRREAS³⁰

CLASIFICACIÓN DE LOS FERROCARRILES

No se cuenta en la actualidad con una clasificación unificada de las líneas de ferrocarril debido a que las mismas presentan una gran variedad en sus características. Sin embargo, desde ciertos puntos de vista se pueden clasificar en:

a) Líneas principales y líneas secundarías. Las líneas principales son aquellas que forman las grandes líneas troncales y las líneas secundarías las que complementas la red formada por las anteriores dan así un sistema completo de vías férreas.

Vías principales y vías secundarías³¹

29 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.mexicomaxico.org. México. Electrónico

30 Anónimo. (10 septiembre de 2009). www.skyscrapercity.com. México. Electrónico

31 Anónimo. (10 septiembre de 2009). http://www.zimapan.gob.mx. México. Electrónico

(23)

23 b) Líneas de vía angosta y de vía ancha. Esta clasificación corresponde al aspecto económico de su construcción, sin tener en cuenta si es una vía principal o secundaria, es decir que una línea principal no necesariamente debe ser de vía ancha o que una secundaria sea de vía angosta, ya que ello dependerá de los aspectos económicos relativos a la construcción (fig. 1.1).

Fig. 1. 1 Trocha de la vía³²

c) Líneas de tránsito general, líneas suburbanas y líneas urbanas. Esta es una clasificación relativa al servicio público que prestan y así se tiene que las líneas de tránsito general corresponden al servicio nacional o internacional de larga distancia. Las líneas suburbanas son aquellas que ligan una población con sus zonas de influencia cercanas.

Las líneas urbanas son las que prestan servicio dentro de las poblaciones, ya sean estos servicios efectuados sobre la superficie como los tranvías o subterráneos o elevados como los metropolitanos.³³

Vagones que sirven para transportar durmientes EAHM. 2009. ITISA. Tlaxcala.

32 Anónimo. (16 septiembre de 2009). http://www.viasferreas.blogspot.com. Bolivia. Electrónico

33 Anónimo. (10 septiembre de 2009). www.skyscrapercity.com. México. Electrónico.

(24)

24 d) Líneas de servicio particular. Corresponde esta clasificación a las líneas dedicadas, exclusivamente al servicio de algunas empresas de carácter privado tales como las líneas mineras.

Ferrocarriles mineros³⁴

En una entrevía oblicua se encuentran sucesivamente: un cruzamiento sencillo, análogo al anterior, en el que se cruzan filas de rieles de distinto nombre, es decir, la fila de la derecha de la vía izquierda con la fila de la izquierda de la vía derecha; rieles intermedios de unión; un cruzamiento doble, frente a la intersección de los ejes de ambas vías, compuesta sobre cada vía por un doble cruzamiento, llamado también cruzamiento obtuso, en el que se cruzan filas del mismo nombre; nuevos carriles de unión; finalmente, un cruzamiento de salida análogo al cruzamiento de entrada como se muestra en la figura 1.26.³⁵

Fig. 1. 26. Cruzamiento doble o entrevía oblicua

34 Carlos Roces. (16 septiembre de 2009).http:/ www.e.1asphost.com. España. Electrónico.

(25)

25 Los aparatos de vía tienen por objeto realizar bien el desdoblamiento o el cruce de las vías (figura 1.25), aún cuando adoptan formas variadas, derivan todas ellas de los aparatos fundamentales: el desvío, que permite el paso de los vehículos de una vía sobre otra y la entrevía, que permite realizar la conexión entre dos vías.

Fig. 1. 25. Aparatos de vía (Sapo) EAHM. 2009. ITISA. Tlaxcala

En el desvío los ejes de ambas vías se juntan tangencialmente mientras que en la entrevía dichos ejes se cortan. Para efectuar la separación o el cruce de unas y otras filas de los carriles se emplean dos elementos, llamados cambios de vía y cruzamientos. Así en un desvío sencillo o de dos vías, y a partir del origen común de las vías, se encuentran sucesivamente el cambio, en el que se separan ambas filas de la izquierda y ambas filas de derecha; los rieles o agujas de unión, y el cruzamiento, en el que las dos filas interiores, una de derecha y otra de izquierda, se cruzan.

Cambio de vía³⁶

(26)

26 Plataforma ³⁷

Es la superficie de terreno que se ofrece para que sobre ella se coloque la superestructura. Su anchura depende, como es natural, de que se establezca una o más vías, y del ancho de éstas.

Esta superficie de plataforma tiene cierta inclinación transversal, a una o dos aguas para el debido saneamiento, es decir con inclinación para el drenaje, como se muestra en las figuras 1.23 y 1.24 respectivamente, inclinación que suele ser de 3%. En caso de terrenos muy húmedos y arcillosos, el saneamiento tiene que ser especial, utilizando carbonilla, arena, piedras gruesas, placas de hormigón y aun tubos de drenaje. Recientemente se ha empleado para algunos de estos casos, y en vía ya establecida, inyecciones de cemento, en forma parecida a lo que se utiliza para reforzar la cimentación de las construcciones.

Fig. 1. 23 Plataforma de la vía con una sola inclinación

El establecimiento de una plataforma rígida ha sido objeto de diversas pruebas y aplicaciones parciales en estos tiempos de empleo de un material como el hormigón, que tan bien se presta a diversas soluciones; pero resulta limitado el campo de su utilización, por su costo elevado y sobre todo, porque para las velocidades algo crecidas, la elasticidad de la vía con balasto y durmientes de madera es, hasta ahora insustituible.

Fig. 1. 24 Plataforma de la vía con dos agujas

(27)

27 1.2.1 ANTECEDENTES Y NORMAS³⁸

A mediados del siglo XIX; El ferrocarril se posicionó como el medio de transporte que marcó el avance industrial en el mundo, en 1873 inicia a correr por tierras mexicanas, convirtiéndose prácticamente en la piedra angular del desarrollo comercial e industrial de nuestro país, ya que siempre ha ofrecido mayor capacidad de carga, y hoy en día continua facilitando las necesidades de suministro a las industrias que manejan volúmenes considerables a distancias considerables.

El día primero de septiembre de 1966, el entonces Secretario de Comunicaciones y Transportes Ing., José Antonio Padilla Segura, aprueba el reglamento por la Secretaría, en sus oficios con números 9252 del 11 de mayo; 9958 del 3 de junio; 12397 del 5 de julio; 12787 del 11 de julio;

13510 del 23 del presente año de 1966, en donde se especifica que tal reglamento deja sin efecto alguno a los reglamentos anteriores, REGULANDO así a los trabajadores de los Ferrocarriles Mexicanos con el nuevo Reglamento de Conservación de Vía y Estructuras para los Ferrocarriles Mexicanos.

En el Distrito Federal el 25 de enero del 2001, Ernesto Zedillo Ponce de León, el entonces Presidente de los Estados Unidos Mexicanos, informa que: en ejercicio de la facultad que me confiere el artículo 89, fracción 1, de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, he tenido a bien expedir el siguiente:

“REGLAMENTO DEL SERVICIO FERROVIARIO DEL OBJETO, LAS CONCESIONES, PERMISOS Y AUTORIZACIONES”.³⁹

CAPÍTULO I DEL OBJETO

Artículo 1. El presente ordenamiento tiene por objeto REGULAR LA CONSTRUCCIÓN, CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS VÍAS FÉRREAS que sean vías generales de comunicación, así como la prestación de los servicios ferroviarios que comprenden, la operación y explotación de las vías generales de comunicación ferroviaria, el servicio público de transporte ferroviario que en ellas opera, los servicios de interconexión y terminal los derechos de paso y derechos de arrastre obligatorios, así como los servicios auxiliares, conforme a la ley Reglamentaria del Servicio Ferroviario.

CAPITULO III DE LA CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO

Artículo 42. Los CONCESIONARIOS deberán mantener y conservar la vía general de comunicación ferroviaria en buen estado para que brinde seguridad y eficiencia en el servicio a que esté destinada, para lo cual DEBERÁN ESTABLECER, cuando menos, lo siguiente:

38 Anónimo. (16 septiembre de 2009). http://www.viasferreas.blogspot.com. Bolivia. Electrónico.

39 Anónimo. (04 septiembre de 2009). http://www.railtec.com. México. Electrónico.

(28)

28 I.- Reglas generales de conservación y mantenimiento de las vías férreas, de las señales y, en su caso, de las instalaciones y sistemas de telecomunicaciones correspondientes;

II.- Periodicidad mínima de las inspecciones de los bienes señalados en la fracción anterior.

III.- Formatos de los reportes de las inspecciones.

IV.- Funciones y responsabilidades del personal encargado de la conservación y mantenimiento.

En todo caso deberán sujetarse a las normas aplicables en la materia.

REGLAMENTO DE CONSERVACIÓN DE VÍA Y ESTRUCTURAS PARA LOS FERROCARRILES MEXICANOS⁴⁰

Capítulo I.

 Generalidades.

 Objetivo Alcance Y Observancia

 Definiciones Reglas Generales Capítulo II.

 Dependencia, Obligaciones Y Responsabilidades.

Capítulo III.- SEGURIDAD.

 Manejo del reglamento de conservación de vía y estructuras.

 Manejo y cuidado de los vehículos, maquinaria, herramientas y equipos de trabajo.

 Cruzamientos, reglas generales.

 Cruzamientos a nivel. cruzamientos aéreos.

 Cruzamientos subterráneos.

 Pasos a desnivel.

 Instalaciones de terceros en el derecho de vía

 Señales y señalización.

 Boletines de vía.

 Seguridad laboral.

Capítulo IV.- INSPECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE VÍA.

IV.1.- INSPECCIÓN DE VÍA.

IV.1.1.- INSPECCIÓN RUTINARIA DE VÍA.

40 Anónimo. (04 septiembre de 2009). http://www.railtec.com. México. Electrónico

(29)

29

 Reglas Generales Para La Inspección Rutinaria De Vía.

 Aspectos A Considerar En La Inspección Rutinaria IV.1.2.- INSPECCIÓN DETALLADA DE VÍA.

 Reglas Generales Para La Inspección Detallada De La Vía.

 Detección De Defectos Geométricos De La Vía Con "Carro Geométrico"

 Detección De Defectos Internos De Riel Con Equipo Especializado.

 Detección De La Resistencia Transversal De La Vía Con Carro Aplicador De Fuerza.

 Inspección Visual De Riel.

 Inspección De Cambios De Vía,

 Verificación De Operación De Cambios Automáticos Y Semiautomáticos.

 Inspección De Juntas Soldadas, Emplanchueladas Y Aisladas.

 Inspección De Escantillón,

 Alineamiento, Nivelación De La Vía Y Sobre elevación De Las Curvas.

 Inspección Y Recuento De Durmientes.

 Inspección De La Fijación Y Anclaje De La Vía.

 Inspección De Balasto.

 Inspección Del Lecho De La Vía.

 Inspección De Sistemas De Drenaje.

 Inspección De La Lubricación De Riel.

 Inspección De La Señalización Permanente De La Vía.

 Inspección De Cruzamientos A Nivel Y Cruceros Ferroviarios.

 Inspección Al Derecho De Vía.

 Inspección De La Vegetación En La Vía.

IV.2.- CONSERVACIÓN DE VÍA.

 Trabajos De Conservación De Vía.

 Conservación Rutinaria.

 Conservación Intensiva.

 Cambio De Durmientes.

 Cambio Y Conservación De Riel.

 Conservación Y Colocación De Balasto.

 Alineamiento Y Nivelación Mecanizada De La Vía.

 Reforzamiento De Terraplenes Y Sus Taludes.

 Estabilización De Taludes En Cortes.

 Conservación Y Reconstrucción Del Drenaje De La Vía.

 Control De La Vegetación.

(30)

30 Capítulo V. INSPECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE.

 Reglas Generales Para Puentes Y Alcantarillas.

V.1.- INSPECCIÓN DE PUENTES Y ALCANTARILLAS.

 Reglas Generales.

 Inspección Rutinaria.

 Inspección Anual Detallada.

 Inspección Especial Y De Emergencia.

V.2.- CONSERVACIÓN DE PUENTES Y ALCANTARILLAS.

 Cambio Total De Durmientes En Cubierta.

 Protección Total Contra La Corrosión En Estructuras Metálicas.

 Reconstrucción De Estructuras.

 Relevo De Superestructuras.

 Reforzamiento De Estructuras De Concreto Y Metálicas.

 Ampliación De Área Hidráulica.

V.3.- INSPECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE TÚNELES.

 Inspección Rutinaria.

 Inspección Anual Detallada.

 Inspección Especial Y De Emergencia.

V.4.- CONSERVACIÓN DE TÚNELES.

 Reglas Generales.

 Reparación De Soportes Y Marcos.

 Reconstrucción Y Conservación De Drenajes En Túneles.

 Reconstrucción De Revestimiento En Túneles Y Portales.

 Estabilización De Taludes En Portales.

V.5.- REHABILITACIÓN DE TÚNELES.

 Ampliación De Gálibos.

(31)

31

 Construcción De Revestimiento En Túneles.

 Construcción De Túneles Falsos.

Capítulo VI.

 Inspección Y Conservación De Básculas.

Capítulo VII.

 Conservación De Edificios Y Cuidado Del Derecho De Vía.

Capítulo VIII.

 Manejo Y Cuidado De Los Materiales.

Capítulo IX.

 VÍAS INDUSTRIALES.

 Inspección.

 Mantenimiento.

ANEXOS.

ANEXO 1.

 Clasificación Y Requerimientos Mínimos De Seguridad Para Las Vías De Los Ferrocarriles Mexicanos.

ANEXO 2.

 Especificaciones De Durmiente.

ANEXO 3.

 Especificaciones De Riel.

ANEXO 4.

 Aspectos Que Se Deben Considerar En La Inspección De Cambios.

ANEXO 5.

 Fijación Y Anclaje De Riel.

ANEXO 6.

 Tipo Y Dimensiones De Riel Y Accesorios De Vía.

ANEXO 7.

 Planos Tipo.

ANEXO 8.

 Disposición Para La Señalización De Cruces A Nivel Y De Caminos Y Calles Con Vías Férreas.

(32)

32

1.3 GEOMETRÍA⁴¹ Aparatos de vía.

Se denominan aparatos de vía a los aparatos que permiten la continuidad y el cruce de los itinerarios del ferrocarril. Los diferentes aparatos de vía se dividen en dos tipos:

1. Desvíos.

2. Cruzamiento.

En el desvío los ejes de ambas vías se juntan tangencialmente mientras que en la entrevía dichos ejes se cortan. Para efectuar la separación o el cruce de unas y otras filas de los carriles se emplean dos elementos, llamados cambios de vía y cruzamientos. Así en un desvío sencillo o de dos vías, y a partir del origen común de las vías, se encuentran sucesivamente el cambio, en el que se separan ambas filas de la izquierda y ambas filas de derecha; los rieles o agujas de unión, y el cruzamiento, en el que las dos filas interiores, una de derecha y otra de izquierda, se cruzan.

Desvío más común en México

Algunos tipos de desvíos⁴²

El mayor problema que plantea el desvío es la velocidad de la vía máxima admisible de la vía desviada ya que esta no tiene peralte y el radio de la curva descrita suele ser pequeño por tanto la aceleración centrífuga es muy fuerte si no se realizan los desvíos con gran longitud. Las nuevas tecnologías han desarrollado nuevas formas de solucionar estos problemas y los golpes con el carril creando corazones y patas de liebre móviles que se unen perfectamente al carril dando más estabilidad al conjunto.

41 Anónimo. (01 septiembre de 2009). http://ferrocarriles.wikia.com. España. Electrónico

42 Anónimo. (01 septiembre de 2009). http://www.viasferreas.blogspot.com. España. Electrónico

(33)

33 La tabla muestra para las velocidades máximas en Km/h de los diversos tipos de desvíos⁴³

Tipo de desvío Velocidad máxima (km/h) Vía directa Vía desviada

A 140 30

B 160 ó 140* 30, 45 ó 60*

C 200 45, 50 ó 60*

V 200 100

AV 300 160

? 350 220

TABLA DESVÍOS

*Según el modelo de aparato.

Aparatos de vía en los desvíos

El tope ojo de agua consiste en una pieza metálica que se acopla a un riel en un desvío de ferrocarril, y sobre el que se apoyará la aguja del cambio de agujas con la finalidad de traspasar parte de la carga que un tren ejerce sobre la aguja al pasar por los desvíos.

En estas imágenes se muestra el tope de aguja visto de dos ángulos distintos.

En el cambio, existe una zona donde la aguja no se encuentra sujeta para permitir su desplazamiento lateral. Siempre que el cambio es recorrido por un vehículo, se producen fuerzas transversales debidas al movimiento de lazo o a la propia inscripción de los ejes cuando el cambio se dispone en vía desviada. Siendo el vano entre ambas zonas de apoyo de la aguja de gran luz, con grandes momentos flectores, se opta por usar “topes de aguja”, que hacen contacto con la aguja reduciendo el vacío entre los puntos de apoyo, y evitando la deformación plástica.

(34)

34 Cada una de estas dos tipologías puede estar compuesta, a su vez, por:

1) Cambios⁴⁴:

Componentes de un cambio de vía Permiten el desvío de la circulación hacia un determinado carril.

Los elementos de los que se componen son:

1-Las agujas o espadines: son las piezas interiores del cambio, son móviles y giran respecto a uno de sus extremos. Según el ángulo que formen en el cambio, las agujas serán:

 Aguja curva secante

 Aguja curva tangente punta recta

 Aguja curva tangente punta achaflanada

Esta última es la que proporciona un menor ángulo de desviación y está siendo normalizada en los Ferrocarriles Europeos. En inglés, "point blades".

2- Las contraagujas: son las dos piezas fijas exteriores del cambio.

3- Tirantes: son las piezas que unen las agujas, con el fin de solidarizar sus movimientos.

4- Cerrojos de agujas: mantienen inmóviles la unión de aguja y contraaguja, evitando que se separen al paso de los trenes.

44Anónimo. (24 septiembre de 2009). http://www.cps.unizar.es. España. Electrónico

(35)

35 2) Cruzamientos:

Componentes de un cruzamiento.

Permiten realizar las intersecciones de carriles.

Sus elementos son:

1- La laguna: zona de discontinuidad de los carriles en la que el centro de la llanta no tiene punto de apoyo.

2- Las patas de liebre: zona del cruzamiento en que se apoyan los extremos de las llantas de las ruedas del tren al llegar a la zona de la laguna. Sus extremos son abiertos, con el fin de evitar choques con las pestañas de las ruedas.

3- Contracarriles: sirven de guía a las ruedas exteriores al cruzamiento cuando las otras ruedas pasan por la laguna. Tienen una longitud entre 3 y 5 metros y su altura es de 20 mm, ligeramente superior a la de las vías. Sus extremos son abiertos, con el fin de evitar choques con las pestañas de las ruedas.

4- Punta de corazón: es el punto de intersección de los dos carriles.

5- Angulo de cruzamiento: dibujado en la figura con el valor El valor de su tangente está comprendido entre 0.13 y 0.07.

(36)

36 1.3.1 CURVAS ESPECIALES

VÍAS AUXILIARES ⁴⁵

Tramos de vía conectados a la vía principal o a otra auxiliar, sobre los cuales se operan trenes, se mueven o se estacionan carros u otro equipo ferroviario, no sujetos a horario u a ordenes de Tren, pero si a las señales y a las reglas prescritas y/o a instrucciones especiales.

Las vías auxiliares son del tipo de:

 Laderos.

 Espuelas.

 De viraje.

Características:

Una vía auxiliar tipo ladero, conectada por ambos extremos, sirve para evitar el encuentro y permitir el paso de trenes, o para almacenar equipo ferroviario. Se distingue por unirse en sus dos extremos a una vía principal o a otra auxiliar mediante un cambio colocado en cada unión.

Para su proyecto se tomara en cuenta lo siguiente:

Inicio de una vía auxiliar tipo ladero

La longitud será la necesaria para alojar el número de carros requeridos o el tren completo más largo que deba tenerse en cuenta para cada caso, más los librajes correspondientes. Para el cálculo de la longitud se tomaran como base 25 metros por carro de pasajeros, 14 metros por carro de carga y, en su caso, la longitud de la locomotora respectiva. En las vías para reparación de carros se consideraran 3 metros adicionales por carro. Para los librajes se tomaran las distancias indicadas en la tabla No. 9, de acuerdo con el número del sapo utilizado en el cambio.

El entre eje mínimo, en vías paralelas, será de:

a) 7 metros, entre vías de patio de reparación donde tenga que alojarse equipo mecánico.

b) 6 metros, entre vías de patio en que se ejecuten trabajos de servicio.

(37)

37 c) 5.50 metros, entre vías de circulación, entre vías de reparación donde no se aloje equipo

mecánico y entre vías de báscula.

d) 5 metros, entre una vía principal o una vía de báscula y una vía auxiliar.

e) 4 metros, entre vías de patios de almacenamiento de carros.

f) El entre eje de vías paralelas, en las estaciones, se fijara tomando en cuenta el ancho mínimo de las plataformas que se indican a continuación:

g) 6 metros, para servicio combinado de pasajeros y carretillas, con tráfico intenso, por techo soportado por una hilera central de columnas.

h) 5 metros, para servicios de tres (3) líneas de circulación exclusiva para carretillas, con techo soportado por una hilera descentrada de columnas.

i) 4 metros, para el servicio exclusivo de pasajeros con tráfico moderado, con techo soportado por una hilera central de columnas.

j) 4 metros, para servicio de dos (2) líneas de circulación exclusiva para carretillas, con techo soportado por una hilera central de columnas.

Los anchos indicados en los subpárrafos 1) a 4) anteriores, podrán reducirse en cuarenta (40) centímetros cuando no se empleen columnas.

2 metros, para muelles de carga.

La curvatura máxima será de 8º 9’. (En la práctica se utiliza de 10°).

La pendiente máxima será de 0.3%. (En la práctica se utiliza de 0.2%

TABLA No.9⁴⁶

DIMENSIONES PARA CAMBIOS

NUMERO DEL SAPO ANGULO DEL SAPO ANGULO DE LAS AGUJAS DISTANCIA ENTRE PUNTAS TEÓRICAS Y PRACTICA DE LAS AGUJAS

DISTANCIA ENTRE PUNTA PRACTICA DE LAS AGUJAS Y PUNTO DE LIBRAJE, MEDIDA

SOBRE LA VÍA

GRADO DE CURVATURA DEL DESVIÓ ANGULO CENTRAL DE LA CURVA DEL DESVIÓDISTANCIA ENTRE PUNTAS TEÓRICAS Y PRACTICA DEL SAPO

EN TANGENTE

DEL DESVIÓ

º ` “ º ` “ M m M º ‘ º ` cm

7 8 10

16 1 45 03 1.41 35.09 35.31 8 09 8 10 9

8 7 09

10 1 45 03 2.80 38.98 39.17 6 14 7 09 10

9 6 21

35 1 45 03 3.94 43.10 43.28 4 56 6 22 11

10 5 43

29 1 45 03 5.28 47.59 47.76 4 00 5 44 13

46Anónimo. (01 septiembre de 2009). http://ferrocarriles.wikia.com. España. Electrónico

(38)

38 Espuela de Ferrocarril⁴⁷.

Vía férrea de propiedad particular conectada por un solo extremo a un ladero o a la vía principal, para conectarse a una vía general de comunicación ferroviaria.

Una vía auxiliar tipo espuela (fig. A), se distingue por unirse en un solo extremo a una vía principal a otra vía auxiliar, mediante un cambio colocado en su unión. Para su proyecto se tomara en cuenta lo que corresponda de lo indicado a continuación:

De retorno, que se distingue por ser la prolongación de una vía en curso hasta unirse a si misma, mediante un cambio colocado en su unión. Para su proyecto se tomara en cuenta lo que corresponda de lo indicado.

Fig. A – Vía tipo espuela

Vía de Ferrocarril tipo “Y”

Se distingue por estar constituida por tres tramos concurrentes en su cambio, dos de los cuales denominados ramas, están unidos también mediante cambios a otra vía y el tercero llamado cola, tiene su extremo libre. Para su proyecto se tomara en cuenta lo que corresponda lo indicado. La longitud de la cola será la necesaria para alojar el tren completo más largo que deba tenerse en cuenta para cada caso.

Inicio de una Y griega. Atlangatepec Tlaxcala. México Imagen de vía en forma de Y

(39)

39 Los cambios, con una longitud mínima de agujas de cuatro punto cincuenta y siete (4.57) metros (15’), tendrán para sus demás elementos de dimensiones indicadas en la tabla Nº 9, y se utilizaran como sigue:

Con sapo del número 10 o mayor, de resorte, para conexiones a vías principales o entre estas.

Con sapo del número 8 o mayor, de resorte, para conexiones a entre vías auxiliares tales como laderos, de patio y corta vías.

Con sapo del número 7 o mayor, rígido, para conexiones entre vías auxiliares tales como el almacenamiento de carros y las de reparación de equipo rodante.

Los cambios, a que se refiere el inciso de esta cláusula, pueden alojarse sobre una tangente o una curva del alineamiento horizontal, procurando evitarse los cambios en curva. El cálculo de los cambios en tangente, en los casos más usuales, se hará como se indica a continuación:

Corta vía⁴⁸

Vía auxiliar necesaria para desviar trafico a una vía secundaria en casos donde la vía principal tenga desperfectos y/o se le esté dando mantenimiento.

Imagen de un corta vía

1.4 SUPERESTRUCTURA DE VÍA: RIEL, DURMIENTE, BALASTO, PLACA DE ASIENTO Y FIJACIONES⁴⁹

Un ferrocarril se puede definir como la vía provista de guías paralelas, denominadas rieles, sobre las cuales se deslizan una serie de trenes movidos por tracción mecánica.

Constitución de la vía:

La vía de un ferrocarril se compone de dos partes principales: las terracerías y la superestructura.

48 Anónimo. 01 septiembre de 2009. http://ferrocarriles.wikia.com. España. Electrónico

49 Carlos Crespo Villalaz. 2005. Caminos, ferrocarriles, aeropuertos, puentes y puertos. Limusa. México. Pág. 550 a la 596.

(40)

40 Terracerías: Conjunto de obras formadas por cortes y terraplenes para llegar al nivel de subrasante, y a la superestructura.

Superestructura: parte que va arriba de la terracería y la forman dos hileras de rieles sujetos a piezas transversales llamadas durmientes, que a su vez descansan sobre un lecho de material pétreo denominado balasto, a lo que hay que agregar los accesorios de la vía tales como placas, planchuelas, tornillos, etc.

El riel⁵⁰.

Es el elemento que sirve de guiado del tren, puede llevar además señales eléctricas. Su forma y elementos que lo componen son los siguientes:

Elementos del riel

1.1- La cabeza es la superficie de rodadura. Es la parte del carril que sufre el desgaste.

1.2- El alma une el patín con la cabeza y tiene espesor uniforme (del orden del 25% de la anchura de la cabeza), es más ancha en la base.

1.3- El patín es el ala inferior del perfil; debe tener la anchura suficiente para que la superficie de apoyo sobre la traviesa sea grande y haya un mejor reparto de presiones.

El riel es el perfil de hierro que sirve de huella a las ruedas de un carro.

Fig. 1.2 Antiguos rieles de vientre de pez, sobre dados de piedra⁵¹.

51Anónimo. (01 septiembre de 2009). http://estaciontorreon.galeon.com. España. Electrónico

(41)

41 A las barras de hierro se las llamaba riel, tomando del inglés y del francés esta palabra, que tiene su raíz en la latina regula, que quiere decir regla. En la actualidad, lo corriente es llamar riel a las barras de acero que se asientan sobre los durmientes. En los primeros ferrocarriles ingleses, la vía estaba constituida por rieles apoyados en dados de piedra. Con el empleo de las locomotoras, los rieles tuvieron su parte inferior en curva, en forma llamada de vientre de pez, como se muestra en la figura 1.2. Hacia 1835 se abandonó el sistema de base pétrea, y, en lugar de dados, se utilizaron apoyos metálicos para después empezar a emplear durmientes de madera.

Los rieles después de diversas formas en su sección transversal han venido a quedar representadas en dos formas; la de doble cabeza (tipo Stephenson) y la de base plana (tipo Vignol). Los primeros se conocen también por riel de cojinetes, como se ilustra en la figura 1.3, por que se monta sobre cojinetes, que son los que aseguran su estabilidad; se empleó mucho en el continente Europeo. Debido a no estar tan extendido por el mundo como el de base plana, en lo que sigue sólo habremos de referirnos a rieles tipo Vignol.

Fig. 1.3 Sección del riel y cojinetes⁵².

El riel que en Europa se conoce por el nombre de Vignol, porque el inglés Carlos Vignoles lo introdujo en el viejo continente, fue ideado por el Americano Stevens, uno de los grandes ferroviarios de tiempos pasados. Este tipo de riel tiene tres partes, que son: cabeza, alma y pie.

Al pie solemos llamarle patín.

La cabeza tiene una forma apropiada para que sobre ella se acomoden las ruedas de los vehículos. La cara superior del riel, que es la superficie de rodadura, se ofrece plana o ligeramente abombada, con objeto de hacer frente a los desgastes recíprocos del riel y de la rueda. Los planos inclinados que unen la cabeza al alma además de servir para sostener aquélla, sirven de apoyo de las bridas, elementos que unen los rieles consecutivos cuando estos no están soldados. El alma del riel debe tener una altura en relación con el ancho del patín, a fin de resistir lo mejor posible los esfuerzos transversales. Esta relación se acerca cada vez más a la unidad, con esto y con el aumento de ancho del alma se tiende a establecer una proporción entre las masas de la cabeza, alma y patín, como mejor medio de evitar tensiones interiores y

52Anónimo.(01 septiembre de 2009). http://estaciontorreon.galeon.com. España. Electrónico