Hablemos de Trenes: Elementos de la Vía

Informe Ferroviario

Por Luis Miguel Carbajal Juárez (para MundoFerroviario.com)

En esta segunda colaboración, abordaremos el tema de los elementos o partes que componen las vías férreas, así como los escapes (también llamados laderos), y sus medidas para los ferrocarriles en México, Estados Unidos y Canadá, de acuerdo a la Asociación Americana de Ferrocarriles (AAR). Abordaré los elementos tales como riel y durmientes, dejando los demás elementos para la siguiente participación en Mundo Ferroviario.

Elementos de la vía

Uno de los factores para que los trenes puedan correr con seguridad, es por medio de la vía. La vía la definimos como “dos rieles paralelos separados a cierta distancia por medio de los cuales, los trenes corren sobre de ellos”. Por otro lado, desde el punto de vista de la ingeniería civil es “guías paralelas, denominadas rieles, sobre las cuales se deslizan una serie de trenes movidos por tracción mecánica”.

En esta misma óptica, se consideran elementos de la vía los siguientes:

Cabe hacer mención de otro elemento de la vía, que no es algo material sino inmaterial llamado escantillón. El escantillón es la distancia que separa las caras internas del riel. De acuerdo a las especificaciones para México, en tangentes el escantillón de la vía debe ser de 1.435 metros; en curva, el escantillón de la vía debe ser de 1.435 a 1.448 metros. Después de 4 grados, podrá ampliarse el escantillón de 2.38 milímetros por cada grado de curvatura hasta 1.448 metros.

Riel. Es el elemento que sirve de guía del tren, puede llevar además señales eléctricas. El riel es el material más costoso en la vía fabricado con acero que ha sido laminado en una forma de “T” invertida. Sus elementos y forma que lo componen son los siguientes:

La cabeza es la superficie de la rodadura. Es la parte del riel que sufre el desgaste. 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. El patín es el ala inferior del perfil; debe tener la anchura suficiente para que la superficie de apoyo sobre el durmiente sea grande y haya un mejor reparto de presiones. El riel es el perfil de hierro que sirve de huella a las ruedas del equipo rodante.

El patín se une al alma por planos inclinados, sobre los que se apoyan también las planchuelas. El ancho del patín debe ser suficiente para asegurar la estabilidad del riel y para resistir los esfuerzos transversales que tienden a inclinarse.

En México, de acuerdo a la Asociación Americana de Ingeniería Ferroviaria y Mantenimiento de Vía (AREMA), se tiene rieles de diversos calibres y peso nominal por yarda: 100 libras, 112 libras, 115 libras y 132 libras.

Durmientes. Elemento que tiene por objetivo proveer al riel apoyo adecuado y son fabricados en madera, concreto, acero, siendo el de concreto el más común actualmente por el movimiento de tráfico de carga intenso en muchos tramos. Los durmientes. Los durmientes tienen como finalidad amortiguar y transmitir la carga del tren al balasto, así como al terraplén. 

Existen diferentes tipos de durmientes según su fabricación:

Durmientes de madera.

Fabricados de madera pino y de encino, son tratadas a presión con elementos para proteger del ataque de insectos y hongos, generalmente se impregnan de creosota. 

Los factores de primera importancia en el diseño y uso de durmientes de madera incluyen la durabilidad y resistencia al aplastamiento y abrasión.

Durmientes de acero

Los durmientes de acero son utilizados normalmente en sitios especializados, ubicaciones o áreas no favorables al uso de durmientes de madera u hormigón, como túneles con velocidad reducida y en curvas con propensión al ensanchamiento por el movimiento del tráfico.

Al ser de acero, no compite con la elasticidad que tienen los durmientes de madera, ya que la vía con durmiente metálico resulta más sonora al paso del tren. Como nota, los durmientes de acero, tienen una conductibilidad que los hacen impropios en líneas que tienen señalización con circuito de vía.

Durmientes de concreto

Este tipo de durmientes son hechos de concreto, reforzado con barras de acero acondicionadas, estructuras de alambres soldadas, alambres adaptados, barras o mallas de barras y concreto no precomprimido. Ha alcanzado gran popularidad en la actualidad, especialmente en México, ya que tienen un tiempo de vida útil muy larga, sobre todo en vías de riel elástico soldado. 

Existen también durmientes de hormigón armado, que empezaron por ser prismáticas y, por lo tanto, sumamente pesadas. Por necesidades del servicio y al ser necesario que se corran trenes más pesados y de longitud más grande, han sido ideados diversos tipos, incluso una combinación de partes metálicas y partes de hormigón, incluso una combinación de partes metálicas y partes de hormigón.