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25 de septiembre de 2023

El Gálibo como un Aspecto Básico del Diseño y Desempeño del Material Rodante

Informe Ferroviario

Por Ing. Jóse Alberto Parra S. (para MundoFerroviario.com)

El Gálibo en el material rodante desde los requerimientos básicos como parte de las características técnicas o pliegos o especificaciones de licitación o de requerimientos de compras o adquisición (contrato) es un aspecto básico de la ingeniería de detalle que habrá que tomar como base del diseño detallado de los trenes. 

El gálibo es el espacio que el tren en cualquier condición requiere para que pueda circular en una vía, ya sea en talleres, en vías de servicio, de escape de urgencias, en túnel, en vía abierta, en estaciones o paraderos de pasajeros o en vías de maniobras, en curvas, en pendientes ascendentes y/o descendentes y en todas las condiciones de carga y de servicio (en falla o en condiciones normales de operación o funcionamiento de los trenes).

De tal forma que el diseño preliminar debe incluir en la propuesta el cumplimiento a satisfacción de los requerimientos del gálibo, de tal manera que las dimensiones de la caja instalada y acabada sobre los bogies, incluyendo los equipos de la suspensión y de ruedas (considerando nuevas y con desgaste), además de las condiciones de falla el tren no haga contacto en las condiciones físicas del túnel, de vías, en curva (con o sin peralte), en pendientes ascendentes o descendentes  y de andenes no hagan contacto con ninguna de las partes de las instalaciones fijas (inclusive con postes de señalización). Todo esto debe ser incluido en las características de la línea y talleres.

Después de congelado el diseño, y durante el proceso de manufactura normalmente en las etapas de inspección para el aseguramiento de la calidad se verifican dimensionalmente las cajas terminadas y después del montaje de los equipos se debe verificar que cumplan dimensionalmente con lo requerido en el diseño original. Una vez terminada la producción del primer tren se hacen las verificaciones dimensionales del tren y se prueban de manera dinámica simulando las condiciones de curvas y pendientes para asegurar que el gálibo será respetado por esos trenes. 

Dentro de las características de la línea, se incluyen los gálibos y características generales. Las cuales incluyen; El ancho de vía o trocha (lo normalizado es de 1435 mm), la velocidad máxima en vía, velocidad máxima en talleres y patios, aceleración de arranque y máxima sin compensar, jerk, desaceleración de frenado (de emergencia, de frenado de servicio), peralte máximo, peralte mínimo, máxima variación de peralte con respecto al tiempo, radio mínimo en linea, radio mínimo en estaciones, pendiente máxima, gálibo, longitud de andenes, altura de andén, distancia de eje longitudinal, rangos de velocidades.

Los gálibos normalmente deben cumplir con normas internacionales tales como AREMA, ARR. En condiciones de operación se deben considerar las puertas abiertas, estribos desplegados, con los que se deben calcular los gálibos cinemáticos. Normalmente en las propuestas técnicas se debe demostrar el cumplimiento a satisfacción de los gálibos requeridos en todos sus parámetros.

Durante las primeras etapas del diseño es decir en la revisión preliminar, revisión final del diseño hasta congelar este y en las pruebas respectivas (utilizando escantillones) se debe demostrar el cumplimiento con los requerimientos de los gálibos, mediante los estudios técnicos y las pruebas que demuestren el cumplimiento de los gálibos en todas las condiciones.

En la figura se muestra un ejemplo de las consideraciones del gálibo requerido para un tren suburbano.

La circulación en curva es una de las condiciones que representa otro de los requerimientos de los análisis técnicos que se deben realizar para demostrar el cumplimiento del gálibo respectivo.

En los estudios o análisis de ingeniería, se debe demostrar el cumplimiento de los gálibos dinámicos, inclusive con ruedas gastadas, los niveles más bajos de la suspensión, en el montaje de equipos bajo bastidor, en techo y con los equipos desplegados tal como lo hace el pantógrafo y las tapas de equipos abiertas completamente. 

Asimismo, los equipos de instalaciones fijas, tales como los de señalización, suministro de energía, telefonía, interfonía, sistemas de sonorización y voceo ya sea en línea, estaciones, talleres de mantenimiento vías de maniobras y/o patios deben ser consideradas en los estudios de gálibo.

En la siguiente figura se muestra el resultado parcial de un análisis del gálibo dinámico de un tren que usa pantógrafo como medio de captación de energía, se muestran los límites del gálibo dinámico, inclusive en condiciones de curva y un peralte especificado de las vías, las peores condiciones de falla de la suspensión y el pantógrafo desplegado en condiciones extremas, inclusive se deben considerar las tapas de los equipos abiertos. 


En los trenes urbanos que utilizan rodadura neumática, tales como los del metro de París, de Santiago de Chile, Montreal, CDMX, Lyon, Lausana y Marsella además de la captura de energía por tercer riel, la pista de rodado, las ruedas de seguridad en condiciones de neumáticos inflados al máximo y en caso de pinchadura se debe considerar que todas las condiciones, incluyendo las dimensiones de los equipos montados bajo bastidor. Las posibilidades de un golpe de las piedras del balasto  y otros objetos podrían golpear las cajas de los equipos, que en condiciones de lluvia, por salpicadura y por posibles encharcamientos no afecten el buen desempeño de los trenes.


Desafortunadamente han ocurrido problemas en diversos proyectos a nivel global, ya sea en proyectos nuevos, en renovación de flota, trabajos de modernización de instalaciones fijas, y accidentes en la reposición de elementos cercanos a las vías. 

En todos los casos, la falta de cuidado en respetar las dimensiones originales y de cómo ha funcionado un sistema, han provocado “accidentes” por no respetar el gálibo, por lo tanto, el vigilar la reposición de elementos de desgaste con refacciones originales y ejecutadas por el personal técnico capacitado es muy importante a fin de evitar condiciones inseguras de operación de un sistema ferroviario. 

(*) Ing. J Alberto Parra S.

Ingeniero especialista con más de 30 años de experiencia en material rodante, con participación en reuniones a nivel global sobre el sector del transporte ferroviario. Asimismo, con participación en cursos, conferencias y un diplomado en sistemas ferroviarios en la Universidad Autónoma del Estado de México en coordinación con el Centro de Formación Ferroviaria Adofer SA de CV.

7 de septiembre de 2017

Perú: Estudio para evaluar proyectos de Líneas 3 y 4 del Metro de Lima estarán listos en cuatro meses

Exterior

El titular del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC), Bruno Giuffra, señaló sobre los avances en las líneas del Metro de Lima, que se está desarrollando un nuevo estudio integral al sistema de líneas del Metro de Lima para validar su demanda. Por ello, estarán en observación los proyectos de las líneas 3 y 4, las mismas que representan en conjunto una inversión aproximada de US$ 10,000 millones.


El estudio permitirá reevaluar el desarrollo de ambos proyectos así como las condiciones y características técnicas (trenes subterráneos, en superficie o mixtos) de las infraestructuras para asegurar un sistema óptimo de transporte masivo de pasajeros. “Espero tener entre tres o cuatro meses las respuestas definitivas”, estimó.

En cuanto a la actual Línea 1 del Metro de Lima, indicó que entre el 2017 y 2019 se incorporarán 20 trenes de entre 5 y 39 coches adicionales, lo que permitirá acortar los intervalos de espera a tres minutos.

Datos

En otro momento, el titular del MTC dijo ante el Congreso que se trabaja en la ampliación y modernización de la infraestructura portuaria, aeroportuaria y de caminos y ferrocarriles para potenciar los sistemas de transporte de pasajeros y facilitar la movilidad de mercancías.ALAMYS.com

10 de marzo de 2015

El Avril de Talgo alcanza en pruebas los 363 km/h

Informe Técnico

En el curso de su proceso de homologación

En la madrugada del domingo 1 de marzo al lunes 2, el tren prototipo de alta velocidad Avril de Talgo, alcanzó los 363 km/h en el tramo entre Guadalajara y Calatayud en la línea de alta velocidad Madrid Barcelona-frontera francesa. Este tren de alta velocidad desarrollado por Talgo con tracción propia, está diseñado para una capacidad que puede superar los quinientos viajeros.

La marca se obtuvo en el curso de su proceso de prueba y homologación que se encuentra en su fase final. En sus primeras pruebas en la línea Madrid-Sevilla alcanzó los 300 km/h, y ahora en la línea Madrid-Barcelona preparada para velocidades por encima de los 300 km/h ha llegado a los 363 km/h, velocidad que exige su homologación para circular a 330 km/h.


El prototipo del tren de Alta Velocidad Rueda Independiente Ligero, Avril de Talgo que se presentó oficialmente como proyecto en 2008 y ya, oficialmente, en Innotrans 2012, terminó sus pruebas estáticas en el taller de Las Matas II a principios de 2014.


El tren

El Avril, es un tren de muy alta velocidad y alta capacidad, concebido como una plataforma flexible, adaptable a versiones de ancho fijo (1.435, 1.520 y 1.668 milímetros) y de ancho variable, cuatro tensiones de alimentación eléctrica, diesel-eléctrico o dual, con posibilidad de gálibo estándar o ancho (2.900 ó 3.200 mm) y con la de modificar el número de coches manteniendo las prestaciones.

El Avril puede configurarse en función de las necesidades de cada cliente, con distintas velocidades de operación, con un máximo de 380 km/h, diferente número de plazas -una composición estándar de doscientos metros de longitud, puede trasportar más de quinientos pasajeros- y características técnicas distintas, como el sistema de pendulación natural, la tracción diesel-eléctrica o la altura del piso.


El tren incorpora los conceptos Talgo de accesibilidad, eficiencia energética, aerodinamismo, materiales y bajo consumo energético por pasajero y por kilómetro. Además incorpora una configuración de asientos inspirada en la aviación de 3+2 en cada fila, lo que aumenta la capacidad de plazas y la flexibilidad de explotación, llegando a las seiscientas plazas en su configuración estándar.

Interior

Los coches del Avril, anchos y cortos, permiten situar hasta cinco asientos por fila, sin menoscabo del nivel de confort y accesibilidad –su altura de piso estándar interoperable es de 760 milímetros-, y aumentar la capacidad del tren por encima de los seiscientos viajeros y reducir el coste de operación por pasajero.


La distancia entre reposabrazos, el espacio disponible para las rodillas, la anchura de pasillo y el resto de los parámetros de confort no difieren de los característicos de los trenes Talgo.

El Avril tiene piso bajo a nivel de andén, entre el 80 y el 100 por cien de su longitud, lo que facilita el acceso al tren por la ausencia de escalones. La anchura de pasillo mínima de 500 milímetros se respeta, incluso, en las configuraciones de mayor densidad de pasajeros.

La anchura de 3.200 milímetros del coche, frente a los alrededor de 2.900 de un coche convencional, y los sistemas de guiado activo y pasivo de las cajas en curva permiten esas cinco butacas por fila sin rebasar el gálibo UIC y manteniendo las posibilidades de interoperabilidad del tren.

Además, en los coches Avril, se ha reducido la tara en un 15 por ciento para conciliar la mayor capacidad con las limitaciones de peso máximo por eje de la normativa UIC.

Tracción

En el Avril, desarrollado por Talgo con tracción propia tiene esos equipos situados en la parte baja de los coches extremos pero por encima hay espacio destinado a viajeros lo que conlleva un aumento de las plazas ofertadas con más longitud del tren dedicada a los viajeros en lo que se podría formular como “tracción concentrada y viajeros distribuidos”.


El diseño modular hace que algunos de los coches de la composición sean autónomos desde el punto de vista de tracción y por tanto puedan separase en función de la potencia requerida para cumplir las exigencias de velocidad-capacidad de la explotación.

El Avril es un tren totalmente articulado, con la tecnología de ruedas independientes guiadas propia de los trenes Talgo. Los ejes tractores van necesariamente montados sobre dos bogies en los coches tractores y de ellos, el trasero se comparte con el siguiente coche.

El Avril equipa una nueva generación de bogies, rodales y suspensiones con nivelación electrónica que, con una reducción del 30 por ciento en peso y una mejora en sus características dinámicas, permite alcanzar los 380 km/h con el máximo nivel de confort. Un sistema de guiado activo de ruedas independientes detecta la entrada en la curva y define la posición de la rueda sobre el carril, para mejorar el guidado y reducir el deslizamiento lateral, evitando el roce de la pestaña y aumentando su vida útil.

La rueda guiada proporciona una reducción de peso adicional, ahorro del coste de mantenimiento por desgaste de ruedas gracias al menor número de ejes de la composición y una reducción de las vibraciones transmitidas al pasajero que redunda en un mayor confort de la marcha

Aerodinamismo

El coeficiente aerodinámico del Avril, es un 21 por ciento menor que el del actual Talgo 350, el "Pato", lo que lo hace más eficiente energéticamente. A ello se añade el sistema que ajusta la climatización a la ocupación real de los coches de pasajeros y de las necesidades de refrigeración de los motores en función de la temperatura de los mismos, incluso utilizando para ello el aire de la renovación en los coches.

Un sistema inteligente define las necesidades de climatización en función de la ocupación del tren y regula los caudales de aire y la potencia necesaria para alcanzar unas condiciones de confort óptimas con un consumo energético mínimo.Revista Vía Libre