Sistemas de Vía en Placa

1. Vía en Placa (VNP)

La vía en placa es un sistema de infraestructura ferroviaria en el que se sustituye el balasto tradicional por una placa de hormigón. Esta tecnología ofrece una alta calidad de rodadura y bajos costes de mantenimiento. Su uso se justifica especialmente en túneles, donde el mantenimiento de la vía sobre balasto resulta complejo y costoso.

Ventajas de la Vía en Placa:

• Menor necesidad de mantenimiento.
• Mayor estabilidad geométrica de la vía.
• Reducción de vibraciones y ruido.
• Facilidad de evacuación y acceso de vehículos de socorro en caso de incidente.
• Menor riesgo de daños en caso de descarrilamiento.

Inconvenientes de la Vía en Placa:

• Mayor coste de construcción inicial.
• Mayor dificultad para realizar reparaciones.
• Mayor complejidad para mantener el tráfico durante su construcción.

2. Clasificación de Vía en Placa según su Ejecución:

2.1. VNP Básica

• Sistemas de placas prefabricadas: Compuestos por losas prefabricadas, cimentación y una capa de mortero cemento-asfalto que absorbe vibraciones y compensa irregularidades.
• Sistemas de placas continuas construidas in-situ:
  • Sistema Crailshiem: El pavimento se realiza mecánicamente, perfilando la sección transversal en forma de traviesa y construyendo asientos sobre el hormigón fresco. No utiliza traviesas tradicionales.
  • Sistema PACT: El carril se apoya sobre almohadillas elásticas y se fija a la losa de hormigón con resina epoxi.

2.2. VNP Mixta con Traviesas

• Sistema Rheda: Adaptable a distintos radios y peraltes, con una armadura inferior que proporciona rigidez y estabilidad. Utiliza placa de hormigón in-situ y armadura longitudinal.
• Getrac con asfalto: Traviesas de hormigón pretensado sobre una capa de asfalto y geotextil.
• Stedef: Emplea traviesas bibloque mixtas con fijaciones doblemente elásticas y un colchón neumático para absorber vibraciones.
• Traviesas Simétricas: Fabricadas con espuma de poliuretano reforzado con fibra de vidrio, ofrecen gran durabilidad y resistencia a cargas repetitivas.
• Tiflex: Traviesa monobloque o bibloque de hormigón rodeada de material elástico (Trackelast).

2.3. VNP de Bloques Prefabricados Aislados

• Coopsette: Similar al sistema Stedef pero sin la riostra metálica que une los bloques de las traviesas.
• Bloques Edilon: Bloques independientes hormigonados en placa, sin riostra central.
• LVT: Evolución del sistema Stedef, con el bloque más hundido en el hormigón de la placa.

2.4. VNP con Carril Embebido Continuo

• El carril se apoya de forma continua en la losa rígida mediante un material elástico (Corkelast). Similar al sistema Edilon.

Tecnología de Carriles Largos Soldados (BLS)

1. Carriles Largos Soldados (BLS)

Los carriles largos soldados (BLS) son un conjunto de carriles soldados entre sí para formar una vía continua, eliminando las juntas y los golpes que estas producen durante el paso de los trenes.

2. Zonas de Fabricación de BLS

• En taller: Permite soldar entre 3 y 8 carriles de 90 o 36 metros, obteniendo una mayor calidad y a un menor coste. Sin embargo, el transporte de los carriles soldados puede ser un problema.
• En obra: Se utiliza el proceso de soldadura aluminotérmica, una reacción exotérmica entre el óxido de hierro y el aluminio que produce el calor necesario para la soldadura.

Estaciones Ferroviarias

1. Definición

Las estaciones ferroviarias son lugares donde se realizan operaciones de servicio interno y externo, permitiendo el movimiento de trenes de forma segura y eficiente.

2. Funciones de las Estaciones

• Técnicas: Estacionamiento, descomposición y composición de trenes.
• Comerciales: Llegada, salida y trasbordo de viajeros, así como recepción, carga, descarga y trasbordo de mercancías.

3. Instalaciones de una Estación

• Andenes: Plataformas que permiten el acceso de los pasajeros al tren.
• Muelles: Plataformas que permiten la carga y descarga de mercancías, al mismo nivel que los vagones.
• Playas y patios de vía: Zonas donde se realiza el intercambio de mercancías entre vagones y camiones.
• Vías: Se clasifican según su importancia (generales, principales, secundarias) y función (circulación, apartado, recepción, estacionamiento, carga-descarga).
• Edificios: Alojamientos y servicios para pasajeros, enclavamientos de señales, CTC, telefonía, oficinas, etc.

4. Clasificación de Estaciones de Viajeros

• Por cantidad de viajeros:
  • Apeaderos: Solo permiten la subida y bajada de viajeros.
  • Estaciones de cercanías: Tráfico entre núcleos de áreas metropolitanas y zonas de influencia.
  • Estaciones intermedias: Mayor parte del tráfico de paso.
  • Grandes estaciones: Gran volumen de tráfico.
• Por diseño:
  • Estaciones de retroceso: La vía termina en la estación.
  • Estaciones de paso: Los trenes no necesitan maniobrar para cambiar de sentido.
  • Estaciones combinadas: Combinan características de las anteriores.
• Por situación respecto al terreno: Elevadas, a nivel, subterráneas.

Transporte por Cable

1. Definición

Sistemas de transporte utilizados para salvar desniveles importantes en distancias cortas, especialmente en terrenos con orografía compleja.

2. Tipos de Instalaciones

• Teleférico: Vehículos suspendidos de uno o más cables.
  • Telecabina: Vehículos cerrados de poca capacidad, movimiento unidireccional.
  • Teleben: Cestas como vehículos, movimiento unidireccional.
  • Telesilla: Sillas como vehículos, movimiento unidireccional.
• Funicular: Uno o más cables tiran del vehículo, que se desplaza sobre una vía en el suelo.
• Telesquí: Sistema de arrastre que permite a los esquiadores subir pendientes sobre sus esquís.

3. Tipos de Cable

• Cable portante: Constituye la vía de circulación y soporta la carga.
• Cable tractor: Transmite la fuerza para el movimiento.
• Cable transportador: Soporta la carga y transmite la fuerza para el movimiento.

4. Clasificación de los Sistemas de Transporte por Cable

• Según el tipo de cable:
  • Bicable: Cable tractor + cable portante.
  • Monocable: Cable transportador que soporta y tracciona.
  • Funiculares: Únicamente cable tractor.
  • Automotores: Uno o más cables portantes.
• Según la vía de circulación: Aérea, terrestre.
• Según el tipo de movimiento: Reversible o vaivén, unidireccional o circulante.

5. Características del Funicular

• Dos vehículos unidos por un cable tractor que se desplazan sobre carriles.
• El ascenso y descenso de los vehículos se controla mediante el cable tractor.
• Similitud con el ferrocarril.
• Admite curvas.
• No adecuado para variaciones de pendiente.
• Capaz de remontar pendientes altas.

6. Características del Teleférico

• Sistema de carga mediante gancho en el techo del vehículo que se agarra al cable transportador.
• Torres que sostienen el cable transportador a lo largo del recorrido.
• Sistema de tracción compuesto por cable transportador, poleas y motor impulsor.
• Sistemas bicables y monocables.

Sistemas de Electrificación Ferroviaria

1. Tercer Carril

• Utiliza un perfil de acero laminado a la vía como conductor, colocado sobre las traviesas.
• Un brazo en la locomotora cierra el circuito.
• Ventajas: Rigidez, economía, gálibo.
• Inconvenientes: Riesgo de electrocución, no apto para corriente alterna (CA), sensible a la nieve y el hielo.

2. Catenaria

• Hilo conductor situado sobre el tren, haciendo contacto a través del pantógrafo.
• Tipos: Tranvía, convencional, velocidad alta, alta velocidad, rígida.
• Compensación de la catenaria: Se divide en tramos (cantones) con sistemas de poleas y contrapesos para compensar las variaciones de longitud del hilo.

3. Elementos de la Catenaria

• Poste: Soporta los elementos y esfuerzos, fabricado en acero galvanizado u hormigón armado.
• Ménsula: Sustenta la catenaria y la coloca en su posición adecuada. Tipos: B1 (atirantado exterior), B2 (atirantado interior), B7 (ménsula doble).
• Pórtico: Estructura que soporta la catenaria.
• Atirantado: Posiciona correctamente el hilo de contacto.
• Cable sustentador: Cable superior de la catenaria.
• Hilo de contacto: Conductor que alimenta al tren.
• Péndolas: Unen el hilo de contacto al cable sustentador.
• Feeder: Cable que colabora en la sección de alimentación.

4. Protección de la Catenaria

• Cable de tierra: Protege frente a derivaciones de corriente, conectando todos los elementos de la catenaria a tierra.
• Descargador de antena: Protege frente a rayos mediante pararrayos o disipadores colocados en las cabezas de los postes.

5. Circuito de Retorno

• En sistemas de corriente continua (CC), se realiza por los carriles, que se unen con conexiones de cobre para mejorar la conductividad.
• La corriente que circula por los carriles es la suma de la corriente de retorno y la corriente electromagnética generada por el paso de la corriente alterna (CA).

Sistemas de Señalización y Control Ferroviario

1. Sistemas de Detección de Posición del Tren

• Circuito de vía: Detecta la presencia del tren mediante un cortocircuito en la vía.
  • Tipos: Circuito de vía de 50Hz, circuito de vía de impulsos de tensión elevada, circuito de vía de audiofrecuencia.
• Contadores de eje: Sistemas instalados en la vía (pedales) que detectan el paso de las ruedas del tren y su sentido de circulación.
  • Ventajas: Solo se necesita un equipo evaluador por enclavamiento.
  • Inconvenientes: No detecta roturas de carril.

2. Sistema ASFA (Anuncio de Señales y Frenado Automático)

• Ayuda a la conducción trasladando las indicaciones de las señales al maquinista.
• Provoca la detención del tren si se supera la velocidad máxima permitida o si el maquinista no reconoce una señal.
• Elementos: Balizas, balizas de transmisión del tren, equipos de a bordo.

Medios de Transmisión en Ferrocarriles

1. Cables Metálicos

• Utilizados para largas distancias.
• Compuestos por un núcleo conductor y una cubierta protectora.
• Sensibles a la humedad, que puede causar pérdidas de transmisión y corrosión.

2. Cables de Fibra Óptica

• Transmiten gran cantidad de información.
• Inmunes a las interferencias electromagnéticas.
• Estructura: Fibra óptica – silicona – protección de nylon – kevlar – cubierta de PVC.