diseño de ferrocarriles

INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE FERROCARRILES
( NOTA: este documento es un borrador, no debe ser usado aún como fuente
de consulta sobre diseño de ferrocarriles. En este Edublog se está utilizando
como ejemplo de aplicación de las ventajas del Edublog en el proceso de
aprendizaje- enseñanza)
CAPÍTULO 1. GEOMETRÍA DE LA VÍA
1.1 INTRODUCCIÓN - DEFINICIÓN

EL sistema férreo o ferrocarril es aquelsistema de transporte en el
cual los vehículos se desplazan sobre un camino de rodadura definido
por rieles metálicos, el cual proporciona un guiado unidireccional al
vehículo.
El ferrocarril convencional de la actualidad es un sistema de
transporte terrestre en el que los vehículos se apoyan sobre un camino
de rodadura, conformado por rieles y traviesas, utilizando ruedas
metálicas
1.2.CONCEPTOS CARACTERÍSTICOS DEL FERROCARRIL
Los elementos básicos de un sistema férreo son :
El vehículo : tren o vagones enlazados, llamado también material
rodante.
La vía férrea : llamada también carrilera o vía permanente.
La vía férrea tiene que cumplir 3 funciones básicas:
· Actuar como estructura de soporte: la vía permanente soporta al
vehículo que se desplaza. Esta tarea estádestinada específicamente al
riel , cuya misión es transferir uniformemente las cargas al suelo.
· Guiado unidireccional, la vía férrea solo permite que los vehículos
se muevan en el sentido predeterminado por su geometría. Esto
representa ciertas restricciones o desventajas en situaciones como
cruces, adelantos, retornos, etc, pero también tiene la ventaja de
permitir un control total sobre lacirculación vehicular, haciéndose
más fácil la automatización del sistema.
· Adherencia: los vehículos o material rodante tienen características
especiales de tracción y frenado, por tanto una de las funciones de la
vía férrea es proporcionar la adherencia del vehículo al piso (riel).
Una buena adherencia, con un mínimo de fricción, hace que el trabajo

de desplazar el vagón con carga sea másfácil y eficiente. Por
ejemplo, para desplazar una tonelada de carga en un plano horizontal
venciendo la resistencia llanta-pavimento, es necesario aplicar una
fuerza de 10 a 14 kg, mientras que en una vía férrea bastan 3 kg para
inducir el movimiento ya que hay menos fricción entre la rueda
metálica y el riel metálico.

1.3 ELEMENTOS QUE DEFINEN LA GEOMETRÍA DE LA VÍA
No todas latopografías permiten trazar vías férreas ya que la
operación de los trenes está limitada a ciertos rangos de pendientes y
de curvatura.
La naturaleza de la carga a transportar tiene también gran incidencia
en el diseño geométrico de la vía férrea.
1.4 Componentes del trazado
1.4.1 Alineamiento horizontal
Rectas
Curvas horizontales
El alineamiento horizontal de los ferrocarriles, al igual que elvertical, está condicionado por las características topográficas del
terreno sobre el cual se construye. Aunque se deben evitar pendientes
fuertes, y de hecho algunas son inadmisibles, por razones económicas
el trazado de una vía férrea debe adaptarse tanto como sea posible a
la configuración natural del terreno; para ello se utiliza en su
diseño una combinación de líneas rectas y tramoscurvos tanto en
planta como en perfil.
Otro factor condicionante del alineamiento horizontal es la trocha o
ancho e vía, la cual se mide como la distancia entre las superficies
más próximas de las caras laterales de los rieles, a 14 mm por debajo
del plano de rodadura.

Figura. Trocha vía férrea

Según la dimensión de la trocha los ferrocarriles se clasifican así:
Nombre Medida de la trochaLugar de uso
Ferrocarriles de Trocha Angosta 750mm - 1067mm Argentina con 750 mm
Colombia con 914mm
Japón y África con 1067mm
Ferrocarriles de Trocha Ancha 1594 mm - 1800mm Rusia 1524 mm
España 1668 mm
Brasil 1800mm
Ferrocarriles de Trocha Estándar o media 1435 mm El resto del mundo

El alineamiento horizontal de una vía férrea se compone de una
sucesión de rectas y curvas.
Las...