Sistemas ferroviarios

CAPTULO I:

SISTEMAS FERROVIARIOSRicardo Insa, Profesor de Ferrocarriles, UPV. [email protected] Agosto de 2011, Medelln, ColombiaINTRODUCCIN A LA INGENIERA FERROVIARIA

INTRODUCCIN A LA INGENIERA FERROVIARIA. CAPTULO ISistemas ferroviarios.

ANTECEDENTES


Ricardo Insa Franco- Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos- Profesor de ferrocarriles, UPM (Espaa)- Consultor temas ferroviariosMayo de 2008, Medelln (Colombia)Algunas consideraciones iniciales sobre el tren Multipropsito



EL QUINTETO INICIAL


EL EQUIPO DE VUELO


Peralte mximo120 mmRampa del peralte1,5 mm/mVelocidad mxima...140 km/hVariacin de la aceleracin....0,20 m/s3 Radio mnimo en planta..500 mRadio mnimo en alzado10.000 mPendiente mxima usual...15 milsimasPendiente mxima excepcional30 milsimas (solo viajeros)

TRAZADO PARA EL SFM


Supresin de pasos a nivel Previsin de espacio para estacionesCarril de 54 kg/mConstitucin de barra larga soldadaSoldadura aluminotrmica de calentamiento cortoTraviesa de hormign y de suficiente longitudMS CRITERIOS


Desvos de diversas tangentes, siempre soldablesBalasto: Los ngeles, 20 como mximoLnea area de contacto: al menos, a 1.500 voltiosPrevisin de necesidad futura de ATP y ATOComunicaciones con fibra pticaY.ADEMS


INCLUSO PENSAMOS EN ESTO


FACTORES DETERMINANTES EN LA UTILIZACIN DE LOS SERVICIOS DE CERCANASmbitoVariablesAcceso al ferrocarrilServicio

ComplementariosFacilidad de llegada a la estacinConexin con otros modosPosibilidad y condiciones econmicas de aparcamiento en estacinHorarios y frecuenciasTiempo de viajeConfort del materialCapacidad del materialFiabilidad de servicio (puntualidad)Nivel tarifarioLimpiezaInformacinSeguridad


Todo esto son caprichos o est fundamentado?


INTRODUCCIN QU PASA POR EL MUNDO? ELEMENTOS DE LA VA CARACTERSTICAS FERROVIARIAS LOS VEHCULOS CUALIDADES DE UNA VANDICE


1. INTRODUCCIN


Accidentabilidad Congestin ContaminacinPROBLEMAS INTERURBANOS


Uso indiscriminado del automvil. Deterioro calidad de vida urbana Demanda acelerada de movilidadPROBLEMAS URBANOS




Entoncesqu hacemos?


Racionalizacin de la ordenacin del territorio y de los usos del suelo en medio urbano y suburbano.

Desarrollo de la red de transporte colectivo.

Freno del uso indiscriminado del vehculo privado en medio urbano.PODEMOS HACER ESTO












El transporte no es un fin en s mismoEl transporte genera externalidades muy importantes, tanto positivas, en trminos de rentabilidad econmica y social como negativas en cuanto a impacto medioambiental.

El transporte pblico produce externalidades medioambientales positivas si lo comparamos con el uso del vehculo privadoCUESTIONES BASE




CONSIDERACIONES GENERALES



2. QU PASA POR EL MUNDO?


2.1. EN EUROPA


Transporte de mercancas (miles de millones de t-km)EUROPA OCCIDENTAL (18 pases): AUT, BEL, DN, FIN, FRA, DEU, GRC, IRL, ITA, LUX, NLD, NOR, PRT, ESP, SWE, CHE, GBR, LIE.MERCANCIAS EUROPA OCCID.


MERCANCIAS EUROPA OCCID.


Participacin modal de los transportes terrestres de mercancas.EUROPA OCCIDENTAL (18 pases): AUT, BEL, DN, FIN, FRA, DEU, GRC, IRL, ITA, LUX, NLD, NOR, PRT, ESP, SWE, CHE, GBR, LIE.PARTICIPACIN MODAL (%)


PARTICIPACIN MODAL (%)


Transporte de mercancas (miles de millones de t-km)EUROPA ORIENTAL (24 pases): CZE, EST, HUN, POL, SVK, SVN, TUR, ALB, ARM, AZE, BLR, BIH, BGR, HRV, GEO, LVA, LTU, MKD, MDA, MNE, ROU, RUS, SRB, UKR.MERCANCIAS EUROPA ORIENTAL


MERCANCIAS EUROPA ORIENTAL


Participacin modal de los transportes terrestres de mercancas.EUROPA ORIENTAL (24 pases): CZE, EST, HUN, POL, SVK, SVN, TUR, ALB, ARM, AZE, BLR, BIH, BGR, HRV, GEO, LVA, LTU, MKD, MDA, MNE, ROU, RUS, SRB, UKR.PARTICIPACIN MODAL (%)




Transporte de mercancas (miles de millones de t-km)EUROPA ORIENTAL SIN INCLUIR A RUSIA (23 pases): CZE, EST, HUN, POL, SVK, SVN, TUR, ALB, ARM, AZE, BLR, BIH, BGR, HRV, GEO, LVA, LTU, MKD, MDA, MNE, ROU, SRB, UKR.EUROPA ORIENTAL SIN RUSIA


EUROPA ORIENTAL SIN RUSIA


Participacin modal de los transportes terrestres de mercancas.EUROPA ORIENTAL SIN INCLUIR A RUSIA (23 pases): CZE, EST, HUN, POL, SVK, SVN, TUR, ALB, ARM, AZE, BLR, BIH, BGR, HRV, GEO, LVA, LTU, MKD, MDA, MNE, ROU, SRB, UKR.PARTICIPACIN MODAL (%)




Transporte de mercancas (miles de millones de t-km)PASES EN TRANSICIN CEMT/PECO ( 16 pases): CZE, EST, HUN, POL, SVK, SVN, ALB, BIH, BGR, HRV, LVA, LTU, MKD, MNE, ROU, SRB.MERCANCIAS PASES PECO


MERCANCIAS PASES PECO


Participacin modal de los transportes terrestres de mercancas.PASES EN TRANSICIN CEMT/PECO ( 16 pases): CZE, EST, HUN, POL, SVK, SVN, ALB, BIH, BGR, HRV, LVA, LTU, MKD, MNE, ROU, SRB.PARTICIPACIN MODAL (%)




CARRETERA-FERROCARRIL


EVOLUCIN TENDENCIAL DE LA DEMANDA DE MERCANCAS EN PASES EUROPEOS DE LA O.C.D.E.

AoCarreteraff.cc.VanavegableAreoTotal2020+94%+65%+80%+98%+86%

2050+200%+107%+157%+216%+175%


2.2. FUERA DE EUROPA


Comparativa Europa (EU15) EEUU - JapnREPARTO MODAL MERCANCASREPARTO MODAL MERCANCAS


Comparativa Europa (EU15) EEUU - JapnREPARTO MODAL VIAJEROS


Transporte de mercancas (miles de millones de t-km)

Ao 2008Carreteraff.cc.VanavegableTotalEEUU1.9232.5573814.861JAPN346220366EU-151.3122651291.706


3. ELEMENTOS DE LA VA


TRANSMISIN DE CARGAS

GEOMETRA

ESFUERZOS DINMICOSCUESTIONES DE PARTIDA


TRANSMISIN DE CARGAS


Geometra de la va = valor terico + desviacinGEOMETRA DE VA



MODELIZACIN


ELEMENTOS DE LA VA


INFRAESTRUCTURA








VA CONVENCIONAL



Va ferroviaria



VA NO CONVENCIONAL


Va Colonia-Frankfurt






Ponemos ms de tranva en construccin?


Va tranviaria


4. CARACTERSTICAS FERROVIARIAS


APOYADO



GUIADO


UNIDIRECCIONAL


ADHERENCIA




Distancia entre caras activas Medida a 14 mm bajo el plano de rodadura La cara est vertical y se evita zona de desgasteaANCHO DE VA


RAZONES TCNICO-ECONMICASVENTAJAS DEL MENOR ANCHO:- Curvas de radio menor- Economa de materiales- Menores obras- Menos resistencia a traccinANCHO DE VA


INCONVEN. DEL MENOR ANCHO:- Menos capacidad- Menor velocidad- Mayor coeficiente de explotacin (G/I)ANCHO DE VA


bbbb entre 4 y 5 metrosb y b entre 2 y 2,5 metrosENTREVA


ALEMANIA(DB)1.435 AUSTRIA (BB)1.435, 1.000, 760BLGICA (SNCB)1.435DINAMARCA (DSB)1.435ESPAA (RENFE)1.668, 1.435, 1.000FINLANDIA (VR)1.524FRANCIA (SNCF)1.437HOLANDA (NS)1.435REINO UNIDO (BR)1.435, 597ITALIA (FS)1.435, 950PORTUGAL (CP)1.665, 1.000SUIZA (SBB,CFF,FFS)1.435, 1.000DIVERSOS ANCHOS (en mm)


CAMBIO DE ANCHO (TALGO)


CAMBIO DE ANCHO (TALGO)


CAMBIO DE ANCHO (CAF)


CAMBIO DE ANCHO (CAF


GLIBO


DE OBRASDE VEHCULOSCLASES DE GLIBO




5. LOS VEHCULOS


CARGA POR EJE RUEDA CALADA CONICIDAD Y PESTAAS VEHIC. NO CONVENCIONALESCARACTERSTICAS


La carga total por eje en un tren de 300 km/h es de 17 t. Con un peso de 1,6 t por eje de las masas no suspendidas, las suspendidas y semisuspendidas son del orden de 17-1,6 = 15.4 t. Cada rueda 7.8 tMASAS SUSPENDIDAS MASAS NO SUSPENDIDAS MASAS NO SUSPENDIDAS MASAS SUSPENDIDAS


EUROPA: 18 t/eje

ESPAA: 18 < T < 22 t/eje

EE.UU.: 45 t/eje (excepcional)CARGA POR EJE


RUEDA CALADA


CONICIDADEn recta: centrar el vehculoEn curva: efecto diferencialPESTAASiempre: hacer de topeSi se monta en carril: efecto diferencial encarriladorFUNCIONES


CONICIDAD Y PESTAAS



MOVIMIENTO DEL EJE


VEHICULOS NO CONVENCIONALES


6. CUALIDADES DE UNA VA


RESISTENCIA FLEXIBILIDAD CONTINUIDAD HOMOGENEIDADCUALIDADES DE UNA VA



SISTEMA COMPLEJO DONDE INTERVIENEN DIVERSIDAD DE TECNOLOGAS Y DONDE SE DEBEN ESTUDIAR NUMEROSOS SUBSISTEMAS PARA TENER XITOEN RESUMEN (I)



Las caractersticas del transporte por ferrocarril dan lugar a considerar que el ferrocarril es un modo de transporte especializado capaz de atender ciertos trficos que requieren importantes capacidades con un alto nivel de seguridad y/o aprovechando sus ventajas especficas. Sus impactos ambientales son, en general, inferiores a los de la carreteraEN RESUMEN (II)


Teniendo presentes los puntos fuertes y dbiles del ferrocarril, los trficos de viajeros en los que resulta ms eficiente y competitivo son:CERCANAS de grandes ciudades por su capacidad, frecuencia, regularidad e impacto ambiental admisibleConexin entre ciudades con demandas importantes mediante servicios de alta calidad preferentemente en ALTA VELOC.


Teniendo presentes los puntos fuertes y dbiles del ferrocarril los trficos de mercancas en los que resulta ms eficiente y competitivo son:Trenes completos con orgenes y destinos a distancias importantes y/o con elementos decarga/descarga in situ y trficos equilibradosTransporte combinado mediante contenedoro caja mvil para aprovechar las ventajas dela carretera y el ferrocarril.


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