03 Burdich Becker

INNOVACIONES TECNOLÓGICAS TEMA:

“LA VÍA FÉRREA” a cargo de los señores Ing. Werner Burdich y Ing. Rudolf Becker Muchas gracias. Antes de todo quisiera agradecer a la Asociación del Congreso Panamericano de Ferrocarriles por habernos invitado a dar una conferencia en este evento tan importante. Vamos a hablar sobre las tecnologías de auscultación, o sea de medición y control de los parámetros de la vía que se utilizan hoy día. Y como también sobre las técnicas más modernas de mantenimiento de vía. De eso serán los capítulos que vamos a tratar. Primero me voy a permitir hacer una pequeña presentación de nuestra empresa con una breve demostración del programa de producción. El señor Becker va a hablar un poco sobre la definición de las vías, vías de carga pesada, vías de velocidad alta, vías de transporte de pasajeros. Vamos a hablar sobre la organización de los trabajos de conservación de vía en varios países. El próximo tema será la vigilancia, o sea la revisión de los parámetros del estado de la vía que se hará. Lo siguiente será los métodos de conservación de vía. Y al final el monitoreo de la geometría de vía, después de los trabajos de mantenimiento de vía. El perfil de la empresa - Producción. La Empresa Plasser es una empresa austríaca totalmente privada que se dedica totalmente a la construcción de maquinaria para la conservación de la vía, para la renovación de vía y para la construcción de vía nueva. También de vehículos para la auscultación de los parámetros de vía. Y últimamente también producimos máquinas para el mantenimiento y la instalación de catenaria. La oficina central está en Viena en la capital de Austria. La fábrica matriz se encuentra en Linz, una ciudad a unos 200 kilómetros al oeste de Viena. Hasta la fecha hemos entregado más de 13.000 máquinas pesadas que han sido entregadas a 103 países del mundo entero. En la gráfica Nº 2 se ve la distribución de las máquinas que hemos entregado hasta la fecha según los continentes; esto es de Europa hasta Australia. La gráfica Nº 3 representa más o menos el ranking de las máquinas Plasser que han sido entregadas en todo el mundo; en primer lugar Alemania con más de 2.000 máquinas después ya siguen los Estados Unidos con 1.700, estamos un poco orgullosos de eso, pues precisamente en los Estados Unidos tenemos algo de competencia. Gran Bretaña y Japón con sus líneas de alta velocidad, la India que tiene una de las redes ferroviarias más densas de todo el mundo con más o menos arriba de 60.000 kilómetros bajo una sola administración ferroviaria. Francia y España lógico con sus proyectos de alta velocidad, también Australia y por fin Brasil como único país de América Latina que recibió hasta la fecha más de 400 máquinas Plasser. La imagen Nº 7 muestra la primer máquina bateadora hidráulica que se construyó en el año 1953, fue el año de fundación de la empresa, empezamos con un staff total de 9 empleados; se ve una máquina muy sencilla que fue pura bateadora sin sistema de nivelación, sin sistema de alineación, sin nada. Para tener una buena comparación en la figura Nº 8 vemos la máquina mas nueva, el último grito digamos, una máquina bateadora niveladora que puede batear cuatro durmientes a la vez. Es de acción continua, eso quiere decir que todo el chasis, se mueve continuamente. Solamente el grupo de trabajo se mueve cíclicamente, en este caso avanza cada cuatro durmientes, es una máquina combinada que tiene incorporado un estabilizador dinámico para aumentar la estabilidad y la durabilidad de la vía corregida. Con esta máquina que es la bateadora más rápida que existe en el mercado mundial se puede conseguir, dependiendo de las condiciones de la vía, hasta 2.600 metros por hora.

Seguimos con el perfil, actualmente contamos con más de 3.000 patentes activas, como cada detalle, cada componente es registrado como patente. El porcentaje de la producción en nuestra compañía en Austria fluctúa entre 95% y 97%; por el momento, contamos con 3.000 empleados en 18 empresas en todo el mundo. Es decir, la casa matriz en Austria y las demás sucursales que tenemos en todo el mundo, en Austria hay un total de 1.425 empleados, con la fábrica matriz en Linz donde producen las máquinas son 1.285, la oficina central de Viena con 95 empleados y tenemos además una compañía que trabaja como contratista cerca de Viena, es la excepción porque normalmente la función de Plasser es la producción de maquinaria pero en este caso hacemos la excepción y trabajamos también como contratistas para los ferrocarriles austríacos; eso tiene la gran ventaja que siempre ganamos bastante experiencia en la operación de máquinas que pueden entrar en la construcción de nuevas máquinas, y así todos los clientes pueden aprovechar de las experiencias que hemos ganado. Respecto a la exportación, el 95% de la producción se destina a la exportación. Del total de la industria austríaca participamos con 0.6% a 0.7% y el 6% se refiere a todas las exportaciones austríacas en el sector del metal y de construcción de máquinas. Se verán en las imágenes Nº 7 a 13 la fábrica en Linz en Austria, algunas imágenes sobre el sector de producción, las máquinas y herramientas, controladas numéricamente y un taller de montaje final, también el mapa de Plasser, como se ve la casa matriz en Austria y con todas las sucursales que tenemos en los diversos países que parcialmente tienen su propia producción y parcialmente son centros de servicio, como es el caso en México, plaza mexicana y plaza do Brasil en Río de Janeiro, aunque ya nos hemos decidido de empezar nuevamente con una producción de partes en Brasil. Como es la empresa más cerca de Argentina, entonces en caso de Argentina, cuando haya un problema o cuando necesitan asistencia técnica en muy poco tiempo podemos delegar un técnico desde Brasil hasta Argentina para resolver cualquier problema. También tenemos producción en Sudáfrica y Australia; la India y Japón son centros de servicio solamente. Entonces se ve que estamos prácticamente en todo el mundo. Se agregan además imágenes Nº 14 a 17 sobre los diversos records sobre rieles, el record actual en Francia en la linea Paris-Estrasburgo se batió el 3 de Abril de 2007 con una velocidad de 574.8 kilómetros por hora, ¿Por qué estoy mencionando eso?, primero porque para mostrar que una vía tradicional con lecho de balasto permite esta velocidad tan alta,y número dos esta vía y todos los records de velocidad sobre rieles han sido preparadas con maquinarias de Plasser, como una bateadora, niveladora, alineadora, una reguladora de balasto y un estabilizador dinámico. Haciendo una breve presentación del programa de producción, diremos que estamos haciendo prácticamente todo lo que se necesita para hacer trabajos en la vía, lo que se puede mecanizar y lo que se necesita para el mantenimiento y la instalación de catenaria, las diversas máquinas bateadoras para vías y cambios de vía, máquinas distribuidoras de balasto, estabilizadores dinámicos, máquinas desguarnecedoras de balasto, máquinas de saneamiento de la plataforma, como vimos en la ponencia del Ingeniero Gness, máquinas de construcción y de renovación de vía, máquinas de renovación y de cambios de vía, máquinas de tratamiento de los rieles, máquinas esmeriladoras, re perfiladoras y también máquinas de soldadura de rieles, vehículos de medición y vehículos especiales, y máquinas de renovación de la catenaria. Se agregan imágenes (Nº 18 al 28) de algunos ejemplos de máquinas bateadoras, bateadora para el bateo de tres durmientes de avance continuo y máquina para el bateo de un solo durmiente, este año hemos entregado una máquina de este modelo a Argentina,es una máquina de alto rendimiento que sirve tanto para vía corrida como para cambios de vía. También se observa una máquina de acción continua, una máquina más pequeña para trabajo en puntos de peligro, reguladoras de balasto que pueden ser reguladoras sencillas sin tolva, otras máquinas que tienen una tolva integrada para poder ahorrar balasto y transportarla a la zona donde sea necesario. Se observa además el estabilizador dinámico una vez como máquina propia, otra vez integrada a una máquina bateadora como remolque. Las máquinas desguarnecedoras de balasto que sirven para limpiar el lecho de balasto como se ve hay varios tamaños, varios modelos; modelo estándar con una cadena de excavación y un sistema de criba, máquinas de mayor rendimiento que tienen dos sistemas de cribas, y otra que inclusive tiene tres sistemas de cribas y dos cadenas de excavación. Como en el trabajo con esta máquina el embotellamiento siempre ha sido el sistema de cribas, construimos máquinas con dos cribas o con tres cribas inclusive, también se visualiza una máquina especial para trabajar en vía angosta, la RM80 el modelo estándar, trenes de renovación que renuevan continuamente los materiales de la vía, lo cual es prácticamente como una fábrica sobre vías. Fabricamos además otro modelo que es un tren de construcción de vía nueva, es decir que en la parte delantera va sobre orugas y coloca una vía nueva;

también un sistema de grúas pórtico, en la grúa se pueden colocar los durmientes individuales, en la distancia correcta, va sobre rieles auxiliares que hay que poner anteriormente al lado de la vía, una vez colocados los durmientes se colocan los rieles; un ferrocarril de transporte de minerales, la Ferrominera Orinoco, está utilizando esta tecnología y recibió dos grúas pórtico de ese modelo en este año. Se agregan también las imágenes de los vehículos de medición, vemos que hay varios modelos, de varios tamaños, que pueden medir los parámetros de la vía en diferentes velocidades, son todos sin contacto, todos tienen un sistema de medición inercial. Detalles va a presentar mi colega el señor Becker después. También vemos imágenes máquinas de instalación y de renovación de la catenaria y otras máquinas especiales por ejemplo una máquina que sirve para la inspección de puentes, una máquina aspiradora, fresadora, para la excavación completa de una vía, una máquina despejadora de arena; en los países árabes por ejemplo con la cantidad de arena a veces ya no se sabe dónde queda la vía entonces con esta máquina se puede retirar la arena totalmente. Es decir que estamos abiertos para cualquier necesidad, entonces si nos contacta un ferrocarril o un contratista necesitando un sistema mecanizado para resolver tal o cual problema entonces a veces así nace una nueva máquina. Bueno eso fue la introducción que les hicimos aquí y ahora el Ingeniero Becker que va a continuar con la presentación de las tecnologías de mantenimiento de vía más modernas.

XXI´ CongresoPanamericano de FerrocarrilesBuenos Aires/Argentina

+ Perfil de empresa

Agenda

+ Organización de los trabajos de conservación de vía

+ Definición de vías

+ Programa de producción

+ Vigilancia del estado de vía

+ Monitoreo de la geometría de vía después de efectuadas las operaciones de bateo

+ Conservación de vía

+ Desguarnecido de balasto

+ Conclusión


El perfil de la empresaPlasser & Theurer

• Desarrollo y producción de maquinaria de construcción y conservación de vía, máquinas para el mantenimiento de catenarias, vehículos de medición de vía electrónicos

• Más de 13 000 máquinas producidas y suministradas a 103 países

• Fábrica matriz en Linz, Austria

• Oficina central en Viena, Austria


Volúmen de ventas por áreas económicas

7467

25852210

757464

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Europa América Ásia África Australia


Volúmen de ventas por áreas económicas

2067

1722

868

615498 458 449 443 426 419

0

500

1000

1500

2000

2500

Alemania EE.UU. GranBretaña

Japón India Francia Austria España Australia Brasil


1953: primera máquina bateadora hidráulica en el mundo – desarrollada y

construida por Plasser & Theurer


Dynamic Stopfexpress 09-4X

12 000 5 600 17 300

42 570



• Actualmente cuenta con más de 3 000 patentes activas

• 3 000 empleados en 18 empresas en todo el mundo

• Porcentaje de la producción en Austria destinado a la exportación: 95 %



• Plasser & Theurer en Austria1425 empleados

• Fábrica matriz en Linz1285 empleados

• Oficina central en Viena95 empleados

• Compañía contratista en Purkersdorf55 empleados


95%destinado a la exportación

0,6% - 0,7%del total de las

exportaciones austriacas

6%de todas las exportaciones austriacas en el sector del

metal y de la construcción de máquinas



Vista de la fábrica



El grupo Plasser & Theurer



1° de mayo de 1988: récord del mundo de un Intercity

Experimental ICE con 406,9 km/h sobre el tramo de nueva

construcción Würzburg-Fulda.


Nuevo récord mundial en Francia: un TGV alcanza el 18 de mayo de 1990 los 515,3 km/h. Después del

recorrido de prueba la vía se encontraba en un estado excelente

de calidad geométrica.


TGV Nuevo récord mundial de velocidad sobre rieles en la línea Paris - Estrasburgo

574,8 km/h

el día 3 de abril de 2007

a las 13 horas y 13 minutos


Productos


Maquinas bateadoras

Dynamic Tamping Express 09-3X Plasser 08-16 Split-Head

Dynamic 09-32/4S Unimat Junior


Máquinas reguladoras de balasto

USP 2005 SSP 203

PBR 400BDS 2000


Sistemas de máquinas para todas las áreas de conservación y renovación de vía

• Estabilizadores dinámicos de vía

DGS 62 N

Dynamic Stopfexpress 09-3X


RM 74 S

RM 80 UHR

RM 2002

RMW 1500

Máquinas desguarnecedoras de balasto


RM 80 UHR

RM 76 UHR

RM 74 S

Máquinas desguarnecedoras de balasto

RM 2002


SUZ 500 UVR SMD 80

SVM 1000 PA 1-20 ES

Máquinas para la renovación y construcción de vía


EM 30 D

EM 50 D

EM 120

EM 140

EM 160

Vehículos de medición de vía


EM 250 EM 120

EM 50 EM 30

Vehículos de medición electrónicos


Construcción y mantenimiento de catenariasFUM 100.128

FGW 10 A 10 FWW 10


VM 170

BCR 100

SRM 500

Máquinas especiales

Definición de vías Señor presidente, señoras, señores ahora voy a continuar con la definición de las líneas de alta capacidad que pueden ser líneas para tránsito de mercancías pesadas o líneas de alta intensidad con tráfico mixto, o bien líneas especialmente diseñadas para el tránsito a alta velocidad; pero el tránsito de alta velocidad no define un rango de velocidad específico, el rango puede oscilar entre 120 a 350 kilómetros por hora, las categorías de tránsito de alta velocidad son: velocidades o tránsitos, o velocidades de hasta 200 kilómetros por hora, velocidades superiores a 200 hasta 300 kilómetros por hora y muy alta velocidad, con velocidades superiores a los 300 kilómetros por hora (ver gráficos Nº 29 y

30). El tránsito adicional de mercancías es posible, pero las demandas a las vías de alta velocidad son una geometría exacta y tolerancias mínimas dentro del rango de tolerancia. Organización de los trabajos de conservación de vía Si hablamos de la organización del mantenimiento de las vías, en la imágen Nº 31 podemos ver lo que yo llamo “la vía biológica”, podemos ver la vía totalmente cubierta por pasto, pero si bien se ve muy bonita no es adecuada para una línea de alta capacidad, en cambio podemos ver en la misma imágen una vía perfecta para una línea de alta capacidad, imagínense que para mantener la vía en este estado se debe realizar un trabajo arduo. La calidad de las vías se puede asegurar solamente a través del mantenimiento de todos sus componentes (ver gráficos Nº 32, 33 y 34),comenzamos con la auscultación y el análisis de las vías a través de la geometría con pruebas de ultra sonido, con la soldadura, la corrección de las juntas bajas, la corrección de las distancias entre los anclajes, el reemplazo de los durmientes o el bateo, la limpieza del balasto, la compactación, la estabilización, la remoción de balasto - bolsas de balasto o bolsillos -, luego la instalación de capa anticongelante de la plataforma, la colocación de geotextiles, colocación de materiales y compactación; en subsuelo, investigación de puntos de defecto, drenaje, comprobación del drenaje, sustitución o mejoramiento del suelo. Comenzamos con recorridos periódicos con el vehículo de medición de vía y continuamos con el análisis y la evaluación de los parámetros registrados, y los colocamos en una base de datos de la vía, luego se realiza la evaluación de la demanda y también debo señalar que esto tiene que tomar en cuenta el presupuesto disponible; esto se continúa con la planificación preliminar de los trabajos de obra y luego la coordinación con la región de la planificación detallada, luego se hace el pedido final y se verifican si se encuentran disponibles los datos teóricos en la base de datos de la vía, de no ser así se hace una auscultación y acondicionamiento de la vía y es importante contar con la información de la vía en su base de datos, si está disponible se continúa el trabajo preparatorio, que lleva de 3 a 6 semanas y se realiza antes del trabajo de mantenimiento. Este trabajo preparatorio por ejemplo tiene que ver con depositar balasto, comprobar las fijaciones o cambiar las almohadillas; luego se realiza la medición de la geometría de la vía y luego se ingresan los datos en la base de datos de la vía, luego se comparan las variaciones en la base de datos y la exportación en formato ALC para la bateadora. ALC es la computadora guía de nuestra máquina bateadora. Luego puede comenzar el trabajo principal de bateo, regulación de balasto, la estabilización y luego la liberación de la vía tras las mediciones posteriores con el registrador gráfico. Y la transferencia de datos una vez más a la base de datos. Luego la verificación de las mediciones por parte del cliente, y si tenemos suerte la aceptación del trabajo. Ver gráficas Nº 35 y 36. Vigilancia del estado de la vía En el gráfico Nº 37 se muestra la interacción de la vía y el material rodante. La evaluación orientada a la reacción de las características geométricas de la vía a la frecuencia crítica de 0,5 a 10 hertz; este gráfico lo obtuvimos de Siemens yo quería mostrárselos, en el eje horizontal tenemos las velocidades y sobre el eje vertical la longitud de onda de la vía. Es muy importante si ustedes compran un vehículo de medición medir las horas día en relación con las longitudes de onda. Tenemos un ejemplo con una frecuencia crítica de 0,5 hertz. Una velocidad de solo 167 kilómetros por hora. Y debemos tomar en cuenta las longitudes de onda crítica de 100 metros. En la imágen Nº 37 tenemos diversos vehículos de medición de la serie EM, los más pequeños para pequeñas redes, luego más grandes para redes de mayor tamaño. Hasta los vagones de medición o auscultación tirados por locomotora. Comenzamos el desarrollo de este tipo de vehículos en 1970. Y desde 1972 a 2006, hemos tenido una combinación de sistemas de medición o de auscultación por contacto con ejes de medición y sistemas de auscultación sin contacto. En 2006 cambiamos completamente y ahora tenemos solamente vehículos de medición con sistemas de medición de vías sin contacto; como mostró el Doctor Burdich tenemos distintos vehículos disponibles. El EM30D, esto significa velocidad de medición de 30 kilómetros por hora hasta el más veloz, EM160 con una velocidad de medición de 160 kilómetros por hora. Todos ellos son autopropulsados. Pero si ustedes tienen un vagón podemos montar el instrumento de medición nuestro sobre el vehículo o el vagón que utilicen ustedes. En estos vehículos de medición electrónicos tenemos el sistema de medición estándar llamado

INAB, todos nuestros vehículos están equipados con este sistema de medición. Es un sistema sin contacto, inercial, de geometría de vía, por navegación con sistema óptico de medición del ancho de la vía. Junto con el equipo electrónico nosotros producimos una curva de espacio para cada vía, en donde comparamos la curva espacial, con los datos del vehículo electrónico podemos calcular errores con respecto al tendido y a la alineación, no utilizamos cartón ni ninguna otra cosa como referencia, entonces no hay sistemas de conversión necesarios. De la enrialada se pueden medir los siguientes parámetros: el perfil longitudinal del riel izquierdo, la alineación del perfil del riel izquierdo y derecho, ancho de vía, peralte, nivelación transversal, alabeo, curvatura, eventos, radios. El gráfico que obtenemos de la máquina es un cuadro de medición que analiza y nos da un diagnóstico del estado; tenemos 16 canales disponibles; el cliente puede asignar los canales de la manera que prefiera, para el sistema de medición estándar tenemos una visualización simultánea de tres curvas espaciales y tres bases de referencia o cuerdas de referencia para el perfil longitudinal y la alineación de ambos rieles; las curvas espaciales y las bases de referencia se pueden seleccionar por parte del usuario, la resolución para todas las mediciones es 0,04 milímetros y los valores de reproducibilidad son de cerca de 2 milímetros en cuanto a peralte y nivelación transversal, 1 milímetro para alabeo a nivel longitudinal, 0,5 milímetros alineación, 1 milímetro ancho de vía, 1 milímetro velocidad de medición hasta 250 kilómetros por hora y no hay un requisito de velocidad mínima. Nosotros podemos incrementar la velocidad hasta 300 kilómetros por hora; utilizamos GPS a los fines de sincronizar; si utilizamos un GPS general, la exactitud es de solo 5 metros, estamos utilizando GPS diferencial, la exactitud es de 0,4 metros. En los sistemas de medición. La repetitividad y la reproducibilidad son equivalentes o superiores a los requerimientos de las normas europeas que figuran en la norma europea 13.848-2. Un ejemplo de este tipo de medición electrónica es el de EM140, velocidad de medición 140 kilómetros por hora, con un peso total de 80 toneladas, lo que significa una carga por eje de 20 toneladas, lo que nuevamente significa que todas las mediciones se realizan bajo una carga real. También tenemos sistemas de medición opcionales. El sistema de medición del perfil del riel, el sistema de medición del desgaste ondulatorio, de corrugación, el sistema de medición de la aceleración. El sistema de medición de la geometría del hilo de la catenaria, sistema de medición del galibo. Y el sistema de reconocimiento de postes y sistema de monitoreo de desgaste del hilo de catenaria. Tenemos también disponibles los siguientes sistemas de video variable; sistema de video desde el punto de vista del conductor, el sistema de monitoreo por video de los componentes de la vía para ver la superficie del riel, las fijaciones, las distancias entre los durmientes, y el sistema de cámara para imágenes térmicas. Que se utiliza especialmente cuando tenemos una vía con un tercer riel; al final de las imágenes se observa una lista de referencias, nosotros comenzamos con este sistema o estos sistemas de medición en 1995 y hemos entregado vehículos de medición en los Estados Unidos, Austria, Alemania, Sudáfrica, Portugal, etc., etc. Y tenemos pedidos actualmente de Japón y Turquía (ver imágenes y gráficos Nº 37 a 63).


Líneas de alta capacidad

• Tráfico de mercancías pesadas

• Líneas de alta intensidad con tráfico mixto

• Líneas especialmente diseñadas para el tráfico de alta velocidad

•No existe una definición exacta del margen develocidad para el tráfico de alta velocidad

•Velocidades de 120 a 350 km/h


Tráfico de alta velocidad

• Categorías de tráfico de alta velocidad

•Velocidades hasta 200 km/h.

•Velocidades superiores a 200 hasta 300 km/h.

•Muy alta velocidad con velocidades superiores a 300 km/h.

• Posibilidad de tráfico de mercancías

• Exigencias requeridas a las vías de alta velocidad

•geometría exacta

• tolerancias mínimas con una precisión al milímetro


+ Perfil de empresa

Agenda





+ Monitoreo de la geometría de vía después de efectuadas las operaciones de balasto



+ Conclusión



Garantizar la calidad de la víarevisando todos los componentes

Geometría de vía:medición y análisis Rieles:

auscultación por ultrasonidosustituciónsoldeoreperfiladoesmerilado, corrección de juntas bajas

Fijaciones de riel:renovación de almohadillas elásticas,apretado, corrección del ancho de vía,colocación (apretado) de anclajes

Durmientes:sustituciónfresado de durmientes de maderabateo

Balasto:deshierbamientodesguarnecido, reposicióncompactación (estabilización)eliminación de bolsas de balastosustitución

Capa protectora de la plataforma:drenaje del aguainstalación de capa anticongelante de la plataformacolocación de geotextilescolocación de materiales y compactación

Subsuelo:determinación de puntos defectuososdrenajecomprobación del drenajesustitución o mejoramiento del suelo


Inductores de costes para la superestructura

Costes del ciclo de vida para 1 cambio R=500 m ≙costes del ciclo de vida para aprox. 450 m de vía corrida

N° de cambios

Calidad del subsueloAumentan los costes del ciclo de vida si el subsuelo es inadecuado:

Líneas de debil tráfico : factor 2 a 3

Líneas con un volumen alto de tráfico: factor 8

Calidad inicial de la vía

La calidad inicial de la vía determina el comportamiento de la vída durante toda la vida útil y no puede corregirse posteriormente en los trabajos de conservación.

Inductor de costes Significado


Inductor de costes

Inductores de costes para la superesructura

Aumento lineal de costes si la vía tiene las dimensiones correctasVolumen de tráfico

Especialmente las locomotoras „no amigables para la vía“ originan unaumento de los costes del ciclo de vida de aproximadamente un 5 – 10 %

Calidad del material rodante

1/3 de los costes del ciclo de vida de las líneas principales en vías con un volumen alto de tráfico

Costes de impedimentos en el servicio

Costes del ciclo de vida – una curva con R = 250 m ≙ 3 veces el coste de una vía recta

Radios

Significado


Planificación de los trabajos de conservación de vía

Análisis de evaluación Base de datos

de la vía

Evaluación de la demanda,presupuesto

Planificación pre-liminar de los tajos de obra

Recorridos perió-dicos con el vehí-culo de medición de vía

Coordinación con la regiónPlanificación detallada

ejemplo


Realización de los trabajos de conservación de vía Introducción de los datos teóricos en la base de datos de la vía

Trabajos prelimi-nares (p.ej. depositar balasto, comprobar fijaciones, cambiar almohadillas)

Medición de lageometría actual de la vía

Base de datos de la

vía

Base de datos de la

vía

Introducción de los datos medidos a la base de datos

Trabajos principalesBateo, regulación de

balasto, estabilización

Comparación de las variaciones en la base de datos y exportación en formato ALC para la bateadora

Verificación de las mediciones posteriores por el cliente recepción del trabajo

Pedido

Medición y preparación para la base de datos

Base de datos de

la vía

Comprobar si los datos teóricos están disponibles en la base de datos sí

no

Liberación de la vía trás mediciones posteriores

con el registrador gráficoy transferencia de datos a

la base de datos

ejemplo


+ Perfil de empresa

Agenda








+ Conclusión


Interacción de vía y material rodante*

Velocidad del tren (km/h)

Long

itud

de o

ndas

de

defe

ctos

en

la g

eom

etría

de la

vía

(met

ros)

Evaluación orientada a la reacción de las características geométricas de la vía a la frecuencia crítica de 0,5 – 10 Hz

*Haigermoser, A.: “Requisitos impuestos por el material rodante a la calidad de la vía”, ponencia suministrada al comité de trabajo de la ÖVG en 2004-11-08


Vehículos de medición de la serie EM

EM 30

EM 50

EM 120

EM 250


Historia de los sistemas de medición

Vehículos de medición con ejes telescópicos de medición

Vehículos de medición con sistemas de medición de vía sin contacto

1972 - 2006


Véhiculos de medición electrónicos

EM 30 D

EM 50 D

EM 120

EM 140

EM 160


Vehículo de medición electrónicoSistemas de medición estándar:Sistemas sin contacto por inercia, sistema de medición de geometría de vía por navegación con sistema óptico de medición del ancho de vía (Dual OGMS)


1 Bastidor de medición con distancia vertical fijahasta las superficies del riel

2 Unidad de medición por inercia (IMU)3 Sensores de medición del ancho de vía para

detectar la distancia horizontal entre el bastidor de medición y los rieles

4 Rayos láser para palpar el ancho de vía5 Captura de datos GPS 6 Unidad de procesamiento

7 Curvas azules: curvas espaciales para ambosrieles como resultado de medición, siguiendo elcurso de la vía, sincronizadas con datos GPS

8 Líneas verdes: geometría teórica de la vía9 Flechas rojas: errores de alineación en estos

puntos, calculados a partir de la curva espacial10 Flechas naranja: errores de nivelación

longitudinal en estos puntos, calculados a partirde la curva espacial



para la medición de los siguientes parámetros de vía:

• Perfil longitudinal del riel izquierdo• Perfil longitudinal del riel derecho• Alineación del riel izquierdo• Alineación del riel derecho• Ancho de vía• Peralte/nivelación transversal• Alabeo• Curvatura, radio• Pendiente• Velocidad de medición• Marcación de kilómetros / millas• Eventos


Representación gráfica y análisis


Vehículo de medición electrónicoSistemas de medición estándar:

• Perfil longitudinal del riel izquierdo• Perfil longitudinal del riel derecho• Alineación del riel izquierdo• Alineación del riel derecho

Curvas espaciales y bases de referencia pueden ser seleccionadas por el cliente.

Visualización simultánea de 3 curvas espaciales y 3 bases de referencia (cuerdas de referencia) para:



Parámetros de vía medidos:

Resolución de todas las mediciones: 0,04 mm

Valores de reproducibilidad:Peralte / nivelación transversal 2,0 mmAlabeo 1,0 mmNivel longitudinal 0,5 mm Alineación 1,0 mmAncho de vía 1,0 mm

Velocidad de medición: hasta 250 km/h



Parámetros de vía medidos:

Exactidud:

GPS general: 5 m

GPS diferencial: 0,4 m

Repetibilidad y reproducibilidad de los sistemas de medición:

igual o mejor que los requerimientos especificados por la norma europea EN 13848-2


Velocidad de medición: 140 km/hPotencia del motor: 559 kWPeso: 80 ttambién apto para la medición de catenarias

Vehículo de medición electrónico EM 140




Vehículo de medición electrónico EM 140Sistemas de medición opcionales:

• Sistema de medición del perfil de riel• Sistema de medición del desgaste ondulatorio• Temperatura ambiental• Sistema de medición de la aceleración de las cajas de

grasa• Sistema de medición del gálibo / perfil de la banqueta• Sistema de medición de la geometría del hilo de catenaria

/ sistema de reconocimiento de postes• Pantógrafo para la medición dinámica de la geometría del

hilo de catenaria• Sistema de monitoreo del desgaste del hilo de catenaria


Vehículo de medición electrónico EM 140Sistema de video variable:

• Sistema de monitoreo por video de los componentes de la vía (superficie de riel, fijaciones, eclisas, distancia entre durmientes)


SISTEMA DE MEDICIÓN DEL PERFIL DE RIEL

Inspección & análisis óptico del riel (Optical Rail Inspection & Analysis ORIAN)

El sistema se compone de:

+ cajas de sensores con láser y cámara

+ computadora

+ electrónica

Frecuencia de palpación: 60 HzVelocidad de medición: hasta 250 km/h


ORIANORIANCabezalesCabezales dede sensorsensores es para lapara la medicimedicióón n

del rdel rieliel

cámara canto exterior

láser canto interior

riel izquierdo riel derecho

cámara canto interior

LABORATORIES

lásercanto exterior



Inspección & análisis óptico del riel (ORIAN)

Para la medición de los siguientes parámetros:- Perfil completo para ambos rieles

- Altura y anchura para ambos rieles

- Inclinación de riel

- Ancho de vía

- Peso del riel (ID del riel)




Parámetros calculados con las mediciones:

Desgaste en altura y anchura para ambos rieles

Desgaste vertical (mm² o percentaje)

Desgaste del riel para hasta nueve posiciones definidas por

el usuario a lo largo del hongo de riel para ambos rieles

Aplastamientos en los cantos interior y exterior del riel para

ambos rieles




Valores de reproducibilidad del sistema:

Perfil de riel 0,127 mm

Altura de riel 0,39 mm

Anchura de riel 0,26 mm

Inclinación de riel 0,5 grados

Ancho de vía 1,0 mm


SSistema istema ORIAN ORIAN

Plasser TGMSPlasser TGMS

LABORATORIES


Sistema de medición del desgaste ondulatorio

El sistema se compone de:

+ cajas de sensores para la medición del

desgaste ondulatorio;

cada caja viene equipada con 3 sensores

ópticos láser, triangulares y de alta resolución

+ actuadores que guían los sensores

horizontalmente

+ computadora

+ electrónica



Frecuencia del palpación: una palpación cada 5 mm de distancia recorrida

Longitud de onda del desgaste

ondulatorio detectable: entre 20 mm y 900 mm

Velocidad de medición: hasta 250 km/h


Sistema de medición para el desgaste ondulatorio

Los parámetros medidos son:

+ Amplitud del desgaste ondulatorio en ambos

rieles para hasta 4 rangos de longitud de onda

seleccionables por el usuario

+ Longitud de onda del desgaste en ambos

rieles para hasta 4 rangos seleccionables

+ Mediciones brutas por cuerda del desgaste

ondulatorio para ambos rieles



Resolución: 0,01mm

Reproducibilidad: 0,06mm




Lista de referencia para vehículos de medición electrónicos con sistemas de medición por inercia

Mantenimiento mecánizado de la vía Básicamente el mantenimiento o conservación lo realizan tres máquinas. La máquina bateadora, niveladora, alineadora, el regulador de balasto y el estabilizador dinámico de la vía (ver imágenes Nº 64 a 128). Quisiera mostrarles tres ejemplos del tipo de máquina de conservación mecanizada o el tren de conservación mecanizada, la primera máquina la bateadora es la Express 093X. El regulador de balasto el USP2005 y el estabilizador dinámico, el DGS; el segundo grupo la bateadora dúo matic 08-32U. Y luego el regulador de balasto SSP203 y el estabilizador dinámico DGS62N; y el último grupo: la máquina bateadora Plasser 08-16SH, el regulador de balasto TBR400 y la compactadora PTB800. Tienen distintas performances, la primera hasta 200 metros por hora, y en el tercer grupo tenemos una performance de hasta 700 metros por hora. Permítanme darles información adicional sobre las diversas máquinas, vamos a comenzar con las bateadoras, la primera es la 09-3X, Tamping Express. Es una bateadora, niveladora y alineadora de tres durmientes de trabajo continuo, durante el trabajo el marco de la máquina se mueve hacia adelante continuamente, mientras que las unidades de bateo, nivelado y alineado están en un bastidor aparte, independiente. Y solamente este bastidor realiza el movimiento cíclico hacia adelante, se ocupa de tres durmientes simultáneamente. La unidad de bateo está subdividida y en caso de tener un durmiente podemos utilizar la máquina como una máquina de bateo de un solo durmiente, podemos rebatir los otros cabezales. La siguiente máquina que quiero presentarles es la dúo matic 08-32U que es una máquina

bateadora, niveladora, alineadora de trabajo cíclico con dos bogies. La unidad bateadora, la niveladora y la alineadora equipada con un vagón como remolque; se batean dos durmientes simultáneamente, las fuerzas de elevación se transfieren a dos puntos por riel, a cada riel. La última bateadora es la Plasser 08-16SH, esta máquina también se puede utilizar para el mantenimiento de los desvíos, está equipada con un frente de un solo eje, unidades bateadoras y la unidad de alineación que puede utilizarse en vías rectas y en desviaciones de la misma manera. Las unidades de bateo pueden funcionar en forma dividida, en vía recta, y en las desviaciones bajando y subiendo las partes componentes según la necesidad. El segundo grupo es el de los reguladores de balasto, vamos a comenzar con el USP2005, que es un regulador de balasto equipado con una tolva con arado central y dos arados laterales que pueden utilizarse en cualquier dirección para transferir balasto, una unidad barredora, con un cepillo para juntar balasto, transferirlo a la cinta transportadora ya sea a la derecha o a la izquierda de la vía o de la cinta transportadora a la tolva. Si se necesita balasto adicional se puede descargar la tolva y colocar el balasto en la zona de bateo. La segunda es la SSP203, una máquina sin tolva, nuevamente está equipada con un arado central, dos arados laterales y una unidad de barrido con cinta transportadoray un cepillo y la unidad de barrido. La última es el regulador de balasto PBR400, la máquina está equipada con un arado frontal, dos laterales y una unidad barredora en la parte posterior. En la última serie de máquinas de los trenes de conservación tenemos el estabilizador dinámico de vía o máquina compactadora, esta máquina también se utiliza luego de la operación de bateo para incrementar la seguridad de la vía, para incrementar la durabilidad de la vía corregida o de la posición corregida. Desde el punto de vista técnico, la estabilización dinámica significa una vibración horizontal combinada con una carga vertical estática, otra cosa que es importante saber es qué significa esto en realidad, significa redistribución de las piedras de balasto reduciendo así la cantidad de huecos de cavidades en el balasto e incrementando la superficie de contacto entre las piedras de balasto y entre los durmientes y las piedras, lo que significa que incrementamos la fricción entre las piedras y también incrementamos la resistencia lateral de la vía; si ustedes observan la máquina, prácticamente no se puede ver nada, es una máquina con 60 toneladas y se pueden sentir ligeras vibraciones en los pies cuando está pasando la máquina. La máquina es la DGS62N, posee dos unidades estabilizadoras entre los bogies y un peso total de 60 toneladas; la frecuencia es ajustable de 0 a 42 hertz y la frecuencia de trabajo real está entre 32 y 35 hertz o hertzios. Las ventajas de la estabilización dinámica del lecho de balasto son: compactación homogénea y espacial de todo el lecho de balasto, aumento de la resistencia lateral, tratamiento cauteloso de las piedras de balasto mediante la redistribución dinámica de las mismas, un menor riesgo de pandeo o alabeo, conservación de la durabilidad en una posición exacta de la vía, aumento la reserva de la calidad, alargamiento de los períodos de mantenimiento; consecuentemente la estabilización dinámica incrementa la seguridad y reduce los costos. También se puede utilizar una máquina compactadora pero se alcanza un mejor resultado cuando se utiliza una máquina de estabilización dinámica. Creo que esta máquina ustedes la tienen aquí en Argentina, con unidades de compactación para los terraplenes de la vía. Y no se olviden del mantenimiento de los desvíos y cruces, la bateadora más moderna para desvíos y cruces es la Unimat 08-475/4S. Tiene dos partes: la bateadora y un equipo regulador de balasto con una unidad barredora, la tolva y la cinta transportadora. La tolva con una capacidad de 4,5 metros cúbicos; la máquina bateadora está equipada con la así llamada “sistema bateador de cuatro vías y dispositivo de elevación de tres vías o rieles”, ¿qué significa el bateo de cuatro rieles? que los cabezales están divididos y se montan en brazos telescópicos y pueden ser oscilados hacia arriba con la ventaja de que se puede corregir o reparar todo el desvío en la primera pasada de trabajo. También está equipada con unidades de elevación de tres rieles, elevadas en tres puntos que ayudan a reducir la tensión en las sujeciones de los rieles. Especialmente cuando se utilizan desviaciones con durmientes de hormigón.

Otra máquina para el mantenimiento de cruces y desvíos es la Unimat Compact 08-3S, está equipada con un dispositivo de elevación de tres rieles, tiene dos bogies, unidad bateadora de cabezales divididos y también tiene sistema de nivelación y alineación proporcionales. Monitoreo de la vía Por último el monitoreo de la geometría de vía después de la operación o del trabajo de bateo se puede realizar ya sea a través de un registrador gráfico multicanal u otros equipos de medición. Esto se puede montar ya sea sobre la bateadora o sobre el estabilizador dinámico o bien utilizar el vehículo de medición electrónico EM140. Ahora quisiera presentarles una muy breve conclusión, para el mantenimiento de las vías de alta velocidad, disponemos de máquinas que ofrecen la calidad y precisión necesarias para lograr velocidades de circulación superiores a 350 kilómetros por hora, es necesario contar con una alta calidad inicial y es necesario realizar un mantenimiento de esta alta calidad y reducir al mínimo las interferencias al tránsito; el foco está en el efecto a largo plazo de los trabajos de mantenimiento y la optimización de costos, los métodos económicos que no cumplan con estas demandas, ocasionan costos no solo para el departamento de explotación sino también para el servicio de mantenimiento que superan considerablemente los ahorros iniciales. Señor Presidente, señoras y señores, muchas gracias.


+ Perfil de empresa

Agenda





+ Monitoreo de la geometría de vía después deefectuadas las operaciones de balasto



+ Conclusión


Tren de conservación mecanizada

Estabilizador dinámico de vía

Máquina bateadora niveladora alineadora

Regulador de balasto

sentido de trabajo


Bateadora, niveladora y alineadoraEstabilizador dinámico, compactadora Regulador de balasto

USP 2005 Bateadora Express 09-3XDGS 62 N

DGS 62 N


SSP 203 Duomatic 08-32 U

PBR 400 Plasser 08-16 SHPTV 800


Estabilizador de balasto,máquina compactadora Regulador de balasto


DGS 62 N



PBR 400 Plasser 08-16 SHPTV 800Bateadora, niveladora, alineadora


Bateadora, niveladora, alineadoraEstabilizador dinámico, máquina compactadora Regulador de balasto


DGS 62 N





Bateadora Express 09-3X Bateadora, niveladora y alineadora de tres durmientes de

trabajo continuo


Bateadora Express 09-3X Bateo de 3 durmientes Bateo de 1 durmiente


Bateadora Express 09-3X :


Bateadora, niveladora, alineadoraEstabilizador dinámico,máquina compactadora Regulador de balasto


DGS 62 N





Duomatic 08-32 UMáquina bateadora, niveladora, alineadora de trabajo cíclico


Grupo de bateo Duomatic Grupos de levante y ripado

Duomatic 08-32 UGrupos de trabajo


Duomatic 08-32 U


Estabilizador dinámico,máquina compactadora Regulador de balasto


DGS 62 N



PBR 400 Plasser 08-16 SHPTV 800Bateadora, niveladora, alineadora


Plasser 08-16 Split HeadBateadora, niveladora, alineadora para vías y

cambios

Peso: 38 t Potencia del motor: 300 kW


Plasser 08-16 Split Head Grupos de bateo Split Head


Plasser 08-16 Split Head


Bateadora, niveladora, alineadoraEstabilizador dinámico de vía,Compactadora Regulador de balasto


DGS 62 N





Peso: 41 t

USP 2005 Regulador de balasto para vías y cambios

Potencia del motor: 300 kW


USP 2005 Arado central


USP 2005 Arado lateral


USP 2005 Dispositivo de barrido


USP 2005 Tolva de balasto


USP 2005


Bateadora, nivealadora, alineadoraEstabilizador dinámico,máquina compactadora Regulador de balasto


DGS 62 N





SSP 203Regulador de balasto para vía corrida

Peso: 27,5 t Potencia del motor: 300 kW


SSP 203 Arado central


SSP 203Arado lateral


SSP 203Dispositivo de barrido


SSP 203 – Dispositivo de barrido




DGS 62 N





PBR 400Regulador de balasto para vía corrida


PBR 400Arado frontal


PBR 400Arado lateral


PBR 400Dispositivo de barrido


PBR 400


Bateadora, niveladora, alineadoraRegulador de balasto


DGS 62 N


USP 2005 Duomatic 08-32 U

PBR 400 Plasser 08-16 SHPTV 800Estabilizador dinámico,máquina compactadora




DGS 62 N





Estabilización dinámica


Estabilización dinámicasignifica

+ recolocación de las piedras de balasto, por lo que

+ se reduce el n° de cavidades en el balasto, y

+ se aumenta la superficie de contacto entre las piedras de balasto y entre los durmientes y las piedras


DGS 62 NEstabilizador dinámico de vía



DGS 62 NEstabilizador dinámico de vía

Video DGS 62 N


Ventajas de la estabilización dinámica del lecho de balasto:

•Compactación homogénea y espacial de todo el lecho de balasto

•Aumento de la resistencia lateral

•Tratamiento cuidadoso de las piedras de balasto al redistribuirlas dinámicamente

•Reducción del peligro de pandeos


•Durabilidad de una posición exacta de la vía, aumentando la reserva de la calidad de la vía

•Alargamiento de los intervalos de conservación

•La estabilización dinámica aumenta la seguridad y reduce los gastos

Ventajas de la estabilización dinámicadel lecho de balasto:


Bateadora, niveladora, alineadoraRegulador de balasto


DGS 62 N

Tren de conservación mecanizada MDZ


PBR 400 Plasser 08-16 SHPTV 800Estabilizador dinámico de vía,

máquina compactadora


PTV 800Máquina compactadora

Peso: 11,5 t Potencia del motor: 94 kW


Mantenimiento sistemático de los

cambios de víauna contribución a la reducción de costes


Unimat 08-475 4S


Máquina bateadora, niveladora, alineadora para cambios, cruces y vía corrida


Grupo de bateo del 4° hilo


Tratamiento cuidadoso de cambios con el dispositivo

sincrónico de levante de 3 hilos


Unimat 08-475 4SDispositivo de levante de 3 hilos


Unimat 08-475 4S


Unimat Compact 08-3SMáquina bateadora, niveladora, alineadora para

cambios, cruces y vía corrida



+ Perfil de empresa

Agenda





+ Monitoreo de la geometria de vía después deefectuadas las operaciones de bateo



+ Conclusión


Desguarnecido de balasto


Interacción entre la altura del lecho, las impurezas y la distribución de cargas en el

lecho de balasto


¿Por qué desguarnecido de balasto?

• Desatender el desguarnecido del balasto provoca

- una disminuicón de la vida útil de la superestructura

- restricciones de velocidad temporarias

- un aumento de los costes del mantenimiento periódico


Perfil de balasto, drenaje de agua


Grado de contaminación del balasto


Rendimiento y calidad de desguarnecido de una desguarnecedora dependen:

del guiado rígido de la cadena de excavación

con dimensiones y accionamiento correspondientes

de la optimización de la instalación de criba


RM 74 BRU

RM 80 US

RM 2002

RMW 1500


RM 80 USDesguarnecedora de balasto para vías y cambios



Desguarnecido de cambios

Sentido de trabajo

sin desmontar el cambio


RM 80 US


+ Perfil de empresa

Agenda








+ Conclusión


DARRegistrador gráfico de canales múltiples

Monitoreo y registro de varios parámetros de vía trás el bateo


Velocidad de medición: 140 km/hPotencia del motor: 559 kWPeso: 80 ttambién apto para la medición de catenaria



Mantenimiento de vías de alta capacidad y velocidad

•Conclusiones

•Para el mantenimiento de las vías de alta velocidad disponemos de máquinas ofreciendo la calidad y precisión necesaria para lograr velocidades de circulación superiores a 350 km/h

•Calidad inicial alta

•Mantenimiento de alta calidad

•Mínimos impedimentos del tráfico de trenes


•El foco se centra:•en el efecto a largo plazo de los trabajos de conservación

•en la optimización de los costes•Métodos baratos que no cumplen estas demandas, provocan costes resultantes tanto para el servicio de explotación como para el servicio de mantenimiento que exceden considerablemente los ahorros iniciales

Mantenimiento de vías de alta capacidad y velocidad


Rudolf BECKER

Werner BURDICH

Plasser & Theurer

Johannesgasse 3

1010 Viena / AustriaTel.: 0043 1 51572-0

E-mail: [email protected]

03 Burdich Becker

Documents

Transcript of 03 Burdich Becker