ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO A MEDIO Y LARGO PLAZO DE LAS ESTRUCTURAS FERROVIARIAS DE...

66
ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO A MEDIO Y LARGO PLAZO DE LAS ESTRUCTURAS FERROVIARIAS DE BALASTO Y PLACA (PT–2006–046–17IAPM) SP 5 – 5.2 Evolución de los costes de conservación de los diferentes sistemas de vía Junio 2008 Preparado para: CEDEX (Centro de Experimentación de las Obras Públicas) Preparado por: CENIT, Centro de Innovación del Transporte Contacto: CENIT – Centro de Innovación del Transporte Jordi Girona, 29, 2º A, Edifici Nexus II 08034 – Barcelona, España +34 93 413 76 67 [email protected] CENIT Centro de Innovación del Transporte

Transcript of ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO A MEDIO Y LARGO PLAZO DE LAS ESTRUCTURAS FERROVIARIAS DE...

  • ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO A MEDIO Y LARGO PLAZO DE LAS ESTRUCTURAS FERROVIARIAS

    DE BALASTO Y PLACA (PT–2006–046–17IAPM)

    SP 5 – 5.2

    Evolución de los costes de conservación de los diferentes sistemas de vía

    Junio 2008

    Preparado para: CEDEX (Centro de Experimentación de las Obras Públicas) Preparado por: CENIT, Centro de Innovación del Transporte Contacto: CENIT – Centro de Innovación del Transporte Jordi Girona, 29, 2º A, Edifici Nexus II 08034 – Barcelona, España +34 93 413 76 67 [email protected]

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    1

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    ÍNDICE DE CONTENIDOS 1 RESUMEN EJECUTIVO.........................................................................................................5 2 INTRODUCCIÓN.....................................................................................................................6 3 ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO EN LOS SISTEMAS DE VÍA OBJETO DE

    ESTUDIO...................................................................................................................................7 3.1 MANTENIMIENTO DE LA VÍA SOBRE BALASTO .............................................................................. 7

    3.1.1 Auscultación ...........................................................................................................................8 3.1.2 Operaciones de nivelación .....................................................................................................8 3.1.3 Operaciones de alineación .....................................................................................................9 3.1.4 Operaciones de bateo .............................................................................................................9 3.1.5 Otras actividades de mantenimiento ....................................................................................10

    3.2 MANTENIMIENTO DE LA VÍA EN PLACA ...................................................................................... 11 4 CRITERIOS DE INTERVENCIÓN Y FRECUENCIAS DE MANTENIMIENTO .........13

    4.1 APROXIMACIÓN AL PROBLEMA................................................................................................... 13 4.2 CRITERIOS DE INTERVENCIÓN .................................................................................................... 14 4.3 FRECUENCIAS DE MANTENIMIENTO ............................................................................................ 17

    4.3.1 Auscultación .........................................................................................................................17 4.3.2 Actividades de bateo.............................................................................................................19 4.3.3 Amolado de carril.................................................................................................................19 4.3.4 Frecuencias de mantenimiento en la vía en placa................................................................20

    5 RENOVACIÓN DE COMPONENTES.................................................................................21 5.1 VIDAS ÚTILES............................................................................................................................. 21

    5.1.1 Carril ....................................................................................................................................22 5.1.2 Traviesas ..............................................................................................................................23 5.1.3 Balasto..................................................................................................................................23 5.1.4 Placa.....................................................................................................................................24 5.1.5 Infraestructura......................................................................................................................24 5.1.6 Estimaciones generales ........................................................................................................25

    5.2 EXPERIENCIAS DE RENOVACIÓN ................................................................................................. 25 6 COSTES ASOCIADOS A LAS ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO Y

    RENOVACIÓN .......................................................................................................................27 6.1.1 “Prices and costs in the railways sector”. Baumgarter (2001)............................................27 6.1.2 “International benchmarking of track costs” Stalder, O. (2002).........................................28 6.1.3 Infracost – LICB (Lasting Infrastructure Benchmarking) ....................................................29 6.1.4 Report illustrating economy of Slab Track (Japan Railway Technical Services, 1992).......33 6.1.5 “Report describing maintenance experiences” (Japan Railway Technical Services, 1992) 34 6.1.6 “Twenty years’ experience on slab track” (Ando et al, 1994) .............................................35 6.1.7 “Development of Slab Tracks for Hokuriku Shinkansen Line” (Ando et al, 2001) ..............36 6.1.8 Terraplenes y balasto en alta velocidad ferroviaria. Segunda parte: los trazados de alta velocidad en otros países (Melis, 2006). ...........................................................................................36 6.1.9 Ballastless track as a basis for High-speed traffic (Münchsander 1998/99)........................37 6.1.10 L’expérience italienne de la voie ferrée sans ballast (Focacci, 1990).............................38 6.1.11 El tramo de ensayo Ricla – Calatorao en la investigación de la vía en placa (Oliveros et al, 1976). ..........................................................................................................................................38 6.1.12 Análisis técnico-económico para la definición tecnológica del equipamiento de la vía para la línea de alta velocidad Madrid – Zaragoza – Barcelona – Frontera Francesa (Tramo Madrid – Lleida). Tifsa (1999) ..........................................................................................................39 6.1.13 Para altas velocidades, ¿vía con o sin balasto? (Puebla et al, 2000)..............................40 6.1.14 El ferrocarril y su mantenimiento. Presentación de metodología y de alternativas (Insa Franco, 1992). ...................................................................................................................................42 6.1.15 Balasto para ferrocarril (J. Burgos del Valle) .................................................................42 6.1.16 Dossier Mantenimiento Infraestructura (Vía Libre, 1994) ..............................................43

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    2

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    6.1.17 La auscultación y los trabajos de vía en la línea del Ave Madrid – Sevilla: análisis de la experiencia y deducción de nuevos criterios de mantenimiento (Ubalde, 2004)...............................43 6.1.18 « Audit sur l’état du réseau ferré national français » (Rivier y Putallaz, 2005)..............44 6.1.19 La maintenance de la voie de la ligne à grande vitesse Paris-Sud-Est (Thomas, 1991), Rail International, p. 42-47). .............................................................................................................47 6.1.20 Dossier de presse « Le renouvellement de la ligne les Aubrais – Vierzon. (RFF, 2006) .48 6.1.21 « Raisons fondamentales qui conduisent à une mécanisation poussée des travaux de voie à la SNCB » (Goosens,1991) .............................................................................................................49 6.1.22 Ballast tracks for High Speeds (Riessberger, 2006).........................................................50 6.1.23 “Slab track: A competitive solution”. Esveld (1999) .......................................................51 6.1.24 Selection of a track support structure for the Sydney airport link (Boonstra, P. (1997). R. S. A.). ..........................................................................................................................................51

    7 IDENTIFICACIÓN DE LAS VARIABLES CLAVE: PARÁMETROS DE VARIACIÓN DE LOS COSTES DE CONSERVACIÓN............................................................................54

    7.1 COSTES DE MANTENIMIENTO...................................................................................................... 54 7.1.1 Condiciones de contorno ......................................................................................................54 7.1.2 Influencia del tipo de vía ......................................................................................................55 7.1.3 Influencia de la velocidad.....................................................................................................57 7.1.4 Tráfico ..................................................................................................................................58

    7.2 COSTES DE RENOVACIÓN............................................................................................................ 59 7.2.1 Vidas útiles de los componentes de vía en función del tráfico..............................................60 7.2.2 Coste de las actividades de renovación................................................................................60

    7.3 RELACIONES FUNCIONALES PARA UN MODELO DE COSTES POR CICLO DE VIDA .......................... 61 7.3.1 Actividades de mantenimiento ..............................................................................................61 7.3.2 Actividades de renovación....................................................................................................62

    8 CONCLUSIONES ...................................................................................................................63 9 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................................64

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    3

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA 1 Estructura del subproyecto SP5................................................................. 6 FIGURA 2 Mantenimiento de vía en la línea Paris - Sudest...................................... 19 FIGURA 3 Deterioro de un componente de vía genérico .......................................... 21 FIGURA 4 Costes unitarios de renovación de vía por tipo de proyecto .................... 28 FIGURA 5 Costes unitarios de renovación de vía (carril + balasto + traviesas)........ 29 FIGURA 6 Costes unitarios de renovación de diferentes aparatos de vía ................ 29 FIGURA 7 Gasto medio anual de mantenimiento y renovación por km de vía principal

    (no armonizado). ................................................................................................... 31 FIGURA 8 Gasto medio anual por km de vía principal (1000€) de mantenimiento y

    renovación (armonizado)....................................................................................... 31 FIGURA 9 Evolución de los costes de mantenimiento y renovación (1996 – 2003) .. 32 FIGURA 10 Desglose de los gastos de mantenimiento y renovación ......................... 32 FIGURA 11 Costes de mantenimiento sin incluir los costes salariales de los

    empleados para la vía en placa de las líneas Tohoku, Joetsu y Sanyo................ 33 FIGURA 12 Costes de mantenimiento sin incluir los costes salariales de los

    empleados para la sobre balasto de las líneas Tohoku, Joetsu y Sanyo.............. 33 FIGURA 13 Costes salariales de los empleados........................................................ 34 FIGURA 14 Coste de mantenimiento de la vía sobre balasto de la línea Sanyo. ....... 34 FIGURA 15 Coste de mantenimiento de la vía en placa de la línea Sanyo. ............... 35 FIGURA 16 Ratio de los costes de mantenimiento de la vía en placa respecto de la

    vía sobre balasto en las líneas Sanyo y Tohoku Shinkansen. .............................. 35 FIGURA 17 Costes de mantenimiento de vías en la línea Sanyo Shinkansen. ........ 36 FIGURA 18 Costes de mantenimiento de los tramos con vía sobre balasto de la línea

    Tohoku Shinkansen............................................................................................... 37 FIGURA 19 Costes de mantenimiento de los tramos con vía en placa de la línea

    japonesa Tohoku Shinkansen. .............................................................................. 37 FIGURA 20 Longitud equivalente de vías renovadas ................................................. 46 FIGURA 21 Gastos de mantenimiento y renovación de la infraestructura por km de vía

    principal de las redes comparadas........................................................................ 46 FIGURA 22 Gastos de mantenimiento y renovación (en miles de euros por km de vía

    principal) de infraestructura por km en función del tráfico de la línea. .................. 47 FIGURA 23 Valor Actual Neto de la vía sobre balasto en túneles. ............................. 52 FIGURA 24 Valor Actual Neto de la vía en placa tipo Stedef en túneles. ................... 52 FIGURA 25 Ratios de costes de mantenimiento de la superestructura ...................... 56 FIGURA 26 Relación entre costes de mantenimiento y velocidad autorizada. Línea

    Sanyo Shinkansen................................................................................................. 58 FIGURA 27 Relación entre costes de mantenimiento y tráfico ................................... 59

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    4

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    ÍNDICE DE TABLAS TABLA 1 Umbrales de intervención correctiva para defectos puntuales (longitud de

    onda 3-25 m) ......................................................................................................... 15 TABLA 2 Umbrales de intervención correctiva para la calidad de la vía (longitud de

    onda 3-25 m) ......................................................................................................... 15 TABLA 3 Umbrales de intervención correctiva para la calidad de la vía (longitud de

    onda 25-70 m) ....................................................................................................... 15 TABLA 4 Umbrales de intervención correctiva para la calidad de la vía(longitud de

    onda 70-120 m) ..................................................................................................... 16 TABLA 5 Umbrales de intervención correctiva para superficie de rodadura, desgaste

    de carril y conjunto traviesa - sujeción .................................................................. 16 TABLA 6 Criterios de intervención para el mantenimiento de las líneas de alta

    velocidad (nivelación longitudinal)......................................................................... 17 TABLA 7 Periodos de tiempo entre auscultaciones en las líneas convencionales y en

    las líneas de alta velocidad en Francia. ................................................................ 18 TABLA 8 Periodos de tiempo entre auscultaciones en las líneas convencionales y en

    las líneas de alta velocidad en Alemania. ............................................................. 18 TABLA 9 Vida útil de los principales elementos de vía en placa................................. 24 TABLA 10 Vida útil de algunos elementos de infraestructura. .................................... 24 TABLA 11 Vida útil de una vía en función del tráfico y el tipo de carril. ...................... 25 TABLA 12 Costes de mantenimiento de elementos de infraestructura. ...................... 27 TABLA 13 Costes de mantenimiento de vía en función del tráfico y la velocidad....... 27 TABLA 14 Costes directos de mantenimiento de la línea Madrid-Sevilla. Año 1997. . 39 TABLA 15 Relación entre incremento de costes e incremento de tráfico. .................. 40 TABLA 16 Estimación de costes de mantenimiento para vía en placa. Año 1997...... 40 TABLA 17 Vida útil de los principales elementos de vía. ............................................ 41 TABLA 18 Estimación costes de mantenimiento. Vía sobre balasto........................... 41 TABLA 19 Estimación costes de mantenimiento. Vía en placa................................... 42 TABLA 20 Conservación de instalaciones fijas en España en el año 1990. ............... 42 TABLA 21 Inversiones en mantenimiento de la U.N de Mantenimiento de

    Infraestructura de RENFE para el año 1994 ......................................................... 43 TABLA 22 Coste medio de mantenimiento en algunas LAV correspondiente a los

    trabajos más relevantes practicados a la superestructura .................................... 44 TABLA 23 Vida útil aproximada de los componentes de la superestructura de vía .... 44 TABLA 24 Costes anuales de mantenimiento y renovación en la red ferroviaria

    francesa................................................................................................................. 45 TABLA 25 Costes anuales de mantenimiento en la red ferroviaria francesa por tipo de

    línea....................................................................................................................... 45 TABLA 26 Costes anuales del mantenimiento de vía para el año 1989. .................... 48 TABLA 27 km y costes unitarios por km de los tramos de la tabla anterior. ............... 48 TABLA 28 Gastos en renovación en Francia en 2006. ............................................... 49 TABLA 29 Costes de bateo de la vía........................................................................... 49 TABLA 30 Costes saneamiento................................................................................... 50 TABLA 31 Costes de renovaciones............................................................................. 50 TABLA 32 Estimación de costes de mantenimiento de la superestructura. Esveld

    (1999) .................................................................................................................... 51 TABLA 33 Ratios de costes de mantenimiento. Estudios comparativos ..................... 55 TABLA 34 Vidas útiles de los componentes de vía. .................................................... 60 TABLA 35 Valores cuantitativos. Función de costes de mantenimiento de la

    superestructura sobre balasto ............................................................................... 62 TABLA 36 Vidas útiles de los componentes de vía. .................................................... 62

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    5

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    1 RESUMEN EJECUTIVO § 1.1 El presente informe tiene por objeto el análisis detallado de los distintos

    elementos que componen los costes de mantenimiento y renovación directamente relacionados con las alternativas en estudio: sistemas de vía sobre balasto y sistemas de vía en placa.

    § 1.2 En primer lugar se han descrito sucintamente las actividades de mantenimiento requeridas por los diferentes sistemas de vía, incidiendo en aquellos aspectos de diseño o constructivos que los diferencian desde el punto de vista de los costes de mantenimiento. Se han abordado así las operaciones de auscultación, nivelación, alineación y bateo, y también otras actividades de mantenimiento propias de cada sistema.

    § 1.3 En segundo lugar se han examinado los criterios de intervención aplicados por el ADIF a la hora de programar las actividades de mantenimiento en las líneas ferroviarias y se han analizado las frecuencias de mantenimiento observadas en diferentes administraciones ferroviarias.

    § 1.4 En tercer lugar se ha procedido a analizar la actividad de renovación de la superestructura ferroviaria desde dos perspectivas diferentes: la primera enfocada a la determinación de las vidas útiles de los distintos componentes de vía y la segunda encaminada a determinar la experiencia existente para líneas de alta velocidad.

    § 1.5 En cuarto lugar se ha recopilado y analizado la información disponible en el estado del arte sobre costes de mantenimiento y renovación. En esta revisión se han incluido estudios comparativos de costes de superestructura, estudios de costes específicos de las líneas de alta velocidad, así como análisis generales de necesidades de mantenimiento y renovación de algunos gestores de infraestructura europeos.

    § 1.6 Por último se ha realizado la homogeneización de los datos de coste, se ha procedido a identificar las variables que contribuyen a su explicación, y se ha explorado la posibilidad de calibrar funciones capaces de aproximar los costes de mantenimiento a nivel de tramo.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    6

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    2 INTRODUCCIÓN § 2.1 Este informe presenta los trabajos realizados en la tarea 5.2 (Evolución de los

    costes de conservación de los diferentes sistemas de vía), segunda de las cuatro que integran el subproyecto SP5 (Análisis de costes por ciclo de vida) del proyecto de investigación “Estudio del comportamiento a medio y largo plazo de las estructuras ferroviarias de balasto y placa”.

    § 2.2 El encaje de la tarea señalada en el subproyecto SP5, así como los flujos de relación con los subproyectos restantes queda ilustrada en la FIGURA 1.

    FIGURA 1 Estructura del subproyecto SP5

    Fuente: Propuesta del proyecto

    § 2.3 Concretamente, la tarea 5.2 tiene por objeto el análisis detallado de los

    distintos elementos que componen los costes de mantenimiento y renovación directamente relacionados con las alternativas en estudio: sistemas de vía sobre balasto y sistemas de vía en placa. Para alcanzarlo se han desarrollado los contenidos siguientes, oportunamente reflejados en la estructura del presente informe:

    • Breve descripción de las tareas de mantenimiento para los sistemas de vía sobre balasto y de vía en placa.

    • Descripción y análisis de los criterios de intervención y las frecuencias de mantenimiento para los sistemas de vía sobre balasto y de vía en placa.

    • Descripción y análisis de las vidas útiles de los componentes y las experiencias de renovación disponibles para los sistemas de vía objeto de estudio.

    • Recopilación y análisis de la información disponible sobre los costes de mantenimiento y renovación asociados a sistemas de vía indicados.

    • Estudio de los parámetros de variación de costes de mantenimiento y renovación asociados a los sistemas de vía indicados.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    7

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    3 ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO EN LOS SISTEMAS DE VÍA OBJETO DE ESTUDIO

    § 3.1 Las vías ferroviarias deben satisfacer unos requisitos de calidad geométrica

    con objeto de realizar las circulaciones ferroviarias en condiciones de confort y seguridad. Esta calidad geométrica de la vía se cuantifica a partir de unos parámetros tales como nivelación longitudinal, nivelación transversal, alineación, alabeo, variación de peralte, etc. La medición de los parámetros determinantes del estado o calidad de la geometría de la vía constituye la auscultación de la misma. La auscultación se realiza de forma periódica, con objeto de planificar las tareas de mantenimiento.

    § 3.2 Las operaciones de mantenimiento de las líneas ferroviarias están encaminadas a corregir y prevenir los defectos de nivelación longitudinal, peralte, alabeo y alineación detectados y evaluados por los sistemas de auscultación.

    § 3.3 Esta sección describe las principales actividades de mantenimiento a las que se ven sometidos los dos sistemas de vía objeto de estudio, incidiendo en aquellos aspectos que los diferencian con relevancia desde el punto de vista de los costes de mantenimiento. Para cada una de las dos familias tecnológicas analizadas (vía sobre balasto y vía en placa), se enumeran las actividades consideradas y se describen sus particularidades.

    3.1 Mantenimiento de la vía sobre balasto § 3.4 Las tres operaciones de mantenimiento de la geometría de la vía que se

    realizan con mayor frecuencia en las líneas sobre balasto son:

    a. Nivelación de vía que permite corregir los defectos de nivelación longitudinal, peralte y alabeo.

    b. Alineación de vía que permite corregir los defectos de alineación. De forma análoga a las niveladoras, las alineadoras disponen.

    c. Bateo de la vía. La operación de bateo de la vía debe realizarse siempre que se realice el desplazamiento del carril (tanto en las operaciones de alineación como de nivelación). Consiste en golpear el balasto para afianzar el asiento de las traviesas y contribuir a evitar los apelmazamientos del balasto que dificultan el drenaje de la vía.

    § 3.5 Para la realización de las tareas de mantenimiento resulta imprescindible una infraestructura básica de mantenimiento que reside fundamentalmente en las bases de mantenimiento que tienen múltiples utilidades: oficina para realizar tareas de gestión y programación, garaje de vehículos y almacenamiento de herramientas, taller de material, acopio de materiales, etc.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    8

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    3.1.1 Auscultación § 3.6 Existen principalmente dos técnicas de auscultación: los métodos de

    auscultación geométrica y los métodos de auscultación dinámica.

    § 3.7 Los métodos de auscultación geométrica se basan en la medición directa de la geometría de la vía (un ejemplo típico es el coche de registro Mauzin). Los métodos de auscultación dinámica se basan en la medición de las aceleraciones en el interior del vehículo o en una parte concreta del mismo (a destacar como ejemplo el coche Melusine). Las principales ventajas de la auscultación dinámica estriban en la factibilidad de medir los defectos a velocidades de explotación y la capacidad de insertarse en vehículos comerciales de forma que minimizan las interferencias en la explotación comercial.

    § 3.8 Una vez auscultadas las vías, la cuantificación de los defectos se obtiene por la diferencia entre la geometría real del parámetro geométrico que se mide y la geometría teórica perfecta de la vía. Los criterios de intervención (o realización de trabajos de mantenimiento) dependen principalmente de tres tipos de cuantificadores estadísticos: el valor medio, la desviación estándar y los valores extremos. Tanto el valor medio como la desviación estándar (de parámetros como la alineación, la nivelación longitudinal,…) permiten evaluar la calidad global de la vía. En cambio, los valores extremos contribuyen a la detección de defectos puntuales.

    3.1.2 Operaciones de nivelación § 3.9 Las operaciones de nivelación permiten corregir los defectos de nivelación

    longitudinal, peralte y alabeo detectados y evaluados por los sistemas de auscultación. Estas operaciones se llevan a cabo mediante máquinas llamadas “niveladoras”

    § 3.10 Las niveladoras están dotadas de 3 palpadores de contacto por cada carril, de unas uñas para la sujeción del mismo y de unos gatos cuya fuerza permite colocarlo en su posición correcta. Entre los dos palpadores extremos se tiende se tiende una cuerda de acero o bien un rayo de luz infrarroja.

    § 3.11 La operación de nivelación consiste en que, fijadas las cotas de los extremos de la cuerda o rayo entre los palpadores A y C con las oportunas correcciones, el elemento interceptor correspondiente al palpador B quede alineado con la cuerda o el rayo definido. Este trabajo se puede realizar a partir de los datos de auscultación – por ejemplo, obtenidos de una nivelación topográfica –, que se introducen en la niveladora para corregir las posiciones de A y C. Este método recibe el nombre de “nivelación en base absoluta” o “bateo de precisión”. También se puede prescindir de cualquier trabajo previo de auscultación y efectuar la operación de nivelación sin corregir las posiciones de los extremos de la cuerda. En este caso, se consigue un suavizado de las irregularidades de la vía, pero sin corregir enteramente sus defectos. Este segundo método recibe el nombre de “nivelación en base relativa” o “bateo automático”.

    § 3.12 En la nivelación longitudinal se disponen los extremos de la cuerda A y C a las cotas respectivas de acuerdo con los levantes calculados en el punto más próximo del carril. Así, la cuerda o, en su caso, el rayo infrarrojo se coloca paralelo a la rasante del carril. Entonces el dispositivo de levante actúa hasta

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    9

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    que el elemento interceptor correspondiente al palpador B queda alineado con la cuerda. A partir de este momento, solo será necesario corregir la posición de A, ya que el extremo C está ya sobre carril nivelado.

    § 3.13 Nivelar un tramo donde haya un acuerdo vertical consiste en realizar las mismas operaciones que se contemplaban al nivelar un tramo de pendiente constante, corrigiendo oportunamente el extremo A de la cuerda según un valor de guiado.

    § 3.14 Para ejecutar los trabajos de nivelación transversal, las niveladoras están dotadas de péndulos en los puntos C y B. En B el maquinista introduce el valor del peralte que se desea en el punto que se está bateando, mientras que en C se procede a comprobar el peralte resultante. Esta última medida permite también conocer el alabeo remanente en la vía. En el punto A, se dispone también de un péndulo. En este caso, su finalidad es corregir los errores que, por motivo de los defectos del peralte en la vía, pudieran introducirse en las operaciones de nivelación y alineación.

    § 3.15 Las operaciones de nivelación de la vía requieren, en algunos casos, la incorporación de balasto a la vía. Para la realización de esta operación se requiere la utilización de tolvas para el transporte y vertido del balasto y de la actuación de una perfiladora para repartirlo y dotar a la banqueta de la sección transversal correcta.

    3.1.3 Operaciones de alineación § 3.16 Las operaciones de alineación se efectúan mediante máquinas específicas que

    reciben el nombre de “alineadoras”. Los elementos básicos son los palpadores (3 ó incluso 4 palpadores de contacto por cada carril montados en sus correspondientes carros de medida) y unas uñas que sirven para sujetar la cabeza del carril y colocarlo en su correcta posición utilizando la fuerza de unos gatos. La alineadora no presenta ningún tipo de restricción en las operaciones correctoras, pudiendo desplazar el carril a ambos lados.

    § 3.17 Las alienadoras convencionales pueden trabajar de acuerdo con dos métodos generales: alineación basada en 3 puntos y alineación basada en 4 puntos. En el primer método, la operación de alineación consiste en que, fijadas las cotas de los extremos de una cuerda entre A y C con las oportunas correcciones, el elemento interceptor correspondiente al palpador B quede alineado con la misma, o bien, sin introducir correcciones, la flecha leída en B sea la correcta. En cuanto a la alineación basada en 4 puntos, el método consiste en mantener constante la relación entre la flecha leída en B y la flecha leída en C, respecto a la cuerda trazada entre A y D.

    § 3.18 De forma análoga a las operaciones de nivelación, la alineación se puede realizar en base absoluta o en base relativa.

    3.1.4 Operaciones de bateo § 3.19 Las operaciones de bateo se llevan a cabo mediante las bateadoras, cuyo

    rendimiento supera en algunos modelos los 200 m/h y son, a la vez, niveladoras y alineadoras. El bateo de la vía consiste en golpear el balasto

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    10

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    para afianzar el asiento de las traviesas y deshacer los apelmazamientos para aumentar el drenaje de la vía. Esto se lleva a cabo mediante la penetración de unos bates vibrantes en la capa de balasto, a ambos lados de una traviesa, y la posterior compactación mediante un movimiento relativo de aproximación de dichos bates.

    § 3.20 Los bates experimentan tres tipos de movimientos: penetración en la capa de balasto, movimiento de cierre y movimiento vibratorio. La profundidad máxima de bateo, medida entre la cima del carril y la cima del taco del bate, es de 450 mm para la bateadora Matise B-50.

    § 3.21 Según el movimiento de cierre de los bates hay dos tipos de bateos: bateo síncrono, en el que todos los bates recorren la misma distancia y detienen su trabajo cuando uno sólo de ellos encuentra una resistencia al avance igual o superior a la presión de compactación ajustada, y el bateo asíncrono, en el que cada bate trabaja de forma independiente respecto a los otros bates. Finalmente, el rango ideal para la amplitud de la vibración es de 3 a 5 mm.

    3.1.5 Otras actividades de mantenimiento § 3.22 La acción de las bateadoras modifica la posición de las partículas de balasto lo

    que contribuye a la reducción de la resistencia lateral de la vía que obligaría al establecimiento de restricciones en la velocidad de circulación de los trenes hasta que el tráfico hubiera sido suficientemente importante para volver a aumentar la resistencia lateral. Para evitar las restricciones de velocidad, inmediatamente después de las acciones de bateo se realiza la estabilización dinámica de la vía mediante la aplicación de la combinación de una vibración horizontal y una carga vertical constante. Así, los trabajos de estabilización dinámica permiten anticipar el asiento que experimentaría la vía con el paso de las cargas dinámicas propias de la circulación de los vehículos, si no se efectuaran dichos trabajos.

    § 3.23 Las operaciones de extendido de balasto y perfilado de la banqueta se llevan a cabo mediante composiciones de tolvas que trasladan el balasto hasta los tramos que lo requieren, y lo vierten en el lado exterior de cada uno de los carriles. Para repartir ese balasto y dotar a la banqueta de la vía de su sección correcta, se precisa la labor de una “perfiladora”. Esta máquina recoge mediante unos arados exteriores el balasto vertido y lo reparte convenientemente en todo el ancho de la vía.

    § 3.24 Asimismo, el desgaste ondulatorio de los carriles, que se produce sobretodo en aquellas líneas donde circulan trenes con un mismo régimen de marcha (típico en líneas de cercanías y líneas de alta velocidad explotadas únicamente con ramas de alta velocidad para el tráfico exclusivo de viajeros) obliga a realizar el amolado de los carriles. A tal fin se utilizan unas máquinas especiales que frotan la cabeza del carril con unas piedras esmeriladoras restableciendo la geometría de contacto adecuada. Esta técnica suele aplicarse antes de la puesta en servicio de las líneas de alta velocidad de nueva construcción con objeto de corregir los defectos puntuales en la geometría del carril debidos, principalmente, al choque con las partículas de balasto en el momento de su colocación.

    § 3.25 Además de los trabajos de corrección de la geometría de la vía previamente mencionados existen otros trabajos de carácter más puntual, como puede ser

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    11

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    la sustitución de traviesas y sujeciones y la realización de inyecciones de mortero-cemento en terraplenes para garantizar la estabilidad de taludes.

    3.2 Mantenimiento de la vía en placa § 3.26 Como en el caso de la vía sobre balasto, las tecnologías de vía en placa deben

    satisfacer unos requisitos de calidad geométrica (nivelación longitudinal, nivelación transversal, alineación, alabeo, variación de peralte, etc.) para garantizar el confort y la seguridad de las circulaciones. Las características de diseño de los diferentes sistemas de vía en placa existentes introducen modificaciones en la naturaleza y ejecución de las operaciones requeridas para alcanzar el objetivo mencionado.

    § 3.27 De manera generalizada se puede afirmar que la rigidez del elemento placa favorece la estabilidad geométrica del sistema a lo largo del tiempo, contrariamente a las frecuentes deformaciones y desplazamientos que pueden producirse en la superestructura de la vía sobre balasto. Esta propiedad se refleja en las menores necesidades de mantenimiento de la vía en placa y en el menor coste que debe soportar por este concepto.

    § 3.28 Por otro lado, la estabilidad geométrica de los sistemas de vía en placa depende estrechamente de la calidad lograda a lo largo de la etapa de construcción, pues por su concepción estos sistemas ofrecen una menor capacidad para corregir los desplazamientos (que en general suelen resolverse mediante ajustes en las sujeciones). La infraestructura debe por tanto ser capaz de garantizar un nivel de asientos controlado y compatible con las posibilidades de ajuste de la superestructura.

    § 3.29 Unas malas prestaciones de la infraestructura a nivel de desplazamientos en la capa de forma pueden generar mayores necesidades y costes en el mantenimiento. Esta situación ya fue descrita por el ORE en un informe del año 1977, en el que se describían los problemas asociados a la construcción de vía en placa en tramos sobre terraplén o terreno natural. Entre otros, el informe destacaba la presencia de deformaciones bajo los efectos del tráfico y la aparición de fisuras en la placa y en la base de varias soluciones. Estas fisuras favorecían la degradación acelerada de los sistemas observados (ORE, 1977). Treinta años más tarde el problema persiste, tal y como nos recuerda Lozano al referirse a la evolución de la calidad geométrica de uno de los tramos de ensayo ubicados entre Benicassim y Oropesa (Lozano, 2007).

    § 3.30 La elección de un modelo concreto de vía en placa también tiene implicaciones directas en la actividad de mantenimiento.

    § 3.31 El sistema de carril embebido EDILON reduce considerablemente el número y el coste de las actuaciones de mantenimiento rutinarias, pero ofrece dificultades en aquellas ocasiones en las que se requieren intervenciones mayores. La presencia del elastómero en las canaletas dificulta la detección de roturas en el carril y su reparación, pues el material elastomérico debe ser retirado y reconstruido, con las consiguientes interrupciones de vía y la necesidad de emplear equipos especiales.

    § 3.32 Los sistemas de vía en placa japoneses empleados en la red Shinkansen precisan de operaciones de mantenimiento específicas para la capa de mortero

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    12

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    bituminoso sobre la que se apoyan las losas prefabricadas. Takai (2007) refiere como principales tareas de mantenimiento la reparación de grietas en la capa de mortero asfáltico, la reparación de los elementos de sujeción del carril y la corrección de irregularidades de alineación.

    § 3.33 Los sistemas de traviesas embebidas en la placa, como es el caso del sistema Rheda, plantean dificultades a la hora de cambiar las traviesas, lo que puede exigir el corte de la línea durante cierto tiempo.

    § 3.34 Otro condicionante relevante a la hora de analizar las tareas de mantenimiento requeridas por los sistemas de vía en placa es la experiencia relativamente corta disponible para esta tipología, tanto en tiempo como en kilómetros instalados.

    § 3.35 La mayor experiencia en el mantenimiento de la vía en placa se da en Japón, debido a la temprana implantación de esta tecnología (baste recordar que los primeros tramos ejecutados en vía en placa fueron puestos en servicio en el año 1975). De acuerdo con la experiencia japonesa, el empleo de la vía en placa elimina por completo la operación de bateo de la vía y reduce considerablemente las operaciones de nivelación y alineación (JRTS, 1992). El mantenimiento requiere también operaciones de reparación de sujeciones y actuaciones específicas sobre la capa de mortero asfáltico. No se dispone de referencias japonesas en lo que respecta a la auscultación y a las operaciones de mantenimiento del carril (principalmente amolado), si bien la mayor estabilidad geométrica de la vía en placa y la ausencia de proyecciones de balasto probablemente tiendan a reducir el número de operaciones necesarias.

    § 3.36 La experiencia alemana destaca el bajo coste del mantenimiento de los sistemas de vía en placa actualmente en explotación. Morschers señala que los sistemas de vía en placa en sí mismos no han requerido operaciones de mantenimiento, y que los costes incurridos hasta la fecha se deben a las tareas de inspección y a las actuaciones en las transiciones placa / balasto (Morschers, 1999). La experiencia italiana con el sistema IPA, menciona como principales actividades de mantenimiento aquellas relacionadas con el carril y las sujeciones (Focacci, 1990)

    § 3.37 La experiencia española en el mantenimiento de vía en placa es muy reducida y se circunscribe a pequeños tramos o estaciones. La reciente puesta en servicio de los túneles de Guadarrama en la línea Madrid – Valladolid permitirá progresar en el conocimiento de las frecuencias y costes de mantenimiento para la tecnología de vía en placa.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    13

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    4 CRITERIOS DE INTERVENCIÓN Y FRECUENCIAS DE MANTENIMIENTO

    § 4.1 Uno de los argumentos a favor de la adopción de los sistemas de vía en placa

    es el menor coste por ciclo de vida que presentan, debido particularmente a sus menores exigencias de mantenimiento y su mayor durabilidad. La correcta evaluación de las necesidades de mantenimiento y renovación, así como de su repercusión sobre los costes resulta por tanto de la mayor trascendencia a la hora de establecer una comparación entre los sistemas de vía en placa y los sistemas sobre balasto.

    § 4.2 En este capítulo se aborda la primera parte del problema, las necesidades de mantenimiento, entendidas en términos de criterios de intervención y frecuencias.

    4.1 Aproximación al problema § 4.3 El análisis de los costes asociados al mantenimiento de las superestructuras

    ferroviarias objeto de estudio puede ser abordados desde dos perspectivas diferentes. La primera, se apoya en la determinación del comportamiento de la superestructura frente al paso de cargas a lo largo del tiempo, estableciendo su deterioro y estimando a partir de éste las necesidades de mantenimiento (expresadas como frecuencias de intervención) y los costes de las actuaciones necesarias para satisfacer dichas necesidades. La segunda se construye directamente a partir de los datos de costes existentes para otras líneas ya en servicio, que son analizados de acuerdo con sus parámetros de variación y adaptados para las líneas, tramos o superestructuras que se quieran estudiar.

    § 4.4 En este capítulo se busca proporcionar algunas referencias y criterios que sirvan de base al primer enfoque. En el capítulo 7 se plantearán las bases para la estimación de los costes de mantenimiento y renovación de acuerdo con el segundo enfoque.

    § 4.5 La determinación de las necesidades de mantenimiento de un sistema de vía es una tarea compleja, pues implica numerosas variables tales como el tipo de línea, su diseño (sección transversal y trazado), el régimen de explotación o el número y la composición de los trenes que circulan por ella. Estas dependencias incrementan la dificultad a la hora de comparar directamente los costes de mantenimiento y renovación de dos tipologías alternativas.

    § 4.6 Una segunda dificultad proviene de la estrecha relación que guardan las actividades de mantenimiento y renovación de la vía, que pueden ser combinadas entre sí según varias estrategias, dando como resultado diferentes frecuencias de intervención y costes. Esta problemática se hace extensiva a las estrategias de mantenimiento seleccionadas, que pueden por ejemplo ser función del estado de la infraestructura (a partir de los resultados de las auscultaciones dinámicas y / o geométricas) o depender de ciclos de tráfico.

    § 4.7 Esencialmente existen dos metodologías para estimar a priori las necesidades de mantenimiento de un sistema de vía: la modelación de los dos sistemas bajo las mismas condiciones de contorno y el análisis de las experiencias previas.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    14

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    § 4.8 La definición de las necesidades de mantenimiento a partir de la modelación de la evolución de los distintos sistemas de vía exige la definición de criterios de intervención para los distintos parámetros geométricos, de manera que las variaciones de la geometría se puedan traducir directamente en frecuencias de intervención. Por ello el primer apartado de este capítulo se dedica a presentar de manera sintética los criterios de intervención aplicables. De este modo se dispondrá de una herramienta adecuada para interpretar los resultados de la modelación llevada a cabo en los subproyectos anteriores.

    § 4.9 La definición de las necesidades de mantenimiento a partir de las experiencias previas se plantea en el segundo apartado del capítulo, que directamente presenta las frecuencias de las actuaciones de mantenimiento observadas en varias líneas. Lógicamente, la mayor parte de las experiencias disponibles corresponden a líneas construidas con vía sobre balasto, lo que proporcionará unas frecuencias de referencia para esta tecnología.

    4.2 Criterios de intervención § 4.10 En líneas generales, las administraciones ferroviarias gestionan las

    necesidades de mantenimiento de sus redes mediante el llamado “mantenimiento según estado” en el que la oportunidad de llevar a cabo una actuación se determina a partir de unos criterios de intervención prefijados y los resultados de las auscultaciones periódicas de la red.

    § 4.11 Así, en función de los valores medidos y de unos umbrales fijados por cada administración ferroviaria se pueden llevar a cabo tres tipos de intervenciones:

    • Vigilancia normal de la vía • Intervención programada para la corrección del defecto • Intervención urgente para la corrección del defecto

    § 4.12 En España, el ADIF establece tres niveles de control a la hora de establecer la

    pertinencia de las actuaciones de mantenimiento. El primer nivel tiene en cuenta la existencia de defectos puntuales de nivelación y alineación en la vía, el segundo nivel considera la calidad geométrica de la vía en tramos de control más extensos, y el tercer nivel evalúa el estado de los elementos que constituyen la vía (superficie de rodadura, desgaste de carril y conjunto traviesa sujeción).

    § 4.13 El primer nivel de control establece como criterio de intervención unos umbrales referidos a la nivelación longitudinal, la nivelación transversal, la alineación y la variación de ancho en puntos de la vía. Estos umbrales dependen de las velocidades de circulación, siendo más estrictos cuanto más elevadas son las velocidades. Cuando alguna medición supera puntualmente el umbral, el tramo afectado es incluido en los programas de intervención. Los umbrales empleados son los señalados en la TABLA 1

    § 4.14 El segundo nivel de control establece como umbrales para programar la intervención correctiva los indicados en las TABLAS 2 (para longitudes de onda de 3 a 25m), 3 (para longitudes de onda entre 25 y 75 m) y 4 (para longitudes de onda entre 75 y 120 m).

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    15

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    TABLA 1 Umbrales de intervención correctiva para defectos puntuales (longitud de onda 3-25 m)

    Velocidad (km/h)

    Nivelación longitudinal

    (mm)

    Nivelación transversal

    (mm) Alineación

    (mm) Variación de ancho (mm)

    V ≤ 80 +/- 16 +/- 10 +/- 14 +/- 9

    80 < V ≤ 120 +/- 12 +/- 8 +/- 10 +/- 8

    120 < V ≤ 160 +/- 10 +/- 7 +/- 8 +/- 7

    160 < V ≤ 200 +/- 9 +/- 6 +/- 7 +/- 6

    200 < V ≤ 240 +/- 8 +/- 5 +/- 6 +/- 5

    240 < V ≤ 280 +/- 7 +/- 4 +/- 5 +/- 4

    280 < V ≤ 320 +/- 6 +/- 3 +/- 4 +/- 3

    V > 320 +/- 5 +/- 2 +/- 3 +/- 2

    Fuente: Lozano (2007)

    TABLA 2 Umbrales de intervención correctiva para la calidad de la vía (longitud de onda 3-25 m)

    Velocidad (km/h)

    Nivelación longitudinal

    (mm)

    Nivelación transversal

    (mm) Alineación

    (mm) Variación de ancho (mm)

    V ≤ 80 2,5 2,4 1,8 2,0

    80 < V ≤ 120 2,1 1,9 1,5 1,7

    120 < V ≤ 160 1,8 1,5 1,3 1,5

    160 < V ≤ 200 1,5 1,2 1,1 1,3

    200 < V ≤ 240 1,3 1,0 1,0 1,1

    240 < V ≤ 280 1,1 0,8 0,8 1,0

    280 < V ≤ 320 1,0 0,7 0,7 0,9

    V > 320 0,9 0,6 0,6 0,8 Fuente: Lozano (2007)

    TABLA 3 Umbrales de intervención correctiva para la calidad de la vía (longitud de onda 25-70 m)

    Velocidad (km/h)

    Nivelación longitudinal

    (mm)

    Nivelación transversal

    (mm) Alineación

    (mm)

    V ≤ 80 *** *** ***

    80 < V ≤ 120 4,4 3,3 3,3

    120 < V ≤ 160 3,8 2,8 2,7

    160 < V ≤ 200 3,2 2,3 2,3

    200 < V ≤ 240 2,7 1,9 1,9

    240 < V ≤ 280 2,3 1,6 1,6

    280 < V ≤ 320 2,0 1,3 1,3

    V > 320 1,7 1,1 1,0 Fuente: Lozano (2007)

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    16

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    TABLA 4 Umbrales de intervención correctiva para la calidad de la vía(longitud de onda 70-120 m)

    Velocidad (km/h)

    Nivelación longitudinal

    (mm)

    Nivelación transversal

    (mm) Alineación

    (mm)

    V ≤ 80 *** *** ***

    80 < V ≤ 120 *** *** ***

    120 < V ≤ 160 *** *** ***

    160 < V ≤ 200 4,4 3,6 5,5

    200 < V ≤ 240 3,7 3,0 4,7

    240 < V ≤ 280 3,2 2,4 4,0

    280 < V ≤ 320 2,7 2,0 3,4

    V > 320 2,3 1,6 2,9

    Fuente: Lozano (2007)

    § 4.15 Adicionalmente, ADIF aplica un criterio orientado a evaluar el estado de los

    elementos que constituyen la vía y cuyo deterioro puede ser la causa de alguno de los defectos detectados. En este caso los umbrales de intervención se definen a partir de las aceleraciones en caja de grasas (TABLA 5)

    TABLA 5 Umbrales de intervención correctiva para superficie de rodadura, desgaste de carril y conjunto traviesa - sujeción

    Aceleración Caja de Grasa Nivelación Velocidad

    (km/h) 0,03 – 0,1 m 0,1 – 0,3 m 0,3 - 1 m 1-3 m

    de de de Def. Niv. S y J de

    V ≤ 80 2,1 2,1 2,1 13,0 0,6

    80 < V ≤ 120 1,6 1,6 1,6 10,0 0,5

    120 < V ≤ 160 1,2 1,2 1,2 7,5 0,4

    160 < V ≤ 200 1,0 1 1,0 6,0 0,3

    200 < V ≤ 240 0,8 0,8 0,8 5,0 0,2

    240 < V ≤ 280 0,7 0,7 0,7 4,0 0,2

    280 < V ≤ 320 0,6 0,6 0,6 3,0 0,2

    V > 320 0,5 0,5 0,5 2,0 0,1

    Fuente: Lozano (2007)

    § 4.16 De manera análoga al ADIF, otras administraciones ferroviarias también establecen sus propios criterios. A modo de ejemplo, la TABLA 6 ilustra los criterios de elección de las intervenciones en mantenimiento para la nivelación longitudinal en la línea de alta velocidad Roma-Florencia en comparación con los aplicados en la línea de alta velocidad Madrid-Sevilla. Mientras que en el caso español, tal y como se ha expuesto anteriormente, los umbrales están definidos para tres longitudes de onda distintas, en el caso de la línea italiana éstas no se diferencian. La tabla también incluye, para la línea Roma – Florencia, los umbrales admitidos para defectos puntuales.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    17

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    TABLA 6 Criterios de intervención para el mantenimiento de las líneas de alta velocidad (nivelación longitudinal)

    Líneas Madrid -Sevilla Roma-Florencia

    Caso de la NL (nivelación longitudinal)

    Para: 240 km/h < Vmáx < 280 km/h

    Para: a) 200 a 250 km/h (hasta 2004) b) 200 a 300 km/h (en adelante)

    1. Funcionamiento Normal y vigilancia normal

    σ ≤ 0,7 mm (3 a 25m) σ ≤ 1,4 mm (25 a 70m) σ ≤ 1,9 mm (70 a 120m)

    a) σ ≤ 1,0 mm ; L ≤ 5 mm b) σ ≤ 1,0 mm ; L ≤ 4 mm

    2. Funcionamiento normal e intervención programada

    0,7 < σ ≤ 1,1 mm (3 a 25m) 1,4 < σ ≤ 2,3 mm (25 a 70m) 1,9 < σ ≤ 3,2 mm (70 a 120m)

    a) 1,0

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    18

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    superior para las líneas de alta velocidad (TABLA 7), y muy en particular en el caso de la auscultación dinámica.

    TABLA 7 Periodos de tiempo entre auscultaciones en las líneas convencionales y en las líneas de alta velocidad en Francia.

    Fuente: Ubalde (2004)

    § 4.22 En España, las frecuencias de la auscultación en la línea de alta velocidad Madrid – Sevilla son de una vez al año para la auscultación geométrica y el desgaste de carril y de una vez cada tres semanas para la auscultación dinámica.

    § 4.23 De manera similar, la auscultación dinámica de la línea de alta velocidad Roma – Florencia en Italia se lleva a cabo cada tres semanas y el control del desgaste del carril cada año. En la línea de alta velocidad belga entre Bruselas y la Frontera francesa la auscultación geométrica se lleva a cabo una vez al mes y la auscultación dinámica una vez cada dos semanas. En las líneas de lata velocidad alemanas se aplican las frecuencias de auscultación indicadas en la TABLA 8

    TABLA 8 Periodos de tiempo entre auscultaciones en las líneas convencionales y en las líneas de alta velocidad en Alemania.

    Fuente: Ubalde (2004)

    Actividad Líneas convencionales Líneas de alta velocidad

    Inspecciones a pie por parte de las brigadas de trabajo

    2 semanas Vía general: 10 semanas Desvíos: 5 semanas Obras de tierra, vallado: 5 semanas

    Inspecciones generales por el Jefe de Distrito

    A pie: 2 meses En cabina: 2 semanas

    A pie: 1 mes En cabina: 2 semanas

    Visita especial --- Cada día al inicio del servicio con un TGV especial a 160 km/h

    Auscultación geométrica (Mauzin) 6 meses 3 meses con base alargada

    Auscultación dinámica 6 meses (dispositivo portátil) 3 semanas con vehículo Mélusine

    Auscultación ultrasónica de los carriles 1 año 6 meses

    Actividad 160230 km/h Auscultación geométrica 3 meses 2 meses

    Auscultación dinámica 6 meses 6 meses (excepto Colonia-Frankfurt: 4 meses)

    Inspecciones en coche 3 meses 3 meses

    Inspecciones a pie 3 meses 2 meses

    Inspecciones de agujas 3 meses 3 meses

    Auscultación por ultrasonidos 4 meses 4 meses

    Auscultación del perfil de la cabeza de carril 18 meses 12 meses

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    19

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    4.3.2 Actividades de bateo § 4.24 Las administraciones ferroviarias europeas llevan a cabo las actividades de

    bateo y estabilización dinámica de la vía en las líneas de alta velocidad en función del resultado de las auscultaciones.

    § 4.25 En el caso de la línea de alta velocidad Madrid – Sevilla, en el periodo comprendido entre el año 1992 y el año 2003, las intervenciones de mantenimiento relacionadas con el balasto fueron del orden de 0,043 km/mes por km, lo que resulta equivalente de media a una actuación cada 23 meses, si bien existen diferencias entre los diferentes tramos de la línea (Ubalde, 2004).

    § 4.26 En la línea belga entre Bruselas y la Frontera francesa, la frecuencia con la que se llevan a cabo las operaciones de bateo ha sido estimada en una vez cada 3 o 4 años. En la línea francesa Paris Sudest, la tasa anual de bateo en el año 2003 fue igual a 0,63, equivalente a una intervención cada 19 meses.

    4.3.3 Amolado de carril § 4.27 Las actividades de amolado de carril se realizan en general con una menor

    frecuencia que las operaciones de bateo.

    § 4.28 En las líneas de alta velocidad alemanas, el amolado de carril se realiza de manera preventiva cada 20 o 30 millones de toneladas de carga pasante. De acuerdo con (Marks, 1991), las frecuencia prevista de amolado para la línea de alta velocidad Hannover - Würzburg era de una vez cada cuatro años.

    § 4.29 En la línea de alta velocidad francesa Paris Sudest, el amolado es necesario, por regla general, cada cinco años (FIGURA 2) (Estradé, 1996).

    FIGURA 2 Mantenimiento de vía en la línea Paris - Sudest

    Fuente: Estradé, 1996

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    20

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    4.3.4 Frecuencias de mantenimiento en la vía en placa § 4.30 Las frecuencias que se observan para las actividades de mantenimiento de la

    vía en placa son sensiblemente inferiores a las observadas para las actuaciones sobre tramos en vías sobre balasto.

    § 4.31 En el caso japonés, uno de los informes de los Japan Railway Technical Services analiza las actividades de mantenimiento en la línea Sanyo Shinkansen a lo largo del decenio 1975 – 1984. A partir de las longitudes de intervención en tramos en placa referidas y la longitud total construida en vía en placa, se ha estimado que las operaciones de nivelación se realizaron una vez cada 40 años y las operaciones de alineación una vez cada 24 años. La frecuencia de intervención sobre la capa de mortero asfáltico fue mucho mayor (del orden de 3 veces al año). (JRTS, 1992).

    § 4.32 Para el caso alemán no se dispone de frecuencias, si bien algunos autores indican que no se han requerido operaciones de mantenimiento directamente relacionadas con los sistemas de vía en placa instalados.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    21

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    5 RENOVACIÓN DE COMPONENTES § 5.1 La degradación progresiva de los materiales que componen la estructura de la

    vía contribuye de manera decisiva al deterioro de su geometría, que a su vez incrementa las cargas dinámicas sobre los materiales y acelera su degradación. Este comportamiento queda ilustrado en la FIGURA 3, que muestra de manera esquemática el ciclo de deterioro de un componente de vía genérico, así como el efecto de las actuaciones de mantenimiento y renovación sobre el mismo.

    FIGURA 3 Deterioro de un componente de vía genérico

    Fuente: AAVV (2003)

    § 5.2 La distinta naturaleza de los materiales y formas de los sistemas de vía en placa y vía sobre balasto permite suponer la existencia de distintas pautas de degradación de sus componentes a lo largo del tiempo. Este comportamiento diferencial se refleja en la distinta duración de los ciclos de vida asociados a algunos componentes de cada sistema, lo que tiene implicaciones económicas relevantes a la hora de establecer una comparación entre ambas tecnologías.

    § 5.3 En este capítulo se analizan las necesidades de renovación de ambos sistemas. Primeramente se estudian los ciclos de vida de los distintos componentes, para pasar en un segundo apartado a la descripción de algunas de las experiencias de renovación más relevantes.

    5.1 Vidas útiles § 5.4 La vida útil es la duración de tiempo estimada en la que un determinado

    sistema (la vía o alguno de sus componentes) puede cumplir correctamente su función sin afectar a las condiciones de seguridad o de explotación en las que se prestan los servicios ferroviarios.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    22

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    § 5.5 La vida útil se puede determinar para cada componente de la vía de manera independiente o para la vía en su conjunto, tratándose en este último caso de una estimación de la duración del sistema vía sin que sea necesario acometer renovaciones de calado (como la renovación de traviesas o la renovación de la placa).

    § 5.6 La diferente vida útil de los distintos componentes de la vía, hace que generalmente no coincida en el tiempo la necesidad de renovarlos. Por tanto es posible llevar a cabo la renovación completa de la vía mediante renovaciones parciales en diferentes momentos temporales (p.ej. renovación de carril a los 25 años, renovación de traviesas y sujeciones a los 30 años, renovación de balasto a los 20 años, etc.). Cada renovación parcial contribuye a alargar la vida útil del sistema, que puede ser mantenido en servicio de manera prácticamente indefinida mediante renovaciones sucesivas. Esta peculiaridad afecta a la elección del periodo de tiempo necesario para la comparación económica de los dos sistemas.

    § 5.7 La duración de la vida útil depende de varios factores, entre los que el más destacado es la intensidad de uso a la que se ve sometido cada componente. Las particularidades del diseño, de la puesta en obra, de las condiciones climáticas o de la política de mantenimiento de vía llevada a cabo también pueden ser relevantes a la hora de determinar la duración de la vida útil.

    § 5.8 Como se señaló en el capítulo anterior, existe una estrecha relación entre las actividades de renovación (asociadas a la vida útil de los componentes de la vía) y las actividades de mantenimiento que se llevan a cabo en la vía. De manera general se puede afirmar que una vía bien mantenida evita la aparición de defectos geométricos, limitando las sobrecargas dinámicas y por tanto aumentando la duración de los componentes.

    § 5.9 En los apartados siguientes, se presentan sintéticamente algunas reflexiones sobre la renovación de cada componente de vía.

    5.1.1 Carril

    § 5.10 El carril se ve sometido a varias acciones que a la larga pueden reducir su funcionalidad y requerir su sustitución. Por un lado la interacción entre la rueda y el carril, fundamental para la transmisión de cargas a la superestructura de vía, produce un desgaste progresivo de las superficies en contacto. Con el tiempo este desgaste altera la geometría de la cabeza de carril y reduce la sección resistente, requiriendo en último extremo la sustitución del carril. Por otro lado, la naturaleza cíclica de las cargas aplicadas al carril puede producir fatiga en el material y aconsejar su renovación a partir de un determinado número de ciclos de carga. La aparición de defectos geométricos puntuales como resultado de planos de rueda, proyecciones de balasto, etc., puede conducir a roturas puntuales que requieran sustituciones del carril.

    § 5.11 La combinación de estas acciones hace habitual que se realice una sustitución de carril a lo largo de la vida útil de la superestructura (de manera genérica de 40 a 60 años).

    § 5.12 Puebla et al. cuantifican la vida útil del carril UIC-60 en 300 millones de toneladas brutas cuando éste se haya instalado en vía sobre balasto y de 400

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    23

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    millones de toneladas brutas cuando haya sido instalado en vía en placa. En el primer caso la duración del carril se estima en 30-35 años y en el segundo en 30 años. (Puebla et al, 2000).

    5.1.2 Traviesas § 5.13 La vida útil de las traviesas depende de su forma y del material del que están

    compuestas, así como de las solicitaciones de uso y las condiciones climáticas a las que se ven expuestas.

    § 5.14 La constitución y diseño de los demás componentes de la vía también es relevante. El estudio europeo IMPROVERAIL señala que un incremento en la clase de carril produce un incremento en la vida útil de las traviesas de madera (aproximadamente de 0,2 años por kg/m lineal), mientras que un balasto en malas condiciones puede reducir la vida útil hasta un 40 %. En lo que respecta a las cargas aplicadas, se señalan que incrementos de carga del orden de 10-20 millones de toneladas brutas anuales (partiendo de un tráfico base de entre 10 y 40 millones de toneladas brutas) pueden reducir la vida útil en un 20%. (AA.VV., 2003)

    § 5.15 El estudio citado establece una vida útil de 10-12 años para las traviesas de madera, y señala que en el caso de las traviesas de hormigón, se puede esperar una vida útil de casi 1.000 millones de toneladas brutas. Esta última estimación queda condicionada a la calidad del hormigón, a la correcta puesta en obra de las traviesas y a su cuidado mantenimiento. (AA.VV., 2003)

    § 5.16 Puebla et al. cuantifican la vida útil de las traviesas de hormigón en 500 millones de toneladas brutas, equivalentes a un periodo de 30-40 años. (Puebla et al, 2000).

    § 5.17 De acuerdo con el informe anual del gestor de infraestructura francés RFF, la vida útil de las traviesas se estimaba en el entorno de los 40 años, tanto para las líneas de alta velocidad como para las líneas convencionales. En el caso de los aparatos de vía, la vida útil estimada es de 30 años (RFF, 2005).

    § 5.18 En cualquier caso, la vida útil de las traviesas debe entenderse como un valor promedio, con una distribución aproximadamente normal para un grupo de traviesas dado.

    5.1.3 Balasto § 5.19 El balasto ha sido definido en ocasiones como el “elemento débil de la vía

    convencional” (Lozano, 2007), debido a su papel fundamental en la estabilidad de las condiciones geométricas de la vía. Las cargas cíclicas a las que se ve sometido, así como la naturaleza puntual de los contactos entre los elementos discretos que lo componen, favorecen su machaqueo con el paso del tiempo y su paulatina contaminación por partículas, que acaban requiriendo su lavado o su sustitución.

    § 5.20 El proceso de deterioro y contaminación depende de los ciclos de carga, pero también de las características del propio balasto (como su dureza) o del diseño

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    24

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    de la superestructura (sub base, capas anticontaminantes, capas geotextiles, etc.)

    § 5.21 Puebla et al. cuantifican la vida útil del balasto silíceo en 300 millones de toneladas brutas, equivalentes a un periodo de 25 - 30 años. (Puebla et al, 2000). El gestor de infraestructura francés, RFF, cuantifica la vida útil del balasto en 20 años para las líneas de alta velocidad y en 30 años para las vías convencionales.

    5.1.4 Placa § 5.22 La mayor duración de los sistemas de vía en placa frente a los sistemas de vía

    sobre balasto reside fundamentalmente en las características del elemento placa. En primer lugar, el hormigón armado del que se compone ofrece una buena resistencia tanto a los efectos de las cargas cíclicas como a la exposición a la intemperie, favoreciendo una larga vida útil de la placa. En segundo lugar, la estabilidad geométrica de la losa favorece un mejor comportamiento de los otros componentes del sistema que redunda en su mayor duración. Por último, la ausencia de elementos granulares evita el riesgo de deterioro del carril por efecto de las partículas de balasto.

    § 5.23 De acuerdo con Puebla et al, la vida útil de los elementos constitutivos de la vía en placa (losa y placas elásticas) se puede estimar de acuerdo con los valores de la TABLA 9

    TABLA 9 Vida útil de los principales elementos de vía en placa

    Fuente: Puebla et al (2000)

    5.1.5 Infraestructura § 5.24 Si bien la comparación entre las tecnologías de vía en placa y de vía sobre

    balasto depende principalmente de los ciclos de renovación asociados a la superestructura, resulta de interés ofrecer aquí alguna referencia sobre las vidas útiles de algunos elementos de infraestructura, sobre todo para disponer de elementos de comparación.

    TABLA 10 Vida útil de algunos elementos de infraestructura.

    Componente Vida útil (años)

    Túnel 100 (50-100)

    Puente de acero 50 (50-80)

    Puente de hormigón 50 (50-100)

    Pasos superiores e inferiores 50 (50-100)

    Fuente: Baumgarter (2001).

    Concepto Vida útil (mill. de ton. brutas) Vida útil (años)

    Placas elásticas sobre vía en placa 250 20

    Losa 975 60-65

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    25

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    § 5.25 Un análisis de las vidas útiles de diferentes obras de infraestructura se puede encontrar en Baumgarter (2001), que proporciona algunas referencias indicativas para las estructuras (TABLA 10).

    5.1.6 Estimaciones generales § 5.26 Al margen de las estimaciones disponibles para los diferentes componentes de

    la superestructura, existen varias referencias que aportan estimaciones referidas a la vida útil del conjunto de la superestructura.

    § 5.27 En este sentido, Baumgarter proporciona los intervalos entre dos renovaciones completas de vía en función del tráfico y el tipo de carril (TABLA 11). El autor señala que a igualdad de otros parámetros, los intervalos entre renovaciones serán mayores para tráficos con menores cargas por eje y trazados con radios de curvatura mayores (Baumgarter, 2001)

    TABLA 11 Vida útil de una vía en función del tráfico y el tipo de carril.

    Tipo de carril (kg/m)

    10 x 103 TBK/día

    30 x 103 TBK/día

    100 x 103 TBK/día

    300 x 103 TBK/día

    50 40 (30-50) 20 (15-30) 10 (8-20) ---

    60 --- 25 (20-30) 12 (10-25) 6 (4-12)

    70 --- --- --- 7 (5-14) Fuente: Baumgarter (2001). Vidas útiles expresadas en años.

    § 5.28 Algunas referencias tratan específicamente el caso de la vía en placa. Así, en el estudio realizado para analizar la viabilidad económica de la línea de alta velocidad Colonia-Frankfurt, la consultora alemana DE Consult estimó una vida útil de 40 años para la vía sobre balasto y de 60-80 años para la vía en placa (DE Consult, 1989). Referencias posteriores cuantificaron la vida útil de los sistemas de vía sin balasto en unos 50 a 60 años (Münchschwander 1998/99). En el caso de la vía en placa IPA, Focacci considera que la duración de vida de la estructura puede ser de 40 años. (Focacci, 1990)

    § 5.29 En el caso de la comparación llevada a cabo por Tifsa en 1999, las vidas útiles de ambos sistemas se consideraron iguales, ya que los pliegos de condiciones de los concursos para las vías de alta velocidad especificaban en todo caso una vida útil de 60 años (Tifsa, 1999).

    5.2 Experiencias de renovación § 5.30 Las primeras experiencias de renovación de vía para alta velocidad se dieron

    en Japón, país que en el año 1976 procedió a renovar el balasto de la línea Tokaido, inaugurada en 1964. Melis refiere que dicha operación duró 5 años y obligó a reducir el número de circulaciones al día de 230 a 180.

    § 5.31 En lo que respecta a las actividades más recientes de renovación de la línea Tokaido o de alguna de las líneas japonesas construidas con el sistema de vía en placa, no se han hallado referencias.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    26

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    § 5.32 En las líneas de alta velocidad europeas la actividad de renovación no es aún significativa, debido a que la mayor parte de ellas se han desarrollado y construido muy recientemente.

    § 5.33 De hecho, la única línea en la que se ha llevado a cabo una renovación intensiva de la infraestructura es la línea Sur-Este francesa, la LGV Paris-Lyon, inaugurada en 1981. El deterioro de la línea, provocado por una circulación intensa de trenes de alta velocidad, evidenció la necesidad de una renovación de sus elementos debido al deterioro general que habían experimentado.

    § 5.34 Después de quince años de explotación, en el año 1996, se apreció una degradación acusada del balasto como consecuencia del machaqueo y de la colmatación de las partes inferiores de la estructura. El balasto existente estaba muy triturado (mucho antes de lo previsto), sobre todo en la zona de debajo de las traviesas, debido en parte a que en su construcción no se fue demasiado exigente en cuanto a la calidad de la piedra usada. No se creyó adecuada la opción de una aportación parcial de balasto a la vía ya que el nuevo balasto sería mucho más duro que el existente y la solución duraría poco tiempo. El bateo intensivo tampoco se presentaba como una solución adecuada, pues contribuía a la fractura y colmatación de la piedra, sin mejorar la calidad del sistema (Gimeno, 2004).

    § 5.35 El programa de renovación que se estableció concernía, en una primera etapa (1996-2001), la parte más antigua: los 200 km de línea entre Pasilly y Mâcon. Las operaciones de renovación se prolongaron durante 6 años y supusieron una inversión cercana a los 375 millones de euros. En el transcurso de las operaciones de renovación se produjeron limitaciones a la explotación de la línea, pues fue necesario aplicar restricciones de velocidad y, en algunos casos, funcionar con vía única.

    § 5.36 Una vez finalizadas las obras en este tramo (Pasilly - Mâcon), se iniciaron en el año 2001 la renovación del tramo Lieusaint - Sant Florentin de Vegigny, 20 años después de su apertura al tráfico comercial. La mejor calidad de los materiales utilizados en este tramo permitió mantener condiciones de circulación aceptables 5 años más que en el tramo entre Pasilly y Mâcon.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    27

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    6 COSTES ASOCIADOS A LAS ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO Y RENOVACIÓN

    § 6.1 Una vez definidas las necesidades de mantenimiento y renovación requeridas

    por cada una de las alternativas tecnológicas objeto de estudio, en este capítulo se presentan los datos cuantitativos relativos al coste de dichas actuaciones disponibles en el estado del arte.

    6.1.1 “Prices and costs in the railways sector”. Baumgarter (2001) § 6.2 Este estudio proporciona algunos órdenes de magnitud del coste de

    mantenimiento y renovación de algunos componentes de la infraestructura ferroviaria según el nivel de precios del año 2000. Los datos de partida son de una variada procedencia: empresas constructoras de infraestructura y equipos ferroviarios, gestores de infraestructura, compañías ferroviarias, etc. En lo que respecta a la infraestructura, el estudio proporciona costes anuales medios de mantenimiento (a lo largo de toda la vida útil) de algunos componentes. Éstos se presentan en la TABLA 12

    TABLA 12 Costes de mantenimiento de elementos de infraestructura.

    Componente Coste de mantenimiento

    Túnel 0,5% (0,1-2%)

    Puente de acero 1,5% (1-2%)

    Puente de hormigón 1% (0,1-2%)

    Pasos superiores e inferiores ---

    Terraplenes y desmontes 0,5% (0-1%)

    Estructuras de drenaje 2% (1-3%)

    Muros 0,5% (0,1-1,5%) Fuente: Baumgarter (2001). Precios expresados como % del coste de inversión.

    § 6.3 Esta información se completa con la siguiente estimación de costes anuales medios de mantenimiento (a largo plazo) por km de vía en función del tráfico y la velocidad de circulación (ver TABLA 13)

    TABLA 13 Costes de mantenimiento de vía en función del tráfico y la velocidad.

    Velocidad máxima (km/h)

    10 x 103 TBK/día

    30 x 103 TBK/día

    100 x 103 TBK/día

    300 x 103 TBK/día

    100 7.000 € (5-10 k€)

    15.000 € (10-20 k€)

    30.000 € (20-40 k€)

    60.000 € (40-80 k€)

    300 --- 20.000 € (10-30 k€) 40.000 €

    (20-60 k€) ---

    Fuente: Baumgarter (2001). Precios de 2000 expresados en euros. Toneladas brutas kilómetro en una vía, incluyendo locomotoras

    § 6.4 El autor señala pautas de variación de estos costes, que se incrementan cuando aumenta la masa por eje, disminuye el radio de curvatura o cuando aumenta la velocidad máxima autorizada.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    28

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    6.1.2 “International benchmarking of track costs” Stalder, O. (2002) § 6.5 Este estudio, integrado en el proyecto INFRACOST, analiza los costes de la

    superestructura ferroviaria a partir de los datos proporcionados por los gestores de infraestructura de doce países europeos (Reino Unido, Francia, Italia, Irlanda, Finlandia, Noruega, Suecia, Suiza, Rep. Checa, Bélgica, Países Bajos y Dinamarca), cinco empresas ferroviarias estadounidenses (US Class-I) y cuatro administraciones ferroviarias asiáticas.

    FIGURA 4 Costes unitarios de renovación de vía por tipo de proyecto

    Fuente: Stalder (2002). Datos del año 2002

    § 6.6 A partir de los datos de numerosos proyectos ferroviarios, el estudio realiza la homogeneización de los costes mediante su actualización (a euros de 1999) y corrección en función de las diferencias de poder adquisitivo y procede a su comparación.

    § 6.7 En lo que respecta al análisis de los costes de renovación, el estudio ofrece rangos de para diversos proyectos de renovación (1- raíles; 2- raíles y traviesas; 3- raíles y traviesas incluyendo la limpieza de balasto; 4- raíles, traviesas y balasto; 5- traviesas; 6- limpieza de balasto; 7- raíles, traviesas, balasto y sub-balasto; 8- balasto; 9- balasto y sub-balasto; 10- balasto y traviesas). Quedan ilustrados en la FIGURA 4.

    § 6.8 El estudio proporciona información adicional acerca del coste de los diferentes proyectos de renovación analizados y los compara con una función de costes predeterminada (FIGURA 5). También aporta una gráfica de gran interés en la que facilita el coste de renovación de diferentes aparatos de vía (FIGURA 6).

    1 2 34

    56

    7

    8 9 10

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    29

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    FIGURA 5 Costes unitarios de renovación de vía (carril + balasto + traviesas)

    Fuente: Stalder (2002). Datos del año 2002

    FIGURA 6 Costes unitarios de renovación de diferentes aparatos de vía

    Fuente: Stalder (2002). Datos del año 2002

    6.1.3 Infracost – LICB (Lasting Infrastructure Benchmarking) § 6.9 Se dispone de dos documentos relacionados con el estudio Infracost, en la

    forma de Informes a la Comisión de Infraestructura de la UIC (1998 y 2000), ambos realizados por BSL Management Consulting y R+R Burger und Partner AG. Con posterioridad a estos informes se realizó el estudio LICB, consistente en la actualización de los resultados alcanzados por Infracost, del que se dispone de información a través de la presentación «Indication of costs of provision of infrastructure. Results of UIC Benchmarking» realizada por Teodor Gradinariu (Chargé de Mission Infrastructure, UIC) así como del estudio “Assessment Report on the Financial Model of the Slovene Rail Infra Manager AZP”.

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    30

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    § 6.10 Según el informe del año 2000 existen diversas características físicas de las redes que tienen un efecto importante en los costes de mantenimiento y renovación: la densidad de aparatos de vía; la longitud de líneas en túneles y obras de fábrica; la longitud de vía doble y el grado de electrificación. Existen además, otros parámetros como el radio de curvatura, la carga por eje y la velocidad que también presentan un impacto en el valor de los costes por ciclo de vida.

    § 6.11 Asimismo, el grado de utilización de la red tiene una influencia muy destacada sobre los costes de mantenimiento y la vida útil de sus componentes hasta su reemplazo. En este estudio se utilizan dos indicadores del uso de la red: la frecuencia media de trenes por año y el tonelaje bruto medio por año (mercancías y pasajeros). Ello es así porque la experiencia pone de manifiesto que los costes de mantenimiento dependen más de la frecuencia de los trenes (por las dificultades y costes que suponen las interrupciones en la explotación) y que los costes de renovación están más relacionados con el tonelaje bruto puesto que tiene un impacto muy importante en el desgaste de las vías y el deterioro del balasto y, consecuentemente, en su ciclo de vida. El aspecto de la vía única y la vía doble es clave en la renovación de vías, según el estudio y a partir de datos de la SNCF y encuestas se puede concluir que el coste de mantenimiento por km de vía en una vía única es un 40% superior al de una vía doble.

    § 6.12 Al tratarse de un estudio en constante actualización y en el que se analizan los costes de mantenimiento y renovación de distintas administraciones ferroviarias, los valores aportados para los costes de mantenimiento y renovación por km de vía son extremadamente variables.

    § 6.13 El documento producido por la AZP en 2006 establece que el valor medio de los gastos de mantenimiento de 12 de los 13 países que participaron en el LICB asciende de media 47.476 €/km de vía (sin armonizar) y que los gastos de renovación medios son de 36.721 €/km de vía, alcanzando un total de 84.196 €/km de vía.

    § 6.14 La presentación de Gradinariu afirma que el valor promedio de los gastos de mantenimiento más los de renovación constituye un indicador que refleja el coste por ciclo de vida de la infraestructura y determina que, en promedio, el gasto medio por km de vía principal en renovación y mantenimiento es de 72.000 €/km de vía (sin armonizar) (FIGURA 7).

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    31

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    FIGURA 7 Gasto medio anual de mantenimiento y renovación por km de vía principal (no armonizado).

    Fuente: Gradinariu (2005)

    § 6.15 Tanto el estudio Infracost como el LICB trataron de armonizar las diferencias

    de las redes en cuanto a gran parte de los aspectos mencionados (y otros como el coste de la mano de obra). Los resultados armonizados también resultan muy distintos en función de las administraciones implicadas en el estudio. En el documento del año 2000, correspondiente al estudio Infracost, se establecía que el coste de mantenimiento y renovación medio era de 57.000 € /km de vía principal (con un coste de mantenimiento de 33.000 € / km de vía y un coste de renovación de 24.000 € / km de vía). En la fase de actualización, la presentación de Gradinariu propone un valor medio de 80.400 € /km de vía principal (ver FIGURA 8).

    FIGURA 8 Gasto medio anual por km de vía principal (1000€) de mantenimiento y renovación (armonizado).

    Fuente: Gradinariu (2005)

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    32

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    § 6.16 Sin embargo, el documento de la AZP que incluye los mismos países que el

    anterior excepto uno, establece que los costes de mantenimiento y renovación armonizados se pueden estimar en 69.650 €/km de vía principal.

    § 6.17 Por otro lado, la presentación pone de manifiesto que los importes destinados a renovación de vía han aumentado un 60% de media entre 1996 y 2003 mientras que el gasto en mantenimiento se ha estabilizado (FIGURA 9).

    FIGURA 9 Evolución de los costes de mantenimiento y renovación (1996 – 2003)

    Fuente: Gradinariu (2005)

    § 6.18 El informe del año 2000 indicaba la incidencia de cada gran partida en los

    costes de mantenimiento y renovación. La FIGURA 10 muestra que en el caso de mantenimiento los movimientos de tierras, la vía y los túneles y puentes suponen un 57,7% de los costes en promedio, la señalización y las telecomunicaciones un 27,4% y la tracción eléctrica (subestaciones y catenarias) un 14,9%. En el caso de las renovaciones la primera partida es aún más importante con un peso de casi el 70% del total.

    FIGURA 10 Desglose de los gastos de mantenimiento y renovación

    Fuente: Stalder (2001)

  • Subproyecto SP5 – 5.2: Evolución de los costes de conservación

    33

    CENIT

    Centro de Innovación del Transporte

    § 6.19 El estudio realiza además un análisis de los distintos componentes de los

    costes de mantenimiento y renovación de las líneas ferroviarias. Específicamente muestra que el coste de mantenimiento de un aparato de vía equivale al de 330 metros de vía, lo que resulta indicativo de su importancia.

    § 6.20 Destaca, además que la subcontratación no supone la reducción de los costes de mantenimiento ni de renovación (de hecho la tendencia que se observa es la contraria). Entre las distintas partidas que suponen la realización de las tareas de mantenimiento y renovación la mano de obra supone el 60% del total en el primer caso y el 30% en el segundo. Además, la necesidad de realizar las tareas de renovación sin interrupciones de tráfico supone un 50% más de coste (respecto a proyectos comparables sin interferencias de tráfico). La partida de compra de materiales es poco significativa en las operaciones de mantenimiento (8%) pero tiene mucha importancia en las de renovación (35%).

    6.1.4 Report illustrating economy of Slab Track (Japan Railway Technical Services, 1992)

    § 6.21 En este artículo se lleva a cabo una comparación económica entre los costes

    de mantenimiento de la vía en placa y la vía sobre balasto para tres líneas japonesas: la Tohoku, la Joetsu y la Sanyo. Los valores son los indicados en la FIGURA 11 y la FIGURA 12.

    FIGURA 11 Costes de mantenimiento sin incluir los costes salariales de los empleados para