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Vía Libre • febrero • 2010 51
Plasser & Theurer
Técnicas de mantenimientode superestructuras
ferroviarias
Plasser & Theurer
Técnicas de mantenimientode superestructuras
ferroviarias
El saneamiento y renovación dela superestructura ferroviaria esuna constante durante la vidaútil de ésta. La necesidad de dis-poner de una superestructuraferroviaria en un estado de usoóptimo es el fundamento para lacompetitividad del sistema.
La alternativa del ferroca-rril como sistema de transportetanto de pasajeros, como demercancías, se está consolidan-do con renovada fuerza durantelos últimos años a nivel mundial.España y Portugal no son ajenosa esta tendencia, por lo que lainversión en nuevos corredores
y la renovación y saneamiento de los existentes es una reali-dad.
Con el proyecto manifestado por el gobierno deEspaña de disponer de una red ferroviaria para mercancíasque reduzca tanto la actual densidad de las carreteras, comolas emisiones por tonelada transportada, la tradicional redferroviaria ibérica hoy día denominada en el argot ancho ibé-rico o ancho convencional (1.668 mm) puede vivir un renaceral convertirse determinadas líneas en estratégicas para laconsecución de tal objetivo. Debido a la antigüedad de la reden este ancho en muchos tramos, es posible que únicamenteuna estrategia de diagnóstico y posterior renovación y sane-amiento mediante medios mecanizados permita el logro deeste fin.
En cuanto a la red de alta velocidad española, despuésde su exitoso nacimiento durante la pasada década, su creci-miento, dada su importancia para la vertebración del territo-
A continuación, se desarrollan las anteriores afirmaciones através de la descripción secuencial de una renovación de víarealizada en un tramo de vía estratégico y complicado en elsur de Austria.
El trayecto de la línea sur de los ferrocarriles federalesaustriacos crea un enlace importante entre Austria y los paí-ses de Italia, Eslovenia y Croacia.
El paso del valle del río Mur en el estado austriaco deEstiria a la cuenca de Klagenfurt se produce a través del colla-do Neumarkter Sattel. Se trata de un típico trayecto alpino,con las pendientes correspondientes y curvas estrechas.
El tramo de aproximadamente cuatro kilómetros estáafectado desde hace algún tiempo por una orden de restric-ción de velocidad en su recorrido. Las traviesas de maderadañadas, un sobreancho de 35 mm y los carriles defectuososson factores que obligan a realizar un saneamiento de la vía.
Los objetivos más importantes del proyecto de ade-cuación de la línea son el completo saneamiento de la plata-
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rio español, afortunadamenteparece una constante tambiéndurante los próximos años.Tanto la estrategia de manteni-miento con una correcta elec-ción de sistemas de trabajo,como una no muy lejana necesi-dad de saneamiento y renova-ción de determinados tramos,requieren asimismo el uso inten-sivo de herramientas de diag-nóstico, planificación, ejecucióny control de trabajos.
Para dar respuesta a lasnecesidades expresadas, única-mente el grupo Plasser &Theurer dispone de la tecnologíay experiencia de más de 50 añosy de más de 14.000 máquinasentregadas a nivel mundial, parael desarrollo mecanizado delconjunto de los trabajos ysecuencias necesarias paragarantizar la calidad de la reno-vación y saneamiento de lasuperestructura ferroviaria.
La mecanización de lostrabajos de preparación, ejecu-ción y control de las labores
forma, el desguarnecido dellecho de balasto - en los puntoscon base rocosa – y, finalmente,el tendido de la vía nueva.Durante ese periodo, el tráficotiene que seguir circulando en lavía adyacente sin restricciones.
Estas especificaciones só-lo pueden cumplirse con unaforma de trabajo totalmentemecanizada y modernas máqui-nas para la construcción de vías.
Paso 1. Vehículo deauscultación EM 250
La eficacia de cada obradepende de la calidad de la plani-ficación previa. En este caso se
Renovación deltramo del paso del valle del río Mur
relacionadas con el mantenimiento de la superestructura,pero también de su renovación y saneamiento aporta impor-tantes beneficios en los tiempos de ejecución y en la calidady durabilidad de la superestructura mantenida, renovada y/osaneada. Asimismo, y no menos relevante, la adecuada plani-ficación y mecanización de estos trabajos reduce el consumode material y la producción de residuos y es, en su conjunto,más sostenible medioambientalmente que los métodos cons-tructivos convencionales.
Finalmente, los compacta-dores de placas de gran superfi-cie nivelan y compactan la mez-cla de arena y gravilla a la medi-da necesaria.
Con este proceso finalizael tendido de la nueva platafor-ma. Se cumplen todas lasdemandas exigidas para una per-fecta capa protectora de la pla-taforma - y ello sin necesidad dedesmontar el emparrillado de víani interferir en la circulación dela vía adyacente.
Paso 4.Desguarnecido debalasto
En el caso concreto deeste trayecto, el balasto seencuentra parcialmente sobreun subsuelo rocoso. En estostramos se efectúa un desguar-necido del balasto en lugar delsaneamiento de la plataforma.
Un lecho de balasto con-taminado puede provocar algu-
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trata de cantidades de mate-rial, planes de aplicación demáquinas y trabajadores, ycoordinación de las empresascontratistas y autoridadescompetentes del administrador ferroviario. Los datos yhechos necesarios provienen de informes geológicos, inspec-ciones y se adquieren mediante vehículos de auscultación,como en este caso, mediante el coche de inspección de víaEM 250 de los ferrocarriles federales austriacos (ÖBB)
Paso 2. Trabajos previos en el trayecto Comienzo de los trabajos de construcción en el tra-
yecto. Como preparación se elimina la vegetación de los ale-daños, se colocan nuevas canalizaciones de cables, se crea eldrenaje y se preparan las bases para medidas de protecciónacústica.
Paso 3. Saneamiento de la plataforma En principio, la primera fase de trabajo consiste en el
saneamiento de la plataforma. En esta obra se efectúa unvaciado total del balasto ymaterial de la plataforma. Acontinuación se procede a lacolocación de los geotextiles,con un ligero peralte paraoptimizar el drenaje. Final-mente se coloca la nuevacapa protectora de la plata-forma a sanear.
La máquina para elsaneamiento de la plataforma AHM 800 R muestra toda suflexibilidad y eficacia. Realiza todos los procesos de trabajo,desde el vaciado del material viejo y el proceso de recicladodel balasto, para formar parte de la futura plataforma, hastala instalación perfecta de la nueva capa protectora de la pla-taforma con la colocación simultánea de un geotextil.
La máquina viene equipada con dos cadenas excava-doras. Con la primera se extrae el balasto a reciclar. La segun-da cadena extrae el materialde la plataforma a sanear.
El balasto reciclable setraslada a través de cintastransportadoras hacia la tri-turadora para ser triturado yformar granalla. Desde aquícontinúa hasta el dispositivode mezcla, donde se preparala mezcla de arena aportada,gravilla y agua, para crear la nueva plataforma.
Tras el vaciado se efectúa la consolidación del terra-plén. Inmediatamente después se tiende el geotextil y seintroduce el nuevo material de la plataforma. Para garantizarel mejor grado de compactación, el contenido de agua de lamezcla se controla y regula continuamente.
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nos problemas básicos, concre-tamente, una capacidad de cargareducida y un contenido dehumedad demasiado alto, lo cualtiene un efecto negativo, sobretodo, en las traviesas de madera.
Estos problemas puedensolucionarse de forma eficaz yrentable con las máquinas des-guarnecedoras de balasto.
La desguarnecedora RM80, aquí utilizada, es una máqui-na acreditada que funciona deforma fiable desde hace años en
decenas de países.La cadena de exca-
vación recoge el balastocontaminado. En estecaso es decisiva la guíaexacta de la cadena conayuda de la viga transver-sal. El balasto contamina-do llega a la instalaciónde criba de varios niveles.En determinados puntos
esenciales, la calidad del balastocribado a menudo es superior ala del balasto nuevo, y resultatambién más económico. Elbalasto reciclado sedeposita en la vía detrásde la cadena de excava-ción.
Paso 5. Trenbalastero
De vuelta altramo con la nueva pla-taforma y su capa pro-tectora. Aquí se aporta
ahora el nuevo balasto. Se trata de un concepto desarrolla-do por Plasser durante los años 60.
Paso 6. Bateo de seguridadComo la construcción y consolidación del lecho de
balasto se realiza en varias etapas, se efectúa un primer ciclode bateo, que sirve prin-cipalmente para la com-pactación de la capa infe-rior de balasto. Adicio-nalmente, también resul-ta de utilidad para el usode las máquinas siguien-tes. A este efecto se apli-ca un tren de conserva-ción mecanizada de vía oMDZ, concepto desarrollado por Plasser durante los años 60y actualizado de forma permanente con nuevas tecnologías y
rendimientos en función de cadanecesidad.
La primer máquina del MDZque vemos aquí es la 09-3X, unabateadora de avance continuo parael bateo simultáneo de tres traviesas.
Paso 7. Perfilado debalasto
Para la regulación del balastose utiliza una máquina perfiladora-reguladora de balasto de tipo SSP 110SW.
Paso 8. Estabilizaciónde la vía
Finalmente, un es-tabilizador dinámico devía DGS 62 – N realiza lacompactación de la capainferior de balasto.
Paso 9.Renovación dela vía
A continuación seefectúa la tercera fase detrabajo: la renovación dela vía. Para ello se retiranlas traviesas y carrilesviejos y se colocan losnuevos.
Los nuevos carri-les suministrados se des-cargan a los laterales de
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la vía por medio de un dispositi-vo de descarga especial. A esterespeto, los nuevos carriles seunen provisionalmente mediantebridas antes de la descarga.
El pequeño material de vía(sujeciones, tirafondos...) se sueltay se recoge por medio de unrecolector con tambor magnéti-co.
Con anterioridad a laintervención del tren de renova-ción de vía, se cargan y retiranlos viejos carriles.
Paso 10. Tren derenovación de vía
La siguiente tarea esen-cial en el marco del saneamientode vía, tal y como se ha realizadoen este caso, consiste en la colo-cación de las traviesas y carrilesnuevos. Los trenes de renova-ción de vía de diseño modernoejecutan esta secuencia de tra-bajo según el principio de lacadena de montaje.La máquinarecoge primero los carriles nue-vos preparados.
A continuación se efectúael desmontaje de las traviesasviejas. Inmediatamente detrás dela oruga trabajan una cadena deexcavación y una fresadora deregulación, que se encargan del
asentamiento necesario del balasto y de la constitución deun asiento perfecto para las traviesas nuevas.
Es el momento de colocar los carriles nuevos sobre lastraviesas. La parte posterior de la máquina se desplaza yasobre los carriles nuevos.
Un elemento esencialdel tren de renovación de víaes la logística de transportepara la evacuación y aporta-ción de las viejas y nuevastraviesas respectivamente. Es-te trabajo se realizó en estecaso mediante dos instalacio-nes de pórtico.
Paso 11.Soldadura decarriles
Los carriles sesueldan antes de su fija-ción a las traviesas. Paraello se utiliza una solda-dora móvil a tope porresistencia eléctrica.
Los carriles se colocan en su posición correcta inme-diatamente antes de que sebaje el cabezal soldador.Debido a su resistencia eléc-trica, los extremos de loscarriles se calientan con unacorriente de alta intensidad abaja tensión y se sueldan auna temperatura adecuada.
Como no se requiereningún material de soldaduraajeno, el proceso de soldadu-ra es continuo y homogéneo.
La soldadura se efectúa de forma totalmente auto-matizada y garantiza con ello una calidad alta y permanen-te.
Inmediatamente después de la soldadora sigue lamáquina clavadora hidráulica, que une los carriles con las tra-
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viesas de forma totalmente au-tomatizada. Para terminar estatarea, se esmerilan las juntas sol-dadas.
Paso 12.Bateo de vía reciéncolocada
Con objeto de estableceren la nueva vía la geometría ycompactación exigida para eltráfico ferroviario, se efectúa elbateo de los carriles y traviesasrecién colocados. Este procesocomienza con la introducción debalasto adicional. Finalmente, lanueva vía se fija en su posiciónexacta mediante bateo y estabi-lización.
En la vía recién colocada
se descarga una capa adicionalde nuevo balasto.
A continuación se efec-túan las labores de conservacióncon un MDZ. En principio, el pro-ceso es el mismo que en el bateode seguridad. Las máquinas utili-zadas también son idénticas enesta obra. La primera máquina es
una bateadora de tres traviesas con avance continuo, quetrabaja de forma continua y efectúa la nivelación, alineación,levante y bateo de la vía.
Le sigue una reguladora de balasto para efectuar elperfilado del lecho de balasto.
Los trabajos finalizan con un estabilizador dinámico devía, que compacta el balasto y aumenta con ello la resistenciade desplazamiento lateral de la vía.
El bateo de la vía recién colocada se realiza por capas.Antes del bateo se miden los parámetros de la vía con el vehí-culo de medición preliminar de vía EM-SAT 120, y dichos pará-metros se transmiten al MDZ, el cual efectúa el siguiente pasoa partir de estos datos. Así se alcanza gradualmente la calidadinicial deseada.
Paso 13.Esmerilado de los carriles nuevos
Asimismo, para obtener la mejor calidad inicial de vía,se considera una norma a nivel internacional el esmerilado
de la superficie de los carrilesnuevos.
En este caso, el esmeri-lado de los carriles nuevos seefectúa con una máquinaesmeriladora para vía y cam-bios de vía, que funciona conpiedras esmeriladoras osci-lantes. Las máquinas de estediseño proporcionan unasuperficie de rodadura per-fecta y por tanto un alto con-fort de marcha.
La vía está lista ahorapara que se realicen las medi-ciones para la recepción finalde la obra. Todos los datos seguardan y se hallan disponi-bles para el mantenimientoposterior de la vía.
Tras estas mediciones,se permite la reanudación del servicio a plena velocidad en eltramo del trayecto.
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ConclusiónEl trayecto aquí mostrado tiene unas curvas con
radios pequeños y plantea altas demandas a la utiliza-ción de máquinas pesadas. Pero como puede observarse,aún bajo estas condiciones especiales, Plasser &Theurer está capacitada para ofrecer una serie demáquinas que permiten un saneamiento de vías total-mente mecanizado.
Un motivo esencial para la funcionalidad y calidad deestas máquinas consiste en la optimización permanente de losgrupos y subgrupos utilizados desde hace más de cinco déca-
das. Por esta razón, para cada fasede construcción existen solucio-nes que permiten un resultadopreciso en cortos plazos de traba-jo, cumpliendo con ello los requisi-tos de rentabilidad más exigentes.Estos mismos sistemas de trabajopermiten el saneamiento de vía enun complicado tramo alpino de lalínea sur de los ferrocarriles fede-rales austriacos.
¿Cuáles son las grandes inno-vaciones técnicas de los últi-mos años en cuanto al man-tenimiento de infraestructu-ras?
Durante los últimos añosPlasser ha introducido nuevossistemas de trabajo para facilitardos de las cuestiones másimportantes en el mantenimien-to de la superestructura ferro-viaria. Por una parte, la exigenciade calidad del mantenimiento delas nuevas líneas de alta veloci-dad representa nuevos retospara los sistemas de trabajo y lamaquinaria y, por otra, la diversi-dad de intervenciones y rendi-mientos que exigen las diferen-tes superestructuras que existenen la Península Ibérica nos hanobligado a ampliar el espectro desoluciones de trabajo integradosen un mismo vehículo.
Con estas premisas,Plasser ha desarrollado y lanzadocon éxito nuevos modelos demáquinas de mantenimiento demayores rendimientos y calidad,así como multifuncionales. La
nueva máquina bateadora universal Unimat Super 08 de pri-mera categoría de cambios, con el doble de rendimiento enbateo de línea y cambios frente a las bateadora de cambios clá-sicas y su hermana menor la Unimat Compact 08 preparadapara trabajar en los tres anchos con mayor presencia en laPenínsula Ibérica; la nueva perfiladora de balasto USP 2005 conmayor potencia y alcance de arados, especialmente diseñadapara trabajos de construcción y mantenimiento de líneas férre-as de alto rendimiento; la depuradora-desguarnecedora debalasto RM 80 homologada para circular a 100 km/h y la únicade su género con posibilidad de aportación de balasto nuevodurante el ciclo de depuración y la familia de estabilizadoresdinámicos DGS 62 N con tres acabados que permiten remolcarhasta 1.000 t, son sólo los ejemplos más llamativos de la inno-vación que nuestra empresa ha llevado a cabo durante los últi-mos 4 años.
Dada la cada vez mayor exigencia de precisión de lostrabajos de vía, hemos lanzado también nuevos sistemas demedición, registro y replanteo de geometría de vía y de cate-naria, así como sistemas digitales de ajuste y preparación delos equipos de trabajo de las máquinas que agilizan y facilitanla labor de los operadores, garantizando una elevada calidad.La introducción en máquina (USP 2005) del más modernoautómata ferroviario, ha supuesto además, una importantereducción en el cableado, ampliando, a su vez, el espacio dis-ponible en máquina y la reducción de peso innecesario.
¿De qué modo cambia el modelo de mantenimiento laexpansión de la red española de alta velocidad?
El modelo de mantenimiento del AVE desde la perspec-
Harald Eller, director general de Plasser Española
“Trabajamos en la fabricación demaquinaria de mantenimiento cada
vez más versátil y productiva”
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tiva de la maquinaria de mantenimiento de vía, se fundamen-ta en unas bases de mantenimiento para cada tramo de apro-ximadamente 150 km, donde están estacionadas las máquinasy desde las que se lanzan las operaciones de mantenimiento,tanto regulares, como extraordinarias.
La llegada del AVE ha supuesto una modernizaciónmuy importante de los parques de maquinaria de manteni-miento de superestructura ferroviaria en la Península Ibérica.Además, ha animado a nuevos contratistas a desarrollar divi-siones de obra ferroviaria.
En paralelo, hemos vivido durante los últimos añosuna paulatina transferencia de los trabajos de mantenimien-to de las administraciones ferroviarias a los contratistas pri-vados. Esto ha supuesto la aparición de nuevas empresas enel mercado de la obra y el mantenimiento ferroviario, lo queha dinamizado mucho el sector de la maquinaria. Las adminis-traciones ferroviarias se circunscriben hoy en día en mayormedida a la planificación y el control de los trabajos de vía, enlugar de la ejecución material del cojunto del mantenimiento.
Cabe mencionar también que los últimos pliegos demantenimiento editados por ADIF para las líneas de alta velo-cidad han supuesto un cierto cambio de rumbo en cuanto ala configuración de los equipos de máquinas requeridas parala ejecución de estos trabajos de mantenimiento, frente acontratos anteriores, lo que supone tener que estar atentosa la evolución de las estratégias y ofrecer siempre la tecnolo-gía más idónea.
¿En qué medida un buen mantenimiento condiciona elnuevo servicio ferroviario y la vida útil de las infraes-tructuras y del material rodante?
El correcto replanteo y construcción de una línea
ferroviaria es clave para su vidaútil. Los errores de “nacimiento”difícilmente pueden ser corregi-dos hasta una profunda renova-ción en años posteriores. En unasegunda fase, el mantenimientode calidad se convierte en el fac-tor fundamental que garantizauna vía de calidad y con la máxi-ma vida útil, en función de sucalidad inicial y el tráfico queésta soporte.
Durante los ya cerca de60 años de experiencia de nues-tra empresa y las 15.000 máqui-nas pesadas de construcción ymantenimiento de superestruc-tura ferroviaria suministradas amás de 250 administracionesferroviarias, hemos podidoobservar, que el correcto diseñoy planificación de los trabajos demantenimiento por parte de lasdistintas administraciones y laadecuada selección de la tecno-logía, que se traduce en la meca-nización de los trabajos de man-tenimiento debido a la combina-ción de elevados rendimientoscon una muy alta calidad, repre-senta la estrategia ganadorapara garantizar un manteni-miento rentable y eficaz.
En cuanto a la vida útil delmaterial rodante, un buen man-tenimiento que se traduce enuna superestructura homogé-nea y de calidad, evidentementepuede afectar, a la vida útil decomponentes como la rodaduray la suspensión. Además de loanterior, la calidad de la vía, debi-da al correcto y preciso mante-nimiento, aumenta de formafundamental el confort de la cir-culación y, por tanto, la percep-ción de calidad y comodidad delsistema de transporte ferrovia-rio.
¿Está afectando la crisis eco-nómica global a la demandade maquinaria de manteni-
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miento ferroviario y a la pro-pia ejecución de ese manteni-miento?
El ajuste de la economíaque está teniendo lugar, obvia-mente también se refleja en lademanda del sector ferroviarioibérico. El elevado ritmo de creci-miento del sector de la maquina-ria de mantenimiento de super-estructura ferroviaria de los últi-mos diez años era casi imposiblede mantener. También hay quesubrayar que en estosaños, todos los contratis-tas ferroviarios han reali-zado importantes inver-siones en maquinaria ytecnología para aseguraruna red ferroviaria de cali-dad. La elevada vida útil delas máquinas, superior alos 20 años, y la juventuddel actual parque hubieranreducido, con o sin ajuste,el importante crecimientode las entregas de los últimosaños.
En su conjunto, los traba-jos de ejecución del manteni-miento de las distintas redesferroviarias, no creo que se veanafectados, dado que la seguridadde las líneas es la prioridad de lasdistintas administraciones ferro-viarias para garantizar el correc-to y seguro funcionamiento delas distintas redes.
¿En qué nivel cree que se en-cuentra el mantenimiento delas vías férreas españolas,tanto convencionales comode alta velocidad?
Es una pregunta quecomo fabricante de maquinariade mantenimiento únicamentepuedo contestar de forma indi-recta haciendo referencia a losparques de maquinaria de loscontratistas y de las distintasadministraciones ferroviarias. Enese sentido considero que el
mantenimiento debe gozar de buena salud a tenor de la cali-dad y cantidad de maquinaria presente en la Península Ibérica.
En cuanto a la otra pata del mantenimiento de super-estructura que se materializa en la renovación de componen-tes para alargar la vida útil de las líneas y que se traduce enun tipo de maquinaria un poco distinta a la de construccióny mantenimiento, observo que éstas se realizan con mediosmenos mecanizados que en países del entorno europeo. Unode los motivos puede ser que en los últimos años ha primadomás en las inversiones relevantes la construcción de líneasnuevas y, por tanto, no ha habido un gran volumen de reno-vación de superestructura existente. Otro motivo puede serque los tramos en los que se ha realizado renovación son
relativamente cortos y, por lo tanto,no ha habido posibilidad o necesi-dad de tanta inversión en este tipode equipos.
¿Hacia dónde cree que se dirigeel mantenimiento ferroviario encuanto a planificación y gestión?
Los próximos años nos trae-rán, en mi opinión, un auge en eluso de sistemas de control de pará-metros de vía, para la ejecución demantenimientos más predictivos
que preventivos o correctores. Estos sistemas irán montadostanto en vehículos de medición propiedad de las distintasadministraciones, como en máquinas de mantenimiento devía desde las que se recogerán registros para facilitar el estu-dio de los distintos tramos y la correspondiente planificaciónde los trabajos de mantenimiento.
Todas las administraciones ferroviarias se estándotando de vehículos de medición y registro de parámetrosde la superestructura con el fin de mejorar la planificación delos trabajos necesarios para optimizar el mantenimiento desus respectivas redes.
Sin duda, las nuevas tecnologías de medición, registroy comunicación de los datos, así como las potentes bases dedatos que permiten crear curvas de tendencia de distintosparámetros de la superestructura, facilitarán a los responsa-bles del mantenimiento la toma de decisiones de cuándo ydónde realizar qué trabajo y con qué tipo de maquinaria.
Considero además, que el aumento del tráfico depasajeros y mercancías, la mayor sensibilidad medioambientaly la exigencia de un servicio de calidad, nos conducirá a con-tinuar con la innovación en materia de sistemas de trabajo ymaquinaria de mantenimiento cada vez más versátil y pro-ductiva, pero, a su vez, más optimizada en su coste por metrou hora de trabajo. Son retos importantes y apasionantes quenuestra empresa ha interiorizado y a los que, gracias a nues-tra continua innovación, esperamos dar respuesta de formasatisfactoria para el sector.
“En los próximosaños elmantenimientopredictivosuperará alpreventivo”.
