Ingenieria de Vias Ferreas

BREVE HISTORIA DE LAS VÍAS FÉRREAS

BREVE HISTORIA DE LAS VÍAS FÉRREAS

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Su éxito para el comercio internacional; siglo XIX

BREVE HISTORIA DE LAS VÍAS FÉRREAS



Su implementación en el continente Americano

BREVE HISTORIA DE LAS VÍAS FÉRREAS

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La historia del ferrocarril en México

PANORAMA FERROVIARIO AL FINALIZAR EL SIGLO XX:



Longitud de vías férreas por país

PANORAMA FERROVIARIO AL FINALIZAR EL SIGLO XX:



Densidad ferroviaria por superficie de cada país

LOS FERROCARRILES EN MÉXICO, INICIOS DEL SIGLO XXI: 

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Líneas troncales y ramales

Concesionarios del servicio ferroviario

Clasificación de las vías férreas en México

CONFIGURACIÓN GENERAL DE LA VÍA FÉRREA 

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Descripción general de los elementos

La diversidad en los anchos de vía

GENERALIDADES DEL EQUIPO RODANTE 

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Vagones y carros más comúnmente empleados en el

Ficha técnica Locomotora EMD S D75M

Tipo de energia Diésel - Eléctrica Fabricante Electro Motive Diesel Diámetro y carrera del motor 9.02" x 11" Re vo luci on es por mi nu to (m áx im o/ mín im o) 950 / 290 Generador principal: AR20ABE Potencia: 4,300 HP Relación de transmisión 70:17 Velocidad máxima: 70 millas/hora Bogies 6 ruedas cada uno Configuración de los bogies C-C Sopl adore s para el motor de tracci ón Cuatro, acti vados el ectri came nte Esfue rzo de tracción (al arranque) 175,000 lb con un 33% de adhe rencia Esfuerzo de tracción (continuo) 137,000 lb a las 12 millas por hora Capacidad para acoplar varias unidades Si Frenado dinámico Si Generador auxiliar GM A8589 Alternador GM CA7A Frenos de aire WestinghoUse 26L Compresor de aire Gardner-Denver WLASC Peso de la locomotora, sin combustible, agua o arena 390,000 Lb Longitud total 72' 04" Diámetro de las ruedas 42" Base del bogie 13' 07" Altura total hasta la cubie rta de l motor 14' 08.5" A ltura total hasta l a cubi erta de la cabi na 15' 07.5" Ancho de la cabina 10' 03" Ancho de la cubierta del motor 10' 03" Altura de la calzada 9' 04.5" Ancho de la calzada 3' 08.5" Distancia entre paños de los bogies 46' 07" Distancia del bogie delantero a la nariz 2' 03" Distancia del bogie trasero a la cola 2' 03" Distancia entre centros de los bogies 60' 02" Radio de giro mínimo 29° curvatura inglés = 197.58 ft Depósito de combustible 5,000 US gal

Locomotoras más comúnmente empleadas en el SFM

   T  C

PIE

    '    c    p      X



Curvas de transición

EC



Confort y velocidad de circulación

Curva circular 

   e      L

    L    C

e

    L     T

Curvas horizontales

Y e  e

   e     X



PC'

Extensión de curva circular 

R

Curva espiral

TE Y   p c'  

R  = 

e

GEOMETRÍA DE LA VÍA FÉRREA

0

X1

X2

X3

Xn

-  g 1  c ad    e  S e n  n a m  t id   o    i en    d e l  t o 

PCV

EPCV E1 Y1

E2

E1'

En E3 PTV

Y2

Y3

E2'

Yn E3'



Curvas verticales



Longitudes mínimas



Confort y velocidad de circulación

GEOMETRÍA DE LA VÍA FÉRREA

En'

 + g 2

LOS PRINCIPALES MATERIALES

LOS PRINCIPALES MATERIALES 

Características que deben cumplir los rieles

LOS PRINCIPALES MATERIALES 

Esfuerzos presentes en los rieles

LOS PRINCIPALES MATERIALES



Vida útil del riel

LOS PRINCIPALES MATERIALES



El Largo Riel Soldado (LRS)

LOS PRINCIPALES MATERIALES 

Transmisión de esfuerzos desde el riel hacia los sistemas de fijación

LOS PRINCIPALES MATERIALES

LOS PRINCIPALES MATERIALES 

Durmientes de madera

LOS PRINCIPALES MATERIALES



Durmientes de concreto

LOS PRINCIPALES MATERIALES



Durmientes de acero

LOS PRINCIPALES MATERIALES



Durmientes de plástico

LOS PRINCIPALES MATERIALES



Exigencias mecánicas para los durmientes

SOLUCIÓN A CAMBIOS DE VÍA

SOLUCIÓN A CAMBIOS DE VÍA Riel guía recto  Árbol de cambio Barra de conexión

Contra- riel

 l a  d e   e  j  E

Riel de apoyo curvo

 a  v i a d  s  e  d  v í a

 a  v i a d  s  e  d   V í a

 Agujas

Sapo Eje de la vía directa

Vía directa Varillas de unión Punta de agujas

Contra- riel Talón de agujas

Riel de apoyo recto

Tiro

Riel guía curvo

Punta práctica del sapo



Principales elementos para los cambios de vía

SOLUCIÓN A CAMBIOS DE VÍA Talón del sapo  d a d e s  n  u n i

Punta teórica del sapo



 a d  1  u n i d

Mano del sapo

 p o  d e l  s a  l   a   r  t  n  c e  L í n e a

Geometría del cambio, de acuerdo a su sapo  a  v i a d  s  e  í a  d  v  e  l a  d  E j e

 Ángulo del sapo  Alas del sapo

Corazón del sapo

Punta práctica del sapo ( 1/ 2" de ancho)

 n

/2 1 u.

/2

PA izquierda PC'

/2

PTS

Eje de la vía directa

PC

 L í n e a PC''

g

 l  s a p o  e  d  l   a  c e n t r

g



Bajada de cargas a la estructura 



Hipótesis contacto rueda-riel

Obtención de cargas dinámicas 

Las cargas en curva

MECÁNICA DE LA VÍA FÉRREA

ESFUERZOS TÉRMICOS EN LOS RIELES

ESFUERZOS TÉRMICOS EN LOS RIELES Gráfica de esfuerzos en la longitud del LRS

Y

Punto d e eq u ilib rio

Pu nto d e eq uilib rio

  t

X 

Análisis de esfuerzos por temperatura

LR

LN

LR

Y

Gráfica de deformaciones en la longitud del LRS

Punto d e eq u ilib rio

Pu nto d e eq uilib rio

l  tLR)/2

X

LR

LN

LR

ESFUERZOS TÉRMICOS EN LOS RIELES 

La liberación de esfuerzos en los LRS

GEOTECNIA Y ESTRUCTURA TÉRREA

GEOTECNIA Y ESTRUCTURA TÉRREA



El suelo de sustentación

GEOTECNIA Y ESTRUCTURA TÉRREA



Diseño de las capas de asiento

GEOTECNIA Y ESTRUCTURA TÉRREA



Calidad del balasto

LOS GÁLIBOS

18'- 0" [ 5.486] 9'- 0" [ 2.743] 3'- 0" [ 0.914]

LOS GÁLIBOS

9'- 0" [ 2.743]

6'- 0" [ 1.829]

6'- 0" [ 1.829]

3'- 0" [ 0.914] 3'- 0" [ 0.914]



Recomendaciones de AREMA



Reglamentación Mexicana

a er r éf aí v

16'- 0" [4.877] al

23'- 0" [ 7.010] e d ej E

Plano en la parte superior de los rieles

90°0'0"

3'- 0" [ 0.914]

6'- 0" [ 1.829]

4'- 0" [ 1.219]

6'- 0" [ 1.829]

3'- 0" [ 0.914]

Gálib o general para vía tangente e n puentes, AREMA

REFERENCIAS HACIA EL FUTURO…

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Experiencias de otros países 

Geometría para vías de alta velocidad

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Carga dinámica en vías de alta velocidad

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