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MANTENIMIENTODE INFRAESTRUCTURARENFE

Dirección Técnica Organismo Redactor: Área de Inversiones

Jefatura de Vía Gabinete de Proyectos y Normas

N.R.V. 3-0-0.0.

CARRILES

BARRAS ELEMENTALES

1.ª EDICIÓN: Febrero 1981

R E N F EAREA DE INVERSIONES

GABINETE DE PROYECTOS Y NORMAS

CarrilesBarras elementales

N.R.V. 3 - 0 - 0.0.

1.ª Edición: Febrero 1981

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CARRILES-BARRAS ELEMENTALES

INDICE Página

1. Objeto ................................................................................................................................................................1

2. Definiciones .......................................................................................................................................................1

3. Documentos relacionados con la presente norma............................................................................................1

4. Función del carril ...............................................................................................................................................2

5. Identificación de los carriles ..............................................................................................................................2

5.0. Consideraciones generales ......................................................................................................................2

5.1. Marcas de identificación hasta el 1 de enero de 1979.............................................................................2

5.1.1. Marcas en relieve .........................................................................................................................2

5.1.2. Marcas por punzonamiento en caliente.......................................................................................3

5.1.3. Marcas por punzonamiento en frío ..............................................................................................3

5.2. Marcas de identificación a partir de enero de 1979 .................................................................................3

5.2.0. Consideraciones generales..........................................................................................................3

5.2.1. Marcas obligatorias en relieve......................................................................................................4

5.2.2. Marcas obligatorias punzonadas en caliente...............................................................................4

5.2.3. Marcas facultativas en relieve ......................................................................................................4

5.2.4. Marcas facultativas punzonadas en frío.......................................................................................5

6. Longitud de los carriles......................................................................................................................................5


6.1. Longitudes de carriles utilizados en las antiguas administraciones ferroviarias ......................................5

6.2. Carriles cortos...........................................................................................................................................5

7. Propiedades físicas de los carriles ....................................................................................................................6


8. Masa de los carriles ...........................................................................................................................................6


8.1. Determinación de la masa óptima de un carril.........................................................................................6

9. Desgaste de carriles ..........................................................................................................................................6


9.1. Clases de desgaste de carriles.................................................................................................................7

10. Tipos de carriles.................................................................................................................................................7


11. Almacenamiento y transporte de las barras elementales..................................................................................8

11.0. Movimiento y almacenaje de las barras ...................................................................................................8

11.1. Transporte de barras elementales............................................................................................................8

11.2. Descarga ..................................................................................................................................................8

Norma.- CarrilesBarras elementales

N.R.V.

3-0-0.0.

1. OBJETO

Es objeto de la presente Norma señalar las características de los diferentes carriles utilizados en RENFE,la forma de almacenarlos, su transporte y descarga

2. DEFINICIONES

Se establecen las siguientes definiciones para los términos utilizados en esta Norma:

Barra elemental.-Es el carril obtenido directamente por laminación. Normalmente tiene una longitud de12 metros en los de 45 prima kilogramos y de 18 metros en los de 54 kilogramos.

Bridas.-Parejas de pletinas que, mediante dos tornillos extremos, afianzan cada hilada de carriles en lasplataformas de transporte.

Carril.-Elemento de acero sustentador del material rodante que se utiliza como dispositivo para su guiadoy como conductor de las corrientes eléctricas, en su caso. Consta de:

- Cabeza.-Parte superior del carril que se utiliza como elemento de rodadura.

- Patín.-Base del carril, de anchura mayor que la cabeza, con superficie inferior plana para su apoyo en lastraviesas.

- Alma.-Parte del carril, de pequeño espesor, que une la cabeza con el patín.

Peine.-Elemento metálico que encaja, por sus extremos, en los teleros y se dispone sobre cada capa decarriles para impedir su movimiento durante el transporte.

Rastrel.-Cupón, o elemento metálico, que se coloca en el costado de las plataformas de transporte decarriles, cuando se realiza su descarga, para hacerles deslizar sobre ellos.

Telero.-Barra vertical, dispuesta por parejas a cada costado de las plataformas de transporte, a la que sesujetan los peines.

3. DOCUMENTOS RELACIONADOS CON LA PRESENTE NORMA

Ficha UIC 860-0. Especificación técnica para el suministro de carriles.

UNE 25-072-75. Carril RN 45 de acero no tratado.

UNE 25-122-75. Carril de 54 kg. por metro lineal.

E.T. RENFE 03-360-101. Carriles de acero no tratado.

Instrucción general número 66, año 1977. Prescripciones.

CO/CV núm. 2.-Comprobación del estado de materiales 1-1-80.

Fichero de materiales del almacén de la vía. Familia 60. Carriles, traviesas y aparatos de vía.

Catálogo de averías y rotura de carriles. Edición del DIF, según UIC-ORE.-1966.

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4. FUNCION DEL CARRIL

El carril actúa como elemento sustentador del material rodante, como dispositivo para su guiado y comoconductor de las corrientes eléctricas para el servicio de la línea, constituyendo el elemento principal de lavía.

5. IDENTIFICACION DE LOS CARRILES

5.0. CONSIDERACIONES GENERALES

Para identificar los carriles se inscriben en ellos, en el último pase de su proceso de fabricación, unasmarcas que pueden realizarse: en relieve, por punzonamiento en caliente o por punzonamiento enfrío.

En el apartado 5.1. se describen las marcas que han venido empleándose hasta Enero de 1979,fecha de publicación de la Norma UIC 860-0 “Especificación técnica para el suministro de carriles”de obligado cumplimiento para los países miembros de la UIC.

5.1. MARCAS DE IDENTIFICACION HASTA EL 1 DE ENERO DE 1979

En la Fig. 5.1. se indican las marcas que señala la Norma UNE 25-122-75 para identificar los carrilesfabricados hasta el 1-1-79.

5.1.1. MARCAS EN RELIEVE

En el carril, se realizan las siguientes marcas en relieve:

- Fábrica productora del carril.

- Las dos últimas cifras del año de fabricación.

- Mes de fabricación, en números romanos.

- Símbolo de la calidad del acero.

- Tipo de carril (Tipo UIC 54, RENFE 45..).

- Símbolo del procedimiento de fabricación.

- Una flecha cuya punta indica la cabeza del lingote.

Calidad del acero.-Los signos para indicar esta calidad son los siguientes:

- Calidad normal.-Hasta el 1-1-79, UIC admitía: o bien ningún símbolo o bien un trazo largo

horizontal ( ).

- Calidad resistente al desgaste.-Hasta el 1-1-79, UIC admitía distinguir hasta tres clases decalidades o una sola. Los signos representativos eran:

Calidad resistente al desgaste tipo A. Dos trazos horizontales de doble longitud el inferior

que el superior ( ).

Calidad resistente al desgaste tipo B. Dos trazos horizontales iguales ( )

Calidad resistente al desgaste tipo C. Dos trazos horizontales de doble longitud el

superior que el inferior ( ).

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La marca elegida por RENFE, de acuerdo con UNE, no distingue tipos y a todos loscarriles resistentes al desgaste los graba con dos trazos horizontales iguales

( ).

- Calidades especiales.-La Norma UIC 860-2 prevé tres trazos horizontales iguales

( ).

Renfe utiliza en la actualidad, en los carriles de 54 kgs., la calidad normal y la calidadnaturalmente dura. Se representan: la primera sin ningún signo; la segunda, con dos trazosiguales.

Procedimiento de fabricación.-Se refiere a los procesos: Siémenes-Martín básico:

; de horno eléctrico: y de soplado con oxígeno:

5.1.2. MARCAS POR PUNZONAMIENTO EN CALIENTE

Como tales marcas, se señalan:

- Número de la colada.

- Letra: A; B; ... Z, por su orden, a partir de la cabeza del lingote, quedando la letra Zreservada para el carril de pie. La letra A no puede emplearse en la construcción deaparatos de vía.

- El número del lingote: 1; 2; 3; ...

5.1.3. MARCAS POR PUNZONAMIENTO EN FRIO

Se señalan después de superados todos los ensayos establecidos y se punzonan en elextremo del carril, denominándose «sello» del receptor de materiales. Se acostumbra agrabar:

- Número de la colada.

- Número del lingote.

- Letra que señala la posición del carril en el lingote.

Estos números suelen suprimirse y se punzona, exclusivamente, en la testa de cada carril,una marca de contraste que representa el sello de Recepción de material.

5.2. MARCAS DE IDENTIFICACION A PARTIR DE ENERO DE 1979

5.2.0. CONSIDERACIONES GENERALES

En la siderúrgica española no se han adoptado, todavía, las marcas de la ficha UIC 860-0,que pueden verse en la Fig. 5.2.0.

La señalización de los carriles se realizará por unas marcas obligatorias y otras facultativas,que puede especificar la Administración ferroviaria al realizar el pedido. Además de éstasmarcas, será objeto de acuerdo, entre la Administración y la Fábrica constructora de carriles,las señales que distingan los carriles fabricados a partir de productos de colada continua delos carriles fabricados a partir de lingotes.

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5.2.1. MARCAS OBLIGATORIAS EN RELIEVE

Se harán en una cara del alma, en caliente, con una altura de 20 a 30 mm. y un relieve nomenor de 0,8 mm. Quedan constituidas por:

- Fábrica productora del carril.

- Las dos últimas cifras del año de fabricación.

- Símbolo de la calidad del acero.

- Símbolo del carril o de su masa en kg.

Calidad del acero.-Se indica por las marcas:

Calidad 70.-Sin símbolo.

Calidad 90 A.-Dos trazos horizontales, el superior de longitud mitad del otro ( )

Calidad 90 B.-Dos trazos horizontales de igual longitud ( ).

5.2.2. MARCAS OBLIGATORIAS PUNZONADAS EN CALIENTE

Se dispondrán a una distancia determinada de la cabeza, adoptada entre la Administraciónferroviaria y el fabricante de carriles.

Para los carriles extraídos de lingote, se grabarán, sobre una cara de su alma, con altura noinferior a 15 mm., en el siguiente orden:

- Número de identificación de la colada.

- Letra: A; B; ... Z; por orden a partir de la cabeza del lingote, quedando Z reservada parael carril de pie.

- Número del lingote: 1; 2; 3; ...

Para los carriles que provienen de colada continua, las marcas tendrán una altura no inferiora 15 mm. y se grabarán sobre una cara del alma del carril en la posición acordada entre laAdministración ferroviaria y el fabricante, según el orden:

- Número de colada a partir de la que se ha laminado el carril.

- Posición del carril respecto a la cabeza del bloom o del producto de la colada continua.

Cualquier otra indicación de la posición del carril en la colada convenida entre el productor yel cliente.

5.2.3. MARCAS FACULTATIVAS EN RELIEVE

- Una flecha cuya punta indique la dirección de la cabeza del lingote.

- El número del mes de fabricación, en cifras romanas.

- El símbolo del proceso de elaboración del acero según las marcas:

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- Procedimiento Thomas: T

- Procedimiento Siemens-Martín básico:

- Procedimiento eléctrico:

- Acero afinado por soplado al oxígeno:

5.2.4. MARCAS FACULTATIVAS PUNZONADAS EN FRIO

Se realizan después de superados los ensayos establecidos, marcándose en los extremosde todos los carriles en la parte correspondiente a la cabeza del lingote o bloom. Constan delas mismas marcas señaladas en el apartado 5.2.2.

6. LONGITUD DE LOS CARRILES


La longitud de los carriles ha venido marcada tradicionalmente por la necesidad de dejar, entre dosconsecutivos, una separación o cala, dependiente de la temperatura, con objeto de evitar el posiblepandeo de la vía debido al incremento de su longitud bajo los efectos de la dilatación. Esta, exigiría,en tiempo frío, unas calas incompatibles con el confort de la marcha, y en períodos de temperaturaalta podría producir «garrotes» inadmisibles.

6.1. LONGITUDES DE CARRILES UTILIZADOS EN LAS ANTIGUAS ADMINISTRACIONES FERROVIARIAS

Se indican a continuación las longitudes empleadas más comúnmente en los diferentes tipos decarriles de RENFE.

- Carriles de 30 kg. Son frecuentes: 6,00 m. en MZA, 8,80 m. en Moreda-Granada y 8,00 m. en F.Andaluces.

- Carril de 30,5 kg. Longitudes de 8,50 m. en F. Andaluces.

- Carril de 32 kg. Longitudes de 8,00 m. en F. Andaluces.

- Carril de 32,5 kg. Longitudes de: 6,20 m. en Norte 1, 12,00 m. en MZA y 12,40 m. en Norte 2.

- Carril de 39 kg. Longitudes de 12,00 m. en F. Andaluces.

- Carril de 40 kg. Longitudes de 12,00 m. en MZA.

- Carril de 40,5 kg. Longitudes de 12,00 m.

- Carril de 42,5 kg. Longitud de 12,40 m. en Norte 4 y 32,00 en regenerado.

- Carril de 45 kg. normal. Longitudes de 12,00 y 18,00 m.

- Carril de 45 kg. prima. Longitudes de 12,00 m., 18,00 m. y 33,00 m. en regenerado.

- Carril de 54 kg. Longitudes de 18,00 m.

6.2. CARRILES CORTOS

Para corregir el desescuadre de las juntas de ambos hilos de una vía en curva, a causa de ladiferencia de desarrollo de sus arcos, se utilizan los llamados carriles cortos por su menor longituden comparación con los normales.

Con los carriles normales de 12,00 m., se utilizan carriles cortos de 11,94 m. y de 11,90 m.

Con los carriles normales de 18,00 m. se utilizan carriles cortos de 17,94 m. y 17,88 m.

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7. PROPIEDADES FISICAS DE LOS CARRILES


La composición química y el tratamiento del acero se fijan para que las piezas fabricadas poseanunas condiciones determinadas. Entre ellas, la más importante, por representar, en cierto modo, alas demás, es la resistencia a la tracción. Se ha adoptado una resistencia a la tracción entre 70 y 85kg.f./mm2 pudiendo alcanzar 88 kg.f./mm2 en ciertas condiciones. Estos son los carriles que no sehan denominado “de calidad normal”.

A partir de una resistencia a la tracción superior a 90 kg.f./mm2, se considera que el carril es“resistente al desgaste”.

8. MASA DE LOS CARRILES


La masa es una característica del tipo de carril que expresa un orden del comportamiento del mismoy su potenciabilidad al estar ligada a: la carga por eje del material rodante, la velocidad decirculación y la densidad de tráfico de las líneas. El primer parámetro influye de forma primordial enla masa de los carriles, en tanto que la alta velocidad parece afectarla más moderadamente.

8.1. DETERMINACION DE LA MASA OPTIMA DE UN CARRIL

Se han tratado de obtener diferentes fórmulas que relacionen la masa óptima del carril con el tráficode una línea, la velocidad máxima de circulación y la carga por eje de los vehículos másdesfavorables. Entre ellas podemos citar la de Shajunianz.

q = a (1 + T 1/4) (1 + 0,012 V)2/3 P2/3

donde:

q = masa por metro del carril, en kilogramos.

T = tráfico anual de la línea, en millones de toneladas brutas.

V = velocidad máxima de circulación de los trenes, en kms./h.

P = carga máxima del eje del vehículo, en toneladas.

a = parámetro que toma el valor 1,20 para los vagones y 1,13 para las locomotoras.

9. DESGASTE DE CARRILES


El carril está sometido a diferentes acciones procedentes del material rodante que causan, en él,desgastes y averías. Para disminuirlos, se han fabricado los carriles resistentes al desgaste. Ver N. R. V.3-0-4.0.

Las causas principales del desgaste de carriles son:

- Trazado y perfil de la línea.

- Estructura de la vía y su estado de conservación.

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- Peso, velocidad de los trenes y características del material rodante.

- Deslizamiento entre rueda y carril.

- Composición química y tratamiento del carril.

- Perfil de la rueda y del carril y juego entre la pestaña de la rueda y éste.

- Régimen de circulación de los trenes.

9.1. CLASES DE DESGASTE DE CARRILES

Existen desgastes de diversas formas, pero, fundamentalmente, pueden clasificarse en: aquellos queafectan a la sección transversal del carril y a la longitudinal. Ver N. R. V. 3-0-3.0.

Desgaste vertical.-Es debido a la abrasión de las ruedas del material rodante y a la corrosión de losagentes atmosféricos.

Desgaste lateral.-En los tramos rectos tiene lugar por las oscilaciones del material rodante. Semanifiesta especialmente en los tramos en curva por la entrada en contacto de la pestaña de larueda con el flanco del carril del hilo alto.

Deformación plástica.-Se produce como consecuencia del aplastamiento de la capa de rodadurabajo la acción del material rodante.

Corrosión.-Está originada por la acción de los agentes atmosféricos y se produce con mayorintensidad en las secciones en túnel. Se manifiesta muy rápidamente en principio y más lentamentedespués, ya que la propia corrosión actúa como elemento protector.

Desgaste inferior de la cabeza.-Se produce en las caras inferiores de la cabeza del carril,principalmente en las juntas de bridas al aire, como consecuencia del duro proceso a que estásometido el carril y la brida. Para corregirle, se disponen bridas rematrizadas. Ver N. R. V. 3-3-0.0.

Desgaste ondulatorio.-Tiene lugar en el sentido longitudinal del carril, en forma de ondas de unalongitud comprendida entre 30 y 80 milímetros. Produce averías en el material rodante y anomalíasen su desplazamiento.

Los tipos de deformaciones que se dan con mayor frecuencia en la cabeza de carril, estánrepresentadas en la Fig. 9.1.

10. TIPOS DE CARRILES


En las Figs. 10.0. a; 10.0. b; 10.0. c; 10.0. d; 10.0 e; 10.0. f; 10.0. g y 10.0. h., se han representadolos carriles correspondientes a las masas 30, 39, 40, 40,5, 42,5, 45 normal, 45 prima y 54 kgs., asícomo las dimensiones de los taladros para el embridado en sus extremos.

En la Fig. 10.0. i. se ha representado el carril de 60 kg. de masa. No se emplea actualmente en laRed, pero está citado como de utilización inmediata en el Plan General Ferroviario de 1980-91.

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11. ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE LAS BARRAS ELEMENTALES

11.0. MOVIMIENTO Y ALMACENAJE DE LAS BARRAS

Las barras elementales se mueven en parque mediante pórticos grúas. En los tajos se muevenmediante grúas móviles o por procedimiento manual. Con el fin de no dañarlas, evitando flexionesexcesivas que puedan dar origen a deformaciones permanentes, la distancia entre los puntos desuspensión del carril debe ser de 7 metros -cuando se trata de barras de 12 metros de longitud-utilizando dos puntos de suspensión y dejando por cada extremo 2,50 metros o de 11 metros,utilizando, también, dos puntos de amarre -para los carriles de 18 metros de longitud- dejando 3,50metros en cada extremo.

Se almacenan en los parques, o próximamente a los tajos de trabajo, apilándolos en capashorizontales, en un máximo de 15 capas, formadas colocando el carril en su posición «de obra», esdecir, con el patín en su parte inferior. Cada capa o hilada debe apoyar sobre durmientestransversales nivelados, formados por carril inservible y de forma que los carriles que las integrantengan sus patines en contacto, sin montar unos con otros. Los durmientes correspondientes a lasdiferentes capas quedarán comprendidas en un mismo plano vertical y la separación entre los deuna misma hilada será, aproximadamente, 2,50 metros, debiendo quedar, los que sirven de apoyoen los extremos de los carriles, a menos de 0,25 metros de su terminación.

Siempre que se prevean deformaciones en los durmientes se disminuirá el número de capas paraevitarlas.

11.1. TRANSPORTE DE BARRAS ELEMENTALES

Se transportan en plataformas tipo MMQ, con 16 teleros abatibles lateralmente, 8 por cada banda, yprovistas de dos testeros que sirven de tope a los posibles movimientos longitudinales de lasbarras. La Fig. 11.1.a. representa los diferentes tipos de plataformas utilizables, dependiendo suslongitudes, señaladas en el cuadro, de las dimensiones de las barras a transportar.

Los carriles suelen disponerse sobre estas plataformas apilándoles encima de tablas. Esrecomendable disponer un máximo de tres hiladas formadas por 16 + 15 + 14 carriles, de modoque entre los bordes de sus patines y los teleros quede un espacio libre de 0,25 metros. Decualquier forma, su peso no debe exceder del 75 por 100 de la carga admisible de la plataforma.

El cargamento irá afianzado, en cada hilada, mediante unas bridas sujetas por suscorrespondientes tornillos o mediante ligaduras compuestas cada una, por lo menos, de cuatroalambres de hierro de 5 milímetros de diámetro como mínimo. Fig. 11.1.b.

Aunque estas barras no suelen transportarse en trenes carrileros especiales, es recomendable quela velocidad de aquellos trenes que contengan unidades utilizadas para su transporte no sobrepase80 km./h.

11.2. DESCARGA

La descarga de las barras debe efectuarse, preferiblemente, por medios mecánicossuspendiéndolas de los puntos indicados en el apartado 11.0.

Cuando sea necesario efectuarla manualmente, se realiza haciendo deslizar los carriles sobrerastreles que se sitúan al costado de la plataforma de transporte bien engrasados, con unainclinación inferior a 30°, colocándolos según la Fig. 11.2., de forma que su separación no exceda 6metros.

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