2.  Se sustenta en unos ejes rodando sobre la vía férrea.
 Ha permanecido inalterable en el tiempo, pese a los grandes
cambios en la operación, la infraestructura y la explotación.
 Limitaciones: rozamiento de metal sobre metal y mantenimiento
de trayectorias definidas limitando la libertad.
 El bajo rozamiento del metal sobre metal (3 Kg./ton remolcada)
moviliza miles de toneladas con potencias reducidas, moderado
consumo de energía. Exige extremar la señalización, sistemas de
frenado y limitar las pendientes en los tramos de mayor tráfico

3.  La capacidad para transportar volúmenes considerables de
personas y mercancías, a cortas y largas distancias.
 Facilidad de automatización y aplicación de la informática
moderna en su operación y explotación.
 Seguridad a velocidades muy altas.
 Independencia de la plataforma que evita la congestión.
 Con alimentación eléctrica no hay contaminación ambiental
 Con rieles soldados el ruido es mínimo

4.  Mínima distancia entre las caras laterales interiores de los
rieles.
 Estándar de 1.435 mm según la conferencia de Berna de 1887.
 Yárdica de 914 milímetros, conocida como trocha angosta.
Adoptada por Colombia.
 La diferencia entre las dos trochas afecta la operación de los
servicios, la disponibilidad de material rodante y sus costos.

5. ESFUERZOS EN LA VÍA FÉRREA
Una de las ventajas insuperables de los ferrocarriles es la
forma como el conjunto riel, durmiente y base absorben
verticalmente los esfuerzos producidos por el paso de los
vehículos a cualquier velocidad, lo cual disipa los efectos
negativos sobre los suelos, fenómeno que no ocurre con los
pavimentos.
La sucesión de traviesas que sostienen un carril de acero de
alta resistencia, permite que el conjunto funcione como una
viga continua y la carga se reparta proporcionalmente a todo
lo largo de la carrilera.

7. ESFUERZOS EN LA VÍA FÉRREA
Rigidez entre riel y durmiente Distribución de cargas debajo de
los
durmientes
Análisis de deformaciones permanentes de vías férreas balastadas. ALI AL SHAER. ENPC.2002.

10. COMPARACIÓN DE LA AGRESIVIDAD
Eje delantero: 7.5 toneladas - 7.5 toneladas
Segundo eje: 12.0 toneladas - 12.0 toneladas
Tercer eje: 10.5 toneladas - 10.5 toneladas
Cuarto eje: 10.5 toneladas.
A = agresividad, P= peso del eje, P0 = eje estándar de
referencia
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11. LA FRICCIÓN ENTRE LA RUEDA Y EL RIEL
El ingeniero W. J. Davies calculó el valor de la resistencia a la
tracción, en kilos por toneladas de peso, de un vagón que se
desplaza en tramo recto y horizontal de la vía férrea bajo
condiciones normales del clima.
W= peso medio por eje expresado en Ton.
J, k coeficientes que dependen del tipo del vagón (0.03 y 0.00034)
V= velocidad expresada en KPH
A= ancho total del vagón
N= número de ejes por vagón.
Resistencia al desplazamiento varía entre 2 y 3 kg/Ton traccionada.

12. AREMA calculó la resistencia al desplazamiento de los trenes en
condiciones normales, en tiempo seco y con excelente material, a
velocidades entre 11 y 56 KPH, mediante la aplicación de la
ecuación:
R=1,1T+60,8C
donde:
R: resistencia total en tramo horizontal expresada en kg.
T: peso total de los coches y su contenido en toneladas
métricas.
C: número total de coches del tren
Los valores obtenidos al aplicar la ecuación, variaron entre 2.0 y 4.0 kg / Ton
traccionada. La media satisfactoria para el tráfico mixto es de 3.0 kg/Ton
traccionada.

13. El ingeniero Millard O. Starr (Universidad de Illinois) en su trabajo
“A comparative analysis of resistance to motion in commercial
transportation”, determinó la resistencia al rodamiento para
velocidades que varían de 4 a 40 millas/hora en línea recta
R= 17,9 + (1,39 v - 10,2) W
donde:
R: resistencia unitaria al rodamiento en libras/Ton
v: velocidad en millas/hora
W: peso total del vehículo en Ton
Convertida a las mismas unidades: los valores obtenidos de R varían entre
1.5 y 4.0 kg/Ton traccionada.

14. Los investigadores aplicaron las mismas fórmulas para el caso de
•
los vehículos que se desplazan por una carretera, teniendo en
cuenta que la resistencia propulsora es análoga a la de tracción
que afecta a los trenes.
Además, los factores que inciden en dicha resistencia incluyen las
•
diferentes características del vehículo como el estado de las
llantas, la presión de inflado, el estado de la vía, los impactos y la
resistencia del aire.
• on base en una velocidad promedio de 65 KPH y pavimento en
C
buen estado, se le asigna normalmente un efecto resistivo de 9.1
kg/Ton; cuando el estado de la carretera es regular el efecto sube
a 13.6 kg/Ton y si la superficie está en malas condiciones ese
factor alcanza a los 18 kg/Ton.

15. Síntesis de las comparaciones por la fricción:
La resistencia promedio para la rueda de acero es de
(aprox.) 1.8 kg/Ton traccionada y para neumáticos es de
7.3 kg/Ton traccionada.
Si se tiene en cuenta efectos como la velocidad, estos
valores se aproximan a 2.72 y 13.6 respectivamente, los
cuales se adoptan como resistencia media de la vía
férrea y la carretera.

16.  Para cada radio de curva se define una velocidad
máxima que depende de un factor K. Mientras más
ancha sea la trocha, la velocidad es mayor porque
es directamente proporcional:

17. Velocidad máxima en curva según K
 Para la trocha estándar el valor del coeficiente K universalmente
adoptado es de 4.6
 Para la trocha de yarda, el valor del coeficiente K es de 3.36

18. Resistencia “r ” al avance en recta y en curva:
Para el cálculo de la resistencia al avance, en plano y en recta, promedio por
unidad de peso, expresada en kg / ton, se utiliza la fórmula de Davies:

20. Resistencia al avance en curva, en función del radio
K= coeficiente de rozamiento entre la rueda y el riel
R= radio de la curva

21. ABSCISADO Y CURVAS CORREDOR OCCIDENTAL TMC

22. Para el efecto tomamos la ecuación del sistema alemán
(Ferrocarriles Mexicanos -Francisco M. Togno 1968):
Para trocha de yarda: r= 2.77+ 0.03 V + 0.00035V2
Para trocha estándar: r= 2.77 + 0.014 V + 0.0003 V2

25. Para R = 200 metros » V = 4.60 * 2000.5 = 4.60 x 14,142 = 65.05 km / h
Para R = 250 metros » V = 4.60 * 2500.5 = 4.60 x 15,810 = 72.73 km / h

29. EL PROBLEMA DE LOS CAMBIAVÍAS PARA EMPALMAR
DIFERENTES ANCHOS DE TROCHA, NO ES INSOLUBLE.

30. REFLEXIONES
Colombia debe ir con la meta de la integración de los sistemas

de transporte.
 ortalecer el sistema de transporte mediante la adopción de
F
redes multimodales de alta competitividad.
 En el caso del proyecto del Ferrocarril Central, columna
vertebral de la economía y desarrollo del país, se deben integrar
carreteras, ferrocarriles, ríos y puertos.
 l país esta rezagado en sistemas multimodales de transporte;
E
no los conoce, pero sufre las consecuencias de este atraso.

31. REFLEXIONES
Es imperativo evitar que los grandes
presupuestos y los compromisos del Estado en
las próximas concesiones, se basen en
tecnologías de más de 150 años ya superadas.

32. REFLEXIONES
La trocha estándar (1.435 mm) es la utilizada por la gran mayoría de los
países del mundo para el transporte a grandes distancias y alta velocidad,
sobre rieles de 115 ,125 o 136 lbs/yarda, de contenedores, remolques de
tractomulas (“piggyback” en camabaja),
Es ventajosa para el transporte de pasajeros en trenes rápidos, de cercanías
Permite velocidades por encima de 250 kph.
La trocha estándar cuenta con capacidad de carga dos veces mayor que la
yárdica; y como sus trenes pueden desplazarse a más del doble de la
velocidad permite capacidades de transporte entre cuatro y cinco veces
mayor.
Permite utilizar locomotoras de mayor potencia para transportar mayores
volúmenes de carga en trenes más largos.

33. REFLEXIONES
El material rodante para trocha estándar es de fabricación en serie
y cuestan la mitad por unidad de potencia o de capacidad de
carga, de lo que cuestan los equipos para trocha angosta.
La fabricación de trenes para trocha angosta se hace
exclusivamente sobre pedido y tienen plazos de entrega dilatados.
Por ejemplo una locomotora de 1.000 hp para trocha estándar
cuesta la mitad de lo que cuesta la de igual potencia para trocha
angosta.

34. REFLEXIONES
El valor del transporte por tonelada /km en trocha estándar
es entre ocho y diez veces más barato que en trocha
angosta, porque la relación de velocidad de 2.5 entre vía
angosta y estándar hace que el tiempo de ocupación de
ésta vía es tantas veces menor, lo cual le permite correr más
trenes en iguales tiempos.

35. Los ferrocarriles en Colombia representan:
 La historia de la cultura y del desarrollo del país
 La herencia de una gran ingeniería representada en
obras, que no podemos perder y que son un
aliciente para nuevas generaciones de ingenieros
 Aún con el transcurrir de los años, gran parte de la
red sigue justificando su trazado que es tan
aprovechable como sus estructuras.

36. GRACIAS