Tren teleférico

Un ferrocarril de cable es un ferrocarril que utiliza un cable , cuerda o cadena para arrastrar trenes. Es un tipo de transporte por cable .

El uso más común de un ferrocarril de cable es el transporte de vehículos en una línea con una pendiente pronunciada , demasiado empinada para las locomotoras convencionales; esto se suele denominar plano inclinado o , en Nueva Zelanda, jigline [ ^{2 ] o} jig line ^{[ 3 ]} . Una forma común de plano inclinado es el funicular , un ferrocarril de pasajeros aislado donde los vagones están unidos permanentemente al cable ^{[ 4 ]} . En otras formas, los vagones se acoplan y desacoplan del cable en los extremos del ferrocarril de cable. Algunos ferrocarriles de cable no tienen una pendiente pronunciada; estos se utilizan a menudo en canteras para transportar grandes cantidades de vagones entre la cantera y la planta de procesamiento.

El funicular más antiguo que aún se conserva es probablemente el Reisszug , una línea privada que facilitaba el acceso de mercancías a la fortaleza de Hohensalzburg en Salzburgo , Austria. Fue documentado por primera vez en 1515 por el cardenal Matthäus Lang , quien posteriormente se convirtió en arzobispo de Salzburgo . Originalmente, la línea utilizaba raíles de madera y una cuerda de cáñamo para el transporte, y funcionaba con fuerza humana o animal. Hoy en día, se utilizan raíles y cables de acero, así como un motor eléctrico, pero la línea sigue el mismo recorrido a través de las fortificaciones del castillo. Esta línea se considera generalmente el funicular más antiguo. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

En los primeros días de la Revolución Industrial , varios ferrocarriles utilizaban tracción por cable en lugar de locomotoras, especialmente en pendientes pronunciadas. El ferrocarril Bowes, en las afueras de Gateshead, abrió sus puertas en 1826. Hoy en día, es el único sistema ferroviario por cable de ancho de vía estándar de 4  pies 8 + 1 1/2 pulgadas   ( 1435  mm ) que se conserva en funcionamiento en el mundo. El ferrocarril Cromford and High Peak abrió en 1831 con pendientes de hasta 1 en 8. Había nueve planos inclinados: ocho eran impulsados ​​por motor y uno era operado por una desmotadora de caballos . La casa de máquinas de extracción de Middleton Top, en la cima de Middleton Incline, se ha conservado y la antigua máquina de vapor que hay en su interior, que una vez se usó para subir vagones, se muestra con frecuencia. El ferrocarril Liverpool and Manchester abrió en 1830 con tracción por cable en una pendiente de 1 en 48 hasta el muelle de Liverpool . Originalmente, se diseñó para el transporte por cable en pendientes de 1 en 100 en Rainhill , bajo la creencia de que el transporte con locomotoras era impracticable. Las pruebas de Rainhill demostraron que las locomotoras podían superar pendientes de 1 en 100 .

En 1832, se inauguró la pendiente de Bagworth ( 1 en 17) en la línea de Leicester a Burton upon Trent ; la pendiente se desvió en 1848. ^{[ 7 ]} El 20 de julio de 1837, se inauguró la pendiente de Camden , entre Euston y Primrose Hill en el ferrocarril de Londres a Birmingham . ^{[ 8 ]}

El ferrocarril gravitacional A Pit , con forma de vientre de pez, operó entre 1831 y 1846 para dar servicio a la mina de carbón de la Australian Agricultural Company . B Pit abrió sus puertas en 1837 y C Pit a mediados de 1842. Todas eran explotaciones privadas de la misma compañía.

La mayoría de las pendientes se utilizaban en entornos industriales, principalmente en canteras y minas, o para transportar mercancías a granel por encima de una cresta de barrera, como el ferrocarril Allegheny Portage y el ferrocarril alimentador Ashley Planes transportaban carbón desde la cuenca del Canal de Pensilvania / Susquehanna a través de Mountain Top hasta el Canal Lehigh en la cuenca del río Delaware . La industria de la pizarra galesa hizo un uso extensivo de pendientes de equilibrio por gravedad y de equilibrio hidráulico para conectar las galerías de las canteras y las cámaras subterráneas con los molinos donde se procesaba la pizarra. ^{[ 9 ]} Se encontraron ejemplos de pendientes importantes en las canteras que alimentaban el ferrocarril Ffestiniog , ^{[ 10 ]} el ferrocarril Talyllyn y el ferrocarril Corris, entre otros.

Los trenes Ashley Planes se utilizaron para el transbordo de carga pesada a través de la divisoria de aguas de Lehigh-Susquehanna durante más de cien años y solo dejaron de ser rentables cuando las locomotoras de tracción promedio se volvieron lo suficientemente pesadas y potentes como para arrastrar largas formaciones a gran velocidad, pasando por encima de tales obstáculos de patio a patio más rápidamente, incluso si la ruta más indirecta aumentaba el kilometraje.

Operación

Se han dispuesto vías llanas por encima y por debajo de la pendiente para permitir que los vagones se muevan hacia la inclinación, ya sea individualmente o en grupos cortos de dos o más.

En la propia pendiente, las vías pueden entrelazarse para reducir el ancho de terreno necesario. Esto requiere el uso de una vía de paso : ya sea una vía única de dos raíles o una vía de tres raíles donde los trenes comparten un raíl común; en el centro de la pendiente habrá una vía de adelantamiento para permitir que los trenes que suben y bajan se crucen.

Los operarios ferroviarios fijan el cable al vagón superior y lo desenganchan al llegar al otro extremo de la pendiente. Generalmente, se utilizan acoplamientos de seguridad especiales en lugar de los acoplamientos de vagón habituales. Los cables pueden guiarse entre los raíles de la pendiente mediante una serie de rodillos para evitar que caigan sobre ellos y se dañen con las ruedas de los vagones.

En ocasiones se utilizaban planos inclinados para trasladar locomotoras entre niveles, pero esto era relativamente raro, ya que normalmente resultaba más económico disponer de una flota separada de locomotoras a cada lado del plano inclinado, o bien hacer funcionar los tramos llanos con caballos.

En los primeros ferrocarriles, también se utilizaban planos inclinados accionados por cables en algunas líneas de pasajeros.

Tipos

Los planos inclinados se clasifican según la fuente de energía utilizada para enrollar el cable.

Motor estacionario

Un motor estacionario acciona el tambor de elevación que transporta los vagones hasta la parte superior del plano inclinado y puede proporcionar frenado para las cargas que descienden. Este tipo de sistema solo requiere una vía y un cable. El motor estacionario puede ser de vapor , de combustión interna o una rueda hidráulica .

Equilibrio gravitacional

En un sistema de equilibrio por gravedad se emplean dos vías paralelas: los trenes que suben por una y los que bajan por la adyacente. Un único cable, que se enrolla alrededor de un tambor en la parte superior de la pendiente, conecta ambos trenes y proporciona frenado. El peso de los vagones cargados que bajan se utiliza para elevar los vagones vacíos que suben. ^{[ 1 ]}

Esta forma de ferrocarril por cable solo se puede utilizar para mover cargas cuesta abajo ^{[ 1 ]} y requiere un espacio más amplio que una pendiente accionada por motor estacionario, pero tiene la ventaja de no requerir energía externa y, por lo tanto, su funcionamiento resulta menos costoso.

Inclinaciones de Trwnc

Una variante del plano inclinado de equilibrio por gravedad era el plano inclinado trwnc ^{[ 12 ]} que se encontraba en las canteras de pizarra del norte de Gales , especialmente en la cantera de Dinorwic y en varias de Blaenau Ffestiniog . Estos planos funcionaban por gravedad, pero en lugar de que los vagones se desplazaran sobre sus propias ruedas, se utilizaban vagones angulares acoplados permanentemente que tenían una plataforma horizontal sobre la que se desplazaban los vagones de pizarra. ^{[ 1 ]}

Equilibrio hídrico

Esta es una variante del plano inclinado de equilibrio gravitacional que se puede utilizar para mover cargas cuesta arriba. Un tanque de agua está acoplado al tren que desciende. El tanque se llena de agua hasta que el peso combinado del tanque lleno y el tren sea mayor que el peso del tren cargado que se va a subir. El agua se transporta en un vagón cisterna adicional acoplado al tren que desciende, o bien se transporta debajo de un vagón de cola sobre el que se asienta el tren vacío. Este tipo de plano inclinado está especialmente asociado con la cantera de pizarra de Aberllefenni, que abastecía al ferrocarril de Corris. ^{[ 13 ]}

Este tipo de funicular ofrece las ventajas de un sistema de equilibrio por gravedad, con la ventaja añadida de poder transportar cargas cuesta arriba. Su uso solo es viable donde se dispone de un gran caudal de agua en la parte superior del funicular. Un ejemplo de este tipo de funicular es el funicular de Lynton y Lynmouth, que transporta pasajeros .

Remolcado por locomotora

Una forma poco común de ferrocarril por cable utiliza locomotoras equipadas con un tambor de enrollamiento para impulsar el cable. Con el cable o la cadena sujetos a los vagones que se van a arrastrar, pero con el accionamiento del tambor desconectado, la locomotora asciende la pendiente por sus propios medios. Cuando el cable está casi en su máxima extensión, o cuando se llega a la cima, la locomotora se fija a los rieles y se enrolla el cable. ^{[ 14 ]}

En una forma más simple, el cable se conecta a una locomotora, generalmente en el extremo superior de la pendiente. La locomotora se aleja del inicio de la pendiente, arrastrando vagones cuesta arriba. La locomotora en sí no circula por la sección de fuerte pendiente. Un ejemplo se encuentra en el Museo de las Minas de Tiza de Amberley . Este sistema se utiliza con mayor frecuencia para una pendiente temporal donde no es apropiado instalar la infraestructura de un tambor de cabrestante y una máquina estacionaria. De manera similar, se emplea para operaciones de recuperación donde el material rodante descarrilado debe ser remolcado de vuelta a la vía permanente. ^{[ 15 ]}

Si bien la mayoría de los ferrocarriles de cable transportaban trenes por pendientes pronunciadas, existen ejemplos de tracción por cable en ferrocarriles con pendientes más suaves. El metro de Glasgow funcionó con tracción por cable desde su inauguración en 1896 hasta su electrificación en 1935.

Existen algunos ejemplos del uso de cables en ferrocarriles convencionales para ayudar a las locomotoras en pendientes pronunciadas. La pendiente de Cowlairs fue un ejemplo de ello, con un cable continuo utilizado en este tramo desde 1842 hasta 1908. El tramo central del ferrocarril Erkrath-Hochdahl en Alemania (1841-1926) tenía un plano inclinado donde los trenes eran asistidos por un cable desde una máquina estacionaria y, posteriormente, desde una máquina auxiliar que circulaba por una segunda vía. El desnivel era de 82  metros en una  longitud de 2,5 kilómetros ^{[ 16 ]} (1845-1926).

• El funicular de Denniston (1879-1967), al norte de Brunner , Nueva Zelanda, funcionaba por gravedad. Descendía 518 m (1699 pies) en una longitud de vía de 1670 m (5479 pies) , dividido en dos planos inclinados, y durante su vida útil transportó 13 000 000 t (12 794 685 toneladas largas ; 14 330 047 toneladas cortas ) de carbón. ^{[ 17 ]}     
• La compañía Yosemite Valley Railroad operaba un ferrocarril de cable en Incline , California.
• El funicular de Duquesne en Pittsburgh , Pensilvania, se terminó de construir en 1877 y tiene 244 metros de largo y 122 metros de alto.    
• 1891 – El plano inclinado de Johnstown , en Johnstown , Pensilvania, se completó tras la gran inundación de Johnstown de 1889. Conocido como el "plano inclinado vehicular más empinado del mundo", tiene 273,3 metros de longitud y asciende 153,1 metros desde el valle de la ciudad hasta la cima de la colina de Westmont con una pendiente del 70,9 por ciento.    
• El ferrocarril de São Paulo en Brasil empleó una serie de cinco planos inclinados para conectar la ciudad portuaria de Santos con Rio Grande da Serra , ascendiendo 2625 pies (800 m) en siete millas (11 km) . ^{[ 18 ]}   

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  Juego de ruedas de un funicular de dos raíles con sistema de desvío Abt.
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  Interruptor Abt
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  Trazado de vías utilizado en ferrocarriles de cable : en el archivo SVG, haga clic para mover los vagones.
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  El ferrocarril panorámico de Katoomba originalmente transportaba carbón.
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  La pista de ángulo agudo de 52°
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  El ferrocarril panorámico de Katoomba desciende hacia el fondo del valle.
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  El "Corkicle Brake", Whitehaven 1881–1986: el último funicular comercial en funcionamiento en el Reino Unido.