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Vehículo de servicio de invierno

Un vehículo de servicio de invierno despejando carreteras cerca de Toronto, Ontario. Un vehículo de servicio invernal ( WSV ), o vehículo quitanieves , es un vehículo especialme...

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Un vehículo de servicio de invierno despejando carreteras cerca de Toronto, Ontario.

Un vehículo de servicio invernal ( WSV ), o vehículo quitanieves , es un vehículo especialmente diseñado o adaptado para despejar las vías públicas de hielo y nieve . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Los vehículos de servicio invernal suelen basarse en el chasis de un camión volquete , con adaptaciones que les permiten transportar equipos especialmente diseñados para la remoción de nieve . Muchas autoridades también utilizan vehículos más pequeños en aceras , senderos peatonales y ciclovías . Las agencias de mantenimiento de carreteras y los contratistas en áreas templadas o polares a menudo poseen varios vehículos de servicio invernal, que utilizan para mantener las carreteras libres de nieve y hielo y seguras para la conducción durante el invierno. [ 4 ] [ 5 ] Los aeropuertos utilizan vehículos de servicio invernal para mantener las superficies de las aeronaves, las pistas y las calles de rodaje libres de nieve y hielo, lo que, además de poner en peligro el despegue y el aterrizaje de las aeronaves , puede interferir con la aerodinámica de la aeronave. [ 6 ] [ 7 ]

Los primeros vehículos de servicio invernal fueron rodillos quitanieves, diseñados para mantener una superficie de carretera lisa y uniforme para los trineos , [ 8 ] aunque se tiene constancia del uso de quitanieves tirados por caballos y vehículos esparcidores de sal ya en 1862. [ 9 ] El aumento del tráfico de automóviles y la aviación a principios del siglo XX condujo al desarrollo y la popularización de grandes vehículos motorizados de servicio invernal.

Historia

Un antiguo quitanieves tirado por caballos en el Rosstag Burggen, una recreación histórica de la vida en la Alemania del siglo XIX [ 10 ].

Aunque la remoción de nieve se remonta al menos a la Edad Media , los primeros intentos consistían simplemente en usar una pala o una escoba para quitar la nieve de aceras y caminos. [ 9 ] Antes del transporte motorizado, la remoción de nieve no se consideraba una preocupación tan importante; los caminos sin pavimentar en las zonas rurales eran peligrosos e irregulares, y la nieve y el hielo hacían que la superficie fuera mucho más lisa. La mayoría de los agricultores podían simplemente reemplazar sus carros con trineos , lo que permitía el transporte de materiales pesados ​​como la madera con relativa facilidad. [ 8 ] Las primeras comunidades en las regiones del norte de los Estados Unidos y Canadá incluso usaban rodillos de nieve tirados por animales , los primeros vehículos de servicio de invierno, para compactar la nieve que cubría los caminos. La compactación aumentaba la duración de la nieve y facilitaba el paso de los trineos. Algunas comunidades incluso empleaban guardas de nieve para esparcir o "pavimentar" la nieve en áreas expuestas como puentes, para permitir que los trineos usaran estas rutas. [ 8 ]

Sin embargo, con el aumento de las carreteras pavimentadas y el creciente tamaño de las ciudades, el uso de quitanieves cayó en desuso, ya que las superficies resbaladizas resultantes representaban un peligro para los peatones y el tráfico. Las primeras patentes de quitanieves datan de 1840, pero no hay registros de su uso real hasta 1862, cuando la ciudad de Milwaukee comenzó a operar carros tirados por caballos equipados con quitanieves . [ 9 ] El quitanieves tirado por caballos se extendió rápidamente a otras ciudades, especialmente a aquellas en áreas propensas a fuertes nevadas.

Una máquina quitanieves Unimog 401 de 1955.

Las primeras quitanieves motorizadas se desarrollaron en 1913, basadas en carrocerías de camiones y tractores . Estas máquinas permitieron la mecanización del proceso de limpieza de nieve, reduciendo la mano de obra necesaria para su remoción y aumentando la velocidad y eficiencia del proceso. [ 9 ] La expansión de la industria de la aviación también actuó como catalizador para el desarrollo de vehículos de servicio invernal a principios del siglo XX. Incluso una ligera capa de nieve o hielo podía provocar un accidente aéreo, por lo que los aeropuertos erigieron barreras de nieve alrededor de las pistas para evitar la acumulación de nieve y comenzaron a mantener flotas de vehículos para despejar las pistas en condiciones climáticas adversas. [ 9 ]

Con la popularización del automóvil , se descubrió que el arado por sí solo era insuficiente para eliminar toda la nieve y el hielo de la carretera, lo que llevó al desarrollo de vehículos esparcidores de sal , que utilizaban cloruro de sodio para acelerar el derretimiento de la nieve. [ 9 ] Los primeros intentos de esparcir sal fueron rechazados, ya que la sal utilizada favorecía la oxidación, causando daños a las estructuras metálicas de los puentes y al calzado de los peatones. Sin embargo, a medida que aumentaba el número de accidentes de tráfico , las protestas disminuyeron y, a finales de la década de 1920, muchas ciudades de Estados Unidos utilizaban sal y arena para despejar las carreteras y aumentar la seguridad vial. [ 9 ] A medida que aumentaba la conciencia ambiental durante las décadas de 1960 y 1970, el uso de sal volvió a ser objeto de críticas debido a su impacto ambiental, lo que llevó al desarrollo de productos químicos descongelantes alternativos y sistemas de esparcimiento más eficientes.

Diseño

La cabina de un vehículo de servicio de invierno en Boston, Massachusetts, donde se aprecian el bastidor del arado, la barra de luces ámbar y los retroreflectores.

Los vehículos de servicio invernal suelen basarse en el chasis de un camión volquete , que luego se transforma en vehículos de servicio invernal, ya sea por el fabricante o por un tercero . Una modificación típica implica la sustitución de los componentes de acero del vehículo por aluminio o fibra de vidrio resistentes a la corrosión, la impermeabilización de los componentes electrónicos expuestos , la sustitución de la tolva de descarga por una caja esparcidora de sal especialmente diseñada, la adición de un bastidor de arado, el refuerzo de las ruedas, parachoques para soportar la pesada cuchilla y la adición de faros adicionales , una barra de luces y retroreflectores para mejorar la visibilidad. [ 11 ]

Otros cambios comunes incluyen el reemplazo de los neumáticos de fábrica por neumáticos para lluvia o para barro y nieve, y el acortamiento de la distancia entre ejes del vehículo para mejorar la maniobrabilidad. [ 12 ] Para aplicaciones más pequeñas se utilizan camiones más pequeños. En Canadá, las camionetas pickup se utilizan en operaciones de remoción de nieve con una pala montada en la parte delantera y equipo de deshielo opcional instalado en la parte trasera. Algunas agencias también utilizan raspadores de bajos, que se montan entre los ejes, distribuyendo las tensiones de arado en el chasis de manera más uniforme. [ 13 ]

Camión con rascador de bajos, mostrando pintura de cabina de alto contraste y franja en la tolva de arena, condado de Deschutes, Oregón.

En la mayoría de los países, los vehículos de servicio de invierno suelen tener barras de luces ámbar, que se activan para indicar que el vehículo está operando por debajo del límite de velocidad local o que de otro modo representa un peligro para otros vehículos, ya sea por ocupar carriles [ 11 ] o por esparcir arena o descongelante. [ 3 ] En algunas áreas, como la provincia canadiense de Ontario , los vehículos de servicio de invierno usan las luces intermitentes azules asociadas con los vehículos de servicio de emergencia , en lugar del ámbar o naranja que se usa en otros lugares. [ 14 ] En Michigan , se usan luces intermitentes verdes. [ 15 ] Muchas agencias también pintan sus vehículos en naranja o amarillo de alto contraste para que los vehículos sean más claramente visibles en condiciones de ventisca .

Algunos vehículos de servicio invernal, especialmente aquellos diseñados para su uso en aceras o zonas peatonales , se construyen sobre un chasis mucho más pequeño utilizando tractores pequeños o vehículos fabricados a medida. Estos vehículos suelen ser multiusos y pueden equiparse con otros equipos como cepillos, cortacéspedes o grúas; dado que estas operaciones generalmente no pueden llevarse a cabo durante fuertes nevadas, suele haber poca superposición entre los diferentes usos, lo que reduce el tamaño de la flota que necesita la agencia o el contratista. [ 16 ]

Un Humvee con arado Fisher , en servicio con el 27.º Batallón de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos en Kosovo.

Los vehículos modernos de servicio de invierno suelen tener un sistema de navegación por satélite conectado a un servicio de pronóstico meteorológico , lo que permite al conductor elegir las mejores áreas para tratar y evitar las áreas donde es probable que llueva, ya que esto puede arrastrar la sal utilizada; los más avanzados incluso pueden adaptarse a las condiciones cambiantes, asegurando una configuración óptima de la máquina esparcidora de sal y la pala quitanieves. [ 9 ] [ 17 ] La mayoría se desplazan sobre ruedas, a menudo con cadenas para la nieve o neumáticos con clavos, [ 4 ] pero algunos están montados sobre orugas , con las propias orugas adaptadas para lanzar la nieve hacia el lateral de la carretera. [ 18 ] Los vehículos todoterreno de servicio de invierno montados sobre orugas se conocen como snowcats . Los snowcats suelen estar equipados con quitanieves o máquinas pisanieves , y son utilizados por las estaciones de esquí para alisar y mantener las pistas y los recorridos de motos de nieve , aunque también pueden utilizarse como sustituto de los telesillas . [ 19 ]

Los vehículos militares de servicio invernal están fuertemente blindados para permitir su uso en zonas de combate, especialmente en la guerra ártica y de montaña , y a menudo se basan en excavadoras de combate o Humvees . [ 20 ] Los vehículos militares de servicio invernal han sido utilizados por las Naciones Unidas, la Fuerza de Kosovo y el Ejército de los EE. UU. en Europa Central durante la Guerra de Kosovo , [ 21 ] mientras que durante la Guerra Fría , los Royal Marines y el Royal Corps of Signals desplegaron varios vehículos de orugas en Noruega para patrullar la frontera de la OTAN con la Unión Soviética . [ 22 ] [ 23 ]

Operación

Un almacén de sal cerca del lago Michigan , utilizado para almacenar arena y proporcionar alojamiento limitado a los conductores de máquinas esparcidoras de arena durante las tormentas invernales.

Los vehículos de servicio de invierno son operados tanto por agencias gubernamentales como por subcontratistas privados . [ 4 ] Las obras públicas en áreas que reciben nevadas regularmente generalmente mantienen una flota de sus propios vehículos o pagan anticipos a contratistas para acceso prioritario a los vehículos en invierno, mientras que las ciudades donde la nieve es un evento menos frecuente pueden simplemente alquilar los vehículos según sea necesario. [ 24 ] Los vehículos de servicio de invierno en el Reino Unido son los únicos vehículos de carretera autorizados a usar diésel rojo . Aunque los vehículos todavía usan carreteras públicas, se usan para mantener la red de carreteras operativa, y obligarlos a pagar impuestos adicionales para hacerlo desalentaría a los contratistas privados a ayudar con la remoción de nieve en las carreteras públicas. [ 25 ] Los conductores de vehículos de servicio de invierno en los Estados Unidos deben tener una licencia de conducir comercial Clase A o Clase B. [ 26 ] Aunque algunas agencias en algunas áreas, como el estado de Minnesota en los EE. UU., permiten que los conductores de vehículos de servicio de invierno operen sin ninguna capacitación adicional, [ 27 ] la mayoría proporciona lecciones complementarias a los conductores para enseñarles los métodos más efectivos y seguros de remoción de nieve. Muchas exigen que los conductores en formación acompañen a conductores más experimentados, e incluso algunas utilizan simuladores de conducción especialmente diseñados que pueden reproducir de forma segura las peligrosas condiciones de conducción invernal. [ 26 ] Otras organizaciones exigen que todo el personal posea una licencia o certificado adicional reconocido; por ejemplo, la Agencia de Carreteras del Reino Unido exige que todo el personal tenga tanto una cualificación de City & Guilds como una licencia complementaria de mantenimiento invernal. [ 28 ]

Un tanque de salmuera en un depósito de servicio en Alemania.

Los conductores de vehículos de servicio de invierno suelen trabajar a tiempo parcial , solo antes y durante las inclemencias del tiempo, con turnos de 12 a 16 horas. [ 1 ] [ 26 ] Normalmente, las carreteras principales se cubren de sal con antelación para reducir las interrupciones en la red. [ 1 ] Se proporcionan almacenes de sal a intervalos regulares para que los conductores recojan más sal, y se proporciona lecho en los depósitos de mantenimiento de carreteras para que los conductores lo utilicen entre turnos en caso de tormentas fuertes o prolongadas. [ 1 ]

Las condiciones meteorológicas suelen variar mucho según la altitud; en los países cálidos, las regiones montañosas pueden experimentar fuertes nevadas, mientras que las zonas bajas reciben muy poca nieve, lo que aumenta la tasa de accidentes entre los conductores inexpertos en la conducción invernal. Además, la temperatura de la superficie de la carretera puede descender rápidamente a mayor altitud, precipitando la formación de escarcha . Por consiguiente, a menudo se priorizan las labores de esparcimiento de sal y quitanieves sobre la limpieza de estas carreteras de montaña, especialmente al principio y al final de la temporada de nieve. [ 29 ] Las peligrosas carreteras que atraviesan los puertos de montaña plantean problemas adicionales para los grandes vehículos de servicio invernal. El pesado chasis metálico y la gran cantidad de sal dificultan la subida de pendientes, por lo que los vehículos cuentan con sistemas de transmisión de par extremadamente alto para proporcionar la potencia suficiente para realizar el ascenso. [ 11 ] Además, debido a que las curvas cerradas que se encuentran en las laderas de las montañas son difíciles de sortear para los vehículos largos, los vehículos de servicio invernal para su uso en zonas montañosas se acortan, generalmente de seis a cuatro ruedas. [ 12 ]

Equipo

Descongelador

Un vehículo antihielo aplicando tratamiento a un McDonnell Douglas MD-80 de American Airlines en el Aeropuerto Internacional Syracuse Hancock , Nueva York.

Los descongeladores rocían un fluido descongelante caliente , generalmente propilenglicol (antes se usaba etilenglicol ), sobre superficies heladas como los fuselajes de las aeronaves y las carreteras. [ 30 ] Esto evita que se forme hielo en el fuselaje de la aeronave mientras está en tierra. El hielo hace que la superficie de las alas sea más rugosa, reduciendo la sustentación que proporcionan y aumentando la resistencia aerodinámica . El hielo también aumenta el peso de la aeronave y puede afectar su equilibrio.

Instalación central de deshielo del aeropuerto Toronto Pearson

Los vehículos de deshielo de aeronaves suelen consistir en un gran camión cisterna que contiene el fluido descongelante concentrado, con un sistema de alimentación de agua para diluirlo según la temperatura ambiente. El vehículo también suele contar con una grúa elevadora , que permite al operador rociar toda la aeronave en el menor tiempo posible; un Boeing 737 completo puede ser tratado en menos de 10 minutos por un solo vehículo de deshielo. [ 30 ]

En el control de nieve y hielo en carreteras, la salmuera se usa a menudo como anticongelante en lugar de descongelante. Un vehículo transporta un tanque de salmuera, que se rocía sobre la superficie de la carretera antes o al inicio de la tormenta. Esto evita que la nieve y el hielo se adhieran a la superficie y facilita la remoción mecánica por parte de las quitanieves. La sal sólida también se humedece con salmuera u otro descongelante líquido. Esto acelera la acción descongelante y ayuda a evitar que rebote en el pavimento hacia la cuneta o la zanja. [ 31 ] La salmuera actúa más rápido que la sal sólida y no requiere la compresión del tráfico para ser efectiva. La salmuera también es más respetuosa con el medio ambiente, ya que se requiere menos sal para tratar la misma longitud de carretera. [ 32 ]

Las pistas de los aeropuertos también se descongelan mediante pulverizadores equipados con largos brazos rociadores. Estos brazos son lo suficientemente anchos como para cruzar toda la pista y permiten descongelarla por completo en una sola pasada, reduciendo así el tiempo de inactividad de la pista. [ 33 ]

Cargador frontal

Cargador quitando nieve en Jyväskylä , Finlandia

Las cargadoras frontales se utilizan habitualmente para retirar la nieve, sobre todo de aceras, aparcamientos y otras zonas demasiado pequeñas para usar quitanieves y otros equipos pesados. A veces se utilizan como quitanieves con un accesorio específico, pero normalmente incorporan una pala o cesta para la nieve, que también puede utilizarse para cargar la nieve en el compartimento trasero de una quitanieves o un camión volquete. Las cargadoras frontales con un accesorio frontal grande en forma de caja se utilizan para despejar la nieve de los aparcamientos de centros comerciales y otras instituciones.

Esparcidor de arena

Un esparcidor de sal , también conocido como esparcidor de arena , [ 34 ] esparcidor de sal o camión de sal , [ 3 ] se encuentra en la mayoría de los vehículos de servicio de invierno. De hecho, el esparcidor de sal es tan común en los vehículos de servicio de invierno que los términos a veces se usan como sinónimos. [ 1 ] Los esparcidores de sal se utilizan para esparcir sal gruesa (generalmente sal de roca ) en las carreteras. La sal se almacena en la gran tolva en la parte trasera del vehículo, con una malla de alambre en la parte superior para evitar que objetos extraños entren en el mecanismo de esparcimiento y, por lo tanto, se atasquen. La sal generalmente se esparce por la carretera mediante un impulsor , conectado por un sistema de accionamiento hidráulico a un pequeño motor a bordo. Sin embargo, hasta la década de 1970, la sal a menudo era esparcida por hombres con palas que viajaban en la parte trasera del camión. Algunos mecanismos de esparcimiento más antiguos todavía requieren que la sal se cargue manualmente en el impulsor desde la tolva. [ 17 ] [ 35 ]

La tolva y el impulsor de una esparcidora de sal en Alemania.

La sal reduce el punto de fusión del hielo al disminuir su punto de congelación , lo que provoca que se derrita a temperaturas más bajas y se deslice hacia el borde de la carretera, mientras que la arena aumenta la tracción al incrementar la fricción entre los neumáticos y la calzada. La cantidad de sal esparcida varía según el estado de la carretera; para evitar la formación de hielo ligero, se esparcen aproximadamente 10 g / (2,0 lb/1000 pies² ; 0,018 lb/ yd²) , mientras que la nieve espesa puede requerir hasta 40 g/m² ( 8,2 lb/1000 pies² ; 0,074 lb/yd² ) de sal, independientemente del volumen de arena esparcida. [ 36 ]            

Las máquinas esparcidoras de sal se encuentran entre los vehículos de servicio invernal que también se utilizan en los aeropuertos para mantener las pistas libres de hielo. Sin embargo, la sal que normalmente se usa para despejar las carreteras puede dañar la estructura de las aeronaves e interferir con los equipos de navegación sensibles. Por ello, las máquinas esparcidoras de sal de los aeropuertos esparcen acetato de potasio o urea, menos peligrosos , sobre las pistas, ya que no corroen las aeronaves ni los equipos de la zona de operaciones. [ 30 ]

Las máquinas esparcidoras de arena también se pueden usar en climas cálidos, cuando las temperaturas son lo suficientemente altas como para derretir el betún utilizado en el asfalto . La arena se arroja para proporcionar una capa protectora entre la superficie de la carretera y los neumáticos de los vehículos que pasan, los cuales, de lo contrario, dañarían la superficie de la carretera al "arrancar" el agregado recubierto de betún de la superficie de la carretera. [ 37 ]

soplador de nieve

Un soplador de nieve Zaugg equipado con cadenas para la nieve.

Las sopladoras de nieve, también conocidas como quitanieves rotativos o cortadoras de nieve, [ 38 ] pueden usarse en lugar de las quitanieves en vehículos de servicio invernal. Una sopladora de nieve consta de un sinfín que gira rápidamente y corta la nieve, expulsándola por un embudo acoplado a la parte superior de la sopladora. Las sopladoras de nieve suelen limpiar mucho más rápido que las quitanieves, algunas con una capacidad superior a las 5000 toneladas (4900 toneladas largas; 5500 toneladas cortas) de nieve por hora, y pueden cortar ventisqueros mucho más profundos que una quitanieves. [ 39 ] Además, las sopladoras de nieve pueden eliminar la nieve de la calzada por completo, en lugar de acumularla a un lado, facilitando el paso a otros usuarios de la vía y evitando que la acumulación bloquee las entradas de vehículos. [ 40 ]

Soplador de nieve propulsado por chorro

Algunos ferrocarriles utilizan ocasionalmente máquinas sopladoras de aire, cada una impulsada por un motor a reacción , para despejar la nieve de las vías y los desvíos. Además de soplar físicamente la nieve con la fuerza del aire, derriten la precipitación resistente con temperaturas de escape superiores a 1000 grados Fahrenheit (538 °C) . Se cree que se fabricaron aproximadamente 100 en las décadas de 1960, 1970 y 1980; se utilizan tan poco que generalmente se les da mantenimiento indefinidamente en lugar de reemplazarlas. Por ejemplo, en el área de Boston, la MBTA utiliza dos sopladoras de nieve a reacción modelo RP-3 Portec RMC Hurricane, apodadas "Snowzilla", para despejar las grandes nevadas de la línea Mattapan y el depósito de Wellington . Las sopladoras de nieve a reacción pueden ser más rápidas y suaves que los métodos de remoción convencionales, pero consumen una gran cantidad de combustible. [ 41 ] 

Máquina pisanieves

Una máquina pisanieves italiana con pala niveladora arrastrando un rodillo.

Una máquina pisanieves es un aparato diseñado para alisar y compactar la nieve, en lugar de retirarla por completo. Las primeras máquinas pisanieves eran utilizadas por los residentes de zonas rurales para compactar la nieve cerca de sus hogares, [ 42 ] y consistían en un rodillo pesado arrastrado por bueyes que compactaba la nieve para crear una superficie lisa para deslizarse en trineo. [ 8 ] Con la invención del automóvil, las máquinas pisanieves fueron reemplazadas por quitanieves y sopladores de nieve en las vías públicas, pero se mantuvieron en uso en las estaciones de esquí , donde se utilizan para mantener pistas lisas y seguras para diversos deportes de invierno, como el esquí , el snowboard y las motos de nieve . Las máquinas pisanieves permanecieron sin cambios durante todo el siglo XX, y la mayoría consistían en un rodillo pesado que se podía acoplar a un tractor o a una máquina pisanieves y luego transportar por la zona a preparar. [ 43 ]

El desarrollo de sistemas electrónicos más avanzados en la década de 1980 permitió a los fabricantes producir máquinas pisanieves que podían funcionar y replicar una gama mucho más amplia de terrenos, llegando las más modernas incluso a producir half-pipes y rampas para snowboard. [ 43 ] Las máquinas pisanieves también se utilizan junto con cañones de nieve para asegurar que la nieve producida se distribuya uniformemente por toda la estación. [ 44 ] Sin embargo, las máquinas pisanieves tienen un efecto perjudicial en el medio ambiente dentro de la estación. La presión constante del vehículo pisanieves aumenta la tasa de infiltración del suelo a la vez que disminuye la capacidad de campo . Esto aumenta la velocidad a la que el agua puede filtrarse a través del suelo, haciéndolo más propenso a la erosión . [ 45 ]

derretidor de nieve

Máquina derretidora de nieve trabajando en Sapporo , Japón.
Máquinas para derretir nieve trabajando en el aeropuerto JFK de Nueva York.

Un vehículo de deshielo funciona recogiendo la nieve y depositándola en un foso de fusión ubicado en un gran tanque en la parte trasera del vehículo. Alrededor del foso de fusión hay una fina capa de agua caliente, calentada por un potente quemador. Los gases del quemador burbujean a través del agua, provocando que parte del agua caliente se derrame en el foso de fusión, derritiendo la nieve instantáneamente. El agua de deshielo se descarga en los desagües pluviales . [ 46 ]

Debido a que tienen que transportar el gran tanque de agua y el combustible para el quemador, las máquinas de derretir nieve tienden a ser mucho más grandes y pesadas que la mayoría de los vehículos de servicio invernal, alrededor de 18 metros (59 pies) , y las más grandes son remolcadas por tractores semirremolque . [ 47 ] Además, el complejo proceso de derretimiento significa que los vehículos de derretir nieve tienen una capacidad mucho menor que el vehículo quitanieves o soplador equivalente; el derretidor de nieve más grande puede eliminar 500 toneladas métricas de nieve por hora, en comparación con la capacidad de 5000 toneladas métricas por hora de cualquier soplador de nieve grande. [ 39 ] 

En cierto modo, los derretidores de nieve son más respetuosos con el medio ambiente que los esparcidores de sal, ya que no rocían materiales peligrosos y los contaminantes de la superficie de la carretera se pueden separar del agua de deshielo y eliminarse de forma segura. Además, como la nieve se derrite a bordo, se eliminan los costes de transporte de la nieve desde el lugar. [ 48 ] Por otro lado, el deshielo puede requerir grandes cantidades de energía, lo que conlleva sus propios costes e impacto ambiental.

Quitanieves

Vídeo de un vehículo de servicio de invierno utilizando una pala quitanieves frontal y un rascador de bajos en Alaska, con una tolva de arena montada en la parte trasera.

Muchos vehículos de servicio invernal pueden equiparse con quitanieves para despejar las carreteras bloqueadas por nieve profunda. En la mayoría de los casos, los quitanieves están montados sobre brazos de accionamiento hidráulico , lo que permite elevarlos, bajarlos e inclinarlos para mover mejor la nieve. La mayoría de los vehículos de servicio invernal incluyen quitanieves fijos o bastidores de quitanieves: el 75 % de los vehículos de la Agencia de Carreteras del Reino Unido incluyen un bastidor de quitanieves al que se puede acoplar una cuchilla. [ 1 ] Los vehículos de servicio invernal con bastidor de quitanieves y caja esparcidora de sal se conocen como «vehículos multiusos», y aunque son más eficientes que los vehículos específicos, el peso de la tolva suele reducir la autonomía del vehículo. Por lo tanto, la mayoría de los operadores mantienen al menos algunos vehículos quitanieves específicos en reserva para tormentas fuertes. [ 35 ]

En caso de que no se disponga de vehículos de servicio invernal especialmente diseñados para arar, se pueden utilizar otros vehículos de servicio o construcción en su lugar: entre los utilizados por diversas autoridades se encuentran motoniveladoras , [ 24 ] excavadoras , [ 49 ] minicargadoras , [ 50 ] camionetas y camiones de basura . [ 51 ] Las cargadoras frontales también se pueden utilizar para arar la nieve. Se puede montar un accesorio de quitanieves en el brazo de la cargadora en lugar de la cuchara, o bien se puede utilizar la cuchara o la cesta de nieve para cargar la nieve en el compartimento trasero de una quitanieves o un camión volquete, que luego la transporta. [ 52 ] Adelantar a las quitanieves es peligroso ; a menudo, el carril contrario puede no estar completamente libre de nieve. Además, la cuchilla de la quitanieves provoca una considerable cantidad de nieve en ambos lados, lo que puede dificultar la visión de otros usuarios de la carretera. [ 3 ]

barredora de nieve

Barredora de arena en Helsinki , Finlandia

Una barredora de nieve utiliza cepillos para eliminar capas finas de nieve de la superficie del pavimento. Las barredoras de nieve se utilizan después de arar para eliminar cualquier material restante que no hayan sido retirados por los vehículos más grandes en áreas con muy poca tolerancia a la nieve, como pistas de aeropuertos y pistas de carreras , [ 53 ] ya que los cepillos flexibles siguen mejor el terreno que las cuchillas rígidas de los quitanieves y sopladores de nieve. [ 54 ] Estos cepillos también permiten que el vehículo se utilice en las baldosas táctiles que se encuentran en los semáforos y paradas de tranvía , sin dañar la delicada superficie. [ 55 ] A diferencia de otros vehículos de servicio de invierno, las barredoras de nieve no compactan la nieve, dejando una superficie rugosa y de alta fricción a su paso. Esto hace que las barredoras de nieve sean el método más eficiente de eliminación de nieve para profundidades de nieve inferiores a 10 centímetros (3,9 pulgadas) . [ 56 ] Sin embargo, la nieve más profunda puede obstruir los cepillos, y la mayoría de las barredoras de nieve no se pueden utilizar para limpiar nieve de más de 15 centímetros (5,9 pulgadas) de profundidad . [ 54 ] Una versión más avanzada de la barredora de nieve es la barredora de chorro, que añade un soplador de aire justo detrás de los cepillos, para expulsar la nieve barrida del pavimento y evitar que la nieve suelta se asiente. [ 53 ]  

Probador de fricción superficial

Un probador de fricción superficial de la NASA en la base aérea de Langley ; la rueda adicional para las pruebas es claramente visible en la parte trasera.

El medidor de fricción superficial es una pequeña quinta rueda acoplada a un sistema hidráulico montado en el eje trasero del vehículo, que se utiliza para medir el deslizamiento de la carretera . La rueda, que rueda libremente, se gira ligeramente con respecto al suelo para que se deslice parcialmente. Los sensores acoplados al eje de la rueda calculan la fricción entre la rueda y el pavimento midiendo el par producido por la rotación de la rueda. Los medidores de fricción superficial se utilizan en aeropuertos y carreteras principales antes de la formación de hielo o después de la retirada de nieve. [ 57 ] [ 58 ] El vehículo puede transmitir los datos de fricción superficial al centro de control, lo que permite planificar el esparcimiento de sal y la limpieza para que los vehículos se desplieguen de la forma más eficiente. [ 59 ] Los medidores de fricción superficial suelen incluir un sistema de pulverización de agua para simular los efectos de la lluvia en la superficie de la carretera antes de que llueva. [ 57 ] Los sensores suelen montarse en coches pequeños compactos o familiares o en un pequeño remolque , en lugar de en los grandes camiones utilizados para otros equipos de servicio invernal, ya que el medidor de fricción superficial funciona mejor cuando se acopla a un vehículo ligero. [ 57 ] [ 60 ] [ 61 ]

Materiales

Trabajadores esparcen sal manualmente desde un camión volquete en Milwaukee , Wisconsin.

Para mejorar la tracción y derretir el hielo o la nieve, los vehículos de servicio invernal esparcen productos químicos granulados o líquidos para derretir el hielo y gravilla, como arena o grava.

El producto químico más común es la sal de roca , que puede derretir la nieve a altas temperaturas, pero tiene algunos efectos secundarios indeseables. Si la concentración de sal es suficientemente alta, puede ser tóxica para la flora y la fauna, y acelerar considerablemente la corrosión de los metales, por lo que los operarios deben limitar el esparcimiento de sal al mínimo absoluto. La sal derramada se lava y se pierde con el tiempo, por lo que no se puede reutilizar ni recoger después de las pasadas de esparcimiento. En cambio, la arena insoluble se puede recoger y reciclar mediante barredoras de calles y mezclar con nuevos cristales de sal para reutilizarla en lotes posteriores de sal. [ 62 ]

No se puede usar sal marina , ya que es demasiado fina y se disuelve demasiado rápido, [ 63 ] por lo que toda la sal utilizada para esparcir sal proviene de minas de sal, una fuente no renovable . Como resultado, algunas agencias de mantenimiento de carreteras cuentan con redes de estaciones de predicción de hielo para evitar el esparcimiento innecesario de sal, que no solo desperdicia sal, sino que también puede dañar el medio ambiente e interrumpir el tráfico. [ 64 ] [ 65 ]

El estado estadounidense de Oregón utiliza cloruro de magnesio , un producto químico relativamente económico con efectos de deshielo similares a los del cloruro de sodio, pero menos reactivo, [ 66 ] mientras que Nueva Zelanda utiliza acetato de calcio y magnesio , que evita por completo el ion cloruro, perjudicial para el medio ambiente . [ 67 ] La ​​urea se utiliza a veces para esparcir arena en puentes colgantes , ya que no corroe el hierro ni el acero, pero es menos eficaz que la sal y puede costar hasta siete veces más, peso por peso. [ 68 ]

En el condado de Deschutes, Oregón , la grava esparcida en las carreteras durante el invierno se barre en primavera .

En algunas zonas del mundo, como Berlín (Alemania) , está totalmente prohibido esparcir sal, excepto en las carreteras de mayor riesgo; en su lugar, se esparce arena común sin agentes fundentes. Si bien esto puede proteger el medio ambiente, requiere más mano de obra, ya que se necesitan más pasadas para esparcir la sal; debido a que la arena es insoluble, tiende a acumularse a los lados de la carretera, lo que dificulta que los autobuses se detengan en las paradas. [ 69 ]

La arena gruesa se suele mezclar con ferrocianuro de sodio hidratado como agente antiaglomerante que, si bien es inocuo en su forma natural, puede sufrir fotodisociación bajo la luz solar intensa para producir cianuro de hidrógeno, una sustancia química extremadamente tóxica. Aunque la luz solar generalmente no es lo suficientemente intensa como para causar esto en las regiones polares y templadas, los depósitos de sal deben mantenerse lo más alejados posible de los cursos de agua para evitar la posibilidad de que el agua de escorrentía contaminada con cianuro llegue a las piscifactorías o granjas. [ 70 ]

Los vehículos que esparcen sal también son peligrosos para adelantar ; como la sal se esparce por toda la calzada, los trozos sueltos pueden dañar la pintura y las ventanas de los coches que pasan. La sal suelta no proporciona suficiente tracción para las motocicletas, lo que puede provocar derrapes, especialmente en las curvas. [ 71 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 "¿Cómo llegan al trabajo los conductores de quitanieves?" . BBC News Magazine Monitor . 8 de febrero de 2007. Archivado del original el 10 de febrero de 2007 . Recuperado el 8 de febrero de 2007 .
  2. "Vehículos utilizados para la remoción de nieve" (PDF) . Société de l'assurance automobile du Québec. Archivado del original (PDF) el 1 de diciembre de 2007. Consultado el 28 de noviembre de 2007 .
  3. 1 2 3 4 "Conducción en invierno" . Agencia de Carreteras . Archivado del original el 26 de enero de 2007. Recuperado el 8 de febrero de 2007 .
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Lecturas adicionales

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  • Symons, Leslie; Perry, Allen Howard (1991). Meteorología de carreteras . Spon Press. ISBN 0-419-15670-4.
  • D'Itri, Frank M. (1992). Descongelantes químicos y el medio ambiente . CRC Press. ISBN 0-87371-705-8.
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  • Minsk, L. David (1998). Manual de control de nieve y hielo para instalaciones de transporte . McGraw Hill. ISBN 0-07-042809-3.
  • Instituto de Ingenieros Civiles (2000). Mantenimiento invernal de carreteras: Guía de diseño y práctica del ICE . Thomas Telford. ISBN 0-7277-2957-8.
  • Bergström, Anna (28 de mayo de 2002). Mantenimiento invernal y ciclovías (PDF) (PhD). Instituto Real de Tecnología .
  • Blackburn, Robert R. (2004). Control de nieve y hielo: Directrices para materiales y métodos . Transportation Research Board . ISBN 0-309-08799-6.
  • Conger, Steven M. (2005). Operaciones de carreteras en invierno . Transportation Research Board . ISBN 0-309-09747-9.
General
Retirada de nieve de las carreteras
Retirada de nieve del aeropuerto

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