Vehículo de carretera-ferrocarril

Un vehículo de carretera-ferrocarril o un vehículo de ferrocarril-carretera es un vehículo de modo dual que puede operar tanto en vías férreas como en carreteras . ^{[ 1 ] [ 2 ]} También se les conoce como vehículos bidireccionales ( en alemán : Zweiwegefahrzeug ), ^{[ 3 ]} hi-rail (de highway and railway , o variaciones como high-rail, HiRail, Hy-rail ), ^{[ 4 ]} y vehículos ferroviarios y de carretera . ^{[ 5 ]}

Suelen ser vehículos de carretera modificados que conservan sus ruedas normales con neumáticos de caucho, pero se les instalan ruedas de acero con pestaña adicionales para circular sobre raíles. La propulsión se realiza normalmente mediante los neumáticos convencionales, mientras que las ruedas con pestaña, al ser de libre rodadura, se utilizan para mantener el vehículo sobre los raíles; las ruedas de raíl se suben y bajan según sea necesario. También existen vehículos carretera-ferrocarril diseñados específicamente para este fin. En el caso de los trenes de jeeps , las ruedas de carretera se sustituyen directamente por ruedas de ferrocarril. Los vehículos con neumáticos necesitan zonas especiales, como pasos a nivel, para cambiar de modo de marcha. Ingenieros chinos han propuesto y modelado un vehículo sobre orugas , en lugar de ruedas de carretera, que permite cambiar de modo de marcha en cualquier punto sin necesidad de utilizar un paso a nivel. ^{[ 6 ]}

La mayoría de estos vehículos híbridos (carretera-ferrocarril) se utilizan para el mantenimiento de la vía férrea durante las intervenciones de ingeniería en la línea, cuando se cede un tramo para mantenimiento y se impide el paso de trenes operativos. Los vehículos ferroviarios de uso militar aprovechan las vías intactas para su desplazamiento o se utilizan como locomotoras de emergencia. Su uso como autobuses de pasajeros es poco frecuente y, en su mayoría, experimental. Los vehículos ferroviarios de mantenimiento pueden circular por carretera hasta las proximidades del lugar de trabajo y luego transformarse en vehículos ferroviarios para el trayecto final hasta la obra. Esto evita las complejas maniobras que implicaría el acceso de un vehículo de carretera a una obra que no esté cerca de una carretera.

Dado que normalmente son vehículos de carretera adaptados, no resistirían una colisión con material rodante pesado y, por lo tanto, solo pueden circular por vías férreas durante una interrupción del servicio por obras, cuando la línea está cerrada al tráfico normal. Generalmente están diseñados para estar aislados y, por consiguiente, no activan los circuitos de señalización ferroviaria . No obstante, algunos operadores ferroviarios prefieren que no estén aislados para que sean detectables por los sistemas de seguridad de los trenes . Estos últimos operadores suelen utilizarlos en líneas remotas sin barreras de paso, etc.

Uno de los primeros promotores del sistema carretera-ferrocarril fue el general de brigada Robert Stronach, quien formaba parte de la empresa Roadrails Ltd. , fundada alrededor de 1920. Roadrails Ltd. poseía varias patentes relacionadas con vehículos que podían circular por carreteras o vías férreas. ^{[ 7 ]} La ​​idea era que las vías férreas ofrecían menor resistencia a la rodadura y las carreteras mayor fuerza de tracción, y que esta combinación permitiría transportar cargas mayores y en pendientes más pronunciadas, lo que reduciría considerablemente el coste de construcción de un ferrocarril. En 1922, Stronach patentó un tractor carretera-ferrocarril que podía circular por carretera o, si se le bajaban las ruedas delanteras, podía transportar cargas sobre raíles guiándose por estos pero impulsado por las ruedas traseras. Este tractor, similar a un camión de carretera convencional, formó parte de la Exposición del Imperio Británico de 1924 en Wembley, donde transportaba vagones por el recinto ferial. ^{[ 8 ]}

Un problema del tractor de carretera-ferrocarril era la marcha atrás sobre las vías, pero la posibilidad de elevar el bogie y cambiar al modo de carretera le permitía rodear el tren. En la asamblea general anual de 1923, se anunció que el nuevo método para la conversión de carretera a ferrocarril ahora solo tardaba 2  minutos. La empresa estaba "finalizando los diseños de un tipo oruga" y de otro tipo para el servicio de tranvía. ^{[ 9 ]}

Lamentablemente, Roadrails Ltd se centró posteriormente en locomotoras exclusivamente ferroviarias que utilizaban ruedas de rodadura para la tracción a ambos lados de la vía, alejándose del estilo de vehículo presentado en la Exposición, cuya utilidad se manifestaba en patios de fábricas, astilleros, etc., donde podía funcionar tanto en carretera como en ferrocarril. Se construyó una línea ferroviaria-carretera en Sudáfrica, que empleaba dos locomotoras ferroviarias-carretera, ambas convertidas a partir de máquinas de vapor. Una podía utilizarse en carretera o ferrocarril, pero la otra utilizaba una patente de Dutton (véase tractores ferroviarios-carretera Dutton sudafricanos ) mediante la cual un vehículo ferroviario utilizaba la tracción de las ruedas de rodadura, lo que requería tanto carretera como ferrocarril para su funcionamiento. Finalmente, el experimento fracasó, la línea volvió a utilizar máquinas de vapor convencionales hacia 1927, y Roadrails Ltd cerró sus puertas por esas mismas fechas.

El BAD-2 fue un vehículo blindado anfibio experimental soviético, producido por primera vez en 1932, que también podía circular por vías férreas. ^{[ 10 ]} El cambio al modo ferroviario duraba 30  minutos.

A partir de 1933, se fabricaron pequeñas cantidades de FAI-ZhD . ^{[ 11 ]} El FAI-ZhD era una modificación del FAI para su uso adicional en ferrocarriles. La velocidad sobre raíles era de 85  km/h hacia adelante y 24  km/h hacia atrás. La velocidad en carretera era de 40  km/h. El cambio de modo le tomaba a la tripulación 30  minutos.

A partir de 1933, el Imperio de Japón comenzó a producir el Sumida M.2593 . ^{[ 12 ]} Era un vehículo blindado de 7,7  toneladas y 10 mm con 6 ruedas. Las ruedas de carretera podían sustituirse por ruedas con pestaña para su uso en ferrocarriles. Su velocidad máxima era de 40 km/h en carretera y 60 km/h en ferrocarril. ^{[ 13 ]}    

El Tipo 95 So-Ki fue un tanque ligero producido en el Imperio de Japón entre 1935 y 1943. ^{[ 14 ]} Tenía orugas para desplazamiento terrestre y ruedas con pestañas retráctiles para vías férreas. El cambio del modo ferroviario al terrestre tardaba un minuto, y el cambio del modo terrestre al ferroviario, tres minutos. Además, las ruedas con pestañas podían ajustarse para vías férreas de ancho estrecho , estándar y ancho . ^{[ 15 ]}

El BTR-40 ZhD era el vehículo blindado de transporte de personal BTR-40 equipado con ruedas adicionales para vías férreas. ^{[ 16 ]} En 1969 se desarrolló aún más la versión ferroviaria BTR-40A. ^{[ 17 ]} El recolocación de las vías tardaba entre 3 y 5 minutos. Su velocidad en carretera era de 78  km/h y su velocidad sobre raíles era de 65  km/h.

A lo largo de los años se han realizado intentos para diseñar autobuses y autocares que pudieran operar tanto en carreteras como en vías férreas. Siemens & Halske presentó un tranvía eléctrico ( en alemán : Straßenbahn-Omnibus ) en 1898 en Berlín. ^{[ 18 ]} Este vehículo funcionaba con baterías y tenía una autonomía de 6 km (3,7 millas) .  

Algunos intentos se llevaron a cabo en Gran Bretaña durante la década de 1930 en la línea Nickey por LMS , utilizando un Ro-Railer . ^{[ 19 ]}

En la década de 1930, la empresa Evans Products Company en los EE. UU. comercializó el Evans Auto-Railer, un autobús diseñado para circular también por vías férreas. ^{[ 20 ]} El Evans Auto-Railer también podía transportar carga de 2,5 a 3  t y circular por vías férreas mojadas, heladas y cubiertas de nieve. ^{[ 21 ]} En el invierno de 1934/35, una unidad experimental recorrió 2500 millas (4023 km) . 

A principios de la década de 1940, el ingeniero Talon desarrolló un sistema en el que un autobús urbano normal circulaba sobre raíles y podía remolcar un ligero vagón sidecar Decauville . El autobús pasaba por una rampa especial hasta los vagones de doble vía, tras lo cual las ruedas delanteras dejaban de tocar los raíles, pero la parte interior de las ruedas traseras dobles permanecía en contacto con la vía. Al menos uno de los vehículos propulsados ​​por gas de madera se utilizó en el verano de 1943 en la línea ferroviaria de 54 km (34 millas) de longitud que unía Carcasona con Quillan. ^{[ 22 ]}  

La compañía ferroviaria alemana Deutsche Bundesbahn operó autobuses, llamados Schi-Stra-Bus , que podían equiparse con bogies separados en diferentes zonas desde la década de 1950 hasta la de 1970.

En 1967/68, dos autobuses diésel de la Red Arrow Line fueron adaptados para que también pudieran circular por raíles. ^{[ 23 ] [ 24 ]} Este experimento no tuvo éxito porque los requisitos para los vagones de ferrocarril y los vehículos de carretera eran demasiado diferentes.

En 1983, el Consejo del Gran Londres consideró invertir 230.000 libras esterlinas en el autobús ferroviario Lucas , que podía circular por carreteras y vías férreas. ^{[ 25 ]} El concepto original fue desarrollado por trabajadores de Lucas Aerospace en la década de 1970. En 1980/1981, el colectivo de trabajadores construyó un prototipo a partir de un autobús Bristol de segunda mano. ^{[ 25 ]} El entusiasmo surgió de la oportunidad de reducir los costes de producción de vehículos ferroviarios mediante la integración parcial de piezas de autobús. ^{[ 25 ]} Había que resolver dos retos: las consecuencias de las colisiones con vehículos ferroviarios mucho más pesados ​​y la supervisión de la transición de la carretera al ferrocarril. ^{[ 25 ]}

También se desarrollaron autobuses ferroviarios en Japón, por JR Hokkaido en 2002, bajo el nombre DMV (Vehículo de Modo Dual). ^{[ 26 ]} El modelo DMV920 ya no utilizaba bogies externos ; los dos ejes que se transportan solo se bajan sobre el único riel. Un vehículo de prueba (DMV901) comenzó las pruebas en enero de 2004 y los DMV911/912 comenzaron en septiembre de 2005. Las pruebas adicionales comenzaron el 4 de  abril de 2007, en la línea Senmo entre Mokoto y Hama-koshimizu . Un tramo es de Hama-koshimizu a Mokoto (aproximadamente 11  km) como viaje en tren y de Mokoto a Hama-koshimizu como autobús de pasajeros (aproximadamente 25  km). El DMV920 se completó en junio de 2008 con una capacidad de 28 pasajeros. ^{[ 27 ]} Asa Kaigan Railway comenzó a operar autobuses de modo dual el 25  de diciembre de 2021. ^{[ 28 ]}

En el ferrocarril Abilene and Smoky Valley , el autobús híbrido Silver Flyer Rail Bus se utiliza para excursiones y puede viajar tanto por carretera como por ferrocarril. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

En 2022, SNCF presentó el concepto de FLEXY, un servicio de transporte autónomo totalmente eléctrico para carreteras y ferrocarriles destinado a zonas de baja densidad de población. ^{[ 31 ] [ 32 ]} Los primeros experimentos están previstos para 2024.

En 2026, la empresa de ingeniería francesa SICEF está probando vehículos eléctricos ligeros para reutilizar aproximadamente 5700 km de líneas ferroviarias secundarias abandonadas. ^{[ 33 ]} Son capaces de circular tanto por vías férreas como por carreteras. El proyecto se denomina "Uber sobre raíles". ^{[ 34 ]} Los vehículos circulan automáticamente sobre raíles.

Evans Auto-Railer fue pionera en los EE. UU. en las décadas de 1930 y 1940. ^{[ 35 ]} Evans parece haber producido todas las adaptaciones de vehículos de carretera y ferrocarril para el ejército estadounidense durante la Segunda Guerra Mundial, pero fue rápidamente superada por Fairmont inmediatamente después de la guerra.

Los vehículos de la marca Aries Hyrail se fabrican en Australia desde hace varias décadas. Aries Rail continúa fabricando vehículos Aries Hyrail. ^{[ 36 ]}

Permaquip, con sede en el Reino Unido, fabrica vehículos ferroviarios de carretera, remolques y accesorios. ^{[ 37 ]}

Continental Railworks es un fabricante de unidades de conversión de carretera a ferrocarril con sede en Montreal , Canadá, que produce unidades de alta vía desde 1997. Sus productos son conocidos por su función de bloqueo/desbloqueo automático y por la fuerza descendente inducida por resortes de goma aplicada a los rieles. ^{[ 38 ]}

Ingenieros chinos han propuesto y modelado un vehículo con orugas , en lugar de ruedas de carretera, que permite cambiar de modo en cualquier lugar sin necesidad de utilizar un paso a nivel. ^{[ 6 ]}

Vollert Anlagenbau GmbH ha desarrollado un vehículo no tripulado de control remoto para carreteras y ferrocarriles, VLEX, para maniobras de hasta 800  t. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

Goldschmidt Sweden , con sede en Suecia, es uno de los principales fabricantes de vehículos para transporte por carretera y ferrocarril. Su gama de productos abarca vehículos para el mantenimiento de catenarias, vehículos para la inspección de túneles y puentes, vehículos de medición, vehículos de esmerilado y soldadura, y otras soluciones personalizadas para este tipo de transporte.

La locomotora transferible por carretera es un vagón con ruedas de ferrocarril que se puede bajar al operar sobre las vías. ^{[ 41 ]} Fue desarrollada a principios de la década de 1990 por Australian National y posteriormente perfeccionada en Victoria. La idea era tener una locomotora que pudiera transferirse de una línea secundaria que transportaba principalmente trigo a otra línea secundaria paralela, donde la conexión ferroviaria es muy indirecta. La RTL sufrió varias desventajas. Las cargas se veían severamente limitadas cuando la vía tenía una pendiente pronunciada. Las ruedas de tracción de goma resbalaban sobre los rieles de acero cuando estaban mojados. La vida útil de los neumáticos de goma era bastante corta.

La empresa canadiense Brandt también ha adaptado grandes tractoras para su uso como locomotoras que pueden desplazarse por carretera hasta donde se necesiten. Si bien se siguen utilizando principalmente para el mantenimiento de la vía , también pueden emplearse como locomotoras de rescate o incluso en el servicio regular, donde resultan adecuadas para operadores más pequeños.

En Alemania Oriental , algunos tractores Fortschritt ZT 300 se utilizaron en el servicio de transporte por carretera y ferrocarril.

Maniobras

Los vehículos ferroviarios también sirven como fuerza motriz para las maniobras (cambio de vía), el proceso de clasificar los elementos del material rodante en trenes completos o viceversa. ^{[ 42 ]}

En Bélgica, la empresa UCA fabrica el UCA-TRAC, un vehículo ferroviario-carretero basado en el chasis de un JCB Load-All (UCA-TRAC B) y un JCB Fastrac (UCA-TRAC F). El UCA-TRAC ofrece tracción gracias a sus ruedas de goma y está diseñado para funcionar como remolcador de vagones .

En Australia, Aries Rail fabrica vehículos similares utilizando cargadoras Volvo y manipuladoras telescópicas AUSA . Estos vehículos pueden utilizarse para otras tareas, como palear o levantar cargas, cuando no circulan por las vías.

Estos vehículos suelen tener controles montados en la cabina para el sistema de freno neumático ferroviario, de modo que el conductor pueda accionar y soltar los frenos del tren durante las maniobras de cambio de vía. Para cargar la manguera de aire del freno del tren, es necesario instalar un compresor de aire en el vehículo ferroviario. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

Unimog carretera-ferrocarril

El Unimog, un vehículo todoterreno ferroviario, se utiliza para tareas de mantenimiento y maniobras. ^{[ 45 ]} Puede remolcar hasta 1000  t y operar una máquina quitanieves. El Unimog puede circular sobre ancho de vía estándar, así como sobre diversos anchos de vía internacionales, gracias a sus propias ruedas. La potencia mecánica del motor del Unimog es de 160  kW y alcanza una velocidad de 90  km/h en carretera y 50  km/h sobre raíles. Necesita una superficie nivelada de 5  m de longitud para el cambio de vía.

Los vehículos ferroviarios, en particular los utilizados para inspección, se han visto involucrados en varios incidentes graves, incluyendo muertes. Se ha debatido ampliamente sobre las normas de mantenimiento e inspección, incluyendo la carga y su distribución, para minimizar el riesgo de fallos.

Entre los factores que pueden provocar un descarrilamiento se incluyen fallos en los sistemas de bloqueo, fallos en las ruedas, daños en los sistemas de soporte de las ruedas, neumáticos inadecuados y problemas de carga irregular o sobrecarga.

En el Reino Unido, los requisitos técnicos para vehículos ferroviarios de carretera están regulados por la norma RIS-1530-PLT. En Australia, la Junta de Seguridad y Normas de la Industria Ferroviaria (RISSB) colabora con fabricantes y operadores para elaborar una norma australiana que los vehículos ferroviarios de carretera deberán cumplir.

Al circular por carretera, los conductores deben tener en cuenta que la dinámica del vehículo se verá alterada debido al aumento de peso en la parte delantera y trasera del chasis. Algunos fabricantes han desarrollado sistemas que permiten alojar las ruedas de apoyo casi por completo dentro de la carrocería original, lo que acerca el centro de gravedad a los ejes de la carrocería y mejora notablemente el comportamiento del vehículo en carretera.

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