


Un cambio de vía ( AE ), desvío o ( conjunto de ) agujas ( CE ) es una instalación mecánica que permite guiar los trenes de una vía a otra, como en un cruce ferroviario o donde se bifurca un ramal o apartadero .
Diseño
Las partes de un desvío ferroviario reciben diferentes nombres según la jurisdicción. Los términos principales utilizados en EE. UU. y el Reino Unido se muestran en los diagramas interactivos. En este artículo, el término estadounidense aparece primero y el británico segundo, entre paréntesis.
El tipo más común de desvío consiste en un par de rieles cónicos unidos, conocidos como agujas ( o desvíos ), situados entre los rieles exteriores divergentes (los rieles principales ). Estas agujas pueden moverse lateralmente a una de dos posiciones para dirigir un tren que viene de los desvíos hacia la vía recta o la vía divergente. Se dice que un tren que se mueve desde el extremo estrecho hacia los desvíos (es decir, que será dirigido a una de las dos vías, dependiendo de la posición de las agujas) está realizando un movimiento de cambio de vía .
En muchos tipos de desvíos, un tren que viene de cualquiera de las direcciones convergentes pasará por el desvío independientemente de la posición de las agujas, ya que las ruedas del vehículo forzarán el movimiento de las agujas. El paso por un desvío en esta dirección se conoce como movimiento de aguja arrastrada , y los desvíos que permiten este tipo de movimiento sin dañar el mecanismo se denominan desvíos arrastrables . [ 1 ] A su vez, estos pueden ser no reiniciables o reiniciables , lo que significa que requieren intervención in situ para que el desvío vuelva a funcionar después de un movimiento de aguja arrastrada o pueden seguir funcionando sin ninguna acción humana. [ 2 ]
Un desvío generalmente tiene una vía recta, como la vía principal, y una ruta divergente, denominadas respectivamente rutas "normal" y "inversa". La lateralidad de la instalación se describe por el lado que abandona la vía divergente. Los desvíos de derecha tienen una ruta divergente a la derecha de la vía recta, cuando provienen de las agujas (palas de cambio), y un desvío de izquierda tiene la vía divergente saliendo hacia el lado opuesto. En muchos casos, como en las estaciones de clasificación, se pueden encontrar muchos desvíos en un tramo corto de vía, a veces con desvíos que van tanto a la derecha como a la izquierda (aunque es mejor mantenerlos separados en la medida de lo posible). A veces, un desvío simplemente divide una vía en dos; en otras ocasiones, sirve como conexión entre dos o más vías paralelas, permitiendo que un tren cambie entre ellas. En muchos casos, donde se proporciona un desvío para abandonar una vía, se proporciona un segundo para permitir que el tren vuelva a entrar en la vía a cierta distancia más adelante en la línea; Esto permite que la vía sirva como apartadero, permitiendo que un tren se salga de la vía para dejar pasar el tráfico (este apartadero puede ser un tramo corto de vía dedicado o estar formado por una sección de una segunda línea paralela continua), y también permite que los trenes que vienen de cualquier dirección cambien de vía; de lo contrario, la única forma para que un tren que viene de la dirección opuesta use un desvío sería detenerse, retroceder a través del desvío hacia la otra vía y luego continuar hacia adelante (o detenerse, si se está utilizando como apartadero).
No siempre hay una vía recta ; por ejemplo, ambas vías pueden curvarse, una hacia la izquierda y otra hacia la derecha (como en un desvío en Y ), o ambas pueden curvarse con radios diferentes , pero manteniendo la misma dirección. Los desvíos consumen una proporción relativamente alta del presupuesto de mantenimiento ferroviario. [ 3 ]
Historia

En los primeros ferrocarriles de madera se utilizaban desvíos sencillos de una sola hoja para mover los vagones entre vías. A medida que las vías con rieles de hierro se hicieron más comunes en el siglo XVIII, se empezaron a fabricar componentes de hierro fundido para construir desvíos con rieles de retención. [ 4 ] En 1797, John Curr describió el sistema que desarrolló, el cual utilizaba una sola hoja de hierro, articulada sobre un pasador vertical cónico que se apoyaba contra la vía. [ 5 ] Para 1808, el diseño básico de Curr ya era de uso común. [ 6 ]
El uso de un riel elástico, que proporciona una transición suave, fue patentado por Charles Fox en 1838. [ 7 ]
Antes de la generalización de la electricidad , los desvíos en los cruces de mucho tráfico se operaban desde una caseta de señales construida cerca de las vías mediante un complejo sistema de varillas y palancas . Estas palancas también se utilizaban para controlar las señales ferroviarias y regular el paso de los trenes por los desvíos. Posteriormente, se introdujeron sistemas mecánicos conocidos como enclavamientos para garantizar que una señal solo pudiera permitir el paso de un tren por los desvíos cuando fuera seguro hacerlo. Los enclavamientos puramente mecánicos evolucionaron hasta convertirse en sistemas integrados con control eléctrico. En algunas líneas secundarias de poco tráfico, en estaciones de clasificación independientes o en ferrocarriles históricos , los desvíos aún pueden conservar el antiguo tipo de enclavamiento.
Operación

Las ruedas de un vagón normalmente se posicionan sobre el centro de los rieles gracias al cono de la banda de rodadura ; [ 8 ] las pestañas en los bordes interiores de las ruedas. Cuando las ruedas llegan al desvío, se guían a lo largo de la ruta determinada por cuál de los dos desvíos está conectado a la vía que da al desvío. En la ilustración, si el desvío izquierdo está conectado, la rueda izquierda se guiará a lo largo del riel de ese desvío y el tren se desviará a la derecha. Si el desvío derecho está conectado, la rueda derecha se guiará a lo largo del riel de ese desvío y el tren continuará por la vía recta. Solo uno de los desvíos puede estar conectado a la vía opuesta en cualquier momento; los dos desvíos están bloqueados mecánicamente para garantizar que esto siempre sea así.
Se proporciona un mecanismo para mover las agujas de una posición a otra ("cambiar las agujas"). Históricamente, esto requería que un operario moviera una palanca, y algunos desvíos todavía se controlan de esta manera. Sin embargo, la mayoría ahora se accionan mediante un actuador controlado remotamente llamado máquina de agujas , que puede contener un motor eléctrico o un actuador neumático o hidráulico . Esto permite tanto el control y la monitorización remotos como el uso de desvíos más rígidos y robustos que serían demasiado difíciles de mover manualmente.
En un movimiento de agujas invertido (al pasar por el desvío en sentido contrario a la marcha), las pestañas de las ruedas fuerzan las agujas a la posición correcta. Esto se conoce a veces como pasar por el desvío . Algunos desvíos están diseñados para ser forzados a la posición correcta sin sufrir daños. Ejemplos de ello son los desvíos variables, los desvíos de resorte y los desvíos contrapesados.
Si las agujas están rígidamente conectadas al mecanismo de control del interruptor, las articulaciones de dicho mecanismo pueden doblarse, lo que requiere reparación antes de que el interruptor vuelva a ser utilizable. Por esta razón, los interruptores normalmente se colocan en la posición correcta antes de realizar un movimiento de aguja. [ 9 ]
Funcionamiento a alta velocidad
En general, los desvíos están diseñados para ser atravesados de forma segura a baja velocidad. Sin embargo, es posible modificar los tipos de desvío más sencillos para permitir el paso de trenes a alta velocidad. Los sistemas de desvío más complejos, como los de doble deslizamiento, están restringidos a la operación a baja velocidad. En las líneas europeas de alta velocidad, no es raro encontrar desvíos donde se permite una velocidad de 200 km/h (124 mph) o más en la rama divergente. Se cruzaron desvíos a una velocidad de 560 km/h (348 mph) (en línea recta) durante la prueba mundial de velocidad francesa de abril de 2007. [ 10 ]
La Administración Federal de Ferrocarriles de EE. UU. ha publicado los límites de velocidad para los desvíos de alta velocidad, siendo el desvío n.° 26.5 el que tiene un límite de velocidad de 60 mph (97 km/h) y el n.° 32.7 el que tiene un límite de velocidad de 80 mph (129 km/h) . [ 11 ]
Funcionamiento en condiciones de frío

En condiciones de frío extremo, la nieve y el hielo pueden impedir el correcto movimiento de los rieles de los desvíos o agujas , lo que esencialmente dificulta el funcionamiento adecuado de los cambios de vía. La calefacción por sí sola no siempre es suficiente para mantener los cambios en funcionamiento en condiciones de nieve. Las condiciones de nieve húmeda, que generan nieve particularmente pegajosa y ventisca, pueden ocurrir a temperaturas justo por debajo del punto de congelación, lo que provoca la acumulación de trozos de hielo en los trenes. Cuando los trenes atraviesan algunos cambios de vía, el impacto, la vibración, posiblemente en combinación con un ligero calentamiento causado por el frenado o un microclima urbano, puede hacer que los trozos de hielo se desprendan, atascando los cambios. Los calentadores necesitan tiempo para derretir el hielo, por lo que si la frecuencia del servicio es extremadamente alta, es posible que no haya tiempo suficiente para que el hielo se derrita antes de que llegue el siguiente tren, lo que provocará interrupciones en el servicio. Las posibles soluciones incluyen la instalación de calentadores de mayor capacidad, la reducción de la frecuencia de los trenes o la aplicación de productos químicos antihielo como el etilenglicol a los trenes. [ 12 ]
Clasificación

La divergencia y la longitud de un desvío se determinan mediante el ángulo de la rana (el punto del desvío donde se cruzan dos rieles, véase más abajo) y el ángulo o curvatura de las agujas del desvío. La longitud y la ubicación de los demás componentes se determinan a partir de estos datos mediante fórmulas y normas establecidas. Esta divergencia se mide como el número de unidades de longitud por unidad de separación.
En Norteamérica, esto se suele denominar "número" de la aguja. Por ejemplo, en una aguja "número 12", los rieles están separados por una unidad a una distancia de doce unidades del centro de la aguja.
En el Reino Unido, los desvíos y cruces que utilizan carriles con cabeza de toro se designan mediante una combinación de letra y número. La letra define la longitud (y, por lo tanto, el radio) de las agujas, y el número define el ángulo del cruce (nariz). Así, un desvío A7 sería muy corto y probablemente solo se encontraría en lugares estrechos como astilleros, mientras que un E12 se encontraría como un desvío de alta velocidad en una línea principal.
En el ferrocarril London, Midland and Scottish Railway , las curvaturas de los desvíos se especificaron desde A (más pronunciada) hasta F (más suave), con los siguientes radios correspondientes: [ 13 ]
- B – 613 pies (187 m) – cruce simple con un ángulo de cruce de 1 en 8
- C – 980 pies (299 m) – tijera o cruce simple con un ángulo de cruce de 1 en 10
- D – 1379 pies (420 m) – desvío de doble vía con un ángulo de cruce de 1 en 12
Seguridad
Los desvíos son necesarios para el funcionamiento de un ferrocarril, pero conllevan una serie de riesgos:
- Invertir las agujas del tren con un tren en movimiento casi siempre provocará el descarrilamiento.
- Las agujas podrían desplazarse debido a las fuerzas extremas ejercidas por el paso de un tren. En un caso particularmente grave, la posición de un desvío se modificó a la fuerza cuando una rueda de doble bloque desintegrada quedó atascada en él. Esto provocó uno de los peores desastres ferroviarios de la historia: el accidente de Eschede .
- Un tren podría estar tan cerca del corazón de un desvío que un tren que pasara chocaría con su costado (se dice entonces que el primer tren estaba invadiendo el desvío ).
- El mantenimiento necesario del complejo dispositivo mecánico podría descuidarse.
- Manipular un interruptor de accionamiento manual o cometer errores de funcionamiento en un enclavamiento puede provocar que dos trenes circulen por la misma vía, lo que podría causar una colisión.
accidentes
Se han producido accidentes relacionados con interruptores causados por uno o más de estos riesgos, entre ellos:
- El desastre ferroviario de Buttevant de 1980, ocurrido en Buttevant , condado de Cork, en Irlanda, cuando el tren expreso Dublín - Cork descarriló a gran velocidad tras ser desviado inadvertidamente a una vía muerta mediante agujas operadas por el bastidor de tierra , lo que provocó 18 muertes.
- Accidentes causados por saboteadores que abren los desvíos delante de los trenes , como en los descarrilamientos no mortales cerca de Newport News , el 12 de agosto de 1992, y en Stewiacke , el 12 de abril de 2001. Para prevenir estos incidentes, la mayoría de los desvíos que no se utilizan están bloqueados.
- El desastre ferroviario de Eschede en 1998, Alemania, fue uno de los accidentes de trenes de alta velocidad más mortíferos del mundo, con un saldo de 101 fallecidos. Ocurrió cuando la llanta de una rueda de un tren ICE falló a 200 kilómetros por hora (120 mph) , provocando el descarrilamiento parcial del vagón. La llanta atravesó el piso del vagón y quedó arrastrándose por el suelo. Al pasar por la estación de Eschede, accionó un cambio de vía, lo que provocó que las ruedas traseras del vagón se desviaran hacia una vía paralela a la que seguían las ruedas delanteras. El vagón fue lanzado contra los pilares que sostenían un paso elevado de 300 toneladas, destruyéndolos.
- El accidente ferroviario de Potters Bar en mayo de 2002 , en Hertfordshire, Reino Unido, se produjo cuando un desvío se movió bruscamente al cruzar un vagón, un tipo de percance conocido como desajuste de vía . Las ruedas delanteras del vagón avanzaron por la vía recta según lo previsto, pero las traseras se desviaron hacia la vía divergente. Esto provocó que el vagón se desprendiera del tren y se desplazara lateralmente por el andén . El movimiento del desvío se produjo debajo del último vagón, por lo que los vagones anteriores permanecieron sobre la vía. Se determinó que el mal mantenimiento de los desvíos fue la causa principal del accidente.
- El informe provisional sobre el descarrilamiento de Grayrigg del 23 de febrero de 2007 culpó a un conjunto de agujas que no recibían el mantenimiento adecuado. [ 14 ]
- El 31 de julio de 1991, varios vagones descarrilaron, causando la muerte de siete pasajeros, debido a la falta de un pasador de bloqueo en el mecanismo del interruptor. [ 15 ]
- Veintisiete años después, el 4 de agosto de 2018, el Silver Star chocó contra un tren de carga estacionado en una vía de apartadero debido a un cambio de vía mal alineado, matando a dos tripulantes. [ 16 ]
- El descarrilamiento de Livraga en Italia en 2020 (2 muertos) fue causado por un defecto de fabricación en el actuador del desvío, que resultó en un comportamiento invertido (es decir, se desvió cuando se le ordenó ir en línea recta), y por no detectar la falla después de la instalación en la línea. [ 17 ]
Componentes
Rieles de cambio (puntas o agujas)

Los desvíos ( o agujas ) son los rieles móviles que guían las ruedas hacia la vía recta o la divergente. Tienen forma cónica, excepto en los desvíos cortos que se encuentran ocasionalmente en apartaderos industriales, que tienen extremos cuadrados.
En el lenguaje coloquial del Reino Unido y la mayoría de los demás países de la Commonwealth, el término «puntos» se refiere a todo el mecanismo. En el lenguaje técnico, el término se refiere únicamente a los raíles móviles, y el mecanismo completo se denomina «desvío» o «puntos y cruces» . En Norteamérica, los términos «desvío» y «cambio» se utilizan indistintamente.
En algunos casos, las cuchillas de los interruptores se pueden someter a un tratamiento térmico para mejorar su vida útil. Existen diferentes tipos de procesos de tratamiento térmico, como el endurecimiento de los bordes o el endurecimiento total.
La sección transversal de las cuchillas también influye en el rendimiento. Las nuevas cuchillas tangenciales ofrecen un mejor rendimiento que las cuchillas de estilo antiguo.
Cruce (rana)


El cruce o corazón es el componente que permite el paso de las ruedas en cualquiera de las dos vías a través del desvío. Puede ensamblarse a partir de varias piezas de riel cortadas y dobladas adecuadamente o puede ser una sola pieza fundida de acero al manganeso. En líneas de uso intensivo, la pieza fundida puede someterse a un tratamiento de endurecimiento por choque explosivo para aumentar su vida útil. [ 18 ]
Barandilla de protección (barandilla de seguridad)
Un guardabarros es un tramo corto de riel colocado junto al riel principal (de la vía) en el lado opuesto al cruce. Estos aseguran que las ruedas sigan la pestaña adecuada al pasar por el corazón de la vía y que el tren no descarrile. [ 19 ]
Los carriles de control se utilizan a menudo en curvas muy pronunciadas, incluso donde no hay desvíos. [ 20 ]
Motor de conmutación

Un motor de desvío ( o máquina de desvío ) es un mecanismo eléctrico, hidráulico o neumático que alinea las agujas con una de las rutas posibles. El motor suele controlarse a distancia mediante el operador (o señalero). El motor de desvío también incluye contactos eléctricos para detectar que el desvío se ha activado y bloqueado correctamente. Si el desvío no lo hace, la señal de control permanece en rojo (parada). Generalmente, también dispone de una manivela manual para accionar el desvío en caso de emergencia, como cortes de energía, o para realizar tareas de mantenimiento.
Una patente de WB Purvis data de 1897.
Soporte de interruptor (palanca de agujas)

Un mecanismo de cambio de vía ( o palanca de agujas ) consiste en una palanca y sus correspondientes varillajes para alinear manualmente las agujas de un desvío. La palanca y sus componentes suelen estar montados sobre un par de traviesas largas que se extienden desde el desvío en las agujas. En desvíos menos utilizados, se suelen usar en lugar de un motor. En algunos casos, la palanca puede estar a cierta distancia de las agujas, formando parte de un bastidor de palanca o de un bastidor de tierra. Para evitar manipulaciones externas, estos desvíos se bloquean cuando no están en uso.
Bloqueo de punto frontal

Un bloqueo de agujas ( FPL , por sus siglas en inglés ) es un dispositivo que, como su nombre indica, fija las agujas en su posición, además de verificar mecánicamente que se encuentran en la posición correcta. La expresión "bloqueo de agujas " se refiere a que impide el movimiento de las agujas durante las maniobras de avance, donde un tren podría potencialmente separar las agujas (terminar circulando por ambas vías) si estas se movieran por debajo del tren. Durante las maniobras de retroceso, las ruedas del tren fuerzan las agujas a la posición correcta si intentan moverse, aunque esto puede causar daños considerables. Esta acción se conoce como "paso a través".
En el Reino Unido, los FPL fueron comunes desde una fecha temprana, debido a la aprobación de leyes que obligaban a proporcionar FPL para cualquier ruta recorrida por trenes de pasajeros; era, y sigue siendo, ilegal que un tren de pasajeros realice un movimiento de avance sobre agujas sin que estas estén bloqueadas, ya sea mediante un bloqueo de agujas o sujetas temporalmente en una posición u otra. [ 21 ]
Articulaciones
Las juntas se utilizan donde las agujas móviles se unen a los rieles fijos del desvío. Permiten que las agujas pivoten fácilmente entre sus posiciones. Originalmente, las agujas móviles se conectaban a los rieles de cierre fijos con juntas sueltas, pero dado que el acero es algo flexible, es posible eliminar esta holgura adelgazando una pequeña sección de la parte inferior del riel.
Interruptores rectos y curvos
Los desvíos se construían originalmente con agujas rectas que terminaban en un ángulo agudo en su extremo puntiagudo. Estas agujas provocaban un bache cuando el tren pasaba por el desvío. Las agujas podían fabricarse con una punta curva que se uniera al riel principal de forma tangente, lo que reduciría el bache, pero la desventaja era que el metal en la punta era delgado y, por lo tanto, débil. En la década de 1920, en la Reichsbahn alemana, se encontró una solución a estos requisitos contradictorios. El primer paso fue utilizar perfiles de riel diferentes para los rieles principales y los de desvío, siendo estos últimos unos 25 mm (0,98 pulgadas) más bajos y más robustos en el centro.
Tipos
Además de los interruptores estándar para diestros e zurdos, los interruptores suelen venir en diversas combinaciones de configuraciones.
Deslizar
Doble deslizamiento

Un desvío de doble vía ( o simplemente desvío ) es un cruce plano diagonal de ángulo estrecho entre dos vías, con cuatro pares de agujas, que permite a los trenes cambiar de una vía recta a la otra, en lugar de cruzar directamente. Un tren que se aproxima al desvío puede salir por cualquiera de las dos vías del lado opuesto. Para llegar a la tercera salida posible, el tren debe cambiar de vía en el desvío y luego retroceder.
Esta disposición permite establecer cuatro rutas, pero dado que solo se puede transitar una a la vez, las cuatro agujas en cada extremo del cruce suelen estar conectadas para moverse al unísono, de modo que el cruce se puede accionar con solo dos palancas o motores de agujas. Esto proporciona la misma funcionalidad que dos agujas colocadas una tras otra. Estos desvíos compactos (aunque complejos) se encuentran generalmente solo en lugares con espacio limitado, como en las entradas de las estaciones (es decir, los accesos) donde unas pocas vías principales se ramifican para llegar a cualquiera de las numerosas vías de andén.
En inglés norteamericano, este mecanismo también se conoce como doble desvío o, de forma más coloquial, como desvío de rompecabezas . El Great Western Railway del Reino Unido utilizaba el término " puntos compuestos dobles" , y en Victoria (Australia) también se le llama así . En italiano, el término para un desvío doble es " deviatoio inglese ", que significa "desvío inglés". De igual modo, se le llama "Engels(e) wissel " en neerlandés y, ocasionalmente, "Engländer " ("inglés", literalmente "hombre de Inglaterra") en alemán.
Deslizamiento simple
Un desvío simple funciona según el mismo principio que uno doble, pero solo permite una maniobra. Los trenes que se aproximan por una de las dos vías de cruce pueden continuar sobre el cruce o cambiar de vía. Sin embargo, los trenes que vienen de la otra vía solo pueden continuar sobre el cruce y no cambiar de vía. Esto se usa normalmente para permitir el acceso a las vías de apartado y mejorar la seguridad al evitar que las agujas del desvío apunten en la dirección habitual del tráfico. Para llegar a las vías de apartado desde la dirección habitual, los trenes deben continuar sobre el cruce, luego retroceder por la curva (normalmente hacia la otra vía de una doble vía) y luego avanzar sobre el cruce hacia la vía de apartado.
Revestimiento exterior

Un desvío de vía exterior es similar a los desvíos de vía doble o simple descritos anteriormente, con la diferencia de que las agujas están fuera del rombo en lugar de dentro. Una ventaja sobre un desvío de vía interior es que los trenes pueden pasar por los desvíos a mayor velocidad. Una desventaja es que son más largos y requieren más espacio.
Un desvío de deslizamiento exterior puede ser tan largo que sus segmentos no se superponen en absoluto, como en el ejemplo de la imagen. En tal caso, un desvío de deslizamiento exterior simple equivale a dos desvíos convencionales y un cruce regular. Los desvíos de deslizamiento exterior dobles solo se utilizan en casos específicos y poco frecuentes.
Crossover
Un cruce es un par de desvíos que conectan dos vías paralelas , permitiendo que un tren en una vía pase a la otra. Al igual que los desvíos, los cruces pueden ser frontales o posteriores .
Cuando hay dos cruces en direcciones opuestas, uno tras otro, la configuración de cuatro interruptores se llama cruce universal . [ 22 ] [ 23 ] Si los cruces se superponen para formar una × en el centro, se llama cruce doble , cruce de tijera o simplemente tijera ; [ 24 ] debido a que requiere un cruce de diamante en el centro, también se le conoce a veces como cruce de diamante . Esto da como resultado un trazado de vía muy compacto, pero requiere más mantenimiento y es más caro de producir. [ 22 ]
En una configuración donde cada una de las dos vías normalmente transporta trenes en una sola dirección, un cruce puede usarse para desviar el paso de trenes que circulan por la vía equivocada alrededor de una obstrucción o para invertir la dirección. Un cruce también puede unir dos vías que circulan en la misma dirección, posiblemente un par de vías locales y expresos, y permitir que los trenes cambien de una a otra.
En un sistema congestionado, el uso rutinario de desvíos (o cambios de vía en general) reduce el flujo de pasajeros, ya que bloquea varias vías. Por este motivo, en algunos sistemas de transporte rápido de alta capacidad , los desvíos entre vías locales y expresos no se utilizan durante las horas punta , y los patrones de servicio se planifican en función del uso de los cruces aéreos habituales en cada extremo de la línea local-expreso.
Talón


Un desvío de vía corta carece de las puntas cónicas (hojas de aguja) de un desvío típico. En su lugar, tanto los rieles móviles como los extremos de los rieles de las vías divergentes tienen los extremos cortados en ángulo recto. El mecanismo del desvío alinea los rieles móviles con los rieles de una de las vías divergentes. En el ferrocarril estadounidense del siglo XIX, el desvío de vía corta se utilizaba normalmente junto con un soporte de desvío tipo arpa .
Los raíles que conducen a un desvío de vía no están fijados a las traviesas durante varios metros, y la alineación de los raíles a través del espacio no se garantiza. Los desvíos de vía también requieren cierta flexibilidad en los raíles (es decir, raíles más ligeros) o una articulación adicional. Por lo tanto, estos desvíos no pueden atravesarse a alta velocidad ni con tráfico pesado, por lo que no son adecuados para su uso en la línea principal. Otra desventaja es que un desvío de vía al que se accede desde una vía divergente que no está conectada por las agujas provocaría un descarrilamiento. Además, en climas muy cálidos, la dilatación del acero de los raíles puede hacer que los raíles móviles se adhieran a los raíles fijos, imposibilitando el cambio de vía hasta que los raíles se hayan enfriado y contraído.
Una ventaja de los desvíos de vía corta es que funcionan mejor en la nieve. El movimiento lateral de los rieles de las agujas empuja la nieve hacia los lados, en lugar de compactarla entre las agujas y el riel, como ocurre en los diseños más modernos.
Los desvíos de vía corta eran más comunes en los inicios del ferrocarril y sus predecesores, los tranvías. Ahora, debido a sus desventajas, se utilizan principalmente en vías de vía estrecha y ramales.
Tres vías

Un desvío de tres vías se utiliza para dividir una vía férrea en tres ramales divergentes, en lugar de los dos habituales. Existen dos tipos de desvíos de tres vías. En un desvío de tres vías simétrico , los ramales izquierdo y derecho se bifurcan en el mismo punto. En un desvío de tres vías asimétrico , los ramales se bifurcan de forma escalonada mediante dos desvíos entrelazados . Ambos tipos de desvíos de tres vías requieren tres cruces.
La complejidad de los desvíos simétricos suele conllevar restricciones de velocidad; por ello, los desvíos de tres vías se utilizan con mayor frecuencia en estaciones o depósitos con espacio limitado y velocidades bajas. Los desvíos simétricos se usaban habitualmente en los ferrocarriles suizos de vía estrecha. Los desvíos asimétricos de tres vías son más comunes, ya que no presentan restricciones de velocidad en comparación con los desvíos estándar. Sin embargo, debido a su mayor coste de mantenimiento, derivado de las piezas especiales y del desgaste asimétrico, ambos tipos de desvíos de tres vías se sustituyen por dos desvíos estándar siempre que sea posible.
En zonas con velocidades muy bajas, como los depósitos, y en ferrocarriles que debían construirse de forma muy económica, como los ferrocarriles madereros, los desvíos de tres vías a veces se construían como desvíos de ramal.
Lámina

Un interruptor de placa integra las puntas cónicas de un interruptor convencional en una placa autónoma. Cada punta se mueve manualmente de forma independiente. Los interruptores de placa se utilizan únicamente con ruedas de doble brida, en las que las ruedas se deslizan a través de las placas sobre sus bridas, guiadas por los bordes de la placa y la punta móvil.
Descarrilado
El desvío fuera de vía es un sistema para instalar un desvío sobre una vía recta, sin necesidad de cortar ni reemplazar dicha vía. Es útil para instalar ramales temporales en ferrocarriles agrícolas y apartaderos para maquinaria ferroviaria en vías principales. Rampas especiales levantan las ruedas de la vía normal, y luego el desvío fuera de vía se desvía según sea necesario. Decauville cuenta con un sistema de este tipo. [ 25 ] Es similar a un paso a nivel con puente levadizo .
Desvío entrelazado
Un desvío entrelazado es un método para dividir una vía en tres o más ramales divergentes. Consiste en una disposición de dos desvíos estándar, generalmente uno a la izquierda y otro a la derecha, entrelazados. Las agujas del segundo desvío se ubican entre las agujas y el corazón del primer desvío. Al igual que en otros tipos de desvíos de tres vías, se requiere un corazón adicional.
Wye

Un desvío en Y ( o aguja Y ) tiene extremos que se bifurcan simétricamente en direcciones opuestas. Su nombre proviene de la similitud de su forma con la letra Y. Los desvíos en Y se utilizan generalmente en espacios reducidos. En Norteamérica, también se les conoce como "desvíos equiláteros" o "apartamentos equiláteros". Los desvíos comunes suelen asociarse con velocidades de línea principal, mientras que los desvíos en Y se utilizan generalmente en maniobras de baja velocidad en patios de maniobras.
Una ventaja de los desvíos en Y es que permiten un ángulo de cruce más pronunciado con el mismo radio de curvatura que un desvío común. Esto significa que generan una restricción de velocidad menos severa que la bifurcación de un desvío común, sin necesidad de recurrir a desvíos más costosos con cruce móvil. Por esta razón, a veces se utilizan en una línea principal donde se divide en dos ramales de igual importancia o en los extremos de un tramo de vía única en una línea de doble vía.
Huir

Las agujas de desvío se utilizan para proteger las vías principales de vagones extraviados o descontrolados, o de trenes que no respetan las señales de peligro. En estos casos, los vehículos podrían invadir la vía principal, obstruyéndola y provocando una colisión. Según la situación, las agujas de desvío se denominan agujas de trampa o agujas de retención. Los dispositivos de descarrilamiento son otro aparato que se utiliza con el mismo fin.
Los desvíos de vía se instalan en la propia vía férrea, en las pendientes pronunciadas. Se utilizan para evitar que los trenes descontrolados colisionen con otros que circulan más abajo. En algunos casos, los desvíos de vía desembocan en una zona de arena para detener de forma segura el tren descontrolado, que puede circular a gran velocidad. Los desvíos suelen mantenerse en la posición de descarrilamiento mediante un muelle. Se pueden ajustar para permitir que un tren pase con seguridad cuesta abajo mediante una palanca u otro mecanismo que anule temporalmente la acción del muelle.
Las agujas de seguridad tienen su origen en la época de los trenes de mercancías sin frenos. Dado que estos trenes solían estar compuestos por vagones sin frenos (que dependían exclusivamente de los frenos de la locomotora) o con frenos manuales no acoplados (lo que obligaba a detenerse en la cima de pendientes pronunciadas para que el guarda recorriera el tren y accionara los frenos de cada vagón), carecían de cualquier mecanismo para frenar automáticamente los vagones desbocados. Por lo tanto, las agujas de seguridad eran necesarias para detener la parte trasera de un tren mal acoplado que pudiera separarse al subir una pendiente pronunciada, aunque también detenían los vehículos que se desbocaban por cualquier otro motivo. Ahora que todos los trenes están equipados con frenos (y los acoplamientos rotos son mucho menos frecuentes), las agujas de seguridad están prácticamente obsoletas.
Al igual que las agujas de desvío, las agujas de bloqueo se instalan a la salida de una vía de apartado o donde una línea de mercancías se une a una línea que puede ser utilizada por trenes de pasajeros. A menos que se hayan configurado específicamente para permitir el paso del tráfico a la línea principal, las agujas de bloqueo desviarán cualquier vehículo que se aproxime de la línea principal. Esto puede provocar simplemente el descarrilamiento del vehículo, pero en algunos casos se utiliza un sistema de arrastre de arena, especialmente cuando es probable que el vehículo se descontrole y circule a gran velocidad debido a una pendiente.
Desviadores
Un dispositivo de descarrilamiento funciona deteniendo cualquier vehículo que pase por encima. Existen diferentes tipos de descarriladores, pero en algunos casos consisten en una sola aguja instalada en la vía. Esta aguja se puede accionar para descarrilar cualquier equipo que no deba pasar.
Indicador doble

Los desvíos de doble ancho de vía se utilizan en sistemas de doble ancho de vía . Existen diversos escenarios posibles en cuanto a las rutas que pueden seguir los trenes en cada ancho de vía, incluyendo la separación de ambos o la posibilidad de que un ancho de vía elija entre dos caminos divergentes y el otro no. Debido a la mayor cantidad de vía, los desvíos de doble ancho de vía tienen más agujas y cruces que sus contrapartes de ancho de vía simple. Esto limita aún más la velocidad.
Una configuración similar es el cambio de vía, donde (generalmente) el carril común cambia de lado. Estos no tienen partes móviles; las ruedas de vía más estrecha se guían mediante barandillas de protección al pasar de un carril a otro. El carril más ancho solo encuentra vía continua, por lo que no se ve afectado por el cambio. En las plataformas giratorias de doble ancho de vía, se utiliza una disposición similar para mover la vía de ancho estrecho de un lado a una posición central.
Ferrocarril de cremallera
Los desvíos de los ferrocarriles de cremallera son tan variados como las tecnologías que los componen. Donde el uso de la cremallera es opcional, como en el Zentralbahn de Suiza o el West Coast Wilderness Railway de Tasmania , es común colocar desvíos solo en zonas relativamente planas donde no se necesita la cremallera. En sistemas donde solo se acciona el piñón y las ruedas de los raíles convencionales son tensoras, como el Dolderbahn de Zúrich , el Štrbské Pleso de Eslovaquia y el ferrocarril de cremallera de Schynige Platte , la cremallera debe ser continua a lo largo del desvío. El desvío del Dolderbahn funciona doblando los tres raíles, una operación que se realiza en cada viaje cuando los dos trenes pasan por el centro. El sistema de cremallera del Štrbské Pleso y del Schynige Platte Strub, en cambio, se basa en un complejo conjunto de agujas móviles que ensamblan la cremallera en la dirección de avance y, simultáneamente, despejan los raíles convencionales en la dirección de cruce. En algunos sistemas de cremallera, como el sistema Morgan , donde las locomotoras siempre tienen múltiples piñones motrices, es posible simplificar los desvíos interrumpiendo el carril de cremallera, siempre que la interrupción sea más corta que el espacio entre los piñones motrices de las locomotoras. [ 26 ]
Mesa de transferencia de dos vías

La cremallera Riggenbach no es flexible, a diferencia de los raíles o las barras de cremallera Abt. El primer desvío Riggenbach con muchas partes móviles se construyó en 1875 para el ferrocarril Rorschach–Heiden en Wienacht-Tobel, Suiza. [ 27 ] : 36 Los primeros desvíos en la línea ferroviaria Vitznau–Rigi se introdujeron en 1873 y eran mesas de transferencia de dos vías , con una vía que iba a la derecha y otra a la izquierda. La mesa se puede mover para dar una vía de paso directo ya sea a la izquierda o a la derecha del bucle de adelantamiento. A diferencia de las mesas de transferencia normales, solo se mueven vacías: los trenes solo avanzan cuando la mesa está fija en una de las dos posiciones finales. Las mesas de transferencia en el Rigibahn fueron reemplazadas en 1959–1961 por desvíos, pero el ferrocarril Pilatus y el ferrocarril Mount Washington todavía usan este sistema, porque no se pueden instalar desvíos normales. [ 28 ]
Interruptor giratorio

En la década de 1960, se introdujeron en el ferrocarril Pilatus desvíos rotativos (en alemán: Gleiswender ) con dos vías diferentes para reemplazar las mesas de transferencia de dos vías. El ferrocarril Pilatus utiliza un sistema de cremallera Locher único con ruedas dentadas de funcionamiento horizontal. Esta disposición no permite otros tipos de desvíos. [ 27 ] : 37
Un interruptor rotatorio gira sobre su eje longitudinal para conectar una vía con el conjunto de vías seleccionado. Físicamente, gira 180 grados sobre su eje longitudinal para conectarse a dicho conjunto de vías. Una vez asegurado el interruptor rotatorio, el tren puede continuar su marcha. La alineación del piñón se mantiene en ambas posiciones.
Diamante

Aunque no se trata estrictamente de un desvío, un diamante de agujas es un conjunto de vías activas que se utiliza cuando el ángulo de cruce entre dos vías es demasiado pequeño para un sistema de vías totalmente pasivo: las secciones no guiadas de cada carril se superpondrían. Estos se asemejan vagamente a dos agujas estándar ensambladas muy cerca una de la otra. También suelen utilizar cruces de puntal giratorio en los extremos exteriores para garantizar un soporte completo de las ruedas, al igual que en los desvíos de ángulo pequeño. En Norteamérica se les conoce como diamantes de agujas móviles . En el Reino Unido, donde el ángulo de divergencia es menor que 1 en 8 (medido en el eje central), se encontrará un diamante de agujas en lugar de un diamante pasivo o fijo.
Estos desvíos suelen implementarse para aumentar la velocidad de cruce segura. Las cuchillas abiertas imponen una restricción de velocidad, debido a que el impacto en el cruce puede fracturar el riel cuando ambas ruedas de cada eje golpean los huecos casi simultáneamente. Las cuchillas conmutadas, como se muestra en la fotografía, permiten una velocidad mucho mayor al cruzar el hueco, ya que proporcionan un tramo de riel prácticamente continuo a ambos lados.
El extremo de la aguja del cruce con agujas, a pesar de tener todavía una separación en un carril, resulta menos problemático en este sentido. El carril exterior sigue siendo continuo, el carril de ala (la parte que se desvía después de la separación de la aguja) proporciona una transición gradual, y el carril de tope evita la posibilidad de que se partan las agujas. Esto se puede apreciar en cómo, al examinarlo, el carril de ala presenta una sección pulida más ancha, lo que muestra cómo se transfiere la carga de la rueda a través de la separación.
Punto único

Los desvíos de una sola vía, conocidos como desvíos de lengüeta y de acoplamiento simple, se utilizan a veces en ferrocarriles de carga a baja velocidad en zonas pavimentadas, como en los puertos. En Estados Unidos, están regulados por la disposición 213.135(i) de las Normas de Seguridad de Vías de la Administración Federal de Ferrocarriles.
En los sistemas de tranvía que utilizan rieles ranurados , si las ruedas de ambos lados del vagón están conectadas por un eje rígido, solo se necesita un desvío para dirigirlo a una u otra vía. El desvío se ubicará en el riel interior de la curva del desvío. Cuando un tranvía entra en la curva del desvío, la rueda del lado interior de la curva (el lado derecho del vagón en un giro a la derecha) es arrastrada hacia la curva y, a través del eje, dirige la rueda del lado exterior para que también siga la curva. La rueda exterior se apoya durante un corto tramo en su pestaña que se desliza por la ranura.
Algunos diseños de tranvías de piso bajo utilizan ejes divididos (un semieje independiente para cada rueda del vagón). Estos tranvías no son adecuados para su uso con desvíos de una sola vía, ya que no existe un mecanismo que transfiera la fuerza de las ruedas interiores a las exteriores en los cambios de vía.
Un desvío de un solo punto es más económico de construir, especialmente en vías urbanas, ya que no es necesario conectarlo a un segundo punto de desvío.
Temporario

Cuando se interrumpe una vía de tranvía durante reparaciones, se pueden colocar desvíos temporales sobre la vía existente para permitir que los tranvías crucen a la vía paralela. Estos desvíos se conocen como Kletterweichen o Auflegeweichen en alemán, aiguillages californiens en francés y oplegwissels , klimwissels o Californische wissels en neerlandés. Se pueden soldar y permiten que los tranvías circulen a paso de peatón.
Velocidades en los desvíos
Los desvíos de alta velocidad en los Estados Unidos incluyen: [ 11 ]
- nº 26.5: 60 mph (97 km/h)
- nº 32.7: 80 mph (130 km/h)
Sin embargo, tales especificaciones no son en absoluto universales: en Uganda se especifica una escala de 1:16 para una vía de ancho estándar de 62 mph (100 km/h) . [ 29 ]
Los desvíos en las líneas ferroviarias de alta velocidad tienen un número de cruces mucho mayor que los mencionados anteriormente, combinado con puntas giratorias.
Montaje y transporte

Los desvíos son piezas de infraestructura ferroviaria de gran tamaño que pueden ser demasiado grandes, anchas o pesadas para transportarlas de una sola pieza. Vagones especiales pueden transportar las piezas con una inclinación aproximada de 45° con respecto a la vertical, de modo que se ajusten al gálibo de la estructura . Una vez que llegan todas las piezas, el desvío se ensambla traviesa por traviesa en el lugar de instalación. Se puede realizar un montaje de prueba previo fuera del lugar de instalación para comprobar que todo encaje.
Véase también
- Descarrilamiento de Times Square en 1928 – Descarrilamiento del metro de la ciudad de Nueva York
- Control centralizado del tráfico – Sistema de señalización ferroviaria
- Junta de dilatación § Juntas de dilatación ferroviarias
- Desvío ferroviario con cojinete de brida
- Funicular § Sistemas de desvío para funiculares de dos raíles
- Pista Gauntlet : configuración de superposición para formar una pista estrecha.
- Glosario de términos del transporte ferroviario
- Radio mínimo de curva ferroviaria : concepto en ingeniería ferroviaria
- Monorraíl § Cambio de vía
- Ferrocarril de cremallera § Desvíos
- Plataforma giratoria ferroviaria : dispositivo para girar el material rodante ferroviario.
Referencias
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- ↑ "Especificaciones" . SGR.go.ug. SGR Uganda . Consultado el 25 de agosto de 2023 .
Lecturas adicionales
- Cooper, Basil (febrero de 1984). "Puntas, cerraduras y cerrojos". Rail Enthusiast . Publicaciones Nacionales EMAP. págs. 60–61 . ISSN 0262-561X . OCLC 49957965 .
Enlaces externos
- Cómo funciona un desvío ferroviario en YouTube
- Mecanismos (ingeniería)
- Infraestructura ferroviaria
- Tipos de cruces ferroviarios