Por supuesto, la construcción, mantenimiento y renovación de líneas ferroviarias, estaciones y el resto de la infraestructura, como puentes de paso o túneles, supone la utilización de distintos tipos de materiales, entre ellos la madera, el acero, el concreto premezclado, armado o el concreto lanzado, por mencionar algunos.
Los durmientes de concreto, a los cuales se fijan las vías,
son una de las aplicaciones de este material versátil para la construcción.
Uno de los principales usos está en los durmientes de concreto, como se conocen en la mayor parte de Hispanoamérica, o traviesas de hormigón, el nombre más común en España.
Los diez países con mayor número de kilómetros (km) de vías férreas en el mundo son: Estados Unidos, con alrededor de 293 mil; China, con 131 mil km, y un crecimiento meteórico en el que esperan tener 200 mil en total para 2030 (1); además de Rusia, Canadá, India, Argentina, Alemania, Australia, Brasil y Francia (2).
Aunque Estados Unidos es el país con mayor número de vías férreas, China aventaja con sus líneas de alta velocidad, en las cuales se utilizan durmientes de concreto. Fuente: El País.
México, con sus casi 27 mil km en 2018 (3), se encuentra entre los 20 países con mayor extensión de vías férreas (2). No obstante, en la próxima década se espera que aumente su red, en la cual se utilizarán durmientes de concreto.
Además de los distintos tipos de concreto, se pueden utilizar diferentes aditivos para que el elemento sea más resistente. Da clic en nuestro artículo para saber más: "Fibra para concreto: guía de tipo y usos".
Características de los durmientes de concreto
Los durmientes son aquellos elementos estructurales que se colocan de forma transversal en el balasto sobre el cual se construyen las vías férreas. Su función primordial consiste en distribuir la carga de las ruedas a lo largo de las vías y asegurar su inclinación (4) (5).
Existen distintos tipos de durmientes o traviesas. Los durmientes de concreto suelen ser del tipo monobloque, aunque también pueden bibloque.
Fuente: Ingeniería ferroviaria.
Aunado a soportar el peso de los rieles, los durmientes los mantienen en una adecuada separación. Otras funciones son: 1) el aislamiento eléctrico entre los carriles, cuando aplica y 2) mantener la estabilidad de los rieles en los planos horizontal y vertical; horizontal frente al esfuerzo dinámico del paso de los trenes y vertical, por el esfuerzo estático del peso de los mismos (5).
Aunque pueden hacerse de distintos materiales, entre ellos, de acero, madera o plástico, los durmientes de concreto han ganado terreno en los últimos años y se utilizan en prácticamente todos los ferrocarriles nuevos para las zonas metropolitanas (6). Aunque antiguamente se utilizaba mucho el metal, este uso ha disminuido con el tiempo.
Proceso de fabricación
La elaboración de los durmientes de concreto puede presentar algunas variaciones dependiendo del fabricante, así como de las exigencias regulatorias que existan en el país donde se realiza la construcción. Por ejemplo, la normativa española exige un valor mínimo de resistencia del concreto de 650 kg/cm2 (5), mientras que la mexicana contempla una mínima de 495 kg/cm2 (9).
La fabricación de durmientes de concreto es un proceso que combina tecnología avanzada de máquinas y procesos de automatización, así como personal altamente capacitado.
En PSI Concreto somos expertos en la elaboración de distintos tipos de concreto, según lo requiera tu construcción. Déjanos un mensaje o llámanos para ponernos en contacto y asesorarte en tu proyecto.
Un ejemplo del proceso de fabricación de los durmientes de concreto, tipo monobloque, incluye los siguientes pasos (10):
1. Limpieza de moldes y línea de producción: se hace una desinfección detallada para quitar residuos del proceso anterior en los moldes. En esta fase se utiliza una manguera de aire comprimido para eliminar cualquier elemento ajeno.
2. Preparación de la línea de producción: un sistema de inyectores aplica desmoldante para evitar que el concreto se adhiera al molde metálico en el momento de la fabricación.
3. Colocación de fijaciones y tendido de cables: las fijaciones se ponen en los moldes para unir el riel al durmiente y se colocan los cables para aplicar el esfuerzo de compresión que caracteriza al concreto pretensado.
4. Vaciado y consolidado de concreto: una máquina distribuidora alimenta de concreto a los moldes, operada por un técnico capacitado, mientras que unos vibradores consolidan el concreto para obtener el nivel adecuado.
5. Curado del concreto: se coloca una lona con mucho cuidado para cubrir los durmientes y después se libera vapor que permite acelerar la resistencia del concreto.
6. Relajación y cortado de cables: los cables trasladan su deformación elástica y transmiten sus esfuerzos al concreto, por lo que después se cortan con un aparato especializado.
7. Desmoldado: una máquina se coloca sobre los durmientes de concreto y mediante unos succionadores, extrae los moldes que finalmente se retiran y almacenan.
Por supuesto, estos pasos no son iguales para todos los fabricantes de durmientes de concreto, sin embargo, ilustran con claridad que el proceso es más complejo de lo que el resultado por sí mismo sugeriría e involucra personal calificado y tecnología precisa.
Una de las características principales que se evalúan del concreto es la resistencia. Si quieres saber más, consulta: "Resistencia del concreto con fibras: guía con todo lo que debes saber".
Actualmente, el gobierno federal ha emprendido y/o rescatado proyectos que involucran a la industria ferroviaria.
El más reconocido y ambicioso de este tipo es el Tren Maya, que contempla la construcción de mil 460 km de vías férreas, que atraviesan los estados de Yucatán, Quintana Roo, Campeche, Chiapas y Tabasco, además de la recuperación de otros cientos de kilómetros que ya existían (13).
El Tren Maya comprende distintos tramos, en los cuales se usarán durmientes de concreto casi en su totalidad. Fuente: Gobierno Federal (Informe Técnico).
Para la construcción de estas vías se utilizan durmientes de concreto (13), aunque habrá tramos en los que se use la madera, como las curvas de vía y los puentes elevados, en los cuales no se ocupa el concreto debido a su peso (14).
El Fondo Nacional de Fomento al Turismo (FONATUR) es el encargado del proyecto del Tren Maya, que tiene el apoyo de la Agencia Reguladora del Transporte Ferroviario (ARTF) (15).
Además del Tren Maya, también está en curso el proyecto de tren de pasajeros del Istmo de Tehuantepec, que conectará los puertos de Coatzacoalcos y Veracruz, por donde ya corre una línea de carga (15).
Recientemente, se hizo oficial la reactivación del proyecto del tren México-Querétaro, promovido por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), con una inversión estimada de 51 mil 300 millones de pesos (17). Al contemplar un tren de pasajeros de alta velocidad, los durmientes de concreto serán, probablemente, la opción para completarlo.
Los durmientes de concreto son prácticamente la única opción para trenes modernos de alta velocidad por sus numerosos beneficios.
Asimismo, otros proyectos con inversiones multimillonarias son el Corredor Ferroviario García - Aeropuerto Internacional de Nuevo León, que prevé un tren mixto (de carga y pasajeros) para hacer un recorrido de 62 km.
También está la ampliación en 2021 del ramal Lechería - Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles, que conectaría a la Ciudad de México con el nuevo aeropuerto de Santa Lucía (17). En ambos casos se espera el uso de durmientes de concreto por las características de los trenes.
En PSI Concreto estamos atentos a los distintos proyectos de construcción e infraestructura de inversión pública, privada y mixta que requieran de concreto, como parte de las necesidades de nuestros clientes. Contáctanos para concretar cualquier proyecto y obtener el mejor servicio.
