ES2992484T3 - Métodos inicial y final para la colocación de rieles largos - Google Patents

Abstract

Se describe un método inicial para colocar nuevos carriles largos (22) de una vía férrea (20) por medio de un tren de trabajo (100) que se desplaza en una dirección de marcha (F2), estando previsto el método inicial para ser implementado durante un proceso de sustitución de carriles antiguos (21) de la vía férrea (20), comprendiendo dicho método una fase (B) durante la cual se colocan los nuevos carriles largos (22) y posteriormente se fijan a traviesas (23) de la vía férrea (20) cuando el tren de trabajo se desplaza en dicha dirección de marcha (F2), comprendiendo el método de colocación inicial: una etapa de colocación de al menos una porción de un primero de los nuevos carriles largos (221) sobre las traviesas (23) en al menos un extremo (211') de un carril de unión antiguo (211); una etapa de conexión de extremo a extremo para conectar el extremo (211') del antiguo carril de unión (211) a al menos un extremo (221') del primer nuevo carril largo (221) por medio de al menos un dispositivo de conexión temporal (30); una etapa de soldadura, por ejemplo soldadura por termita, de los respectivos extremos conectados del antiguo carril de unión (211) y del primer nuevo carril largo (221); comprendiendo el método de colocación inicial, antes de la etapa de colocación, una etapa de calentamiento o enfriamiento, para neutralizar a la temperatura de referencia, al menos una porción de extremo (221') del primer nuevo carril largo (221), comprendiendo la porción de extremo el extremo (221') del primer nuevo carril largo (221) al que se requiere conectar el extremo (211') del antiguo carril de unión (211). También se describe un método final para colocar nuevos carriles largos (22) de una vía ferroviaria (20) por medio de un tren de trabajo (100) que se desplaza en una dirección de marcha (F2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos inicial y final para la colocación de rieles largos

Campo técnico de la invención

La invención se refiere, de manera general, al campo técnico de los trenes de trabajo, tales como los trenes de construcción y los de renovación, que consisten en colocar el equipo necesario para la construcción de vías férreas o, en el caso del de renovación, en reemplazar todos o algunos de los materiales que componen las vías, es decir, los rieles y la estructura fija, tal como las traviesas, así como el balasto que asegura la sujeción de la vía en su plataforma, cuando estos materiales se hayan deteriorado.

La invención se refiere más específicamente a un método de colocación inicial de nuevos rieles largos de una vía férrea mediante un tren de trabajo, a un método final de colocación, y a un método para reemplazar los rieles antiguos, ya colocados, de una vía férrea, por nuevos rieles largos, cuyo método se inicia y/o finaliza mediante dichos métodos para la colocación inicial y/o final de nuevos rieles largos.

Técnica anterior

Los constructores o administradores de redes de transporte ferroviario necesitan construir regularmente nuevas vías férreas o rehacer las vías existentes, es decir, reemplazar algunos elementos de los que están compuestas, como los rieles y las traviesas que sostienen los rieles, así como los medios de fijación y otros accesorios. Gran parte de esta necesidad de renovación se debe al desgaste de las vías, pero también puede tratarse de reemplazar modelos antiguos por modelos más recientes, con el fin de permitir un mejor rendimiento.

En casos más completos de renovación, tales operaciones se realizan utilizando un convoy ferroviario, tal como un tren de reemplazo, que comprende una pluralidad de máquinas especializadas para realizar las diferentes operaciones de renovación. Una operación típica de renovación completa de la vía férrea utiliza convoyes ferroviarios especializados que comprenden máquinas capaces de realizar, en secuencia, las siguientes operaciones: desempaquetado, cribado del balasto y retirada de productos de desempaquetado, mediante cintas transportadoras en los vagones destinados a la descarga, o mediante una eyección directa al terraplén, renovación de la vía a reemplazar (rieles y traviesas), balastado y elevación de la vía, nivelación y conformación, soldadura de rieles, liberación de tensiones, nueva nivelación/conformación, ajuste de las banquetas y limpieza de los arcenes. La búsqueda constante de seguridad y aumento de la velocidad de recorrido de los vehículos ferroviarios ha llevado a diseñar rieles denominados “ rieles soldados largos” (“RSL” ) o “barras largas” . En el caso particular del reemplazo de rieles, la operación de renovación consiste en reemplazar los antiguos rieles por nuevos rieles largos, sin interferir con los demás elementos de la vía (plataforma, balasto, traviesas). Por lo general, esta implica la implementación de las siguientes etapas:

- suministrar nuevos rieles del tipo “ RSL” , en forma de “barras largas” (por ejemplo, de 324 metros), fabricados anteriormente en talleres de soldadura situados a cierta distancia del sitio de los trabajos, a partir de rieles básicos (por ejemplo, tres rieles básicos de 108 metros cada uno), procedentes de instalaciones de fabricación de rieles,

- retirada de las fijaciones y seccionamiento de los antiguos rieles,

- retirada de los antiguos rieles,

- colocación y alineación de los nuevos rieles de extremo a extremo, soldadura por termita de los nuevos rieles entre sí, colocados de extremo a extremo, fijación de los nuevos rieles a las traviesas,

- conexión de los nuevos rieles a la línea existente mediante soldadura por termita, liberación de tensiones (aflojamiento de las fijaciones de los nuevos rieles, golpeo y reapriete de las fijaciones), neutralización del riel, si es necesario, mediante un pasador de arrastre de riel, calentamiento con gas u otro método según la temperatura en el momento de la sustitución,

- carga y retirada de los antiguos rieles, y limpieza de la obra.

En una vía equipada con barras “normales” , la dilatación se absorbe en las juntas de los rieles, una holgura regulada con precisión entre dos barras consecutivas que permite una ligera extensión de los rieles. Una vía de este tipo es, por lo tanto, relativamente insensible a las variaciones de temperatura. Este no es el caso de una vía equipada con barras largas o “ RSL” , ya que en este caso no hay juntas entre los rieles que permitan absorber la dilatación. La sujeción del riel a las traviesas y el anclaje de las traviesas en el balasto contrarrestan el libre movimiento de los rieles bajo el efecto de las variaciones de temperatura. Dado que la dilatación del riel se ve frustrada, se compensa con un aumento de las tensiones internas del riel. Cuando la resistencia del balasto ya no es suficiente para contrarrestar las tensiones internas del riel, el riel termina estirándose: como ya no puede estirarse longitudinalmente, lo hace en dirección lateral, creando así una deformación de la geometría de la superestructura de la vía. Estas deformaciones de la vía son obviamente extremadamente peligrosas.

Con el fin de reducir considerablemente los riesgos de rotura de dichos rieles debido al clima frío, o de deformación debido al calor extremo, se conoce la realización de la denominada operación de “ neutralización” de los nuevos rieles. Dicha neutralización permite fijar los rieles en un estado de dilatación dado, ya sea a una temperatura media especificada (por ejemplo, 250C) cuando la neutralización se realiza calentando los rieles, o con un estiramiento de los rieles correspondiente a su dilatación a esta temperatura media cuando la operación de neutralización se lleve a cabo estirando los rieles.

Todas estas operaciones, que se realizan paso a paso, por porción de los rieles, riel tras riel, o barra larga tras barra larga, requieren una cantidad significativa de tiempo, así como una interrupción del servicio. Las mismas operaciones se requieren durante la colocación de una nueva vía, con la excepción, por supuesto, del desmantelamiento de las antiguas fijaciones y la retirada de los antiguos rieles.

Hace tiempo que se conocen soluciones capaces de implementar operaciones de renovación de rieles, que comprenden una etapa de neutralización de los rieles, pero a velocidades relativamente bajas que, de hecho, no son adecuadas para reemplazar rieles colocando rieles soldados largos. Otras soluciones existentes requieren el uso de una pluralidad de diferentes convoyes ferroviarios para que cada uno implemente solo una parte de las operaciones de renovación, lo que resulta caro. Además, estos trabajos de renovación son muy largos y requieren una mayor mano de obra. Finalmente, cuando tales soluciones proponen neutralizar el riel, dicha neutralización resulta inexistente en los extremos de los nuevos rieles conectados a la antigua vía férrea o que se realiza de manera tradicional utilizando medios separados.

Ejemplos de operaciones de renovación de rieles se describen en los documentos WO 2017/017600 A1, WO 2007/118977 A2 y WO 2014/080118 A1.

Descripción de la invención

La invención tiene como objetivo superar todas o algunas de las desventajas de la técnica anterior, al proponer, en particular, una solución que permita implementar un método para reemplazar los antiguos rieles por nuevos rieles largos, que ofrezca el menor tiempo de inactividad posible de la vía férrea, con el fin de reducir la duración de los trabajos y, al mismo tiempo, garantizar la seguridad de la vía férrea colocada, en particular en los extremos de los antiguos rieles que rodean una porción del riel a reemplazar, correspondientes a los extremos de los nuevos rieles conectados a la antigua vía férrea.

Para lograr esto, según un primer aspecto de la invención, se propone un método inicial para la colocación de nuevos rieles largos de una vía férrea por medio de un tren de trabajo que se desplaza en un sentido de recorrido, destinándose el método inicial a implementarse durante un método para reemplazar los antiguos rieles de la vía férrea, del tipo que comprende una fase durante la cual los nuevos rieles largos se colocan y, posteriormente, se fijan a una estructura fija de la vía férrea cuando el tren de trabajo se desplaza en dicho sentido de recorrido, comprendiendo el método inicial de colocación:

- una etapa de colocación de al menos una porción del primero de los nuevos rieles largos sobre la estructura fija en al menos un extremo de un antiguo riel de unión;

- una etapa de conexión temporal de extremo a extremo para conectar el extremo del antiguo riel de unión a, al menos, un extremo del primer riel largo nuevo por medio de al menos un dispositivo de conexión temporal;

- una etapa de conexión permanente, por ejemplo, mediante soldadura, por ejemplo, soldadura por termita, de los dos extremos conectados del antiguo riel de unión y del primer riel largo nuevo;

- antes de la etapa de colocación, una etapa de calentamiento o enfriamiento, para neutralizar hasta la temperatura de referencia, al menos una porción de extremo del primer riel largo nuevo, comprendiendo la porción de extremo el extremo del primer riel largo nuevo al que se requiere conectar el extremo del antiguo riel de unión. Se entiende por “ rieles largos” los rieles también denominados “ rieles soldados largos” (“ RSL”) o “barras largas” . Estos rieles soldados largos se forman a partir de uno o de una pluralidad de rieles básicos de longitud normal, o “barras normales” , soldados entre sí, generalmente en talleres de soldadura a una distancia de la obra, y formando así una sola unidad continua. Por lo tanto, la distinción entre rieles soldados largos y rieles que consisten en barras normales es muy clara en términos de longitud, ya que los rieles soldados largos pueden extenderse varios cientos de metros, o incluso kilómetros. La vía férrea en la presente memoria se refiere tanto a vías colocadas sobre balasto como a vías sin balasto colocadas sobre otros soportes (vías colocadas sobre hormigón, vías colocadas sobre losas, etc.). La estructura fija de la vía férrea puede variar en función y comprender, por ejemplo, dependiendo del tipo de vía férrea, traviesas, losas, una plataforma de hormigón, etc.

Gracias a dicha combinación de características, un método de este tipo permite una conexión entre la antigua vía férrea y la nueva vía férrea, con un nivel de seguridad que se garantiza neutralizando los rieles, antes de fijarlos, de una manera equivalente al resto de la vía, en particular, en este caso, en la porción de extremo del primer riel largo nuevo. Por supuesto, el método inicial de colocación puede implementarse en una línea de rieles de la vía férrea o, de hecho, simultáneamente en las dos líneas paralelas de rieles de la vía férrea.

Según una realización, el método inicial de colocación comprende una etapa de neutralización, preferiblemente mediante calentamiento o enfriamiento, de una porción de extremo del antiguo riel de unión que comprende el extremo del antiguo riel de unión al que se requiere conectar la porción de extremo del primer riel largo nuevo. Según una realización, la etapa de calentamiento o enfriamiento para la neutralización, hasta la temperatura de referencia, de la porción de extremo del primer riel largo nuevo está precedida por la etapa de neutralización, preferiblemente calentando o enfriando, de la porción de extremo del antiguo riel de unión que comprende el extremo del antiguo riel de unión al que se requiere conectar la porción de extremo del primer riel largo nuevo. Según una realización, la etapa de calentamiento o enfriamiento para neutralizar la porción de extremo del antiguo riel de unión se realiza mediante medios de transferencia o aislamiento térmicos, que comprenden preferiblemente una fuente de radiación infrarroja para calentar dicha porción de extremo del antiguo riel de unión hasta la temperatura de referencia.

Según una realización, antes de la etapa de conexión de extremo a extremo del antiguo riel de unión al extremo del primer riel largo nuevo mediante el dispositivo de conexión temporal, se realiza una etapa de corte del antiguo riel de unión, con el fin de formar el extremo del antiguo riel de unión que se va a conectar.

Según una realización, el dispositivo de conexión temporal comprende al menos una eclisa o un pasador de arrastre de riel. Los dispositivos de conexión temporal, como la eclisa o el pasador de arrastre, tienen la función de mantener los extremos de los rieles colindantes, independientemente de las variaciones de temperatura exterior, para garantizar así la perfecta unión de los extremos. Otra función es retener la longitud de referencia del antiguo y del nuevo riel, hasta la etapa de soldadura de los extremos. Dicho dispositivo de conexión temporal se retira una vez que los extremos de los rieles están soldados y una vez que la soldadura se ha enfriado después de un tiempo de enfriamiento predeterminado, generalmente veinte minutos. La conexión permanente, posterior a la conexión temporal, permite que un vehículo ferroviario se desplace a la velocidad normal, mientras que la conexión temporal permite, en el mejor de los casos, desplazarse a una velocidad reducida.

Según una realización, antes o después de la etapa de conexión temporal de extremo a extremo del antiguo riel de unión al extremo del primer riel largo nuevo mediante el dispositivo de conexión temporal, dichos extremos se someten a una etapa de preparación con vistas a la etapa de conexión permanente, por ejemplo, una etapa de mecanizado abrasivo.

Según otro aspecto de la invención, esta se refiere a un método final para colocar nuevos rieles largos de una vía férrea por medio de un tren de trabajo que se desplaza en un sentido de recorrido, destinándose el método final a implementarse durante un método para reemplazar los antiguos rieles de la vía férrea del tipo que comprende una fase durante la cual los nuevos rieles largos se colocan y, posteriormente, se fijan a una estructura fija de la vía férrea cuando el tren de trabajo se desplaza en dicho sentido de recorrido, comprendiendo el método final de colocación:

- una etapa de colocación de al menos una porción del último de los nuevos rieles largos sobre la estructura fija en al menos un extremo de un antiguo riel de unión;

- una etapa de conexión temporal de extremo a extremo para conectar un extremo del último riel largo nuevo a, al menos, el extremo del antiguo riel de unión mediante al menos un dispositivo de conexión temporal;

- una etapa de conexión permanente, por ejemplo, mediante soldadura, por ejemplo, soldadura por termita, de los dos extremos conectados del antiguo riel de unión y del último riel largo nuevo;

- antes de la etapa de colocación, una etapa de calentamiento o enfriamiento, para neutralizar, hasta la temperatura de referencia, al menos una porción de extremo del último riel largo nuevo, comprendiendo la porción de extremo el extremo del último riel largo nuevo al que se requiere conectar un extremo del antiguo riel de unión. Según una realización, el método final de colocación comprende una etapa de neutralización, preferiblemente mediante calentamiento o enfriamiento, de una porción de extremo del antiguo riel de unión que comprende el extremo del antiguo riel de unión al que se requiere conectar la porción de extremo del primer riel largo nuevo. Según una realización, a la etapa de calentamiento o enfriamiento para neutralizar, hasta la temperatura de referencia, la porción de extremo del último riel largo nuevo, le sigue la etapa de neutralización, preferiblemente mediante calentamiento o enfriamiento, comprendiendo la porción de extremo del antiguo riel de unión el extremo del antiguo riel de unión al que se requiere conectar la porción de extremo del último riel largo nuevo.

Las etapas implementadas y los medios utilizados para este método final son similares,mutatis mutandis,al método inicial. Por lo tanto, y de la misma manera que para la porción de extremo del primer carril largo nuevo, un método de este tipo permite una conexión entre la antigua vía férrea y la nueva vía férrea, con un nivel de seguridad que se garantiza neutralizando los rieles, antes de fijarlos, de una manera comparable al resto de la vía, en particular, en este caso, en la región de la porción de extremo del último riel largo nuevo.

Según otro aspecto, la invención también se refiere a un método para reemplazar los rieles antiguos de una vía férrea, del tipo que comprende una fase durante la cual los nuevos rieles largos se colocan y, posteriormente, se fijan a una estructura fija de la vía férrea mediante un tren de trabajo que se desplaza en un sentido de recorrido, el método de renovación caracterizándose porque la fase se inicia mediante el método inicial para la colocación de nuevos rieles largos, tal como se describió anteriormente, y/o se finaliza mediante el método final para la colocación de nuevos rieles largos, tal como se describió anteriormente.

Según una realización, el método de renovación comprende una primera fase durante la cual se descargan nuevos rieles largos a lo largo de la vía férrea, desde un vagón de transporte de un tren de trabajo que se desplaza en un primer sentido de recorrido, y comprende una segunda fase en la que el tren de trabajo se desplaza en un segundo sentido de recorrido opuesto al primer sentido de recorrido, colocándose los nuevos rieles largos y, posteriormente, fijándose a la estructura fija, tal como las traviesas de la vía férrea, durante la segunda fase.

Un método de renovación de este tipo puede implementarse mediante un solo tren de trabajo. Además, las operaciones realizadas se pueden secuenciar de manera optimizada. Ya no es necesario realizar todas las operaciones al mismo tiempo, o de manera secuencial según un solo sentido de recorrido, lo que tendría el efecto de reducir la velocidad de recorrido en la obra, en función de la operación más restrictiva. De hecho, cuando el tren de trabajo implementa todas las operaciones en serie, una sola operación que requiera la inmovilización del tren de trabajo es suficiente para limitar la progresión del trabajo con respecto a las demás operaciones. Se ha observado que proceder de una manera secuencial de este tipo, en dos fases, y distribuir las operaciones de renovación en un sentido de recorrido y luego en el otro sentido de recorrido, reduce el tiempo de los trabajos para una longitud equivalente de rieles reemplazados. Por último, es posible realizar todas estas operaciones durante la misma interrupción temporal del servicio y, al mismo tiempo, minimizar la duración de esta interrupción.

Según una realización, el tren de trabajo comprende vehículos montados sobre juegos de ruedas, por ejemplo, bogies, y la etapa de neutralización mediante calentamiento o enfriamiento para neutralizar, se realiza en una zona del tren de trabajo ubicada aguas arriba del primero de los trenes de ruedas del tren de trabajo, con respecto a los nuevos rieles largos, en relación con el segundo sentido de recorrido.

Según una realización, a la etapa de neutralización por calentamiento o enfriamiento le sigue una etapa de retención y/o corrección de la temperatura de referencia de la porción neutralizada del riel, mediante transferencia o aislamiento térmicos, preferiblemente llevándose a cabo la etapa de retención y/o corrección de la temperatura de referencia en una zona del tren de trabajo ubicada al menos aguas abajo del primero de los trenes de ruedas con respecto a los nuevos rieles largos, en relación con el segundo sentido de recorrido. Preferiblemente, los medios de transferencia o aislamiento térmicos comprenden una fuente de radiación infrarroja. Durante una etapa de retención y/o corrección del estado de referencia, los medios de retención pueden garantizar una corrección de la neutralización, además de dicha etapa de neutralización, para, por ejemplo, aspirar a un estado de referencia que no se habría logrado durante la anterior etapa de neutralización.

Una vez que los nuevos rieles largos estén colocados sobre la estructura fija, una cierta distancia separa la zona de colocación de dichos rieles de una zona de fijación de dichos rieles a la estructura fija. Tal etapa de retención y/o corrección del estado de referencia, por ejemplo, la temperatura de referencia, aguas abajo con respecto al segundo sentido de recorrido y a una distancia de la etapa de neutralización, permite garantizar la fijación de los nuevos rieles largos neutralizados, en particular a una temperatura que se mantenga a la temperatura de referencia. Esto permite reducir aún más los riesgos de que dichos rieles se rompan o de que la vía se deforme en función de las diferencias de calor a las que están expuestos.

El método inicial es una fase inicial o de iniciación de las etapas de colocación de los nuevos rieles largos y de desmantelamiento de los antiguos rieles mediante el tren de trabajo, con el fin de iniciar la renovación, partiendo de esta configuración inicial, de una porción de la vía férrea.

Preferiblemente, la neutralización durante el método inicial de colocación para la porción de extremo del antiguo riel de unión, se realiza mediante todos o algunos de los medios para la retención y/o corrección de la temperatura de referencia.

El método final consiste en una fase final o de finalización de las etapas de colocación de los nuevos rieles largos y de desmantelamiento de los antiguos rieles mediante al tren de trabajo, con el fin de finalizar la renovación de una porción de la vía férrea.

Preferiblemente, la neutralización durante el método final de colocación para la porción de extremo del antiguo riel de unión se realiza mediante todos o algunos de los medios para la retención y/o corrección del estado de referencia.

Breve descripción de las figuras

Otras características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción, con referencia a las figuras adjuntas, donde:

[Figura 1]: es una vista esquemática de un convoy ferroviario que comprende un tren de trabajo según una realización de la invención;

[Figura 2A]: es un detalle esquemático de la Figura 1;

[Figura 2B]: es un detalle esquemático de la Figura 1;

[Figura 2C]: es un detalle esquemático de la Figura 1;

[Figura 2D]: es un detalle esquemático de la Figura 1;

[Figura 3A]: es una vista esquemática del convoy ferroviario, tal como se muestra en la Figura 1, durante una primera fase de un método de renovación según esta realización;

[Figura 3B]: es una vista esquemática del convoy ferroviario, tal como se muestra en la Figura 1, durante una segunda fase de un método de renovación según esta realización;

[Figura 4]: es un detalle esquemático de la Figura 3B;

[Figura 5A]: es una vista esquemática de una etapa de una fase inicial de la segunda fase del método de renovación según esta realización;

[Figura 5B]: es una vista esquemática de una etapa de la fase inicial de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 5A;

[Figura 5C]: es una vista esquemática de una etapa de la fase inicial de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 5B;

[Figura 5D]: es una vista esquemática de una etapa de la fase inicial de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 5C;

[Figura 5E]: es una vista esquemática de una etapa de la fase inicial de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 5D;

[Figura 5F]: es una vista esquemática de una etapa de la fase inicial de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 5E;

[Figura 6A]: es una vista esquemática de una etapa de una fase final de la segunda fase del método de renovación según esta realización;

[Figura 6B]: es una vista esquemática de una etapa de la fase final de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 6A;

[Figura 6C]: es una vista esquemática de una etapa de la fase final de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 6B;

[Figura 6D]: es una vista esquemática de una etapa de la fase final de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 6C;

[Figura 6E]: es una vista esquemática de una etapa de la fase final de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 6D;

[Figura 6F]: es una vista esquemática de una etapa de la fase final de la segunda fase del método de renovación, después de la de la Figura 6E;

[Figura 7]: es un gráfico que ilustra la operación del tren de trabajo según su movimiento a lo largo de la vía férrea. Para mayor claridad, elementos idénticos o similares se identifican mediante signos de referencia idénticos en todas las figuras.

Descripción detallada de una realización

Las Figuras 1, 2A, 2B, 2C y 2D son vistas esquemáticas de un convoy ferroviario 10 que comprende un tren 100 de trabajo según una realización de la invención. El tren 100 de trabajo comprende un motor 1l0 en la parte delantera del tren, seguido, directamente en este caso, de un vagón 120 de transporte acoplado al motor 110. El vagón 120 de transporte está configurado para garantizar el transporte de los nuevos rieles largos 22 para que se transporten en una zona Z0 de trabajos, y preferiblemente también para almacenar los antiguos rieles 21 para retirarlos de esta misma zona Z0 de trabajos, a medida que se colocan los nuevos rieles largos 22. El tren 100 de trabajo comprende un vagón 130 de trabajo acoplado a la parte trasera del vagón 120 de transporte. El vagón 130 de trabajo se ilustra en una variante equipada con tres vehículos 131, 132, 133 de trabajo acoplados sucesivamente, en particular un primer vehículo 131 de trabajos, un segundo vehículo 132 de trabajos y un tercer vehículo 133 de trabajos. Este tiene una composición variable, es decir, su composición de vagones puede variar en algunos puntos, por ejemplo, al entrar a un taller, pero la cual, una vez especificada, generalmente para una obra específica, ya no cambia, excepto al entrar a un taller.

Se observará que los rieles “antiguos” se extienden como los rieles ya colocados, ya existentes sobre una vía a reemplazar, y los nuevos rieles se extienden como los rieles que vienen a reemplazar dichos rieles ya colocados. Estos términos no indican el desgaste o el envejecimiento del riel en sí.

El convoy ferroviario 10 comprende una máquina 140 de soldar que, en este caso, es una máquina ferroviaria que puede acoplarse de forma liberable al final del tren 100 de trabajo, en particular, en este caso, al final del vagón 130 de trabajo, en relación con un primer sentido F1 de recorrido. Tal acoplamiento permite mover un convoy ferroviario hasta la zona Z0 de trabajos. La máquina 140 de soldar está destinada a desacoplarse del tren 100 de trabajo una vez que haya llegado cerca de la zona Z0 de trabajos, como se muestra en la Figura 1, para poder desplazarse independientemente del tren 100 de trabajo, preferiblemente a una distancia del tren 100 de trabajo. Su uso se entenderá mejor tras leer el método de renovación que se describe a continuación.

Las Figuras 3A y 3B son vistas esquemáticas de dicho convoy ferroviario 10, en una primera y una segunda fase A, B, respectivamente, de la renovación de la vía férrea 20; se trata de la renovación de los antiguos rieles 21 de la vía férrea 20 con nuevos rieles largos 22. El método para reemplazar los antiguos rieles 21 de la vía férrea 20 con nuevos rieles largos 22, consiste, en general, en:

- una primera fase A, durante la cual se descargan nuevos rieles largos 22 a lo largo de la vía férrea 20 desde el vagón 120 de transporte del tren 100 de trabajo que se desplaza en un primer sentido F1 de recorrido, y - una segunda fase B, durante la cual el tren de trabajo se desplaza en sentido inverso, es decir, en un segundo sentido F2 de recorrido, opuesto al primer sentido F1 de recorrido, y durante la cual los nuevos rieles largos 22 se colocan y, posteriormente, se fijan sobre una estructura fija 23 de la vía férrea 20, en este caso, traviesas 23. En otras palabras, el tren 100 de trabajo se mueve sobre la vía férrea 20 en dos fases, de ida A y de vuelta B, durante las cuales implementa diferentes etapas, permitiendo la combinación de estas dos fases A y B garantizar la renovación de la vía férrea 20.

Durante la primera fase A, los nuevos rieles largos 22 se descargan sucesivamente a lo largo de la vía férrea 20, desde el vagón 120 de transporte del tren 100 de trabajo, mientras que el tren de trabajo avanza según el primer sentido F1 de recorrido, arrastrado por el motor 110. El motor 110 puede proporcionar selectivamente, o no, una ayuda de tracción para el tren 100 de trabajo, que está equipado con su propio sistema de avance, en particular mediante trenes de ruedas motrices distribuidas. Por lo tanto, la entrega a la obra puede realizarse según dos variantes: utilizando una máquina autopropulsada específica para el tren de trabajo, o remolcándola con una locomotora. En la obra, la máquina autopropulsada también puede ser asistida por la tracción proporcionada por la locomotora.

Dependiendo de la configuración deseada, estos nuevos rieles largos 22 pueden descargarse fuera de la vía férrea 20, a lo largo de los rieles antiguos 21 a reemplazar, o en el centro de la vía férrea 20. Una vez finalizada la primera fase A, esto da como resultado una alineación de los nuevos rieles largos a colocar, dispuestos sucesivamente a lo largo de la vía férrea 20 y en las proximidades de la misma. Antes de descargar los nuevos rieles largos, preferiblemente mediante uno de los vehículos del vagón 130 de trabajo, se implementa una etapa de colocación en el suelo de soportes, tales como soportes de rodillos, de modo que los nuevos rieles largos descansen en el suelo sobre estos soportes de rodillos, y no directamente sobre el suelo o el balasto. La estación 107' configurada para garantizar la colocación o el posicionamiento de los soportes de rodillos se ubica aguas arriba de la de la descarga de los nuevos rieles largos 22, con referencia a dicho primer sentido F1 de recorrido. En este ejemplo, la estación 107' de trabajo que garantiza la colocación de los soportes de los rodillos es utilizado por el primer vehículo 131 del vagón de trabajo, frente al segundo vehículo 132 en cuya región está asegurada la descarga, con referencia a dicho primer sentido F1 de recorrido.

Paralelamente a esta operación de descarga de los nuevos rieles largos 22 a lo largo de la vía férrea 20, todavía durante la primera fase A, cada uno de los extremos de los nuevos rieles largos 22 descargados se somete a una etapa de preparación con vistas a una etapa de conexión permanente, por ejemplo, de soldadura. Tal etapa de preparación comprende, por ejemplo, una etapa de mecanizado abrasivo. Dicha etapa de preparación para la soldadura se implementa mediante una estación 116 de preparación de soldadura soportada por la máquina 140 de soldar. En este ejemplo, dicha máquina 140 de soldar es una máquina ferroviaria. En configuraciones particulares, la máquina de soldar también podría ser un camión de soldadura para ferrocarriles o una excavadora por raíl-carretera para soldar vías férreas. La máquina 140 de soldar se desplaza independientemente del tren 100 de trabajo y en el primer sentido F1 de recorrido, detrás de él. Por lo tanto, durante la primera fase A, la máquina 140 de soldar se desplaza generalmente en el mismo sentido F1 que el tren 100 de trabajo, a una distancia d detrás de él, siendo variable dicha distancia durante la primera fase A. De esta manera, mientras el tren 100 de trabajo avanza a una velocidad prácticamente continua y homogénea para descargar los nuevos rieles largos 22, con algunos breves descansos para guiar los nuevos rieles largos 22 hacia una zona de colocación del tren, marcando dichos descansos las etapas A3 en el avance del trabajo (véase la Figura 7), la máquina 140 de soldar avanza a una velocidad diferente y de manera secuencial, alternando fases estáticas, durante la preparación para la soldadura de los extremos de los nuevos rieles largos 22, y fases dinámicas en donde avanza a lo largo de la vía férrea 20, con el fin de llegar al siguiente extremo, y así sucesivamente.

Durante la segunda fase B, el tren de trabajo se mueve según un segundo sentido F2 de recorrido opuesto al primer sentido F1 de recorrido, recorriendo así el camino inverso. El convoy ferroviario 10, que comprende, sucesivamente, desde la parte delantera hasta la trasera con respecto al primer sentido F1 de recorrido, la locomotora 110 (que es opcional si no se utiliza como ayuda a la tracción durante el trabajo), luego el vagón 120 de transporte y el vagón 130 de trabajo circulan, entonces, en orden inverso; el vagón 130 de trabajo se coloca en la parte delantera del tren 100 de trabajo, con referencia a este segundo sentido F2 de recorrido. La máquina 140 de soldar, que se desplazó de forma independiente y a una distancia detrás del tren de trabajo durante la primera fase A, todavía se desplaza de forma independiente y a una distancia del tren 100 de trabajo durante la segunda fase B, pero esta vez delante de él, con referencia a dicho segundo sentido F2 de recorrido.

Se implementa una pluralidad de operaciones de manera sustancialmente simultánea durante dicha segunda fase B.

Los antiguos rieles 21 de la porción de vía férrea a renovar son desmantelados por el tren 100 de trabajo y, a continuación, preferiblemente se cargan en el vagón 120 de transporte del tren 100 de trabajo. Los antiguos rieles 21 se acoplan a intervalos regulares mientras se cargan en el vagón 120 de transporte del tren 100 de trabajo, con el fin de almacenarlos en una pluralidad de secciones separadas de los antiguos rieles 21. De esta manera, el vagón 120 de transporte puede usarse para almacenar tanto los nuevos rieles largos 22 como los rieles antiguos 21. Otra posible alternativa es que los antiguos rieles 21 se muevan a lo largo de la vía férrea 20 desde la propia vía férrea 20, en particular desde su ubicación en las traviesas 23. El vagón 120 de transporte está provisto de un equipo 121 de manipulación, tal como un marco de manipulación, que permite garantizar un cierto número de operaciones, tal como el corte de los antiguos rieles 21, o el agarre de los rieles 21, 22, etc. Alternativamente, o además, estas operaciones también pueden realizarse total o parcialmente de forma manual. La trayectoria de carga de los antiguos rieles 21 sigue preferentemente el recorrido inverso al de la descarga de los nuevos rieles 22. De esta manera, se limita la multiplicación de equipos, en particular en el segundo vehículo 132 del vagón 130 de trabajo.

La máquina 140 de soldar, que, por lo tanto, se desplaza durante dicha segunda fase, por delante del tren 100 de trabajo y en el mismo sentido F2 de recorrido que el tren de trabajo, comprende medios 115 de soldadura y, a su vez, lleva a cabo operaciones de soldadura, preferentemente soldadura eléctrica, de los nuevos rieles largos 22, de extremo a extremo. La máquina 140 de soldar opera a una distancia suficiente del tren 100 de trabajo para permitir el enfriamiento de la soldadura eléctrica antes de la colocación del nuevo riel largo 22. De este modo, se puede garantizar un tiempo de enfriamiento del orden de, por ejemplo, 20 minutos.

La colocación de los nuevos rieles largos 22 en las traviesas 23 de la vía férrea 20 está asegurada por el tren 100 de trabajo en una zona Z1 de colocación ubicada aguas abajo de la máquina 140 de soldar. Esta operación de colocación consiste, en particular, pero no exclusivamente, en mover los nuevos rieles largos 22 dispuestos a lo largo de la vía férrea 20, con el fin de instalarlos en las traviesas 23, en el mismo lugar en donde los antiguos rieles 21 previamente se desmantelan, teniendo lugar dicho desmantelamiento en una zona Z6 de desmantelamiento que está aguas arriba con respecto a la zona Z1 de colocación. El desmantelamiento de los antiguos rieles 21 y la colocación de los nuevos rieles largos 22 se llevan a cabo en paralelo y, por lo tanto, avanzan de manera sincronizada. El mismo vehículo 132 del vagón 130 de trabajo implementa principalmente las etapas de desmantelamiento y colocación, de modo que las zonas Z1 de colocación y Z6 de desmantelamiento estén ubicadas perpendicularmente al mismo vehículo 132 del vagón 130 de trabajo, implementándose dichas etapas por el mismo segundo vehículo 132. De esta manera, la discontinuidad de la vía férrea 20 provocada por el desmantelamiento de los antiguos rieles 21 y la colocación de los nuevos rieles largos 22 la atraviesa el mismo vehículo 132, llevado por un tren de ruedas, como un bogie 101 aguas arriba con respecto al segundo sentido F2 de recorrido, que se mueve sobre los antiguos rieles 21, y un tren de ruedas, como un bogie 101 aguas abajo, que se mueve sobre los nuevos rieles largos 22 posicionados sobre las traviesas 23. Dicho bogie 101 aguas abajo del vehículo 132 que implementa estas dos etapas constituye el primero de los bogies 101 del tren 100 de trabajo con respecto a los nuevos rieles largos 22, en relación con el segundo sentido F2 de recorrido.

Se implementa una etapa de neutralización, en porciones 22 de los nuevos rieles largos 24, mediante calentamiento o enfriamiento hasta una temperatura de referencia, con el fin de permitir la fijación de los rieles en un estado de dilatación de referencia determinado. Durante dicha etapa de neutralización, ubicada en una zona Z2 (véase la Figura 4), cada una de las porciones 24 de los nuevos rieles largos 22 se calienta o enfría hasta la temperatura de referencia, mediante los principales medios 111 de neutralización ubicados en la misma zona Z2 antes de colocarlas sobre las traviesas 23 de la vía férrea 20. Los principales medios 111 de neutralización comprenden preferiblemente un medio de calentamiento, tal como un medio de calentamiento por inducción. Preferiblemente, los principales medios 111 de neutralización comprenden medios de enfriamiento, por ejemplo, equipos para proyectar un flujo de líquido, tal como agua, o un flujo de gas, idealmente aire, opcionalmente comprimido, hielo seco, etc.

Dicha zona Z2 de neutralización está ubicada aguas arriba del primero de los trenes de ruedas, en particular, en este caso, bogies 101, del tren de 100 trabajo con respecto a los nuevos rieles largos 22, en relación con el segundo sentido F2 de recorrido.

Con el fin de evitar una diferencia de temperatura demasiado significativa entre la temperatura de referencia y la temperatura de los rieles en el momento de su fijación a las traviesas 23, a la etapa de neutralización del calentamiento o enfriamiento le sigue una etapa de retención y/o corrección de la temperatura de referencia de la porción neutralizada del riel 24, mediante transferencia o aislamiento térmicos. Preferiblemente, los medios de transferencia o aislamiento térmicos comprenden una fuente de radiación infrarroja.

Dicha etapa de retención y/o corrección de la temperatura de referencia se lleva a cabo en una zona Z3 del tren 100 de trabajo ubicada al menos aguas abajo de la zona Z2 de neutralización y aguas abajo del primero de los bogies 101 con respecto a los nuevos rieles largos 22, en relación con el segundo sentido F2 de recorrido. En una variante mostrada en la Figura 4, dicha zona Z3 continúa aguas abajo del segundo bogie con respecto a los nuevos rieles. Los nuevos rieles largos 22 se fijan entonces a las traviesas 23 mediante fijaciones en una zona Z4 del tren 100 de trabajo ubicada directamente aguas abajo de la zona Z3 del tren de trabajo en la que se realiza la etapa de retención y/o corrección de la temperatura de referencia. Dicha etapa de retención y/o corrección del estado de referencia, es decir, la temperatura de referencia, se implementa mediante al menos los medios 113 para la retención y/o corrección de la temperatura de referencia, ubicados en dicha misma zona Z3.

Por supuesto, se puede implementar una etapa adicional de retención y/o corrección de la temperatura de referencia de la porción neutralizada 24 del riel mediante transferencia de calor o aislamiento en otra zona Z5 para la retención y/o corrección de la temperatura de referencia aguas arriba, por ejemplo, mediante medios 112 adicionales de retención y/o corrección de la temperatura de referencia, aguas arriba de los primeros bogies 101 con respecto a los nuevos rieles largos 22 y aguas abajo de la zona Z2 de neutralización (véase la Figura 4). De hecho, una distancia significativa separa los principales medios 111 de neutralización del primero de los bogies 101 con respecto a los nuevos rieles largos 22, aproximadamente 8 m en esta realización, lo que justifica el interés por dicho dispositivo adicional para la retención y/o corrección 112 de la temperatura de referencia aguas arriba. Por supuesto, se pueden utilizar otros medios de retención adicionales de la temperatura de referencia, tales como medios 114 de retención y/o corrección adicionales de la temperatura de referencia, que se ubican entre los medios 113 y 112, en la región del primer y segundo bogies 101 con respecto a los nuevos rieles largos 22; el primero de los bogies 101 con respecto a los nuevos rieles largos 22 formando el bogie aguas abajo del segundo vehículo 132, y el segundo de los bogies 101 con respecto a los nuevos rieles largos 22 formando el bogie aguas arriba del primer vehículo 131 que lo precede con referencia al segundo sentido F2 de recorrido.

Idealmente, la etapa de retención y/o corrección del estado de referencia se implementa en toda la porción del riel ubicada entre su neutralización y su fijación, fijándose las fijaciones directamente aguas abajo de la retención y/o la corrección al estado de referencia. En la práctica, debido a la presencia de algún equipo o estación de trabajo necesarios, por ejemplo, para colocar las fijaciones 107 antes de su fijación (tornillos y/o clips) por parte de una estación 108 de trabajo, se garantizará que la distancia que separa una zona Z4 del tren de trabajo en la que se realiza la etapa de fijación del nuevo riel largo, de la zona Z3 del tren de trabajo en la que se realiza la etapa de retención y/o corrección del estado de referencia, es decir, menos de 7 m.

Durante dicha segunda fase B, se deben implementar las fases inicial y final con el fin de iniciar y finalizar la colocación de los nuevos rieles largos 22, al mismo tiempo que el desmantelamiento de los antiguos rieles 21 con respecto a la vía férrea preexistente a la que debe garantizarse su conexión.

Para lograrlo, la segunda fase B comprende una fase inicial, ilustrada en detalle en las Figuras 5A, 5B, 5C, 5D, 5E y 5F. En estas figuras, solo se ilustran los vehículos primero 131 y segundo 132 del vagón 130 de trabajo, en aras de simplificar las vistas. En una configuración inicial, los antiguos rieles 21 se extienden de forma continua y se fijan a las traviesas 23 mediante fijaciones (no mostradas), mientras que los nuevos rieles largos 22 se colocan a lo largo de la vía férrea (véase la Figura 5A). La fase inicial corresponde a la iniciación de las etapas de colocar los nuevos rieles largos 22 y desmantelar los antiguos rieles 21 mediante el tren 100 de trabajo, con el fin de iniciar la renovación, partiendo de esta configuración inicial. Dicha fase inicial comprende en particular, pero no exclusivamente, las siguientes etapas, preferiblemente para cada uno de los dos rieles paralelos en la misma región de la vía férrea 20:

- una etapa de desmantelamiento de las fijaciones que fijan los antiguos rieles cerca y aguas abajo de los rieles a reemplazar, es decir, en una porción ubicada aguas abajo de un extremo 211' de un antiguo riel 211 de unión al que se debe conectar una porción 221' de extremo de un primero de los nuevos rieles largos 221, con respecto al segundo sentido F2 de recorrido (véase la Figura 5B): dicha etapa de desmantelamiento de los amarres se implementa mediante un medio 102 de desmantelamiento preferiblemente ubicado en la región del tercer vehículo 133 aguas arriba del vagón 130 de trabajo en dicho sentido F2 de recorrido cuando se utilice o pueda implementarse, también aguas arriba del vehículo 132 que implementa la etapa de neutralización;

- una etapa de calentamiento o enfriamiento para neutralizar la porción 211' de extremo del antiguo riel 211 de unión aguas abajo del extremo 211' a la que debe conectarse la porción 221' de extremo del primer riel largo nuevo 221, con respecto al segundo sentido F2 de recorrido (véase la Figura 5B), comprendiendo la porción 211' de extremo el extremo 211' del antiguo riel 211 de unión al que la porción 221' de extremo del primer riel largo nuevo tiene que conectarse: dicha etapa de calentamiento o enfriamiento se implementa preferiblemente mediante los medios 113, 114, 112 para la retención y/o corrección de la temperatura de referencia, en lugar de mediante los medios 111 neutralizantes de calentamiento o enfriamiento. Dichos medios de transferencia o aislamiento térmicos son soportados en parte (112) por el segundo vehículo 132 acoplado en la parte delantera del primer vehículo 131, y ubicado aguas abajo del vagón 130 de trabajo en dicho sentido F2 de recorrido;

- una etapa de corte del antiguo riel 21, en particular el antiguo riel 211 de unión (véase la Figura 5C), creando así una discontinuidad de la vía férrea 20 en una posición en donde el vehículo 132 atraviesa la discontinuidad de la vía férrea 20 realizando el calentamiento o el enfriamiento neutralizantes, el desmantelamiento de los antiguos rieles 21 y la colocación de los nuevos rieles largos 22 a medida que el tren se desplaza en el sentido F2 del recorrido;

- una etapa de calentamiento o enfriamiento para neutralizar la porción 221’ de extremo del primer riel largo nuevo 221, que comprende el extremo 221 ’ al que se debe conectar el extremo 211 ’ del antiguo riel 211 de unión; - después de la colocación de al menos una porción de al menos el primer nuevo riel largo 221 sobre las traviesas 23 en el extremo 211' del antiguo riel 211 de unión, una etapa de conexión temporal de extremo a extremo del extremo 211' del antiguo riel 211 de unión al extremo 221' del primer riel largo nuevo 221 mediante un dispositivo 30 de conexión temporal, tal como una eclisa o un pasador de arrastre de riel (véase la Figura 5D), garantizando el paso de los bogies 101, y permitiendo mantener una posición de extremo a extremo e idealmente neutra, a pesar de las posibles variaciones de temperatura exterior;

- cuando el tren 100 de trabajo haya pasado por el dispositivo 30 de conexión temporal, una etapa de conexión permanente, por ejemplo, la de soldadura, preferiblemente la de soldadura por termita, de los dos extremos conectados 211', 221', seguida de una etapa de retirada del dispositivo 30 de conexión temporal.

En una configuración particular, el calentamiento o el enfriamiento de la porción 211' de extremo del antiguo riel 211 de unión aguas arriba de su extremo 211' antes del corte del riel puede garantizarse mediante al menos un medio 111 neutralizante de calentamiento o enfriamiento, y/o mediante todos o algunos de los medios 112, 113, 114 para la retención y/o corrección de la temperatura de referencia. En este último caso, los medios 111 neutralizantes de calentamiento o enfriamiento pueden activarse preferiblemente solo desde la etapa de neutralización de la porción 221' de extremo del primero de los nuevos rieles largos 221 hasta la temperatura de referencia. La ventaja de usar solo todos o algunos de los medios 112, 113, 114 para la retención y/o corrección de la temperatura de referencia, es que, en esta ubicación, los antiguos rieles 211 de unión se colocan sobre las traviesas 23, y el uso de medios 111 de neutralización, tal como el calentamiento por inducción, podría dañar las fijaciones de los rieles antiguos que, al igual que los rieles, también son de metal. El calentamiento para la retención y/o la corrección 112, 113, 114 es menos potente que el calentamiento 111 por inducción, y evita dañar las fijaciones. Esto es más fácil de implementar que utilizar un medio de variación de potencia para los medios 111 de neutralización, en particular los medios de calentamiento por inducción, lo que haría que el equipo fuera más caro y más complejo. El calentamiento o enfriamiento de la porción 211' de extremo del antiguo riel 211 de unión, preferiblemente se lleva a cabo en una distancia mayor que la zona en la que se desmantelan las fijaciones (véase la Figura 5B).

La segunda fase B también comprende una fase final, correspondiente a la finalización de las etapas de colocación de los nuevos rieles largos 22 y el desmantelamiento de los antiguos rieles 21 mediante el tren 100 de trabajo, con el fin de finalizar la renovación. Dicha fase final se ilustra en detalle en las Figuras 6A, 6B, 6C, 6D, 6E y 6F, y comprende en particular, pero no exclusivamente, las siguientes etapas, preferiblemente para cada uno de los dos rieles paralelos en la misma región de la vía férrea 20:

- una etapa de calentamiento o enfriamiento para neutralizar, hasta la temperatura de referencia, una porción 222' de extremo de un último de los rieles largos nuevos 222, comprendiendo la porción de extremo el extremo 222' del último riel largo nuevo 222 al que debe conectarse la antigua vía férrea 20 (véase la Figura 6B);

- una etapa de corte del antiguo riel 21, que define un extremo 212' de un antiguo riel 212 de unión (véase la Figura 6C);

- una etapa de conexión temporal de extremo a extremo del extremo 222' del último riel largo nuevo 222 al extremo 212' del antiguo riel 212 de unión correspondiente, mediante al menos un dispositivo 30 de conexión temporal, tal como una eclisa o un pasador de arrastre de riel (consulte la Figura 6D), que permite que los rieles o se estiren libremente, pero no se retraigan en caso de uso de calentamiento, o se retraigan libremente, pero no se estiren en caso de uso de enfriamiento, y para mantener así una posición neutral a pesar de las posibles variaciones de temperatura exterior;

- una etapa de calentamiento o enfriamiento para neutralizar una porción 212' de extremo del antiguo riel 212 de unión, ubicada aguas arriba del extremo 212' del mismo al que debe conectarse la porción 222' de extremo del último riel largo nuevo 222, con respecto al segundo sentido F2 de recorrido (véase la Figura 6D), la porción 212' de extremo del antiguo riel 212 de unión comprendiendo el extremo 212' del antiguo riel de unión al que debe conectarse la porción de extremo del último riel largo nuevo 222: dicha etapa de calentamiento o enfriamiento se implementa preferiblemente mediante los medios 113, 114, 112 para la retención y/o corrección de la temperatura de referencia, en lugar de mediante los medios 111 neutralizantes de calentamiento o enfriamiento, el calentamiento o enfriamiento de la porción 212' de extremo del antiguo riel 212 de unión realizándose preferiblemente a una distancia mayor que la zona en la que se desmantelan los amarres (véase la Figura 6E);

- cuando el tren 100 de trabajo ha pasado por el dispositivo 30 de conexión temporal, una etapa de conexión permanente, por ejemplo, de soldadura, por ejemplo, de soldadura por termita, de los dos extremos conectados 212', 222', seguida de una etapa de retirada del dispositivo 30 de conexión temporal.

Durante todo el avance del tren 130 de trabajo, según el segundo sentido F2 de recorrido:

- una estación 102 de trabajo dispuesta sobre una parte delantera del vagón 130 de trabajo, en este caso, aguas arriba del tercer vehículo 133 en el sentido F2 de recorrido, está configurada para retirar las fijaciones de los rieles que los sujetan a las traviesas 23, de modo que una porción P1 desconectada de la vía férrea 20 ya no quede fijada por las fijaciones;

- una estación 103 de trabajo, soportada por el tercer vehículo 133 y dispuesta aguas abajo de la estación 102 de trabajo para retirar las fijaciones, está configurada para recoger las fijaciones retiradas;

- una estación 104 de trabajo, soportada por el segundo vehículo 132 y dispuesta aguas abajo de la estación 103 de trabajo para recoger las fijaciones, está configurada para desmantelar las antiguas almohadillas de amarre, generalmente hechas de goma, que se ubican entre la traviesa y la parte inferior del riel, teniendo dichas almohadillas de amarre la función de amortiguar parte de las vibraciones, y permitir el progreso longitudinal del riel sin dañar la traviesa 23;

- una estación 105 de trabajo, soportada por el segundo vehículo 132 y dispuesta aguas abajo de la estación 104 de trabajo, para desmantelar las antiguas almohadillas de apoyo y aguas arriba de los medios 111 de neutralización, está configurada para depositar nuevas almohadillas de apoyo en las traviesas 23 sobre las que descansarán los nuevos rieles largos 22;

- una estación 106 de trabajo, soportada por el primer vehículo 131 y dispuesta aguas abajo de los medios 113 para la retención y/o corrección de la temperatura de referencia, ubicada en la región de la zona Z3, está configurada para recoger las antiguas almohadillas de apoyo desmanteladas por la estación 104 de trabajo;

- una estación 107 de trabajo, soportada por el primer vehículo 131 y dispuesta aguas abajo de la estación 106 de trabajo, para recoger las antiguas almohadillas de apoyo, configurada para colocar las fijaciones; y

- una estación 108 de trabajo, soportada por el primer vehículo 131 y dispuesta aguas abajo de la estación 107 de trabajo, para colocar las fijaciones, configurada para fijar las fijaciones de los rieles y, por lo tanto, fijar dichos rieles a las traviesas 23, de modo que una porción unida P2 de la vía férrea 20 quede bloqueada por las fijaciones. De esta manera, un nuevo riel se neutraliza en un estado separado. Por supuesto, estas estaciones de trabajo se pueden desplazar sustancialmente. Como se ha descrito, en una configuración que comprende un tercer vagón 133, es este vagón 133 el que puede garantizar la retirada de las fijaciones de los rieles. A continuación, se implementa preferiblemente una etapa de recogida de las fijaciones directamente después de su retirada. Los nuevos rieles largos 22 se unen, a su vez, o utilizando fijaciones nuevas o utilizando fijaciones antiguas previamente retiradas y luego recogidas, con el fin de garantizar el reciclaje de las fijaciones si su estado lo permite.

Se observará que por “estación de trabajo” , se entiende cualquier estación de trabajo que permita recibir personas para realizar operaciones manuales, y/o cualquier equipo destinado a realizar estas operaciones de manera automática o semiautomática.

Además, durante dicha segunda fase B, la retirada de las fijaciones y, por lo tanto, el posterior bloqueo de las fijaciones, se implementa partiendo de una porción aguas abajo en el extremo 211' del antiguo riel 211 de unión que comprende el extremo 211' al que debe conectarse el extremo 221' del primer nuevo riel largo 221, y se extiende hasta una porción aguas arriba en el extremo 212' del antiguo riel 212 de unión, que comprende el extremo 212' al que debe conectarse el extremo 222' del último riel largo nuevo 222, con referencia al segundo sentido F2 de recorrido. De esta manera, la colocación de los nuevos rieles largos se lleva a cabo a una temperatura de referencia, dicha colocación siguiéndose de operaciones destinadas a fijarlos posteriormente según la temperatura de referencia predeterminada.

La Figura 7 es un gráfico que ilustra la operación del convoy ferroviario 10, en particular su avance a lo largo de la vía férrea 20, mostrando el eje de abscisas el avance temporal durante el trabajo, y mostrando el eje de ordenadas la posición con respecto a la vía férrea 20. Una primera curva C100, en este caso, la curva superior, corresponde al avance del tren 100 de trabajo, y una segunda curva C140, por debajo de la curva C100, corresponde al avance del vehículo ferroviario 140 que se desplaza de forma independiente y a una distancia d del tren 100 de trabajo.

Durante la primera fase A, el tren 100 de trabajo se mueve desde una posición inicial X0 hasta una posición final X1, a lo largo de la vía férrea 20. Durante este movimiento en el primer sentido F1 de recorrido, el tren 100 de trabajo alterna las etapas dinámicas A1, de descarga de nuevos rieles largos 22 a lo largo de la vía férrea 20, y las etapas estáticas A3, marcando las etapas durante las cuales cada nuevo riel largo se introduce en túneles guía para el tren de trabajo, con el fin de garantizar la descarga correcta de estos nuevos rieles largos 22 a lo largo de la vía férrea 20.

Paralelamente al avance del tren 100 de trabajo, el vehículo ferroviario 140 avanza por etapas, alternando las etapas estáticas A2 de preparación para la soldadura, y las etapas dinámicas A4 de movimiento desde un extremo colindante de dos nuevos rieles largos a otro extremo colindante, en el primer sentido F1 de recorrido.

Tras la primera fase A, continúa la segunda fase B, durante la cual el tren 100 de trabajo se mueve desde la posición final X1 hasta la posición inicial X0, a lo largo de la vía férrea 20. Durante este movimiento en el segundo sentido F2 de recorrido, el tren 100 de trabajo alterna entre las etapas dinámicas B3 de carga de los antiguos rieles 21 en el vagón 120 de transporte, y las etapas estáticas B5 que marcan las etapas durante las cuales el antiguo riel 21 se corta durante su carga, de modo que puede almacenarse en una pluralidad de secciones básicas en el vagón 120 de transporte.

En una realización de este tipo, las pruebas han demostrado que el tren 100 de trabajo podría avanzar a una velocidad de 2500 m/h durante la primera fase A, y a una velocidad de 600 m/h durante la segunda fase B, al tiempo que es capaz de avanzar según radios de trabajo de 250 m y con pendientes del 40 %. Tal método según la invención, también ofrece la ventaja de poder implementarse, si es necesario, dejando libres posibles vías férreas adyacentes por las que, por lo tanto, se puede circular con total seguridad.

Paralelamente al avance del tren 100 de trabajo durante dicha segunda fase B, el vehículo ferroviario 140 avanza en etapas, alternando las etapas B2 de soldadura y las etapas B4 de movimiento desde un extremo colindante de dos nuevos rieles largos a otro, en el segundo sentido F2 de recorrido. Las etapas B6 y B7 marcan un movimiento de la máquina 140 de soldar y del tren 100 de trabajo, respectivamente, en la continuación de su avance y más allá de la posición inicial X0, con el fin de garantizar la soldadura entre los dos extremos conectados 212', 222' al final del trabajo. Las fases iniciales B1 (Figuras 5A a 5F) y las fases finales B4 (Figuras 6A a 6F) de la segunda fase B se indican por etapas, lo que es una simplificación dada la muy baja velocidad de movimiento del tren 100 de trabajo durante estas dos fases A y B. Además, dicho método permite implementar, de manera fácil y relativamente rápida, las operaciones de soldadura eléctrica de los rieles RSL, el desmantelamiento y el montaje de nuevo de las fijaciones de los rieles, y la neutralización de los rieles.

Por supuesto, la invención se ha descrito anteriormente a modo de ejemplo. Se entiende que un experto en la técnica es capaz de implementar diferentes variantes de la invención sin apartarse en modo alguno del alcance de la invención.

Por ejemplo, la composición del tren de trabajo puede ser diferente. El vagón de trabajo puede comprender solo dos vagones, como se muestra en las Figuras 5 y 6, o tres vagones, como se muestra en las Figuras 1, 2, 3 y 4. Más precisamente, es posible configurar el tren de trabajo para que opere sin el tercer vehículo 133 de trabajo del vagón 130 de trabajo. En tal configuración, las fijaciones de la antigua vía podrían desmantelarse con herramientas manuales, aguas arriba del convoy ferroviario, con referencia al segundo sentido F2 de recorrido.

Además, los rieles se pueden reemplazar en paralelo, de dos en dos, para reemplazar toda la vía férrea durante las operaciones, y/o sucesivamente a lo largo de un solo lado de la vía férrea, para reemplazar los rieles de una sola línea. De hecho, se puede prever que solo se reemplacen rieles sucesivos de un solo lado de la vía férrea, lo que puede ser de interés en tramos de vía férrea, tal como los tramos curvos. En otras palabras, los métodos inicial y/o final de colocación pueden implementarse, como para la renovación, en una línea de rieles de la vía férrea o, de hecho, simultáneamente en las dos líneas paralelas de rieles de la vía férrea.

En una configuración alternativa o adicional, la neutralización puede lograrse de otra manera que no sea mediante calentamiento o enfriamiento, mediante tensiones mecánicas susceptibles de provocar que porciones de los rieles se estiren de una manera correspondiente a su dilatación a dicha temperatura de referencia. Por lo tanto, el estado de referencia corresponde a un estado de dilatación dado a modo de referencia, que a su vez corresponde a un estado de la porción del riel si estuviera expuesta a dicha temperatura de referencia.

También se puede prever que la primera y la segunda fases A y B se implementen de manera espaciada temporalmente, siendo posible que la primera fase A se implemente una noche y la segunda fase B se implemente la noche siguiente.

En cuanto al desmantelamiento de los antiguos rieles, en lugar de cargarlos en el vagón de transporte, los antiguos rieles también podían descargarse a lo largo de la vía férrea desde su posición colocada en las traviesas.

Los bogies también pueden estar formados por cualquier tipo de tren de ruedas.

Un convoy ferroviario de este tipo es de particular interés, ya que permite la renovación de una vía férrea ofreciendo la inmovilización más corta posible de la vía férrea, con el fin de reducir la duración del trabajo y, al mismo tiempo, garantizar la seguridad de la vía férrea colocada. Por supuesto, también es posible utilizar un convoy ferroviario de este tipo para operaciones que no impliquen todas las etapas. El convoy ferroviario se puede utilizar simplemente para transportar y descargar los nuevos rieles largos a lo largo de la vía férrea, desde el vagón de transporte, ya sea fuera de la vía férrea o dentro, con una operación opcional de soldadura y colocación de soportes de rodillos.

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES

   i.Método inicial para la colocación de nuevos rieles largos (22) de una vía férrea (20) mediante un tren (100) de trabajo que se desplaza en un sentido (F2) de recorrido, destinándose el método inicial a implementarse durante un proceso para reemplazar los antiguos rieles (21) de la vía férrea (20), del tipo que comprende una fase (B), durante la cual los nuevos rieles largos (22) se colocan y, posteriormente, se fijan a una estructura fija (23) de la vía férrea (20) cuando el tren de trabajo se desplaza en dicho sentido (F2) de recorrido, comprendiendo el método inicial de colocación:

   - una etapa de colocación de al menos una porción de un primero de los nuevos rieles largos (221) sobre la estructura fija (23) en al menos un extremo (211') de un antiguo riel (211) de unión;

   - una etapa de conexión temporal de extremo a extremo para conectar el extremo (211') del antiguo riel (211) de unión a, al menos, un extremo (221') del primer riel largo nuevo (221) por medio de al menos un dispositivo (30) de conexión temporal;

   - una etapa de conexión permanente, por ejemplo, mediante soldadura, de los dos extremos conectados del antiguo riel (211) de unión y del primer riel largo nuevo (221);

   - antes de la etapa de colocación, una etapa de calentamiento o enfriamiento, para neutralizar hasta la temperatura de referencia, al menos una porción (221') de extremo de un primero de los nuevos rieles largos (221), comprendiendo la porción de extremo el extremo (221') del primer riel largo nuevo (221) al que se requiere conectar un extremo (211') de un antiguo riel (211) de unión.
2. 2. Método inicial para la colocación de rieles según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una etapa de neutralización, preferiblemente mediante calentamiento o enfriamiento, de una porción de extremo del antiguo riel (211) de unión que comprende el extremo (211') del antiguo riel (211) de unión al que se requiere conectar la porción (221') de extremo del primer riel largo nuevo.
3. 3. Método inicial para la colocación de rieles según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la etapa de calentamiento o enfriamiento para neutralizar la porción de extremo del antiguo riel de unión se realiza mediante medios de transferencia o aislamiento térmicos, que comprenden preferiblemente una fuente de radiación infrarroja para calentar dicha porción de extremo del antiguo riel de unión hasta la temperatura de referencia.
4. 4. Método inicial para la colocación de rieles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, antes de la etapa de conexión temporal de extremo a extremo del extremo (211') del antiguo riel (211) de unión al extremo (221') del primer riel largo nuevo (221) mediante el dispositivo (30) de conexión temporal, se realiza una etapa de corte del antiguo riel (211) de unión, con el fin de formar el extremo (211') del antiguo riel (211) de unión a conectar.
5. 5. Método inicial para la colocación de rieles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo (30) de conexión temporal comprende al menos una eclisa o un pasador de arrastre de riel.
6. 6. Método inicial para la colocación de rieles según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, antes o después de la etapa de conexión temporal de extremo a extremo del extremo (211') del antiguo riel (211) de unión al extremo (221') del primer riel largo nuevo (221) mediante el dispositivo (30) de conexión temporal, dichos extremos (211', 221') se someten a una etapa de preparación con vistas a la etapa de conexión permanente, por ejemplo, una etapa de mecanizado abrasivo.
7. 7. Método final para la colocación de nuevos rieles largos (22) de una vía férrea (20) mediante un tren (100) de trabajo que se desplaza en el sentido (F2) de recorrido, destinándose el método final a implementarse durante un proceso para reemplazar los antiguos rieles (21) de la vía férrea (20), del tipo que comprende una fase (B), durante la cual los nuevos rieles largos (22) se colocan y, posteriormente, se fijan a una estructura fija (23) de la vía férrea (20) cuando el tren de trabajo se desplaza en dicho sentido (F2) de recorrido, comprendiendo el método final de colocación:

   - una etapa de colocación de al menos una porción de un último de los nuevos rieles largos (222) sobre la estructura fija (23) en al menos un extremo (212') de un antiguo riel (212) de unión;

   - una etapa de conexión temporal de extremo a extremo del extremo (222') del último riel largo nuevo (222) al extremo (212') del antiguo riel (212) de unión mediante al menos un dispositivo (30) de conexión temporal;

   - una etapa de conexión permanente, por ejemplo, mediante soldadura, de los dos extremos conectados del antiguo riel (212) de unión y del último riel largo nuevo (222);

   - antes de la etapa de colocación, una etapa de calentamiento o enfriamiento, para neutralizar hasta la temperatura de referencia, en al menos una porción (222') de extremo del último riel largo nuevo (222), comprendiendo la porción de extremo el extremo (222') del último riel largo nuevo (222) al que se requiere conectar el extremo (212') del antiguo riel (212) de unión.
8. 8. Método final según la reivindicación 7, caracterizado por que comprende una etapa de neutralización, preferiblemente mediante calentamiento o enfriamiento, de una porción (212') de extremo del antiguo riel (212) de unión que comprende el extremo (212') del antiguo riel de unión al que se requiere conectar la porción de extremo del último riel largo nuevo (222).
9. 9. Método para reemplazar los antiguos rieles (21) de una vía férrea (20), del tipo que comprende una fase (B) durante la cual los nuevos rieles largos (22) se colocan y, posteriormente, se fijan a una estructura fija (23) de la vía férrea (20) mediante un tren (100) de trabajo que se desplaza en un sentido (F2) de recorrido, el método de renovación caracterizándose por que la fase (B) se inicia mediante el método inicial para la colocación de nuevos rieles largos (22) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, y/o se finaliza mediante el método final para la colocación de nuevos rieles largos (22) según la reivindicación 7 u 8.