INFORME TÉCNICO DE RESIDENCIA PROFESIONAL
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO
PROYECTO CONSTRUCCIÓN DE DOS ESPUELAS FFCC
PARA BUNGE COMERCIAL S.A. DE C.V.
INFORME TÉCNICO DE RESIDENCIA PROFESIONAL
Que presenta:
ANA ISABEL CALDERÓN MEZA
Estudiante de la carrera:
Arquitectura
Periodo:
Agosto-Diciembre 2013
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO INFORME TÉCNICO
DE RESIDENCIA PROFESIONAL
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ÍNDICE GENERAL.
Contenido
INTRODUCCIÓN. ................................................................................................. 8
CAPÍTULO 1 ........................................................................................................ 9
GENERALIDADES DE LA EMPRESA ............................................................... 9
1.1. Datos Generales ...................................................................................... 9
1.2. Breve Reseña Histórica De La Empresa ............................................... 10
1.3. Organigrama de la empresa .................................................................. 11
1.5. Productos y clientes ............................................................................... 13
1.6. Relación de la empresa con la sociedad ............................................... 14
CAPÍTULO 2 ....................................................................................................... 15
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA O ÁREA DE OPORTUNIDAD .............. 15
2.1. Caracterización del área en que realizó el proyecto. ............................. 15
2.2. Antecedentes y definición del problema para la realización del proyecto
de Residencia. .............................................................................................. 19
2.3. Objetivos. .............................................................................................. 20
2.4. Justificación ........................................................................................... 21
2.5. Alcances y Limitaciones. ...................................................................... 22
CAPÍTULO 3 ...................................................................................................... 24
MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 24
3.1. Definición de Vía Férrea (FFCC) ........................................................... 24
3.2. Clasificación ........................................................................................... 24
3.3. Peralte ................................................................................................... 26
3.4. Superestructura e infraestructura .......................................................... 27
3.5. Riel ........................................................................................................ 27
3.6. Juntas de los carriles ............................................................................. 33
3.7. Naturaleza y vida del riel ....................................................................... 33
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3.8. Durmientes ............................................................................................ 34
3.9. Balasto ................................................................................................... 40
3.10. Plataforma ........................................................................................... 44
3.11. Aparatos de vía .................................................................................... 45
3.12. Herrajes y Cruceros ............................................................................. 47
3.13. Otros elementos que componen las vías ............................................. 54
3.14. Vehículo tractivo (locomotora) ............................................................. 59
3.15. Antecedentes de la Infraestructura ferroviaria en México .................... 62
3.16. Actualidad de la Infraestructura ferroviaria en México ......................... 63
3.17. Asociación Mexicana de Empresas Ferroviarias ................................. 64
3.18. Infraestructura Ferroviaria.................................................................... 65
3.19. El medio ambiente y el ferrocarril ........................................................ 66
CAPÍTULO 4 ...................................................................................................... 67
DESARROLLO DEL PROYECTO ................................................................... 67
4.1 Metodología ............................................................................................ 67
4.2 Desarrollo de Proceso Inicial .................................................................. 68
4.3 Desarrollo de Planos .............................................................................. 74
4.4 Actividad adicional del Proyecto Bunge Comercial ................................. 85
4.5. Desarrollo de Construcción................................................................... 87
4.6. Otras actividades realizadas ................................................................ 111
CAPÍTULO 5 .................................................................................................... 112
ANÁLISIS DE RESULTADOS ....................................................................... 112
CONCLUSIONES.............................................................................................. 113
RECOMENDACIONES ..................................................................................... 115
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 115
ANEXOS
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INDICE TABLAS
Tabla 1. Mantenimiento ....................................................................................... 13
Tabla 2. Proyectos .............................................................................................. 14
Tabla 3. Construcción ......................................................................................... 14
Tabla 4. Capacidad de vías ................................................................................. 84
Tabla 5. Elementos geométricos de las curvas ................................................... 84
INDICE FIGURAS
Figura 1. Croquis de Localización ......................................................................... 9
Figura 2. Organigrama de la empresa................................................................. 11
Figura 3. Organigrama del área .......................................................................... 16
Figura 4. Trocha de la vía ................................................................................... 25
Figura 5. Trocha de la vía con peralte ................................................................. 27
Figura 6.Antiguos rieles de vientre de pez, sobre dados de piedra ..................... 28
Figura 7. Sección del riel y cojinetes ................................................................... 29
Figura 8. Sección transversal del riel .................................................................. 30
Figura 9. Tirafondo .............................................................................................. 32
Figura 10. Composición quimica del acero para rieles ........................................ 33
Figura 11. Dimensiones de las secciones transversales de los durmientes de
madera en [mm] .................................................................................................. 34
Figura 12. Apoyo del riel sobre el durmiente ....................................................... 35
Figura 13. Vía férrea para un ferrocarril con durmientes de madera ................... 36
Figura 14. Sección longitudinal y planta de un durmiente metálico ..................... 37
Figura 15. Riel sobre durmiente metálico ............................................................ 38
Figura 16. Sección transversal de un durmiente metálico ................................... 38
Figura 17. Dimensiones básicas de un durmiente metálico ................................ 39
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Figura 18. Durmientes de concreto ..................................................................... 39
Figura 19. Línea férrea con durmientes de concreto armado .............................. 40
Figura 20. Altura de balasto entre 20 a 50 cm. ................................................. 41
Figura 21. Distribución de presiones en la capa balasto ..................................... 41
Figura 22. Sección transversal de la vía ............................................................. 42
Figura 23. Sección transversal de doble vía en recta.......................................... 43
Figura 24. Secciones transversales de vía, con durmientes al descubierto, en el
primer caso, y cubiertas por el balasto en el segundo ........................................ 43
Figura 25. Plataforma de la vía con una sola inclinació ...................................... 44
Figura 26. Plataforma de la vía con dos aguas ................................................... 45
Figura 27. Aparatos de vía (Sapo) ...................................................................... 45
Figura 28. Cruzamiento doble o entrevía oblicua ................................................ 46
Figura 29. Cruceros............................................................................................. 47
Figura 30. Aguja Inserto Acero Manganeso ........................................................ 48
Figura 31. Agujas Estándar ................................................................................. 49
Figura 32. Agujas Samson .................................................................................. 49
Figura 33. Sapos ................................................................................................. 50
Figura 34. Sólido acero Manganeso.................................................................... 50
Figura 35. Sapo Auto-resguardo ......................................................................... 51
Figura 36. Sapo Inserto Acero Manganeso ......................................................... 52
Figura 37. Sapo Rígido Atornillado ..................................................................... 52
Figura 38. Placas de Asiento de un hombro y dos hombros ............................... 53
Figura 39. Placas gemelas .................................................................................. 53
Figura 40. Planchuela de cordón o compromiso ................................................. 54
Figura 41. Clavos de vía de 5/8” x 6” .................................................................. 54
Figura 42. Tornillos de vía con tuerca y arandela ............................................... 54
Figura 43. Anclas de vía ...................................................................................... 55
Figura 44. Varillas de escantillón ........................................................................ 55
Figura 45. Modelo 56-B, Árbol de Cambio Alto Semiautomático ........................ 56
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Figura 46. Árboles de cambio medianos ............................................................. 56
Figura 47. Modelo 22, Árbol de Cambio Bajo Semiautomático ........................... 57
Figura 48. Modelo 20-B, Árbol Bajo Semiautomático con doble resorte ............. 57
Figura 49. Modelo 51-A, Árbol de Cambio Bajo Rígido ...................................... 58
Figura 50. Modelo P, Árbol de Cambio Rígido para Pavimento .......................... 58
Figura 51. Locomotora a vapor ........................................................................... 59
Figura 52. Locomotora eléctrica .......................................................................... 60
Figura 53. Locomotora diesel-eléctrica ............................................................... 61
Figura 54. Locomotora diesel-eléctrica ............................................................... 61
Figura 55. Concesiones de vías Férreas ............................................................. 66
Figura 56. Croquis de Localización ..................................................................... 69
Figura 57. Planta general 1 ................................................................................. 70
Figura 58. Planta general 2 ................................................................................. 70
Figura 59. Concesionarias Predominantes en el Estado de Querétaro .............. 71
Figura 60. Espuelas proyectadas ........................................................................ 74
Figura 61. Trazo de vías ..................................................................................... 75
Figura 62. Geormetría de una curva ................................................................... 77
Figura 63.Vías proyectadas con datos ................................................................ 79
Figura 64. Proyección primera parte ................................................................... 80
Figura 65. Proyección segunda parte.................................................................. 80
Figura 66. Proyección tercera parte .................................................................... 81
Figura 67. Proyección cuarta parte ..................................................................... 81
Figura 68. Proyección quinta parte ..................................................................... 82
Figura 69. Proyección sextra parte ..................................................................... 82
Figura 70. Proyección parte final ......................................................................... 83
Figura 71. Proyección de vialidad provisional ..................................................... 86
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INDICE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1. Habilitado de acero ........................................................................ 90
Fotografía 2. Colado de sección estructural de concreto .................................... 90
Fotografía 3. Detalles de alineación de tornillos ancla con reventon .................. 91
Fotografía 4.Nivelación de concreto .................................................................... 91
Fotografía 5. Base de concreto con canal y anclas ............................................. 92
Fotografía 6. Vista de las estructuras de concreto listas para recibir vías ........... 92
Fotografía 7. Colocación de placas de asentamiento ......................................... 93
Fotografía 8. Vista del riel anclado ...................................................................... 93
Fotografía 9. Vista en detalle anclado de riel ...................................................... 94
Fotografía 10. Detalle de la unión de rieles con planchuela ................................ 94
Fotografía 11. Transición de vía anclada con la vía elástica ............................... 95
Fotografía 12. Inicio del proceso de excavación ................................................ 95
Fotografía 13. Movimiento de tierra para su extracción ...................................... 96
Fotografía 14. Se visualiza zanja para rellenar y recibir vías .............................. 96
Fotografía 15. Excavación en zona para conexión de la vía ............................... 97
Fotografía 16. Extracción de material.................................................................. 97
Fotografía 17. Relleno con tepetate .................................................................... 98
Fotografía 18. Relleno con tepetate 2 ................................................................. 98
Fotografía 19. Relleno con tepetate 3 ................................................................. 99
Fotografía 20. Compactación con aplanadora .................................................... 99
Fotografía 21. Relleno con base hidráulica ....................................................... 100
Fotografía 22. Compactando basehidráulica con aplanadora ........................... 100
Fotografía 23. Colocación de durmientes y rieles de vía elástica ..................... 101
Fotografía 24. Se siguen ubicando durmientes de concreto para la segunda
espuela .............................................................................................................. 101
Fotografía 25. Vista de la vía elástica en proceso de fijación de riel ................. 102
Fotografía 26. Riel sujeto a vía de concreto ...................................................... 102
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Fotografía 27. Acomodo y transición de vía clásica y vía elástica .................... 103
Fotografía 28. Acomodo de durmientes de madera .......................................... 103
Fotografía 29. Descarga del riel ........................................................................ 104
Fotografía 30. Alinieación al eje marcado con reventon.................................... 104
Fotografía 31. Placas de asentamiento de doble hombro y clavos para vías ... 105
Fotografía 32. Se traza ubicación para colocar el sapo .................................... 105
Fotografía 33. Descarga de sapo ...................................................................... 106
Fotografía 34. Acomodo de Sapo ..................................................................... 106
Fotografía 35. Vista del Cruce ........................................................................... 107
Fotografía 36. Herraje de cambio listo .............................................................. 107
Fotografía 37. Tubería de drenaje que cruza por el paso para la vía ............... 108
Fotografía 38. Encoframiento de la tuberia para su protección ........................ 108
Fotografía 39. Zanjas inundadas ....................................................................... 109
Fotografía 40. Extración de agua ...................................................................... 109
Fotografía 41. Vías inundadas .......................................................................... 110
Fotografía 42. Vías inundadas .......................................................................... 110
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INTRODUCCIÓN.
El presente informe nace en la etapa de Residencia Profesional para dejar
documentada las actividades realizadas en este periodo.
La práctica profesional fue desarrollada en el sector privado en la empresa
denominada Ferro Maya S.A. de C.V., dedicada desde hace 10 años a ofrecer
servicios de mantenimiento, elaboración de proyecciones y construcción de vías
ferroviarias (de ahora en adelante FFCC), así mismo realizan actividades que
tengan relación o que pueden perjudicar de manera directa la estructura de las
vías y su funcionamiento.
El periodo comprendido para llevar a cabo dichas actividades fue de 16
semanas, tiempo en el cual se desarrolló perfectamente el proyecto, mismo que
en periodo de tramitología en espera de respuestas ante la dependencia de
gobierno SCT, se pudieron realizar otras actividades independientes que
repercuten en vías FFCC.
Para fundamentar el origen de este proyecto, se indaga un poco respecto a lo
referente de vías FFCC, y su impacto, con ello se conoce la importancia de las
mismas para el desarrollo de las empresas industriales en nuestros tiempos. Se
muestra una metodología muy sencilla y fundamental para dar una vista clara de
cómo se proyecta una vía FFCC, conocer la razón de los trazos, ubicaciones y
materiales que se requieren. Es muy importante considerar el tipo de uso que se
les dará a las vías siendo necesario conocer qué tipo de materiales o productos
el cliente transportará en tren, para tomar decisiones pertinentes y brindar al
cliente opciones de tipos de vía convenientes para sus actividades y mantenerlo
satisfecho con su adquisición.
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CAPÍTULO 1
GENERALIDADES DE LA EMPRESA
1.1. Datos Generales
1.1.1. Nombre O Razón Social De La Empresa
FERRO MAYA S.A. DE C.V.
1.1.2. Ubicación De La Empresa
Dirección: Calle 9, No. 1111, Colonia Lomas de Casa Blanca, Querétaro, Qro.
Teléfono: (443) 2 09 22 23
Mapa de Localización:
Figura 1. Croquis de Localización
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1.1.3. Giro De La Empresa (Manufactura, Comercial O De Servicio)
Servicios (mantenimiento, proyección y construcción)
1.1.4. Tamaño De La Empresa (Micro, Pequeña, Mediana O Grande)
Pequeña Empresa que cuenta con 17 personas con antigüedad de más de 4
años, que conforman el equipo básico, así mismo colabora por medio de
subcontrato con especialistas en determinadas áreas.
1.1.5. Rama (Siderúrgica, Metalúrgica, De Plásticos, Informática, Etc.)
Proyectos, Construcción y Mantenimiento
1.2. Breve Reseña Histórica De La Empresa
En el año 2003 el Ing. Topógrafo Natividad Maya Maya, fundador y actualmente
dueño de la empresa, tuvo la iniciativa de independizarse de la empresa donde el
trabajaba en Tampico, ya teniendo amplios conocimientos y años en el ramo,
inició la empresa como persona física, el trabajando únicamente por
subcontratos, posteriormente al ir incrementándose las oportunidades de trabajo,
ya con los años de experiencia, requirió aumentar el número de trabajadores, se
volvió necesidad registrar 6 años después la empresa como persona Moral, y
formar establemente ya una empresa pequeña con el nombre de FERRO MAYA
S.A. DE C.V a la fecha es una empresa estable, con trabajo y trato de calidad,
eficiente, siempre con mucho trabajo y porvenir.
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1.3. Organigrama de la empresa
Figura 2. Organigrama de la empresa
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1.4. Misión, Visión y Políticas
Misión
Proveer a las empresas de conexiones a la industria en México por medio de
vías terrestres, conformadas por un servicio de calidad y compromiso para con
nuestros clientes, colaboradores y nuestra propia razón de ser al cubrir y cumplir
con los requerimientos de la misma industria y con los elementos que las
empresas necesitan.
Visión
Ser reconocidos en el mercado como una empresa líder de construcción,
mantenimiento, diseño ferroviario, que piensa, desarrolla y entrega productos y
servicios de calidad, con un absoluto compromiso con sus clientes, siendo
sensibles a lo que ellos desean y necesitan, brindándoles confianza y seguridad.
Políticas
1. La empresa cumplirá los requisitos acordados con los clientes.
2. Brindar trato justo y esmerado a todos los clientes en sus solicitudes
considerando que el fin de la empresa es el servicio.
3. Todos los integrantes de la empresa deben mantener un comportamiento
ético.
4. Nuestros productos cumplen con todos los estándares de calidad.
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5. La empresa se compromete a lograr la plena satisfacción del cliente, si no es
así se trataran las posibles opciones de solución con el cliente y que este
considere cual es el acuerdo final.
1.5. Productos y clientes
La empresa ofrece servicio de mantenimiento, proyecto y construcción de vías
férreas (FFCC) principalmente a empresas particulares, que requieren de otra
opción como medio de distribución y/o adquisición de producto en magnitudes
que no pueden trasladarse en camión por cuestiones de costos, volumetría,
cantidad o peso, a lo que recurren al transporte terrestre ferroviario.
Dentro de los clientes más distinguidos y con los que se cuenta ya con
experiencia en el área correspondiente tenemos los siguientes:
Tabla 1. Mantenimiento
EMPRESA TIEMPO PERIODO
Indorama, Querétaro 7 Años 2006-Actualidad
Vitro, Toluca 7 Años 2006-Actualidad
Dana, Querétaro 7 Años 2006-Actualidad
Nutribaq, Querétaro 7 Años 2006-Actualidad
Networks, Querétaro 7 Años 2006-Actualidad
Parque Opción, Querétaro 5 Años 2008-Actualidad
Bachoco, Celaya 4 Años 2009-Actualidad
Oxitenon 4 Años 2009-Actualidad
O´Donell 4 Años 2009-Actualidad
Arenera Querétaro 4 Años 2009-Actualidad
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1.6. Relación de la empresa con la sociedad
La transformación del entorno para el bienestar del ser humano es nuestro
principal aporte a la sociedad. Con esta meta trabajamos en equipo, en
permanente búsqueda de procesos que nos permite ser más productivos y
Tabla 2. Proyectos
EMPRESA FECHA PROYECTO
Bunge Comerciales S.A. De C.V 2013 2 Espuelas
Ferroservicios S.A. De C.V. (Nutri Sow) 2012 5 Vias
Lition Logistics S.A. De C.V. 2011 3 Vías
Mega Empack S.A. De C.V. 2010 1 Espuela
Siberline De Mxico S.A. De C.V. 2010 1 Espuela
Networks Realtors S.A. De C.V. 2013
Gamsa Grupo Azucarero Mexico S.A.B. De C.V. 2013
Effem Mexico Inc. Y Compañía S. En N.C. De C.V (Mars
Chocolate)
2013
María Angélica Feregrino Feregrino (Chatarrera) 2013
Royal Trasports S.A. De C.V. 2012
Tabla 3. Construcción
EMPRESA FECHA PROYECTO
Bunge Comerciales S.A. De C.V. 2013 2 Espuelas
Ferroservicios S.A. De C.V. (Nutri Sow) 2012 5 Vías
Lition Logstics S.A. De C.V. 2011 3 Vías
Mega Empack S.A. De C.V 2010 1 Espuela
Siberline De Mxico S.A. De C.V. 2010 1 Espuela
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competitivos en el mercado, obteniendo mayores beneficios para nuestros
clientes, colaboradores y nuestra propia razón de ser.
CAPÍTULO 2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA O ÁREA DE OPORTUNIDAD
2.1. Caracterización del área en que realizó el proyecto.
2.1.1. Descripción del área
La empresa FERRO MAYA S.A. DE C.V. es una empresa que da servicio
principalmente de proyecto, construcción y mantenimiento de vías FFCC, por tal
motivo requiere de personal con capacidades y conocimientos de dibujo y
diseño, tomando en cuenta que el producto final es un proyecto ejecutivo y debe
tener siempre en cuenta las condiciones físicas del terreno, de reglamentos y de
las condiciones impuestas por el cliente, resultado de su necesidad.
Debido a que no se cuenta con el personal de planta dentro de la empresa se me
brindó la oportunidad de integrarme para realizar esas actividades por mi perfil
en conocimientos de dibujo y capacidad de diseñar.
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2.1.2. Organigrama del área
Figura 3. Organigrama del área
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2.1.3. Actividades del área
Las actividades que se desarrollan en el Área de Planeación y Proyectos son:
Elaboración de Proyecto
Colectar información resultados de Levantamiento topográfico y perfiles.
Verificar cual concesionaria es la correspondiente a donde se conectará la
nueva vía.
Evaluación de condiciones topográficas, climáticas.
Evaluación de condicionantes del cliente.
Revisión de Reglamentos.
Analizar las posibles soluciones para proyectar las vías.
Desarrollo de proyección de vías respetando reglamentos de concesionaria,
y de las condiciones que haya presentado el cliente. (Elaboración de planos).
Elaboración de Memoria Descriptiva.
Elaboración de Memoria Justificativa.
Reunir información para Memoria de Cálculo.
Realización de trámites en la dependencia correspondiente. (SCT).
Las actividades de apoyo que se realizan en el área de Campo de Supervisión
de Obra son:
Revisar que se estén realizando las actividades planeadas.
Estar al pendiente para dudas, aclaraciones y retroalimentación con el
cliente.
Asistir a pláticas de seguridad en el trabajo.
Mantener el orden, la seguridad del trabajador y de terceros en la obra.
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Cerciorarse que el suministro de material sea suficiente y correcto de
acuerdo a los planos, así como que el personal sea adecuado para el
trabajo.
2.1.4. Interrelación con otras áreas de la empresa
El área de planeación y proyectos requiere de relación con el área administrativa,
para obtener el buen visto del Gerente General, en este caso del Ing. Natividad
Maya, quien es el revisor y Responsable de Proyecto, así también con el área de
campo, para conocer las características del lugar y procesos de construcción.
2.1.5. Funciones y ubicación del residente
Funciones: Elaborar Proyecto Ejecutivo de Construcción de dos espuelas FFCC
para la empresa Bunge Comercial, consistentes en realizar las actividades
necesarias para corregir planos existentes presentando planos con vista en
planta, cortes , recolección de información de detalles estructurales, Memoria
Descriptiva y Memoria Justificativa, Recolectar información para Memoria de
Calculo. Elaboración de Solicitud para Permiso ante la SCT, asistir a campo
para conocer el lugar del proyecto además de apoyar en Supervisión de Obra, y
asistencias a platicas de seguridad.
Ubicación: Proyecto Ejecutivo inicial se desarrolla en gabinete; el apoyo de
Supervisión de Obra se desarrolla en campo, en la ubicación del proyecto en
construcción, así como las paticas de seguridad y retroalimentación.
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2.2. Antecedentes y definición del problema para la realización del
proyecto de Residencia.
Primeramente el proyecto Construcción de dos espuelas FFCC para Bunge
Comercial S.A. de C.V., antes de mi participación como Residente, ya contaba
con un ante proyecto que se originó de la necesidad de nuestro Cliente.
Bunge Comercial S.A. de C.V es una nueva empresa Extranjera proveniente de
los Estados Unidos, que se establece en la dirección del Ferroparque (Gramosa),
Carretera Estatal No.100 Km 3.6, Higuerillas-Querétaro en el Ejido San Ildefonso,
Colón Querétaro, ejerciendo dentro de la rama alimentaria, dedicados a
embotellar aceite comestible, lo que justifica el porqué de crear vías terrestres,
especialmente de vías férreas, ya que transportarán materia (aceite comestible)
desde los Estados Unidos, y llegará a la ubicación de la empresa, se embotellará
y nuevamente regresarán el producto terminado a los Estados Unidos para su
posterior distribución. Las enormes cantidades de producto, más las extensas
distancias, obligan al cliente construir 2 espuelas FFCC, suficientes para
suministro de materia y carga de producto terminado, estas vías se conectarán a
una vía existente de la empresa Gramosa, quienes dan el permiso para una
conexión y poder entrar a las vías de la concesionaria Kansas City Southern de
México (KCSM).
Las vías fueron a pedido especial, ya que una de las condiciones de seguridad e
higiene de la empresa de Bunge Comercial al asignar la ubicación del andén de
carga y descarga para la construcción de las vías, consiste en vías ancladas en
concreto (rieles que van sujetos con tornillos sobre una estructura de concreto)
dentro de la zona propuesta, con un canal al eje de cada vía, previendo que en
algún momento pueda haber derrames o escurrimiento del aceite y conseguir
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colectarlo para evitar la contaminación del suelo y poderlo reciclar, en cuanto al
resto de la vía se pidió de tipo clásica (rieles apoyados sobre bloques de madera
llamados durmientes).
El proyecto original se envió a revisión ante la SCT, quienes en una evaluación
de proyecto determinaron algunos puntos importantes los cuales habrían que
solucionarse para poder entregar el proyecto correctamente y tramitar el permiso
de construcción y realizar la construcción lo más pronto posible, aquí es donde
entra mi participación como residente, realizando las correcciones y cambios
pertinentes para que el tramite sea resuelto satisfactoriamente y sea viable para
construirse.
2.3. Objetivos.
2.3.1. Objetivo general.
1. El objetivo principal como residente es adquirir los conocimientos prácticos
y técnicos que ayuden a reforzar el criterio en el ejercicio laboral y ser
capaz de tomar decisiones objetivas y fundamentadas.
2. El objetivo para con la empresa como integrante desarrolladora del
proyecto Construcción de dos espuelas FFCC para Bunge Comercial, es
cubrir las necesidades requeridas del cliente Bunge Comercial, logrando
un proyecto de calidad desde la proyección de las vías hasta su ejecución
y entrega de la misma, que deje un sello de satisfacción con los resultados
y Ferro Maya S.A. de C.V. de un paso al reconocimiento de trabajo de
calidad, ya no solo Nacional, también Internacional.
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2.3.2. Objetivos específicos.
1. Tomar decisiones certeras para la modificación y adecuación del proyecto.
2. Lograr una correcta proyección de las espuelas, que cumpla con las
características y lineamientos impuestos por la SCT y de las condiciones
del cliente.
3. Entrega de proyecto Ejecutivo conciso y detallado, que contenga toda la
información clara y necesaria para su correcta ejecución, integrada de:
Planos en planta general, Planos de Detalles Constructivos, Plano de
perfiles, Plano de cortes, memoria justificativa. Memoria descriptiva,
memoria de cálculo, solicitud para permiso de Construcción.
4. Entrega al cliente del Proyecto Construcción de dos espuelas FFCC para
Bunge Comercial Autorizado y en tiempo y forma.
5. Entregar al cliente resultados integrales de calidad.
2.4. Justificación
La razón de ser de este proyecto aporta no solo un bien económico a la
empresa donde se realizan las prácticas profesionales, también un desarrollo de
la empresa contratante, que este a su vez impulsa el desarrollo económico de la
industria dentro de nuestra ciudad y de nuestro país, agilizamos y elevamos su
productividad de la empresa al construir dos espuelas FFCC son un óptima
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solución ya que tienen vida útil de hasta por 100 años con el mantenimiento
adecuado.
Los resultados positivos que se obtengan son ideales para Ferro Maya S.A. de
C.V., ya que buscamos la consolidación y reconocimiento dentro del medio
ferroviario no solo Nacional, si no internacional al contar con la recomendación
del cliente Bunge Comercial que es una empresa ya reconocida en su país de
origen, esto nos otorga un mejor y mayor crecimiento en el aspecto económico-
social.
2.5. Alcances y Limitaciones.
2.5.1. Alcances.
Realizar una proyección ferroviaria bien definida y analizar las condiciones
físicas para su trazo, en la ubicación adecuada para su construcción.
Disponer de los antecedentes del proyecto.
Verificar que se cumpla con los requerimientos, reglamento, y lineamientos
del cliente y de la dependencia de gobierno SCT.
Aportar propuestas de solución.
Estar informado de cambios y permanecer al tanto de alguna información
importante en el transcurso de proyección.
Canalizar y exponer la solución pertinente.
Mantener retroalimentación con el Gerente General y Superintendente de
Vías, para obtener resultados eficientes.
Verificar que se realicen correctamente las actividades de construcción.
Apoyo de medios electrónicos.
Aplicación de elementos y materiales como son:
o Riel de
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2.5.2. Limitaciones.
Obstrucción para la construcción de vía que cruza por una vialidad esto
complica el seguimiento misma por la cual se requiere crear un paso
vehicular provisional. Este influye en los costos de construcción ya que es lo
que en la teoría conocemos como obra falsa.
No se pueden mover de ubicación las dos espuelas ya que ya estaban
previamente determinadas en el plan integral de Bunge Comercial.
El clima es una principal limitación por ser temporada de lluvia, complica el
avance de actividades en la etapa de construcción.
Problemas técnicos ya que se dio mantenimiento a las computadoras de la
oficina y se perdió la información para justificar con los antecedentes y fotos
tomadas en avances de obra.
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CAPÍTULO 3
MARCO TEÓRICO
3.1. Definición de Vía Férrea (FFCC)
Es la parte de la infraestructura ferroviaria formada por el conjunto de elementos
que conforman el sitio por el cual se desplazan los trenes. Las vías férreas son el
elemento esencial de la infraestructura ferroviaria y constan, básicamente, de
carriles apoyados sobre traviesas paralelas que se disponen dentro de una capa
de balasto. Para su construcción es necesario realizar movimiento de suelos y
obras complementarias (puentes, alcantarillas, muros de contención, drenajes,
etc.). Se completa la infraestructura básica con sistemas de señalización.
3.2. Clasificación
En la actualidad no se cuenta con una clasificación unificada de las líneas del
ferrocarril, debido a que las mismas presentan una gran variedad en sus
características. Tomando en cuenta algunos puntos de vista, se pueden clasificar
en:
3.2.1. Líneas principales y secundarias
Las líneas principales son aquellas que forman las grandes líneas troncales, y las
líneas secundarias las que complementan la red formada por las anteriores
dando así un sistema completo de líneas férreas.
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Figura 4. Trocha de la vía
3.1.2. Líneas de vía angosta y vía ancha
Esta clasificación corresponde al nivel de servicio que prestan las líneas férreas,
sin tener en cuenta si es una línea principal o secundaria, es decir que una línea
principal no necesariamente debe ser de línea ancha o que una secundaria sea
de línea angosta, ya que ello dependerá de los aspectos de servicio que son
relacionados a la construcción. El ancho de la vía, definida como trocha de vía,
es la separación entre rieles, como se muestra en la figura
3.1.2. Líneas de transito general, urbanas y sub – urbanas
Esta es una clasificación relativa al servicio público que prestan. Así se tiene que
las líneas de tránsito general corresponden al servicio nacional o internacional
de larga distancia. Las líneas suburbanas son aquellas que comunican una
población con sus zonas de influencia cercanas. Las líneas urbanas son las que
prestan servicio dentro de las poblaciones, ya sean estos servicios efectuados
sobre la superficie, como los tranvías, subterráneos o elevados, y como los
metropolitanos.
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Existen también líneas de servicio particular que corresponden a las líneas
dedicadas exclusivamente al servicio de algunas empresas de carácter privado,
tales como las líneas mineras.
Es necesario al menos conocer el análisis del peralte de la vía, como un criterio
práctico, ya que al no satisfacer este criterio, no se aseguraría ciertas
condiciones en el cálculo de la seguridad, donde este peralte tiene influencia
indirecta.
3.3. Peralte
Se denomina peralte a la diferencia de cota entre los dos rieles de la vía en
curva, para una sección normal al eje de la vía. Se proporciona mediante la
elevación gradual del riel exterior sobre el interior, manteniendo esté a su nivel
original en la recta. Las principales misiones del peralte son:
Producir una mejor distribución de cargas en ambos rieles.
Reducir la degradación y desgaste de los rieles y del material rodante.
Compensar parcial o totalmente el efecto de la fuerza centrífuga con la
consiguiente reducción de sus consecuencias.
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Figura 5. Trocha de la vía con peralte
3.4. Superestructura e infraestructura
Como partes esenciales en la constitución del camino de rodadura que se ofrece
a los trenes, se consideran la infraestructura y la superestructura. La primera es
la parte que da origen a la línea, con sus cortes y terraplenes, viaductos,
puentes, alcantarillas, túneles, y en general, con todas las obras de arte y de
fábrica necesarias para el establecimiento de la superficie sobre la que se
asienta la vía.
La superestructura es la vía propiamente dicha, con el balasto, los durmientes,
los rieles, los aparatos de vía, y también los elementos precisos para asegurar la
circulación de los trenes, como las señales, y enclavamientos.
3.5. Riel
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A la vía, cuando se empezó a tratar de ferrocarriles, se le llamó camino de fierro
o riel de hierro. Se daba este nombre de camino, porque el riel es el perfil de
hierro que sirve de huella a las ruedas de un carro.
Figura 6.Antiguos rieles de vientre de pez, sobre dados de piedra
A las barras de hierro se las llamaba riel, tomando del inglés y del francés esta
palabra, que tiene su raíz en la latina regula, que quiere decir regla. En la
actualidad, lo corriente es llamar riel a las barras de acero que se asientan sobre
los durmientes. En los primeros ferrocarriles ingleses, la vía estaba constituida
por rieles apoyados en dados de piedra. Con el empleo de las locomotoras, los
rieles tuvieron su parte inferior en curva, en forma llamada de vientre de pez,
como se muestra en la figura. Hacia 1835 se abandonó el sistema de base
pétrea, y, en lugar de dados, se utilizaron apoyos metálicos para después
empezar a emplear durmientes de madera.
Los rieles después de diversas formas en su sección transversal han venido a
quedar representadas en dos formas; la de doble cabeza (tipo Stephenson) y la
de base plana (tipo Vignol). Los primeros se conocen también por riel de
cojinetes, como se ilustra en la figura, porque se monta sobre cojinetes, que son
los que aseguran su estabilidad; se empleó mucho en el continente Europeo.
Debido a no estar tan extendido por el mundo como el de base plana, en lo que
sigue sólo habremos de referirnos a rieles tipo Vignol.
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Figura 7. Sección del riel y cojinetes
El riel que en Europa se conoce por el nombre de Vignol, porque el inglés Carlos
Vignoles lo introdujo en el viejo continente, fue ideado por el Americano Stevens,
uno de los grandes ferroviarios de tiempos pasados. Este tipo de riel tiene tres
partes, que son: cabeza, alma y pie. Al pie solemos llamarle patín.
La cabeza tiene una forma apropiada para que sobre ella se acomoden las
ruedas de los vehículos. La cara superior del riel, que es la superficie de
rodadura, se ofrece plana o ligeramente abombada, con objeto de hacer frente a
los desgastes recíprocos del riel y de la rueda. Los planos inclinados que unen la
cabeza al alma además de servir para sostener aquélla, sirven de apoyo de las
bridas, elementos que unen los rieles consecutivos cuando estos no están
soldados. El alma del riel debe tener una altura en relación con el ancho del
patín, a fin de resistir lo mejor posible los esfuerzos transversales. Esta relación
se acerca cada vez más a la unidad, con esto y con el aumento de ancho del
alma se tiende a establecer una proporción entre las masas de la cabeza, alma y
patín, como mejor medio de evitar tensiones interiores y de proporcionar al riel
mayor estabilidad y resistencia a los esfuerzos que lo solicitan. El patín se une al
alma por planos inclinados, sobre los que se apoyan también las bridas de unión
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de rieles. El ancho del patín debe ser suficiente para asegurar la estabilidad del
riel y para resistir los esfuerzos transversales que tienden a inclinarlo.
Figura 8. Sección transversal del riel
El peso de los rieles, varia en razón del tráfico y de las condiciones de
explotación de la línea, como son, la velocidad de los trenes y peso de
locomotoras y vehículos. Este peso del riel, va siendo cada vez mayor, por lo
mismo que va siendo mayor la velocidad de los trenes y el peso de locomotoras
y vehículos. Por lo general, los países Europeos poseen rieles de pesos
elevados debido al alto rendimiento que se espera de ellos, por ejemplo en
España los rieles más pesados, son de 45 Kg/m, y otros que llegan a 60 y 70
Kg/m. En el caso de nuestro país México la red ferroviaria está conformada por
rieles de 75 lb/yd, 112 lb/yd y 115 lb/yd. Con el peso del riel se aumenta la
resistencia de la vía, en la que también influye de modo principal, el número de
durmientes y el espesor de la capa de balasto.
El procurar un exceso en la masa metálica del riel es también necesario si se
tiene en cuenta el desgaste que el uso produce, sobre todo en la cabeza. La
circulación de los trenes ocasiona, en efecto, cierto desgaste de la cabeza del
riel. La presión de las ruedas y el roce que ejercen, sobre todo en las curvas; el
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efecto de las frenadas; los golpes de las ruedas, cuando la vía presenta alguna
desigualdad, cosa que más frecuentemente ocurre en las juntas; los golpes que
producen también las ruedas cuando los ejes de los vehículos no están en
debidas condiciones o el sobreancho de la vía es excesivo; la acción de los
agentes atmosféricos, y otras causas de menor importancia van reduciendo la
altura y el ancho de la cabeza del riel. Naturalmente que estos motivos de
desgaste, en su mayoría, crecen al aumentar el número, velocidad y peso de los
trenes. Cuando el desgaste pasa de cierto límite, como 15 o 18 mm para rieles
de mediano peso, 20 ó 25 para los de gran peso, los rieles deben ser renovados,
y como la sustitución aislada de algunos de ellos no es conveniente, se suele
hacer la renovación completa, para dejar una nueva vía de rieles homogénea,
utilizando el gastado en vías de estaciones o de líneas de menor importancia.
Los rieles tienen longitudes diversas, y se procura que sean las mayores
posibles para reducir el número de juntas y hacer más eficaz la resistencia al
deslizamiento longitudinal y a los esfuerzos transversales. Las juntas de los
rieles son los puntos débiles y conviene que su número sea el menor posible. El
máximo de la longitud viene fijado por la posibilidad del laminado y por la
separación entre rieles para el juego de dilatación, separación que no pasa de
20 mm. Por otra parte, la conveniencia de facilitar el transporte pone también un
límite a la longitud de rieles. La longitud se toma usualmente de 12 a 15 m y
para los rieles más pesados se emplea de 18 m de largo.
3.5.1. Sujeción del riel
Las sujeciones del riel son elementos que hacen posible la continuidad
estructural de la vía. Las funciones de las sujeciones, son:
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Fijar los rieles a los durmientes
Asegurar la invariabilidad del ancho de la vía
Facilitar la transferencia de las cargas estáticas y dinámicas del
material rodante.
Figura 9. Tirafondo
Un elemento importante de las sujeciones es la placa de asiento, que reduce la
presión específica transmitida por el riel protegiendo así al durmiente.
Entre los tipos de sujeciones, los más comunes son:
Las sujeciones rígidas clásicas, que son elementos clavados, como las
escarpias o atornillados como los tirafondos, como se ilustra en la figura por uno
de sus extremos y por el otro sirve de sujeción sobre el patín del riel.
Clavos elásticos, que combinan la sencillez de los elementos clavados con la
ventaja de la elasticidad, incrementando su conservación y facilitando su montaje.
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Figura 10. Composición quimica del acero para rieles
3.6. Juntas de los carriles
Es la unión longitudinal de dos rieles consecutivos. Se efectúa por medio de
piezas denominadas bridas. Las juntas más recomendadas son las que se
encuentran suspendidas, es decir, cuando la junta se encuentra entre dos
durmientes, esto producen menor desgaste en los extremos del riel ya que se
considera como una junta elástica, trabajando a flexión.
La función de las bridas es el de unir los extremos de los rieles de manera que
sus ejes longitudinales coincidan. Se proyecta la brida de manera que el par de
bridas en la junta, produzcan el mismo momento de inercia del riel. Las bridas se
fijan entre sí y a los rieles, por medio de tornillos que tienen la cabeza en forma
de pico de pato, que no permite el aflojamiento y son asegurados utilizando
arandelas elásticas.
3.7. Naturaleza y vida del riel
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3.8. Durmientes
3.8.1. Durmientes de madera
Los durmientes que mayormente se emplean son los de madera. Tenemos en
general las siguientes dimensiones 240 cm, y su sección transversal es un
rectángulo de base 24 cm y 12 cm de altura. No se precisa, sin embargo, una
sección perfectamente escuadrada, sino que la cara inferior sea plana y la
superior ofrezca también una superficie plana de al menos 21 cm de ancho, que
servirá de asiento para el patín del riel. En la figura y la tabla se tienen los tipos
de secciones transversales y sus dimensiones para durmientes de madera.
Tipos de secciones transversales de durmientes de madera en RENFE.
Figura 11. Dimensiones de las secciones transversales de los durmientes de madera en [mm]
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Las maderas más corrientemente empleadas en la fabricación de durmientes
son de pino. El secado resulta necesario para la impregnación a que se las debe
someter, porque sin esta operación los durmientes duran mucho menos.
Los durmientes, como todas las piezas de madera, se pueden secar al aire,
procedimiento natural y primitivo, o por distintos sistemas de estufa, estos son
procedimientos en los que se utiliza el fuego para calentar el aire o producir
vapor con que se trata a las maderas, reduciendo el tiempo de su desecación.
Después de esta previa operación se deberán impregnar de alguna sustancia
antiséptica, que generalmente se introduce a presión en la madera. La sustancia
que generalmente se emplea es la creosota, obtenida de la destilación del
alquitrán de hulla; también se emplea el cloruro de zinc. Para él apoyó de los
rieles sobre los durmientes, se hacen unas entalladuras, formando como una
caja en la que entra el patín del riel, y se da a la superficie de apoyo una cierta
inclinación, para que a su vez, la sección del riel no quede completamente
vertical, sino con inclinación hacia el interior, inclinación que en casi todos los
ferrocarriles viene a ser de 1/20 y 1/40.
Figura 12. Apoyo del riel sobre el durmiente
Placa de asiento
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Entré el durmiente y el patín del riel se coloca generalmente una placa metálica,
llamada placa de asiento, que tiene por objeto aumentar la superficie de apoyo
del riel y también aumentar la resistencia al desplazamiento transversal del riel.
Permiten suprimir o reducir la importancia del cajeo del durmiente. Los
durmientes se asientan sobre el balasto, presionando éste bajo ellas con golpes
de bate, a lo que se llama el bateado. Para el asiento de la vía se pueden
emplear procedimientos mecánicos, por medio de los cuales se efectúan todas o
parte de las operaciones: preparación de durmientes, cajeado y perforación,
bateado, etc. Se ensaya incluso, y a veces se utiliza, el procedimiento de montar
la vía fuera de la explanación, y luego trasladar a ésta tramos armados con rieles
y durmientes.
Figura 13. Vía férrea para un ferrocarril con durmientes de madera
La distancia entre durmientes es variable. Reduciendo esta distancia y
aumentando el número de durmientes se aumenta la fortaleza de la vía. En la
figura, se ilustra una vía férrea con durmientes de madera los cuales se
encuentran con una separación de 50 cm entre ellos.
3.8.2. Durmientes metálicos y de concreto.
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Hay también durmientes metálicos, huecos, que han dado buenos resultados, a
pesar de ello, no se han generalizado mucho, como se ilustra en las figuras. El
uso esta restringido, ya que allí donde él balasto es de piedra caliza ó silícea
dura mucho; no así cuando hay carbonilla o tierras con yeso, que atacan al
palastro de acero de que están formadas.
Figura 14. Sección longitudinal y planta de un durmiente metálico
Sus extremos están doblados; de modo que bajo el durmiente queda aprisionado
el balasto, el cual sujeta e impide el desplazamiento longitudinal y transversal.
Por otra parte la unión del riel al durmiente es también muy fuerte por intermedio
de placas de asiento; un tornillo sujeta el riel y la placa al durmiente, aventajando
en esto al tirafondo del durmiente de madera.
Al ser más pesado, el durmiente metálico compite menos con el de madera
porque en elasticidad no la iguala, ya que la vía con durmiente metálico resulta
más rígida y desde luego, más sonora al paso de los trenes. La elasticidad que
el balasto y el durmiente de madera proporcionan no se obtiene con el metálico,
sin contar con que la conductibilidad de éste lo hace impropio en líneas que
tengan equipo de señalización con circuito de vía, y aun en las de tracción
eléctrica.
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Bastantes limitaciones se presentan para el empleo de los durmientes metálicos,
por su alto costo de inversión. Estos durmientes son más bien propios de líneas
secundarias, en las cuales, la conservación resulta verdaderamente económica,
porque su duración puede ser muy grande, su colocación rápida y su manejo
fácil.
Figura 15. Riel sobre durmiente metálico
En la figura y en la tabla se muestran las dimensiones básicas de la sección de
un durmiente metálico.
Figura 16. Sección transversal de un durmiente metálico
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Figura 17. Dimensiones básicas de un durmiente metálico
Dentro de los durmientes metálicos se ocupan también rieles de segunda o riel
chatarra, primeramente se usa en vías ahogadas en concreto por sus cualidades
de resistencia y elasticidad así como un ahorro económico.
Existen también durmientes de concreto armado, que empezaron por ser
prismáticas y por lo tanto, sumamente pesadas, como se ilustra en la figura. En
la figura se muestra una línea férrea con durmientes de concreto armado.
Después han sido ideados diversos tipos, incluso una combinación de partes
metálicas y partes de hormigón.
Figura 18. Durmientes de concreto
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Figura 19. Línea férrea con durmientes de concreto armado
3.9. Balasto
El balasto es la capa de piedra partida que se tiende sobre la explanación o
plataforma y sirve de asiento a los durmientes. La colocación del balasto en la
vía, responde a varios fines como:
1° Repartir en superficie amplia de la explanación la presión de los durmientes,
que apoyando directamente sobre el terreno podrían hundirse en él.
2° Constituir con los durmientes un lecho elástico para descanso de los rieles, y
para recibir de éstos los esfuerzos que le transmiten, al pasar, los trenes.
3° Contrarrestar el desplazamiento de los durmientes, al proporcionarles una
base con las múltiples aristas vivas de las piedras.
4° Sanear el asiento de la vía, ya que con el balasto se forma una capa
permeable.
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Figura 20. Altura de balasto entre 20 a 50 cm.
Figura 21. Distribución de presiones en la capa balasto
Las condiciones que debe reunir el balasto, para cumplir con los fines
mencionados, son:
La capa de balasto, debe ser de suficiente espesor para que reparta las
presiones sobre una base más ancha, según las cargas que los durmientes
reciban. Esta altura del balasto, está relacionada con la velocidad, peso y
número de los trenes, también con la naturaleza del terreno y con el clima del
país. En la figura se ilustra una distribución de presiones en el balasto, para
distribuir está en la plataforma considerando una base más amplia para soportar
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los esfuerzos. La altura del balasto varía de 30 a 50 cm, por debajo de los
durmientes.
Deben ser las piedras de arista viva, pues los cantos rodados no sujetan tanto
los durmientes.
No deben ser las piedras muy pequeñas, porque entre ellas quedaría poco
espacio para el drenaje y además, se perderían y desgastarían más fácilmente;
ni ser muy grandes, pues se reduciría aristas al apoyo del durmiente y se
dificultaría el bateado. Un tamaño de 3 a 6 cm es recomendable. Se comprende
la conveniencia de la regularidad de los tamaños, de la uniformidad de las
dimensiones.
Las piedras deben ser de roca dura, que se oponga a quebraduras y desgastes:
basalto, cuarcita, caliza y granito.
Reuniendo estas condiciones, el balasto se coloca sobre la explanación o
plataforma, como se ilustra en la sección transversal de la vía. La superficie de la
explanación, sobre la cual el balasto se coloca, debe tener cierta inclinación, en
sentido transversal, para dar salida a las aguas, vertiéndolas por uno o dos
lados.
Se coloca el balasto en capa de buen espesor y dimensiones al ancho que,
naturalmente, varían con la de la vía y la categoría de la línea.
Figura 22. Sección transversal de la vía
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Figura 23. Sección transversal de doble vía en recta
Se hace penetrar el balasto, bajo el durmiente, por medio del bateado, de
manera que al compactar la piedra, se afiance sobre el balasto el durmiente en
que se apoyan los rieles, también llamado calzado; entre éstos, el balasto queda
más suelto bajo el centro del durmiente, y más presionando en los extremos. No
es sólo el ahorro de trabajo lo que limita el bateado persistente a estos extremos,
sino las razones de conveniencia a que más adelante aludimos.
Entre los rieles, el balasto puede cubrir o no los durmientes, hay partidarios de
una y otra solución. Dejando descubierto el durmiente se facilita su vigilancia, se
muestra la diferencia entre estas soluciones, la primera para una vía en recta y
la segunda en el caso de tener una vía en curva.
Nos hemos referido en cuanto antecede al tipo corriente de balasto, al de
piedras de tamaño uniforme. Puede también emplearse el formado por piedras
de distinto tamaño; en el fondo las grandes, y en la superficie las pequeñas;
disposición razonada, pero costosa y dificultosa.
Figura 24. Secciones transversales de vía, con durmientes al descubierto, en el primer caso, y cubiertas por el balasto en el segundo
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3.10. Plataforma
Es la superficie de terreno que se ofrece para que sobre ella se coloque la
superestructura. Su anchura depende, como es natural, de que se establezca
una o más vías, y del ancho de éstas. Esta superficie de plataforma tiene cierta
inclinación transversal, a una o dos aguas para el debido saneamiento, es decir
con inclinación para el drenaje, como se muestra en las figuras respectivamente,
inclinación que suele ser de 3%. En caso de terrenos muy húmedos y arcillosos,
el saneamiento tiene que ser especial, utilizando carbonilla, arena, piedras
gruesas, placas de concreto y aun tubos de drenaje. Recientemente se ha
empleado para algunos de estos casos, y en vía ya establecida, inyecciones de
cemento, en forma parecida a lo que se utiliza para reforzar la cimentación de
las construcciones.
Figura 25. Plataforma de la vía con una sola inclinació
El establecimiento de una plataforma rígida ha sido objeto de diversas pruebas y
aplicaciones parciales en estos tiempos de empleo de un material como el
hormigón, que tan bien se presta a diversas soluciones; pero resulta limitado el
campo de su utilización, por su costo elevado y sobre todo, porque para las
velocidades algo crecidas, la elasticidad de la vía con balasto y durmientes de
madera es, hasta ahora insustituible.
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Figura 26. Plataforma de la vía con dos aguas
3.11. Aparatos de vía
Los aparatos de vía tienen por objeto realizar bien el desdoblamiento o el cruce
de las vías, aun cuando adoptan formas variadas, derivan todas ellas de los
aparatos fundamentales: el desvío, que permite el paso de los vehículos de una
vía sobre otra y la entrevía, que permite realizar la conexión entre dos vías.
Figura 27. Aparatos de vía (Sapo)
En el desvío los ejes de ambas vías se juntan tangencialmente mientras que en
la entrevía dichos ejes se cortan. Para efectuar la separación o el cruce de unas
y otras filas de los carriles se emplean dos elementos, llamados cambios de vía
y cruzamientos. Así en un desvío sencillo o de dos vías, y a partir del origen
común de las vías, se encuentran sucesivamente el cambio, en el que se
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separan ambas filas de la izquierda y ambas filas de derecha; los rieles o agujas
de unión, y el cruzamiento, en el que las dos filas interiores, una de derecha y
otra de izquierda, se cruzan.
Figura 28. Cruzamiento doble o entrevía oblicua
En una entrevía oblicua se encuentran sucesivamente: un cruzamiento sencillo,
análogo al anterior, en el que se cruzan filas de rieles de distinto nombre, es
decir, la fila de la derecha de la vía izquierda con la fila de la izquierda de la vía
derecha; rieles intermedios de unión; un cruzamiento doble, frente a la
intersección de los ejes de ambas vías, compuesta sobre cada vía por un doble
cruzamiento, llamado también cruzamiento obtuso, en el que se cruzan filas del
mismo nombre; nuevos carriles de unión; finalmente, un cruzamiento de salida
análogo al cruzamiento de entrada como se muestra en la figura.
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3.12. Herrajes y Cruceros
Herrajes de Cambio: son la estructura de una vía usada en la intersección de dos
rieles para proveer soporte a las ruedas y cruces en los bordes, permitiendo a las
ruedas en ambos rieles cruzar a la otra vía, los más comunes Son No.8 y No.10
Los elementos Básicos de un Herraje: Sapo, Agujas de cambios con sus
accesorios (Silletas de Refuerzo, Placas Correderas, Placas Talón de Aguja,
Placas 1-G, Placas Contra-riel, Placas Gemelas, Contra-rieles, Block Talón,
Varillas de Conexión No.1 y 2, Arbol de Cambio, Barreton) Todos los Herrajes se
encuentran bajo las especificaciones A.R.E.M.A, Conrail y BNSF.
Cruceros: Permiten realizar la conexión entre 2 vías
1 Cruce de Vía Doble
2 Cruce de Vía Sencillo
3 Crucero
4 Cambio de Vía Sencillo
1 2 3 4
Figura 29. Cruceros
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Agujas
Agujas de Cambio: Son la estructura de la vía usadas para desviar material
rodante de una vía a otra.
Los tipos de Aguja son el siguiente: Agujas con Punta Inserto Acero Manganeso,
Agujas de Cambio Estándar y Agujas de Cambio Samson.
Aguja Inserto Acero Manganeso: Utilizadas para tráfico pesado, reduciendo de
manera substancial el desgaste en los puntos críticos.
Figura 30. Aguja Inserto Acero Manganeso
Agujas Estándar: Utilizadas en vías internas con poco tráfico y mantenimiento.
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Figura 31. Agujas Estándar
Agujas Samson: Utilizadas como accesorio en herrajes para alta velocidad, este
tipo de aguja requiere riel de apoyo.
Figura 32. Agujas Samson
Sapos
Sapos: Los tipos de Sapo son: Sólido de acero de Manganeso, Auto-
resguardado, Inserto Acero Manganeso y Rígido Atornillado.
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Figura 33. Sapos
Sólido acero Manganeso
Una sola pieza fundida en acero manganeso, está diseñado para recibir rieles de
conexión y su uso es para vía principal con tráfico medio pesado.
Figura 34. Sólido acero Manganeso
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Sapo Auto-resguardo
Este Sapo contiene guías o uñas integradas sobre la superficie con la cual hace
contacto la rueda por su diseño elimina la necesidad de usar contra-rieles. Su
uso en patios de vía y otras locaciones donde la velocidad es moderada o baja.
Figura 35. Sapo Auto-resguardo
Sapo Inserto Acero Manganeso
Consistente en un inserto de Acero Manganeso el cual se ubica entre los rieles
se ensambla con tornillos. Su uso en vía principal donde el tráfico es pesado o
intenso.
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Figura 36. Sapo Inserto Acero Manganeso
Sapo Rígido Atornillado
Sapo fabricado esencialmente de riel y block entre los rieles y ensamblado por
medio de tornillos. Su uso caría desde pesado hasta extremadamente ligero.
Figura 37. Sapo Rígido Atornillado
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Placas de Asiento
Placas de Asiento: Se recomiendan para riel de secciones entre 60 y 140
Lbs/Yda ofrecen una distancia uniforme de la carga sobre durmientes fabricadas
en acero rolado en caliente y punzonadas. En uno o dos hombros.
Figura 38. Placas de Asiento de un hombro y dos hombros
Figura 39. Placas gemelas
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3.13. Otros elementos que componen las vías
Figura 40. Planchuela de cordón o compromiso
Figura 41. Clavos de vía de 5/8” x 6”
Figura 42. Tornillos de vía con tuerca y arandela
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Figura 43. Anclas de vía
Figura 44. Varillas de escantillón
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Arboles de Cambio Altos
Figura 45. Modelo 56-B, Árbol de Cambio Alto Semiautomático
Figura 46. Árboles de cambio medianos
Árbol trillable recomendado para vía principal, su altura y mecanismo lo hace
muy confiable y resistente para uso pesado. Este árbol es el más utilizado en
México
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Arboles de Cambio Bajos
Figura 47. Modelo 22, Árbol de Cambio Bajo Semiautomático
Este Árbol bajo trillable es recomendado para patios o espuelas donde el tráfico
es pesado y continuo. Su tamaño permite realizar las maniobras de los operarios
con mayor seguridad.
Figura 48. Modelo 20-B, Árbol Bajo Semiautomático con doble resorte
Este tipo de Árbol es trillable, para uso pesado en donde el tráfico es continuo.
La única diferencia respecto al modelo 22 es que éste tiene dos resortes.
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Figura 49. Modelo 51-A, Árbol de Cambio Bajo Rígido
Árbol de cambio no trillable, la palanca tiene un contrapeso que ayuda mover el
mecanismo con un menor esfuerzo, para usarse con trafico medio a ligero en
patios y espuelas.
Figura 50. Modelo P, Árbol de Cambio Rígido para Pavimento
Árbol rígido diseñado para uso en áreas pavimentadas (patios, muelles, etc.) en
donde existe tráfico automotor. Su mecanismo es muy sencillo y su caja de acero
lo hace apropiado para ahogarse en concreto y mantenerlo en el nivel de la calle.
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3.14. Vehículo tractivo (locomotora)
Entre los principales vehículos de tracción podemos citar a los más comunes
como ser las locomotoras a vapor, diesel-eléctricas y eléctricas. En cuanto a 1as
locomotoras de vapor, como la figura, que son las locomotoras más antiguas
entre las tres mencionadas, su capacidad de tracción queda limitada por la
capacidad de la caldera.
Asimismo la capacidad de las locomotoras eléctricas queda limitada por la
capacidad de la línea de transmisión que a pesar de ser una fuente exterior casi
ilimitada, presenta la gran desventaja de la necesidad de construir líneas de
transmisión e instalar subestaciones eléctricas, lo que eleva el costo de las
mismas. Las locomotoras eléctricas, mostradas en la figura, son muy útiles en
las zonas montañosas ya que pueden ejercer la fuerza total de tracción a
velocidades más elevadas comparadas con las velocidades de las locomotoras
Diesel-Eléctricas.
Figura 51. Locomotora a vapor
El empleo de las locomotoras diesel-eléctricas y de las eléctricas en las líneas
del ferrocarril (principalmente 1as primeras por ser más económicas), ha
eliminado hoy día, prácticamente, a las locomotoras de vapor. Esta preferencia
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es debida, principalmente, a la gran fuerza de tracción de baja velocidad que
tienen las locomotoras diesel-eléctricas y además, a la economía en el
funcionamiento de las mismas. La potencia normal de la máquina viene dada por
la clasificación del fabricante.
Figura 52. Locomotora eléctrica
Locomotoras diesel-eléctricas tienen tres partes principales:
El motor diesel.
El generador.
Los motores de tracción.
El motor diesel es el que produce la energía, la cual es transformada por el
generador, conectado directamente al motor diesel, en energía eléctrica, la cual
es trasmitida a los motores de tracción para así accionar las ruedas motrices a
través de un tren de engranajes llamado caja de grasas. El generador está
proyectado para que pueda producir, simultáneamente, tanta corriente continua
para los motores de tracción, como corriente alterna para iluminación, compresor
de aire, motores eléctricos, etc.
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Figura 53. Locomotora diesel-eléctrica
Locomotoras diesel-eléctricas y eléctricas
Se construye en la actualidad una gran cantidad de locomotoras diesel-
eléctricas. El método más usual para describir es siguiendo dos reglas básicas.
La primera es que las ruedas no se identifican individualmente y la segunda es
que a los ejes locos o de arrastre se le asignan números, en cambio a los ejes
motrices se los designa con letras.
Figura 54. Locomotora diesel-eléctrica
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3.15. Antecedentes de la Infraestructura ferroviaria en México
La historia del ferrocarril en México comenzó en 1837, con el otorgamiento de
una concesión para un ferrocarril que debía construirse entre el puerto de
Veracruz en el Golfo de México y la Ciudad de México. Sin embargo, el
ferrocarril no se construyó sobre la base de esa concesión.
El Presidente Lerdo, y aún más su sucesor, Porfirio Díaz, alentaron el desarrollo
ferroviario con concesiones generosas que incluían subvenciones públicas para
la construcción de las líneas.
El nacionalismo creciente en México llevó a la administración de Díaz a poner la
mayor parte de los ferrocarriles de la nación de bajo control nacional a través de
un plan elaborado por su secretario de Hacienda, José Yves Limantour. El plan,
ejecutado en 1909, creó una nueva corporación paraestatal, Ferrocarriles
Nacionales de México (FNM), para ejercer control sobre las líneas de ferrocarril
principales a través de mayorías accionistas en las empresas ferrocarrileras.
El sistema ferroviario sufrió gran deterioro a causa de su abandono durante el
período de la Revolución Mexicana. Después de la Revolución, el sistema
ferroviario mexicano fue nacionalizado entre 1929 y 1937. Excepto las llamadas
compañías regionales, las compañías nacionalizadas fueron integradas
en Ferrocarriles Nacionales de México.
Los años posteriores de la época de nacionalización de los ferrocarriles en
México fueron marcados por dificultades financieras por parte de FNM. La
empresa acumuló un déficit operativo de 552 millones de dólares (37 por ciento
de su presupuesto de funcionamiento) en 1991. La competencia con otros modos
de transporte de carga, tal como los camiones y el transporte marítimo disminuyó
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la cuota de mercado de los ferrocarriles hasta alrededor del 9 por ciento o sea
alrededor de la mitad de la cuota que tenían los ferrocarriles una década antes.
En 1987, el gobierno fusionó las cinco empresas ferrocarrileras regionales
con FNM.
Para 1995, el gobierno mexicano decidió la privatización de FNM, otorgando
concesiones por 50 años y de la red Ferrocarriles Nacionales de México,
operación que ha supuesto al Ejecutivo mexicano ingresos de 2,300 millones de
dólares. De FNM surgieron las cuatro compañías siguientes:
TFM ahora Kansas City Southern de México KCSM.
Ferrocarril Mexicano o Ferromex.
Ferrocarril del Sureste o Ferrosur.
Terminal Ferroviaria del Valle de México (TFVM), ahora conocida como
Ferrovalle o Ferrocarril y Terminal del Valle de México FTVM.
Como parte de la reestructuración de la privatización, FNM suspendió el servicio
ferroviario de pasajeros en 1997 y la compañía se encuentra actualmente en
proceso de liquidación. Sin embargo controla algunas líneas que no pudieron ser
concesionadas o que resultan de importancia para la economía nacional como el
Trans-Istmico, que va de Salinas Cruz en Oaxaca a Coatzacoalcos en Veracruz.
La mayoría de las llamadas líneas cortas o regionales, que representan el 23%
del total de la red original de FNM son todavía de su propiedad.
3.16. Actualidad de la Infraestructura ferroviaria en México
Para reportar la actualidad del ferrocarril, se ha de explicar la infraestructura con
que se cuentan reporta las opciones con que se encuentra en cuanto a
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transportación ferroviaria. La república mexicana cuenta con una variedad de
líneas de ferrocarriles, las cuales cruzan de norte a sur y de oriente a poniente.
Actualmente la nación mexicana únicamente es propietario de la infraestructura
ferroviaria sin embargo, tiene concesionada la presentación de servicios del
ferrocarril. Las compañías que manejan hoy en día los servicios sobre las vías
mexicanas son las siguientes:
Ferrocarril Mexicano, S.A. de C.V. (Ferromex)
Kansas City Southen de México, S.A. de C.V. (KCSM- TFM,
Transportación Ferroviaria Mexicana)
Ferrrocarril Coahuila Durango, S.A. de C.V.
Ferrocarril del Istmo de Tehuantepec, S.A. de C.V.
Ferrocarril del Sureste, S.A. de C.V. (Ferrosur)
Ferrocarriles Chiapas Mayab, S.A. de C.V.
Ferrocarriles del Valle de México, S.A. de C.V. (Ferrovalle)
3.17. Asociación Mexicana de Empresas Ferroviarias
Surge la Asociación Mexicana de Empresas Ferroviarias (AMEF), por la
necesidad de un organismo mediador e intermediario para las empresas
ferroviarias. Los conflictos entre empresas ferroviarias y la ineficiencia en el
servicio le resta competitividad a la industria mexicana, que debe pagar tarifas
de 10 a 15 por ciento más caras que en Europa o Estados Unidos y sufrir
retrasos en la entrega de sus productos de hasta 30 días, denunciaron
empresarios. Datos que demandan usuarios del servicio ferroviario de los
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sectores agrícola, cemento, cerveza, artículos de aseo personal, automotriz,
eléctrico minero y de granos, aseguraron de manera anónima que los vacíos
legales en los derechos de paso que cobran las ferrocarrileras les afecta
constantemente.
En la AMEF, el objetivo principal es el dar las pautas a las empresas ferroviarias
para el correcto desarrollo del sistema ferroviario de carga. Crea las situaciones
para corregir cabos sueltos que se suscitan posteriores al proceso de
privatización, se el organismo que facilita la ”autorregulación”, conformada por
las empresas ferroviarias, con el objetivo de compartir los avances y el sano
desarrollo del ferrocarril, dado que no puede este funcionar como empresas
desligadas.
3.18. Infraestructura Ferroviaria
La infraestructura de México es de la nación, asé es que las concesiones
solamente otorgan a las empresas el uso de la infraestructura. El gobierno
federal conserva en todo momento el dominio de la infraestructura, la cual se
concesiona a empresas particulares para su uso y explotación. Al término del
plazo de la concesión, ésta debe ser revertida en las condiciones adecuadas
para su operación.
La red ferroviaria nacional es muy completa, cubre y comunica la mayor parte
del territorio nacional. Comunica las poblaciones más importantes del país entre
sí y los principales puertos y fronteras. Comparado con otros países México
tiene una baja relación de kilómetro de vía, por kilómetro cuadrado de territorio
sin embargo México ocupa el 10mo. Lugar en extensión de vías férreas en el
mundo.
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Figura 55. Concesiones de vías Férreas
3.19. El medio ambiente y el ferrocarril
Estudios efectuados por la Junta de Recursos del Aire (California - CARB), en
junio de 1990, revelaron que los ferrocarriles producen menos del uno por ciento
de toda la contaminación del aire. Esto se debe a mejoras en la tecnología de las
locomotoras, cambios en la operación ferroviaria y significativas mejoras de
eficiencia en el consumo de combustible.
"Más tráfico en los ferrocarriles, menos contaminación en el aire".
"Mayor capacidad de transporte sin utilizar más suelo".
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"Menos combustible por tonelada / kilómetro de carga transportada".
CAPÍTULO 4
DESARROLLO DEL PROYECTO
4.1 Metodología
Desarrollo proceso metodológico
1. Recopilación de antecedentes (Investigación)
Retomar proyecto original
Información del cliente
Planos Existentes
Observaciones de la SCT
Realizar visita de campo, conocer ubicación y condiciones físicas
2. Identificación del Problema
Análisis y comprensión de los datos
Identificación de las necesidades
Planteamiento del Problema
3. Desarrollo de Objetivos
General
Específicos
Requerimientos Normativos
4. Propuesta Formal
Desarrollo de la propuesta
Planos (correcciones)
5. Proyecto Final
Paquete de Proyecto Ejecutivo
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Elaboración de Memoria Descriptiva
Elaboración de Memoria Justificativa
Recopilación Planos Definitivos
Recopilación de memoria de cálculo
4.2 Desarrollo de Proceso Inicial
Para iniciar mi participación como residente se me informó y se me explicó como
es el sistema de trabajo dentro de la empresa, y de que se compone una vía
férrea.
Posteriormente se me asignó el “Proyecto construcción de 2 espuelas FFCC
para Bunge Comercial S.A. de C.V.” y se me brindó la información necesaria
para ir relacionando terminologías, simbologías y algunos aspectos
reglamentarios básicos para proyectar vías, con ayuda del Ing. Sergio Vega, se
sacó un diagnóstico general del proyecto, lo primero fue conocer de la
información existente que es un anteproyecto enviado para revisión ante la
dependencia correspondiente, en este caso la Secretaria de Comunicaciones y
Transportes (SCT) en del departamento de Transporte Ferroviario y Multimodal,
quienes hicieron las observaciones siguientes:
_1_ La propuesta de proyecto enviada, en el punto a A1 localiza un
herraje de cambio de Arema 10, justifique, ya que la distancia va
notablemente desplazada minimizando la vía útil de la vía existente.
_2_ En el punto A2 localiza un herraje de cambio para abrir las dos vías,
por un lado se forma una curva 1 y por otro lado del herraje la curva 2.
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Debería haber una tangente del herraje por un lado por el otro una curva
e indicar que tipo de herraje se está colocando.
_3_ El árbol de cambio que habría en la vía “en lugar de salir hacia la
izquierda, sale hacia la derecha.
Realicé una visita de campo para retomar las actividades de gabinete y tener
información fresca y actualizada, se mandó hacer un segundo levantamiento
topográfico con la finalidad de comparar si existe alguna repercusión para el
nuevo trazo de vías.
Figura 56. Croquis de Localización
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Figura 57.Planta general 1
Se muestra el plano de conjunto donde se ubica Bunge Comercial.
Figura 58. Planta general 2
Se indica donde Bunge asignó para la creación de las 2 espuelas, y se muestra
la sección donde Gramosa permitió que se hiciera la conexión a sus vías que
conectan con la principal línea BC concesionada a la empresa Kansas City
Southern de México S.A. de C.V., (KCSM).
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Se hizo una investigación para reconfirmar la concesionaria a quien
correspondería la vía, y como resultado se encuentran las Vías de la
concesionaria Kansas City Southern de México.
Figura 59. Concesionarias Predominantes en el Estado de Querétaro
En el estado de Querétaro a estructura de vías son concesionarias de Ferromex
y KCSM como predominante en este caso, también corroboró con la SCT que
sea KCSM la correspondiente.
Posteriormente se concentró y analizó la información para identificar el problema,
y en base a ello plantear probables soluciones.
En este caso se propusieron las siguientes soluciones:
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Soluciones a primera observación SCT respecto al herraje de cambio Arema 10
en punto A1
1. Recorrer aprox.20m hacia atrás para librar vía útil en vía existente.
2. Proponer un Arema 8, colocado aprox.5 metros antes, para no
obstruir en gran medida vía útil de vía existente.
Soluciones a segunda observación SCT respecto a las salidas en curva del
herraje de cambio del punto A2.
1. Mantener una vía en tangente proponiendo que sea la que se
encuentra más cercana al límite de predio del cual emerja la
segunda vía hacia la derecha y se proyecte una tangente y se
puedan trazar las curvas necesarias para mantener las 2vías en
paralelo con separación de 3.50m a ejes.
2. Mantener una vía en tangente proponiendo la que se encuentra
hacia el interior de predio del cual emerja la segunda vía hacia la
derecha y se proyecte la tangente para trazar las curvas necesarias
para mantener las 2 vías en paralelo con separación de 3.50m a
ejes.
Solución a tercer Observación SCT respecto a la reubicación del árbol de
cambio.
1. Cambiar la ubicación del Árbol de cambio, pasarlo al lado izquierdo
como se indica.
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Ya teniendo planteado el problema y opciones para solucionar las
observaciones, se necesita seleccionar la más adecuada por lo cual se procede
a consultar el “reglamento de conservación de vía y estructuras para los
ferrocarriles mexicanos”, se toma en cuenta como principios indispensables que
fue producido y divulgado por Ferrocarriles Nacionales de México. En la
actualidad no existe un reglamento normativo uniforme para toda la red
ferroviaria dentro del territorio Mexicano, gracias al convenio del gobierno con la
iniciativa privada, ahora cada concesionaria cuenta con sus propios reglamentos
y consideraciones. Sin embargo, la Secretaría de Comunicaciones y Transportes
regula la red de transporte ferroviario para un correcto uso, construcción y
protección de las mismas.
Al conocer que la concesionaria es KCSM se consultó su reglamento para
verificar que se encuentre con las características que cumplan.
Como planteamiento de la solución final, manteniendo un visión en conjunto del
problema, y basado en criterios de reglamentos, limitaciones y necesidades del
cliente, se llega a la conclusión que la mejor opción es proponer un herraje de
cambio #8 y mantener la vía que se encuentra cercana al límite de predio en
tangente y nazca de ella la segunda vía.
Se propone sustituir el herraje de cambio Arema 10 que conecta las nuevas vías
con la vía existente, por un Arema 8; justificando el cambio por que el Arema 10
mantiene un ángulo del sapo menor el cual repercute que la tangente
consecutiva marque una separación con la vía existente menor a 3.80m en una
distancia considerablemente grande, en comparación con un herraje de cambio
Arema 8 que su ángulo de sapo es mayor por tal motivo la cercanía que
mantiene menor a los 3.80m con la vía existente es en un tramo menor. Así
mismo la longitud total de las vía se mantendría, el tener que desplazar el
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Figura 60. Espuelas proyectadas
Arema10 para librar la vía existente invade terreno libre al centro de predio
extendiéndose más la curva hacia el centro, en conjunto con las dos vías, de las
cuales se seleccionó la que se ubica del extremo de colindancia para que sea en
tangente es porque la curva queda hacía más hacia el exterior lo que permite un
espacio más amplio y libre al centro del terreno.
4.3 Desarrollo de Planos
Proceso de trazo
1. Ubicar destino final de las 2 espuelas en paralelo a 7 metros de
separación entre ellas, en paralelo a 3.50 del límite del lindero, y su
longitud mínima de cada vía útil de 105m impuesta por el cliente las
cuales estarán ancladas al concreto a las que se nombrarán a los tramos
A3 la primera espuela y A4 a la segunda.
Se observa las dos espuelas 105.00m min de longitud proyectadas en rojo con
tope final. Se marcan las distancias de abajo hacia arriba es 1.20m de la línea de
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Figura 61. Trazo de vías
energía eléctrica hasta el límite de predio, 3.50m del límite de predio a la primera
vía A3, y con separación de 7.00m a la segunda vía A4.
2. Se traza la propuesta de la ruta a seguir para unir las dos espuelas con la
conexión a la vía existente, teniendo como referencia seguir por el
perímetro del terreno de la empresa y lo más paralelo y cercano a las vías
existentes que permitan un espacio más amplio y libre al centro del
terreno.
Edificio
existente
Bunge Comercial
en construcción
Estacionamiento
Punto de
conexión
A1
Vías
existentes
Punto de
conexión
A2
Topes
finales A4
Y A3
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Se visualiza en la imagen las dos espuelas, y el trazo que se realizó para las
vías. Son trazos rectos propuestos por donde pasará la vía pronosticando las
curvaturas en cada vértice.
3. Una vez trazada la ruta a seguir se realiza un proceso de propuestas de
curvas para ello se calcularon de la siguiente manera tomando un radio
referenciado del “reglamento de conservación de vía y estructuras para los
ferrocarriles mexicanos”.
Las herramientas para trazar curvas son las siguientes
Donde:
PC = principio de curva
PI = punto de intersección
PT = principio de tangente
R = radio en metros
G = grado de curvatura en grados sexagesimales
ST = sub tangente en metros
A = delta en grados sexagesimales
LC = longitud de curva en metros
R = 10 LC = Δ * 20 St = R * Tg Δ
Sen G G 2
2
G = 20 * Δ Δ = LC * G
LC 20
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Figura 62. Geormetría de una curva
PC
PI
R
R
PT
ST
LC
ST
Para plasmar los elementos trazados propuestos, las conexiones de vías en este
caso son herrajes de cambio Arema #8 su elemento geométrico de la curva ya
viene predeterminada su composición:
G = 6°14’
R = 183.93
Δ = 7°09’
ST =11.49
LC= 22.94
Propuesta de radio para las curvas siguientes del herraje de cambio, en este
caso el grado que existe entre una tangente y otra es considerable por lo cual no
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presentan ningún problema y se propone una curva de grado 6 mismas
características del Arema 8, para mantener una constancia.
Propuesta de radio para las 2 curvas antes del punto A2, el grado de curva es
intermedio, hemos de evitar el forzar la vuelta y se propone los siguientes
elementos geométricos manteniendo una constante de grado 6.
G = 6°14’
R = 183.93
Δ = 20°51’48”
ST =33.86
LC= 66.94
En total se trazaron 6 curvas de las cuales el punto A1 y A2 son herrajes de
cambio, las curvas siguientes mantiene la misma distancia características que las
del herraje de cambio (Arema 8) ya que permanecen dentro de un rango de un
grado de curvatura pequeño; la tercera y cuarta curva (las 2 curvas ubicadas
antes del punto A2) fueron propuestas curvas de mayor radio que son las más
indicadas ya que las curvas de menor radio provocan vueltas forzadas y
desgastan más rápidamente las ruedas del tren, además de que pueden
ocasionar accidentes tales como descarrilamientos.
Como observación las correcciones del segundo punto visto por la SCT, es
mantener una tangente de la cual emerja con un herraje de cambio una segunda
vía (A2 - A4), posteriormente genera una tangente y una curva (mismas
características del Arema 8) para empatar de manera paralela con la vía primera.
(A2 - A3).
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Figura 63.Vías proyectadas con datos
Se procede a nombrar las curvas con numeraciones, si tienen características
iguales se aplica la misma numeración para su identificación, se indican también
los kilometrajes en el que se encuentran cada ubicación de principio de curva y el
principio de la tangente, así como su longitud.
Se observa en la imagen la indicación del herraje de cambio, se marcan los
kilometrajes en donde se encuentran las curvas en su principio y fin, en el
ejemplo el punto A2 tiene marcado el herraje de cambio, es una curva, por lo
tanto se numera con el 1, enseguida la curva que se encuentra, al poseer las
mismas características de su geometría se enumera también con el numero 1.
Cada curva se trazó y se indicó su PC y PT con su kilometraje respectivo a partir
de la cuenta de PC= 0+000 en puntos de conexión de vía con igualdad al PST
con el kilometraje ya recorrido.
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Figura 64. Proyección primera parte
Inicio: Conexión de vía nueva con vía existente se nombró punto A1. Se observa
la primer curva (herraje de cambio), una tangente y otra curva proyectada con
otras características, están indicados los kilometrajes correspondientes.
Figura 65. Proyección segunda parte
Secuencia 2: Se indica la longitud de la tangente después de la curva que
termina en el kilómetro 0+054.47.
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Figura 66. Proyección tercera parte
Secuencia 3: La curva que sigue despues de la tangente, vista en la imagen
aterior, se indica su kilometraje de PC y PT.
Figura 67. Proyección cuarta parte
Secuencia 4: se indica la longitud de la tangente siguiente.
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Figura 68. Proyección quinta parte
Secuencia 5: La curva subsecuente de la tangente vista en la imagen anterior
muestra su inicio y fnal con kilometraje, así como su numeración. El punto A2 se
indica por que es la ramificación para una nueva vía tomando en cuenta PST en
el que se encuentra, y sepone una icualdad para inicio de curva de 0+000.00.
Figura 69. Proyección sextra parte
Secuencia 6: Del punto A2 nace la segunda espuela con un herraje de cambio
indicado en el PST, de la vía recta se marca su longitud de tangente a partir del
final de la curva anterior en este caso en el kilómetro 0+442.97 hasta el punto de
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libranza donde se marca nuevamente el kilometraje acumulado. Se repite el
mismo procedimiento con la segunda espuela.
Figura 70. Proyección parte final
Finalmente se indican las tangentes subsecuentes y el remate en topes finales
con su kilometraje correspondiente acumulado final.
Una vez proyectadas las dos espuelas se llena el cuadro concentrado de datos
de los elementos geométricos de la curva y la longitud y capacidad de las vías,
de denomina una curva con número y si ven el mismo número las que
características son las mismas.
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Para finalizar el proyecto se presentó ante el Ing. Natividad Maya, para dar una
revisión, antes de mandar a realizar los trámites. Se encuentran algunos detalles
de representación en dibujo y de escalas (al momento se corrigen), antes de
proseguir.
Ya una vez autorizados los planos por el Ing. Natividad Maya, se continúa
armando el paquete ejecutivo:
Tabla 4. Capacidad de vías
Tabla 5. Elementos geométricos de las curvas
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Una vez listos los planos, se realiza una memoria Descriptiva en la cual se
redacta con texto preciso y claro, la información necesaria y concentrada de qué
trata el proyecto. (Ver Anexo 1).
Se elabora una memoria Justificativa en el cual se desarrolla toda una
explicación y significado de por qué construir vías férreas, se redacta la
necesidad del cliente así como de los beneficios que se obtienen cual para el
cliente como para que brinda el servicio. (Ver Anexo 2).
Recopilar planos que conforman el paquete: Anexando un plano de la Planta
General donde se desarrolla el Proyecto (Ver Anexo 3), 2 planos estructurales
(Ver Anexo 4 y 5), se adjunta también la memoria del cálculo estructural, el cual
fue enviado a calcular por subcontrato, se anexan planos topográficos con
perfiles y secciones (Ver Anexo 6, 7 y 8), también trabajo hecho por subcontrato,
se aplica a dar formato a los archivos y presentación.
Teniendo listo el paquete de Proyecto Ejecutivo el proceso de tramitología se
inicia con una duración que varía desde una semana en la SCT. Mientras tanto a
la par ya se empiezan los trabajos de terracería en la planta Bunge Comercial, y
se prevé una vialidad provisional de terracería, del cual se me asignó la tarea de
proyectarla y sacar las áreas, que habría de pasar posteriormente al área
administrativa para su cotización.
4.4 Actividad adicional del Proyecto Bunge Comercial
Se me pidió realizar un bosquejo de una vialidad provisional, se planteó el área
propuesta para realizarlo, y el resultado fue el siguiente:
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Figura 71. Proyección de vialidad provisional
Como dato, la vialidad provisional se originó a razón que la vía proyectada cruza
por una vialidad de doble sentido, en la que circulan vehículos particulares y
tráileres en todo momento lo que impide poder cerrar mientras se termina la vía,
así que se planteó de un principio que la vía se construiría en dos partes que al
llegar al cruce a nivel con la vialidad se procederían a unir estas dos partes
primero abriendo hasta la mitad del paso vehicular, construir vía en esa parte,
dejando solo un paso de ida, y el provisional de venida, así cuando esté lista se
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cubre y se abre el otro lado para hacer lo mismo, hasta completar la conexión se
retira la vialidad provisional.
4.5. Desarrollo de Construcción
Una vez resuelto el Proyecto en gabinete se efectúa la Tramitología
correspondiente para sacar el permiso de construcción, resuelto el permiso se
está listo para iniciar la construcción de las vías.
Para realizar trabajo de construcción, antes que nada la empresa Bunge
Comercial, cuenta con reglamentos estrictos de seguridad, consistentes en que
todo personal contratado directo o por subcontrato debe asistir a una plática de
seguridad impartida por ellos, antes de poder integrarse a laborar y a cualquier
tipo de trabajo dentro de su empresa ya sea de menor o mayor riesgo. Por lo
tanto dentro de la primera etapa de construcción tuve oportunidad de ingresar a
la plática de seguridad como representante de Ferro Maya antes de dirigirme al
área donde se estaría ya comenzando el proceso de construcción de las vías y
apoyando al Supervisor de Obra.
Temas tratados e Importancia de la plática de seguridad:
Crear conciencia del uso completo y correcto del equipo de seguridad así
como manejar adecuadamente equipos y herramientas.
Prevenir accidentes que pueden costar la vida.
Tratar el valor de respeto hacia compañeros de trabajo y superiores.
Dieron a conocer las políticas de la empresa que promueven los valores de
puntualidad, respeto, tolerancia, sentido común, constancia, entusiasmo,
seguridad, entre otros.
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Se plantearon las Obligaciones y Derechos que se tienen trabajando dentro
del territorio de Bunge Comercial.
(Nota: La empresa de Bunge Comercial, es una empresa que está en proceso de
construcción integral, por lo tanto se concentraron varias empresas realizando
otras actividades diferentes a las nuestras al mismo tiempo, por lo que la empresa
ante todo toma las medidas necesarias de seguridad, y programan 1 día a la
semana para que los supervisores o encargados de cada empresa asistan a una
plática de retroalimentación donde todos pueden aclarar dudas, hacer
observaciones que pueden ayudar a otra empresa para trabajar con mejor calidad
y evitar accidentes, dar a conocer los acontecimientos de la semana, avances del
proyecto así como situaciones extraordinarias como algún accidente del personal,
y análisis de la situación para prevenirlos en un futuro.
4.5.1. Proceso Constructivo
Para el trabajo se tomó en cuenta los siguientes pasos:
Limpieza
Trazo
Nivelación
Excavación
Acondicionamiento del terreno con capas de tepetate y base con material
hidráulico en zona de muelle de carga y descarga, para recibir estructura
de concreto.
Proceso de habilitación de acero por sección
Vaciado de concreto por sección
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Seguimiento en excavación, relleno con tepetate y material hidráulico para
recibir estructura de vías.
Nivelación del terreno de las vías.
Descarga de durmientes para cada sección contemplada.
Descarga de riel.
Alineamiento de elementos conforme a su proyección.
La junta de rieles es por sistema de aproche.
Se fija riel con durmiente.
Se procede a levantar las vías con gato hidráulico y se va vaciando el
balasto.
Sigue el procedimiento de nivelación, alineamiento y calzado (bateo) de
las vías.
Se perfila balasto.
Se construyen 2 topes finales de mampostería.
Limpieza final.
Entrega.
Nota Importante: por motivos técnicos no se cuenta con todas las fotos del
proceso de Obra.
4.5.1. Informe Fotográfico
Primera etapa, enfocados en el andén de carga y descarga, se realizan las
actividades de limpieza, trazo, nivelación, excavación y relleno con tepetate y
material hidráulico.
Segunda etapa consistente en armado, colado, nivelación y colocación de riel
anclado.
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Fotografía 1. Habilitado de acero
Se están realizando las actividades de habilitado de acero.
Fotografía 2. Colado de sección estructural de concreto
Se cuelan las secciones ya armadas y listas.
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Fotografía 3. Detalles de alineación de tornillos ancla con reventon
Se observa que realizan detalles para que se mantengan alineados los tornillos
ancla en lo que fragua el concreto, y la segunda vía todavía se encuentra en
armado.
Fotografía 4.Nivelación de concreto
Se observa que van nivelando el concreto
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Fotografía 5. Base de concreto con canal y anclas
Vista de la base de concreto con canal y anclas.
Fotografía 6. Vista de las estructuras de concreto listas para recibir vías
Se observa que las dos vías ya están coladas, ya alcanzaron su fraguado y se
retiró la cimbra.
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Fotografía 7. Colocación de placas de asentamiento
Se colocan las placas de asentamiento en los tornillos ancla.
Fotografía 8. Vista del riel anclado
Se tiene lista ya la primera vía anclada.
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Fotografía 9. Vista en detalle anclado de riel
Vista de los rieles anclados.
Fotografía 10. Detalle de la unión de rieles con planchuela
Detalle de la unión de los rieles con planchuela y anclado.
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Fotografía 11. Transición de vía anclada con la vía elástica
Se observa que al final de la vía anclada comienza la transición a la vía elástica.
La tercera etapa se lleva a cabo mientras se habilita el acero, consiste en
actividades de limpieza, trazo, nivelación, excavación y relleno con tepetate y
material hidráulico para recibir la estructura de las vías.
Fotografía 12. Inicio del proceso de excavación
Después de la limpieza y trazo, se inicia proceso de excavación.
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Fotografía 13. Movimiento de tierra para su extracción
Se observa que se está avanzando en el movimiento de tierra para su extracción.
Fotografía 14. Se visualiza zanja para rellenar y recibir vías
Se realizan actividades de excavación, con maquinaria.
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Fotografía 15. Excavación en zona para conexión de la vía
Se excava en el extremo donde se conectará la vía.
Fotografía 16. Extracción de material
Se saca material resultado de excavación.
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Fotografía 17. Relleno con tepetate
Se realiza el relleno con tepetate para recibir base hidráulica.
Fotografía 18. Relleno con tepetate 2
Se comienza a rellenar con tepetate.
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Fotografía 19. Relleno con tepetate 3
Otra vista de relleno de tepetate con maquinaria.
Fotografía 20. Compactación con aplanadora
Ya se tiene compactado al 95% el relleno de tepetate.
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Fotografía 21. Relleno con base hidráulica
Se sigue con el relleno hidráulico a base de gravilla
Fotografía 22. Compactando basehidráulica con aplanadora
Se compacta y nivela, quedando listo para recibir estructura de vías.
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Se procede con la 4ta etapa, donde se sitúan los elementos de vía. Se descarga y
acomodan los durmientes de concreto y rieles.
Fotografía 23. Colocación de durmientes y rieles de vía elástica
Se colocan primero los durmientes y rieles de la primer vía.
Fotografía 24. Se siguen ubicando durmientes de concreto para la segunda espuela
Posteriormente se colocan los de la segunda vía.
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Fotografía 25. Vista de la vía elástica en proceso de fijación de riel
Mientras se realiza el habilitado del acero en el andén, se acomodan los
durmientes y rieles de concreto.
Fotografía 26. Riel sujeto a vía de concreto
Se observa que las vías ya están fijadas al durmiente.
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Fotografía 27. Acomodo y transición de vía clásica y vía elástica
Se aprecia el acomodo y la transición de la vía clásica y vía elástica.
Fotografía 28. Acomodo de durmientes de madera
Se visualiza como alinean los durmientes de madera.
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Fotografía 29. Descarga del riel
Se descarga riel y se acomoda encima de los durmientes de madera.
Fotografía 30. Alinieación al eje marcado con reventon
Se aprecia un reventón para marcar eje de la vía
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Fotografía 31. Placas de asentamiento de doble hombro y clavos para vías
Se van dejando las placas de asentamiento de doble hombro y clavos para riel.
Fotografía 32. Se traza ubicación para colocar el sapo
Se traza ubicación para colocar el sapo (herraje de cambio)
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Fotografía 33. Descarga de sapo
Descarga del sapo
Fotografía 34. Acomodo de Sapo
Se ubica el sapo
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Fotografía 35. Vista del Cruce
Se aprecia el nacimiento de la segunda vía (viendo la imagen es la vía izquierda)
Fotografía 36. Herraje de cambio listo
Finalmente queda fijado el riel al durmiente.
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Complicaciones en obra
Fotografía 37. Tubería de drenaje que cruza por el paso para la vía
Se aprecia en la imagen una tubería que cruza perpendicular al paso de las vías.
Fotografía 38. Encoframiento de la tuberia para su protección
Se realiza un encofrado de la tubería para su protección.
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Fotografía 39. Zanjas inundadas
Se puede apreciar que por los tiempos de lluvia se inundó el área donde se
excavó.
Fotografía 40. Extración de agua
Se mandó una pipa para extraer el agua de las zanjas.
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Fotografía 41. Vías inundadas
Toda la zona se encuentra inundada, inmovilizando las actividades.
Fotografía 42. Vías inundadas
Se aprecia el nivel de afectación.
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4.6. Otras actividades realizadas
Alternadamente durante el desarrollo de la Obra, se me asignaron otros dos
proyectos de gabinete:
1. "Cruzamiento elevado de un cable en la vía del ferrocarril, ubicado en el
km –a–287+297.60 ruta Férrea México-cm. Juárez, división centro-México,
distrito de Viborillas concesionada al Ferrocarril Mexicano, S.A. de C.V. en
la ciudad de Celaya, Gto." (Ver Anexo 9)
2. "Cruce subterráneo de un tubo camisa que alojará un cable de fibra óptica
en la vía del ferrocarril, ubicado en el km-9+109.15 de la línea am ruta
México-Cd. Juárez, en la ciudad de Celaya, Gto." (Ver Anexo 10)
Ambos proyectos para el mismo cliente Digitalización De Comunicaciones
Multimedia, S.A. De C. V. empresa que ofrece servicios en el ramo de las
telecomunicaciones, ofreciendo soluciones globales a las necesidades en
relación a esta materia. Los servicios principales que se ofrecen son de obra
civil, telefonía e Informática.
Las actividades realizadas:
1. Visita para conocer la zona de proyecto,
2. Apoyo para Sacar levantamiento,
3. Colectar información de lo que pretende el cliente,
4. Trazar la Propuesta en base a la información recolectada,
5. Mandar calcular la tensión del cable aéreo y la dimensión requerida del
tubo para el paso subterráneo.
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CAPÍTULO 5
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Se logró terminar satisfactoriamente el proyecto de Construcción de dos
espuelas FFCC para Bunge Comercial, y se ejecutó con la fundamentación y
principios básicos para la proyección de vías FFCC.
Ferro Maya mantuvo en todo momento la interacción con el cliente, informado
de los avances durante todo el proceso desde que se concibió la idea hasta la
entrega del mismo en condiciones necesarias.
La mezcla de tres sistemas de vías fueron un éxito, la interacción de la vía
clásica, la vía elástica, y la vía anclada en concreto, le dan un toque ligero de
transición y funcionalidad.
Se lograron los objetivos planteados en al principio de este documento, lograr
satisfacer la necesidad del cliente, permitiéndole agilizar tanto la llegada de
materia prima así como la comercialización de sus productos, con la finalidad de
brindar un mejor servicio a sus clientes.
Ferro Maya S.A. de C.V. deja huella con servicio de calidad y con recomendación
en el medio industrial.
Resultado de la práctica profesional cumplí con los objetivos de la empresa y
profesionales. Realice eficientemente las actividades que se me asignaron del
Proyecto Construcción de dos espuelas FFCC para Bunge Comercial. Trabajé
adecuadamente la capacidad y aptitud para el diseño, aplicadas en la proyección
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de las vías FFCC, obteniendo experiencia y conocimientos de un área
especializada, que los estudios de la carrera no abarca.
A nivel personal la experiencia laboral fue de suma influencia en mi desarrollo
profesional, participar en una empresa como Ferro Maya es trabajo en equipo,
motivo por el cual la participación es esencial.
Aprendí como calcular y trazar los elementos geométricos de una curva
horizontal, aplique criterios para saber qué elementos con características
determinadas debe llevar la proyección de una curva y plasmar los resultados.
CONCLUSIONES
El proyecto para la empresa Bunge Comercial, inicialmente se realizó un
anteproyecto que fue revisado por la SCT y devuelto con indicaciones y
observaciones para presentar el Proyecto nuevamente y evitar contratiempos en
tramitología que pudieran afectar el proceso de construcción en el programa
establecido por la empresa acordado con el cliente.
Se trabajó en el proyecto de gabinete nuevamente para mejorar el resultado,
realizando los cambios pertinentes, se pudo entregar un trabajo íntegro, no sólo
en la parte técnica del proyecto, también en el área de atención para con nuestro
cliente en tiempo y forma, el proyecto fue entregado hasta la etapa final de
construcción, y resultados satisfactorios.
El objetivo de este informe fue logrado gracias al trabajo, esfuerzo y apoyo de
quienes trabajan en el ramo ferroviario, los alcances que obtuve fueron de
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calidad, y clientes satisfechos con el trabajo adquirido. Las vías férreas forman
parte importante de la actividad económica, lo que impulsa a las empresas como
Bunge en contar con un sistema de vías ferroviarias para su desarrollo.
Como lección de la residencia profesional puedo concluir que obtuve experiencia
en una nueva área de proyectos y construcción, tuve la oportunidad de afirmar
mis conocimientos de diseño y aprender cómo aplicarlas en vías ferroviarias, así
como tomar decisiones en algunos momentos con complicaciones que se
presentaron a lo largo del Proyecto Construcción de dos espuelas FFCC para
Bunge Comercial.
Los consejos aportados por compañeros de la empresa me ayudaron a efectuar
un buen trabajo. Aprendí que es importante combinar el trabajo en gabinete y el
trabajo de campo ya que, en el caso de las vías férreas, conocí de qué se
compone y como se construyen, para así entender el proyecto y su
funcionamiento.
Pude percibir el compromiso del Ing. Natividad Maya y del Ing. Sergio Vega la
experiencia y su capacidad para tomar decisiones, sacar a delante el trabajo con
mucho esfuerzo, dedicación y trabajo en equipo, son ejemplos de una empresa
productiva.
El ramo de las vías férreas son elementos de gran importancia para la industria y
pocos se dedican a ello, me atrevo a mencionar que son 4 empresas en
Querétaro que se dedican al diseño y construcción de vías férreas por lo cual hay
más oportunidad de trabajo.
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RECOMENDACIONES
Con la finalidad de realizar futuros proyectos, se requiere capacitación e
investigación para poder dar soluciones que sean un éxito.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.voestalpine.com/nortrak_damy/es/products/Herrajes_de_Cambi
o/Sapos/
http://ferrosuministros.com/documentos/herrajes_y_cruceros.pdf
http://www.voestalpine.com/nortrak_damy/es/products/Herrajes_de_Cambi
o/Arboles-de_Cambio/Arboles_de_Cambio_Altos
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/capasso_g_ag/capitul
o5.pdf
http://mim.promexico.gob.mx/wb/mim/infraestructura_en_mexico
http://www.ferropedia.es/wiki/Ferrocarril_en_M%C3%A9xico#Kansas_City
_Southern_de_M.C3.A9xico