EL DURMIENTE DE HORMIGÓN LLEGA A SU MAYORÍA DE EDAD EN LOS ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA La Federal Railroad Administration (FRA) ha adquirido la partida necesaria de durmientes de hormigón para reacondicionar 644 km de la vía entre Boston y Washington, reemplazando con ellos los durmientes de madera existentes. Es conocido, entre los ingenieros de la especialidad que a partir de la Segunda Guerra Mundial, los principales países europeos comenzaron a usar, en fuerte proporción, los durmientes de hormigón en reemplazo de los de madera. La lista de países que iniciaron esta práctica se fue enriqueciendo con el aporte del Japón, India, Rusia y México entre otros, de tal manera que en algunos años todos los países que poseían importantes redes ferroviarias comenzaron a aprovechar las ventajas propias del durmiente de hormigón. Una excepción eran los Estados Unidos de América, país que continuaba empleando el durmiente de madera. Tal como se señaló en una anterior publicación del ICPA, en los Estados Unidos de América se habían construido 60 tramos experimentales antes del año 1930. La gran disponibilidad de madera adecuada para la elaboración de durmientes, postergó el uso del durmiente de hormigón en aquel país. Sin embargo, años atrás, la F.R.A. entendió que era conveniente estudiar algunos prototipos adecuados para las cargas normales que circulaban por las vías férreas del país, y para las demás características de las zonas en que se instalaran. De acuerdo con este criterio la Asociación of American Railroads (A.A.R.) inició en el año 1957 una serie de experiencias, en colaboración con la Portland Cement Association, sobre durmientes de hormigón pretensado, las que prosiguen actualmente, siendo la tarea de mayor importancia la construcción de tramos experimentales, los que ya alcanzaban a 100, en 1964. Para una puesta a punto del trabajo realizado, las dos entidades nombradas, con la cooperación del Prestressed Concrete Institute, convocaron a una reunión de trabajo de tres días de duración, cumplida entre el 12 y el 14 de abril de 1977, en el Lincolnwood Hyatt House, de Lioncolnwood, Illinois.
A esta reunión concurrieron más de 150 ingenieros, productores de hormigón pretensado, funcionarios de los ferrocarriles y de los rapid transit suburbanos, procedentes de EEUU, Canadá y otros países, y en la misma se analizó toda la experimentación realizada. Lo más importante, naturalmente, fue el análisis de las instalaciones realizadas entre octubre de 1973 y diciembre de 1974, en cuatro de las principales líneas ferroviarias de EEUU. Weber dice que estos tramos se caracterizaron por el uso de durmientes del último diseño, preparado con las enseñanzas de la experiencia anterior y sistemas de fijación elástica. Los tramos están ubicados en las siguientes líneas: Ferrocarril de Alaska, 160 km, al norte de Anchorage, donde se registran temperaturas hasta de 46,56 C bajo cero y otros tramos ubicados en las líneas de Chessie, en Lorraine (Virginia); de Santa fe, cerca de Sheator (Illinois), y de Norfolk y Western en Kumis, cerca de Roanoke (Virginia). Weber informa que los durmientes de hormigón instalados en las cuatro líneas se han comportado en forma excelente. Algunos problemas presentaron las fijaciones; esos inconvenientes se manifestaron en particular en el tramo de Alaska en el que se debieron hacer algunos ajustes, los que estaban asociados con los levantamientos producidos por los hielos durante los inviernos, cuya severidad se aprecia por las bajas temperaturas registradas. Aparte de estos tramos de ensayos debe señalarse que B.G. Hudson, Ingeniero Jefe de la florida East Coast Railway Co, informó que esa línea es una de las primeras de EEUU que usó el durmiente de hormigón. Hacia el final del año 1977 la longitud instalada ascendía aproximadamente a 320 km en su línea principal. También se ha adoptado para su uso en algunas de las líneas de tránsito rápido suburbano del país del Norte, siendo de recordar, como ya informara este Boletín, que el Canadá tiene en instalación 1 500 000 durmientes de hormigón sobre un tramo de vía férrea de 885 km de longitud, decisión que se adoptó después de 8 años de ensayos y tuvo por finalidad salvar los problemas que causaba el uso del durmiente de madera en los tramos de alta velocidad en zonas montañosas. En ese estado del progreso de la experimentación del durmiente de hormigón pretensado llega a nuestro conocimiento la información del epígrafe. El tramo en que se instalarán los durmientes de hormigón, al que el articulista llama La Gran Obra (The Big Job), integra la línea de 2092 km denominada North East Corridor, cuyo reacondicionamiento tiene
por fin adaptarla a un servicio de 193 km de velocidad horaria. A criterio de la F.R.A., es necesario proceder al reemplazo total de los durmientes de madera existentes en el tramo anteriormente mencionado. Las autoridades responsables estudiaron tres soluciones. La primera consistía en la renovación parcial de la vía reemplazando los durmientes de madera en mal estado por otros del mismo tipo. Las dos restantes comprendían la renovación completa de la vía con el reemplazo total de los rieles y durmientes existentes; en un caso se instalaron durmientes de madera del tipo usado en la línea, y en el otro, durmientes de hormigón pretensado en reemplazo de los de madera retirados. Según el informe que se comenta, para circular a 180 km/h de velocidad, la vía debe cumplir rigurosas tolerancias geométricas en parámetros tales como la trocha, el alineamiento y el perfil, considerándose, en el caso en estudio, que la vía renovada parcialmente no podía llenar esos requisitos. En consecuencia la comparación se realizó entre las dos soluciones que contemplan la renovación completa de la vía, a las que ya se ha hecho referencia. En la tabla que se acompaña figuran los análisis de costo inicial y después de cumplir un ciclo de 50 años de servicio para las tres soluciones consideradas. Según esos análisis la reconstrucción completa de la vía con durmientes de hormigón puede realizarse a un costo superior solamente en un 3,5% al correspondiente de una vía parcialmente renovada con durmientes de madera. En cambio, después de 50 años de servicio los análisis son ampliamente favorables a la solución con durmientes de hormigón, con respecto a otras. Los costos y las ventajas técnicas decidieron a las autoridades a inclinarse por el reacondicionamiento consistente en la renovación total de la vía y el reemplazo de los durmientes de madera por unidades de hormigón pretensado. Comparación económica de diversas soluciones para la renovación de vías
Método Costo inicial, milla Costo después de 50 años de servicio, milla Renovación Parcial Durmientes de madera con clavos (promedio de vida: 25 años para el durmiente y 25 años para el riel; nuevos 195.075 297.848 rieles y 1218 0 ; 812 durmientes cada 6 años) Renovación Total 211 891 288 197 Madera Durmientes de madera con fijación elástica (promedio de vida: 25 años para los durmientes; 25 años para los rieles, y 3250 0 y en el año 25; 52 cada 12 años, 124 cada 16 años, 210 cada 20 años) Renovación Total 210 941 242 649 Hormigón Durmientes de hormigón con fijación elástica (promedio de vida 50 años para los durmientes, nuevos rieles y 2640 0 ; 18 nuevos durmientes cada 24 años, 62 nuevos durmientes cada 36 años y 100 nuevos durmientes cada 44 años).
Nota: Los costos incluyen la preparación de la zona de vía y la limpieza del balasto, adecuada a cada alternativa. Costos en dólares constantes de 1977