junta de carril

Una junta de riel es el punto de conexión donde dos longitudes de riel se encuentran de extremo a extremo en una vía férrea. En esta junta, la carga completa de las ruedas del tren y del propio riel debe transferirse suavemente de una sección de riel a la siguiente sin crear un espacio, deflexión o concentración de tensión que pueda causar descarrilamiento o fractura.

El método tradicional utiliza planchuelas, también llamadas placas angulares o barras de empalme: dos placas de acero atornilladas a cada lado del alma del riel, una debajo de la cabeza y otra debajo del patín. El espaciado de los pernos y las dimensiones de la placa deben coincidir con el perfil del riel; un riel de 60 kg/m utiliza planchuelas diferentes a las de un riel de 50 kg/m. Cada junta generalmente requiere cuatro pernos por lado, aunque algunas aplicaciones de servicio pesado usan seis. Los pernos se aprietan a un valor específico para evitar tanto el aflojamiento por vibración como el apriete excesivo que podría dañar las roscas o agrietar el riel.

Juntas soldadas versus juntas atornilladas

La instalación moderna de rieles utiliza cada vez más juntas de riel soldadas, donde los dos extremos del riel se sueldan por fusión y el cordón de soldadura se esmerila hasta quedar liso. Esto elimina la discontinuidad, reduce el mantenimiento y mejora la calidad de la marcha. Sin embargo, el riel soldado requiere un control cuidadoso de la temperatura durante la instalación para evitar tensiones residuales. Las juntas atornilladas, aunque más ruidosas y que requieren un apriete periódico, siguen siendo comunes en líneas más antiguas y en lugares donde se necesita una reparación rápida.

La junta atornillada crea un clic o traqueteo audible cuando las ruedas del tren la cruzan; este es el sonido más reconocible de los ferrocarriles tradicionales. El impacto es causado por una ligera depresión o desgaste que se acumula en la zona de la junta, particularmente en la cabeza del riel donde se desliza la pestaña de la rueda. Con el tiempo, la corrosión de los pernos, la fatiga del metal por la carga cíclica y el desgaste de la propia planchuela debilitan la junta.

Los modos de falla incluyen el cizallamiento de los pernos, el agrietamiento de la planchuela, la rotura de la cabeza del riel alrededor de los orificios de los pernos y el movimiento lateral de un riel con respecto al otro. Últimamente, se utiliza la inspección ultrasónica para detectar defectos internos y grietas en el riel cerca de las juntas antes de que se propaguen. En curvas y pendientes pronunciadas, el desgaste de las juntas se acelera debido al aumento de las fuerzas laterales y el deslizamiento.

La junta de riel sigue siendo un punto débil en la geometría de la vía; muchos defectos de la vía e intervenciones de mantenimiento ocurren en o cerca de las juntas. Es por esto que el riel soldado continuo, que elimina las juntas por completo en largas distancias, se ha convertido en el estándar en las rutas principales donde la calidad y la velocidad de la vía son prioridades.