Mantenimiento ferroviario: sustitución de carril

Descripción del puesto

Dentro de las tareas de mantenimiento ferroviario se encuentran los trabajos de renovación de vía. La renovación de vía puede ser completa o parcial, dependiendo de si se sustituyen todos los materiales que configuran la superestructura (balasto, traviesas y carril) o no. Pero en caso que alguno de estos elementos se considere en buen estado se puede optar por no renovarlo y así ahorrar costes. El cambio de carril es, por tanto, una operación de renovación parcial. El objetivo de esta tarea es reemplazar aquellos tramos de carril que no se encuentran en condiciones adecuadas.

Estos trabajos son realizados normalmente en horario nocturno aprovechando las horas en las que no hay tráfico ferroviario.


Sustitución de carril con pórtico

Principales tareas

Las tareas a desarrollar en la sustitución de carril dependen del tipo de método y tecnología que se utilice para hacer la renovación. La carga de trabajo a la cual están sometidos los trabajadores depende mucho del grado de mecanización y la maquinaria empleada.

A grandes rasgos, una sustitución de carril se compone de los siguientes pasos:

  • Corte o tronzado del carril viejo. y retirada de la barra dañada.
  • Desclavado o afloje del carril. Con la ayuda del mosquito (o motoclavadora).
  • Retirada del cupón de carril dañado. Un cupón de carril es un trozo de carril obtenido por corte de una barra elemental, nueva o regenerada, o por soldadura de dos trozos de éstas. La máxima longitud de cupón son 18 metros.
  • Sustitución en su lugar por el cupón o barra nueva.
  • Clavado o apriete del carril.
  • Preparación y ejecución de la soldadura aluminotérmica. (Colocación de molde, sellado refractario y ejecución de la colada).
  • Retirada del material sobrante de la soldadura (mazarota) en la cabeza del carril mediante el cortamazarotas.
  • Eliminación de rebabas y esmerilado de las soldaduras.
  • Realización de un nuevo afloje y apriete de carril en el tramo sustituido y el anterior y posterior para liberar tensiones internas del carril.

En las tareas se emplean diferentes herramientas, máquinas y elementos que se detallan a continuación:

Clavadora o “mosquito”. Llave de impacto a gasolina, peso 25 kg aprox. Se emplea para aflojar y apretar la rosca del tornillo o tirafondo de la sujeción carril-traviesa.

 

Clavadora hidráulica o motoclavadora (105 kg). Se emplea para aflojar y apretar la rosca del tornillo o tirafondo de la sujeción carril-traviesa aplicando un determinado par de apriete.

 

Martillo y pica. Para diversos trabajos manuales en la superestructura (perfilado manual de vía, limpieza, picado de hormigón, etc.).

   

 Tronzadora. Se emplea para cortar el carril. La máquina dispone de un útil específico para su sujeción al carril durante el corte.

 

Taladradora (18 kg). Se emplea para realizar taladros en el alma del carril, para embridado, puenteo de carril, etc.

Gato de cremallera (25-60 kg). Se emplea para levantar carril. Puede levantar cargas de 3 a 10 Tn.

 Pórtico manual. Elemento dotado de un cabestrante o polea para sujetar, levantar, desplazar, posicionar, bajar y soltar carriles. Permite mover hasta 18 m de carril (máxima longitud de cupón).

 

Posicionadora de carril. Equipo empleado para la colocación y retirada de carril sobre la traviesa. 

Su función consiste en el posicionamiento del carril desde su zona de descarga a ambos lados de la traviesa, hasta su posición correcta en el alojamiento de cada traviesa, para su posterior clavado o embridado. Dispone de 2 gatos niveladores que apoyan sobre la traviesa y ruedas que se desplazan sobre el carril. Es empleada para barras largas.

 

 Retroexcavadora Mixta. Se utiliza para diversos trabajos en la superestructura ferroviaria (depurado de balasto, limpieza de cunetas, manipulación de carril y traviesas por medio de útiles específicos).

 

 Retroexcavadora bivial. Se utiliza para diversos trabajos en la superestructura ferroviaria (depurado de balasto, limpieza de cunetas, manipulación de carril y traviesas por mediante útiles específicos). Dispone de un sistema de adaptación de la rodadura para su circulación tanto por caminos como por vía férrea.

 

 Tenaza de carril. Herramienta manual destinada a auxiliar en las operaciones de izado de carril y colocación de carril.

 

 Barra de voltear carril. Herramienta manual destinada a auxiliar en las operaciones de colocación de carril a modo de palanca.

 

 Llave dinamométrica. Se utiliza para el apretado/comprobación de el par de apriete.

 

 Liberador de tensión hidráulico. Máquina portátil dotada de equipo de presión hidráulico cuya función consiste en transmitir esfuerzos de compresión o tracción a los nuevos carriles colocados con objeto de eliminar tensiones residuales en los mismos.

Peso del elemento más pesado (conjunto mordaza): 68 kgs.

 

SOLDADURA

 Crisol. Pieza troncocónica de material refractario, en la que se produce la reacción de la carga aluminotérmica hasta su fusión.

 

 Cortamazarotas. Máquina portátil utilizada para realizar el corte y retirada del material sobrante de la soldadura que sobresale de la cabeza del carril (mazarota).

 

 Esmeriladora (70 kg). Máquina portátil utilizada para realizar el rectificado de la soldadura tanto en cabeza como en patín del carril.

 

 

  • Riesgos ergonómicos

     

    Manejo manual de cargas

    En la manipulación de las barras o cupones el peso es función del tipo de perfil y de la longitud del mismo, en ocasiones estos se pueden llegar a manipular a mano. Los cupones más largos (18 metros) que se manejan de forma manual con la asistencia de pórtico pueden llegar a pesar 972 kg. En este caso, aunque los trabajadores no tienen que soportar el peso de la barra sí que tienen que aplicar fuerzas muy elevadas e intensas con todo el cuerpo para ayudar a su posicionamiento.

        
    Manipulación de barras con pórtico manual

    A partir de 18 metros los carriles se manejan con la posicionadora, con retroexcavadora con útil específico o con sistemas totalmente mecanizados (maquinaria pesada de vía).

       
    Manipulación de barras con posicionadora

       
     Manipulación de barras con retroexcavadora con útil
     

    También existe manipulación de cargas asociada al manejo de herramientas y máquinas portátiles (mosquito, tronzadora, liberador de tensión, cortamazarotas, esmeriladora, etc.), equipos (pórtico manual, mesilla-carro, etc.) y materiales (crisol, bombonas, etc.). Estas máquinas y equipos tienen pesos que pueden alcanzar los 19 kg (tronzadora), 70 kg (esmeriladora), y 105 kg (motoclavadora). 

       

       
    Manipulación de herramientas, máquinas portátiles, materiales y equipos

    Aunque bien es cierto que las máquinas portátiles, herramientas y equipos más pesados se desplazan apoyadas (rodando) sobre la vía es necesario llevarlos desde los vehículos hasta allí. En ocasiones este acceso a la zona de trabajos implica el desplazamiento por terrenos irregulares e incluso por pequeños desniveles. Lo que todavía incrementa más el riesgo. Este transporte se hace en equipo.

       

       
    Manipulación de herramientas, máquinas portátiles, materiales y equipos

    Una vez en la vía, los equipos y materiales son trasladados sobre una mesilla o carro que rueda sobre la propia vía.

       
    Mesilla-carro

    Aplicación de fuerzas intensas

    Se dan fundamentalmente durante:

    •  
    • El posicionamiento del carril al realizar fuerzas de palanca con las barras y con las tenazas de carril.

       

       


    Aplicación de fuerza con tenazas y barras

    • Durante la utilización de máquinas portátiles.

       
    Aplicación de fuerza con máquinas portátiles

    Posturas forzadas

    La situación de la zona de trabajo condiciona totalmente las posturas corporales que adoptan los trabajadores dado que tienen que trabajar en la mayoría de los casos al nivel del suelo. Es habitual por tanto, encontrar flexiones de espalda muy pronunciadas, flexiones de cuello al tener que mirar la vía, flexiones de rodilla al acceder al suelo, etc.

    •  
    • Flexión muy elevada de la espalda y los brazos al trabajar a nivel del suelo, de hecho la mayoría de operaciones que se realizan de forma manual, así como con algunas máquinas y equipos, son realizadas de forma inevitable al nivel de la vía.

       

       
    Posturas forzadas al trabajar al nivel del suelo

    •  
    • ​​​​En lo que respecta a la posicionadora, el trabajador tiene que adoptar posturas de giro e inclinación de tronco para mantener el contacto visual con las tareas y resto de miembros del equipo.

       

       
    Posturas en la posicionadora

    • Permanencia en postura de rodillas durante un tiempo prolongado cuando se están sellando los moldes de soldadura.

       
    Postura de rodillas durante sellado del molde

    Movimientos repetitivos

    Durante la realización de determinadas tareas como son: la colocación de las sujeciones de vía, el apriete y aflojado, etcétera, se realizan los mismos movimientos reiteradamente a lo largo del eje de la vía.

          
    Tareas repetitivas

    Vibraciones

    Durante el manejo de máquinas portátiles (mosquito, tronzadora).

    •    
      Exposición a vibraciones

    Recomendaciones

    Mejora de la manipulación manual de cargas

    Levantamiento en equipo.

    En la tabla 1 se reflejan los límites máximos de peso recomendados en condiciones óptimas, por un trabajador o por equipos de dos o tres trabajadores. Unas condiciones de manejo óptimas supondrían: una recogida y depósito de la carga a una altura aproximadamente de la cadera, manipulación de la carga pegada al cuerpo, frecuencia baja de manejo, sin giros de tronco y con un buen agarre.


    Límites de peso máximo recomendado por número de trabajadores en condiciones óptimas
     

    Como se puede observar el peso máximo a manipular por un equipo de tres personas sería de 37,5 kg. Esto significa que se está sobrepasando ampliamente el límite de peso recomendado cuando se descargan los equipos y materiales de los vehículos y son llevados a la vía. A lo que hay que sumar el hecho de que se manipulan por terrenos con desnivel e inestables, lo que todavía incrementa más el riesgo.

    La solución pasaría, en la medida de lo posible, por cargar los materiales en una zona que permitiese emplear medios mecánicos y llevarlos con algún vehículo hasta la zona de trabajo.

    Una vez el material en la vía, éste es cargado sobre un carro o bandeja de transporte y se desplaza empujando todos los trabajadores. Estos carros son muy útiles para reducir la cantidad de esfuerzo manual asociado al transporte de las herramientas y equipos hasta la zona de trabajo. Sin embargo, estos tienen que ser transportados de forma manual desde la camioneta hasta la vía. Se recomienda:

      • Que estén dotados de asas para su manipulación.
      • Los hay con la bandeja dividida en dos partes lo que los hace más ligeros y más fáciles de manejar.
      • Utilizar bandejas de diferentes tamaños en función de la demanda, y no cargar con bandejas grandes si la carga puede ser transportada en una bandeja más pequeña.
      • Disponer de maquinaria y vehículos de movimiento y traslación de cargas de tal manera que puedan ayudar a su posicionamiento en la vía.

       
    Bandeja de transporte

    Por otra parte, los asideros que lleva para su transporte a la vía, no son adecuados para su empuje sobre la vía. Sería recomendable que ésta, estuviese dotada de un asidero a una altura que favorezca no solo una mejor postura sino también la aplicación de fuerzas de empuje.

              
    Bandeja de transporte con asidero de empuje y palanca de freno a una altura más apropiada

    Los asideros horizontales son adecuados para carros anchos, su longitud debe ser casi igual que la anchura del carro, de este modo, además, se favorece que sea empujado por varios miembros del equipo. Independientemente de la intensidad de la fuerza, ésta no se aplicará correctamente si se empuja o tracciona una carga con las manos por debajo de la 'altura de los nudillos', o por encima del 'nivel de los hombros', ya que fuera de estos rangos, el punto de aplicación de las fuerzas será excesivamente alto o bajo. En general es preferible empujar una carga de frente que arrastrarla de espaldas, no sólo porque los esfuerzos en la espalda son menores, sino también por problemas de seguridad.

    Generador autopropulsado tipo oruga.

    Se trata de un vehículo que puede ser útil para dar apoyo al transporte de herramientas y materiales a la zona de trabajo donde otros medios de transporte no son aplicables. Este dispositivo es capaz de propulsarse sobre terreno muy desigual e incorpora un generador. Está expresamente dirigido al trabajo de mantenimiento de ferrocarril.

     
    Dispositivo de transporte autopropulsado

    Reducción y mejora de las posturas forzadas

    La situación de la zona de trabajo hace inevitable la adopción de posturas forzadas, la única forma de eliminar las posturas forzadas que adoptan los trabajadores es la mecanización en la medida de lo posible de aquellas tareas que requieran un mayor esfuerzo físico mediante la utilización de maquinaria apropiada a dichas tareas. Sin embargo, a continuación se dan algunas recomendaciones para la mejora de las condiciones de trabajo asociadas a algunas posturas y tareas:

    • Emplear máquinas y herramientas con mangos y asideros que favorezcan una postura más erguida, evitando que trabajador tenga que inclinarse mucho.

            
    Equipos y máquinas portátiles con asideros y prolongaciones

    • Para evitar los giros de espalda en la posicionadora, una solución podría ser dotar a estas máquinas de asiento giratorio.
    • Dotar a los trabajadores de rodilleras, durante los trabajos realizados de rodillas y, en especial, durante la soldadura de carril, ya que permanecen durante bastante tiempo agachados.

          
    Rodilleras

    • Emplear un recogedor magnético de mango largo para recoger los tirafondos o tornillos viejos, para no tener que agacharse.


    Recogedores magnéticos

    • Para reducir las consecuencias negativas de las posturas mantenidas de pie durante la totalidad de la jornada de trabajo se recomienda:
        • Establecer pausas adecuadas, si es posible en lugares a la sombra.
        • Proporcionar a los trabajadores plantillas antifatiga). Éstas ayudan a aliviar la fatiga de los pies y por tanto las molestias provocadas al permanecer de pie o caminando mientras se realiza el trabajo.

         
    Plantillas antifatiga

    • Para reducir las posturas forzadas, en general, se recomienda seguir las siguientes recomendaciones:
        • Realizar pausas para estirar los músculos que han estado en tensión.
        • Alternar entre posturas con bastante frecuencia. Hacer que los trabajadores roten entre operaciones de distinta naturaleza de carga física, para que los distintos grupos musculares y zonas anatómicas puedan recuperarse. Por ejemplo, evitando que el mismo trabajador tenga que realizar de forma continuada tareas que impliquen una flexión de tronco muy elevada.
        • Cuidar la espalda realizando calentamientos antes de empezar el trabajo y estiramientos durante el mismo.

         
    Ejercicios de estiramiento

    Realización de esfuerzos

    • Usar tenazas más ligeras.


    Tenaza para carril de 5 kg de peso

    • Emplear la tronzadora acoplada con un brazo al carril, para eliminar el esfuerzo asociado a tener que mantener la posición correcta de la máquina.  Seleccionar tronzadoras lo más ligeras posibles.
    • En lo que respecta a la manipulación de las barras o cupones, se recomienda siempre que sea posible emplear los medios mecánicos que eviten la manipulación manual de los mismos.
    • Existen máquinas con mango prolongado y angulado que pueden evitar la necesidad del operador de inclinarse.
    • Utilizar esmeriladoras más ligeras que reduzcan las fuerzas aplicadas y mejoren su transporte.
    • Adaptar, en la medida de lo posible bancos de trabajo a altura adecuada evitando flexiones.


    Corte de carril a una altura adecuada

    Recomendaciones para la clavadora o mosquito

    • La operación de esta máquina portátil implica el manejo de una carga de aproximadamente 25 kilos entre las rodillas y el nivel del suelo.
    • Plantearse la posibilidad de utilizar un sistema de arnés acolchado (parecido a los empleados en jardinería para las desbrozadoras) para transportar la máquina distancias cortas y cuando su uso sea intensivo (Figura 25). Estos sistemas ayudan a repartir el peso uniformemente entre los hombros, la espalda, la cadera y los muslos; llevan un mosquetón para sujetar la máquina.

           
    Distintos tipos de arneses

    • Para determinadas tareas sencillas y puntuales puede ser más apropiado el uso de llaves de tuerca simples manuales. Éstas son más ligeras y no vibran.

    Movimientos repetitivos

    Para disminuir los microtraumatismos y lesiones causados por los movimientos repetitivos se recomienda:

    • Cambiar de tarea, realizar estiramientos y hacer pausas durante las tareas.
    • Planificar rotaciones entre tareas e incluso entre puestos de distinto tipo para evitar que sean los mismos grupos musculares los que están trabajando.

    Vibraciones

    Durante las tareas en las que se usen herramientas o equipos que emitan vibraciones molestas, solicitar guantes antivibración o colocar fundas o mangos aislantes en las palancas, controles, mangos de herramientas, etcétera, que atenúen la vibración que se transmite al trabajador.


          
    Guantes y fundas para atenuar la vibración

    Otros posibles elementos que pueden mejorar las condiciones de trabajo son los sistemas de transporte personal. Éstos, además de facilitar la movilidad de las personas, permiten el transporte de materiales.

         
    Sistemas de transporte personal

     

     

Material extra de Mantenimiento ferroviario: sustitución de carril:

Presentación para el formador:
Ficha sustitución carril. Recursos prácticos.

Presentación para utilizar como recurso didáctico. Incluye una descripción de las principales tareas del OPERARIO DE SUSTITUCIÓN DE CARRIL, sus riesgos ergonómicos y recomendaciones de mejora.

Información para el trabajador:
Ficha sustitución de carril. Información para el trabajador.

Resumen para el trabajador de los principales problemas ergonómicos en el oficio de sustitución de carril y recomendaciones de mejora.

Cartel relacionado:
Cartel. Soluciones ergonómicas en los trabajos de mantenimiento ferroviario.