mini|300px| Dos locomotoras class 66 con un tren de tratamiento de los carriles del Network Rail utiliza un chorro de agua a alta presión para eliminar el mantillo de hojas comprimido sobre los raíles en el Reino Unido
El raíl deslizante o la baja adherencia de la cabeza del carril, es una situación que se produce en las vías del ferrocarril cuando la contaminación de la cabeza de los carriles hace que los trenes experimenten una adherencia reducida. Esto puede provocar el deslizamiento de las ruedas de un tren cuando está acelerando o frenando. La causa más común de contaminación son las hojas húmedas caídas que se adhieren a la superficie superior de los raíles de las vías férreas. Esta circunstancia se traduce en una reducción significativa de la fricción entre las ruedas del tren y los raíles, y en casos extremos puede dejar la vía temporalmente inutilizable. En Gran Bretaña, la situación se conoce coloquialmente como "hojas en la línea".
Baja adherencia causada por el clima La contaminación de la cabeza del carril causada por las condiciones atmosféricas puede darse en cualquier época del año.
La temporada de caída de hojas es cuando se producen las interrupciones más numerosas en las operaciones ferroviarias. El problema puede surgir en áreas boscosas de arbolado de hoja caduca, como los estados del Atlántico medio estadounidense, Nueva Inglaterra, muchas partes de Europa, incluido el Reino Unido, y el sur de Ontario, Canadá. Cuando las hojas caen en una ruta ferroviaria, algunas se acumulan en la cabeza de los carriles, y son fuertemente comprimidas por el paso de los trenes, formando un revestimiento resbaladizo de baja fricción entre el carril y las llantas de las ruedas. Si el clima es húmedo, las hojas mojadas se adhieren al riel de manera muy efectiva. Además, la corriente de aire causada por el paso de los trenes hace que las hojas cercanas se levanten, depositandose más hojas sobre la cabeza de los raíles. La acumulación de este material es incremental, y es lo suficientemente resistente como para no ser rápidamente desgastada por el paso normal de los trenes.
El invierno puede proporcionar problemas de baja adherencia cuando la nieve y el hielo se depositan sobre las vías. Al igual que con los vehículos de carretera, el hielo puede hacer que los trenes encuentren dificultades al arrancar, o puede iniciar el deslizamiento de las ruedas durante el frenado.
Incluso el verano puede tener sus problemas. Una lluvia ligera después de un largo período de clima seco a veces puede causar condiciones de baja adherencia similares a las de la contaminación por caída de hojas. Aunque el efecto es solo a corto plazo, su imprevisibilidad puede causar un incidente significativo. El rocío de la mañana puede tener el mismo efecto.
Efecto combinado con los frenos de disco Antes de 1960, la mayoría de los vehículos ferroviarios usaban zapatas de freno para detener el tren, aplicando presión sobre las ruedas. Desde entonces, los frenos de disco se han utilizado cada vez más, lo que significa que ya no se produce la abrasión del material de las hoja comprimidas adheridas a la banda de rodadura.
Falta de mantenimiento en la línea En la era de las locomotoras de vapor, los árboles y otra vegetación de la línea se talaban regularmente para reducir el riesgo de incendio provocado por las chispas de la locomotora. A medida que los ferrocarriles dejaron de utilizar la tracción a vapor, se permitió que este mantenimiento se redujera, y el crecimiento adicional resultante incrementó la presencia de hojas caídas, aumentando el problema.
Baja adherencia causada por insectos aplastados Hay muchas sustancias que pueden causar baja adherencia cuando se depositan en la cabeza de los raíles. En Victoria, Australia, las ruedas del tren aplastaron una plaga de ciempiés que cruzaban las vías, causando que el operador ferroviario de pasajeros V/Line fuera penalizado con más de 700.000 dólares por cancelaciones y falta puntualidad durante un trimestre de 2001. En 2009, las vías del ferrocarril en Tallarook, en el centro de Victoria, también se vieron afectadas por una plaga de ciempiés, lo que provocó la cancelación de varios trenes. También se sospecha que la misma causa provocó un choque entre dos trenes en Clarkson, cerca de Perth, Australia Occidental, en septiembre de 2013.
Se informó de raíles resbaladizos causados por orugas en Queensland en 1938. Las langostas aplastadas afectaron a las operaciones de trenes en la Compañía de Minería y Ferrocarriles de Otavi en el África del Sudoeste Alemana (Namibia moderna) en 1924.
Efectos miniaturadeimagen| Plano en una rueda La pérdida de fricción entre las ruedas y el raíl resulta en una reducción de la fuerza de tracción: las ruedas comienzan a girar y, en algunos casos, el tren no puede moverse. En el frenado, la pérdida sustancial de fricción resulta en una fuerza de frenado reducida. Las distancias de frenado son considerablemente más largas y, en casos extremos, las ruedas pueden bloquearse y hacer que el tren se deslice. Las locomotoras modernas y las unidades múltiples están equipadas con protección contra deslizamiento de las ruedas (ABS) para contrarrestar el problema del riel resbaladizo. Las ruedas bloqueadas pueden generar puntos planos en las llantas de acero, especialmente si las ruedas todavía se deslizan al llegar a una sección de riel rugosa, por ejemplo, una que haya sido lijada previamente. Esto hace que las ruedas pierdan la geometría circular de su perfil (produciéndose las conocidas coloquialmente como 'ruedas con planos'), que posteriormente producen intensas vibraciones y la necesidad de que las ruedas se vuelvan a tornear con un gran costo.
En casos extremos, la acumulación de hojas caídas puede aislar eléctricamente las ruedas de los carriles, lo que resulta en fallos del equipo de señalización para detectar la presencia del tren. Cuando el problema es grave, los actuadores de circuito de vía instalados en los trenes pueden ayudar a aliviar el problema.
En el Reino Unido, se estimó que el problema de las hojas de otoño le cuesta a la industria ferroviaria 60 millones de libras esterlinas (115 millones de dólares) al año.
Medidas de atenuación
Tratamiento de la cabeza de los carriles mini| Un tren de trabajo del Ferrocarril de Long Island limpia a presión el raíl antes de aplicar un gel de tracción
Las medidas de tratamiento generalmente implican algún sistema para retirar el depósito acumulado o para recubrirlo con un material de alta fricción. La limpieza generalmente se realiza con chorros de agua, a menudo en combinación con sistemas de cepillado mecánico. El método de recubrimiento generalmente implica depositar arena en una pasta sobre el raíl. Como la arena puede aumentar el riesgo de aislamiento eléctrico no deseado, la mezcla a veces contiene partículas metálicas. El revestimiento se aplica desde trenes especiales (coloquialmente denominados "trenes Sandite" por el nombre comercial de la mezcla patentada originalmente aplicada) y en algunos casos localmente mediante aplicadores manuales.
Los aplicadores de gel de tracción instalados junto a las vías que depositan líquido sobre la cabeza de los carriles a medida que pasa un tren, se instalan en sitios donde regularmente se produce una baja adherencia significativa, como en la aproximación a las estaciones.
Ambos procesos son efectivos, pero con una duración limitada. El método de inyección es ineficaz apenas cae la siguiente hoja; y el método de deposición de arena es más duradero, aunque la lluvia generalmente elimina la arena depositada rápidamente. Otro método es usar una chispa eléctrica de alto voltaje o plasma para volatilizar el material depositado, pero este método solo se ha utilizado experimentalmente, ya que se ve obstaculizado por el alto consumo de energía, el ruido y la degradación del carril.
Areneros Las locomotoras y las unidades múltiples están equipadas con areneros que aplican una fina capa de arena seca en la cabeza del carril. Esto ayuda a mejorar la adherencia durante el frenado y la aceleración.
Protección antideslizante El equipo de protección contra deslizamiento de las ruedas (WSP) está instalado en los trenes de pasajeros para controlar el comportamiento de los juegos de ruedas en condiciones de baja adherencia. Cuando el tren está frenando, se comporta como el sistema ABS en los automóviles al soltar el freno en cualquier eje si detecta que se está bloqueando. También puede controlar el sistema de tracción para evitar que la rueda gire cuando se aplica la potencia motriz.
Técnica de tracción Cuando los trenes tienen dificultades para detenerse en condiciones de baja adherencia, el mayor riesgo es el rebase de una señal en rojo o 'sobrepasar' una estación. En estos momentos, los maquinistas adoptan un protocolo de "conducción defensiva", que implica frenar antes y con más suavidad de lo habitual. Además, se aplica menos potencia al arrancar los trenes.
Antes de cada temporada de otoño, muchas compañías de trenes organizan prácticas de conducir trenes en condiciones de baja adherencia para sus nuevos maquinistas. En una sección de línea de poco tráfico durante un período de condiciones normales, se realizan maniobras de frenado en condiciones normales de adherencia, y a continuación se tratan los carriles con un contaminante que tiene un bajo coeficiente de fricción. En las siguientes frenadas, el maquinista experimentará el sonido y la sensación del deslizamiento del tren, siendo la distancia de frenado considerablemente mayor.
Aunque esto solo proporciona una aproximación de cómo se comportará un tren durante un episodio de baja adherencia, se asegura que el conductor pueda reconocer el inicio del deslizamiento de la rueda y conozca las medidas correctas que debe tomar cuando ocurra.
En el Reino Unido, algunas compañías operadoras de trenes de pasajeros publican un horario especial de 'caída de hojas' para tener en cuenta el tiempo adicional que supone el frenado y la aceleración más suaves.
Comunicación Cualquier información sobre la ubicación y la gravedad de las condiciones de baja adherencia alertará a los conductores de los trenes sobre los problemas. En el Reino Unido hay varias fuentes;
Los puntos negros regulares, conocidos como Áreas de baja adherencia conocida, se publican en el Apéndice Seccional y forman parte del conocimiento de ruta de los conductores sobre el que se examinan. En algunos lugares se sitúan letreros que muestran el inicio y el final de las áreas habitualmente de baja adherencia ya conocidas. El reglamento de circulación requiere que los maquinistas informen de inmediato al control de tráfico, de cualquier zona de baja adherencia en una ubicación no publicada en el Apéndice Seccional, y cualquier adherencia excepcionalmente deficiente en ubicaciones publicadas en el Apéndice Seccional. Después de recibir un informe de condiciones de baja adherencia, el comtrol se comunicará por radio con los maquinistas de los siguientes trenes para advertirles. Si es seguro hacerlo, el control puede indicarle al conductor que realice una parada de prueba controlada. El maquinista detendrá el tren utilizando la fuerza de frenado adecuada a las condiciones normales para el clima y las condiciones en esa época del año, e informará al centro de mando.
Control de la vegetación La eliminación de árboles de hoja caduca en el borde de la línea es un método de gestión para controlar el problema; sin embargo, hay resistencia política a esta medida en áreas pobladas.
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