El tesado es un proceso de ingeniería ferroviaria. Se utiliza para evitar la tensión de calor y frío después de la instalación de un riel soldado continuo (CWR). El calor ambiental hace que el CWR se expanda y por lo tanto puede causar que la vía fija se pandee . El frío ambiental puede provocar la contracción de la vía férrea fija provocando fragilidad y grietas. Antes de instalarlo, el riel se modifica estirándolo con tensores hidráulicos o se calienta a su temperatura libre de tensión para hacer menos probables estos peligrosos problemas.
El acero ferroviario se contrae a bajas temperaturas y se expande a altas temperaturas. [1] En condiciones de frío extremo, una longitud de CWR sufre tensión de tracción . Esta tensión puede provocar la fractura del acero del ferrocarril. [2] En condiciones de calor extremo, una longitud de CWR sufre tensión de compresión . Este tipo de tensión puede provocar un pliegue solar cuando un tramo de un ferrocarril se pandea lateralmente (de lado). [3] Otros factores que afectan la condición del CWR incluyen el estado del balasto de la vía y sus arcenes; el tipo y colocación de las traviesas ; lugares de mayor sombra como túneles y puentes; consolidación de pistas; y, en menor medida, la curvatura vertical de las vías. [4]
En el diseño e instalación de CWR, se calcula una cifra conocida como "temperatura neutra del riel" (RNT). Se suman las fuerzas longitudinales de tracción y compresión sobre el CWR. El RNT es la temperatura teórica cuando el total es igual a cero. [5] Una cifra similar es la "temperatura libre de estrés" (SFT). Es la temperatura del carril a la que el carril tiene la misma longitud que en su estado libre. [6]
Antes de colocar una nueva vía, repararla o cambiar las traviesas, el carril se modifica (tensa) mecánica o térmicamente para que su longitud sea igual a la misma a una temperatura libre de tensiones elegida; Luego, el riel se puede fijar en su lugar sin que actúen fuerzas térmicas. La temperatura libre de estrés que se utiliza depende de los extremos ambientales y, por lo tanto, varía según la ubicación. En el Reino Unido , el CWR está sometido a una tensión de 27 °C (81 °F), la temperatura media ferroviaria en verano. En los EE. UU. , las temperaturas estándar libres de estrés varían de 35 a 43 °C (90 a 110 °F). [7] A pesar de estresar el CWR antes de la instalación, un riel aún puede alcanzar su "temperatura crítica del riel" (CRT). Esta es la temperatura del riel por encima de la cual puede ocurrir pandeo. [8]
Se puede alcanzar el CRT debido a perturbaciones en el balasto, los componentes de la vía o la geometría de la vía. Por ejemplo, se puede alcanzar el CRT debido a la eliminación de una sección de riel o una junta de bloque aislado (IBJ). Un ingeniero tensor mide la sección del riel que se va a quitar y coloca indicadores con marcas en el pie de los rieles. Una vez cortada la sección del carril, se determina su primera temperatura libre de tensiones. La nueva sección del riel se corta, se reemplaza y luego se suelda en un extremo. Se utiliza un "kit de tensado" (tensor de riel hidráulico), como el tensor Permaquip HSM70, u otro método para ajustar el otro extremo y preparar la unión para soldar. Si es necesario sustituir un tramo de carril con urgencia, posteriormente se realiza una prueba de tensión. [9] [10] [11]
Una solución de ingeniería más reciente es el equipo de prueba "VERSE" producido por la empresa Vortok en 1998. Permite a los ingenieros ferroviarios medir la temperatura sin tensiones sin retirar una sección del riel. [12] [13] Vortok ahora es Pandrol Vortok.