Desde la perspectiva de la infraestructura ferroviaria, el ciclo de vida de un carril comienza con su colocación en la vía. En la actualidad, existen diferentes calidades optimizadas de carriles que, en función de las condiciones de explotación, pueden prolongar significativamente la vida útil. Por tanto, las bases para alcanzar la vida útil máxima de los carriles se pueden sentar ya antes de su colocación, eligiendo la calidad correcta. Para colocar los carriles en la vía, en primer lugar, hay que transportarlos hasta la obra, donde se descargan y se preparan uniéndolos en barras más largas. Como parte de la preparación, el tipo de tecnología de unión de los carriles (p.ej., la soldadura por resistencia a tope) es de suma importancia. La unión entre los carriles no se debe romper prematuramente, sino tener la misma vida útil (y características) que los propios carriles. Una vez colocados los carriles, la vía nueva debe ser tratada sin demora. En este proceso se elimina (principalmente, mediante el esmerilado) la calamina (también llamada cascarilla de laminación, que es un efecto del proceso de fabricación de los carriles), diversos defectos superficiales (del transporte y la colocación) y, en caso necesario, también se adapta el perfil del carril. De esta forma, se confecciona un estado "de salida" del carril idóneo y sin defectos.

Inspección del estado de los carriles a partir de datos exhaustivos

El ciclo de vida propiamente dicho comienza con la pasada del primer tren. Después de algún tiempo, y en función de las cargas soportadas, en el carril comienzan a surgir defectos en forma de deformaciones plásticas, desgastes, fatiga por rodadura (p.ej. fisuras) y daños térmicos. También pueden aparecer defectos por fatiga en el interior del carril. Estos daños acortan la vida útil del carril y requieren la optimización correspondiente. Antes de poder adoptar las medidas adecuadas, hay que inspeccionar el estado de los carriles a intervalos regulares. Esto incluye la medición del perfil transversal y longitudinal, la detección del estado de las superficies (fisuras, aplanamientos, señales de laminación) mediante la inspección por vídeo, la determinación de la profundidad de los daños superficiales (p. ej., mediante ensayos de partículas magnéticas o corrientes parásitas) y la localización de posibles defectos internos mediante pruebas ultrasónicas. Adicionalmente, también se deberían considerar y enlazar los datos de superestructura y de vehículos procedentes de otras fuentes (p. ej., máquinas de construcción de vía, datos generales de vehículos, datos SIG, etc.). Aquí, el análisis inteligente y una presentación de los datos fácil de interpretar es especialmente importante, ya que solo así será posible deducir las medidas más adecuadas para maximizar la vida útil de los carriles (gestión de datos).

Medidas para la optimización del ciclo de vida de los carriles

La Figura 2 refleja las posibles medidas para la optimización del sistema. La optimización de los perfiles de rodadura de los carriles y de las ruedas reduce las tensiones en el punto de contacto rueda-carril, una posición de vía óptima atenúa las fuerzas dinámicas que actúan sobre los carriles y la gestión de la fricción (lubricación de caras activas, acondicionamiento de las superficies de rodadura y limpieza de los carriles) disminuye el desgaste y la formación de fisuras. Todas estas medidas tienen el objetivo de retrasar los daños en los carriles. La única medida que no solo retrasa los daños existentes, sino que también los elimina, es el tratamiento mediante mecanizado de los carriles. Debido al cambio demográfico, los operadores ferroviarios a menudo (ya) no disponen de los recursos suficientes para llevar a cabo ellos mismos una optimización del sistema, por lo que tienen que acudir a servicios especializados externos.

Medir – Planificar – Mantener – Medir

El tratamiento de los carriles como tal se lleva a cabo con tecnologías de esmerilado o de fresado. El esmerilado de carriles es especialmente indicado en estrategias preventivas o moderadamente correctivas, mientras que el fresado tiene ventajas en estrategias correctivas o regenerativas. Existen, además, otras tecnologías con piedras oscilantes o deslizantes, que se utilizan principalmente en estrategias preventivas en áreas urbanas. En algunos casos, también se utiliza como medida preventiva el reperfilado perimetral con piedras de accionamiento activo o pasivo. Una vez tratados los carriles, se aplica la tecnología de medición mencionada más arriba (integrada en la máquina o como dispositivo manual) para realizar el control de calidad. Estas mediciones también sirven como punto de partida para la planificación de futuras medidas de mantenimiento. De ahí en adelante, se llevan a cabo los pasos Medir – Planificar – Mantener – Medir en una secuencia continua (ciclo de optimización). En base a estos exhaustivos análisis, también se realiza regularmente una auditoría del sistema, para así identificar en una fase temprana cualquier posible cambio y, en su caso, ajustar las medidas y las estrategias. Una vez alcanzado el límite de desgaste (o el límite de daños) de los carriles, se desmontan y se reciclan. Con este último paso concluye su ciclo de vida.

Soluciones para carriles pensadas de principio a fin

Junto con sus empresas aliadas, Plasser & Theurer ofrece una serie de productos y servicios que cubren prácticamente todo el ciclo de vida del carril (Figura 3).

A finales de 2023, se puso en marcha una iniciativa multidisciplinar para abordar más a fondo el tema "carril". Los objetivos eran identificar los potenciales actuales y futuros existentes en este grupo (finalizado), fomentar la cooperación dentro del grupo (en curso) y, en el futuro, también coordinar las actividades.

Debido a la extensa cartera de la que dispone este grupo y a su considerable potencial de mercado, en el futuro el foco estará cada vez más centrado en el planteamiento end-to-end del ciclo de vida de los carriles. También aquí, y una vez más, la meta consiste en una mayor capacidad de circulaciones, así como unos menores costes de mantenimiento.