Cambio de ancho

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Tren Talgo atravesando el cambiador de ancho de Medina del Campo.

Se denomina cambio de ancho a una maniobra automática o semiautomática que permite modificar el ancho de vía de un vehículo ferroviario. Evita tener que realizar transbordos o cambios de ejes entre líneas de diferente ancho.

Se realiza en una instalación denominada cambiador de ancho. No confundir con un intercambiador, que es un lugar de articulación de redes encaminado a facilitar la intermodalidad entre distintos modos de transporte de viajeros, por ejemplo: la estación de Nuevos Ministerios de Madrid.

Funcionamiento[editar]

Un cambiador de ancho se compone de una nave, con raíles separados por un ancho en un extremo y de otro ancho en el contrario. Los trenes con cambio de ancho permiten que sus ruedas se desplacen hacia el interior o el exterior de su eje, modificando así su ancho. Durante el rodaje normal las ruedas permanecen ancladas en su posición mediante unos cerrojos mecánicos.

Al entrar en el cambiador, los patines de que está dotado el rodal, o el boje, entran en contacto con unas guías y deslizan sobre ellas, así las ruedas quedan liberadas de su carga. Los pies de los cerrojos se introducen en otras guías y descienden, de esta forma las ruedas quedan libres para moverse lateralmente. Las ruedas se deslizan a su nueva posición obligadas por unos carriles-guía. Los cerrojos ascienden a su posición original para que las ruedas quedan enclavadas en su nueva posición. Finalmente, el coche desciende hasta que las ruedas apoyan sobre la nueva vía.

Durante su elevación el tren se apoya sobre unos patines situados en los laterales de los coches, que en el caso de los de tipo Talgo están lubricados mediante agua, o aceite en el caso de los cambiadores de tipo TCRS3.[1]

El edificio de un cambiador de tercera generación tiene unos 25 metros de largo, con una zona neutra (sin alimentación eléctrica, aunque con hilo de contacto) de unos 29 metros y una separación mínima entre pantógrafos de 42 metros. El ancho del foso depende del tipo, 16 metros para los TCRS2 y 8 metros para los TCRS1 y TCRS3. El foso para el sistema Talgo es el más largo, unos 16 metros.[2]

El procedimiento de paso por un cambiador se realiza a una velocidad de 5 km/h en el sistema CAF y a 10 km/h en el de Talgo (en modo automático) y requiere de carteles indicativos para que los maquinistas realicen las operaciones necesarias, bien sea en modo automático o manual. Si hay problemas con los pantógrafos puede realizarse con ambos (uno de cada tensión) abatidos y por inercia (en "modo vela"), a una velocidad máxima de 27 km/h.[3] [4]

Cambio de ancho en España[editar]

Mapa de servicios con cambio de ancho y situación de los cambiadores en España en el año 2011.

España es uno de los países con mayor tradición en cambio de ancho debido a que la red de España y Portugal tiene un ancho de 1668 mm, mientras que la red del resto de Europa tiene un ancho de 1435 mm. Desde 1988 las nuevas líneas se realizan en ancho estándar, por lo que las redes de diferente ancho no coinciden solo en la frontera francoespañola, sino también en los puntos en los que conectan las nuevas líneas con las más antiguas. Se espera que en un futuro toda la red sea unificada en ancho UIC o internacional.[5]

Historia[editar]

Desde que empezó la relación ferroviaria entre España y Francia, el sistema que se seguía era el trasbordo de tren; poniendo una composición de cada ancho en un mismo andén, los viajeros iban de uno a otro, con sus equipajes.

El primer tipo de cambio de ancho propiamente dicho, consistía en levantar los vagones, uno a uno, y quitarles los bojes de un ancho, sustituyéndolos por los del nuevo ancho; operación lenta, pero más cómoda para los viajeros que el sistema anterior. Este sistema de cambio de bojes se utilizó en Hendaya, para las líneas Madrid-París y Lisboa-París.

El primer foso de cambio se instaló en la factoría Talgo de Aravaca para realizar ensayos con el tren experimental de Rodadura Desplazable (Talgo RD, cuatro coches con gálibo UIC fabricados por CASA), que realizó su primer paso por dicha instalación el 24 de octubre de 1967. La primera demostración pública se realizó el 12 de noviembre de 1968 mediante un viaje Madrid-París, en 13 horas, para el cual se instaló un foso de cambio en Irún que fue desmontado al finalizar las pruebas.[6]

El primer cambiador de ancho con servicio comercial también fue desarrollado por Talgo y se situó en la estación de Cerbère. Comenzó su funcionamiento en 1969, permitiendo desde entonces que los trenes Talgo tuvieran rutas entre España y Francia, continuando incluso hasta Suiza e Italia.

En 1988 se decidió que las nuevas líneas españolas, para ser interoperables con las redes europeas, se construyeran con un ancho de vía de 1435 mm. La decisión obligó a cambiar el proyecto del Nuevo Acceso Ferroviario a Andalucía, que se inauguró en forma de línea de alta velocidad Madrid-Sevilla en 1992, siendo esta la primera línea en ancho europeo de largo recorrido situada en España.

La nueva línea generaba nuevos puntos donde coincidían redes de diferente ancho. La necesidad de establecer servicios que utilizaran las nuevas líneas y después continuaran por las antiguas obligó a la utilización del cambio de ancho en el interior del país. El primer servicio interno con cambio de ancho fue el «Talgo 200» entre Madrid y Málaga, con cambio de ancho en Córdoba, establecido el 31 de mayo de 1992.

El desarrollo de una amplia red en ancho europeo ha provocado la generalización de los cambiadores y de servicios con cambio de ancho por todo el territorio nacional. El avance de las líneas ha hecho que algunos cambiadores, como el de Córdoba, los de Lleida o los de Roda de Bará, hayan dejado de utilizarse al existir continuidad de las nuevas líneas.

Sistemas de cambio de ancho[editar]

Unidad Serie 130 de Renfe abandonando el cambiador de ancho de Valdestillas en la LAV Madrid-Valladolid.

En la red española se utilizan actualmente dos sistemas de cambio de ancho incompatibles entre sí, cada uno desarrollado por un fabricante diferente:

  • Sistema Talgo, patente de Talgo, que utilizan los trenes Talgo. Fue el primer sistema utilizado, en 1969.[7]
Hidráulicos para cambio de posición en cambiador TCRS2 enclavado para Talgo
  • Sistema Brava (Bogie de Rodadura de Ancho Variable Autopropulsado), patente de CAF. Se utilizan desde 1999.[8]

Están diseñados para trenes de viajeros, aunque se han realizado pruebas con trenes de mercancías.

Vista de la plataforma CAF en un cambiador TCRS2 en posición Talgo

Cada cambiador puede servir para un único sistema o para ambos, ya que mediante unos gatos hidráulicos se puede cambiar la plataforma utilizada para uno u otro fabricante, sistema que fue elaborado por ADIF en colaboración con Tifsa.[9] El primer prototipo de cambiador dual se instaló en diciembre de 2001 en la estación de Río Adaja, en el tramo de ensayos Olmedo-Medina del Campo. Posteriormente se han instalado numerosos cambiadores duales como los de Zaragoza-Delicias y Plasencia de Jalón, o Roda de Bará y Antequera, estos últimos, además, dobles.

En los primeros cambiadores solo pasaban los coches de pasajeros, no disponiendo de posibilidad de cambio de ancho las locomotoras. Para ello se realizaba una maniobra en la que esta se desacoplaba, se pasaba solo la rama (los coches de viajeros) y se recogía al otro lado por una locomotora del otro ancho. Desde 2001 existen automotores equipados con sistema de cambio de ancho en los boogies, de modo que el tren puede pasar directamente por el cambiador sin detenerse. Para permitir el paso de automotores en los cambiadores anteriores han sido necesarias modificaciones, como la necesidad de catenaria continua en el interior.

Actualmente los cambiadores se sitúan «en bañera», con pendiente descendiente a ambos lados, de manera que las ramas se puedan dejar caer para el que primer coche atraviese el cambiador sin necesidad de empujar a la rama mediante tractores de maniobras o carros de arrastre, lo que reduce la necesidad de maniobras.

La generalización de los cambiadores ha provocado que ADIF desarrolle técnicas más sencillas y económicas para su elaboración y manipulación. Los nuevos cambiadores son válidos para ambas tecnologías, para material tanto remolcado como autopropulsado, y tienen continuidad en todos los sistemas para evitar que los trenes tengan que detenerse. También se busca que sean trasladables, para poder ser resituados conforme se inauguren nuevos tramos en ancho europeo.

Tipos de cambiadores[editar]

Fijo, aptos solo para el paso de trenes con sistema CAF, Talgo o Transfesa.

Dual, aptos para el paso de trenes con sistema CAF y Talgo. Dentro de este tipo están:

-TCRS1, compuestos por dos plataformas verticales: una para CAF y otra para Talgo, que se abaten alternativamente para el paso de cada tipo de tren.

-TCRS2, compuestos por dos plataformas horizontales: una para CAF y otra para Talgo, que se desplazan alternativamente para el paso de cada tipo de tren.

-TCRS3, una plataforma única para las dos tecnologías: CAF y Talgo; solo se desplazan algunas piezas.

-TCRS4 o Unichanger, una plataforma única para cuatro tecnologías: CAF, Talgo, Rafil (Alemania) y SUW 2000 (Polonia). Permitirá el paso de trenes mixtos y de mercancías. En experimentación.

Cambiadores de ancho en España[editar]

Cambiadores en enero de 2016:

CAMBIADORES: Para: Desde Hasta Servicio Modelo PK estándar PK ibérico
Hendaya (Francia) Transfesa 1950 Cambio de ejes Transfesa
Cerbère (Francia) Transfesa 1952 Cambio de ejes Transfesa
Aravaca (Madrid) Talgo 1967 2001 Talleres Talgo
Irún (Guipúzcoa) Talgo 1968 1968 Experimental Talgo
Portbou (Gerona) Talgo 1969 Operativo sin tráfico desde el 15/12/2013 Cambiador Talgo 273,5
Pueblo Nuevo (Barcelona) Talgo 1969 1988 Talleres Talgo
Las Matas (Madrid) Talgo 1980 Talleres Talgo
Irún (Guipúzcoa) Talgo 1981 Operativo sin tráfico desde el 15/12/2013 Cambiador Talgo 640,9
San Andrés Condal (Barcelona) Talgo 1988 Talleres Talgo
El Higuerón (Córdoba) Talgo 1992 2006 Cambiador Talgo 2,480 360,477
Madrid Puerta de Atocha Talgo 1992 Cambiador Talgo 1,300
Majarabique 1 (Sevilla) Talgo 1993 Cambiador Talgo 462,500 563,649
Majarabique 2 (Sevilla) CAF 1999 Cambiador CAF 462,500 563,649
Beasain (Guipúzcoa) CAF 1999 Talleres CAF
Río Adaja (Valladolid) Dual 2001 2008 Experimental TCRS1
Lleida Talgo 2003 2007 Cambiador Talgo 444,601
Puigverd (Lleida) CAF 2003 2007 Cambiador CAF 452,526
Plasencia de Jalón-Grisén (Zaragoza) Dual 2003 Cambiador TCRS1 276,705 307,200
Zaragoza Delicias Dual 2003 Cambiador TCRS1 304,870 337,395
Huesca CAF 2003 Operativo sin tráfico desde el 28/04/2008 Cambiador CAF 73,879 20,979
Madrid Santa Catalina Dual 2003 Talleres TCRS1
Roda de Bará 1 (Tarragona) Dual 2006 2008 Cambiador TCRS1 535,053 610,567
Roda de Bará 2 (Tarragona) Dual 2006 2008 Cambiador TCRS1 535,053 610,567
Antequera-Santa Ana 1 (Málaga) Dual 2006 Cambiador TCRS1 97,206 119,849
Antequera-Santa Ana 2 (Málaga) Dual 2006 Cambiador TCRS1 97,206 119,849
Valladolid San Isidro Dual 2007 12/09/2015 Cambiador TCRS1 180,233 249,574
Valdestillas (Valladolid) Dual 2007 Cambiador TCRS2 160,714 229,481
Madrid Chamartín Dual 2007 Cambiador TCRS2 0,181 0,700
Medina del Campo (Valladolid) Dual 2008 Sin tráfico ni conexión a la red desde el 01/02/2016 Cambiador TCRS2 19,880 2,100
Madrid Fuencarral 1 Talgo 2008 Talleres Talgo
Madrid Fuencarral 2 CAF 2008 Talleres CAF
Alcolea de Córdoba Dual 2009 Operativo sin tráfico desde el 27/07/2013 Cambiador TCRS2 333,868 432,273
La Gineta (Albacete) Talgo 2009 2010 Obras Talgo
Figueres (Gerona) Talgo 2010 2012 Obras Talgo
Roda de Bará 2 (Tarragona) Dual 2010 Experimental TCRS3 535,053 610,724
Valencia Dual 2010 Cambiador TCRS1 396,748 111,468
Albacete Dual 2010 Operativo sin tráfico desde el 31/07/2013 Cambiador TCRS2 321,083 278,679
Can Tunis AV (Barcelona) Talgo 2014 Talleres Talgo
Can Tunis AV (Barcelona) CAF 2014 Talleres CAF
Villamuriel (Palencia) Dual 2015 Cambiador TCRS2 224,598 2,750
Vilecha (León) Dual 2015 Cambiador TCRS3 339,530 116,852
León Clasificación Dual 2015 Cambiador TCRS3 343,880 121,008
Medina AV CAF 2015 Cambiador CAF fijo 156,568 0,000
Zamora Talgo 2016 Cambiador Talgo fijo 233,043 0,214
La Gineta (Albacete) Mercancías 2016 Experimental OGI


Próximos cambiadores previstos para 2016:


CAMBIADORES: Para: Servicio Modelo PK estándar PK ibérico Observaciones
La Boella 2 (Tarragona) Dual Cambiador TCRS1 254,100
La Boella 4 (Tarragona) Dual Cambiador TCRS1 254,100
Burgos Dual Cambiador TCRS3 304,654 374,063
Pedralba (Zamora) Talgo Cambiador Talgo fijo 343,784 Seguramente será el que estuvo en Figueres (Gerona)
La Teja (Nudo de La Encina) Dual Cambiador TCRS1 Anulado[10]


(Actualizado en junio de 2016), fuentes:[11] [12]

Inconvenientes[editar]

La experiencia con los cambiadores de ancho en España ha demostrado algunos inconvenientes. Los mayores problemas surgen por la acumulación de hielo en los rodales en los días más duros del invierno, lo que obliga a la realización de un proceso de descongelado, más o menos largo, o a continuar el servicio mediante transbordo a otro tren. Para solucionarlo se instalan fosos con un colector de descongelación Talgo, que incorpora un cilindro neumático con unas guías que permiten el posicionamiento del colector debajo de cada rodal o bogie, con toberas o rociadores para la salida del agua caliente hacia los puntos críticos de acumulación de hielo. En otros cambiadores se emplean unas lanzas Karcher con las que se proyecta manualmente el agua caliente a presión.[13] También se intentó un sistema para calentar constantemente los rodales mediante agua caliente en el propio tren, pero no prosperó.

Lanzas Karcher para descongelar los rodales Talgo

También se han producido algunos descarrilamientos al paso por un cambiador como, por ejemplo, en el de Alcolea de Córdoba, donde varios descarrilamientos obligaron a suspender temporalmente el servicio AVE Lanzadera entre Jaén y Cádiz mientras se encontraba una solución, desviando el tren por la línea convencional.

Detalle de los detectores de cerrojos caídos en cambiador Talgo

Otro de los inconvenientes de los cambiadores es el encarecimiento de la infraestructura, por el coste de los cambiadores; el encarecimiento del canon pagado por las operadoras, con un incremento de 111,52 € por paso[14] , o el incremento del coste de los trenes y de su mantenimiento. En junio de 2016 hay 15 cambiadores con tráfico y 6 operativos sin trenes grafiados. En 2015 se pagaron 3,452 M € de canon, hubo 30 646 pasos por cambiador, 83,96 al día y 6,72 por cada cambiador operativo.[15] En el año 2014 ADIF ingresó 3,805 millones de euros de canon por paso de cambiadores, lo que supone un total de 34 119 pasos, 93 al día, casi 8 por cada uno de los 12 cambiadores con servicio de viajeros.[16]

Coste de los cambiadores[editar]

El coste de los cambiadores se está reduciendo con los del tipo TCRS3, ya que solo tienen una plataforma para los dos sistemas. El de Burgos (junto con el montaje de 26 kilómetros de vía) se ha adjudicado por 7 millones de euros (todos los precios con IVA incluido),[17] mientras que el conjunto de los dos de León se adjudicó por 8,5 millones de euros.[18] Además son reutilizables en un 80 % al ser trasladados a otra ubicación.[19] Los primeros, de tipo fijo y solo para CAF o para Talgo son mucho más simples y baratos: los de Can Tunis AV han costado, respectivamente, 181 500 y 302 500 euros.[20]

Cambio de ancho en el resto del mundo[editar]

Pese a que el problema de tener diferentes anchos existe en numerosos países (Australia, India, Polonia, aparte de los trazados de vía estrecha en muchos otros) y, por supuesto, entre muchos países (Finlandia con Suecia, Polonia con Bielorrusia, China con Rusia, etcétera), casi no existen cambiadores de ancho ya que, o bien se realizan cambios de ejes, o con transbordos. Por ejemplo, el tren que recorrió 13 052 km entre Yiwu y Madrid cambió sus contenedores tres veces entre vagones de distinto ancho en Dostyk (Kazajistán), Brest (Bielorrusia) e Irún (España).[21]


Actualmente se encuentran en construcción tres cambiadores de ancho para trenes de viajeros, uno con sistema Talgo en Brest (Bielorrusia), junto a la frontera con Polonia, para un servicio de RZD en 2016 entre Moscú y Berlín,[22] otro con el sistema alemán DB AG-Rafil Type V en la localidad georgiana de Akhalkalaki, junto a la frontera turca, para servicios de ADY entre Bakú (Azerbaiyán) y Estambul (Turquía), pasando por Tiflis (Georgia)[23] , y otro para el sistema japonés FGT (Free Gauge Train) para poder pasar del ancho estándar del Shinkansen al del resto de la red (1067 mm).[24]


El proyecto del sistema de cambio de ancho japonés FGT empezó a ser desarrollado en 1994 por el RTRI (Railway Technical Research Institute) y cuenta con tres generaciones de prototipos: los dos primeros se denominaron GCT (Gauge Change Train) y estuvieron en pruebas entre 1998/2006 y 2006/2014, mientras que el tercero (FGT) está en pruebas desde marzo de 2014 hasta, previsiblemente, el año 2017. Este último ha sido fabricado por Hitachi (coche 2) y Kawasaki (coches 1, 2 y 3).

Los planes de JR Kyushu para el año 2023 son construir una nueva línea Shinkansen entre Nagasaki y Takeo-Onsen y seguir usando la actual línea de vía estrecha (1067 mm) entre Takeo-Onsen y Tosu, en el Kyushu Shinkansen. De esta forma los trenes desde Nagasaki al resto del país deberían cambiar de ancho dos veces, en Takeo-Onsen y en Tosu, en un tramo de tan solo 51 kilómetros.[25]

Por otra parte, y también en Japón, JR West está trabajando en la prolongación de los servicios del Hokoriku Shinkansen entre Tsuruga y Osaka (por la vía estrecha actual) mediante trenes de ancho variable FGT, desarrollados conjuntamente con Talgo.[26]

Sistemas para vagones de mercancías[editar]

También existen sistemas de ancho variable para vagones de mercancías. Sobre la base de un diseño presentado por la Oficina General de Ingeniería (OGI, de Sevilla), en julio de 1966 para el concurso de Renfe para trenes de viajeros, en 2014 Azvi y Tria, junto con la propia OGI, adaptaron el sistema a las actuales exigencias de homologación. Durante el cambio de ancho, se mueve primero un rueda y luego otra, lo que permite mantener siempre el centro del eje perfectamente alineado con el eje de simetría y las posiciones de las ruedas. La activación del sistema de descerrojado y encerrojado se realiza mediante una leva que actúa sobre una guía en el cambiador. En noviembre de 2015 ADIF compró los derechos de uso exclusivo en Europa de este sistema por un período de dieciocho años. Para la cesión efectiva de la tecnología se marca un plazo de doce meses en los que Tria ha fabricado diez ejes, cinco con ruedas de 920 milímetros de diámetro para veinticinco toneladas de carga por eje, y otros cinco para ruedas de 760 milímetros para vagón portaautomóviles de veinte toneladas de carga por eje. Se han montado cuatro ejes de 920 milímetros en dos bogies Y21 de una plataforma MM y otros cuatro de 760 en dos vagones.[27] También se ha instalado un cambiador de ancho en La Gineta, con una velocidad de paso de 10 km/h, donde comenzarán las pruebas en octubre de 2016[28] para homologar el sistema tras recorrer 250 000 kilómetros, un proceso que culminará a finales del mismo año, de modo que la comercialización pueda iniciarse en 2017.[29]


Otros sistemas para mercancías en diverso grado de desarrollo son el DB Cargo-Knorr-Bremse alemán, en pruebas desde 2002 para su uso entre Europa Central y Europa del Este,[30] el DB AG-Rafil Type V alemán,[31] el SUW 2000 diseñado por ZNTK Poznan polaco[32] y el Prose EV09 para cambiar entre 1435 mm y 1000 mm en la línea Montreux-Oberland Bernois (MOB) de Suiza.[33]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. «Preparados los primeros cambiadores duales de última generación. Vía Libre». 
  2. «Cambio automático de ancho de vía de los trenes en España. Alberto García Álvarez». 
  3. «Procedimiento de paso por un cambiador. SkyScraperCity». 
  4. «Descripción de los carteles al paso por un cambiador. SkyScraperCity». 
  5. Miguel Ángel Gavira (31 de mayo de 2009). Eleconomista.es, ed. «Fomento cambiará 12.000 km de vías de tren para abrirse a Europa». Consultado el 2 de junio de 2009. 
  6. «Cambio automático de ancho de vía de los trenes en España. Alberto García Álvarez». 
  7. Cambio de ancho Talgo Una vez en la página, pestaña de cambio de ancho.
  8. Sistema de cambio de ancho BRAVA de CAF
  9. Adif 2006. Prescripciones técnicas para cambiadores de ancho. 47 p.
  10. El Corredor Mediterráneo entre Barcelona y Valencia se está desarrollando tarde y mal. Transporte XXI del 01/10/2015 página 10.
  11. «Actualización del listado de cambiadores en SkyScraperCity». 
  12. Cambiadores de ancho en las líneas de alta velocidad, abril 2011 D.G. de operaciones e ingeniería. ADIF
  13. «Cambio automático de ancho de vía de los trenes en España. Alberto García Álvarez. Páginas 68 y 64». 
  14. «Orden FOM/898/2005 sobre cánones (texto consolidado a marzo de 2014)». 
  15. «Cuentas 2015 ADIF AV». 
  16. «Cuentas 2014 ADIF AV». 
  17. «Fomento adjudica el montaje de vía y la instalación de un cambiador de ancho en el tramo Quintana del Puente-Burgos». 
  18. «Fomento impulsa la conexión de alta velocidad del centro y el norte peninsular al aprobar inversiones por valor de 47,6 M€». 
  19. «Cambiadores de ancho, nueva solución para un viejo problema. Vía Libre». 
  20. «Anuncio de contratación para Can Tunis». 
  21. «Llega a Madrid el primer tren de mercancías entre China y España. Vía Libre». 
  22. «Bielorrusia instala un cambiador de ancho de Talgo en su frontera con Polonia. Vía Libre». 
  23. «Stadler Rail suministrará a Azerbaiyán nuevos coches cama y coches restaurante. Vía Libre». 
  24. «Gauge Change Train. Wikipedia.en». 
  25. «Nuevo tren de ancho variable FGT en SkyScraperCity». 
  26. «Talks begin on Hokuriku Shinkansen extension. IRJ». 
  27. «Adif prueba el nuevo eje de ancho variable para transportar mercancías. Levante del 21/04/2016». 
  28. «En octubre comenzarán los ensayos en vía del sistema OGI de cambio de ancho para mercancías. Vía Libre del 05/09/2016». 
  29. «Adif adquiere a Azvi y Tria los derechos de explotación de un sistema de cambio de ancho para mercancías. Vía Libre del 20/11/2015». 
  30. «Jane's World Railways 2002–2003 p165». 
  31. «Variable-Gauge Wagon Wheelsets. IRJ». 
  32. «SUW 2000. Wikipedia.en». 
  33. «Gauge-Changing Bogie – EV 09. PROSE». 

Bibliografía[editar]

Enlaces externos[editar]