El strapraíl o rail fleje y las snake heads

  Hace años, cuando empezamos a consultar expedientes administrativos relativos a la construcción de los primeros tranvías barceloneses, nos sorprendió la gran cantidad de modelos de raíl que aparecían en dichos expedientes; frecuentemente para cada solicitud de concesión, se indicaba un tipo diferente de raíl, y también sucedía que un raíl recibía diferentes nombres según el concesionario.

Esto nos motivó a comparar estos modelos de raíl y a intentar ordenarlos por formas y usos.

Al intentar buscar en tratados de la época unas pautas para la clasificación de ellos, el resultado fue sorprendente, aún había una mayor cantidad de modelos de raíl tanto en tranvías como en ferrocarriles.

Solo la práctica en la construcción y uso de tranvías y ferrocarriles, simplificó esta babel de raíles que finalmente derivaron en la forma de los raíles actualmente en uso, y que varían tan solo en cuanto a su tamaño, manteniendo unas pautas universales para todas las redes ferroviarias.

Sin embargo, en sus inicios, solo el ingenio y la capacidad industrial de cada país, generaron los primeros tipos de raíl, así en EE.UU. a principios del siglo XIX se usaría el strap-rail que traduciremos como raíl de fleje.

El strap-raíl

Consistía en un fleje de hierro de dos pulgadas y media de ancho y cinco octavos de pulgada de espesor que se clavaba sobre unos largueros de madera que formaban la estructura de la vía, sobre esta cinta de hierro rodaban las ruedas del ferrocarril, de modo que se reducía el desgaste de la madera. De hecho, es una mejora efectuada sobre lo que antes eran raíles de madera, de manera que prolongaba su vida útil.

Pocos años después de su independencia, EE.UU., estaba en una fase de gran crecimiento, con lo que se precisaba mejorar el transporte, a su vez, contaba con numerosos recursos naturales; pero aún adolecía de una  industria siderúrgica, como la inglesa de la época, necesaria para la construcción de una red de caminos de hierro.

Así, a diferencia de Europa, que en la primera mitad del XIX contaba con numerosos tipos de raíl de fundición, forja y laminado, Norteamérica usó sus abundantes recursos forestales trazando vías en las que la madera era el material predominante.

El rápido desgaste de estos raíles de madera obligó a las compañías a buscar un sistema económico para mejorar las prestaciones de la vía.

Y así se usaría un fleje de hierro clavado sobre el raíl de madera, de modo que se disminuyera el desgaste de la vía.

Los primeros flejes se importarían de Gran Bretaña, pero a medida que la industria siderúrgica estadounidense fue implantándose, pronto se fabricarían allí.

Del libro THE MANUFACTURE OF IRON IN ALL AGES , hemos extraído los siguientes párrafos sobre los primeros ferrocarriles americanos:

Los primeros ferrocarriles en los Estados Unidos se construyeron para transportar grava, piedra, carbón mineral y otros materiales pesados, y todos eran cortos, y el más largo no excedía unas pocas millas de longitud. En sentido estricto, se trataba de tranvías y no de vías férreas. Uno de ellos fue construido en Beacon Hill, Boston, por Silas Whitney, en 1807; otro de Thomas Leiper, en el condado de Delaware, Pensilvania, en 1809; y otro en Bear Creek Furnace, en el condado de Armstrong, Pensilvania, en 1818.

Las vías de estos caminos estaban compuestas por raíles de madera.

A principios del siglo XIX, se crearon otros tranvías cortos en varios lugares que se construyeron de manera similar. En las notas de George W. Smith : Tratado de ferrocarriles de madera (1832) se afirma que en 1816 el primer ferrocarril en los Estados Unidos en el que se utilizaron planos inclinados auto-actuantes fue "construido por el Sr. Boggs", en el río Kiskiminetas. en el oeste de Pensilvania, Sylvania. Esta vía se utilizó para transportar carbón bituminoso a las salinas de Andrew Boggs debajo de Saltsburg.

En 1826, Gridley Bryant y el coronel T. H. Perkins construyeron el ferrocarril de Quincy, en Massachusetts, de 4 millas de largo, incluidos los ramales, para transportar bloques de granito desde las canteras de Quincy hasta el puerto de Neponset. Los raíles de este camino estaban hechos de madera, pero reforzados con placas de hierro de 3 pulgadas de ancho y una pulgada de espesor.

En 1827 se construyó el ferrocarril Mauch Chunk, en el condado de Carbon, Pensilvania, de 9 millas de largo y 4 millas de apartaderos, para conectar las minas de carbón de Lehigh Coal and Navigation Company con el río Lehigh. Sus raíles eran de madera y estaban reforzados con hierro. Gordon, en su Diccionario geográfico del estado de Pensilvania, dice de este camino:

"El carril es de madera, mide unos 20 pies de largo, 4 pulgadas por 5, y está colocado en travesaños hechos de árboles partidos colocados a 3 pies uno del otro y el carril está reforzado en el borde superior con una barra plana de hierro de 2 pulgadas de ancho y una pulgada de espesor de la vía Mauch Chunk (...) Los agujeros para las clavas se perforaron manualmente.

 Aunque se compró una gran cantidad de barras de hierro de similares tamaños, para este propósito, el suministro fue insuficiente y para evitar demoras en la apertura de la vía, se clavaron tiras de madera dura en lugar de hierro a lo largo de aproximadamente una milla y media o dos millas. de la vía, como medida temporal.

Este raíl, con algunas mejoras en el perfilado, hubiera podido mantenerse hasta hoy si las propiedades de los metales no lo hubieran contradicho.

Dos aspectos no se tuvieron en cuenta; por un lado, el fleje era muy delgado  y podía deformarse fácilmente si el suelo sobre el que se asentaba no era firme.

Por otra parte, el roce  de las ruedas sobre el fleje  producía un desgaste de la superficie que llegaba a desgastar las cabezas de las clavas que lo sujetaban a la base de madera, llegando a desclavarlas.

Además, a diferencia de la madera, el paso de ruedas sobre la superficie del metal, creaba unas tensiones sobre la cara superior que finalmente generaban un curvado del fleje, que también hacía saltar las clavas y dejaba al raíl metálico sobresaliendo hacia arriba, formando lo que en su día se denominó “cabezas de serpiente”.

Snake-heads

La práctica de clavar el raíl de hierro sobre el larguero de madera creó un problema muy peligroso. A medida que las ruedas de los vagones desgastaban el raíl, también desgastaban la cabeza de las púas que sujetaban el fleje. En este punto, comenzaban a desenclavarse, de tal manera que al menos un extremo sobresalía en el aire. A veces, cuando el siguiente tren chocaba contra este riel, este subía y pasaba por encima de la rueda del vagón, perforando el piso del vagón. A esto se le llamó cabeza de serpiente. (ver figura)

Este fenómeno, muy popular en su época, fue causa de numerosos descarrilamientos, e incluso llegó a perforar el suelo de algún coche del ferrocarril. La solución vino dada con la sustitución de estos flejes con raíles nervados como los tipos H y T ya fueran los raíles bilobulados empleados en Europa, o el raíl vignole con asiento de patín.

En los tranvías, el raíl de fleje se usó en el Ferrocarril urbano de Nueva York a Harlem en 1832 con idénticos resultados. Posteriormente, sería sustituido por raíles también planos, pero con nervaduras que impedían el efecto de cabeza de serpiente, estos serían los raíles tipo Loubat o raíl ranurado, o el raíl Filadelfia o raíl de escalón. Ambos tipos incluirían con el tiempo un nervio central y una base de patín, lo que permitiría el paso sobre ellos de vehículos más pesados que los tranvías hipomóviles.