PARTE 2 - Estructura de La Via

FERROCARRILES Y TRANSPORTE GUIADO4 CURSO - INGENIERA CIVIL

PARTE 2.- ESTRUCTURA DE LA VA

2ndiceGH7HPDV:

/D9tD)HUURYLDULD (O&DUULO /DV7UDYLHVDV /DV6XMHFLRQHV

/D3ODWDIRUPD /DV-XQWDV /D9tDVLQ-XQWDV%/6 /D9tDHQ3ODFD $SDUDWRVGH9tD

/DV&DSDVGH$VLHQWR

/$9$)(5529,$5,$:

Componentes

Camino de Rodadura

Va Material

Movimiento de Lazo

Ancho de Va

Glibos

Entreva

Componentes de la Va

Componentes de la Va

Va Ferroviaria

=

Va (Camino de Rodadura)

+

Instalaciones(Electrific, Sealizac. y Segur., Comun.)

Tipos de Va

Va en Balasto

Va en Placa

La Va Ferroviaria (Camino de Rodadura)

Dos Partes:

1. INFRAESTRUCTURA O PLATAFORMA

Conjunto de obras necesarias para construir la va:- natural: tierra, trinchera,- artificial: tneles, viaductos, puentes

2. SUPERESTRUCTURA

- dos carriles, cuya inclinacin y separacin relativa son mantenidas por las traviesas(piezas transversales), que estn apoyadas sobre una capa de balasto (de espesor variable) y dems capas de asiento.- otro material: sujeciones, etc


Funciones de los elementos:

- Carril:- Conduccin Guiado- Sustentacin de cargas: elemento resistente que recibe directamente las cargas a travs de las ruedas- Circuito elctrico (de retorno de traccin elctrica; sealizacin)

- Traviesas:- Mantener espacio entre carriles (ancho de va)- Mantener inclinacin de los carriles- Transmitir esfuerzos al balasto

- Capas de apoyo:- Reparten sobre la plataforma las cargas de los trenes- Arriostrar las traviesas (por rozamiento)- Aseguran evacuacin y evaporacin de las aguas- Absorben las vibraciones


Caractersticas de la Va:

- Flexibilidad: La rodadura acero acero es muy rgida, por lo que es necesario obtener cierta flexibilidad para absorber aceleraciones y reducir los esfuerzos de impacto (ocasionados por desnivelaciones)

- Continuidad Geomtrica en planta y en perfil: evita aceleraciones bruscas de los ejes del vehculo (tangencias y curvatura)

- Resistencia: Absorber y Transmitir elevadas cargas por eje delmaterial

- Inclinacin del carril haca el interior (1:20, excepcionalmente 1:40):mejora la estabilidad y reduce los desgastes de la llanta

Va m Cargas / Respuestas o Material (tractor, mvil, autopropulsado)


Caractersticas Mixtas:

- Juego de Va (j) = G - D

Ancho de Va (G)

Distancia entre bordes de pestaas (D) medida 10 mm

bajo el plano de rodadura Plano de Rodadura

Si j es grande o marcha senoidal peligrosaSi j es pequeo o la pestaa ejerce constantes rozamientos y presiones sobre el

carril: ruidos, peligro de descarrilamiento

Espaa: j = 9 mmEuropa: j 9,15 mmEEUU: j = 21 mm

Evita el roce continuado con el consiguiente desgaste

1


Caractersticas Mixtas:

- Sobreancho

El eje del material ataca en las curvas oblicuamente al carril, lo que obliga acrear un sobreancho en las curvas.

El sobreancho6es funcin del Radio de la curva5Frmulas empricas

S = - 0,012 (donde S y R en metros)

S = (R en metros y S en mm)

6

R(100 R) 2

27.000

Espacio adicional al juego de va (entre pestaa y carril) que mejora la inscripcin del vehculo en la curva

1


Caractersticas del Material:

- Calaje (dispositivo para limitar los movimientos de una carga): Eje montado

1



-Llantas (Forma; Pestaas interiores)- Cnicas

o Evitan tendencia al descarrilamientoo Compensan, en parte, en curva, los deslizamientos relativos

de una rueda y otra (la rueda exterior recorre un crculo de mayor dimetro que la interior)

- Inclinacin

1



Deslizamiento relativo entrelas ruedas: 2e 2Sr / r

Mxima compensacin:2Sgj

Pregunta: Cul es el radio para el que no existe deslizamiento relativo?SDUDXQUDGLRLQILQLWRGHODFXUYD 5(&7$

r = radio de rodadura de la llanta = radio de la curvaj = juego de la va2e = ancho entre ejes de carriles = conicidad de la llanta

1

La Va Ferroviaria

Movimiento de Lazo trepidacin

galope o cabeceo

Movimiento de Lazo o serpenteo

balanceo

vaivn

choque lateral

1

La Va Ferroviaria

Movimiento de Lazo

Se produce en DOLQHDFLRQHVUHFWDV, cuando una rueda toma un cierto avance (p.ej: por irregularidades de la va), rueda sobre un crculo menor que la opuesta, con lo que se produce un efecto de llamada hacia el centro.

Se dice que el centro del eje est sometido a un movimiento de lazo

Efectos

Aceleraciones significativas, deterioro del confort de la marcha, disminucin del tiempo de fatiga del vehculo ferroviario (mayor a menoresfrecuencias)

1

La Va Ferroviaria

Movimiento de Lazo

N x K = v / 2Sg/reActuacionesAumentar el ancho de va, aumentar dimetro de las ruedas, disminuir la conicidad

ndice de Sperling

Evala la estabilidad de la marcha de un vehculo. Da idea de lacomodidad. A menor ndice mayor comodidad

I = 2,7 10

a3 N7

Movimiento rmonico Simple

Y = k sen wt

< 1

Frecuencia de RVFLODFLyQGHun eje aislado+]N = v / 2Sg/re

Frecuencia de vehculo completo

K = 1

1 + (E/2e)E: empateRGLVWDQFLDHQWUHHMHVGHXQERJLH

r= radio de rodadura de la llanta= conicidad de la llanta2e= distancia entre ejes de carrilesa= valor mximo de la aceleracinmedida (cm2/s) en la direccinconsiderada, en la caja del vehculo

1

La Va Ferroviaria

Ancho de Va

Distancia medida entre las caras interiores de los carriles de uno y otro lado de la va.

Se mide en un plano situado 15 mm por debajo del plano de rodadura.

1

La Va Ferroviaria

Ancho de Va

Va Ancha:

- Internacional: 1,435 m (Conferencia de Berna 1907) (61,5% mundo)

- Convencional: 1,668 m RO 31/12/1844: Subercase y Santa Cruz

- Portugal: 1,665 m

- Argentina, Chile, India: 1,674 m (ancho Rennie)

Va Estrecha:

- FEVE: 1,000 m (ancho mtrico)

- FFCC mineros: 0,600 m

- Tranvas y metros ligeros

La Va Ferroviaria

Va Estrecha vs Va Ancha

Ventajas de la va estrecha: ECONOMCAS

- Empleo de curvas de menor radio y fuertes pendientes: mayor adaptacin al terrenomenores movimientos de tierra

gracias a la menor resistencia a la traccin por menor efectoaerodinmico, y en las curvas, a causa del menor deslizamientorelativo entre las ruedas de un mismo eje.

- Menores dimensiones de plataforma, terraplenes y desmontes

- Economa en las capas de asiento y traviesas

- Economa en tneles, puentes y obras de fbrica

- Menor peso del material rodante

2

La Va Ferroviaria

Va Estrecha YVVa AnchaInconvenientes de la va estrecha: EXPLOTACIN

- Menor capacidad de trfico

- Menor estabilidad de los vehculos, que implica menor velocidad delas circulaciones

- No constituyen una red completa: necesidad de estaciones de trasbordo con la red general

- Mayor coeficiente de explotacin (mayor a menor ancho)

2

La Va Ferroviaria

Cambiador de Ancho

Instalaciones en las que se realiza el cambio necesario en un vehculo ferroviario para adaptarlo a un ancho de va diferente.

Sistemas en Espaa:

1. Sistema Talgo2. Sistema Brava (Bogie de Rodadura de Ancho Desplazable Autopropulsado)

(patente CAF) http://www.youtube.com/watch?v=UiqUwq5piRU

El cambiador puede ser distinto para cada sistema o dual (para los dos sistemas)

http://www.fomento.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/_ESPECIALES/ALTAVELOCIDAD/MADRID_SEGOVIA_VALLADOLID/TRAYECTO/VALLADOLID/cambiadordualcaftalgo_wmv_flv.htm

7$/*2%5$9$&$)

2

La Va Ferroviaria

Glibo de Material

Es el perfil transversal que como mximo puede tener el material mvilpara no golpear con la va y otras instalaciones anejas (andenes, tneles, puentes, etc)

2

La Va Ferroviaria

Glibo Nacional Acondicionamiento de Carga

2

La Va Ferroviaria

Glibo de Obra

Define la posicin relativa de las obras de fbrica y obstculos respectoa la va y a l deben atenerse los proyectos de las obras que afecten a vas ferroviarias

2

La Va Ferroviaria

Entreva

Distancia entre los ejes de dos vas adyacentes

Velocidadmxima(km/h)

Entreva(mm)

LC 120 3,8LC 160 4LC 200 - 250 4,3LC 300 4,5UIC 300 4,3UIC 350 4,7

2

La Va Ferroviaria

Algunos Parmetros de Infraestructura

Fte: UIC

2

(/&$55,/: Funciones

Tipos de Carril

El Carril Vignoles

Estudio del perfil transversal del carril

Longitud y Peso del Carril

Eleccin del Carril

Fabricacin del Carril

Ensayos

Retirada Prematura del Carril

Desgaste Normal

Desgaste Ondulatorio

Funciones

1. Absorber, resistir y transmitir a las traviesas los esfuerzos que recibe delmaterial mvil, as como los de origen trmico

Esfuerzos Verticales:- Cargas Estticas (verticales): peso propio de los vehculos- Cargas Cuasiestticas: fuerza centrfuga no compensada- Cargas Dinmicas: sobrecarga por masas no suspendidas y suspendidas de los vehculos a causa de las irregularidades de la va o material, o de las oscilaciones del material

Esfuerzos Transversales:- Fuerza Centrfuga no compensada- Componente transversal de las fuerzas provocadas por el movimiento de Lazo

Esfuerzos Longitudinales:- Esfuerzos trmicos- Componente longitudinal del movimiento de lazo- Aceleraciones producidas en el arranque y frenado

Funciones

2. Guiado del material mvil, dando continuidad tanto en planta como enalzado

3. Conductor de corrientes de retorno cuando se utiliza la traccin elctrica

4. Conductor de las corrientes de sealizacin, cuando se emplean circuitos deva.

Importancia

- SEGURIDAD

- Renovacin anual 3 7 % longitud de la Red INVERSIONES(vida til 20 30 aos)

Forma

En los comienzos, el carril se apoyaba sobre dados de piedra, y para adaptarse a los esfuerzos presentaba una seccin variable, que le dio la denominacin de carril en vientre de pez

Seccin variable Dificultad de fabricacin Seccin Constante (doble T)

Algunos tipos de Carriles

Bull Head: Carril de doble cabeza

Ventajas- Simtrico- Fcil laminacin- Posibilidad de reutilizacin

Realidad

No posible reutilizacin por la deformacin de la cabeza

inferior por el uso de cojinetes y cuas

Tipos de carriles ms utilizados

Carril de garganta tipo Phoenix

Se emplean en vas colocadas en calzadas (puertos, playas, ciudades) sin que sobresalga del afirmado

Carril Vignole

Carril no simtrico. La cabeza y el Patn tienen distintas funciones

Tipos de carriles ms utilizados

Carril Vignole

Partes del Carril

- Cabeza

AlturaAnchuraBombeo (Radio de curvatura de la cabeza)Inclinacin de las caras lateralesInclinacin de las caras inferiores

- Alma

- Patn

Carril VignolePartes del Carril: Cabeza

Altura: necesaria para que a pesar del desgaste, el carril siga cumpliendo su misin hasta su renovacin

Teora de Hertz: la superficie contacto rueda-carril es una elipse (cono - cilindro), con una distribucin de tensiones en forma de paraboloide con una compresin mxima en el centro 50% mayor que la compresin media:

2max 1,5 150 /

P kg mmab

V S dEsta tensin mxima terica supera las tensiones admisibles y las de rotura

Elasto - Plasticidad: roturas y deformaciones superficiales, redistribucin de tensiones internas

Carril Vignole Teora de Hertz

max 1,5Pab

V S 2

313 1 1c r

P maE R R

ab

[

K [

donde

E = 2,1 x 106 kg/cm2

m = mdulo de Poisson = 3/10

x y h son funcin de la velocidad (mayores a menorvelocidad)

1 x 1,40,7 h 1,0

Para valores normales de P, Rry Rcel rea de contacto puede ser del orden de 1 cm25FHVHOUDGLRGHFXUYDWXUDGHOFDUULOHQHOSXQWRGHFRQWDFWR5UHVHOUDGLRGHFXUYDWXUDGHODUXHGDHQHOSXQWRGHFRQWDFWR

Carril Vignole

Partes del Carril: Cabeza

Altura: Vi se le da a la cabeza del carril una altura de unos 50 mm:

- equilibrio de masas con el patn (reduce las tensiones resultantes del enfriamiento posterior a la laminacin)- dimensin adecuada para prevenir los desgastes normales

Anchura (aceptable 60 70 mm)

1. Evitar la concentracin de la accin de las ruedas en zonas limitadas

2. Limitar la tendencia natural que el metal de la cabeza tiene a extenderse

3. Proporcionar, junto con la altura, una seccin transversal suficiente quesoporte el proceso de desgaste

4. Permitir la realizacin de un trazado correcto del perfil de acuerdo con elalma, dejando un margen suficiente para la colocacin de las bridas

Carril Vignole

Partes del Carril: Cabeza

Bombeo: 300 mm (experimental)

- necesario para centrar las tensiones

Inclinacin de las caras laterales: 1/20

Garantiza que, en las alineaciones rectas, no se presenten contactos con las pestaas de las ruedas, y que en las curvas de radio reducido (en las que el contacto es inevitable) se aumenta la superficie de contacto disminuyendo las tensiones Inclinacin de las caras inferiores: 1/3 1/4

En funcin de las exigencias derivadas del dimensionamiento, mantenimiento y conservacin de las juntas, facilitando el acuerdo con el alma.

Carril Vignole

Partes del Carril: Patn

Anchura:

Condicionan la rigidez del carril en sentido transversal y suresistencia al vuelco

Un patn ancho transmite menores presiones a la traviesa pero limita la flexibilidad para la instalacin de la va en curvas

1,1 b h 1,2 bDonde:

b: anchoGHOSDWtQh: cantoGHOFDUULO

Espesor y Forma de las alas

Condicionado por el laminado y por el equilibrio de masas a existir entre y porel equilibrio de masas a existir entre cabeza, alma y patn.

La inclinacin facilita el trabajo de bridas y uniones y ahorra material

Carril Vignole

Partes del Carril: Alma

Espesor

Debe resistir los esfuerzos cortantes, la corrosin y las tensiones elevadas que se presentan en las proximidades de los agujeros de las bridas

Espesor 16 mm

Radios de acuerdo con la cabeza y el patn

Del orden de 15 35 mm.

-Valores menores crean concentraciones de tensiones que dan lugara laaparicin de fisuras-Valores mayores reducen la anchura de la superficie de contacto de las bridas

Estudio del Perfil Transversal

Importancia: Evitar incrementos de tensiones internas

Mtodos:

- Anlisis y Estudios en servicio: lento- Extensometra: analiza contorno exterior pero no interior- Mtodos Fotoelsticos: son los utilizados

Conclusiones de los mtodos fotoelsticos:

- Puntos de fatiga residual mxima en la superficie de rodaduracentro: tensiones de compresinextremos: tensiones de traccin

- Mxima tensin tangencialen la cabeza a 5 7 mm de profundidad

- Reparto de masas:cabeza: 35 40 %alma: 27 22 %patn: 38 %

Longitud y Peso del Carril

Longitud:

-Condicionada por:- el proceso de laminacin- efectos trmicos (dilataciones y contracciones)- longitud til de los lingotes:O = 18 36 metros en EspaaO = 60 metros en Alemania

Peso: Refleja sus condiciones resistentes

La denominacin de los carriles se hace refirindose a su peso.

En Espaa:UIC- 54 (54 kg/ml)UIC- 60 (60 kg/ml)

8,&,QWHUQDWLRQDO8QLRQRI5DLOZD\V2UJDQL]DFLyQ0XQGLDOGH&RRSHUDFLyQGH(PSUHVDV)HUURYLDULDV

Eleccin del Carril

Criterios Terico Prcticos - Experimentales

Variables a tener en cuenta:

velocidad, carga por eje, radio de las ruedas, densidad del trfico, trazado, etc.

Ideas Bsicas

1. El peso por metro lineal debe aumentar al aumentar velocidad, carga por ejey densidad de trfico, a igualdad de las restantes variables

2. Un aumento de la seccin del carril implica una disminucin de la resistenciaa la rodadura y de los gastos de explotacin

3. Una red ferroviaria debe mantener en explotacin un limitado nmero deperfiles

Eleccin del Carril

Criterios Terico Prcticos - Experimentales

Criterios Prcticos:

- Tipo de carril en relacin con la densidad del trfico de las lneasa) < 30.000 TBR/da 46 50 kg/m

b) 30.000 60.000 TBR/da 50 60 kg/m

c) > 60.000 TBR/da 60 kg/m

Anlisis tcnico econmico

Criterios ExperimentalesSHVRSRUPHWUROLQHDOSSPO

0,203 6

4

SSP 2,5l , (Congreso El Cairo, 1968) (3: carga por eje en T/m), (Yershov) (Y: velocidad maxima en km/h)2, 2

l 31,046 , (Shulga) (Q: densidad maxima de trafico 10 / )

SSP l 1

P

SSP l v

SSP Q TKBC Kaoa Q

Y36KDMXQLDQ]D ORFRPRWRUDVYDJRQHV


Antecedentes

- Madera

- Hierro

- 1883 Consolidacin de los carriles de Acero

-Dctiles oMuy blandos oGrandes Desgastes- Duros: Preferible el desgaste de la rueda al del carril

Cualidades: Exigencias Contradictorias

1. Dbil resistencia a la rodadura (carril liso), con mxima adherencia(carrilrugoso)

2. Carril exento de fragilidad (carril blando), muy resistente al desgaste(carrilduro)

3. Carril con gran elasticidad (carril flexible), con mnima resistencia a larodadura(carril rgido)


Tendencia

- Utilizacin de carriles duros

- Clasificacin: carriles de dureza normal (cargas de rotura a traccin 70 85 kg/mm2), carriles duros (> 90 kg/mm2)

Fabricacin

Objetivo:

Bsqueda de la formacin de la perlita y la sorbita, componentes que, sin ser muy duros, son muy tenaces y, por tanto, aptos para resistir golpes, choques y desgastes.


Proceso

- Colada

- Lingotes

- Blooming laminacin

- Enfriamiento

- Acabado

- Corte y Perforacin de los agujeros de las bridas, en su caso.

Se debe garantizar:

- regularidad en la composicin qumica

- mxima eliminacin de segregaciones e inclusiones gaseosas

- perfecta resistencia a la abrasin y a los choques

- perfecta soldabilidad

Ensayos a realizar antes de la recepcin del Carril: Probeta

cabeza pie

Longitud til : 20 30 m

LINGOTE

ensayo de choque

macroscpico

qumico

traccin

Brinell

macroscpico

ensayos

Ensayos a realizar antes de la recepcin del Carril

Anlisis Qumico

Las fbricas efectan anlisis qumicos de cada colada.

La composicin qumica debe tener unos porcentajes determinados de cada compuesto (C Mn Si P S)

Propiedades de los elementos:

- C: aumenta la dureza y estabilidad al desgaste (0,1%C pdesgaste 8-10%); pero a mayor cantidad de C aumenta la fragilidad (dificulta el enderezado en fro)

- Mn: aumenta la dureza y resistencia al desgaste (1/3 < que con el C, pero menores riesgos de fragilidad)

- Si: anlogo al Mn, pero su exceso puede producir riesgos de fragilidad

- S y P: proporcionan extrema fragilidad. No son deseables


Calidad Procedimiento de Elaboracin C (%) Mn (%) Si (%) mx P (%) mx S (%) mxProcedimiento Thomas 0,37-0,55 0,70-1,20 0,35 0,8 0,05Procedimiento Bessemer 0,40-0,50 0,80-1,20 0,35 0,06 0,06Procedimiento Siemens- Martn bsico 0,40-0,55 0,80-1,20 0,35 0,05 0,05Procedimiento LD 0,40-0,60 0,80-1,20 0,35 0,04 0,05Procedimiento elctrico 0,40-0,60 0,80-1,20 0,35 0,05 0,05A 0,60-0,75 0,80-1,30 0,5 0,05 0,05B 0,50-0,70 1,30-1,70 0,5 0,05 0,05B 0,45-0,65 1,70-2,10 0,4 0,03 0,03

Corriente

Dura

Recomendacin UIC de la composicin qumica


Peso

El peso de los carriles se determina suponiendo una U = 7,85 gr/cm3

El peso real de 20 carriles elegidos al azar no puede ser inferior ms que en un 2% respecto del peso terico

Tolerancias Geomtricas

En los perfiles destinados a los aparatos de va (cambios, etc.), las tolerancias se pueden reducir a la mitad


Choque

- Se efectan en la proporcin de 1 por cada 2 -3 lingotes.

- Se deja caer un martillo de 1.000 kg. desde una altura variable entre 0,10 0,15 P (altura en metros siendo P el peso por metro lineal del carrilexpresado en Kg), sobre un cupn de 1.300 mm, apoyndose por su patn en dos apoyos separados un metro.

- Los cupones deben resistir sin fisuras los ensayos prescritos

Ensayos de Traccin

- Proporcin: 1 por colada

- Carga de rotura:

- Acero Normal: 70 85 kg/mm2

- Acero Duro: > 90 kg/mm2

- Alargamiento de rotura:

- Acero Normal: > 14%

- Acero Duro: > 10%


MacroscRpia

- Ensayos de macro-estructura y de macrografa

- Objetivo: Detectar la presencia de S y P

- Proporcin:

-Mnimo: 2 ensayos por cada 500 toneladas

-Mximo: 2 ensayos por colada

- Procedimiento: Se somete una lmina del carril a la accin de un papel de citrato de plata, impregnado con cido sulfrico. Si existe S P, se produce H2S (cido sulfKdrico) o H3P (fosfamina) que se impresiona de negro en la plata

Dureza Brinell: Resistencia al desgaste

- Proporcin: 1 ensayo por colada sobre las mismas lminas que el anterior

- Objetivo: Informacin

- Espaa: Dureza Brinell > 270

Contra ensayos y Garanta

Contra ensayos

-Realizados por la siderXrgiapara comprobar los ensayos realizados

Garanta

- Hasta 31 de diciembre del ao N+5, siendo N el ao de fabricacin.

Retirada Prematura de un Carril Defectos

- 20 25%: Defecto de carcter metalrgico (composicin/fabricacin)

- 75 80%: Agresiones exteriores (trfico soportado: fatiga), Corrosin.

Lugares habituales

- Extremos de los cupones, agujas y tramos en curvas

- 60% en los extremos, 40% en las secciones intermedias

- Cerca del mar, tneles, etc.

Tipos

- Roturas (35 40 % de los defectos)

- Fisuras (55 65 % de los defectos)

Fisuras

- Localizacin: variable, frecuentes fisuras horizontales y verticales de cabeza y fisuras verticales del alma

-Detectables por observacin directa, electrnica o ultra snica-No producen roturas frgiles generalmente

Retirada Prematura de un Carril

Roturas

- 35 40 % de los defectos

- Se presentan en:

- zonas dbiles de la seccin transversal

- secciones con fallos de laminacin

- soldaduras

- secciones taladradas (agujeros de las bridas)

- en los extremos del carril

- Autotemple o Piel de Serpiente: manchas en las zonas de frenado y aceleraciones, debidas a los cambios de velocidad que provocan fuertes rozamientos que elevan la temperatura del carril, del cual al enfriarse se despega la lmina superior de la cabeza, dando lugar a escamas.

Retirada Prematura de un Carril

- Mancha Oval: Fisura transversal en la cabeza, que se propaga por fatiga a partir de una inclusin slida o gaseosa en la masa del carril yque puede acabar rompiendo. La superficie del carril presenta una mancha oval plateada muy caracterstica. Rotura peligrosa: frgil. Da lugar a descarrilamientos

52x

oY Y Frmula de la ORE que cuantifica la progresin superficial de la fisura transversal

Yo: rea de la mancha oval respecto a la cabeza inicialx : millones de TBCY : rea de la mancha oval 50% rea de la cabeza del carril

- Causas posibles:a) Distintos enfriamientos trmicosb) Defecto en la laminacin

- Recomendacin ORE: Retirar el carril cuando la seccin transversal de la mancha supere el 50% de la superficie til de la cabeza

25(2IILFHGH5HFKHUFKHVHWG(VVDLV2ILFLQDGH,QYHVWLJDFLyQ\(QVD\RV

Mancha Oval:

Desgaste Normal

- Causa: Arrancamiento de la materia que produce el paso de las cargas, dando lugar a una disminucin de la seccin til y resistente de la cabeza.

- Gran influencia del radio de curvatura en planta de las alineaciones.

- Desgaste en curva superior al desgaste en recta

- Experimentalmente (UIC):

d k R D d: ndice de desgasteD: 1 2k: caracterstica de la lneaR: radio de curvatura en planta

Su incidencia en la circulacin es menor (excepto en altas velocidaGes)

Desgaste Ondulatorio

- Deformaciones de longitud de onda variable, en la cabeza del carril, detectndose a simple vista por la presencia de franjas brillantes (crestas) intercaladas entre franjas de coloracin normal (valles).

- Tipos de desgaste:a) Corto: longitudes de onda 45 60 mm y amplitud: 0,4 mmb) Largo: longitudes de onda 500 2000 mm y amplitud 5 mm

- Desgaste Ondulatorio Corto Frecuente en sistemas metropolitanos Efectos:

aumento en las cargas dinmicas (y por tanto, en los desgastesdel carril y la llanta) incremento de la resistencia a la rodadura o mayor consumoenerga ruido molesto

Solucin: $PRODGRFHSLOODGRGHORVFDUULOHV- Desgaste Ondulatorio Largo

/$675$9,(6$6: Funciones

Colocacin en la va

Criterios de Eleccin

Materiales

Traviesas de Madera

Traviesas Metlicas

Traviesas de Hormign

Armado

Pretensado

Traviesas en la Red Espaola

Funciones

1. Mantener la estabilidad de la va mediante la adecuadaabsorcin (carril) y transmisin de esfuerzos (balasto plataforma). Impide el movimiento transversal de la va.

2. Mantener el ancho de va

3. Facilitar el asiento del carril con su correspondiente inclinacin(cajeo en la traviesa o placa con inclinacin)

4. Evitar la conduccin elctrica en relacin a:

a) El retorno de la corriente de traccin

b) Los circuitos de va, de la sealizacin e instalaciones deseguridad

Colocacin en la Va

- Por norma general: a 60 cm de distancia entre ellas

- Variaciones:

- En los aparatos de va, que llevan cada uno unas distancias entre traviesas especficas

- Para evitar que una soldadura de carril caiga encima de una traviesa

- A mayor alejamiento las traviesas se levantaran al paso del tren

- A mayor acercamiento se incrementa el costo por km de la obra

Criterios de Eleccin (I)

1. Aspectos tcnicos

- Forma, dimensiones y pesoo Estabilidad vertical, transversal y longitudinal

- Elasticidad o Compensar la rigidez- Regularidad o Garantizar geometra de la va- Adaptacin a la barra larga soldada (BLS) y al bateo

- Adecuacin al trfico (TBR, velocidad) o condiciona caractersticas geomtricas y estructurales

- Grado de aislamiento elctrico

- Comportamiento frente a accidentes, vibraciones y ruido

Criterios de Eleccin (II)

2. Aspectos econmicos

- Costes de fabricacin y transporte

- Gastos de almacenamiento, manipulacin y mantenimiento

- Vida til

- Posibilidad de reutilizacin

Materiales

1. Madera

2. Metal

3. Hormign:

a) Armado monobloque

b) Armado en dos bloques (traviesas mixtas)

c) Pretensado

Resistencia a la fatigaResistencia al choqueElasticidad

Traviesas de Madera

Naturaleza

- rboles de vegetacin normal, cortados en vida en la poca de paralizacin de la savia

- Roble, haya y pino

Inconveniente

- Degradacin y Envejecimiento

Necesitan tratamiento

Traviesas de MaderaForma y Dimensiones

- La seccin transversal no est rgidamente limitada (mejorar rendimiento del rbol); obligatorio cara inferior plana y caras laterales en ngulo aproximadamente recto.

- Longitudes normales de traviesa: o 1,80 2,00 m (va mtrica)o 2,30 2,60 m (va internacional o convencional)

- Mayor peso posible para asegurar la mayor estabilidad y evitar el levantamiento (peso medio 80 kg)

Clasificacin UIC

Traviesas de Madera

Fabricacin

- Corte

- Desecacin: al aire, horno, vapor, aceite. Necesario para cualquier tratamiento previo

- Entalladura (rebaje y cajeado)

- Impregnacin (creosota):resistencia a la putrefaccin.Dos procedimientos:

Bethell: impregna paredes y rellenalos huecos

Ruping: impregna paredes

Problemas

- Mecnicos

- Meteorolgicos: Grietas

- Biolgicos: Putrefaccin

Ubicacin

- Pasos a nivel, en la longitud de los contracarriles

- Aparatos de va y de dilatacin

- Tramos metlicos

- Tneles con humedad

Traviesas de Madera

Caractersticas tcnicas

- Regular adaptacin a la BLS

- Existen buenas sujeciones

- Velocidad mxima: 120 200 km/h

- Aislamiento elctrico eficaz

- Buen comportamiento en descarrilamientos (no se parten fcilmente)

Caractersticas econmicas

- Precio variable sometido a la especulacin

- Conservacin delicada

- Vida til: 20 aos

- Valor residual ~ 0

- Regeneracin problemtica

Traviesas Metlicas

Naturaleza

Acero o Fundicin

Forma y Dimensiones

e

c

b

a

df

Traviesas Metlicas

Fabricacin

Colada

Laminacin

Corte, conformacin de extremos, realizacin de taladros ysoldadura de las placas de asiento

Tratamiento contra la corrosin

Problemas

Fuerte agresin en terrenos yesferos

Frecuentes roturas si la nivelacin no es la adecuada

Traviesas Metlicas

Caractersticas tcnicas

- No buena adaptacin a la BLS

- Bastante ruidosas

- Aislamiento elctrico no eficaz

- Buena absorcin de esfuerzos transversales y longitudinales

- Velocidad mxima: 160 km/h


- Precio definido (no especulacin)

- Fcil almacenaje

- Vida til: 30 - 50 aos

- Valor residual considerable

Traviesas Hormign

Ventajas

Mayor duracin (2 3 vecesms que las de madera)

Constancia de lascondiciones fsicas

Mayor resistencia en losdesplazamientos de va

Inconvenientes

Mayor coste

Peor manejo: mayor peso(300 kg)

Dificultades de aislamientoen ambos hilos de la va

Traviesas Hormign Armado: Monobloque

Traviesas Hormign Armado: MixtasR%LEORTXH

Naturaleza

Acero + Hormign

- Caractersticas del hormign:

Contenido en cemento del orden de400kg/m3 \resistencia GH500 kg/cm2

Armaduras de 8 y 16 mmGHGLiPHWUR

Fabricacin

Armaduras o ridos o Cemento o Dosificacin o Hormign o Transporte del hormign fresco y alimentacin de las tolvas o Moldeo o Desmoldeo oTransporte y curado de las traviesas frescas o Descarga y acopio o Control de fabricacin o Control de recepcin o Carga y Expedicin

Traviesas Hormign Armado: MixtasR%LEORTXH

Ensayos de Recepcin

- Control de calidad del hormign

- Comprobacin de aspecto exterior

- Comprobacin de tolerancias

- Ensayos de flexin sobre traviesas terminadas

- Control de fisuracin

Traviesas Hormign Armado: MixtasR%LEORTXHCaractersticas tcnicas

- No vlidas para trfico pesado

- Se adaptan bien a la va con BLS

- Aislamiento dudoso y con dispositivos especiales

- Mal comportamiento frente a descarrilamientos (rotura o deformacin de la riostra)

- Velocidades: 160 - 300 km/h

- No mantienen bien el ancho de va (pequea rigidez vertical y transversal de la riostra)

- Peligro de corrosin de la riostra


- Precio definido y estable (no especulacin)

- Dificultades de manipulacin

- Problemas de bateo

- Sustituciones no previstas: prematura corrosin de la riostra

- Vida til: 25 30 aos

- Valor residual escaso

Traviesas Hormign Pretensado

Tipos

Pretensado: la tensin a las armaduras al comienzo de la fabricacin Postesado: la tensin a las armaduras al final de la fabricacin

Forma y Dimensiones

Peso # 300 kgLongitud#2,60 mAnchura # 30 cm

Pretensado:Postesado:

Traviesas Hormign PretensadoCaractersticas tcnicas

- Excelente sujecin longitudinal y transversal de la va

- Mantienen el ancho de va

- Utilizable en tneles y ambientes hmedos

- Fabricacin ms complicada

- Peso mayor

- Bien adaptada a la va con BLS

- Gran rigidez o dbil reparto de esfuerzos o necesidad de aumentar su elasticidad o placasde asiento elastomricas


- Precio definido y estable (no especulacin)

- Necesidades de conservacin mnimas

- Vida til ~ 50 aos

- Valor residual escaso

Traviesas Especiales

- Traviesas de Puentes

- Traviesas metlicas de juntas

- Aparatos de va

- Traviesas soporte de electrificaciones que se hacen por el tercer carril


- Va en balasto:

I. Modelos de ancho fijo UIC: utilizados en LAV

II. Modelos Polivalentes: utilizados en LC (2 monobloque y 1 bibloque)

III. Modelo tres carriles: Traviesa de ancho mixto

- Va en placa:

I. Traviesa bibloque

II. Solucin de bloques independientes (Getafe y Castelln)

III. Va de tres carriles con carril embebido


1. Modelos de ancho UIC:

Tipo AI-88 y AI-89

- LAV Madrid Sevilla- Hormign monobloque pretensado (armaduras pre y postesas)- Peso: 295 kg- 2,60 m largo, 30 cm ancho y 22 cm alto- Separacin 60 cm (entre ejes)

Tipo AI- 99- LAV Madrid Barcelona, Ramal Toledo, Madrid Valladolid, Madrid -

Crdoba- Hormign monobloque pretensado- Peso: 315 kg- 2,60 m largo, 30 cm ancho y 24 cm alto


2. Modelos polivalentes:

Tipo PR-90 y PR-01

- Hormign monobloque- Vara la sujecin a emplear- Peso: 295 315 kg- 2,60 m largo, 30 cm ancho

Otros modelos

- Bibloque PB91: para rehabilitaciones- Bibloque Stedef y Bloque Tranosa: para va en placa

Son traviesas aptas para los dos anchos, el internacional y el espaol


3. Modelo tercer carril: Ancho mixto

Tipo AM-00

- Tramo Tardienta Huesca. LAV Zaragoza Huesca- Seccin rectangular- Anclajes al tresbolillo para facilitar su fijacin- Peso: 400 kg- 2,75 m largo, 30 cm ancho y 23 cm altura

Otros modelos

- Bibloque PB91: para rehabilitaciones- Bibloque Stedef y Bloque Tranosa: para va en placa

/$668-(&,21(6: Funciones

Caractersticas Bsicas: Funcionales y Econmicas

Elementos de las Sujeciones

Fijaciones Rgidas

Fijaciones Elsticas

Capas de Asiento

Clasificacin de las Sujeciones


Sujeciones ms utilizadas

Ensayos

Funciones

1. Mantener unidos el carril y la traviesa

2. Absorber y transmitir eficazmente las cargas verticales yhorizontales. Evita los movimientos de contraccin y dilatacindel carril

3. Evitar el vuelco del carril

4. Mantener el ancho de va

5. Proporciona a la traviesa un complemento de aislamientocuando sta no es plenamente aislante

Caractersticas Bsicas Funcionales

1. Frecuencia propia de vibracin mucho mayor que la del carrilpara evitar aflojamientos

2. Alta resistencia al deslizamiento longitudinal del carril sobre latraviesa

3. Curva elstica de respuesta bastante horizontal que posibilitaque se conserve el esfuerzo cuando haya relajamiento en elapretado

4. Elevada resistencia a torsin para dificultar el giro relativo entreel carril y la traviesa

5. Elevada resistencia a la intemperie que la haga inmune frente alos efectos climticos

6. Aislamiento elctrico suficiente

7. Capacidad de apriete

Caractersticas Bsicas Econmicas1. Pocas piezas

2. Fcil montaje y desmontaje

3. Duracin elevada que permita su renovacin simultnea con los otroscomponentes fundamentales de la superestructura (carril y traviesas)

Elementos de las sujeciones

1. Elementos de fijacin (fijaciones)a) Rgidas: elementos transmisores de esfuerzos rgidos, se

deforman plsticamente, elevados costes de mantenimiento. Esnecesario reapretarlas

b) Elsticas: los elementos transmisores que transmiten losesfuerzos son elsticos y pueden deformarse y recuperarse,consiguiendo mantener la calidad y menores costes demantenimiento. Permite movimientos verticales del carrilamortiguando la energa de los choques

2. Placas de asiento

- Clavo de seccin cuadrada u octogonal, cuya cabeza se apoya sobre el patn del carril

- Material: acero

- Colocacin: golpes de martillo

- Resistencia al arranque por rozamiento

- Ventajas: Facilidad de fabricacin Bajo coste Facilidad de instalacin Posibilidad de reclavado

- Inconvenientes Desapretado

- USA

Fijaciones Rgidas

1. Escarpias

Fijaciones Rgidas

2. Tirafondos- Elemento de acero

- Cuerpo troncocnico, provisto de un filete helicoidal y terminado en una cabeza redonda

- Se utiliza para fijar el carril o la placa metlica de asiento a la traviesa de madera

- Se utilizan en Europa y gran parte del mundo

- Colocacin:

Taladro de dimetro inferior en latraviesa

Apriete hasta contacto Dos al exterior y uno al interior

alternando (con esfuerzos reducidosslo dos)

Fijaciones Rgidas

2. Tirafondos

- Ventajas Las mismas que las escarpias:

Facilidad de fabricacin Bajo coste Facilidad de instalacin Posibilidad de reclavado

Mayor resistencia a esfuerzos verticales

- Inconvenientes Desapretado

- Recuperacin del anclaje:1. Estaquillado: introducir estaquillas en los

taladros de las traviesas de madera2. Espiral Vortok. Muelle que se introduce en los

taladros de las traviesas de madera cuando lasujecin presenta cierta flojedad

9

Fijaciones Elsticas

3. Clavos

- Sencillos o dobles

- Barra de acero especial de seccin cuadrada o circular, plegada de manera que hace presin sobre el patn del carril

- Con el tiempo se produce un desclavado

- En ferrocarriles nrdicos y centroeuropeos

Fijaciones Elsticas

4. Grapas y Abrazaderas

- Se emplean con todo tipo de traviesas

- Pieza constituida por una lmina de acero elstico, plegada o recortada con la forma adecuada, que proporciona la fuerza elstica de la sujecin por su trabajo a flexin

- Sujecin regulable. Debe ser inspeccionada y reapretada perdicamente

Placas de Asiento

Funciones

- Establecen la relacin entre el carril y la traviesa ampliando la superficie de apoyo del carril

- Contribuyen a la correcta posicin e inclinacin del carril

- Evitan desplazamientos del carril

- Clasificacin (segn su posicin en la va) Placas de junta Placas intermedias

- Colocacin: sobre la traviesa


1. Directas

a) Apoya directamente el carril en la traviesa

Traviesa de madera Traviesa metlica


1. Directas

b) El carril apoya en la traviesa a travs de una placa de asiento

Unin con tirafondos y traviesa de madera Unin con clavos y traviesa de madera


2. Indirectas

Unen el patn del carril con la placa y otro elemento une la placa con la traviesa

3. Mixtas

Formadas por dos elementos: uno une el patn del carril con la traviesa y el otro la placa de asiento con la traviesa


Factores a destacar:

Trfico

Geometra y estructura de la va

Tcnicas de construccin y Conservacin

Tipo de traviesa: Generalmente se asocian las sujeciones a las traviesas paragarantizar el buen funcionamiento solidario de ambos

Se suelen hacer ensayos de laboratorio para comprobar el funcionamiento

1

Sujeciones ms utilizadas segn tipo de traviesa

1. RN

- Se utiliza en las traviesas mixtas

- Grapa elstica que aprieta el carril contra la traviesa y funciona a modo de muelle absorbiendo las deformaciones de las placas de asiento de los carriles

- Da aislamiento elctrico

1

Sujeciones ms utilizadas segn tipo de traviesa

2. HM (Vossloh)

- Se utiliza en traviesas monobloque

Caractersticas:

-Forma de la grapa elstica-Forma de la placa acodada sobre la que ejerce presin la grapa elstica-ALVlamientoHOpFWULFR-Insercin del tirafondo

1

Ensayos

1. Arranque

- Determina el esfuerzo mximo de arranque y la curva elstica del proceso

2. Elemento elstico

- Da las curvas elsticas que proporcionan los recorridos y fuerzas de apriete en cualquier circunstancia de ajuste, aunque ste sea imperfecto

3. Elemento amortiguador de la sujeccin- Da las curvas elsticas (carga/asiento) de las placas del material

elastmero que se ponen entre el carril y la traviesa

/$6&$3$6'($6,(172: Funciones

Estructura

Balasto

Sub-base

Dimensionamiento

Clculo de Espesores

Funciones

1. Amortiguar y repartir los esfuerzos que transmiten las traviesas

2. Constituir un lecho elstico que permite una rodadura suave

3. Permitir el establecimiento de la nivelacin y peralte y susajustes

4. Facilitar las correcciones de alineacin

5. Evitar las fugas de corrientes(conviene evitar contactos entre el balasto y el carril para prevenir fugas decorriente de electrificacin y/o sealizacin)

6. Mejorar el saneamiento facilitando la evaporacin del agua

7. Posibilitar el drenaje

8. Estabilizar horizontalmente la va

EstructuraGHODV&$3$6'($6,(172

a) &DSDVXSHULRURGHDSR\R%DODVWRb) &DSD,QIHULRU6XEEDVH

Balasto

Tamao:

- Si es mayor de 6 cm o incompatibles con las mquinas de mantenimiento de la va

- Si es menor de 3 cm o drenaje ineficaz, menor grado arriostramiento transversal

- Gravilla 10/30 para trabajos de conservacin y relleno

Forma:

- Balasto lajoso o bateado difcil- Balasto redondeado o menor estabilidad- Solucin: Piedra machacada de forma ms o menos cbica

Funciones principales:

- Drenaje

- Arriostramiento transversal y longitudinal de la va

- Permite restituir las caractersticas geomtricas de la va una vez deteriorada

Naturaleza:

- Roca de cantera. El mejor comportamiento es el de las rocas silceas: duras, resistentes al desgaste. (nota: rocas calizas para vas secundarias)

Balasto

Resistencia y Reologa

- Asientos: El balasto es el responsable del 70 80% de la flecha de la va.

El asiento ser menor cuanto ms compactado est el balasto- Resistencia y Elasticidad:

El mdulo de elasticidad vara con el estado tensional y la naturaleza de laplataforma, pero no depende de la granulometra

E = 15 41 kN/cm2 para V = 10 50 N/cm2 Coeficiente de Poisson 0,16 0,20 Material resistente al desgaste Material resistente a los efectos del hielo - deshielo

Estado:

- Limpio porque la suciedad y el polvo anulan las posibilidades de drenaje y saneamiento

Capa Inferior o Sub-baseFunciones:

1. Grada los efectos hacia la plataforma

2. Evita el punzonamiento de la plataforma por el balasto

3. Evita la contaminacin del balasto

4. Facilita el saneamiento, el drenaje, y la proteccin contra el hielo

Composicin (de arriba a abajo): granulometra de 0-3 cm

1. Capa de sub-balasto: grava arenosa compactada al 105% de la densidadseca correspondiente al ptimo ProctorNormal. Existe siempre. En lasplataformas de pedraplnsirve de capa de igualacin y reparto

2. Capa de fundacin: gravilla anticontaminante compactada al 100% de ladensidad seca correspondiente al ptimo ProctorNormal. Para la circulacinde la maquinaria durante la obra. Se suprime en plataformas con buenacapacidad portante

3. Capa anticontaminante: arena. En plataformas de baja calidad4. Fieltro anticontaminante (geotextil). En plataformas de media y baja

calidad (con muchos finos), como elemento aislante entre su capadeterminacin, llamada tambin de forma, y la estructura de subbase, paraevitar que los finos asciendan

DimensionamientoVHJ~Q8,&R1RUPDWLYDGH5(1)(9tD159

Las dimensiones de la capa de balasto y de la subbase son funcin de:

a) Caractersticas de los suelos que constituyen la plataforma

b) Caractersticas de la plataforma (capa de forma)

c) Condiciones climatolgicas de la zona

d) Caractersticas del trfico (velocidad y TBR) en el tramo

e) Caractersticas de la superestructura

DimensionamientoCaractersticas de los suelos que constituyen la plataforma

CLASIFICACIN DE LOS SUELOS SEGN UIC (Identificacin geotcnica)

CLASE DE SUELO

0-1. Suelos orgnicos sin asentar 0-2. Suelos finos0-3. Suelos tixotrpicos (por ej: arcillas expansivas) 0-4. Materiales solubles 0-5. Materiales descompuestos 0-6. Suelos mixtos minero orgnicos

QS0

Suelos difcilmente mejorables, inadecuados para realizar las capas subyacentes a la de forma, o esta misma

1-1. Suelos que contienen ms del 40% de finos 1-2. Rocas muy evolutivas (yesos, margas, esquistos alterados) 1-3. Suelos que contienen del 15 al 40 % de finos 1-4. Rocas evolutivas (yesos, esquistos no alterados) 1-5. Rocas blandas

QS1Suelos que pueden mejorarse con un buen drenaje

2-1. Suelos que contienen del 5 al 15 % de finos 2-2. Arenas conteniendo menos del 5% de finos, pero uniformes 2-3. Rocas de dureza media QS1 si las condiciones hidrogeolgicas e hidrolgicas son buenas

QS2 Suelos medianos

3-1. Suelos que contienen menos del 5 % de finos 3-2. Rocas durasQS2 si las condiciones hidrogeolgicas e hidrolgicas son buenas

QS3 Suelos buenos

1

Dimensionamiento

Caractersticas de la plataforma

Se determina por su capacidad portante, que depende, especialmente, de las condiciones de la capa de forma.

3ODWDIRUPDGHPDODFDSDFLGDGSRUWDQWH3: CBR 5 3ODWDIRUPDGHFDSDFLGDGSRUWDQWHPHGLD3: 5 < CBR 20 3ODWDIRUPDGHFDSDFLGDGSRUWDQWHEXHQD3: CBR> 20

Condiciones climatolgicas

Helada: para prevenir sus efectos

la capa de forma no debe estar constituida por suelos quecontengan elementos de dimetro inferior a 0,02 mm en cantidadmayor del 10%, si su coeficiente de uniformidad tiene el valor de5, ni al 3% para un coeficiente de uniformidad de 15

Espesor de la capa de balasto + sub-balasto > 40FP(en Espaa 20 30 cm)

11

Dimensionamiento

Caractersticas del trfico

Clculo del WUiILFRILFWLFLRGLDULRPHGLR (Tf2):

2 1f fT S T donde 1f v m m t tT T K T K T

UICGrupo Trfico ficticio diario medio (TBR)

1 > 120.000 2 85.000 120.000 3 50.000 85.000 4 28.000 50.000 5 14.500 28.000 6 7.000 14.500 7 3.500 7.000 8 1.500 3.500 9 < 1.500

= 1,00SDUD lneas sin trfico de viajeros o con pste trfico esencialmente local= 1,10SDUD lneas con trfico de viajeros en trenes v 120 km/h= 1,20SDUD lneas con trfico de viajeros en trenes 120 < v < 140 km/h= 1,25SDUD lneas con trfico de viajeros en trenes con v > 140 km/h

7Y 7%5YLDMHURV7P 7%5PHUFDQFtDV7W 7RQHODGDVORFRPRWRUDV.P VDOYRSDUDYtDVFRQWUiILFRSUHSRQGHUDQWHGHHMHVGHW!.P .W HVHOWUiILFRPiVDJUHVLYR6GHILQHODVFDUDFWHUtVWLFDVFRPHUFLDOHVGHODYtD

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

TBR

1

Dimensionamiento

Caractersticas de la superestructura

Separacin de las traviesas, tipo y longitud

Clculo de Espesores

Se utilizan bacos que, en funcin de las variables anteriores, definen los espesores de las diferentes capas de asientoDVtFRPRRWURVSDUiPHWURVFRPRHODQFKRGHHQWUHYtDDHQ\ODORQJLWXGGHKRPEURV+$FWXDOPHQWHOas lneas de AVse estn montando con 30 cmde balasto y 25 cmde sub-balasto

/$3/$7$)250$: Aspectos Bsicos

Funciones

Clases de Plataformas

Plataformas Naturales

Saneamiento y Drenaje

Criterios Constructivos

Deformaciones y Movimientos de la Plataforma

Cuas de Transicin

Plataformas Artificiales

4

Aspectos Bsicos

Capa ms profunda de la va: condiciona y encarece los trabajosde mantenimiento

El incremento de velocidades, trficos y cargas planteaproblemas a plataformas construidas hace aos

Sensibilidad climtica en las plataformas arcillosas Se recomienda hacer plataformas para va doble para una

previsible ampliacin

5

Funciones

Proporciona apoyo a la va e instalaciones Recibe y absorbe los esfuerzos estticos y dinmicos que le

transmite el material y los de origen trmico, y debe actuar anteellos como un cimiento resistente y sin asientos plsticos. Nodebe deformarse.

Evacuacin de todo tipo de aguas (lluvia, subterrneas, etc)El agua altera y disminuye la capacidad resistente de la plataforma, lo que da lugar a desprendimientos, erosiones superficiales, asientos diferenciales, aumento de volumen en suelos arcillosos, problemas en suelos susceptibles de heladas, deslizamientosHWF

6

Clases de Plataforma

Artificiales u obras de fbrica (tneles, puentes, pasos a distintonivel)

Naturales (en desmonte, a nivel, en terrapln, a media ladera)

7

Plataformas Naturales

Desmontes: Formadas por el propio terreno

Terrapln: Formadas por suelos de aportacin

Media Ladera: Caso intermedio

La plataforma debe asentar sobre un terreno de suficiente consistencia, para lo cual es necesario eliminar previamente la tierra vegetal y aquellas capas de terreno que no tengan capacidad portante.

/D FDSD VXSHULRU GH OD SODWDIRUPD VH GHQRPLQD&$3$'()250$, y est provista de pendientes transversales para la evacuacin de las aguas pluviales

8

Plataformas Naturales: Taludes

Consideraciones Generales

Los taludes de los desmontes y terraplenes deben ser estables- Los suelos tienen un ngulo de talud estable que depende de su naturaleza

(ngulo de rozamiento interno) y de su grado de humedad.

-Enlastrincherasenterrenosrocososdebe alterarse lo menos posiblelaestabilidaddelosmacizos,yevitarlacoincidencia entre el ngulo del talud y el buzamiento de los estratos de la roca

-En ocasiones, pueden proyectarse taludes verticales, aunque no es conveniente, ya que cualquier desprendimiento afectara a la va

-En las rocas estratificadas hay que comprobar la existencia de capas intermedias de arcillas que, por efecto de la lluvia, pueden facilitar la aparicin de planos de deslizamiento

9

Plataformas Naturales: Taludes

Valores Prcticos

Taludes en DesmontesNaturaleza del Suelo Talud

Granito 1h : 5v Cuarcita y areniscas 1h : 4v Pizarras y conglomerados 1h : 4v a 1h: 3v Gravas y acarreos 1h : 1v Tierra seca con arcilla 1h : 1v a 1,3h : 1v Tierra compacta seca 1h : 1v a 2,5h : 1 v Arcilla bien drenada 1,5h : 1v a 2,5h : 1v Arcilla hmeda 2 h: 1 v a 4 h : 1 v Turba 2,5 h : 1 v a 5 h : 1 v

Taludes en terraplenes y pedraplenes

Valores de referencia:Pedraplenes: 1,25 h : 1vTerraplenes: 1,50 h : 1v

10

Plataformas Naturales: Seccin transversalDimensiones

Las plataformas antiguas tienen anchuras (entre cunetas laterales) del orden de 6 12 metros (dependiendo si es va nica o doble)Las nuevas plataformas de alta velocidad estn entre 12 16 metros

Inclinacin transversal

Valores habituales son de 3 a 5 %, segn la va est en recta, curva o sea una va de estacin

Plataformas Naturales: Naturaleza

Dependiendo del tipo de suelo, segn su capacidad para ser utilizados como plataformas ferroviarias, se distinguen los WLSRV GH VXHOR46464646LQDGHFXDGRVPDORVUHJXODUHV\EXHQRV

11

Plataformas Naturales: Seccin transversal

Las cunetas pueden estar sin revestir, ser prefabricadas u hormigonadasinVLWX


Saneamiento Superficial

- Drenaje transversal: para las aguas superficiales de cauces definidos- Drenaje superficial: para las aguas de escorrenta de diversas reas de cuenca

en la que se ha construido la va ferroviaria.

Se proyectan para evacuar el caudal mximo correspondiente a un determinado perodo de retorno.

El drenaje superficial est formado por cunetas, cuya finalidad/es es/son:

- Recoger, evacuar las aguas de escorrenta de los taludes en desmonte- Recoger y evacuar las aguas procedentes de la propia plataforma filtradas a

travs del balasto- Controlar el nivel fretico

Las cunetas pueden ser de explanacin (desmonte), de guarda (coronacin de desmonte), de tnel y de pie de terrapln.

13


Drenaje de la plataforma

Parte del agua superficial penetra en la plataforma, por lo que es necesario disponer de drenes subterrneos.

Los drenes estn formados por una zanja en la que se colocan tubos (con juntas abiertas, perforados, ranurados, de material poroso). La zanja se llena con material filtro y se aislan de las aguas superficiales sellando su parte superior con un material impermeable.

1


Drenaje profundo

Su objetivo es cortar las corrientes subterrneas de agua.

Pretende guiar la corriente subterrnea a un cauce natural prximo

Puede ser longitudinal o transversal

1

Criterios Constructivos

Algunas consideraciones

Con alturas mayores de 15 m los terraplenes tendrn deformaciones y asientos, por lo que, en estos casos, es necesario hacer un estudio tcnico econmico que compare la solucin de terrapln con la de viaducto.

&RURQDFLyQ: 0,30 m CBR > 8

1~FOHR: 2,50 m CBR > 5

%DVH: CBR> 5

1


- Debidas a la propia infraestructura:

i. Mal dimensionamiento de las capas de asientoii. Valoracin errnea de la capa portante de la plataforma

Producen:

- Falsos asientos de las traviesas- Palomitas: manchas blancas en el balasto por ascenso de

finos

Solucin:

i. Redimensionamiento de las capasii. Sustitucin de la capa de formaiii. Estabilizacin de la plataforma con cal, cementoHWF

1


- Ajenas a la propia infraestructura:

a) Desprendimientos: bolos procedentes de las trincheras, debido adiscontinuidades en la plataforma y al aguaSolucin:i. Evitar la erosin del agua (drenes, cunetas, riegos

asflticos, gunitados, hidrosiembra, etc.)ii. Evitar que el bolo caiga a la plataforma: inyecciones,

bulonados, telas metlicas, tneles artificiales, etc.

b) Movimientos de la Plataforma: asociado a la existencia de arcillay aguaSolucin:

i. Eliminar el aguaii. Disminuir las pendientes y alturas de los taludes

1

Plataformas Artificiales: Puentes

Clasificacin

- Segn la luz: tajea, alcantarilla, pontn, puentes y viaductos- Segn el material: de hormign, metlica, mixta

Diferencia entre los puentes de ferrocarril y los de carretera

Los puentes de ferrocarril:

- Soportan mayores cargas: son menos esbeltos, y se suele acudir a soluciones de vigas de doble T o cajones

- Se conoce la lnea de actuacin de las cargas, por lo que se puede distribuir mejor el material del puente

Acciones

-Peso propio, trfico, entorno (viento, acciones trmicas, ssmicas, etc.)

1

Plataformas Artificiales: Puentes

Clculo de la estructura: algunas consideraciones

Se tienen en cuenta los esfuerzos dinmicos.

Para calcularlos, se tiene en cuenta el esfuerzo esttico mayoradocon un coeficiente entre 1,2 a 1,8En el arranque de un tren se producen unos esfuerzos contrarios al avance estimados en el 30% de las cargas que gravitan sobre cada rueda tractora. En el frenado se estima la fuerza en un 25% de la carga sobre todas las ruedas.

Hay que tener en cuenta el glibo del ferrocarril

Cuas de Transicin

Son necesarias en la unin de las plataformas naturales con las artificiales, ya que aparece una inestabilidad en el balasto debido a la diferencia de rigidecesde los distintos materiales, agravado por la dilatacin del puente.

2

Plataformas Artificiales: Tneles

El hilo de contacto de la catenaria va en la clave del tnelLa seccin viene condicionada por la maquinaria de excavacinNo se deben poner traviesas bibloque ya que el ambiente es hmedo y corrosivo.

/$6-817$6: Las Juntas: Funciones

Caractersticas

Partes

Tipos de Juntas

Disposicin en la va

Inconvenientes

Las Juntas: Funciones

Solidarizar los carriles, para que acten como una viga continuatanto en planta como en alzado

Presentar una resistencia a la deformacin similar a la de loscarriles

Permitir la dilatacin de los carriles y los movimientoslongitudinales, impidiendo que en los extremos hayamovimientos relativos laterales o verticales

La separacin entre carriles sucesivos es, debido a los efectos dinmicos, el punto ms dbil de la va. Debido a la discontinuidad se pueden dar choques, deformaciones del carril, aplastamiento de balasto, movimientos de la va, aumento de la resistencia a la rodadura e disminucin del confort.

SOLUCIN

Caractersticas Simples: formadas por el menor nmero de elementos Fcil montaje y desmontaje Duraderas en su funcionalidad

PartesBridas

Piezas que materializan la unin de los carrilesEn Espaa se han utilizado bridas cortas de cuatro tornillosSe colocan en cada una de las caras del alma de los extremos del carril que han de unir

TornillosFijan las bridas al carril, hacindolas solidarias con los carrilesLos dimetros deben de estar bien estudiados:

dimetro del tornillo < dimetro bridaPara evitar aflojamientos se pueden usar arandelas o forros

ConexionesCables que aseguran la continuidad de las corrientes de sealizacin y electrificacin

BRIDAS SOBRE PUENTE

Tipos de Juntas

Junta apoyada simple

- Unin sobre la traviesa

- Inconveniente: los golpes que recibe la traviesa la hacen bascular, quedando falsamente apoyada sobre el balasto.

Tipos de Juntas

Junta suspendida o al aire- Unin entre dos traviesas contiguas

- Mayor elasticidad y evita el efecto yunque

- La brida puede desarticularse

Junta semisuspendidaFXDQGRODEULGDDOFDQ]DODVWUDYLHVDV

Tipos de Juntas

Junta apoyada doble- Apoyada sobre dos traviesas

- Mayor resistencia a los desplazamientos horizontales y verticales.

- Inconvenientes: ms rgidas, mayor consumo de metal, fijaciones especiales, dificultan el trabajo de bateado

Disposicin en la va

- Pareadas o a escuadra o cabalgamiento- Alternadas o desfasadas o balanceo

Inconvenientes

- Acciones dinmicas que producen:a) Golpe de martillo, acenta la forma en Vb) Deformaciones y roturas en los extremos del carril

- Roturas de bridas y carriles en los agujeros por la concentracin de tensiones en los mismos

- Incrementa los gastos de conservacin de la va

- Incrementan la resistencia a la rodadura

- Prdida de confort

/$9$6,1-817$6%/6: Antecedentes y Evolucin

Tensiones, Esfuerzos y Desplazamientos

Consideraciones Constructivas

Fabricacin

Ventajas BLS %DUUD/DUJD6ROGDGD

Antecedentes y Evolucin

Su implantacin se inici en lugares donde no haba problemas de dilatacinacusada (poca oscilacin trmica, movimientos coaccionados)

Inconvenientes a su implantacin:- Creencia en la teora de la libre dilatacin: desplazamiento inadmisible

Si la va funcionase en rgimen de libre dilatacin, los deslizamientos que habra que absorber con las juntas seran excesivamente grandes

- Creencia de funcionamiento de la va como viga biempotradaSi no hubiese posibilidad de desplazamientos se presentaran tensiones bastante considerables

5 1

1000 50

10

L mCCD

$4 #

0,5 mL L D' '4 #

LE EL

V D' '4 7 250 2,1 101000

L cmE N cmL m

'

210.500N cmV

Carril de 54 kg, seccin 70 cm2y compresiones de 700 kNo V =700 kN/70cm2=0000 N/cm2Posibilidad de pandeo.

T

T

Antecedentes y Evolucin

Inconvenientes a su implantacin:

- Razones tcnicas

1. La soldadura de carriles en la va no tena buen nivel de calidad2. Las sujeciones rgidas se aflojaban prematuramente en carriles

soldados


Una va sometida a movimientos de origen trmico, produce por rozamiento, una fuerza variable que puede llegar, por suma y acumulacin de esfuerzos, a evitar que, a partir de cierto punto, el emparrillado formado por los carriles y las traviesas se desplace.

Un tramo de una barra larga, sometido a variaciones de longitud por causas trmicas, est sometido sobre sus extremos a una fuerza que se opone a su deslizamiento, y que conforme se acerca al centro del tramo, va creciendo hasta llegar a un punto en que el esfuerzo debido a la dilatacino contraccin es igual al esfuerzode rozamientoque aFumuladamenteejerce el resto de la va.En el tramo, por tanto, existir una zona central que no se mueve, con dos tramos en los extremos llamados GHUHVSLUDFLyQ, que se desplazan, no libremente, porque el balasto se opone parcialmente a su movimiento.


Clculo de los tramos de respiracin

Se cumple que al final de la zona de respiracin, desde cada unode losextremos libres, la fuerza de rozamiento (rL) es igual a la fuerza debida ala variacin de temperatura (F=VS)

E SLr

D '4 L: longitud de respiracinr: resistencia al deslizamiento:

traviesa madera: 5000 N/mltraviesa bibloque: 7500 N/mltraviesa hormign: 10.000 N/ml

S: seccin eficaz del emparrillado (traviesas + carriles)#2 x seccin carril

T


Clculo de los tramos de respiracin

E SLr

D '4

Diagrama de esfuerzos

L vara entre 100 y 300 mT


Curva de MovimientoDiagrama de esfuerzos


Desplazamientos del extremo de la barra

Este desplazamiento es la mitad del que habrasi el tramo de respiracin estuviera en rgimen de dilatacin libre


Conclusiones

a) La parte central:- No sufre desplazamientos- Est sometida a las mximas tensiones trmicas

b) Las partes extremas:- Sufren tensiones menores y gradualmente decrecientes a medida

que se aproximan al extremo libre- El desplazamiento mximo es la mitad del que existira segn la

teora de la libre dilatacin, aplicada a la longitud de respiracin estrictamente y no a todo el tramo soldado.


Conclusiones

Existen problemas derivados de la histresis de las zonas de respiracin: la situacin que se crea al disminuir la temperatura despus de haber aumentado no es la de partida. Pero estos problemas no son graves

1


Longitud

Interesa soldar tramos lo ms largos posibles en los que la longitud total sea al menos mayor que 2 veces la longitud de respiracin

Peso Propio

Interesa que sea lo ms elevado posible, asegurando la va frente al pandeo

Resistencia al desplazamiento transversal

A mayor resistencia mejor se comporta la va. Interesa:- Vas pesadas- Fuerte rozamiento en el balasto- Evitar radios muy reducidos en planta

Deformaciones

Limitar los fallos de nivelacin y alineacin

1


Resistencia a la deformacin de las uniones

Asegurar que no pierda eficacia el apriete (mejor uniones elsticas) y resistencia a torsin elevada

Liberacin de tensiones

Conseguir que todos los puntos de la BLS sean fijados a la misma temperatura para conseguir tensiones uniformes a cualquier temperatura y se mantengan dentro de los lmites admisibles.

Temperatura de neutralizacin de tensiones:

Si temperatura de fijacin alta o rotura del carrilSi temperatura de fijacin baja o pandeo

Juntas de dilatacinLa dilatacin de la longitud de respiracin (100 -300 m) es apreciable, por lo que tiene que ser absorbida por unas juntas especiales, que reciben el nombre de DSDUDWRVGHGLODWDFLyQ

max min 52L

T TT

1

Fabricacin

Soldadura en taller

Se realiza una soldadura elctrica por resistencia en taller de 3 a 8 barras elementales, tras esta operacin estos tramos, a veces soldados con una longitud de 144 a 288 metros se llevan al tajo donde se sueldan entre s in situ

1

FabricacinSoldadura in situ

Se descargan en la va barras elementales de carriles (18 - 36 m) y se sueldan all mismo con un proceso aluminotrmico.

Consiste en colar en un molde, que envuelve los extremos de los carriles, un metal de fusin obtenido mediante una reaccin aluminotrmica(reaccin del aluminio con xido de hierro)La composicin de la soldadura debe corresponder al acero que se quiere obtener

Actualmente hay mquinas para realizar la soldadura elctrica en va.

Inconvenientes:-Duracin elevada de la soldadura (15 minutos)-Precio 3 4 veces mayor que en taller-Menos segura, presenta fallos

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Ventajas de la BLS- Menor conservacin: Continuidad en las caractersticas de resistencia y solicitacin de la va

puesto que no hay puntos de discontinuidad ni en las tensiones, ni en los esfuerzos, ni en los parmetros geomtricos

- Menos roturas y fallos de carril, pues hay menos juntas

- Aumenta la vida til del carril en un 20 25%

- La BLS admite mayores cargas, trficos ms intensos y mayores velocidades

- Mejores condiciones de explotacin del material mvil, se reduce la frecuencia de torneado de las llantas (se desgastan menos al no haber juntas)

- Conservacin de la va ms simple: no hay juntas

- Aumenta el confort de la marcha: no se produce cabalgamiento

- No se necesitan juntas de conexin para dar continuidad al circuito elctrico de la va (sin embargo, para la corriente de sealizacin es necesario provocar discontinuidades mediante juntas)

- Se eliminan los puntos dbiles de los taladros para las bridas

- Menores resistencias la rodadura, que se traduce en menores necesidades energticas

/$9$(13/$&$: Aspectos Bsicos

Caractersticas y Funciones de los componentes

Componentes

Ventajas

Inconvenientes

Tipologas de va en placa

Una va frrea de alta velocidad debe poseer las siguientescaractersticas: elasticidad, amortiguamiento, mnima conservacin ylimitada sonoridad al paso de los trenes

La va en placa, evita la deformabilidad permanente y creciente delbalasto, bajo las cargas del trfico a velocidades altas.

De modo general, una va sobre placa de hormign es un sistemaformado por una serie de elementos clsicos en la va sobre balasto:carril, sujecin y en ocasiones traviesas, junto a otros que le confierensu carcter especfico: una placa de hormign, que puede presentardistintas caractersticas, y un elemento denominado elastmero, quedesempea un papel fundamental en el proceso tenso deformacionalde la va como sistema

Aspectos Bsicos

La va en placa, evita la deformabilidad permanente y creciente delp , p ybalasto, bajo las cargas del trfico a velocidades altas.

- Caractersticas a considerar:

1. Elasticidad y amortiguamiento que proporciona el balasto2. El reparto uniforme de presiones sobre la plataforma

Caractersticas y Funciones de los componentes

Balasto0DWHULDO(ODVWyPHUR (elasticidad)Placa de hormign (asiento uniforme y reducidadeformabilidad)R3ODFD3ULQFLSDO

3ODFDGH%DVH (suelo estabilizado con betn,cemento) entrela placa de hormign y lainfraestructura(apoyo uniforme de lainfraesWUuctura, reduce efecto de surgenciayaminora los efectos de las heladas)

- Componentes:

3ODWDIRUPD3ODFDGH%DVH3ODFD3ULQFLSDO(ODVWyPHUR7UDYLHVD6XMHFLyQHOiVWLFD\&DUULO

Plataforma

La causa principal de rotura de las plataformas es el fenmeno de surgenciaoSXPSLQJ que produce una socavacin progresiva bajo la placa debido a:-Agua libre bajo la placa-Suelo susceptible de entrar en suspensin-Cargas fuertes y frecuentesEs importante la calidad de la plataforma sobre la que asienta la placa.

Es necesario eliminar el agua libre bajo la placa, mediante un drenaje eficaz, bien sea superficial o profundo.

Adems, si el suelo natural posee baja capacidad portante, hay que mejorarlo mediante subbases de zahorras granulares, macadam, suelo-cemento, etc.

En el caso de suelos susceptibles a la helada, es preciso prever una capa calorfuga, que puede ser hormign poroso o producto sinttico

Componentes

Placa Base

Se sita sobre la plataforma:

- Proporciona un mayor reparto de las cargas sobre el terreno- Disminuye el efecto de surgencia- Aminora los efectos de las heladas, al formar una proteccin de la plataforma- Da uniformidad de sustentacin a la placa principal

Se recomienda un espesor del orden de 15 cm (no inferior a 10 cm) por razones constructivas

Se emplean bases de suelo estabilizado con betn, cemento, cal yhormign pobre

Componentes

Placa Principal

Constituye el conjunto que soporta los carriles, los cuales se fijan en ella por medio de los elementos de sujecin, cumpliendo por tanto, de forma general y en combinacin con el elastmero, las funciones del balasto y las traviesas

Caractersticas del hormign: -Resistencia mecnica > 350 kg/cm2-Docilidad-Adaptacin a las exigencias de puesta en obra (temperatura, espesor de las

tongadas, naturaleza de los ridos)- Relacin a/c entre 0,4 0,6

Componentes

Elstomero

- Absorben fuertes cargas mediante pequeas deformaciones, siendo norma general el empleo de elementos de caucho interpuesto entre el carril y la capa principal

Componentes

Traviesa, en su caso

a) Hormigonar la placa una vez colocadas las traviesas, de tal forma que stasquedan embebidas en aqulla al producirse el fraguado del hormign,constituyendo un conjunto solidario y monoltico.

b) Interponer algn elemento de relacin, de naturaleza elstica, entre la placaprincipal, en general hormigonada in situ y las traviesas que soportan loscarriles.

Sujecin Elstica

La sujecin es la misma que en las vas de balasto pero se ancla directamente en la placa.

Carril

Existen mejores condiciones de trabajo, por lo que las exigencias respecto a la seccin del carril se reducen

Ventajas

- Por su estructura continua proporciona una rodadura muy uniforme

- Los trabajos de conservacin son mnimos, limitndose a reponer los carriles con excesivo desgaste, las piezas de sujecin deterioradas por fatiga y los elementos de elastmero inservibles por envejecimiento.

- Puede soportar grandes cargas por eje

- Reduce las presiones transmitidas a la plataforma, lo que es gran utilidad cuando el terreno es malo

- Reduce los asientos localizados

- En los tneles reduce la altura del glibo, con el consiguiente ahorro en la excavacin

- En los tramos de puentes, al reducir la carga muerta de la estructura, permite una mayor luz entre apoyos

Ventajas

- En los tneles es casi insustituible la va en placa por la dificultad que en ellos tienen los trabajos de conservacin, a pesar de utilizar mquinas, pues hay que tener en cuenta la toxicidad de los gases que desprenden

- No es necesario el uso de herbicidas

- Se reduce el ancho de la explanacin al carecer de banqueta y no necesitar del espacio que ocupa el talud que forma el balasto

- Ante un descarrilamiento no sufre daos importante, cuando por el contrario, el mismo accidente en una va en balasto supone un gasto estimable, aparte de los trastornos en la circulacin

1

Inconvenientes

- Al ser ms cara su construccin es necesario hacer un mayor desembolso inicial. No obstante, al carecer prcticamente de conservacin, a largo plazo puede hasta incluso resultar ms rentable que la va convencional, teniendo en cuenta adems el aumento progresivo que tendr la mano de obra encargada de efectuar los trabajos de conservacin

- Es ms ruidosa

- Slo se puede construir en doble va o de nueva construccin, ya que el hormign no permite hasta su fraguado el paso de circulaciones. Para su colocacin en una va en servicio se tendra que prever una interrupcin total de la circulacin, en los dos sentidos, de ms de 30 das por km de va, lo que no es aceptable para su explotacin.

- La reparacin de los desperfectos es ms difcil que en la va convencional

1

Comparacin va en placa vs va en balasto

Revista de Obras Pblicas

1


1. Sistema de Construccin en capas

Construcciones en capas, con estructuras monolticas sin traviesas o de traviesas mslosa portante, o estructuras con traviesas apoyadas directamente sobre la losaportante

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2. Sistema de Construccin de bloques recubiertos de elastmero

Construcciones con bloques o traviesas recubiertos de elastmero que se introducenen la losa soporte

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3. Sistema de Construccin flotante

Construcciones flotantes sobre elastmeros, ya sean traviesas o losas

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4. Sistema de Construccin Especial

Construcciones especiales, como el carril embebido en material elstico

$3$5$726'(9$: Aparatos de Va

El Desvo

La Travesa

El Escape

Partes del desvo: cambio, cruzamiento

Clases de desvos

Cambio de agujas

Conjunto de aparatos que tienen como misin asegurar la continuidadde la va en cruces y bifurcaciones

Una de las piezas principales es la $*8-$. Una aguja se compone de unaparte fija en la conexin de las dos vas que se llama FRUD]yQ yunapartemvil que permite el paso hacia una u otra va que se denominaHVSDGtQ.

Aparatos de Va

Dentro de los aparatos de va tenemos: desvos, bifurcaciones, travesasy combinaciones de aparatos de va (escapes, haz, diagonal.)

Un desvo es un aparato de va que permite la separacin de una vaen dos o varias, cuyos ejes se acuerdan tangencialmente con el de laprimera formando un ngulo muy pequeo con l

Est compuesto por las siguientes partes:

&DPELR en el que se separan, dos a dos, los cuatro carriles delasdos vas

&DUULOHVGHXQLyQRLQWHUPHGLRV que conectan el cambio con elcruzamiento

&UX]DPLHQWR en el que se materializa el corte del carril derecho(izquierdo) de la va directa con el carril izquierdo (derecho) de lasvas desviadas

El Desvo

Clasificacin

'HVYtR5HFWR aqul que se ubica en una va general recta

'HVYtR&XUYRa) Interior: se ubica en una va general curva

b) Exterior

Lo normal son los desvos rectos, ya que son puntos crticos de mantenimiento y movimiento.

El Desvo

VG (va general)

VD (va desviada)

VG

VD

VG

VD

VD

VG

convergente divergente

Permiten el cruzamiento de dos vas en oblicuo o perpendicularmentecon continuidad de sus direcciones respectivas

Travesa

Travesa de unin simple: el tren puede continuar su trayectoria ocambiar de una va a otra

Travesa de unin doble: permite todos los itinerarios posibles(continuidad o cruce y cambio de va)

unin simple unin doble

EscapeHabituales en todas las estaciones. Permiten el paso de una va a otra paralela. Pueden ser simples (compuestos de dos desvos rectos), o dobles (permiten el cambio en dos sentidos, se componen de cuatro desvos)

escape simple escape doble: bretelle

Otras combinaciones

BifurcacinSu configuracin es la misma que la del desvo, con la diferencia en que la velocidad en la bifurcacin es alta, ya que es la separacin de una va en dos vas generales. Las caractersticas son distintas a las del desvo: mayores radios y menor ngulo

escape simple escape doble: bretelle

Partes del Desvo: el Cambio

- El cambio est formado por dos agujas unidas solidariamente en el interior de la va por un tirante que al desplazarlo se dirige hacia un itinerario u otro.

- Las agujas son flexibles, de longitudes entre 9 20 metros, con perfiles que facilitan su adaptacin y permiten mayores velocidades. No tienen inclinacin.

-Los carriles exteriores son las FRQWUDDJXMDV. Son carriles normales cepillados en su parte inicial para permitir el acoplamiento. Tienen la inclinacin normal de la va (1/20).

Partes del Desvo: el Cruzamiento

- Partes: Corazn (taln y punta), Patas de liebre, Contracarriles y LagunaCorazn (taln y punta), Patas de liebre, Contracarriles y Laguna

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Partes del Desvo: el Cruzamiento- Tipos de cruzamiento:

De carriles: el corazn est formado por dos carrilesunidos en la punta (punta mvil).- Ventaja: rigidez es la misma que en las vas colaterales- Inconveniente: desgaste mayor que en las vas lateralespor lo que requieren un tratamiento trmico para darlemayor dureza

Monobloque: fabricado con acero almanganeso para darle gran dureza yresistencia al desgaste- Ventaja: puede regenerarse yreutilizarse. Es soldable. Granresistencia al desgaste. Muy tenaz- Inconveniente: ms caro

Clases de Desvos- Los desvos se nombran por las tangentes del ngulo de cruzamiento.

Tangentes normales son:

0,16 0,34: Estaciones de Clasificacin 0,09 0,11: Estaciones medias de la red (vmax= 120 -140 km/h) 0,05 0,035 0,015: Estaciones alta velocidad (AVE: 0,027)

Desvo tipo A: velocidad mximas VG: 140 km/h y VD: 30 Nm/h.Su corazn no admite la soldadura a la barra larga, por lo que es necesario intercalar aparatos de dilatacin. Desvo tipo B: velocidad mxima VG: 160 -140 Nm/h y VD: 30, 45 y 60km/h segn modelos. No necesita aparatos de dilatacin. Desvo tipo C: velocidad mxima VG: 200 Nm/h y VD: 45, 50 y 60Nm/hsegn modelo. Admite soldadura Desvo tipo V: velocidad mxima VG: 200 Nm/h y VD: 100 Nm/h. Desvo tipo AV: velocidad mxima VG: 300 km/h y VD: 160 km/h. Agujade perfil bajo, traviesa de hormign.

- Tipos de desvos:

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Cambios de Agujas- Elctricos

Accionados a distancia desdelas estaciones o Centros deControl de Trfico (CTC)

- Mecnicos

Accionados desde laestacin mediante uncable de acero

- Manuales

Accionados a pie de cambio.Existe un indicador quesegn suposicin indica si elcambio est hecho a vadirecta o a YtDdesviada

Documents

PARTE 2 - Estructura de La Via