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ELEMENTOS DE AYUDA PARA LA TOMA DE DECISIONES

SOBRE LA UTILIZACIN DE VAS SIN BALASTO.

TESINA FINAL DE CARRERA.

Rafael Arturo Dueas Naranjo

AAGGRRAADDEECCIIMMIIEENNTTOOSS..

Con estas lneas quiero agradecer y reconocer la labor de mi tutor el Dr. Andrs Lpez Pita, al proponer y apoyar el estudio de la va en placa en la Escuela de Caminos. Gracias a ello he podido conocer y profundizar en este tema. Cabe destacar la importante labor que se realiza desde el departamento de Infraestructuras del Transporte i del Territorio de la escuela de caminos dirigida por el Dr. Lpez Pita acerca de la investigacin y el conocimiento de las infraestructuras ferroviarias.

Tambin agradezco a Valent Fontser Pujol y Carles Subirs la oportunidad de hacer este trabajo bajo un apoyo constante del departamento tcnico de COMSA como tutor externo.

RESUMEN.

Han pasado ya 50 aos desde que se generalizara por primera vez en el mundo el uso de

infraestructuras de va sobre placa de la mano de la antigua Japanese Nacional Railways (JNR).

En los ltimos treinta aos, diferentes pases europeos junto con Japn han introducido nuevos

sistemas y modelos de va en placa en sus redes ferroviarias. Los estrictos condicionantes y

exigencias de los nuevos proyectos ferroviarios de alta velocidad y transporte urbano han obligado

a desarrollar nuevas tecnologas de va sobre placa que mejoren los rendimientos del sistema

tradicional sobre balsto. Estos condicionantes son variables segn el tipo de proyecto ferroviario,

dependiendo tambin si se trata de una estructura destinada al trfico de alta velocidad o la

circulacin ferroviaria urbana.

En la actualidad existen un gran nmero de sistemas y modelos de va en placa ya sea en

explotacin o como prototipos en prueba. Estos nuevos modelos cuentan con grandes ventajas

respecto el sistema tradicional con balasto, pero la poca madurez de esta tecnologa junto con el

endurecimiento de las exigencias de los proyectos ferroviarios, hace que cada modelo cuente con

algn punto dbil a mejorar. Considerando esto, el presente trabajo clasifica los diferentes tipos de

va en placa analizando sus ventajas y sus puntos dbiles.

Con la tecnologa de va en placa aparecen tambin nuevos parmetros crticos. Aspectos como

los costes de construccin y de mantenimiento, la instalacin de la va a cielo abierto, la flexibilidad

en cuanto al trazado, etc. limitan la fiabilidad de los nuevos sistemas.

Finalmente, esta tesina trata de establecer un catlogo de va en placa a partir de toda esta

informacin con el objetivo de crear una herramienta de ayuda en el proceso de toma de

decisiones en la eleccin de un sistema idneo para un proyecto ferroviario.

ABSTRACT.

Fifty years have passed since slab track were widely used for the fist time in the world by the

former Japanese National Railways (JNR).

In the last three decades, the authors experienced a number of valuable improvements of slab

tracks. A lot of different slab track designs had appeared in Europe and Japan and they had been

developed to satisfy even higher quality standards. These are concerned with the application of

slab tracks to earthwork sections, a reduction of construction costs, measures for environmental

problems, minimal maintenance costs and precisely defined track elasticity. This requirements are

strict and they depend on the track is made for high speed trains or subway and urban trains.

Nowadays there are a lot of different types of slab track and each one try to contribute new

improvements. In this way, every new technology has important advantages from the traditional

ballast track, but they can have some disadvantage too. So, this paper studies the real condition of

the different kinds of slab track systems.

As a new technology, the slab track models have different critical aspects than the traditional one.

For example, aspects like construction in the open air, the deviations and the maintenance works

during the cycle life could be a reason to forbid the use of one type of them.

Finally, this work try to use all this information to elaborate a useful tool that will help us when we

must choose one type of slab track among all the possibilities there are nowadays.

Elementos de ayuda para la toma de decisiones sobre la utilizacin de vas sin balasto.

1. IINNTTRROO DDUUCCCCII NN.. ................................................................................................................. 1

2. OOBBJJEE TTIIVVOOSS.. ........................................................................................................................ 5

3. EESSTTAADDOO DDEELL AA RRTTEE DDEE LLAA VVAA EENN PPLLAA CCAA............................................................................ 7

4. DDEESSCCRRIIPP CCIINN DDEE TTIIPP OOSS DDEE LLOOSS SSUUPPEE RREESS TTRRUUCCTTUURRAA AA EESSTTUUDDIIAA RR.. .............................11

4.1. SISTEMA DE CONSTRUCCIONES ESPECIALES. CARRIL EMBEBIDO. ........................12

4.1.1. Definicin del sistema.............................................................................................12

4.1.2. Sistema EDILON con carril embebido. .....................................................................12

4.2. VIA EN PLACA MIXTA CON TRAVIESAS. .....................................................................22

4.2.1. Definicin del sistema.............................................................................................22

4.2.2. Modelo Rheda .......................................................................................................22

4.2.3. Modelo Stedef. .......................................................................................................27

4.2.4. Modelo Zblin. .......................................................................................................33

4.3.5. Modelo Getrac o FFYS. ..........................................................................................36

4.2.6. Modelo ATD ...........................................................................................................40

4.2.7. Modelo BTD ...........................................................................................................42

4.3. SISTEMA DE PLACA CONTINUA CONTRUIDA IN SITU. ...............................................44

4.3.1. Definicin del sistema. ............................................................................................44

4.3.2. Modelo PACT. .......................................................................................................44

4.3.3.Modelo Crailsheim. .................................................................................................46

4.4. VIA EN PLACA CON BLOQUES PREFABRICADOS AISLADOS.....................................49


4.4.2. Modelo LVT. ..........................................................................................................49

4.4.3. Modelo de bloques aislados EDILON. ......................................................................52

4.4.4. Modelo de bloques aislados CoopSette. ..................................................................54

4.5. SISTEMA DE PLACAS PREFABRICADAS.....................................................................55


4.5.2. Modelo japons SLAB TRACK. ...............................................................................59

4.5.3. Modelo BGL. ........................................................................................................61

4.5.4. Modelo IPA. ...........................................................................................................55

4.6. SISTEMA DE CONSTRUCCIN CON LOSA FLOTANTE. ..............................................63


4.6.2. Sistema introducido por Railtech. ............................................................................63

4.6.3. Sistema FST. .........................................................................................................66

5. AASSPPEECCTTOOSS IIMMPPOO RRTTAA NNTTEESS SSOOBBRREE LLAA VVAA EENN PPLLAA CCAA.. .....................................................70

5.1. La instalacin de la infraestructura. ................................................................................71

5.2. Problemtica de la va en placa a cielo abierto. ...............................................................71

5.3. Colocacin directa sobre la explanacin. ........................................................................79

5.4. Puentes y viaductos. Zonas de transicin. ......................................................................82

5.5. Desvos. .......................................................................................................................83

5.6. Ruidos y vi braciones. ....................................................................................................85

5.7. Electrificacin y sealizacin..........................................................................................90

5.8. Mantenimiento y renovacin. .........................................................................................90

5.9. Juntas JRI. ...................................................................................................................90

6. EE XXPPEERRIIEENNCCIIAASS OOBB TTEENNIIDDAASS EENN EESS TTUUDDIIOOSS YY EENNSSAAYYOOSS.. .................................................98

6.1. TRAMOS DE ENSAYO DE VA EN PLACA EN LA LNEA DEL CORREDOR DEL MEDITERRANEO PARA SU EXPLOTACIN A ALTA VELOCIDAD. ......................................99

6.1.1. Sistema de carril embebido Edilon...........................................................................99

6.1.2. Sistema Rheda Dywidag.......................................................................................101

6.1.3. Sistema Rheda 2000............................................................................................101

6.1.4. Sistema Stedef reglable........................................................................................103

6.1.5. Sistema Getrac ....................................................................................................104

6.1.6. Sistema ATD .......................................................................................................104

6.1.7. Sntesis y Conclusiones........................................................................................106

6.2. ESTUDIO ECONMICO Y DE VIABILIDAD EN EL USO DE VA EN PLACA EN LA AMPLIACIN DEL METRO DE MADRID. ...........................................................................107

6.2.1. Conclusiones del estudio. .....................................................................................108

7.AANNLL IISSIISS DDEE LLAA IINNFFOO RRMMAACCII NN YY EELLAAVVOORRAA CCII NN DDEE UUNNAA HHEE RRRRAAMM IIEE NNTTAA DDEE AAYYUUDDAA....110

7.1. IDEALIZACIN DE UN CATLOGO COMO HERRAMIENTA DE AYUDA......................111

8.AASSNNTTEESS IISS .... .. .. .. .. .. .... .. .... .. .. .... .. .... .. .... .. .. .... .. .... .. .. .... .. .... .. .... .. .. .... .. .... .. .. .... .. .... ..110

9. CCOONNCCLLUUSS IIOO NNEESS.. .............................................................................................................120

10.REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS. ..................................................................................124

Captulo 1. Introduccin.

1

CCAAPPTTUULLOO 11..

IINNTTRROODDUUCCCCIINN..

La va en placa es un nuevo concepto de superestructura que surgi bsicamente a partir de la dificultad de poder mantener la calidad geomtrica de la va con balasto en zonas de difcil acceso, como son los tneles y en zonas con estrictas tolerancias geomtricas como son las lneas de alta velocidad.

Una de primeras experiencias en las que se elimin la estructura de balasto la encontramos en Japn el ao 1924, donde se sustituyeron las traviesas y el balasto en un tnel por unos bloques de madera monolitizados con hormign hidrulico, formando un basamento bajo cada carril. Con esto, se consegua evitar los problemas del flujo de agua que impedan mantener unos niveles de confort de marcha mnimamente ptimos.

Por otro lado, siguiendo la lnea de evolucin de la alta velocidad, la puesta en servicio de la lnea Tokaido de alta velocidad a 210 km/h en 1964 con infraestructura de va sobre balasto, demostr que su superestructura de va no poda garantizar el mantenimiento de su calidad geomtrica con la tecnologa de conservacin aplicada entonces. Adems, los elevados costes de mantenimiento necesarios para mantener mnimamente la geometra de la va haca inviable el uso de la va sobre balasto para las infraestructuras de alta velocidad.

Estas dos experiencias llevaron a la conviccin de que sera necesario disponer de un nuevo tipo de superestructura de va que se pudiera aplicar con mayor xito a ese tipo de casos. En consecuencia, a partir de la dcada de los aos setenta se proyectaron y desarrollaron diferentes soluciones de va en placa que, sobre la base de sustituir el


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balasto, ofrecieran al menos el mismo comportamiento dinmico y una necesidad muy inferior de mantenimiento.

No obstante, el desarrollo posterior de una va mejorada con balasto y de la maquinaria de su mantenimiento mecanizado de altas prestaciones, anul la justificacin de instalar un sistema rgido alternativo ms costoso en cuanto a su construccin. Tambin, el posterior empleo a partir de 1969 de carril UIC 60 y traviesas de hormign de 2.60 m de longitud con sujecin elstica hizo viable an el uso de balasto para velocidades de 200 km/h. Por ese motivo, el total de infraestructuras ferroviarias que se llevaron a cabo durante la dcada de los ochenta, se construyeron con la tradicional estructura de va sobre balasto, con la nica excepcin de Japn que continu construyendo e investigando esta tipologa de va.

Mientras los ferrocarriles japoneses (JNR) iban introduciendo la va sobre placa de forma homognea a su red ferroviaria, las administraciones ferroviarias europeas se construyeron a modo de ensayo unos reducidos tramos de va sobre losa que se acreditaron desde el punto de vista tcnico. An as, los elevados costes y la general desconfianza hacia la nueva superestructura que es la va sobre placa, impidieron su aplicacin de un modo generalizado.

Sin embargo, las caractersticas de las infraestructuras ferroviarias van cambiando con el tiempo y evolucionan en el sentido de mejoras en la calidad, aumento de las velocidades, etc... Esto supone unos condicionantes de definicin en planta y de seccin transversal ms estrictos que conllevan a tener que exigir unas propiedades geomtricas escrupulosas y duraderas que permitan una correcta explotacin de la va. Al mismo tiempo, los trazados ferroviarios cuentan cada vez ms con una mayor presencia de tneles y viaductos, situaciones en las que si se ha demostrado la necesidad y viabilidad de una infraestructura basada en la va en placa.

La historia plantea un escenario en el cual el uso de la va en placa garantiza unas mejores condiciones de comportamiento para la infraestructura en base a la calidad geomtrica ofrecida y a un mnimo mantenimiento. Por el contrario, la va en placa ha sido y siempre ser mas costosa que una va tradicional de balasto.

Esta diferencia que hace de la va en placa un sistema menos competitivo, ha promovido que durante las ltimas dcadas hayan aparecido un gran nmero de estudios e investigaciones que, junto con la polivalencia del sistema de va en placa, han impulsado la aparicin de gran nmero de modelos de vas en placa, cada uno con diferentes ventajas e innovaciones.

Del conjunto de comparaciones que se podran hacer entre ambas tipologas de va, en la siguiente tabla se muestran las ms representativas:


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PARMETROS VA EN PLACA VA CON BALASTO

Supresin de cargas Buena absorcin de esfuerzos sobre carril. Limitada estabilidad transversal.

Parmetros del trazado. Permite radios de curvatura menores. Mejor

adaptacin al terreno.

Posibilita modificaciones en la

geometra de la va (reparacin de

asientos).

Altura del plano de la va. Seccin menor de los tneles (-10 m2). Ocupa mayor espesor de seccin

transversal.

Comportamiento de marcha de

los vehculos.

Comportamiento garantizado para V


4

- Alta velocidad en Holanda. F.Belga-Amsterdam con va en placa.

- Tunel de Guadarrama con va en placa.

Dan fe de una realidad en la que en muchos proyectos ferroviarios se inclinan hacia la opcin de va en placa.

Sin duda, la evolucin de la alta velocidad est convergiendo hacia el uso de la va en placa. Por un lado, las altas prestaciones geomtricas que garantiza este tipo de infraestructura y, por otro, el concepto de vuelo de balasto que aparece en circulaciones a partir de 350 km/h con infraestructura de va sobre balasto, han propiciado esta evolucin.

En este marco, aun queda mucho camino para poder consolidar una experiencia completa y fiable acerca del transporte sobre va en placa, una tipologa de infraestructura que se est implantando de forma progresiva cada vez en ms mbitos del transporte ferroviario: alta velocidad, transporte interurbano, metro, tranva, etc.

Captulo 2. Objetivos.

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CCAAPPTTUULLOO 22..

OOBBJJEETTIIVVOOSS..

La razn de ser de esta tesina, es continuar y actualizar la investigacin sobre la tecnologa de va en placa realizada por la Escuela de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona hasta el momento.

Dicha investigacin, siempre supervisada por el profesor D. Andrs Lpez Pita, empez con la tesis doctoral de Juan Miquel Canet (1981), en la cual se trataban los aspectos ms estructurales de la va. Posteriormente Jorge Miarnau (1999), hizo su tesina sobre la va en placa como alternativa a la va sobre balasto describiendo algunas tipologas y haciendo hincapi en los materiales usados y la problemtica del balasto. Posteriormente, F. Codorniu ampli esta investigacin con un nuevo trabajo sobre la va en placa. En este ltimo estudio, su autor quiso valorar tcnica y econmicamente las soluciones alternativas a la va tradicional, reflejando las ltimas investigaciones, adelantos y logros de la va en placa.

Con el presente trabajo, se pretende estudiar la realidad de la va en placa en la actualidad, en cuanto a tipologas disponibles y en base a informacin de carcter tcnico y de viabilidad obtenido a partir de ensayos y la propia experiencia obtenida en los ltimos 40 aos de existencia de este tipo de estructura.

Captulo 2. Objetivos.

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Para cumplir los objetivos se proceder en primer lugar a la descripcin de las diferentes tipologas de la va en placa existentes en Europa y Japn, examinando sus distintos componentes, mtodos constructivos, elementos comunes, pruebas y ensayos tcnicos a los que se someten.

Una vez conocidos los diferentes modelos de va en placa utilizados hasta el momento, se analizar la experiencia de los distintos pases en la aplicacin de la va en placa. En base a esta experiencia, se estudiar la adaptacin de la va en placa a las diferentes situaciones topogrficas, geolgicas y geotcnicas como son su extensin en explanada, tneles, puentes y viaductos, zonas de transicin, etc. sin olvidar los condicionantes polticos y econmicos muy a menudo determinantes.

Una vez asimilado este contexto, se pretende establecer una herramienta de ayuda que gestione toda esta informacin acerca de la evolucin y estado de dicha tecnologa, y que suponga un elemento de ayuda en el proceso de valoracin de la idoneidad de un sistema a imponer ante un posible proyecto ferroviario.

Por ltimo, se presentar un grfico en la cual se intenta recopilar toda la informacin obtenida con esta tesina de forma que partiendo de una serie de caractersticas y condicionantes propios del proyecto de una lnea ferroviaria, nos permita valorar de una forma objetiva qu alternativas constructivas son ms idneas que el resto en base a criterios predeterminados.

Esta herramienta no pretende en ningn caso ser un instrumento definitivo de toma de decisiones ante la propuesta de un proyecto, sino mas bien busca ser una metodologa de trabajo flexible que permita reunir el mximo de informacin basada en la experiencia y poderla gestionar fcilmente para poder tener presente el conocimiento experimental en futuros proyectos.

Por ltimo, y teniendo presente lo mencionado en el prrafo anterior, este trabajo pretende hacer ver que el actual estado de divergencia entre las apuestas de las diferentes entidades ferroviarias hace difcil plantearse el buscar un modelo de va en placa ptimo. Esto es debido a dos motivos fundamentalmente, en primer lugar hay que comprender que la gran variabilidad que existe entre las diferentes tipologas de va en placa hace casi imposible llevar a cabo una comparacin objetiva entre ellas, y en segundo lugar, hay que mentalizarse de que la mayor o menor idoneidad de un sistema u otro no es una propiedad intrnseca de stos, sino que existen otros parmetros de vital importancia como pueden se los condiciones geotcnicos del proyecto, el tipo de trfico a que van a estar sometidos, algunos condicionantes polticos, etc.).

Captulo 3. Estado del arte de la va en placa.

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CCAAPPTTUULLOO 33..

EESSTTAADDOO DDEELL AARRTTEE DDEE LLAA VVAA EENN PPLLAACCAA..

Desde la concepcin de la superestructura del ferrocarril de hace ms de siglo y medio, se evidenci una estrecha semejanza con la de la carretera (Estrad, 1991). Cabe recordar que la carretera de piedra se desarrollo por Mac. Adam en torno al ao 1820. Los procedimientos de rehabilitacin y renovacin eran en esencia los mismos que en la construccin de carreteras. Lgicamente las diferencias resultaban del trfico ligado al carril.

La aplicacin en el marco de la carretera de los firmes flexibles modific ese paralelismo, al desarrollarse una nueva tecnologa que no se aplic al mbito ferroviario.

Sin embargo, la introduccin posterior de los firmes rgidos, utilizando el hormign como sustituto de los productos bituminosos derivados del petrleo, hizo plantear la introduccin de esta tecnologa al ferrocarril. Este hecho fue paralelo a la puesta en explotacin de la lnea del Tokaido (Japn) en 1964, en la que se puso de manifiesto que la degradacin de la calidad geomtrica de la va para una velocidad mxima de 210 Km/h, apenas poda ser neutralizada por las operaciones mecanizadas de mantenimiento nocturno.

La evolucin de la va en placa ha ido marcada firmemente por la apuesta de Japn sobre el uso de la va en placa en la alta velocidad. Este pas lleg a la conclusin de que debido a los elevados gastos en mantenimiento de la tradicional va sobre balasto utilizada para alta velocidad, le llevara a sustituirla por la va en placa. De esta forma, la


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va sobre losa ha sido objeto de estudios y ensayos en Japn y ha ido transformando la red ferroviaria de alta velocidad: Sanyo-Sinkansen (280 km de va en placa), Tohoku-Sinkansen (480 km), Joetsu-Sinkansen (80 km), etc.

Por el contrario, Europa no sigui este camino. Las diferentes administraciones ferroviarias europeas construyeron pequeos tramos de va en placa a modo de ensayo que se acreditaron desde el punto de vista tcnico. Pero los elevados costes y la general desconfianza hacia la nueva superestructura que es la va sobre losa, impidieron su aplicacin de un modo generalizado.

Con la introduccin en Alemania del trfico de alta velocidad en el ao 1991, solo en los tres tneles de la nueva lnea Hannover-Wrzburgo y en el Marksteintunnel de la lnea Mannheim-Stuttgart se tendi va sobre losa en una longitud total de 19.7 km. En los aos 1993 y 1994 sigui la apuesta sobre la va en placa con el tendido de otros tramos de va sobre losa en las lneas modernizadas de la unidad alemana: Berln-Hamburgo y Berln-Halle, as como en la nueva construccin de la curva de enlace Wrzburgo-Aschaffenburg. Pero tambin en estos casos se volvieron a criticar los elevados costes de la va sobre losa en comparacin a los costes ocasionados por la superestructura de balasto. Solamente cuando despus de unos pocos aos de trfico a alta velocidad, el balasto acus unos evidentes indicios de desgaste en forma de aparicin de innumerables lugares blancos (balasto pulverizado), en especial en los puentes situados en el tramo Gttingen-Fulda, con una gran densidad de trfico, tambin los que se mostraban crticos con la va sobre losa empezaron a tener una actitud ms positiva hacia la misma.

Al igual que en Alemania, la construccin de nuevas lneas de alta velocidad en el resto de pases europeos a partir de la dcada de los ochenta, ha hecho replantear la conveniencia de aplicar soluciones diferentes a las superestructuras de balasto, aunque siempre bajo la sombra de una valoracin econmica desfavorable.

Dos aspectos fundamentales han hecho que en los ltimos 20 aos aumente considerablemente el inters por desarrollar modelos de va en placa tecnolgica y econmicamente viables.

Por un lado, el aumento de tramos de tnel, viaducto y obras de fbrica presentes en las nuevas lneas europeas de alta velocidad hace resaltar las ventajas que la va sobre placa tiene frente a la alternativa tradicional sobre balasto.

En segundo lugar, la aplicacin de esta tecnologa a otros sistemas de transporte, a parte del trfico ferroviario a alta velocidad, como pueden ser las infraestructuras de metro, tranva o transporte urbano de ferrocarril que, teniendo unos requerimientos basados principalmente en un mnimo mantenimiento, ha hecho ampliar el abanico de aplicaciones de esta tipologa de va, abriendo as un mercado que an no se haba desarrollado con plenitud.


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Actualmente, el conocimiento sobre la va en placa se basa fundamentalmente en la experiencia de los pases pioneros en esta tecnologa (Japn y Alemania) y en los ensayos y estudios que se estn llevando a cabo por los pases del club de la alta velocidad.

En este sentido, existen una gran cantidad de artculos dedicados a la experiencia positiva de la alta velocidad sobre va en placa en Japn y Alemania y su influencia en las futuras lneas de alta velocidad europea (Estrad, 1991), (Escolano, 1998).

Estos estudios se han centrado en su mayora en la valoracin de la viabilidad econmica del uso de una va sobre losa, ya que ste ha sido siempre el factor ms restrictivo. Actualmente, muchos estudios han demostrado la rentabilidad en trminos de vida til y de coste de mantenimiento, por lo que nos encontramos en un contexto que propicia la aparicin de numerosos modelos y sistemas de va en placa que buscan optimizar su comportamiento con el fin de ser competitivos en este nuevo mercado.

Ante esta situacin, se plantea la necesidad de establecer un mecanismo de gestin de la informacin generada por la experiencia y los ensayos sobre los numerosos modelos que se crean y modifican de manera continua. Esto es, establecer un rigor en el uso o aplicacin de una informacin que es abundante y que se incrementa rpidamente debido a los nuevos prototipos introducidos.

Con esto, se pretende que la tendencia de esta tecnologa converja hacia un conocimiento profundo y completo del sistema de va en placa, que permita optimizar el curso de las investigaciones, reduzca la gran variabilidad entre los diferentes modelos que aparecen y suponga un paso para la uniformidad de los modelos de va en placa a nivel europeo.

Captulo 4. Descripcin de los tipos de superestructura a estudiar.

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CAPTULO 4.

DDEESSCCRRIIPPCCIINN DDEE LLOOSS TTIIPPOOSS DDEE SSUUPPEERREESSTTRRUUCCTTUURRAA AA EESSTTUUDDIIAARR..

Este apartado supone el resultado de un amplio trabajo de investigacin acerca de las diferentes tipologas de va en placa que existen en la actualidad, ya sea de forma activa y en explotacin, como de forma an en pruebas como prototipos. Con la finalidad de hacer llegar toda esta informacin al lector de una forma ordenada y clara, se han dividido todos los modelos estudiados en grupos segn la definicin estructural de los mismos.

De esta forma, los grupos en los que se han dividido el conjunto de modelos estudiados son los siguientes:

- sistemas de construcciones especiales.

- sistemas de va en placa mixta con traviesas.

- sistemas de va en placa continua construida in situ.

- sistemas de va en placa con bloques prefabricados aislados.

- sistemas de va en placas prefabricadas.

- sistemas de construccin con losa flotante.

Hay que decir que no existe una clasificacin nica para ordenar de forma lgica todos los tipos de va, pero se ha considerado que una clasificacin en base al procedimiento


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constructivo puede ayudar a comprender mejor las diferentes tipologas. Al final de este apartado, se presenta una tabla resumen donde se muestran nuevamente todos los modelos de va en placa estudiados y clasificados segn el tipo de componentes que los forman (vase ltima pgina de este captulo).

4.1. SISTEMA DE CONSTRUCCIONES ESPECIALES. CARRIL EMBEBIDO.

4.1.1. Definicin del sistema

El origen del Sistema de Carril Embebido se debe a las investigaciones que emprendieron los Ferrocarriles Holandeses sobre sistemas de va con bajo mantenimiento hace ms de 25 aos. Uno de los factores que incida significativamente en el mantenimiento era la fijacin y otro las alineaciones y realineaciones de la va originadas por los sistemas de soporte que se utilizaban.

El carril embebido es, bsicamente, la consecuencia de la eliminacin de los dos factores anteriores. La diferencia de concepto respecto a la va tradicional ha hecho que a lo largo de las investigaciones se hayan encontrado ventajas que en origen no se haban buscado y ventajas de diseo en las que no se pens con anterioridad. Un buen ejemplo de esto ltimo es la posibilidad de hacer el nivel superior de la placa de hormign en la que el carril se embebe a niveles cercanos o iguales que la cabeza del carril lo que permite que por la placa puedan circular vehculos que tradicionalmente slo lo podan hacer por calles o carreteras.

Esta posibilidad ha hecho que el concepto de carril embebido se haya convertido en standard obligatorio para pasos a nivel en los Ferrocarriles Holandeses (Circulacin transversal a la va) y se est aplicando cada vez ms en tneles por la facilidad que dan para la circulacin de vehculos de seguridad ciudadana (Ambulancias, Bomberos) as como para trabajos de mantenimiento (Circulacin rodada en el mismo sentido que la va).

4.1.2. Sistema EDILON con carril embebido.

La idea bsica del sistema es la de sujetar el carril adhirindolo a una canaleta por medio de un elastmero que, adems de fijar el carril, tiene propiedades elsticas que amortiguan las vibraciones producidas por el paso de los trenes. Esta canaleta puede estar hecha en una losa de hormign, o ser metlica y estar soldada o sujeta a la losa o al tablero metlico de un puente.

La siguiente figura ilustra el concepto bsico del diseo:


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1. CORKELAST. Soporte elstico y sujecin del carril.

2. IMPRIMACIN. Aplicada en superficie de carril y canal.

3. UA PREFABRICADA. Alineacin horizontal carril (cada 1.5-2m).

4. ENVOLTURA DE NYLON DEL TUBO. Fijacin tubo PVC (cada 1.5-2m)

5. LMINA ALINEACIN VERTICAL. (Cada 1.5-2m).

6. LACA DE POSICIONAMIENTO. (Cada 1.5-2m).

7. AHESIVO. Aplicado entre las superficies placa/canal.

El carril queda adherido a las paredes y fondo de la canaleta por medio de la mezcla elastomrica representada en gris. Esta mezcla lleva adems incluidas partculas de corcho finamente molido que le proporcionan elasticidad an en la situacin confinada en la que el elastmero se encuentra en la canaleta. Esta mezcla se vierte en estado lquido una vez alineado el carril y se solidifica lo suficiente para permitir el paso del trfico con restriccin de velocidad a las dos horas de su vertido y sin ninguna restriccin a las cinco o seis horas dependiendo de la temperatura ambiente.

La adherencia de la mezcla elastomrica a la canaleta y al carril vara segn la altura de carril mojada y la anchura de la canaleta, pero en las pruebas de extraccin del carril se han obtenido siempre fuerzas de retencin verticales de entre 3 y 9 veces las que proporcionan las fijaciones de carril tradicionales. En sentido longitudinal el carril queda adherido sin solucin de continuidad. En pruebas de extraccin sobre 1m de carril embebido se obtienen valores de entre 1500 y 2500 kgf. La adherencia continua que el sistema proporciona da lugar a ventajas muy apreciables respecto a los sistemas

Figura 4.1. Seccin carril embebido.


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tradicionales de fijacin. A continuacin se comentan las caractersticas y ventajas principales del sistema.

El sistema de carril embebido tiene todas las ventajas inherentes al de va en placa respecto a los sistemas sobre balasto, pero adems su concepto bsico aade grandes ventajas sobre otros sistemas de va en placa.

Muy bajo coste de mantenimiento.

Existen instalaciones de carril embebido hechas a partir de 1973 y en todas ellas la experiencia ha sido de haber requerido un mantenimiento mnimo o ninguno.

Una va de prueba que se instal en Deurne, Holanda, en 1976 no ha precisado de intervencin hasta ahora. En 1996 haban pasado ya sobre ella 260 millones de toneladas a 140 km/h con cargas por eje de hasta 22,5 toneladas. Esta misma va se ha utilizado en pruebas con velocidades de hasta 190km/h con resultados satisfactorios.

La ausencia de fijaciones mecnicas elimina totalmente el tiempo empleado en este tipo de mantenimiento

El hecho de que el carril est apoyado de forma continua elimina las tensiones y esfuerzos de fatiga que sobre el carril aparecen como consecuencia de los vanos entre los soportes discontinuos tradicionales. El soporte est uniformemente adherido al carril. La adherencia continua reparte las tensiones y esfuerzos que pueden aparecer de una manera mucho ms uniforme a lo largo del carril. Las dos caractersticas anteriores han prolongado sustancialmente la vida del carril en instalaciones ya existentes. El sistema de soporte es capaz de absorber las tensiones de impacto instantneo repartindolas sobre una porcin de carril mucho ms amplia que cualquier otro sistema de fijacin.

La disminucin de tensiones en el carril es tan marcada que se puede retrasar la reparacin de eventuales grietas o fracturas del carril hasta el momento en que esto sea conveniente, pues el soporte y retencin del carril que proporciona el sistema de embebido hace que la discontinuidad que la grieta o fractura implican se reduzca a valores que no impiden el trfico bien a la velocidad habitual o, en algn caso con velocidad reducida.

El propio concepto bsico hace evidente que la va no puede moverse o deslizarse una vez fijada en posicin. El Corkelast ha conservado sus propiedades fsico-qumicas en todas las instalaciones hechas desde que se comenz a emplear para fijacin de bloques en 1966 y nunca ha habido necesidad de reemplazarlo. Esto hace que no sea necesario llevar a cabo realineaciones de la va a lo largo de la vida til de la va.


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Resistencia elctrica muy alta.

La resistencia elctrica del Corkelast es mayor que 1x108 Ohms (Mtodo UIC 865-5) tanto disruptiva como de superficie. Esto significa que el sistema de carril embebido es muy adecuado para cualquier seccin de va que transmita seales elctricas por el carril.

Absorcin de vibraciones y reduccin de la emisin de ruidos.

Las propiedades del Corkelast y el diseo de carril embebido tienen en conjunto excelentes propiedades de amortiguacin de ruido y vibraciones, hasta el punto que se ha diseado con carril embebido y est ya adoptado en Holanda como standard un puente metlico llamado Puente Silencioso.

La fuente principal de emisin de ruidos del carril es la vibracin del alma. Segn el diseo el alma queda ms o menos cubierta por el Corkelast que amortigua sustancialmente o elimina su vibracin y, por tanto, la emisin de ruido.

Como se discute en la seccin sobre el diseo de la placa, la ausencia de tirantes transversales y la extraordinaria libertad de diseo inherente al sistema, permite la construccin de una amplia seccin central en la entreva que en pruebas de eliminacin de ruido reflejado se ha rellenado con asfalto poroso o con otros tipos de materiales absorbentes, incluso tierra con hierba. Este diseo de placa permite absorber una parte sustancial del ruido emitido por los vehculos y eliminar su reflejo sobre la placa y su dispersin subsiguiente.

El diseo con carril embebido, adems de ofrecer para este tratamiento una superficie hasta un 40% mayor que otros sistemas de va en placa, permite que la superficie absorbente quede mucho ms cerca (a la altura de la cabeza de carril) de la parte inferior del tren con lo que su eficacia aumenta notablemente.

En cuanto a las vibraciones, el Corkelas EDILON tiene excelentes propiedades de absorcin de vibraciones y as lo muestran todas las medidas efectuadas hasta el presente.

Todas estas propiedades se mantienen en el tiempo. Se han hecho medidas muy satisfactorias en sistemas que llevaban 16 aos instalados. Aun as. Los resultados de las mediciones dependen del tipo de instalacin y de otra serie de circunstancias especficas de cada lugar, como pueden ser las condiciones atmosfricas, agresiones qumicas externas, etc.

Estanqueidad del sistema.

Como el Corkelast queda adherido al carril y a la canaleta de hormign o metlica que lo recibe, el sistema es totalmente estanco y es imposible la penetracin de agua, aceite, detergentes o sustancias qumicas. El sistema de Carril Embebido est instalado con xito en talleres de mantenimiento y trenes de lavado ferroviarios.


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Circulacin no ferroviaria.

La superficie superior de la placa es independiente de la del sistema de fijacin y puede hacerse incluso enrasar con el nivel de la cabeza de carril. Esta caracterstica nica permite la circulacin de vehculos sobre neumticos para mantenimiento, en emergencias (Ambulancias, Bomberos) a lo largo de toda la va de Carril Embebido. Asimismo, esta falta de obstculos simplifica y acelera significativamente la evacuacin a pie de los pasajeros de unidades que, por cualquier causa, queden detenidas en la va.

Esta facilidad de circulacin es especialmente apreciable en tneles y puentes.

Aunque la superficie superior de la placa no se haga enrasar con la cabeza de carril, sta queda, en el caso de placas de hormign, como mximo a 10 cm bajo la parte superior del carril, lo que no representa un obstculo serio para casi ningn tipo de vehculo. Con canaletas sobre tablero metlico la mxima diferencia de altura entre superficie de rodadura y cabeza de carril es del orden de 20 cm, menor an que con cualquier otro sistema de fijacin de va. Incluso en esta caso y si se desea una menor diferencia de alturas, puede recrecerse el nivel de la superficie de rodadura de vehculos sin provocar ningn inconveniente en el sistema de fijacin de va.

Con la placa enrasada a nivel de la cabeza de carril o prxima a ella, la posibilidad de circulacin transversal es posible mediante vehculos neumticos. Esta propiedad, junto con la fuerza de sujecin del carril que el Corkelast proporciona y su resistencia a aceites, grasas, detergentes y otros contaminantes, ha hecho que el sistema se aplique en talleres de mantenimiento ferroviarios, trenes de lavado y muelles de carga y descarga, es decir, en zonas donde es interesante tener una fcil circulacin transversal de carretillas elevadoras y, en general, maquinaria de reparacin y elevacin.

Por esta capacidad de permitir la circulacin transversal el sistema se ha aplicado tambin en pasos a nivel, ya normalizados con Carril Embebido por los Ferrocarriles Holandeses (NS), donde hay pasos instalados hace 20 aos sin haber precisado de mantenimiento.

Reduccin del espesor para alojar el sistema.

Al contrario de cualquier otro sistema de va en placa, el carril embebido no precisa de un espesor de placa donde recibir o alojar las fijaciones o bloques de soporte del carril. La altura total entre la base de la placa y la cabeza de carril es prcticamente el espesor dictado por el clculo de resistencia de la placa mas la altura del carril. La diferencia entre la altura mencionada y las de otros sistemas no slo es muy significativa respecto a la va sobre balasto, sino tambin apreciable respecto a la que exigen otros sistemas de va en placa. Esta circunstancia permite ahorros notables o ventajas muy apreciables en relacin con los glibos que la va exige o permite.


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Algunos de los ejemplos en los que el uso de va en placa con carril embebido supone una ventaja importante en cuanto a la reduccin de espacio necesario se muestran a continuacin:

El espesor necesario bajo el carril embebido permite un ahorro de dimetro del orden del espesor del balasto como muestra la figura.

Figura 4.2. Comparacin del dimetro de perforacin para el sistema Edilon.

En soterramientos o, en general, en pasos de seccin rectangular, la menor altura entre el fondo de la losa y el nivel de la va que el carril embebido requiere permite reducir la profundidad de excavacin en una longitud que aproximadamente equivale al espesor de la capa de balasto mas la altura de la traviesa bajo el patn del carril.

Figura 4.3.Comparacin de la profundidad de la infraestructura en el sistema Edilon.

Va sobre Carril balasto embebido

Diferencia dimetro de perforacin

Va sobre balasto Carril embebido

Reduccin en la profundidad


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En el caso de puentes, el sistema de carril embebido permite un incremento sustancial (entre 40 y 75 cm) del glibo de paso inferior, y, en general, una disminucin del ruido producido por el paso de los trenes. El sistema, aunque los croquis muestren hormign, es muy apropiado para puentes metlicos y con stos, la sustitucin puede hacerse en tiempos muy cortos.

Figura 4.4. Comparacin de glibo necesario para el sistema Edilon.

Posibilidad de ajustar la flexibilidad de la va.

El Corkelast se puede fabricar con diferentes mdulos de elasticidad y esta caracterstica determina, en principio, la elasticidad y deflexin de la va. Como, en general, interesa ms conseguir una va flexible en sentido vertical y ms rgida en el transversal, se han llevado a cabo varias instalaciones en las que (Ver croquis de ms abajo), se ha utilizado un material blando bajo el patn del carril para proporcionar mayor elasticidad vertical a la va mientras que lateralmente se utilizaba un tipo de Corkelast ms rgido y adecuado para mantener el incremento de ancho de va bajo cargas dentro de unos lmites establecidos.

Distancia en glibo bajo el puente.

Figura 4.5. Seccin transversal de sistema de carril embebido Edilon.


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Las infraestructuras ferroviarias construidas mediante carril embebido se han destinado mayoritariamente a la construccin de tranvas y trenes ligeros urbanos. Holanda ha sido el pas que ms ha apostado por este tipo de va para ferrocarriles urbanos. Esto es debido a la facilidad de incorporacin de la propia infraestructura dentro de la red urbana asfaltada y a la fcil y cmoda interaccin que es posible establecer entre el trfico ferroviario y dems vehculos neumticos.

En los apartados anteriores, se ha planteado que este tipo de infraestructura es viable para alta velocidad gracias a las propiedades del material de sujecin y apoyo continuo Corkelast. An as, la experiencia del sistema Edilon en alta velocidad aun es insuficiente.

El sistema de carril embebido EDILON se basa, tal y como se ha definido anteriormente, en una disposicin confinada de los carriles dentro de una canaleta de hormign, rodeados por un material elstico, el Corkelast. Este material combina propiedades de un elemento como el corcho y dos polmeros especiales. Este polmero se encarga de aportar un soporte continuo al carril y constituir el sistema de sujecin del mismo.

Sobre este sistema se tiene una amplia experiencia en tranvas, cercanas y estaciones, pero poca en velocidades superiores a los 160 Km/h. Esta situacin es as aunque en el diseo de los elementos de la superestructura se tenga en cuenta la aparicin de cargas dinmicas elevadas. Adems, el polmero Corkelast VA60M es especial para velocidades altas por sus propiedades de flexibilidad.

Figura 4.6.Losa soporte del sistema de carril embebido Edilon.


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La losa soporte es de hormign armado HA-35 e incorpora longitudinalmente una parrilla superior de 17f20 y una inferior de 17f12, con cercos transversales de f12 cada 400 mm.

Figura 4.7. Sistema embebido EDILON. Seccin transversal de la armadura.

Figura 4.8. Sistema embebido EDILON. Fotografa de la armadura.

Una solucin elegida para el drenaje de la superficie de la losa entre carriles consiste en fabricar una canaleta transversal de 30cm de ancho de lado a lado de la losa, de manera que deje una profundidad libre por debajo del patn del carril de 8 cm. Esta geometra permite realizar futuras instrumentaciones sobre el carril descubierto como determinar movimientos e inclinaciones sufridas por el carril, maniobrar con el carril sin necesidad de picar el hormign para permitir una sujecin o simplemente como va de paso para cableado que tenga que cruzar transversalmente la va de forma temporal.

Ventajas que presenta el sistema

Este sistema reduce casi por completo los costes de mantenimiento de la infraestructura debido a la inexistencia de anclajes y a las buenas propiedades de durabilidad y estancamiento del material de sujecin. De esta forma, el gasto en mantenimiento es escaso o nulo

Es accesible al trfico de emergencia.

Importante absorcin de ruido y reduccin de las vibraciones del orden de 18 a 20 dB en la banda de 31.5Hz a 126Hz.


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El peso de construccin en puentes y viaductos se reduce y se disminuyen las dimensiones a excavar en un tnel.

Aporta mejoras en la elasticidad, amortiguacin y rigideces.

Apoyo y soporte continuo en las tres dimensiones reduciendo la carga sobre el carril y disminuyendo la fatiga. Las cargas de impacto se reparten uniformemente.

Existe un buen sistema de drenaje y es casi imposible la penetracin de agua en las proximidades del carril.

Inconvenientes que presenta el sistema

Todo proceso de reparacin es muy costoso, lo que hace que se haya de asegurar una alineacin escrupulosamente precisa durante el proceso constructivo. En el caso de rotura por descarrilamiento, asientos excesivos, etc, la interrupcin del trfico de la va para llevar a cabo la reparacin es larga.

Una vez vertido el polmero Corkelast ya no es posible realizar ajustes del carril en ninguna direccin.

Los asentamientos deben ser uniformes.

Exige compactacin del terreno soporte por medio mecnico.

Dificultad en la deteccin de roturas.

Interrupcin larga de la va para reparaciones.

Algunas experiencias con el sistema de Carril Embebido.

Tranva de Barcelona (Llobregat y Bess).

Tranva de Dubln.

Algunas estaciones de los Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya (FGC).

Estacin de Atocha y estacin del AVE (Madrid).


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4.2. VIA EN PLACA MIXTA CON TRAVIESAS.

4.2.1. Definicin del sistema

Los sistemas de placa mixta con traviesas constituyen un grupo de modelos constructivos de va en placa que cuentan con un procedimiento constructivo en el que se hormigona una estructura metlica o mixta, con o sin traviesas, formando una entidad monoltica que avanza a lo largo de la va.

Supone un mtodo en el que la nivelacin geomtrica ha de quedar bien definida antes de hormigonar todo el conjunto y cumpliendo unas tolerancias mximas muy exigentes. En concreto, las tolerancias en el posicionado inicial del carril no son tan estrictas como en el sistema de carril embebido, ya que diferentes modelos como pueden ser los sistemas de va en placa Rheda, poseen un sistema de husillos que permiten corregir imperfecciones en el trazado con rangos discretos en alineacin y nivelacin.

4.2.2. Modelo Rheda

De todos los prototipos ensayados en la dcada de los setenta, la solucin tcnicamente ms madura result ser el emparrillado de traviesas de hormign asentado en hormign, denominado modelo Rheda. Debido a esto, el uso de este tipo de va en placa se extendi sobre todo en Alemania dejando as una amplia experiencia sobre el comportamiento a largo plazo de este modelo de va en placa.

La va en placa Rheda se compone de una placa de hormign construida in situ, en la cual quedan integradas, como elementos de apoyo de la va, las traviesas de hormign pretensado. Bsicamente, la superestructura de la va en placa de la solucin Rheda est formada por un drenaje profundo longitudinal de la va, una plataforma mejorada con suelo-cemento, una capa protectora contra las heladas de 20 cm de espesor, y una placa de nivelacin de hormign armado de 14 cm de espesor, con una armadura longitudinal y transversal y finalmente las traviesas monobloque pretensadas separadas 60 cm y monolitizadas con hormign.

El proceso constructivo consiste en un ciclo de alineacin y nivelacin-hormigonado-desclavado. Cuando el hormign ha adquirido la consistencia suficiente para sostener la parrilla de va, normalmente a las cinco horas despus del hormigonado, el tramo se desclava para evitar que el carril induzca esfuerzos sobre las traviesas que provoquen grietas en la losa.

El posicionado vertical se realiza mediante husillos y el transversal, mediante los tornillos situados en los extremos de las traviesas que apoyan contra los rebordes laterales de la artesa.

Para mantener estable la parrilla de va desde el momento en que se terminan las operaciones topogrficas hasta que el hormign comienza a fraguar se colocan unas piezas metlicas soldadas a pernos salientes de la losa inferior de hormign pobre justo despus de haber hecho las comprobaciones topogrficas de los carriles.


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Figura 4.9. Sistema Rheda. Detalle de la fijacin de la parril la antes de hormigonar.

Se colocan tornillos verticales de regulacin y a travs de orificios horizontales especiales, vstagos longitudinales que se monolitizan junto con las traviesas. En este modelo se deposita la parrilla de va sobre la placa soporte, se nivelan y alinean al milmetro las traviesas y a continuacin se hormigona el conjunto.

Gracias a su sistema de construccin, la va en placa Rheda posee de forma sistemtica la capacidad de adaptacin a distintos radios y peraltes en vas en curvas sin necesidad de elementos especiales. La traviesa de hormign pretensado empleada est dotada en sus extremos de roscas empotradas para alojar en su interior pivotes, que permiten efectuar la regulacin de la va, en alzado, durante el montaje. Dispone de cinco orificios horizontales para pasar a travs de ellos las barras de la armadura longitudinal de la placa.

La idea de que la traviesa de hormign pretensado forme parte integrante de la placa pretende que los elementos de fijacin del carril, empotrados en la traviesa, no se vean afectados por las fisuras de retraccin de la placa. Por el contrario, se permite la libre formacin de fisuras en la placa, finamente distribuidas, as como fisuras longitudinales a lo largo de los costados de la traviesa, inofensivas.

En las siguientes fotografas se muestra el emparrillado de va perfectamente posicionado junto a la armadura antes de ser hormigonada la losa soporte. La nivelacin de dicha losa mediante mtodos manuales, puesto que la presencia de las traviesas y carriles no permiten mecanizar el proceso y por ltimo el aspecto final del sistema.


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La gran experiencia y tradicin que posee el pas germano con este tipo de va en placa junto con la fiabilidad que ha demostrado la misma en los ltimos aos, ha ayudado a la aparicin de diferentes modelos de va en placa tipo Rheda, cada uno con caractersticas, aplicaciones y resultados diferentes, tal y como se presenta en la siguiente tabla.

Figura 4.12. Aspecto final del sistema una vez nivelado el hormign.

Figura 4.10: Sistema Rheda antes del

hormigonado de la losa soporte.

Figura 4.11. Nivelado manual de la

losa de hormign.


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Modelo Areas de

aplicacin Ventajas Observaciones

City Trfico de

tranvas.

Alta estabilidad y precisin de la va.

Mayor confort de rodadura.

Rentabilidad optima, costes de construccin favorables

y alta longevidad.

Libre de mantenimiento y alta disponibilidad de las vas.

Construccin monoltica de la losa

y uso de traviesas bibloque de

hormign.

Integracin de desvos posible.

2000

Alta

velocidad y

servicio

ineterurbano



Alta longevidad.

Escasa altura de construccin.

Diseanos para cuerpos de tierras , tneles, sobre

puentes y para desvos.

Construccin de la placa de

hormign sin artesa y uso de una

traviesa bibloque modificada con

celosa.

Dywidag

Alta

velocidad y

servicio

ineterurbano



Alta longevidad.

Escasa altura de construccin.

Disearlos para cuerpos de tierras , tneles, sobre

puentes y para desvos.

Uso de traviesas monobloque.

Losa confinada dentro de una

artesa soporte.

MRT

Trfico de

cercanas y

metro

Reduccin de la altura de construccin y peso.


Confort de rodadura.

Rentabilidad optima, costes de construccin favorables

y alta longevidad.

Libre de mantenimiento y alta disponibilidad de las vas.

Sistema aligerado respecto Rheda

2000.

Construccin monoltica y uso de

traviesas bibloque.

Construccin fcil y sin artesa.

Proteccin contra el ruido y

vibraciones.

Figura 4.13. Comparacin modelos Rheda.

Ventajas que presenta el sistema.

Posibilidad de un alto rendimiento en la produccin mediante un alto grado de mecanizacin.

Posibilidad de corregir el posicionado de la va en alzado no solo a travs del sistema de sujecin del carril, sino tambin durante el proceso de hormigonado hasta un total de 120 mm.

Puede repararse y renovarse, mediante la disposicin de juntas simuladas, con un coste razonable en tiempo.

El alineado exacto de la cabeza del carril se realiza con la ayuda de accesorios simples.

Los desvos utilizan traviesas de tipo estndar.

Los husillos para la nivelacin de los carriles se recuperan despus del hormigonado y son reutilizables.


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Inconvenientes que presenta el sistema.

La introduccin de la armadura que pasa a travs de traviesas y hormign de relleno no se puede mecanizar.

En los desvos se produce una discontinuidad en el proceso constructivo, ya que hay que cambiar la forma de realizar la obra, al no llevar artesa.

El cambio de las traviesas exige el corte de la lnea durante cierto tiempo, ya que al estar embebidas en el hormign es necesario romper esta capa para extraerlas y luego reconstruir el tramo. Esto puede obligar a cortar la lnea durante ms horas de las permitidas.

La colocacin de un elemento que absorba ruido, en los espacios entre traviesas, presenta inconvenientes por poco espacio. Puede subsanarse con traviesas ms altas.

Algunas experiencias con va en placa tipo Rheda.

En el tnel de Sengeberg, del tramo de nueva construccin Hannover-Wzburg, se construyeron 5,5 Km mediante un sistema de montaje mecanizado de nuevo diseo segn el siguiente proceso: la placa soporte en forma de artesa se construye mediante un sistema de encofrado deslizante especialmente adaptado para este trabajo. A medida que se lleva a cabo el posicionamiento vertical mediante husillos, del modo habitual, se procede al posicionado en planta, gracias a los tornillos situados en los extremos de las traviesas que apoyan contra los rebordes laterales de la artesa. En un futuro esto ha de simplificarse y mejorarse notablemente, hoy en da el posicionado en planta se desarrolla necesariamente a mano. El proceso de ajustado abarca varias fases que van aproximando de forma progresiva la va a su posicin ideal. Se logr una clara mejora en la puesta en obra del hormign, al emplear un equipo especialmente diseado para ello. El replanteo de la va mediante puntos de referencia es perfecto.

En el artculo de Ando y Kobayashi (2001) se menciona el ltimo sistema desarrollado en Alemania, el Rheda 2000, el cual tambin est constituido por traviesas embebidas en hormign, la innovacin principal est en la mejora del armado de las traviesas.


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4.2.3. Modelo Stedef.

En el sistema francs de va en placa Stedef, las traviesas bibloque de hormign armado van situadas sobre una artesa de hormign armado. Pero en este caso, a diferencia de los dems modelos de este grupo, las traviesas no quedan apoyadas directamente sobre la base de hormign armado, sino que el espacio entre esta artesa y la traviesa se rellena posteriormente con un hormign en masa (HM-35) cubriendo parte de los bloques de la traviesa.

En la siguiente imagen se muestra esta nueva disposicin constructiva previa al hormigonado que monolitizar la estructura.

Figura 4.14. Modelo Stedef. Previo al vertido del hormign.

La fijacin, adems de tener la misin de mantener el carril firmemente sujeto a la traviesa, realiza un efecto de filtrado de las vibraciones de alta frecuencia que se transmiten por el propio carril. La absorcin de las frecuencias bajas se realiza en el nivel inferior de las traviesas, por un colchn neumtico realizado con un elastmero de estructura celular cerrada, con burbujas microscpicas llenas de nitrgeno. El inters de esta solucin reside en una captacin selectiva de los dos tipos de frecuencias nocivas, en los niveles donde se manifiestan y con los medios elsticos apropiados a cada uno de ellos. El colchn neumtico est concebido para formar una funda que envuelve, elsticamente, cada uno de los bloques unidos por la riostra metlica de la traviesa, hasta su media altura. Se coloca manualmente, sin encolado.

Es un sistema que permite dos elasticidades, una entre la traviesa y la placa soporte y la otra en el sistema de sujecin, bajo el carril. Esta doble elasticidad con la masa intermedia del bloque de la traviesa permite reducir las solicitaciones sobre la placa soporte dando una buena tolerancia a las bajas frecuencias entre 40 y 150 Hz, lo que evita la transmisin de vibraciones molestas al entorno.


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La geometra de la va debe marcarse con precisin con los medios adecuados, antes de verter el hormign que la fijar definitivamente tanto en planta como en perfil. Las capas elsticas aseguran la elasticidad vertical, mientras que el recubrimiento de las traviesas con el caucho asegura la transversal por su textura acanalada.

Figura 4.15. Modelo Stedef una vez vertido el hormign en masa.

El posicionado del carril en la sujecin, sobre una placa apoyada en salientes laterales inclinados respecto el eje del carril, permite corregir la posicin del hilo del carril con un movimiento longitudinal, la precisin obtenida es inferior a 1 mm. Las correcciones verticales se pueden llevar a cabo mediante el sistema de placas y base de poliamida que forman parte de la sujecin sin tener que desmontarla.

As, las correcciones transversales pueden llegar a ser de 20 mm como mximo, y las verticales de 15 mm. Si por algn error, o por accidente se debieran hacer modificaciones superiores a las anteriores, se podran realizar con una combinacin de bases bajo las traviesas y unos cambios en los topes laterales del sistema de unin.

La envoltura de los bloques de las traviesas evita el levantamiento de las mismas, formando un enlace elstico que tira de ellas hacia abajo. Al mismo tiempo los bloques son envueltos inferiormente por un material que garantiza la hermeticidad entre las diferentes interfases que lo rodean.

Para proyectos de alta velocidad, existe un modelo caracterstico de este tipo de va en placa que se diferencia del modelo clsico por la armadura interior reforzada de la traviesa bibloque.


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Figura 4.16. Seccin Stedef polivalente. Figura 4.17. Seccin Stedef alta velocidad.

En las obras de fbrica la colocacin se realiza mediante losas prefabricadas de hormign armado que sustituyen al hormign de vertido. Estas losas son de longitud corta y evitan la influencia de deformaciones elsticas en el hormign de relleno, la geometra se har siguiendo un mtodo equivalente al habitual, se fijarn las losas y posteriormente las traviesas con un mortero apropiado.

Este sistema de colocacin se puede usar en tneles, con ayuda de elementos prefabricados, es prctico y mejora los rendimientos diarios. De todos modos, los mor-teros de relleno empleados en tnel debern ser distintos a los empleados en el exterior.

En el montaje se efectuar el control topogrfico para conseguir la nivelacin y alineacin deseadas y posteriormente se procede al vertido del hormign de calado de la va, vibrado todo el hormign y en especial debajo de las cazoletas, con el fin de rellenar completamente la parte sometida a compresin. Es conveniente, durante la operacin de vertido del hormign, proteger las fijaciones con un plstico o algo similar a fin de que no queden llenas de hormign.

Al mismo tiempo, se prestar especial atencin a que la riostra no toque al hormign de la solera, puesto que, en caso contrario, al paso del tren y al comprimirse la suela microcelular se apoyara la riostra en la solera generndose en la traviesa esfuerzos no previstos. Para evitar esto, la distancia entre riostra y solera debe ser de unos 15 a 20 mm.

Ventajas que presenta el sistema Stedef.

El sistema limita las solicitaciones de la capa soporte por su concepcin.

El sistema limita las vibraciones al entorno, gracias a los dos planos de elasticidad que posee, que son el formado por la fijacin y la placa de asiento, y el formado por la cazoleta que envuelve la traviesa. De esta manera se consigue una reduccin de las altas frecuencias emitidas al paso del tren.

El montaje de los elementos de la va son sencillos.


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El sistema est homologado por la SNCF hasta 270 Km/h, si bien en explotacin comercial las velocidades son menores.

Posibilidad de varios anchos de va gracias al tipo de sujecin.

Amplio conocimiento para el sistema aplicado a la alta velocidad como consecuencia de ensayos hechos en Espaa.

Inconvenientes que presenta el sistema Stedef.

Ha de emplearse una base tratada con cemento o formada por hormign magro para evitar la erosin producida por el agua que penetra en las juntas.

No considera que el agua puede entrar bajo la cazoleta y, si hay ciclos de heladas, puede producirse un deterioro importante de la placa de hormign.

El mortero de relleno es diferente para cada caso de utilizacin.

Posibles variaciones de ancho de va en el caso sin riostra.

El montaje de va se complica bastante debido a las variaciones trmicas, ya que la parrilla de va consiste nicamente en los carriles unidos por traviesas bibloque, que son relativamente ligeras, y sin ningn tipo de armadura que proporcione una ligazn entre traviesas o entre traviesa y hormign fresco. Esta parilla de va tan suelta hace que el modelo sea muy vulnerable a los movimientos del carril. Para evitar esto, se debe intentar realizar la alineacin y nivelacin en el momento del da en que las temperaturas sean ms estables y hormigonarlo casi inmediatamente, para desclavar cuando el hormign hubiera acabado de fraguar.

El perfeccionamiento del sistema Stedef a dado lugar al modelo Sateba. Dicho sistema tratado por Vallet y Petit (2000), mantiene las ventajas del sistema Stedef:

Buenas propiedades antivibracin, gracias a la solera de las traviesas, y simplicidad, fiabilidad y bajo mantenimiento del sistema.

Por otro lado, han desaparecido los puntos dbiles del sistema Stedef, como son:

La sustitucin de las traviesas durante la explotacin, y la falta de estanqueidad al agua y a partculas externas entre la traviesa y la losa.


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Sistema Stedef

Sistema Stedef Sistema Sateba

Caja Stedef Caja Stedef

Junta de poliuretano

Losa de

hormign Cada Sateba Bolsa de agua

Figura 4.18. Comparacin entre los sistemas Stedef y Sateba en cuanto a estanqueidad.

En el interior de cada caja se sita una suela antivibracin bajo la traviesa y unos sectores de caucho en los laterales, al igual que en el sistema Stedef. La impermeabilidad de la zona entre el bloque de la traviesa y el envoltorio se consigue mediante la aplicacin de una junta de poliuretano. As, los elementos del conjunto de la traviesa, mostrado en la siguiente figura son:

- Una traviesa SAT S312 NAT

- 2 cajas que harn de envoltura de los bloques de las traviesas.

- 2 bases antivibracin.

- 12 sectores de caucho con sistema de fijacin.

- Pasta para la junta de poliuretano para impermeabilizar.

Figura 4.19. Traviesa del sistema Sateba.

Traviesa

Sectores de caucho

Solera antivibracin

Caja rgida

Cordn de poliuretano


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Las traviesas siguen el mismo proceso de fabricacin que en el caso del sistema Stedef.

Tolerancias de 3 mm se reducen en el nuevo sistema Sateba a 1 mm.

Aunque se usa la sujecin NABLA para poder ajustar la posicin de la va, otros sistemas de sujecin pueden ser adaptados a la traviesa.

La forma de la caja rgida tiene como objeto ayudar al hormigonado de la solera de hormign evitando el contacto del mismo con la traviesa. Dicha caja lleva un saliente a pocos milmetros de la parte superior, dicho saliente sirve de base para el ajuste a nivel de la solera de hormign, que debe situarse por debajo de la corona. Los milmetros por encima del saliente sirven de garanta complementaria en caso que el hormign sobrepasara el saliente.

En el sistema Sateba, la rigidez del material usado para fabricar la caja, con el acoplado de una red de nervaduras especialmente estudiadas, hacen que sea indeformable a las tensiones del hormign.

Se consigue una alta calidad en las obras puesto que las traviesas llegan a la obra completamente equipadas para ser instaladas.

Un perfecto control en el posicionado de las traviesas y la rigidez de la caja, permite respetar un juego de 1mm mnimo entre la traviesa y la caja. Este juego fundamentalmente permite un movimiento ptimo de las traviesas en las cajas cuando estn solicitadas por el paso del tren.

La traviesa, de hecho, soporta un movimiento casi vertical homogneo en toda su longitud, la traviesa se pega a la suela antivibracin. Tanto la dicha suela como la base de la caja son perfectamente planas, lo que garantiza el reparto de los esfuerzos sobre toda la superficie de la suela. As tambin se optimizan las capacidades antivibratorias de la suela.

En la explotacin de este sistema se puede restablecer rpidamente la circulacin en caso de accidente. La rigidez de los elementos del sistema combinada con las tolerancias reducidas, permite la sustitucin de una va por otra sin problemas. Las cajas se quedan en la solera de hormign y las traviesas de sustitucin se introducen en los huecos dejados por las daadas. Esto permite hacer un cambio de va rpido y restablecer la va a alta velocidad.

Algunas experiencias con va en placa tipo Stedef.

La primera aplicacin de la va en placa tipo Stedef la realizaron los Ferrocarriles Federales Suizos (CFF), en agosto de 1966, en el tnel de Bozberg. La circulacin diaria sobre esa va fue de ms de 10.000 t con velocidades de 125km/h. Con posterioridad, esta solucin ha sido aplicada en numerosas ocasiones, SNCF (Ferrocarriles Franceses), RATP, tanto sobre lneas de metro clsico como ferroviarias de la Rseu Express Rfional (PER), Metros de Lyon, Marsella, Barclona, Ro de Janeiro y los CFF.


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Figura 4.20. Hormigonado del modelo Zblin y traviesas bibloque

preparadas para colocar sobre la losa fresca de hormign.

Tras la realizacin de ensayos este modelo de va en placa muestra una buena calidad geomtrica hasta 230 Km/h, donde los defectos tienen una longitud de onda de aproximadamente 15 metros, y pueden ser fcilmente controlados.

Por otro lado, para velocidades superiores a 230 Km/h se producen defectos de longitud de onda desde 30 m a 50 m y la repeticin de cargas puede dar lugar a frecuencias prximas a la frecuencia propia del sistema, estas frecuencias dependen de la velocidad. Mediante la integracin de estos dos criterios se adaptarn o modificarn los elementos que constituyen el sistema.

Una posible solucin para el primer problema, es registrar la geometra de la va durante la colocacin de la misma para determinar las correcciones que deberemos hacer a posteriori sobre las deformaciones. Estas correcciones debern efectuarse de la forma ms sencilla posible y evitando los cambios de componentes. El otro problema, la frecuencia, puede resolverse con una fijacin elstica que evite las amplitudes excesivas en los movimientos verticales.

4.2.4. Modelo Zblin.

El principio constructivo es similar al sistema Rheda. Sin embargo, en este caso el hormign no se introduce entre las traviesas del entramado de va perfectamente tendido, sino que las traviesas se empotran en el hormign fresco de una placa hecha in situ.

Por medio de un equipo de trabajo, especialmente diseado para ello, las traviesas de hormign se introducen a presin y vibrado en el hormign fresco, se pueden ajustar correcciones en altura hasta una cifra del orden de 50 mm. Entre traviesas queda espacio suficiente para colocar un elemento que absorba el ruido, cuya eficacia ya ha sido comprobada.

En la siguiente fotografa, se puede ver la extensin del hormign en dicho modelo.


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Figura 4.21. Seccin modelo Zblin.

La mquina extendedora especial posiciona 10 traviesas con una separacin exacta de 650 mm entre centros, las traviesas son vibradas y situadas a 70 mm de profundidad dentro de la losa de hormign mientras sta endurece.

Los componentes principales de la superestructura de la va en placa del modelo Zblin son:

Como cimentacin, sobre la explanada, una capa portante ligada hidrulicamente.

La placa soporte est constituida por una capa de hormign B300, esta placa se realiza in situ, y sobre ella se sitan las traviesas con el hormign todava fresco.

Las traviesas son bibloque, el hormign armado B360 est unido mediante una riostra metlica, pesan 200 Kg en total.

Un recubrimiento bituminoso recubre el hormign de la traviesa en su contacto con la placa soporte.

Ventajas que presenta el sistema Zblin.

Posibilidad de un rendimiento en la produccin alto, por su mecanizado total.

Posibilidad de ajustar la altura con la sujecin del carril del orden de 25 mm y durante la construccin, mediante husos de elevacin y presin inferior, de una traviesa a otra del orden de 50 mm.

Se ha mejorado el proceso de tendido de va reduciendo las correcciones posteriores.

En el caso de reparaciones, stas se realizan sobre traviesas aisladas.

Aproxima los costes a los de una va convencional.

Espacio disponible entre traviesas (650 mm entre centros) para colocar elementos de reduccin de ruido y vibraciones.

Ajuste de altura traviesa a traviesa debido al mtodo constructivo = 50mm.


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Inconvenientes que presenta el sistema Zblin.

La construccin de la va slo se puede hacer con un equipo especialmente diseado por lo que se reduce su mbito de aplicacin.

Es problemtico embutir las traviesas con peralte igual o mayor a 150 mm.

Necesita capa de proteccin de la subbase de 25mm frente a heladas y piezas de correccin de geometra.

Ruido mayor que va convencional.

Trabajos de correlacin no eliminados por completo.

Algunas experiencias con va en placa tipo Zblin.

Se buscaron mejoras en la fiabilidad de la estructura en base a una mejora en el tendido de la va y se aplic en el montaje del tramo piloto de 5.5 km en el tnel de Markstein de la lnea de nueva construccin de Mannheim-Stuttgart. En este caso, mientras que la evolucin del ancho de va fue buena, el proceso de alineacin y nivelacin longitudinal de la va fue ms complejo y fue necesario hacer correcciones. Se tuvieron que cambiar un 5% de las traviesas y qued en evidencia que deba mejorarse el sistema de tendido.


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4.3.5. Modelo Getrac o FFYS.

La solucin de va sin balasto planteada por el modelo Getrac, tambin conocido como FFYS, se basa en colocar traviesas de hormign pretensado sobre una capa soporte de aglomerado asfltico.

La unin entre la traviesa y la capa soporte se realiza a travs de una pieza de hormign en forma de taco, denominado "stopper". La parte inferior de la traviesa monobloque dispone de un hueco cilndrico en su parte central en la que encaja un taco de hormign provisto de un anillo de neopreno. Estas pequeas dovelas circulares de hormign son las encargadas de transmitir los esfuerzos horizontales de la traviesa a la capa de asfalto debido a la circulacin de los trenes y las variaciones trmicas en el carril continuo soldado. Los tacos de hormign quedan confinados a su vez dentro de unos huecos rectangulares practicados en la ltima capa de aglomerado asfltico. El conjunto queda solidarizado mediante un mortero especial de alta resistencia que se vierte en el hueco rectangular.

Entre la traviesa y la capa de asfalto se coloca un geotextil que tiene la misin de elevar las fuerzas de friccin y eliminar cualquier ligero desequilibrio.

Figura 4.22. Modelo Getrac en construccin.

Figura 4.23. Seccin de la superestructura Getrac.


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El modelo original FFYS se compone bsicamente de una superestructura de va en placa con traviesas de acero en forma de Y sobre una capa de apoyo de betn asfltico nivelada a su altura exacta con una tolerancia de 2 mm. Estas traviesas posibilitan la unin parrilla-placa mediante bulones de acero de 50 mm introducidos cada 3 traviesas, justamente en el centro de las mismas y ancladas en un orificio practicado en el asfalto de 60 mm de longitud y seccin cuadrada, la distancia entre puntos de soporte es de 866 mm. La figura siguiente muestra un esquema del modelo.

Figura 4.24. Modelo FFYS de va en placa.

La capa inferior del modelo es una explanada mejorada, sobre ella, en orden de inferior a superior encontramos un filtro anticongelante, una capa protectora contra las heladas, una capa de betn asfltico (1 2 capas), una capa adherente especial, el anclaje, traviesas de acero en Y, un relleno de balasto en los espacios entre traviesas, sujecin del carril y carril UIC-60.


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Figura 4.25. Seccin del sistema de va en placa tipo Getrac.

Para este sistema de va se utiliza la sujecin de carril A7 que puede ser corregida en altura y posicin transversal. La orientacin transversal de los carriles se garantiza mediante presillos de sujecin tensados, utilizando una conexin de espiga roscada. El soporte lo proporcionan una almohadilla elstica intermedia, la placa de inclinacin y otra placa intermedia.

Las traviesas tambin estn enlazadas mediante barras de soporte soldadas, que mantienen el ancho de va y transmiten los esfuerzos transversales.


Presenta una alta estabilidad.

Reducida altura de va (309 mm desde la superficie de la cabeza del carril a la superficie de la capa de balasto).

Fcil y rpida reparacin en caso de accidente o deterioro de la va.

Una base asfltica reduce las tensiones derivadas de cargas y temperaturas y no necesita juntas.

Alto grado de cohesin interna, debido a que se realiza el extendido en capas sucesivas.

Se consigue realizar la nivelacin con un margen de error de 2 mm.

Permite el paso de circulaciones despus de colocarse, gracias a las propiedades del asfalto.

Los tiempos de construccin son menores.

Es limpio y reciclable, ahorrando espacio y materias primas.

Capa soporte de aglomerado asfltico

Traviesas de hormign armado Carril

Explanada


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Los ajustes de la capa asfltica son sencillos.

El asfalto tiene mayor capacidad de absorcin de ruido que el hormign.

Es posible utilizar la tecnologa ya existente para asfaltar carreteras.


Diseo especial de la traviesa con sistema de anclaje complicado, adems al tener una concepcin especial pueden producirse problemas de patentes y de fabricacin.

Cuando se realiza el proceso de correccin en la nivelacin de la va para subsanar los asientos de la misma de ms de 20 milmetros, debe realizarse una sustitucin de las traviesas por otras de diferente modelo que depender de la magnitud del asentamiento.

Posibles dificultades de aislamiento elctrico como consecuencia de la traviesa metlica.

Algunas experiencias con va en placa tipo Getrac.

El modelo Getrac o FFYS se instal en 1990 en Lagenfeld de la lnea Colonia-Dsseldorf de 200 Km/h, sobre 1.6 Km. Dado su xito, en 1995 se han instalado 15 Km de va doble en el tramo Bitterfeld-Hohenthurm, lnea-Halle.


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4.2.6. Modelo ATD

La solucin ATD patentada por la empresa alemana Desutsche Aspgalt y que en Espaa representa Vas y Construcciones S.A. es similar a la Getrac, ya que se basa en una capa de hormign asfltico.

La principal diferencia que existe entre el sistema ATD y el sistema Getrac se basa en el nmero de capas de aglomerado y por la manera en que la parrilla de va se fija a la losa portante.

El paquete de aglomerado asfltico, tambin de 30 cm de eespesor, se compone de cuatro capas:

Capa inferior de espesor 12cm, S-25 con betn B60/70.

Capa media de espesor 8 cm, S-20 con betn B60/70.

Capa media de espesor 6 cm, S-20 con betn B60/70.

Capa superior de espesor 4 cm, D-8 con betn modificado con polmeros

En el extendido de la capa superior se realiza un resalto o zcalo de resistencia.

El sistema incluye que las capas de asfalto puestas sobre el cemento estabilizaran la capa de soporte (HGT).

Las traviesas monobloque B 320 W60 tienen a su vez un entrante en su parte central que encaja en el zcalo. El contacto entre traviesa y zcalo se sella finalmente con un producto elastomrico, el Ascolon KLT 4 DB, que confiere al conjunto estabilidad lateral y longitudinal.

Figuras 4.26 y 4.27. Unin y sellado del contacto traviesa zcalo.


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Al igual que con el modelo Getrac, el modelo ATD se trabaja de abajo a arriba. El posicionado definitivo en planta y alzado queda preestablecido al proceder a la instalacin de la capa soporte de asfalto. Por ello requiere un alto nivel tcnico en el personal empleado en los trabajos previos de topografa y en el montaje, aunque la utilizacin de aparatos que habitualmente se vienen empleando en la construccin de vas y carreteras, el alto grado de mecanizacin y un reducido nmero de fases constructivas, hacen prever una ventaja de este sistema de va en placa respecto al coste.

Figura 4.28. Seccin modelo ATD.

Ventajas que presenta el sistema ATD.

Construccin rpida y fcil. Permite el uso de maquinaria y sistemas de construccin ya conocidos para la ejecucin de carreteras.

Vida til 60 aos.

El asfalto permite circular sobre l poco tiempo despus de colocado.

Absorcin de ruido del asfalto mayor que el hormign.

Posibilidad de usar traviesas bibloque o monobloque.

Las ventajas en cuanto al uso de asfalto coinciden con las indicadas en el modelo Getrac.

Inconvenientes que presenta el sistema ATD.

Temperatura de trabajo no superior a 50C del asfalto

Instrumentacin de montaje sofisticado.

Mayores costes para un acabado perfecto.

El sistema de anclaje ha de ser objeto de un profundo estudio y posterior ensayo en obra para comprobar su comportamiento a bajas temperaturas.


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Algunas experiencias con va en placa tipo ATD.

El ATD se instal en 1993 a lo largo de 7,25 Km de doble va en la lnea de Wrzburg-Frankfurt, mientras que la variante de este modelo denominada Walter ha sido instalado a lo largo de 4,5 Km de doble va de Hohenthurm a Halle.

La aptitud de la fijacin entre parrilla de va y losa se ensat por la Deutsche Bahn en Stendal,, en la lnea Hannover-Berln, con resultados satisfactorios.

Fue una de las alternativas que se estudi para aplicar en el proyecto de ampliacin del metro de Madrid.

4.2.7. Modelo BTD

Este sistema de va en placa comparte con el modelo ATD un mismo procedimiento constructivo en el que la parrilla de va se deposita directamente sobre una placa soporte, salvo que en este caso la placa soporte no es de asfalto sino de hormign.

Consiste en la instalacin de un entramado de va (carril-sujecin-traviesa) directamente sobre una losa de hormign armado. Una brida elstica en el centro de la traviesa se une a un patn de fijacin que encaja en la losa de cimentacin. La ventaja de este sistema radica en la facilidad de su reparacin.

Figura 4.29. Seccin del modelo BTD.


Evolucin favorable de los costes de construccin

Ejecucin con maquinaria usual en obra de carreteras y vas.

Permite introducir material de relleno para absorcin de ruido en las traviesas.

Permite ajustado longitudinal y transversal de una manera muy variable.

Capa soporte hormign


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Permite reparaciones y sustitucin de materiales sin problema.

Facilidad para alinear la va mecnicamente.

En caso de accidente, reposicin rpida.


Anclaje delicado en la unin traviesa-hormign.

Alto coste inicial.

Algunas experiencias con va en placa tipo BTD.

Se instal una seccn de 1 Km en el trayecto colateral al Glwen-Breddin de la lnea Berln_Hamburgo (DB-1993).

Tambin se dispuso esta tipologa de va en placa a lo largo de 32 km en Gardelegen (DB-1997).


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4.3. SISTEMA DE PLACA CONTINUA CONTRUIDA IN SITU.

4.3.1. Definicin del sistema.

Los sistemas de va en placa de construccin continua construidos in situ suponen un procedimiento ventajoso en cuanto a rendimiento en su produccin. Bsicamente, busca una produccin de la superestructura lo ms automatizada posible.

4.3.2. Modelo PACT.

El sistema PACT (Paves Concret Trackbed) naci con la consideracin de los Ferrocarriles Britnicos (BR) de buscar las ventajas de un diseo especfico de va sin balasto. Este hecho no sucedi hasta el ao 1967.

Este modelo de va en placa supuso la consecuencia de un desarrollo y mecanizacin de los primeros modelos experimentados por la BR. Los primeros prototipos de va pusieron en evidencia la necesidad de desarrollar una maquinaria que permitiera la construccin de pavimentos continuos de hormign como soporte de la va frrea, consiguiendo as significativos ahorros econmicos y de tiempos de ejecucin.

El carril se apoya de forma continua sobre una almohadilla elstica.

Figura 4.30. Seccin transversal sistema PACT.

El sistema de sujecin cuenta con un perno de fundicin que queda anclado a la losa de hormign mediante el uso de una resina epoxi,


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Figura 4.31. Detalle sujecin Pandrol.


Mecanizacin total del proceso constructivo.

Alto rendimiento diario.


El apriete efectivo sobre el carril no esta del todo garantizado.

Prdida de propiedades de la resina epoxi, aflojamiento de la suje

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