HUSO GRANULOMÉTRICO BALASTO
3.3. VÍA EN PLACA AFTRA
A continuación se describe en detalle el sistema de vía sin balasto a partir de placas prefabricadas, denominado AFTRAV, gracias a la información facilitada por el profesor de la Universidad Politécnica de Madrid, Luis Albajar Molera, a raíz de la documentación presentada en el VIII Congreso de Ingeniería del Transporte, La Coruña, 2008.
Este sistema, se ha desarrollado conjuntamente con RAILTECH y con la colaboración de INECO.
Se trata de una vía en placa, con alto grado de prefabricación, formada por una serie de losas prefabricadas de hormigón y con pretensado longitudinal y transversal. Se dispone una capa de elastómero en la superficie inferior y la unión con la solera se realiza mediante una capa delgada de mortero autocompactante vertido “in situ”.
Figura 3.40. Sistema de placas prefabricadas de AFTRAV. Fuente Luis Albajar, 2012
Este sistema de vía en placa tiene una serie de características inherentes al proceso de prefabricación que la distinguen del resto de sistemas de vía en placa.
• Al ser un sistema de placas prefabricadas pretensadas, necesita una capa intermedia elástica de desacoplamiento, evitando así fenómenos derivados de la fluencia o retracción por variaciones térmicas.
• No es posible dar continuidad longitudinal al sistema cuando existe en este caso pretensado longitudinal. En el sentido horizontal, dispone de unos cilindros o rectángulos pasantes para la transmisión de acciones horizontales al hormigón base. Las sujeciones así tienen la capacidad de ajuste lateral.
• Aunque será descrito en detalle más adelante con mayor detenimiento todo el proceso de montaje del sistema, sí se puede adelantar que el montaje y ajuste de las placas prefabricadas se realiza sin carril, procediendo posteriormente al ajuste del mismo, teniendo así la posibilidad de ajuste vertical acotado y de corrección ante posibles casos de asientos moderados.
• Se adapta de forma sencilla a los puentes, al ser el sistema de losas
independientes y no tener que partirlas en estas zonas.
El sistema presenta los siguientes componentes:
Figura 3.41. Componentes de Sistema AFTRAV. Fuente Luis Albajar, 2012
• Una capa de hormigón en masa de baja resistencia H- 15, de tres metros de
ancho. Viene representado en la figura 3.41. por el número 1.
• Una capa delgada de mortero autocompactante de espesor medio de 6 cm y
2,5 metros de ancho vertido in situ. Viene representado en la figura 3.41. por el número 2.
• Una capa de elastómero de 1 cm de espesor, que viene representado en la
neumáticos reciclados. Se fija a las placas prefabricadas que vienen representadas en la figura 3.41. por el número 3 y al mortero ya descrito.
• Una placa prefabricada de 5,1x2,5x0,2 m., pretensada en ambos sentidos. La placa contiene seis taladros pasantes que quedan posteriormente rellenos con el mortero autocompactante y que acaban formando un cuerpo único con el mortero que constituye la capa.
• Fijaciones Pandrol SFC
Figura 3.42. Composición de Sistema AFTRAV. Fuente Luis Albajar, 2012
La ventaja que presenta este sistema es el buen comportamiento a fatiga del hormigón pretensado, así como el control de la fisuración.
Las placas son longitudinalmente independientes para evitar deformaciones diferidas longitudinales, debidas al pretensado en este sentido. Igualmente por ese motivo se coloca el elastómero entre la placa prefabricada y la capa de hormigón in situ, limitando así las coacciones de éste, a las deformaciones diferidas de la placa. Por este motivo se colocan también stoppers, como unión entre la placa y el sustrato inferior que absorba las acciones horizontales.
Sujeción PANDROL SFC polivalente Elastómero intermedio Mortero u hormigón autocompacto Losa prefabricada Presolera
Figura 3.43. Placas prefabricadas del Sistema AFTRAV en obra. Fuente Luis Albajar, 2012
En este sistema la capa de elastómero está fijada a la placa prefabricada y adherida al mortero autocompactante que fragua en contacto con el elastómero. También se forran de elastómero los taladros de las placas prefabricadas. Cuando las placas están todavía sin cargar, la coacción ejercida por el elastómero inferior y los taladros forrados de elastómero es muy pequeña, al igual que las acciones térmicas que se generan en la propia placa.
Figura 3.44. Sistema de AFTRAV montado en obra. Fuente Luis Albajar, 2012
La retracción y la fluencia en las placas prefabricadas se producen cuando las placas están descargadas. Con la circulación de los trenes, comienzan las cargas verticales, lo que produce un rozamiento entre la capa de elastómero y las placas prefabricadas, que absorbe la mayor parte de las fuerzas horizontales que producen las circulaciones, las fuerzas de frenado y las aceleraciones transversales. También se producen leves desplazamientos horizontales, para los que también colaboran en su absorción los cilindros de elastómero.
Este sistema de vía en placa y su fijación forman un conjunto que se beneficia de la sencillez geométrica de la placa y de las propiedades de la sujeción. Este sistema garantiza el control tensional en todo el conjunto.
Para el montaje y puesta en obra, se ha desarrollado un pórtico que facilite el montaje, incluso en el caso de túneles, que es práctica habitual en la alta velocidad española, que a partir de una cierta longitud, se decida colocar la vía en placa, en vez de plataforma y balasto, tal como puede apreciarse en la siguiente figura.
Figura 3.45. Puesta en obra Sistema AFTRAV. Fuente Luis Albajar, 2012
Se ejecuta en primer lugar la solera de hormigón en masa H- 15 in situ, con una tolerancia de + 2 cm. Se replantea entonces la malla de armadura pasiva incluida en la capa de mortero.
Se transportan y colocan las placas prefabricadas con una precisión de + 2 cm. Una vez colocadas, se fijan en su posición definitiva, aunque de forma provisional, mediante 6 tornillos que la fijan al hormigón del sustrato. Se coloca con una precisión de + 2 mm, con control topográfico.
Se realiza entonces el vertido del mortero autocompactante a través de los 6 taladros y una vez endurecido se retiran los tornillos que habían fijado las placas de forma provisional. Se procede entonces a la colocación del carril y las sujeciones.
Figura 3.47. Puesta en obra Sistema AFTRAV. Fuente Luis Albajar, 2012
Este sistema tiene gran versatilidad y permite una óptima regulación como se muestra en la siguiente figura, en sentido vertical y lateral.
Figura 3.48 Regulación sistema Aftrav (Sistema Fast clip de Pandrol). Fuente Albajar, 2012