DEPARTAMENTO
DEPARTAMENTO ACADÉMICO ACADÉMICO DE DE VIALIDAD VIALIDAD Y Y GEOMÁTICAGEOMÁTICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
UNI, 14 de Abril del 2014 UNI, 14 de Abril del 2014 Docente :
Docente : Erich Erich VillaviceVillavicencioncio
Asignatura :
Asignatura : Ingeniería de TransporteIngeniería de Transporte
Sección : Sección : TV 661 - GTV 661 - G T Tema ema : : NN Ciclo Ciclo :: 2014 - I2014 - I Aula :
Aula : TV - AUDTV - AUD
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Actualmente conviven las dos, existiendo países que optan por uno
u otro sistema en función de diferentes consideraciones
Existe un gran debate a nivel mundial sobre la idoneidad de cada
uno de ellos para la alta velocidad, en este sentido:
Japón optó desde el principio por la vía en placa, desde los años 70
Francia es un ejemplo de país defensor de la vía con balasto para alta velocidad
Alemania, actualmente en las nuevas líneas, monta vía en placa
En Italia se monta vía con balasto incluso en los grandes túneles.
En Países Bajos, Taiwán y China ya han optado por la vía en placa, y en España se está montando vía con balasto de forma general, y en casos de túneles largos ya se empieza a poner vía en placa (túnel de Guadarrama 28 Km).
En la toma de decisión final por uno u otro sistema intervienen
muchos factores: tipo de línea, número de túneles, viaductos, etc.,
que hacen que tenga posiciones a favor y en contra a veces muy
diferenciadas.
La construcción de la línea de Tokaido, en Japón , y su
apertura al trafico en 1964 (1
°Línea Alta Velocidad en
el Mundo), puso de manifiesto lo siguiente:
Que la degradación de la calidad geométrica de la vía para la velocidad establecida de 210 Km/h, seguía un proceso tan acelerado que hacia insuficiente el trabajo de mantenimiento de la vía que se realizaba por la noche.
Paralelamente a este fenómeno y como consecuencia asimismo del difícil mantenimiento de la calidad de la vía en los túneles, especialmente en aquellos en los que se presentaban importantes problemas de flujos de agua, fue tomándose en consideración la idea de desarrollar un sistema de vía que necesitase menos conservación.
Fuente: Central Japan Railway Company
Dado que era el balasto el elemento crítico del problema, la
investigación se centró, bien en su estabilización mediante
procedimientos naturales o artificiales, bien en su sustitución por
un elemento menos deformable.
Es de esta forma como se
produce la aparición de la vía
sobre placa de concreto en el
ámbito ferroviario. Lo que se
conoce como «Vía en placa».
Tanto la vía sobre balasto
como la vía en placa tienen
sus
ventajas
y
sus
inconvenientes, así como sus
defensores y detractores.
Repartir uniformemente sobre la plataforma las cargas que recibe el durmiente, de forma tal que su tensión admisible no sea superada.
Estabilizar vertical, longitudinal y lateralmente la vía.
Amortiguar, mediante su estructura pseudo-elástica, las acciones de los vehículos sobre la vía.
Proporcionar una rodadura suave a los vehículos y un notable confort a los viajeros.
1.1 FUNCIONES DEL BALASTO
Proteger la plataforma de las variaciones de humedad debidas al medio ambiente.
Facilitar la evacuación de las aguas de la lluvia.
Permitir la recuperación de la calidad geométrica de la vía mediante operaciones de alineación y nivelación.
Vía en Balasto. Referencia: Estación La Cultura L1 Metro Lima
Naturaleza.
Curva granulométrica.
Forma geométrica de las partículas.
Resistencia al choque.
Resistencia al desgaste.
Resistencia a la acción de la helada.
1.2 CARACTERÍSTICAS DEL BALASTO
Proyecto: Metro de Lima Tramo II
Gradación 3 de AREMA (EE.UU)
Dichas características se
recogen, en general, en las
distintas especificaciones que
las Administ. Ferroviarias
poseen sobre los materiales
utilizados como balasto.
1.3 OBTENCIÓN
Se obtiene por trituración de rocas sanas y debe cumplir ciertas especificaciones en cuanto a calidad del material madre y en su granulometría.
Se transporta en camiones hasta donde puede ser cargado en trenes especiales con tolvas que permiten su descarga en la vía.
Cantera UNICON – Producción , acopio y transporte del Balasto
Proyecto: Rehabilitación del Ferrocarril Huancayo - Huancavelica
Carguío del Balasto a los vagones hooper, para su traslado a las vías del ferrocarril Huancayo –
Huancavelica (128 Km.) Control de Calidad del Balasto
VIDEO
Flexibilidad de tendido, reparación y mantenimiento.
Costes de ciclo de vida y duración conocidos.
Capacidad de amortiguación de ruidos y vibraciones.
Reutilización el balasto
1.4 VENTAJAS
Disponibilidad de infraestructura reducida por el tiempo de mantenimiento.
Los costes de mantenimiento son más altos.
Problemas de desgaste del balasto.
1.5 DESVENTAJAS
Su colocación se realiza sin balasto y consta de una placa de hormigón que transmite a la plataforma tensiones uniformemente distribuidas y de menor valor que con balasto.
Para velocidades del orden de 200 Km/h la conservación de la vía sobre balasto conduce a la concepción de la vía sobre placa de hormigón, para evitar la deformación permanente y creciente del balasto, bajo las cargas del tráfico y velocidad superiores al valor indicado.
La vía en placa dispone de un material elastómero (galocha), que le
proporciona elasticidad, y de una placa de hormigón, hidráulico o bituminoso, que junto a una importante reducción de las presiones especificas que transmite a la plataforma en que se asienta,
i) PLATAFORMA
2.1 COMPONENTES
Sus características son fundamentales en el comportamiento de la vía en placa, puesto que la causa principal de la rotura de estos pavimentos es el fenómeno de surgencia o “ pumping”, que produce una socavación
progresiva de bajo la placa.
Para que se produzca este fenómeno tienen que concurrir los siguientes factores:
Agua libre bajo la placa.
Suelo susceptible de entrar en suspensión.
Cargas fuertes y frecuentes.
Se sitúa sobre la plataforma con objeto de realizar un mayor reparto de cargas sobre el terreno, disminuir elefecto de surgencia que puede aparecer.
Con ello se pretende dar uniformidad de sustentación a la placa principal, para mejorar sus condiciones de trabajo.
ii) PLACA BASE
ii) PLACA BASE
(Continuación)2.1 COMPONENTES
No es recomendable que el espesor de la placa base sea inferior a 10 cm., siendo preferible 15 cm., y no ya por causas resistentes de tipo estructural, sino por razones constructivas.
Constituye el conjunto que soporta los carriles, los cuales se fijan a ella por elementos de sujeción, cumpliendo por tanto de, forma general, y en combinación con el elastómero, las funciones del balasto y las traviesas.
iii) PLACA PRINCIPAL
Según los diferentes tipos de estructura en placa, variara su forma y habrá que considerar diferentes aspectos.
iv) ELASTÓMERO
2.1 COMPONENTES
Su presencia es indispensable a la hora de reproducir, en cierto modo, la capacidad característica de la vía convencional, para absorber fuertes cargas mediante pequeñas deformaciones, siendo norma general el empleo de elementos de caucho interpuestos entre el carril y la placa principal.
Estos elementos son característicos y de formas muy diversas, según los diferentes tipos de vía en placa, tenemos por ejemplo:
Elastómeros del tipo placa de asiento: ser incorporados debajo del carril. Sus dimensiones son próximas a las de 15x25 cm. y espesor de 10 a 15 mm, son empleados en las placas con traviesas tipo Rheda o con bloques
Elastómeros de tipo envolvente: incorporados entre el elemento prefabricado y la placa principal. Su forma es la adecuada para envolver la parte inferior del durmiente, de dos bloques o el dado de hormigón.
iv) ELASTÓMERO
(Continuación)2.1 COMPONENTES
Elastómeros del tipo banda, para ser incorporados entre el carril y la laca continua, en las del tipo apoyo continuo del carril. Sus dimensiones suelen ser de 15 x 200 cm y un espesor de unos 10 mm.
2.2 VENTAJAS
Soporta mayores cargas por eje.
Disminuye la presión transmitida a la plataforma. Lo que es de gran utilidad cuando el terreno tiene capacidades portantes bajas.
Menor coste de mantenimiento. Limitándose a reponer. Los carriles por exceso de desgaste, las piezas de sujeción del carril deterioradas por la fatiga y los elementos de elastómero inservibles por envejecimiento.
Reduce los asientos localizados.
En los túneles se reduce la altura de galibo, con el consiguiente ahorro en la excavación, debido a que el espesor de la placa es inferior al de la placa de balasto.
En los túneles, es casi insustituible la vía en placa por la dificultad que en ellos tienen los trabajos de mantenimiento, a pesar de utilizar maquinas, pues hay que tener en cuenta la toxicidad de los gases que desprenden.
Ante un descarrilamiento, no sufre daños importantes, cuando, por el contrario, el mismo accidente en una línea sobre balasto supone un gasto estimable, aparte de los trastornos en la circulación al efectuar la reposición de los elementos dañados.
2.2 VENTAJAS
(Continuación) Instalación de vía en placa en la línea 11 de Metro de Madrid2 VÍA EN PLAC
Según la JARTS (Japan Railway Technical Service) y la JRTT (Japan
Railway Construction Transport and Technology Agency):
REFERENCIA: Costos de mantenimiento de vía en balasto del Tokaido y los tramos que hay en el Sanyo y de la vía en placa del resto de la red japonesa.
