Estructura de La Via

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE VIALIDAD Y GEOMÁTICA

Docente

:

Erich Villavice Villavicencio ncio

Tema

:

N

Asignatura :

Ingeniería de Transporte

Ciclo

:

2014 - I

Sección

TV 661 - G

Aula

:

TV - AUD

:

1

UNI, 7 de Abril del 2014

1.1 CAMINO DE RODADURA Para conseguir la rodadura y guiado de los vehículos, con seguridad y confort, es necesario realizar un conjunto que soporte, con pequeñas deformaciones elásticas, los esfuerzos producidos por el paso de los trenes. Partes: Infraestructura: a: Conjunto de obras que conforman la  Infraestructur plataforma (terraplén, trinchera, puente, túneles )  Superestructura: Formado por el balasto, durmientes, carril y accesorios. …

Fuente: José Manuel García Díaz de V. 2009-2010

Funciones: a) Carril: Elemento resistente resistente que soporta directamente directamente las cargas de las ruedas, así como permite realizar realizar el guiado de las mismas.

1.1 CAMINO DE RODADURA Para conseguir la rodadura y guiado de los vehículos, con seguridad y confort, es necesario realizar un conjunto que soporte, con pequeñas deformaciones elásticas, los esfuerzos producidos por el paso de los trenes. Partes: Infraestructura: a: Conjunto de obras que conforman la  Infraestructur plataforma (terraplén, trinchera, puente, túneles )  Superestructura: Formado por el balasto, durmientes, carril y accesorios. …


Funciones: a) Carril: Elemento resistente resistente que soporta directamente directamente las cargas de las ruedas, así como permite realizar realizar el guiado de las mismas.

1.1 CAMINO DE RODADURA (Continuación) b) Durmientes: Permite mantener la separación de los carriles y transmitir los esfuerzos que soportan los carriles al balasto. c) Balasto: Transmite Transmit e y reparte sobre la plataforma, lo más uniforme posible, las cargas de los trenes.

Fuente: López Pita 2006


1.2 ANCHO DE VÍA Y TIPOS

a

El Ancho de vía (a), también denominado trocha, es la distancia nominal medido entre las caras internas de los carriles, expresado en milímetros; esto medido a una altura de 14,5 mm ( ± 0,5 mm) por debajo del plano de rodadura. Tipos: En el mundo existen numerosos anchos de vía, destacando así: 914 mm  Trocha Angosta :  Trocha Métrica : 1000 mm  Trocha Standard : 1435 mm Fuente: Alberto García A. – FFE, 2010

1.2 ANCHO DE VÍA Y TIPOS (Continuación) La elección del ancho de vía es uno de las primeras decisiones a la hora de proyectar una nueva línea ferroviaria. Principales Anchos de vía en el Mundo

Fuente: Alberto García A. – FFE, 2010

VIDEO Fuente: Alberto García A. – FFE, 2010

1.3 ENTREVIA (Entre ejes) Es la distancia medida entre ejes de vías contiguas, expresado en mm.


1.4 GÁLIBO Se entiende así a las secciones transversales que permiten determinar el contorno máximo del material rodante (vacío o en carga), y la posición relativa de las obras de fábrica y obstáculos respecto a la vía.

1.4 GÁLIBO (Continuación)

Tipos de gálibo: Gálibo de Túnel para vía recta



Gálibo de Material móvil. Contorno máximo que no debe rebasar el material motor y móvil en la vía.



Gálibo de Obra: Es más amplio que el anterior, define las medidas a adoptar para todas las obras que llevan consigo una Instalación Ferroviaria, como andenes, túneles.


1.4 GÁLIBO (Continuación) Gálibo RENFE para mercancías


Gálibo de Túnel para vía doble en curva

Fuente: Manuel Losada, 1995

1.5 Características de la vía a) Resistencia Necesaria para que la vía NO adquiera deformaciones permanentes pronunciadas, ni en planta ni en perfil, al paso de las formaciones ferroviarias. b) Flexibilidad Derivada del hecho de que los vehículos que circulan por ella, son pesados y rígidos, y es necesario evitar reacciones violentas. c) Continuidad Otra cualidad necesaria de la vía, es su continuidad geométrica, tanto en planta como en perfil. La discontinuidad del carril se solucionó con el carril soldado.

1.5 Características de la vía (Con tinu ación) Eclisa

Fuente: Apuntes de Máster Ferroviario 2011-2012

Una discontinuidad en sentido vertical (Bache de la vía) puede dar lugar a una aceleración instantánea de un eje montado del orden de 10g. d) Inclinación del carril Hacia el interior 1:20, excepcionalmente 1:40. Esta disposición tiene dos objetivos: mejorar la estabilidad y reducir los desgastes de la rueda. e) Carga máxima admisible por eje Europa 20-22.5 Ton/eje, América 30-32.5 Ton/eje Incluso en alguna líneas norteamericanas se tiene 42.5 Ton/eje

2.1 BALASTO Es la capa granular situado bajo el durmiente, cumple un rol importante frente a la acciones verticales y horizontales ejercida al paso del material ferroviario, así como frente a las acciones climáticas.

Cantera de balasto

El balasto debe ser obtenido por trituración del material extraído de las rocas.

Granulometría

Proyecto: Metro de Lima Tramo II Gradación 3 de AREMA (EE.UU)

Fuente: Imágenes Propias 2011 Referencia: Proyecto Rehabilitación Ferrocarril Hcyo-Hvca. –

2.1 BALASTO (Continuación)

ventaja de estar formado por partículas independientes, que le permiten moverse y proporcionar las Posee

la

características elásticas que la vía requiere. Radicando allí también su principal

Montaje de vía, sobre la Primera capa de balasto

desventaja, que le permite deformarse a lo largo del tiempo bajo el paso del material ferroviario, obligando a mantenimientos costosos de la geometría de la vía. Tendido de balasto

Fuente: Imágenes Propias 2011 Referencia: Patio Villa El Salvador –

Fuente: Manuel Melis - F. González, 2008

2.2 CARRIL (RIEL) Constituye el elemento fundamental y característico del camino de rodadura. El carril consta de 3 partes: Cabeza, alma y patín . a. Fo r m a Los primitivos carriles fueron dotados de un reborde lateral, que luego fue sustituido por la pestaña de las ruedas, carriles simétricos o de 2 cabezas En 1836 aparece el perfil de patín plano. …

Carril Brunel

Carril Phoenix

Carril Vignole (Patín plano)

Cabeza

Alma

Patín Fuente: Fernando Oliveros, 1977

2.2 CARRIL (Continuación) b. Peso Los diferentes carriles existentes se reconocen por su distinto peso por metro lineal, los cuales se encuentran estandarizados, tales como: Carril S49 : 49 Kg/ml Carril S54 : 54 Kg/ml Carril UIC60: 60 Kg/ml.

Fuente: José M. García Díaz de Villegas, 2010

Fuente: Andrés López Pita, 2006

CARACTERÍSTICAS DE PERFILES DE CARRILES ACTUALES

2.2 CARRIL (Continuación) c. Longitud Tradicionalmente estuvo limitada por la necesidad de dejar una junta de dilatación para efectos de la Temperatura, limitándonos a carriles de L=12m. Actualmente ello se ha superado con la utilización del Carril Contínuo soldado (CCS). Una aplicación de ello es que en Rusia se sueldan longitudes de hasta 800m.

METRO DE LIMA L1 Tramo II Perfil Vignole, Riel 115 RE (57 kg/m) Parámetro de diseño: Peso 17Tn/eje y factor de carga dinámico 1.8 Peso por rueda (Q) Q = ½ x 1.8 x 17,000 kg x 9.81 m/s2 Q = 150.1 kN Fuente: Consorcio Tren Eléctrico, 2013

2.3 DURMIENTE Denominado también Traviesas, situados en dirección transversal al eje de la vía, entre el carril y el balasto, formando con aquellos el emparrillado de vía. Los durmientes pueden ser elaborados de madera, acero (metálicos), concreto armado, concreto pretensado. Tipos:

a. Semitraviesas, no tiene ninguna unión transversal entre ellos. b. Durmientes de 2 rótulas, compuesto por 3 bloques relacionados entre sí por una armadura tensada. Fuente: Manuel Melis – Francisco González, 2008

2.3 DURMIENTE (Continuación) c.

Durmientes Bibloques, unidos entre sí por una riostra metálica de acero. d. Durmientes Monoblock, formado por una única pieza.


2.3 DURMIENTE (Continuación) Dentro de los Durmientes Monoblock tenemos a los Durmientes Polivalentes, su funcionalidad permite, manteniendo el eje de vía, un cambio de ancho de vía Ibérico Internacional, pesa entre 295-315 kg y tiene una longitud 2,6 m.

Fuente: ADIF, 2013

–

Fuente: Apuntes Máster Ferroviario 2011-2012

En cuanto a los Durmientes de Madera, éstos poseen una elevada resistencia al deslizamiento, fácil manejo por su peso reducido (80 Kg) y posibilidad de reutilización. Metro de Lima L1 Fuente: Imágenes propias , 2011

Durmientes de Madera en zona de Cambiavías

2.3 DURMIENTE (Continuación) Tecn o lo g í a de Du rm ien tes :

Aerotraviesas

ADIF España, a la fecha se encuentra realizando diversos Estudios, con durmientes de perfiles modificados para superar la problemática del vuelo del balasto.

VIDEO

Metro de Lima L1 Tramo I - II Espaciamiento entre Durmientes: 0.65 m. Densidad de Durmientes: 1539 und/km Fuente: Imágenes Propias 2013 Referencia: Estación La Cultura –

2.4 PEQUEÑO MATERIAL DE VÍA

A. Sujeciones También denominados Fijaciones o uniones, es el elemento que sujetando el carril al durmiente, o al bloque de la vía en placa, permite la continuidad estructural de la vía. Así tenemos: i) Sujeciones Rígidas Realizado a través de elementos rígidos, estos se introducen clavados o atornillados al durmiente de madera. Tenemos: Escarpias, Tirafondos. 1 1 0 2 , a i p o r p n e g a m I : e t n e u F

Escarpia

Fuente: Manuel Losada, 1995

Tirafondo Fuente: J. Manuel G. Díaz de Villegas, 2010

2.4 PEQUEÑO MATERIAL DE VÍA (Continuación)

A. Sujeciones ii) Sujeciones Elásticas La fijación del carril al durmiente se consigue por medio de un elemento que se deforma con las acciones que le transmite el carril y recupera su forma primitiva cuando cesan dichas acciones. Tenemos: Sujeciones elásticas de clip y de grapa 1 1 L 1 a 0 2 i m , L a i e p d o r o p t r n e e M g a : a m i I c : n e e t r n e e f u e F R

Sujeción elástica de Clip Tipo Pandrol

Fuente: Manuel Melis, Francisco G. 2008

Sujeción elástica de Clip Tipo DE (Deenik - Eisses, Holanda) Fuente: Fernando Oliveros, 1977


A. Sujeciones

Sujeción elástica de Grapa Tipo Nabla

Sujeción elástica de Clip Tipo Vossloh




B. Placa de Asiento Relacionados con los elementos de sujeción, se colocan sobre la durmiente, pueden ser metálicas y elásticas. 1 1 0 2 , s a i p o r p s e n e g á m I : e t n e u F

Placa de asiento en zona de cambiavías

Almohadilla Pandrol

C. Aisladores Se colocan entre la riel y el clip Pandrol, brinda aislamiento eléctrico al riel.

Aisladores Pandrol Fuente: Imagen propia, 2011

3.1 GENERALIDADES Son elementos indispensables en la explotación comercial de las líneas del ferrocarril, ya que dichos dispositivos permiten asegurar la continuidad de la vía en conexiones de diversas trayectorias.

3.2 TIPOS

A. Desvíos Aparato de vía que permite la separación de una vía férrea en dos o más, siendo el más sencillo el desvío simple o de dos vías. Un desvío queda delimitado por seis juntas.

Componentes de un desvío Fuente: Andrés López Pita, 2006

3.2 TIPOS (Continuación)

A. Desvíos Esquema general de un cruzamiento

En el cruzamiento se produce el cruce de las trayectorias de las ruedas. Un cruzamiento se compone fundamentalmente por el corazón, patas de liebre y contracarril (guardariel). En el corazón, allí diferenciamos: la punta del corazón y el talón de cruzamiento Esquema general de un desvío

6 0 0 2 , a t i P z e p ó L s é r d n A : e t n e u F

I o m a r T 1 L a m i L o r t e M . f e R . 1 1 0 2 , a i p o r p n e g a m I : e t n e u F


A. Desvíos Parámetros de Desvíos ferroviarios RENFE (España) –

Parámetros de Desvíos ferroviarios de Alta Velocidad - España



A. Desvíos Cambio del desvío, Estación de Adamuz de la Línea de Alta Velocidad Madrid - Sevilla

Fuente: Justo Arenillas Melendo

Cruzamiento del desvío, Estación de Adamuz de la Línea de Alta Velocidad Madrid - Sevilla Fuente: Justo Arenillas Melendo


A. Desvíos

Fuente: Consorcio Tren Eléctrico


A. Desvíos



A. Desvíos



B. Travesías Aparato de vía que permite el cruce de 2 vías, cuyos ejes son secantes. Travesía Sencilla y oblícua

Complejo de vía en Mezidon (Francia)

Travesía sencilla y curva

Travesía Oblícua y de unión doble

Fuente: J. Manuel G. Díaz de Villegas, 2010



C. Escapes Aparato de vía que permite el cruce de 2 vías, cuyos ejes son secantes. Se encuentra formado por dos desvíos (cambiavías).

Escape doble simétrico

0 . 1 G 0 l 2 , e s u a n g a l e l M i . J V e : d e t n z e í u a F D

Escapes sucesivos

D. Haz de vías Permiten el paso de una vía a otras paralelas que se ramifican a partir de ellas, pueden ser rectas y curvos, paralelos y centrales. Haz de Vías, Patio de Maniobras, Francia

2 1 0 2 1 1 0 2 o i r a i v o r r e F r e t s á M s e t n u p A : e t n e u F


E. Tornamesa (Puente giratorio) Permite orientar el material en la dirección deseada, ocupan poco espacio, y sólo pueden cambiar un vehículo a la vez. Fuente: Apuntes Máster Ferroviario, 2011-2012

F. Toperas (Parachoques) Dispositivos fijos colocados en vías terminales, pueden ser de 2 tipos: rígidas y deformables.

Parachoque de disipación y Absorción de energía (fricción) Fuente: Consorcio Tren Eléctrico, 2013


VÍA PRINCIPAL

4

G. Triángulos de vía

1

Permite el giro de 180 °de un tren entero, ocupa un mayor espacio que la tornamesa.

2

3

Fuente: José M. G. Díaz de Villegas, 2010

Representación de los distintos aparatos de vía Fuente: Andrés López Pita, 2006

Estructura de La Via

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