• Categories
• Tornillo
• Materiales
• Ingeniería de construcción
• Ferrocarril
• Transporte

Citation preview

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

CAPITULO VI

SUJECIONES DE VIA

VI - 1 ) EVOLUCION HISTORICA DE LAS SUJECIONES Definición: Las sujeciones de vía son el conjunto de elementos que sirven para fijar los rieles a los durmientes manteniéndolo en la posición vertical, a la vez que impide (o permite parcialmente) los movimientos verticales, transversales y longitudinales. Evolución en función de los requerimientos: La importancia de la función de las sujeciones ha ido aumentando con el tiempo, a medida que el avance de la técnica ferroviaria ha alcanzado mayores velocidades y cargas por eje y por lo tanto han crecido los esfuerzos que se transmiten de los rieles a los durmientes, demandando sujeciones de mejores prestaciones. . Esto a provocado una evolución en los sistemas de sujeción, incorporando avances en cuanto a nuevos materiales y técnicas de fabricación. En un principio, la única misión de los elementos de sujeción consistía en evitar el vuelco del riel y el desplazamiento del mismo sobre el durmiente en sentido transversal. La aparición del riel continuo soldado, dio origen a las sujeciones elásticas, en las cuales el elemento de apriete del patín del riel se deforma elásticamente, permitiendo que el apriete se mantenga en todo momento. Las sujeciones elásticas, por lo tanto, aseguran la conexión riel-durmiente no solo en el sentido transversal al eje de vía sino también en el sentido longitudinal. La incorporación de los durmientes de hormigón introdujo un nuevo paso en la evolución de los sistemas de sujeción, fue necesario introducir una placa de asiento elástica entre el riel y el durmiente para evitar impactos entre ambos y reducir la excesiva rigidez del hormigón. Finalmente, cabe destacar que con la electrificación de las líneas y el desarrollo de sistemas de señalización cada vez más sofisticados, ha hecho que los componentes de las sujeciones han debido adaptarse a una nueva función de aislamiento eléctrico entre el riel y el durmiente.

105

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI - 2 ) PRESTACIONES QUE DEBEN CUMPLIR LAS SUJECIONES Funciones: Los sistemas de sujeción deben cumplir las funciones que se describen a continuación: -

-

Mantener unidos el riel y el durmiente con un apriete suficiente sobre el patín del riel. Mantener el ancho de vía (trocha), restringiendo el movimiento lateral del riel. Evitar el vuelco del riel. Absorber y transmitir eficazmente a la infraestructura, las cargas (verticales y horizontales) estáticas y dinámicas producidas por el material rodante. Ofrecer una alta resistencia al deslizamiento longitudinal del riel sobre el durmiente.

Exigencias: Los sistemas de sujeción deben poseer las características mecánicas y eléctricas que se describen a continuación: -

Poseer una frecuencia propia de vibración ( mucho mayor que la del riel, lo que evita que se produzcan aflojamientos). Ofrecer una elevada resistencia a la torsión, lo que dificulta el giro relativo entre riel y durmiente. Poseer alta resistencia a la intemperie (inmune a los efectos climáticos). Presentar un aislamiento eléctrico suficiente. Tener pocas piezas y de fácil montaje y desmontaje. Presentar una duración elevada, que permita su renovación simultánea conjuntamente con los otros elementos de la superestructura (rieles y durmientes).

VI - 3 ) CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE SUJECION En función de la forma de anclaje al durmiente, las sujeciones se pueden clasificar en los tres tipos que se describen a continuación: 1) Sujeciones directas: El elemento de anclaje al durmiente es el mismo que proporciona el esfuerzo de apriete. 2) Sujeciones indirectas: El riel se apoya sobre una placa de asiento metálica. El elemento que proporciona el esfuerzo de apriete es distinto del de anclaje de la placa de asiento al durmiente. 3) Sujeciones mixtas: El riel se apoya sobre una placa de asiento metálica, pero el elemento que proporciona el apriete es el mismo de anclaje de la placa de asiento al durmiente.

106

TRANSPORTE FERROVIARIO

Sujeción directa

SUJECIONES DE VÍA

Sujeción indirecta

Sujeción mixta

Esquema de los tres tipos de sujeciones (directa, indirecta y mixta)

Otra clasificación se puede hacer en función de las características de los elementos que componen el sistema de sujeción: 1) Sujeciones rígidas: Cuando la sujeción realiza la transmisión de esfuerzos del riel al durmiente a través de elementos rígidos. 2) Sujeciones elásticas: Cuando la sujeción realiza la transmisión de esfuerzos a través de un elemento o conjunto de elementos elásticos (que se deforman con el esfuerzo y recupera su forma inicial). Cuando este tipo de sujeciones está compuesta por varios elementos, la misión de los mismos puede ser: fijar el riel al durmiente, fijar el riel a la placa o fijar la placa al durmiente. A su vez, las sujeciones elásticas pueden subdividirse en: a) Sujeciones simplemente elásticas: Cuando la sujeción está compuesta por un único elemento elástico o está compuesta por más de un elemento de los descriptos anteriormente, pero solo uno de ellos es elástico. b) Sujeciones doblemente elásticas: Cuando el conjunto de la sujeción está compuesto por varios elementos y más de uno son elásticos, por ejemplo: cuando tanto la sujeción del riel a la placa como la de esta al durmiente se realiza a través de elementos elásticos. Las sujeciones rígidas tienen el inconveniente de que la calidad de las prestaciones que cumplen se deteriora con bastante rapidez debido a la acción de las cargas transmitidas por los vehículos que circulan por la vía, dado que la energía de choque que absorben es acumulativa lo que se traduce en deformaciones permanentes y progresivas si no se realizan trabajos periódicos de ajuste y reapretado de las mismas. Por el contrario, las sujeciones elásticas son capaces de deformarse y recuperar en forma inmediata esta deformación (salvo que las cargas de impacto que deban soportar superen su límite elástico). En resumen: La ventaja fundamental de las sujeciones elásticas, sobre las rígidas, es que permiten movimientos verticales del riel al paso del material rodante, amortiguándose, de esa manera la energía de los choques que se producen. Analizando la forma de trabajo de las sujeciones y la materialización del anclaje, las sujeciones se pueden clasificar en: 1) Sujeciones en las que la presión sobre el patín del riel, se ejerce por rozamiento o “efecto de clavado”. 2) Sujeciones en las que la presión sobre el patín del riel, se ejerce por medio de una rosca. 107

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

3) Sujeciones en las que la presión sobre el patín del riel, se ejerce por presión (tanto vertical como lateral) mediante un “clip” metálico. Por lo expuesto anteriormente, las sujeciones pueden ser: Rígidas (directas, indirectas o mixtas) y elásticas (directas, indirectas o mixtas). Pero además, las rígidas se pueden dividir entre sujeciones por rozamiento o de rosca. Mientras que las sujeciones elásticas se pueden dividir en sujeciones por rozamiento (los clavos elásticos), de rosca o de clip o una combinación de ambas (rosca y clip actuando simultáneamente).

Clasificación de los principales modelos de sujeción:

Tipo de sujeción

Tipo de durmiente

Nombre de la sujeción Clavo de vía o escarpia

Madera Rígidas directas Acero

Tirafondo Grapa con bulón doble Clavo elástico

Madera

Sujeción Nabla Sujeción Vossloh Skl Sujeción Pandrol Gauge - Lock

Elásticas directas

Acero

Sujeción Nabla Sujeción RN

Hormigón

Sujeción P2 Sujeción Nabla Sujeción Vossloh Skl - 1 Sujeción Pandrol E

Madera

Sujeción Deenik Sujeción Vossloh Skl - 12 Sujeción K Sujeción Pandrol E

Elásticas indirectas

Acero

Sujeción Deenik Sujeción K Sujeción Pandrol E Sujeción Pandrol Fast Clip

Hormigón

Sujeción Deenik Sujeción Vossloh Skl 12 Sujeción K

108

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI - 4 ) DESCRIPCIÓN DE LOS DISTINTOS MODELOS DE SUJECIÓN VI – 4.1) Placas de asiento: Estas piezas, si bien no se pueden considerar como una sujeción propiamente dicha, son parte integrante de muchos sistemas de sujeción y cada tipo de sujeción tiene un diseño especifico de la placa de asiento. Las placas de asiento pueden ser de dos tipos: 1) Metálicas: tienen como misión esencial repartir las cargas transmitidas por el riel al durmiente, ya que la superficie de apoyo es mayor que la del patín del riel (si este apoyara directamente sobre el durmiente). 2) Elásticas: pueden ser de caucho, neopreno, poliamida, etc. y sus misiones primordiales son las de amortiguar las vibraciones que el riel transmite al durmiente y proporcionar elasticidad a la vía. Las funciones principales de las placas de asiento como elementos integrantes de un sistema de sujeción pueden ser: 1) Servir de relación entre riel y durmiente en sujeciones indirectas. 2) Contribuir al correcto posicionamiento del riel (garantizando la trocha y la inclinación del mismo). 3) Contribuir a evitar el desplazamiento longitudinal del riel. VI – 4.2) Clavo de vía (escarpia): Este tipo de sujeción fue muy utilizada en los primeros tiempos del ferrocarril. Casi la totalidad de las líneas ferroviarias de los países del mundo y particularmente en Iberoamerica, fueron construidos con durmientes de madera con este tipo de sujeción y aún hoy continúa muy extendido su uso en muchos ferrocarriles del mundo. Consiste en un clavo de acero de sección cuadrada con punta en forma troncocónica y su cabeza se prolonga hacia un lado para sujetar el patín del riel, tiene en el lado opuesto una pequeña uña que permite su extracción. Esta sujeción es clásica en durmientes de madera y puede ser utilizada con o sin placa de asiento. Se hinca en el durmiente por percusión, la fuerza de sujeción la proporciona el rozamiento de la parte clavada con la madera. Este sistema de sujeción tiene las ventajas de fácil montaje (con martillo manual o neumático) y fácil conservación. Pero tiene el inconveniente que a causa del movimiento vertical de los durmientes por acción del tráfico se aflojan y pierden su fuerza de apriete sobre el riel.

Clavo de vía común (escarpia)

Esquema de sujeción con clavo de vía y placa de asiento en durmiente de madera

109

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.3) Tirafondo: Este tipo de sujeción tiene una utilización muy grande en todos los ferrocarriles del mundo. Se utilizan tanto en durmientes de madera como en durmientes de hormigón. Son elementos de acero cilíndricos con la parte superior cónica con un filete helicoidal. La cabeza permite apretar el patín del riel, tiene un prisma rectangular en el cual se coloca el dado que permite el atornillado y destornillado al durmiente. Esta sujeción se utiliza en durmientes de madera mediante el taladrado con mechas de diámetro ligeramente inferior al del fuste del tirafondo. Puede ser utilizada con o sin placa de asiento, en el primer caso la propia placa de asiento tiene la inclinación transversal 1/20 en el segundo caso se le debe hacer al durmiente un entalle previo. Cuando se utiliza en durmientes de hormigón, se realiza el atornillado mediante tacos roscados (de material sintético o de madera) o mediante roscas metálicas embebidas en el hormigón. Las ventajas son las mismas del caso anterior, fácil montaje y conservación. Su resistencia a los esfuerzos verticales es mayor que el clavo de vía, ya que la rosca produce un efecto de anclaje en el durmiente que le da una mayor durabilidad, no obstante (como toda sujeción rígida) no es capaz de seguir los movimientos verticales del riel por lo que no es utilizable en vías con riel continuo soldado. Además de ser utilizados como sujeción directa, los tirafondos son muy utilizados como sujeción indirecta y tienen un rendimiento muy satisfactorio como sujeción elástica indirecta, ya que su función es mantener unida la placa de asiento al durmiente mientras que las vibraciones son absorbidas por la parte elástica de la sujeción.

Esquema de sujeción con tirafondo sin placa de asiento en durmiente de madera (apoyo directo del riel sobre el durmiente).

Esquema de sujeción con tirafondo y placa de asiento metálica en durmiente de madera.

110

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Ejemplos de los modelos de tirafondo mas utilizados

111

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.4) Grapa con bulón doble: Esta sujeción es clásica en durmientes de acero y también fue muy utilizada en los primeros tiempos del ferrocarril. Muchas líneas ferroviarias de diversos países fueron construidos con durmientes de acero con este tipo de sujeción y aún hoy continúa muy extendido su uso. Consiste en un bulón doble cuyos extremos roscados quedan a ambos lados del riel en los que se coloca la grapa o chapa de apriete que sujeta el patín del riel a ambos lados, la fuerza de sujeción la proporciona la grapa sobre el patín mediante el atornillado de las tuercas en los extremos roscados del bulón doble. Como ventajas se puede destacar que tiene un montaje y conservación relativamente fácil y mantiene en forma correcta el ancho de vía. Al igual que en los casos anteriores no es capaz de seguir los movimientos verticales del riel lo que impide su utilización en vías con riel continuo soldado.

Conjunto de sujeción rígida para durmientes de acero (Chapa o grapa de apriete con bulón doble)

112

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.5) Clavo elástico: Este tipo de sujeción surgió como consecuencia de querer combinar la facilidad de montaje del clavo común agregándole características de las sujeciones elásticas. Su colocación se realiza hincándolo con martillos manuales o neumáticos. La fuerza de anclaje se logra (al igual que con el clavo de vía) por rozamiento de la parte clavada en el durmiente de madera. La presión sobre el patín del riel se logra por la respuesta elástica de la cabeza del clavo (especialmente diseñado para tal fin) frente a las deformaciones producidas en el apoyo del patín por efecto de las cargas verticales. Se fabrican con aceros de calidad especial, plegados de tal manera que la cabeza forma un bucle que le da la elasticidad Como ventajas se destaca su fácil colocación y tiene buena resistencia a los esfuerzos verticales, pero presenta el inconveniente que una vez de colocado es muy difícil retirarla sin que pierda su características elásticas, por esta misma razón es muy difícil controlar la liberación de tensiones para utilizarla en vías con riel continuo soldado. Entre los modelos de clavos elásticos, se destacan el clavo “Dörken” de origen alemán, pueden ser sencillos o dobles (en este último caso constan de dos bucles y dos vástagos). Se fabrican como una pieza única a partir de una pletina de acero doble de sección rectangular.

Otro modelo de clavo elástico es el tipo “T”, que es el que se ha utilizado aquí en Uruguay. El clavo T es de origen inglés, fabricado en forma muy similar al clavo Dörken, por plegado de una pletina doble de sección rectangular, constituida por acero al siliciomanganeso. Los clavos T se clavan en los durmientes de madera en la dirección longitudinal del riel y tienen “mano”, es decir que se pueden distinguir entre izquierdos y derechos. Para facilitar esta distinción se suministran identificados con colores diferentes para cada mano.

113

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Clavo elástico tipo “T”

Sujeción con clavo elástico tipo “T” y placa de asiento en durmiente de madera

VI – 4.6) Sujeción RN: Este tipo de sujeción (de origen francés) surgió para utilizarla en durmientes de hormigón bibloque (tipo RS) y luego su uso se extendió a otros tipos de durmientes. Esta sujeción está constituida por varias piezas: una grapa de doble hoja con un bucle, fabricada con acero al cromo manganeso de alta elasticidad; la hoja superior es más larga que la inferior y es la que apreta el patín del riel; un tornillo cuya cabeza se ancla en el durmiente (hormigón o acero y en caso de durmiente de madera este tornillo se sustituye por un tirafondo) y una placa de caucho acanalada de 4,5 mm de espesor sobre la que se apoya el patín del riel. El esfuerzo de apriete es ejercido por la grapa de apriete sobre el patín del riel. La fuerza de apretado nominal es del orden de 1100 Kg. y el recorrido elástico de unos 4mm. Tiene como inconvenientes que el proceso de apretado es muy delicado (tiene una única posición de apretado correcto sobre el patín del riel, con dos puntos de contacto), por lo que puede suceder que quede sobre apretada o con un apretado insuficiente, en ambos casos no cumple la función para la que fue diseñada en forma correcta.

114

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Además, esta sujeción presenta problemas en cuanto al mantenimiento del ancho de vía por apretado incorrecto o deterioro de sus elementos y de aislamiento eléctrico insuficiente en tiempo húmedo. La sujeción RN permite su utilización en riel continuo soldado, con las debidas garantías de apretado correcto y vigilando el posible deterioro de sus elementos.

Esquema de la sujeción elástica RN, para el apretado correcto

115

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.7) Sujeción IB: Este tipo de sujeción (de origen ruso) deriva de la RN y las piezas que la componen son prácticamente las mismas que las de la RN, se diferencia en que la grapa de apriete son dos presillas metálicas separadas, la superior encastra en la inferior, además el elemento de anclaje en el durmiente (en lugar de un tornillo) es un tirafondo que se atornilla en una funda roscada embebida en el durmiente. Se utiliza fundamentalmente en durmientes de hormigón monobloque y al igual que la RN, entre el durmiente y el riel se interpone una placa de asiento elástica. Dentro de los ferrocarriles iberoamericanos su uso está muy difundido en Cuba, donde es fabricado por la Empresa Industrial de Instalaciones Fijas, de propiedad estatal.

Conjunto de sujeción elástica IB en durmiente de hormigón VI – 4.8) Sujeción P2: Este tipo de sujeción fue desarrollada en España y adoptada por RENFE, buscando mejorar las prestaciones de la RN en cuanto a mantenimiento del ancho de vía y aislamiento eléctrico. Se usa en durmientes bibloques (tipo RS). Está constituida por dos grapas aislantes (interior y exterior) de poliamida reforzada con fibra de vidrio, que sujetan el patín del riel, al estar en contacto con el patín del riel, transmiten los esfuerzos verticales y transversales de este al durmiente; por encima de cada una de las grapas aislantes se coloca una lámina elástica de acero que le da el apriete vertical, mediante los tornillos (similares a los de la RN); aquí también entre el durmiente y el riel se interpone una placa de asiento elástica de neopreno. La fuerza de apretado nominal es del orden de 850 Kg. y el recorrido elástico de 2mm. Los resultados obtenidos con la sujeción P2 han sido satisfactorios en lo que respecta a mantenimiento del ancho de vía y aislamiento eléctrico.

116

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Además es posible acoplarlas en las cavidades existentes en los durmientes de hormigón para sujeciones RN, utilizándolas por tanto en sustitución de estas. No obstante se han detectado inconvenientes como, pérdida de elasticidad por repetición de esfuerzos verticales y posterior rotura de las grapas aislantes. Es utilizada en España para vías con velocidades máximas de 160 Km./h.

Conjunto de sujeción elástica P2 en durmiente de hormigón

VI – 4.9) Sujeción J-2: Este tipo de sujeción también fue desarrollada en España (por RENFE y Mondragón), buscando solucionar los inconvenientes que presentaba la sujeción P2. Está constituida básicamente por las mismas piezas que la P2, logrando mejorar fundamentalmente el diseño de las dos piezas aislantes (interior y exterior) constituidas en poliamida reforzada con 35 % de fibra de vidrio. Las mejoras logradas fueron las siguientes: 1) El diseño definitivo de las piezas aislantes tienen topes paralelepípedos emergentes de la cara superior logrando un calce perfecto de la lámina metálica. 2) Mayor espesor de las piezas aislantes para aumentar la colaboración en la absorción de los esfuerzos transmitidos por el riel, obteniendo así una mayor resistencia a la rotura. 3) Nervaduras longitudinales en la cara superior de la pieza aislante, para mejorar el arriostramiento del patín del riel, absorbiendo así los empujes laterales. 4) Entre la tuerca y la lámina metálica se intercala una arandela de presión para garantizar el mantenimiento de la fuerza de apriete por mayor tiempo.

117

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Conjunto de sujeción elástica J-2 en durmiente de hormigón

Detalle de las piezas aislantes (interior y exterior) en poliamida reforzada en fibra de vidrio

Piezas aislantes de la sujeción J-2

118

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

En Iberoamerica, ha sido adoptada por los ferrocarriles de Cuba, para utilizarlas en sustitución de aquellas sujeciones RN que ya no cumplen una función adecuada, acoplándolas en las cavidades existentes de las anteriores sujeciones en los durmientes de hormigón.

Sujeción J-2 adaptada a durmientes de hormigón monobloque cubanos para sustituir sujeciones RN

VI – 4.10) Sujeción Nabla: Esta sujeción al igual que la P2 y la J-2 deriva de la RN, fue desarrollada en Francia, buscando mejorar las prestaciones de la RN en cuanto a mantenimiento del ancho de vía. Está constituida por dos grapas aislantes de poliamida (que cumplen las funciones de aislamiento y transmisión de esfuerzos) y dos láminas elásticas de acero, que proporciona el esfuerzo elástico vertical de apriete a través del tornillo cuya cabeza se ancla en el durmiente (o del tirafondo, en el caso de tener anclaje GS) y una placa de caucho acanalada de 4,5 mm de espesor sobre la que se apoya el patín del riel. Las láminas de acero tienen doble curvatura y planta trapezoidal, lo que le permiten tener un gran recorrido elástico y disminuir los esfuerzos que deben soportar las grapas de material sintético. La fuerza de apretado nominal es del orden de 1100 Kg. y el recorrido elástico de unos 5mm. Este tipo de sujeción ha sido adoptada en Venezuela para la construcción de los tramos de vía: Caracas – Tuy Medio; Tuy Medio – Puerto Cabello; Puerto Cabello – Barquisimeto y las líneas de Metro de Caracas, Maracaibo y Valencia.

119

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Esquema de sujeción elástica Nabla en durmiente de hormigón (con anclaje GS, mediante tirafondo)

120

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Sujeción NABLA Estándar

121

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Sujeción NABLA adaptación

122

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Sujeción NABLA premontada C8 para durmientes de hormigón

Sujeción Nabla C8 previo al montaje del riel

123

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Sujeción NABLA con anclaje GS para durmientes de hormigón

Detalle del anclaje GS en durmientes de hormigón para sujeción NABLA

124

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.11) Sujeción Pandrol E-Clip: Esta sujeción puede utilizarse en durmientes de hormigón, madera o acero. Está constituida por un elemento de anclaje al durmiente, dependiendo del tipo de durmiente y un clip elástico que trabaja a flexión y torsión combinadas, este es el elemento fundamental de la sujeción, el cual se fabrica a partir de una barra de acero de sección circular de alto límite elástico. El clip elástico se aplica paralelamente al riel y su colocación y desmontaje se realiza con un martillo manual o herramientas más sofisticadas. Las ventajas fundamentales son su facilidad de montaje y escaso mantenimiento, aunque con el tiempo se puede producir pérdida de apriete por relajación del acero del clip. La fuerza de apriete nominal depende del diámetro de la barra del clip y puede variar de 900 Kg. a 1250 Kg. El soporte del clip está conformado en una placa de asiento metálica, en el caso de durmientes de hormigón se sustituye por soportes de acero que se embuten en el proceso de fabricación, en el caso de durmientes de madera, la placa de asiento se fija al durmiente mediante tirafondos y en los durmientes de acero, la placa se fija al mismo mediante soldadura. Generalmente el riel se apoya sobre una placa de asiento elástica de neopreno.

Clip elástico E

Placa elástica de asiento del riel para sujeción Pandrol E-Clip

125

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Conjunto de sujeción Pandrol E-Clip en durmientes de hormigón

Pieza de alojamiento del clip elástico E, que se debe incorporar al durmiente de hormigón en el proceso de fabricación del mismo

126

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Conjunto de sujeción Pandrol E-Clip en durmientes de acero

Placa de acero estampada o soldada al durmiente de acero para alojamiento del clip elástico

127

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Conjunto de sujeción Pandrol E-Clip en durmientes de madera

Placa de acero moldeado o laminado para dos clips (Riel de 45 Kg/m)

Sujeción Pandrol E-Clip en durmientes de madera

128

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.12) Sujeción Pandrol Gauge-Lock: Esta sujeción fue desarrollada especialmente por Pandrol para ser utilizada en durmientes de madera dura, sin necesidad de placa de asiento, resultando por lo tanto de fabricación menos costosa que el clip E. Está constituida fundamentalmente por un clip elástico que trabaja a flexión y torsión combinadas, fabricado a partir de barra de acero de alto límite elástico, muy similar al clip E, tiene un extremo que se introduce en el durmiente y el otro aprieta el patín del riel, mediante un tirafondo. El clip elástico se aplica paralelamente al riel y su colocación se realiza mediante el taladrado del durmiente (para el clip y el tirafondo) y con un martillo se introduce el extremo vertical del clip y el tirafondo mediante atornillado manual o mecanizado. Las ventajas fundamentales son su facilidad de montaje y escaso mantenimiento, aunque con el tiempo se puede producir pérdida de apriete al aflojarse el tirafondo por efecto de las cargas. La fuerza de apriete nominal es de unos 700 Kg.

Esquema de la sujeción elástica Pandrol Gauge-Lock en durmientes de madera

Detalle del barrenado del durmiente de madera para la colocación del clip elástico Gauge-Lock y el tirafondo de apriete.

129

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Fases de la colocación

Sujeción Pandrol Gauge-Lock para durmientes de madera

Las sujeciones Pandrol Gauge-Lock brindan muy buenas prestaciones cuando se las utiliza en durmientes de madera dura debido al efecto de anclaje que produce el tirafondo en las maderas duras (la resistencia al arranque de tirafondos en maderas duras varía de 7000 a 10000 Kg.). En muchas vías ferroviarias de países iberoamericanos, se las utiliza (por razones de economía), instalándolas en un durmiente de cada tres, cumpliendo así las funciones de anclas de vías.

130

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.13) Sujeción Pandrol Fast Clip: Esta sujeción es utilizada en durmientes de hormigón. Está constituida por un elemento de anclaje al durmiente, dependiendo del tipo de durmiente y un clip elástico que trabaja a flexión y torsión combinadas, este es el elemento fundamental de la sujeción, el cual se fabrica a partir de barra de acero de alto límite elástico. El clip elástico se aplica perpendicularmente al riel y su colocación y desmontaje se realiza con un martillo manual o herramientas más sofisticadas. Las ventajas fundamentales son su facilidad de montaje y escaso mantenimiento, ya que mantiene su fuerza de apriete por períodos de tiempo muy prolongados. La fuerza de apriete nominal es de unos 1250 Kg. y el recorrido elástico de 10mm. El soporte del clip está conformado en una placa de asiento metálica cuyos soportes son preensamblados en el proceso de fabricación del durmiente. Además el riel va apoyado sobre una placa de asiento elástica de material elastómero. Este tipo de sujeción, por sus excelentes características con respecto al mantenimiento de la fuerza de apriete, del ancho de vía y del aislamiento eléctrico, son muy aptas para ser utilizadas en líneas de alta velocidad o de elevadas cargas por eje.

Sujeción Pandrol Fast Clip en durmientes de hormigón

Sujeción Pandrol Fast Clip previo al montaje del riel

131

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.14) Sujeción Deenik: Esta sujeción al igual que la Pandrol, puede utilizarse en durmientes de hormigón, madera o acero. Está constituida por un elemento de anclaje al durmiente, dependiendo del tipo de durmiente y un clip elástico que trabaja exclusivamente a la flexión, que es el elemento fundamental de la sujeción, el cual se fabrica a partir de barra de acero de sección cuadrada de alto límite elástico. El clip elástico se aplica perpendicularmente al riel y su colocación y desmontaje se realiza con un martillo manual o herramientas más sofisticadas. Las ventajas fundamentales son su facilidad de montaje y escaso mantenimiento. Tiene el inconvenientes que con el tiempo se produce pérdida de apriete por relajación del acero del clip. La fuerza de apriete nominal varía de 900 Kg. a 1100 Kg. dependiendo de la sección del clip elástico. El soporte del clip puede ser una placa metálica con unas “uñas” que permiten sujetarlo al durmiente, en el caso de durmientes de hormigón se embuten dichas “uñas” de acero en el proceso de fabricación del mismo, también pueden ir soldadas en el caso de durmientes de acero.

Conjunto de sujeción Deenik con placa de asiento metálica para todo tipo de durmientes (hormigón, madera o acero)

Clip Deenik SV (sección variable)

132

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Clip Deenik M (sección uniforme)

VI – 4.15) Sujeción K: Esta sujeción puede utilizarse en durmientes de hormigón, madera o acero. Está constituida por una placa de asiento de acero nervada, que se fija al durmiente mediante tirafondos o soldadura en el caso de durmientes de acero. Sobre la placa se coloca el riel, los nervios de la placa de asiento tienen unas cavidades donde se colocan dos tornillos con la parte roscada hacia arriba, ensartados en dichos tornillos se colocan unas grapas (en forma de U invertida) que se apoyan de un lado sobre el patín del riel y del otro sobre la placa de asiento, al apretar las tuercas en los extremos de los tornillos se asegura el apretado del patín del riel. Esta sujeción ha sido mejorada al incorporarle arandelas elásticas en las uniones con tirafondos y con tornillos, evitando el aflojado de las piezas roscadas y dándole mayor elasticidad al conjunto. También se le han incorporado placas de caucho elástico entre la placa de asiento y el riel, así como entre la placa de asiento y el durmiente.

Conjunto de sujeción deslizante KD 54 para durmientes de madera

133

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.16) Sujeción Vossloh HM: Esta sujeción puede utilizarse en durmientes de hormigón o de madera. Existen dos versiones, una directa (Skl-1) y otra indirecta con placa de asiento de acero nervada (Skl-12). En esta sujeción también el elemento fundamental es el clip elástico (en forma de epsilon) que trabaja a flexión y torsión combinadas, se fabrica a partir de una barra de acero de sección circular de alto límite elástico (aleado al siliciomanganeso y tratado térmicamente). En el caso de fijación directa Skl-1, el clip elástico se fija al durmiente mediante un tirafondo que se atornilla en el durmiente (en el caso de durmiente de hormigón el tirafondo se atornilla en una vaina de material sintético incorporado al durmiente en el proceso de fabricación del mismo). La sujeción consta de una placa lateral acodada de guía, fabricada en poliamida reforzada en fibra de vidrio que permite posicionar el clip y contener lateralmente al riel. En el caso de la sujeción indirecta Skl-12, el clip elástico se coloca sobre una placa de asiento de acero nervada, similar a la sujeción K con la diferencia que la grapa de apriete se sustituye por el clip elástico. Ambos modelos constan de una placa elástica de asiento del riel. La fuerza de apriete nominal es de unos 1100 Kg. y el recorrido elástico de 8mm. Las sujeciones HM tienen excelentes características con respecto al mantenimiento de la fuerza de apriete, del ancho de vía y del aislamiento eléctrico, lo que las hace aptas para ser utilizadas en líneas de alta velocidad o de elevadas cargas por eje.

Sujeción elástica Vossloh Skl–1 en durmiente de hormigón

134

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

135

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Clip elástico Vossloh Skl-1

Sujeción elástica Vossloh Skl-1 en durmiente de hormigón

136

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Clip elástico Vossloh Skl-12

Sujeción elástica Vossloh Skl-12 en durmiente de madera

137

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Sujeción elástica Vossloh Skl-12 en durmiente de hormigón A pesar del excelente comportamiento de las sujeciones Vossloh, tanto el modelo Skl-1 como el modelo Skl-12, no se tienen datos sobre su utilización en las vías ferroviarias de los países iberoamericanos. Como consecuencia de perfeccionar los modelos Skl-1 y Skl-12, han surgido otros nuevos modelos de sujeciones Vossloh, para obtener mejores prestaciones en líneas de alta velocidad. Algunos de estos modelos se muestran en las figuras siguientes.

mmmm

Sujeción Vossloh dff 14

Sujeción Vossloh dff-300

138

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Sujeción Vossloh ks

Sujeción Vossloh sys-300

Sujeción Vossloh svs- 336 w14

Sujeción Vossloh w14

139

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 4.17) Anclas de vía o Antideslizantes: A pesar de las sujeciones, hay lugares en la vía en los cuales se produce el desplazamiento longitudinal de los rieles con respecto a los durmientes, los que son producidos por los esfuerzos longitudinales creados por el material rodante (esfuerzos de aceleración y frenado), así como por las variaciones de temperatura (alargamientos por aumento de temperatura y acortamientos por disminución de la misma). Estos fenómenos se ven incrementados si además el trazado de la vía tiene un perfil longitudinal con fuertes pendientes, lo que favorece el corrimiento de los rieles hacia los valles, donde tiende a producirse el pandeo, mientras en las cimas tiende a producirse holguras en las juntas, provocando incluso la rotura de algunos bulones en las juntas. El fenómeno de desplazamiento longitudinal produce desajustes en la vía, lo que obliga a realizar trabajos correctivos para restablecer la luz de las juntas, corregir la separación y el escuadrado de los durmientes., así como la geometría de la vía. La forma principal de evitar los desplazamientos longitudinales de los rieles es utilizando anclas de vía o antideslizantes, algunos de cuyos modelos se representan en las figuras siguientes:

Ancla de vía utilizada para rieles perfil CUR en Uruguay

Ancla de vía utilizada para rieles perfil U 36 en Uruguay Las anclas de vía se fijan al riel por percusión , abrazando el patín del riel con una fuerza elástica que impide el desplazamiento longitudinal del mismo. 140

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI - 5 ) ENSAYOS GENERICOS PARA LOS SISTEMAS DE SUJECIÓN (Norma de Referencia. prEN 13146) VI – 5.1 ) Ensayo: de Resistencia al deslizamiento longitudinal: Para la comprobación de la aptitud de la fijación frente a solicitaciones en dirección longitudinal, se efectúa el ensayo de resistencia al deslizamiento longitudinal al conjunto riel-sujeción-durmiente. El ensayo consiste en aplicar una carga longitudinal tirando de un cupón de riel fijo a un durmiente mediante una sujeción. El durmiente tiene restringidos todos sus movimientos. Se debe determinar la carga longitudinal mínima F que se puede aplicar para iniciar el deslizamiento o desplazamiento no elástico del riel mediante una curva de carga – desplazamiento y se la compara con una especificación mínima dada.

1: RIEL 2: SUJECION 3: SENSOR DE DESPLAZAMIENTO 4: DURMIENTE 5: RESTRICCION DE LA TRAVIESA

Figura 1 – Configuración del ensayo de resistencia al desplazamiento longitudinal Metodología: El ensayo consiste en aplicar en uno de los extremos del riel, una carga longitudinal de tracción en escalones de carga de  Fi (2.5  0.3) kN a una velocidad de (10  5) kN/min, y manteniéndola durante 30 segundos. Desde el comienzo se miden los desplazamientos relativos entre riel y durmiente frente a los incrementos de carga. Una vez que el riel comienza a deslizar, se reduce rápidamente la carga a cero y se continúa midiendo el desplazamiento longitudinal durante 2 minutos más. Este ciclo de carga y descarga se realiza tres veces con un período de descarga de tres minutos entre ciclo y ciclo, sin reajustar en ningún momento el sistema. En cada ensayo se efectúa la gráfica de la carga aplicada frente al desplazamiento. El diagrama resultante de fuerza longitudinal-desplazamiento es similar al de la figura 2.

141

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Figura 2- Diagrama carga - desplazamiento i e

D : Desplazamiento longitudinal elástico, previo al deslizamiento, para cada ensayo (mm). i Dmax : Máximo desplazamiento longitudinal durante cada ensayo (mm). i Dres : Desplazamiento residual, tras la aplicación de la carga, para cada ensayo (mm).

T: Temperatura de ensayo: 15 a 25º C (desde 4 horas antes de iniciar el ensayo).  Fi : Escalones de carga: 2,5  0,3 kN. Velocidad de carga: (10  5) kN/min Resultado La Resistencia característica al deslizamiento longitudinal del sistema de sujeción por carril se expresa por la formula : 4

F

i

F

2

3

Fi: Mínima carga longitudinal del carril necesaria para iniciar el deslizamiento o desplazamiento inelástico. Si Dei es inferior a 0,5 mm, se considera Fi para 0,5 mm. VI – 5.2 ) Ensayo de Resistencia a la torsión: El ensayo consiste en aplicar una carga transversal al patín de un cupón de riel fijo a un durmiente mediante una sujeción. El durmiente tiene restringidos todos sus movimientos. Se aplica la carga transversal hasta que el movimiento relativo entre el riel y el durmiente sea de 1.5º. El par necesario para conseguir un ángulo de deformación de 1º se obtiene de la curva que genera el ensayo. Parámetros del ensayo v: Velocidad de carga: 10  1 kN/min. d: Distancia mínima de aplicación de la carga (mm).

142

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

 Para sistemas de sujeción enfrentados en el riel: 300 mm desde el eje formado por los dos sistemas.  Para sistemas de sujeción contrapeados en el riel: 300 mm desde el eje formado entre los dos sistemas. Q: Carga perpendicular al eje del riel (kN).  : Giro del carril (º)  0.02º. M : Incremento de la resistencia a la torsión: 3  0,03 kNm Configuración del ensayo Las distintas configuraciones del ensayo se muestran en las figuras 3 y 4 a continuación:

1: DURMIENTE 2: SUJECION 3: RIEL 4: SENSOR DE DESPLAZAMIENTO

Figura 3 – Configuración del ensayo de resistencia a la torsión con sujeciones simétricas

Figura 4 – Configuración del ensayo de resistencia a la torsión con sujeciones asimétricas

143

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Metodología Se aplica una carga transversal al patín del riel sujeto, a su vez, a un durmiente por el sistema de sujeción a ensayar. Se registra el giro del riel respecto al durmiente a medida que la carga va aumentando con una velocidad de carga v, hasta que el riel ha rotado 1,5º. El momento que causa la rotación de 1º se determina, entonces, a partir de la curva que representa la carga frente al desplazamiento angular. Una vez alcanzado un giro de 1,5º, se para la carga y se repite el ciclo de carga aplicando la misma desde el lado opuesto. El diagrama resultante del momento de rotación – desplazamiento angular presenta un aspecto similar al de la figura 5, con los parámetros del ensayo:

1. Desplazamiento angular 2. Carga transversal 3. Ciclo de carga inicial 4. Ciclo de carga de retorno

Figura 2- Diagrama Par aplicado – desplazamiento angular El ensayo se realiza tres veces con un intervalo de 3 minutos entre cada ensayo, no debiéndose ajustar en ningún momento la disposición del sistema de sujeción (con sujeciones asimétricas igual número de ensayos por cada una de las dos configuraciones). Resultados La Resistencia característica a la torsión del sistema de sujeción por carril se expresa por la fórmula: 3

M

M

i

1

3

Mi: Momento necesario para rotar el carril 1º con relación a un plano paralelo a la base del durmiente, calculado a partir de la carga (kNm).

144

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 5.3 ) Ensayo de fuerza de apriete Este ensayo consiste en determinar la fuerza de apriete del sistema de sujeción, midiendo la fuerza necesaria para separar el cupón de riel de la superficie donde se encuentra apoyado. La sujeción debe oponer una resistencia elástica a los movimientos relativos en sentido vertical: debe ser flexible frente a la deflexión del carril y rígida frente al levantamiento. Metodología El conjunto de la sujeción se dispone sobre una porción de durmiente, tal y como se muestra en la figura 13. Todo ello se suspende del carril y se disponen dos sensores de desplazamiento en el eje del durmiente, en la zona donde apoya el riel.

Figura 13 – Configuración del ensayo de fuerza de apriete i Se ajustan a cero los sensores de desplazamiento y se aplica una carga creciente P hasta que se produce la separación del riel del durmiente, dado que está suspendida de él a través del elemento muelle del sistema de sujeción. Se reduce la carga, hasta que se produzca el contacto nuevamente del riel con el durmiente. Se vuelve a cargar con una velocidad de carga v, obteniéndose la curva carga-desplazamiento. Cuando el sensor de desplazamientos pase por el cero, se obtiene la carga P0i .

Figura 2- Diagrama carga - desplazamiento Esta operación se realiza tres veces sobre el mismo conjunto

145

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Resultados La fuerza de apriete característica por riel se expresa por la fórmula: 3

P

i o

Po 

1

3

VI – 5.4 ) Ensayo de rigidez vertical a 80 KN Se aplica una carga vertical P en la línea del eje central de la cabeza del carril, perpendicular a su superficie de apoyo, y se mide la deformación que se produce en el elemento de apoyo. La rigidez vertical k es la relación entre carga y deformación que se obtiene. Para la caracterización del elemento de apoyo del carril bajo carga se le somete al ensayo de rigidez vertical a 80 kN.

Figura 13 – Configuración del ensayo de rigidez vertical

Parámetros del ensayo v: Velocidad de carga: 50  5 kN/min. d : Media de los cuatro desplazamientos para un elemento de apoyo. n : Número de elementos de apoyo Qmax : Máxima carga aplicada en un elementos de apoyo: 80  1 kN. Qres : Carga residual, de un elemento de apoyo: 5 kN.

Resultados Se carga tres veces y se obtiene el valor en la tercera determinación Rigidez vertical característica del elemento de apoyo: k=k3 k3: Rigidez vertical de la tercera determinación (kN/mm).

k

Qmax  Qres d n

Rigidez vertical (kN/mm).

146

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

VI – 5.5 ) Ensayo de atenuación de cargas de impacto Se aplica una carga de impacto dejando caer una masa sobre la cabeza del riel sujeto a un durmiente de hormigón. El efecto del impacto se mide como una deformación en el durmiente. La atenuación del impacto se determina comparando la tensión provocada utilizando una placa de referencia de bajo nivel de atenuación en la sujeción, y la placa a ensayarse, en la misma sujeción.

Figura 18 – Configuración del ensayo Parámetros del ensayo 1   si i [ i {1,2,3} ]: Atenuación en la zona superior del durmiente en cada a s  100 

 sr

ensayo (%).  si : Máxima deformación en la zona superior del durmiente en cada ensayo.  sr : Media de las máximas deformaciones en la zona superior del durmiente con el elemento de apoyo de referencia (estándar) en tres ensayos. 1  ii i [ i {1,2,3} ]: Atenuación en la zona inferior del durmiente en cada ai  100 

ir

ensayo (%). ii : Máxima deformación en la zona inferior del durmiente en cada ensayo. ir : Media de las máximas deformaciones en la zona inferior del durmiente con el elemento de apoyo de referencia (estándar) en tres ensayos. Los valores de deformación se obtienen de las gráficas de deformación frente al tiempo en las zonas galgadas. d: Altura de lanzamiento (m) m: Masa lanzada (Kg) Q: Carga de impacto: 100 kN Metodología Se miden las deformaciones sobre el durmiente debidas al impacto sobre la cabeza de un cupón de riel por caída libre de un determinado peso desde una determinada altura. El cupón se debe fijar con el sistema de sujeción a ensayar sobre un durmiente dispuesto, a su vez, sobre una bancada de balasto, alternativamente, de caucho, tal y como se muestra en la figura 18.

147

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

La atenuación de impactos de un determinado diseño y material de elemento de apoyo se mide a través del porcentaje de reducción de las deformaciones del durmiente en relación con el valor obtenido del mismo ensayo con un elemento de apoyo o placa de asiento estándar, de polietileno de alta densidad. Resultados La atenuación de impacto característica del elemento de apoyo se expresa por la formula: 3

a ai 

a a 2 i s

i i

a

i

1

3

[ i {1,2,3} ]: Atenuación del elemento de apoyo en cada ensayo (%).

VI – 5.6 ) Ensayo Dinámico de carga inclinada Este ensayo está desarrollado para la determinación del comportamiento a largo plazo de los sistemas de sujeción del riel mediante la aplicación de ciclos repetitivos de carga representativos de los producidos en la vía. El ensayo consiste en aplicar una carga cíclica de amplitud constante P hasta alcanzar 3x106 ciclos por medio de un actuador simple en la cabeza del riel. La carga, su posición y línea de aplicación se determinan en base a la rigidez vertical dinámica de la sujeción, en función de los radios de curvatura de la vía para la cual la sujeción se está ensayando. La sujeción se evalúa analizando los siguientes parámetros: el cambio en la fuerza de apriete, la resistencia al desplazamiento longitudinal de la vía, la rigidez vertical, estos 3 antes y después de la aplicación de la carga cíclica y Los desplazamientos del riel relativos al durmiente luego de la aplicación de la carga cíclica en los puntos indicados en la figura 10. finalmente una inspección visual de los componentes de la sujeción luego de los ensayos. Parámetros del ensayo f : Frecuencia de aplicación: 4 Hz R: Radio de la curva de la vía. (m) P = PV/cos : Carga máxima (kN). : Posicionamiento del aplicador, ángulo entre la línea de aplicación de carga y la normal al elemento de apoyo. x: Posición de la línea de aplicación de la carga bajo el centro de curvatura de la cabeza del carril en el extremo de medida de ancho: 15 1 mm. Deberá medirse el máximo desplazamiento relativo del riel al durmiente durante los tres últimos ciclos, en los seis puntos del cupón de riel señalados en la figura 10 Desplazamiento en la cabeza del riel dc < 1 mm Desplazamiento en el patín del riel dp < 0.5 mm.

148

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Figura 10 –Puntos de medida del desplazamiento en el ensayo de carga inclinada Los valores del ángulo  y la distancia x, de aplicación de la fuerza, se obtienen de tablas en función del tipo de sujeción que se esté ensayando.

VI – 5.7 ) Ensayo de resistencia a las condiciones ambientales adversas Este ensayo especifica un procedimiento para conocer los efectos de la exposición a condiciones medioambientales severas en los sistemas de sujeción, incidiendo sobre la corrosión de sus elementos metálicos, en tal sentido, debe exigirse a la sujeción la mayor durabilidad posible.. Se consideran como condiciones climáticas adversas: hielo, humedad, radiaciones ultravioletas, etc. Además, las fijaciones se ven sometidas a las formas de contaminación propias de cada lugar (niebla salina o cualquier elemento corrosivo).

149

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Para la comprobación de la resistencia de la sujeción frente a los efectos de condiciones atmosféricas extremas se somete al conjunto de la sujeción al ensayo de lluvia salina. Metodología El sistema de sujeción completo, constituido por un cupón de riel montado sobre un durmiente y fijado a través de la sujeción, se somete al rociado de una solución salina, durante un tiempo prefijado, tras el cual se desmontan los componentes y se vuelven a examinar. Se registran los efectos sobre la facilidad de desmontar y volver a montar la sujeción y su nuevo aspecto sobre cada uno de sus componentes. Se realiza esta operación tres veces sobre nuevos componentes. Resultados Previamente al montaje, se observan y registran, las condiciones iniciales de cada componente del sistema de sujeción. Tras cada ensayo hay que registrar cualquier fallo en el desmontaje o montaje del sistema con las herramientas habituales, además de la modificación de aspecto. VI – 5.8 ) Ensayo de resistencia eléctrica El sistema de sujeción debe proporcionar un aislamiento de la vía de forma que no se perturbe el funcionamiento normal de las instalaciones eléctricas y de señalización independientemente de las condiciones atmosféricas. Para la comprobación de las propiedades aislantes de la sujeción se efectúa el ensayo de resistencia eléctrica al conjunto del sistema. Se mide la resistencia eléctrica entre dos cupones de riel fijos al durmiente mediante la sujeción a ensayarse, mientras el conjunto completo de durmiente, sujeciones y cupones de riel, es humedecido mediante un rociado de agua. Se deberá aplicar un factor de corrección para la conductividad del agua.

150

TRANSPORTE FERROVIARIO

SUJECIONES DE VÍA

Metodología La resistencia eléctrica se mide entre dos cupones de riel, en perfecto estado, dispuestos sobre un durmiente aislado eléctricamente con todos los elementos del sistema de sujeción a ensayar, tal y como se muestra en la figura 11. Todo el conjunto se humedece mediante rociado de agua con pulverizadores, a una temperatura entre 10 y 20 grados y un caudal de 7±1 l/min, durante dos minutos. Se obtiene la gráfica de la resistencia eléctrica durante el tiempo que dura el rociado y durante un mínimo de diez minutos desde que finaliza el mismo. El ensayo se repite dos veces más. Si se usa la misma traviesa, se dejará transcurrir 24 horas o el tiempo necesario para que la superficie quede seca. Se debe realizar una corrección en función de la conductividad del agua utilizada para el ensayo. Resultados La resistencia eléctrica característica del sistema de sujeción. viene dada por la formula siguiente: 3

R

i 33

R33 

1

3

R33i: Resistencia eléctrica corregida para una conductividad del agua de 33 mS/m (  ) para i i cada ensayo: R33  Ka  Rmin i {1,2,3} i Rmin : Resistencia eléctrica mínima para cada ensayo(  )

151