ESTRUCTURA DE LA VÍA FÉRREA El sistema de ferrocarril convencional es un sistema de transporte terrestre en el que los
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ESTRUCTURA DE LA VÍA FÉRREA
El sistema de ferrocarril convencional es un sistema de transporte terrestre en el que los vehículos se apoyan sobre el camino de rodadura por intermedio de elementos rotativos metálicos. En lo que se refiere a la vía férrea, se tiene que ésta se compone de dos grandes elementos que son:
INFRAESTRUCTURA SUPERESTRUCTURA
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
CUNETA
TALUD DE CORTE
CARRILES TRAVIESAS
Superestructura
BALASTO CAPA ASFÁLTICA CUNETA
Infraestructura
PLATAFORMA
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
INFRAESTRUCTURA
Corte Estructura de asiento
Trinchera Media ladera
Terraplén INFRAESTRUCTURA Obras de fábrica
Puentes Túneles Viaductos Pontones Muros Drenaje
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
CORTE Es una explanación que se realiza cortando terreno natural con grandes pendientes para llevarlo a la pendiente de proyecto. Pueden ser en trincheras o media ladera.
MEDIA
LADERA
TRINCHERA
MEDIA LADERA Se dice cuando en el corte queda de un lado del mismo, un talud y del otro una depresión. TRINCHERA Es un corte en el que la explanación queda entre dos taludes originado por el movimiento de tierras.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
TERRAPLÉN Es un proceso de explanación que se realiza construyendo una plataforma de determinada altura mediante el relleno y la compactación de capas sucesivas hasta llegar al nivel de la cota predefinida en el proyecto.
TERRAPLEN
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
PARTES DE UN TERRAPLÉN El Cimiento o Base: Parte del terraplén situada por debajo de la superficie original del terreno • Núcleo: Es la parte del relleno comprendida entre el cimiento y la corona. • Corona: Es la capa de terminación del terraplén, en la que se asentará el pavimento, por lo que estará sometida a grandes esfuerzos. • Espaldón: Es la parte exterior del relleno tipo terraplén que, ocasionalmente formará parte de los taludes del mismo.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
TERRAPLÉN
Construcción Las tareas necesarias para la ejecución de terraplenes, con maquinaria de elevado rendimiento, son los siguientes: •Preparación de la superficie de asiento: Que comprende la retirada del terreno vegetal y a veces la ejecución de una capa que separe el terraplén artificial con el terreno natural: capas drenantes, geotextiles...
•Extensión, desecación o humectación de las tongadas •Compactación de cada tongada •Refinado de los taludes y coronación
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
TERRAPLÉN Aspectos a Tener en Cuenta 1. Cuando se realiza el estaquillado de pie de cada tongada, debe realizar el extendido cubriéndola para tener un borde bien compactado. 2. Cuidar en zonas de poca capacidad portante de comenzar el vertido de capas con el espesor suficiente para poder soportar las cargas de los equipos. 3. Los rodillos vibratorios se usan con material granular y los de impacto en materiales más arcillosos. 4. Cuando se efectúa la compactación, evitar el tráfico sobre las capas en ejecución, si es necesario el paso, debe distribuirse el tráfico para que las huellas de las rodadas no se concentren en el mismo lugar. 5. Durante épocas de lluvias, finalizar la jornada habiendo extendido la tongada, compactándola y permitiendo que se escurran las aguas. Si las lluvias son muy fuertes, interrumpir los trabajos sobre terraplén compactado, y no permitir el tráfico hasta que esté seco.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
PUENTES Son estructuras de gran envergadura que permiten el paso sobre grandes cauces de agua (ríos, lagos, entre otros).
VIADUCTOS Son estructuras de gran envergadura que pueden ser de concreto o metálicos en su plataforma, que permiten el paso en desnivel (elevación) a través de otras vías, pasos de agua y terreno natural.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
VIADUCTO 4-1 TRAMO CCS- CUA
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
VIADUCTO FUERTE TIUNA
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
VIADUCTO PUERTO CABELLO – LA ENCRUCIJADA
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
ESTRUCTURA DE LOS VIADUCTOS
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
TÚNELES
Son excavaciones longitudinales de gran magnitud realizadas con maquinaria especial (Topas) a través de grandes cuerpos de tierra como montañas, colinas o pequeños cerros.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
TÚNELES
Portal Norte Túnel Sabaneta
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
PONTONES Constituyen una forma de drenar transversalmente a la vía medianos cauces de agua (drenajes naturales de cerros, riachuelos eventuales y otros), en su mayoría son de concreto.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
MUROS Pueden ser de contención o portantes, su principio es el mismo salvo que en los portantes se diseñan para soportar cargas verticales adicionales. Pueden ser de tierra (presas), de piedra (gaviones, piedra bruta) o de concreto, ya sea armado o proyectado.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
DRENAJES Los hay longitudinales, transversales y varios, como su nombre lo indica su función es drenar las aguas provenientes tanto de corrientes fijas como de lluvia. En el tramo se pueden encontrar varios de ellos entre los que se pueden mencionar están los longitudinales como las cunetas de concreto, los brocales, los canales trapezoidales y canales de diferente sección, los transversales como las alcantarillas, sumideros, cajones de paso y otros. Entre los llamados varios están todos los drenajes adyacentes al tramo como obras de concreto para canalización de quebradas, canales rectangulares y de forma variada, torrenteras entre otros.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
DRENAJE TRANSVERSAL ALCANTARILLAS TIPO SECCIONAL Como su nombre lo indica se forman a base de placas corrugadas, perforadas y roladas, atornilladas entre si, con tomillos de alta resistencia, en juntas transversales y longitudinales.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
SECCION CIRCULAR Las alcantarillas seccionales circulares ofrecen diámetros variables que se adaptan perfectamente a los requerimientos de diversas obras. Los diámetros varían desde 1.52 metros hasta 7.93 metros en calibres 12, 10, 8, 7, 5, 3, 1 y 5/16, y están formadas con placas de 2.44, 3.05 y 3.66 metros ( 8', 10' y 12' ) de largo. En la corrugación 6" x 2". Y en la corrugación 200 x 55 mm. 2.00 y 3.00 metros. de largo lo que facilita su manejo.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Seccional Abovedadas Este tipo de alcantarillas están diseñadas para eliminar el problema de terraplenes bajos y para condiciones en las que se requiera una descarga libre y rápida de caudales. Su altura reducida es lo que permite instalarla en terraplenes bajos y dado que tiene un mayor ancho se aprovecha al máximo el área hidráulica.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Seccional Arco Seccional El arco seccional es una estructura semi-circular, formada por placas de acero corrugado, unidas entre sí por medio de tornillos y apoyadas sobre bases generalmente de concreto. Existe una gran variedad de aplicaciones en donde podemos utilizar los arcos seccionales. • Alcantarillas grandes y entubamientos de arroyos. • Sustitución de puentes pequeños. • Conductos cloacales. • Revestimiento o extensión de alcantarillas o puentes existentes. El último punto se aplica cuando un puente o alcantarilla de concreto presenta peligro de falla, se arma un arco seccional bajo la estructura original y se le inyecta concreto entre las dos, quedando así reforzada y como una estructura combinada de acero-concreto, con el arco seccional integrado a la misma.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Arco Seccional
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Peras Son utilizadas en donde se requiere el paso de personas o ganado, en cruce de carreteras de gran movimiento y para bandas en túneles de minas.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Superclaros
Su nombre se debe básicamente a la magnitud del claro que cubren, el cual es de hasta 12 metros. En los estudios realizados para diseñar éstas estructuras, se observó que era necesario el uso de elementos especiales para que éstas resultaran económicas. A estos elementos se les llama "Ángulos de Refuerzo", gracias a los cuales se pueden cubrir mayores claros sin necesidad de incrementar el calibre de la estructura.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
SUPERCLAROS
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
MANTENIMIENTO SE
DEBE VERIFICAR: CAPACIDAD HIDRAULICAS DE LA TUBERIA POSIBLE PROBLEMA DE EROSION POSIBLES PROBLEMAS DE SEDIMENTACION INFILTRACION DE AGUAS, ARRIBA Y ABAJO
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Sumideros Ubicación : Para determinar la perfecta ubicación: Ubicar los sumideros en puntos bajos y depresiones En lugares donde se produzca la pendiente longitudinales Ubicar justo antes de puentes y terraplenes
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Tipos de sumideros:
Tipos de Sumideros
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Los Cajones
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Drenajes Adyacentes
Son aquellos que están situados a un lado de la estructura -Canalización de quebradas. -Canales rectangulares y de forma variadas. -Torrenteras.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Canalización de Quebradas Cuando hablamos de un sitio en especifico que es atravesado por varias quebradas haciéndolo rico en afluentes hídricos, al mismo tiempo sabemos que por el mal uso que se le da a las basuras y escombros, este se convierte en un sitio vulnerable a las inundaciones sobre todo en las partes bajas, es por ello que deben adelantarse trabajos de canalización para evitar esta clase de percances.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Canales La sección en un canal tiene dos características básicas: Forma y Tamaño. Estas características determinan el Área Superficial del canal y las variables que se desprenden de este concepto. Algunas de estas variables son: Profundidad, Perímetro de mojado, Radio hidráulico y Talud.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Canales Rectangulares
Área (en metros cuadrados)
Ancho Superficial (en metros) Profundidad metros)
Hidráulica
(en
Perímetro Mojado (en metros) Radio Hidráulico COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Canal Triangular Área (en metros cuadrados) Ancho Superficial (en metros)
Profundidad Hidráulica (en metros)
Perímetro Mojado (en metros)
Radio Hidráulico
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Canal Trapecial Área (en metros cuadrados)
Ancho Superficial (en metros)
Profundidad Hidráulica (en metros) Radio Hidráulico Perímetro Mojado (en metros)
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Canal Circular Área (en metros cuadrados)
Ancho Superficial (en metros)
Profundidad metros)
Hidráulica
(en
Perímetro Mojado (en metros)
Radio Hidráulico
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Canal Parabólico Área (en metros cuadrados)
Ancho Superficial (en metros)
Profundidad metros)
Hidráulica
(en
Perímetro Mojado (en metros)
Radio Hidráulico
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Torrenteras Cauce de un torrente o parte del terreno por donde circula.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
CAPA ASFÁLTICA Es la capa que soporta y reparte las cargas transmitidas por la capa de balasto, se constituye de materiales provenientes de Cantera o río como arena, grava fina o materiales productos de la trituración del balasto mezclados, también puede estar formado por mezcla asfáltica tipo II ó III mezclada en caliente o en frío. Funciones • Proteger la parte superior de la plataforma impidiendo la erosión por ataque directo del agua. • Permitir un drenaje rápido, en el tramo se adoptó manejar una pendiente no mayor al 2%. • Repartir las cargas a la plataforma, recibidas de la capa de balasto. • Impedir el ascenso de las arcillas presentes en las plataformas.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
SUPERESTRUCTURA BALASTO El balasto es la capa de piedra partida que se tiende sobre la explanación o plataforma y sirve de asiento a los durmientes. Es el elemento situado entre las traviesas y la capa asfáltica. La forma característica de este elemento es de bordes angulosos y no redondeados, con el fin de oponerse a los desplazamientos de la vía.
30 cm
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
CONDICIONES DEL BALASTO La capa de balasto, debe ser de suficiente espesor para que reparta las presiones sobre una base más ancha, según las cargas que los durmientes reciban. Esta altura del balasto, esta relacionada con la velocidad, peso y número de los trenes, también con la naturaleza del terreno y con el clima del país. Deben ser las piedras de arista viva, pues los cantos rodados no sujetan tanto los durmientes. No deben ser las piedras muy pequeñas, porque entre ellas quedaría poco espacio para el drenaje y además, se perderían y desgastarían más fácilmente; ni ser muy grandes, pues se reduciría aristas al apoyo del durmiente y se dificultaría el bateado. Las piedras deben ser de roca dura, que se oponga a quebraduras y desgastes: pórfido, basalto, cuarcita, caliza y granito.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
BALASTO Objetivo • Amortiguar las acciones que ejercen los vehículos sobre la vía. • Reparte uniformemente las cargas. • Impide el desplazamiento de la vía. • Facilita la evacuación de aguas. • Protege los suelos de la plataforma. • Permite la recuperación geométrica de la vía.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
PROPIEDADES DEL BALASTO
Propiedad
Valores
Disgregabilidad a lo sulfatos, pérdida de peso en %
= 600Kg/cm2
Porcentaje de partículas planas o alongadas
2 Ton
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Las almohadillas elásticas para rieles son usadas para los clips de sujeción de rieles para la prevención y amortiguación del impacto, para aumentar la fricción y reducir la vibración.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
CARRILES Es el elemento fundamental de la estructura de la vía y actúa como calzada, dispositivo guía y elemento conductor de corriente eléctrica. Perfil del riel utilizado en construcciones, es del tipo Vignole (Perfil de patín plano), el cual consta de tres partes fundamentales. Cabeza Alma Patín
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
CARRILES CABEZA: Parte destinada a entrar en contacto con las ruedas y pestañas. Su ancho debe permanecer siempre entre 65 y 72 mm. El lado que está en contacto con la pestaña de la rueda se denomina cara activa.
ALMA: Esta ideada para transmitir los esfuerzos de la cabeza al patín. Por eso, el espesor es su característica fundamental. Normalmente los espesores varían de 15 a 17 mm. PATIN: Su objetivo es transmitir los esfuerzos a las traviesas además de dar una resistencia adecuada al vuelco. Normalmente la relación altura del riel y ancho del patín está entre 1.1 y 1.2.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
CARRILES (Funciones)
• Resistir directamente las tensiones que recibe el material rodante y transmitirlas a los elementos que componen la vía. • Guiar las ruedas en su movimiento • Servir de conductor de corriente eléctrica precisa para la señalización y la tracción en líneas electrificadas.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
Características de los Carriles La superficie de rodadura del carril debe ser lisa, aunque debe existir rugosidad para garantizar la adherencia de la rueda al carril. La deformación bajo carga tiene que ser de tal naturaleza que sus características geométricas se encuentren dentro del intervalo que limita una calzada de buena calidad. Robustez del carril, el peso del mismo garantiza una seguridad al material rodante de grandes cargas y elevadas velocidades. Elasticidad para actuar frente a acciones dinámicas que existen entre el vehículo y la vía.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
METODOLOGÍA DE INSTALACIÓN Barra larga soldada Anteriormente la vía era conformada por barras unidas a través de juntas mecánicas (eclisas). En el tramo Caracas-Cúa se conforma la vía a través de barras elementales de 24 m, soldadas entre sí con soldaduras aluminotérmicas. Proceso de soldadura aluminotérmica
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
METODOLOGÍA DE INSTALACIÓN El transporte y la manipulación de carriles tiende a ser difícil a causa del peso de estas piezas y su longitud ya que es peligroso por el simple hecho de inducir deformaciones plásticas que puedan inutilizar el trabajo de estos elementos en la vía.
Proceso de Soldadura Aluminotérmica Es el proceso de unión por el cual se forma la barra larga. La soldadura aluminotérmica es suministrada por parte de RAILTECH. Pasos Esenciales • Separación deseada entre carriles • Alineación vertical y horizontal de los carriles • Confección y colocación del molde • Precalentamiento • Colada • Proceso final
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
CONTROL GEOMÉTRICO A través de una inspección visual y con el equipo de medición de vía se realiza el control geométrico de la vía y allí se observa los defectos ondulatorios, desgaste de la cara activa del carril, desgaste de la superficie del carril, patinazos, entre otros. Luego que se le hace este control geométrico visual y mecánico se continúa con la corrección de los defectos con los equipos: amoladora de carril ondulatoria y devastadora de superficie. CONTROL ULTRASÓNICO Permite descubrir el origen de los defectos, si los hubiese. Se coloca sobre el carril un líquido que permite que halla un mejor deslizamiento de los cristales de onda sónica, de diferentes ángulos.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
LÍQUIDOS PENETRANTES Se utiliza para determinar si existen defectos en la composición física del carril (fisuras), estos líquidos se aplican de la siguiente forma: un primer líquido para la limpieza del carril, luego el líquido que va a penetrar en la fisura (en caso de que existan), seguidamente se limpia la superficie y se aplica el último líquido que es el va a revelar la existencia fisuras. De aparecer, este color rojo es indicativo de que existen fisuras.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
NEUTRALIZACIÓN DE TENSIONES Por efecto de las variaciones de temperatura en horas distintas de un mismo día, se producen esfuerzos de compresión y tracción que son diferentes en cada tramo de la BLS, que producen deformaciones tanto en planta como en alzada. Por esto se deben igualar la temperatura del carril dentro de unos límites fijados por la región donde se instala. Se recomienda que esta temperatura de fijación en el montaje sea menor que la de neutralización. La finalidad es lograr que la temperatura de fijación de los carriles sea igual o muy parecida a lo largo de toda la BLS soldada.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
NEUTRALIZACIÓN DE TENSIONES, tipos
La neutralización de tensiones puede hacerse por calentamiento solar de los carriles, este se ejecuta de manera natural y lo que se trata de evitar que sea entorpecida por rozamientos y conseguir que la temperatura en toda la barra sea la misma. Liberación por tracción, este procedimiento se basa en la aplicación de tensores hidráulicos fijados en uno de sus extremos y debe estar suficientemente fijo en el otro extremo.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
APARATOS DE VÍA La vía es un elemento unidireccional, pero a su vez presenta diversos inconvenientes desde el punto de explotación, ya que en condiciones normales se presenta la necesidad de realizar cruces, alcances, apartado del material, de esta circunstancia surge la necesidad del aparato de vía, la función de este dispositivo es asegurar la continuidad de la vía para un trayecto o ruta seleccionado entre varios, divergentes o secantes.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
APARATOS DE VÍA, clasificación
Existen diversas clases de aparatos de vía, pero estas se pueden reducir en desvíos y travesías. • Los desvíos permiten el paso de una vía a otra, cuyos ejes son tangentes. Su estructura es: cambios, carril de unión y cruzamientos sencillos. • Las travesías permiten también el paso de una vía a otra, pero los ejes se cortan. Su estructura es: cruzamientos sencillos, carriles de unión, cruzamiento doble, carriles de unión y cruzamientos sencillos
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales
Zona Cruzamiento
Zona Carriles Zona de Cambio de unión
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales Zona de Cambio: Es la zona de un aparato de vía donde se selecciona la vía por la cual se va a circular. Pueden ser de accionamiento manual o electromecánico. 6
Elementos principales: 1 2 3 4 5 6 7
Contragujas Agujas Dispositivo de anclaje Almohadilla de talón Cojinete de resbalamiento Tirantes Placas especiales
5
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
1 2
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales Se denomina contraaguja o contrarriel de aguja al riel contra el cual se adosa la aguja de un cruzamiento o cambio de vía. Está formada por un riel de perfil normal al cual se le perfora en el alma una serie de orificios para afirmar las sillas de cambio, los talones de las agujas, los tirantes, etc. También tienen una especial importancia al soportar cargas laterales al paso del tren, tanto cuando la aguja está acoplada como cuando no lo está, por tener el patín recortado, y su estabilidad reducida, pudiendo producirse el vuelco del riel con más facilidad.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales Zona de Carriles de Unión: Se compone de cupones de carril que destinados a unir la zona de cambio y de cruzamiento
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
APARATOS DE VÍA, partes fundamentales Zona de Cruzamiento: Es la zona de un aparato de vía se hace efectivo el cruce de una vía a otra. Muchas de las inspecciones de seguridad van orientadas a esta zona y a la zona de cambio. Elementos principales: 3
1 Patas de liebre 2 Corazón 3 Contracarriles
2
1
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
APARATOS DE VÍA, Partes Fundamentales Patas de liebre : zona del cruzamiento en que se apoyan los extremos de las llantas de las ruedas del tren al llegar a la zona de la laguna. Sus extremos son abiertos, con el fin de evitar choques con las pestañas de las ruedas. Contracarriles : sirven de guía a las ruedas exteriores al cruzamiento cuando las otras ruedas pasan por la laguna. Tienen una longitud entre 3 y 5 metros y su altura es de 20 mm, ligeramente superior a la de las vías. Sus extremos son abiertos, con el fin de evitar choques con las pestañas de las ruedas. Corazón : es el punto de intersección de los dos carriles.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
APARATOS DE DILATACIÓN Son dispositivos que absorben los movimientos de las zonas de respiración en la barra larga soldada. Estos movimientos son causados por la variación de temperatura en el ambiente y su función es absorber total o parcialmente la dilatación del carril, manteniendo la continuidad del camino de rodadura.
COMPONENTES DE LA VÍA FÉRREA
GEOMETRÍA EN PLANTA Se define la geometría en planta de la vía en un plano horizontal. través de la geometría en planta es posible realizar el trazado de la vía. Elementos de la vía en planta:
Recta
• Rectas • Curvas de transición • Curvas circulares
Transición
Circular Recta
Transición
GEOMETRÍA DE LA VÍA
A
GEOMETRÍA EN PLANTA Ancho de vía: Es la mínima distancia entre las caras activas de las cabezas de los carriles, a 15 mm. por debajo del plano de rodadura. 1435 mm
Anchos de vías estándares 600 mm
762 mm
914mm
1000mm
1067mm
1365mm
1520mm
1524 mm
1600 mm
1668mm
1676 mm
1435mm
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA Peralte: es la diferencia de cota entre el carril derecho e izquierdo, es utilizado en la vía para contrarrestar la fuerza centrífuga producida por la trayectoria circular.
h
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA Flecha: es la distancia medida al punto medio de una cuerda entre la cuerda y la curva.
M punto medio de la cuerda
GEOMETRÍA DE LA VÍA
FLECHA
GEOMETRÍA EN PLANTA Alabeo: Se llama así a la distancia del punto de superficie de rodadura del carril de una vía, donde debía apoyar la cuarta rueda de un vehículo, al plano determinado por los tres puntos de apoyo de las otras ruedas en los carriles. En la práctica se determina por la diferencia de los peraltes de dos secciones de la vía, separadas una distancia determinada.
ALABEO
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA • Rectas: son curvas con radio infinito y tienen un peralte teórico nulo. • Curvas circulares: son curvas de radio y peralte constante. • Curvas de transición: Las curvas de transición con curvas concebidas para la unión de rectas y curvas circulares. Estas son curvas de radio decreciente, desde radio infinito (recta) hasta un radio mínimo (curva circular). Son curvas de peralte creciente, desde peralte mínimo h=0 (para rectas) hasta peralte máximo en curva circular. Las curvas de transición pueden ser de varios tipos, entre ellos: curva parabólica cúbica, clotoide, entre otras. En el tramo Caracas-Cúa se construyó con curvas de transición “Parábola cúbica” cuya ecuación: y
x3 6 LR
GEOMETRÍA DE LA VÍA
GEOMETRÍA EN PLANTA, puntos singulares • RT: punto de final de recta e inicio de transición. • TC: punto de final de transición e inicio de curva circular. • CT: punto de final de circular e inicio de curva de transición. • TR: punto final de transición e inicio de recta. Recta
TR
CT
TC RT
Recta
GEOMETRÍA DE LA VÍA
Transición
Transición
Circular
GEOMETRÍA EN ALZADO Se define la geometría en alzado de la según la variación de cota de la vía. Elementos de la vía en planta: • Rampas • Pendientes • Curvas de acuerdo o curvas verticales
Rampa
GEOMETRÍA DE LA VÍA
Pendiente
GEOMETRÍA EN ALZADO
Curvas de acuerdo o curvas verticales: son curvas utilizadas para empalmar tramos de pendientes diferentes.
β α
GEOMETRÍA DE LA VÍA
VERIFICACIÓN DE PARÁMETROS GEOMETRICOS Para la recepción de la vía es necesario realizar sondeos durante todo el proceso de construcción de la misma, de manera de ir obteniendo índices o parámetros de calidad que definan el estado de la vía. Estos sondeos se realizan tomando una muestra representada por un hectómetro por cada kilómetro de vía.
Parámetros principales a medir: • • • • • •
Ancho de vía. Peralte. Flecha. Alabeo. Control geométrico de soldadura aluminotérmicas. Posición de la vía con respecto a los puntos de replanteo.
RECEPCIÓN DE LA VÍA DESPUÉS DE SU CONSTRUCCIÓN
INSPECCIÓN VISUAL La inspección visual se realiza a través de recorridos a pie utilizando ciertos implementos tal como una cámara digital para ir fotografiando anomalías en la vía. Parámetros principales a observar: • • • • • • •
Estado Estado Estado Estado Estado Estado Estado
de las traviesas. de los carriles. del balasto. de las sujeciones. de las soldaduras aluminotérmicas. de las juntas aislantes. de la infraestructura (túneles, viaductos, terraplenes, etc).
RECEPCIÓN DE LA VÍA DESPUÉS DE SU CONSTRUCCIÓN
INTERACCIÓN RUEDA-CARRIL Se refiere al contacto que se establece entre las ruedas de los vehículos (EMU´s, locomotoras, etc) y los carriles a nivel de la superficie de rodadura y la cara activa del carril, para cumplir dos funciones la de sustentación de las cargas y la conducción o guiado de las mismas.
MECÁNICA FERROVIARIA
CARACTERÍSTICAS DE LA VÍA a.- Su Flexibilidad:
Derivado del hecho de que los vehículos, que por ella circulan son pesados y rígidos. Peso del EMU Tara (P0) Ton
P1 Ton
P2 Ton
P3 Ton
RC
42
6.72
12.6
15.61
M
49
7.28
13.51
16.66
Total
182
210
234.22
246.54
MECÁNICA FERROVIARIA
b.- La Continuidad Geométrica: En planta y en alzada.
MECÁNICA FERROVIARIA
c.- La robustez: Imprescindible para adsorber y transmitir las elevadas cargas por eje del material. Peso del Carril
60 Kg por metro lineal
Peso de las traviesas
315 Kg
Espesor de Balasto
Entre 30 a 48 cm
MECÁNICA FERROVIARIA
d.- La inclinación del carril: Inclinación 1/20 hacia el interior
MECÁNICA FERROVIARIA
CARACTERÍSTICAS MIXTAS a.- Juego de la vía: Se define como la diferencia que en una alineación recta existe entre el ancho de la vía (1435 mm) y la distancia comprendida entre el interior de las ruedas.
D
1435 mm
MECÁNICA FERROVIARIA
b.- Sobreancho: Se establecen en las curvas y depende del radio de curvatura.
Radios de Curvaturas (mts)
Sobreanchos (mm)
250< R< 300
5
200< R < 250
10
150< R < 200
15
R < 150
20
MECÁNICA FERROVIARIA
GRACIAS POR SU ATENCIÓN