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• Luis Eduardo Castro Morales

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CONSTRUCCIÓN EN ARQUITECTURA E INGENIERÍA

INFRAESTRUCTURA VIAL 2

EVALUACIÓN DISTANCIA Presentado por: LUIS EDUARDO CASTRO MORALES C.C. 73.134.885 [email protected] Docente: WILSON ARIAS ROJAS CAU – BARRANQUILLA COLOMBIA 21/10/2019

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Tabla de contenido INTRODUCCIÓN....................................................................................................................................3 OBJETIVOS GENERALES....................................................................................................................4 ACTIVIDADES A DESARROLLAR...................................................................................................5 DESARROLLOS DE ACTIVIDADES.................................................................................................8 BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................................34

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INTRODUCCIÓN El crecimiento económico del país, en todos sus aspectos, nos trae como consecuencia colateral positiva el crecimiento en el sector de la construcción, no solo en lo que se refiere a la edificación de casas, edificios, etc. Si no también la construcción de túneles, carreteras, infraestructura fluvial y demás. Las técnicas para el diseño de túneles o infraestructuras viales han evolucionado profundamente en los últimos años para adaptarlas al progreso del vehículo, se piensa que, en un futuro muy próximo, la infraestructura vial actual de primera clase.

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OBJETIVOS GENERALES Adquirir todos los conocimientos en infraestructura vial, aprender sobre los diferentes sistemas constructivos, como es la construcción de túneles de transporte, la construcción de túneles ferroviarios y otros. Tener todos los conocimientos de las normativas de construcción vigentes en la construcción de túneles en Colombia. Conocer la importancia de la infraestructura vial para el desarrollo económico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

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Adquirir los conocimientos de casos prácticos en los procesos constructivos de sistemas

ferroviarios y túneles.

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Distinguir las características y diferencias entre los distintos sistemas en la construcción de

túneles.

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Conocer la terminología y los conceptos de la infraestructura vial, relevantes para la

realización de diferentes estudios y análisis de la demanda y la oferta en la construcción de túneles.

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Identificar los entes estatales que reglamentan y administran la infraestructura vial en

Colombia, así como las normatividades aplicables.

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ACTIVIDADES A DESARROLLAR TEMA 1 1.1 Definición de terminología técnica referente a proyectos de infraestructura, particularmente sistemas ferroviarios y túneles. EN SISTEMAS TUNELIZADOS Pendiente mínima de un túnel. Coeficiente de suavización. Secciones caedizas. Mantos plegados. Rocas plásticas, pulverulentas y peñascosas. Baúl de tres centros. Nicho y cámara. Pernos de anclaje de bóveda superior. EN SISTEMAS FERROVIARIOS Enclave ferroviario. Conjunto de soporte. Conjunto de atirantado. Aislador de atirantado. Hilo sustentador (sustentación de modelo matemático). Zona de peligro eléctrico. Zona de peligro físico.

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TEMA 2 En zonas de alta sismicidad que precauciones deben considerarse, con el objeto de mitigar los efectos que producen las ondas sísmicas P y S, ocasionadas en un evento de perturbación de base. Describir suficientemente. Anexar esquemas de bóvedas de disipación de energía. TEMA 3 Una técnica muy empleada en uso de buenas prácticas en fabricación de galerías y bóvedas de túneles, es la colocación de pernos de anclaje: relacione cuatro tipos de pernos, detallando su eficiencia mecánica, instalación y mantenimiento. Adicionalmente identifique que desventajas considera el estudiante en la implementación de estas técnicas; se debe soportar muy sólidamente estas argumentaciones. Agregue esquemas detallados. TEMA 4 a) Comente detalladamente que son obras de fábrica para salvar obstáculos naturales de terreno, ilustre ampliamente y cite ejemplos de la utilización de estos sistemas; adicionalmente definir e ilustrar en forma amplia y suficiente: trazado en planta, trazado en alzado o perfil longitudinal, perfiles transversales de sistemas ferroviarios. Aportar esquemas de implementación. En este punto se debe investigar con profundidad para posterior ponencia. b) Presentar muy detalladamente como se compone la superestructura de un sistema ferroviario; anexar esquemas completos de procesos constructivos. Explicar contundentemente. c) Relacionar suficientemente los diferentes aparatos de vía utilizados en ferrocarriles, se deben entregar esquemas indicativos en forma detallada; argumentar como es su funcionamiento. d) Que es la metodología de cambio de agujas, como se utiliza, que beneficios aporta. Esquematizar y detallar ampliamente. TEMA 5 Un sistema ferroviario requiere la proyección, análisis e implementación de enclaves ferroviarios. Se debe detallar, en forma completas lo siguientes componentes: a) Estación. b) Apartadero. 6

c) Apeadero d) Cargadero e) Terminales de mercancía. 5.1 Definir claramente que es el material rodante; suministre ilustraciones y explique profundamente. 5.2 Definir claramente que es material remolcado, sustentar suficientemente, anexar ilustraciones al respecto. 5.3 Proponer un plan de contingencia general ante eventualidades imprevistas y posibles incertidumbres de obra, en construcción de sistemas ferroviarios.

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DESARROLLOS DE ACTIVIDADES TEMA 1 EN SISTEMAS TUNELIZADOS Pendiente mínima de un túnel: La magnitud de pendiente mínima en los túneles, se determina por la necesidad de que el agua corra por gravedad y ella no debe ser menor de tres por mil. Como exclusión, en los límites de sectores divisorios del perfil, se permite pendientes de dos por mil. También como exclusión, se permite la instalación de plataformas horizontales divisorias con longitud no mayor a 400 m.

Tabla 1 Pendientes Para Túneles Viales de Carreteras en Colombia

Coeficiente de suavización: El coeficiente de suavización de la pendiente se toma en cuenta la resistencia aérea complementaria al desplazamiento del tren en el túnel, así como la disminución de la adherencia de las ruedas motoras del tren con los rieles, debido a la elevada humedad. Secciones caedizas: Las secciones y el contorno interior del revestimiento, para los túneles de transporte, se determina fundamentalmente por las dimensiones de la construcción. Para los túneles de transporte férreo y automotriz, generalmente existen normas establecidas. Las secciones de los túneles, se establecen de acuerdo con las dimensiones del tipo de transporte, tipo de vía, y espaciamientos establecidos por las reglas de Técnicas de Seguridad. Los revestimientos de los túneles, que se construyen en forma cerrada, tienen perfil curvilíneo suave. El contorno interior del revestimiento, de los túneles para transporte férreo de una vía, para tramos rectos, está inscrito dentro de las dimensiones del túnel, y constituye una curva en forma de herraje, construida de 3 o 5 centros. El perfil interior de un revestimiento, para túneles de doble vía, tiene la forma de baúl de 3 centros, dispuestos bastante cercanos, para poder unirlos a ellos en un solo centro. En estos casos, el contorno se puede dibujar con un solo circulo, limitando interiormente un espacio que resulta en exceso. 8

Rocas plásticas, pulverulentas y peñascosas: Son rocas sedimentarias. Se forman por recortes o fragmentos de otras piedras, en conjunto con determinados agentes mineralógicos presentes en el ambiente. Tienen gran relevancia en los estudios geológicos y han sido ampliamente aprovechadas por el hombre, debido a su potencialidad de uso en el área industrial. También son conocidas como detríticas. La palabra clástica suele utilizarse en geología para hacer referencia a los diversos métodos sedimentarios. Con esta expresión se hace alusión a las rocas sedimentarias y a todas las partículas que participan en el transporte de sedimentaciones. Las rocas clásticas se pueden formar en zonas donde la corteza terrestre ha sufrido modificaciones como micro brecha, harina de falla, gneis milonitico, milonita y blastomilonita. Además, pueden originarse y evolucionar en ambientes ígneos como aglomerado volcánico, chonita, brecha volcánica y toba. Por las propiedades físico-mecánicas las rocas se dividen en: plásticas, pulverulentas (con humedad natural o saturada) y resistentes (peñascosas). Las rocas plásticas y pulverulentas se estudian dentro de mecánica de suelos. Los túneles en la mayoría de los casos, solo se franquean (se excavan) en rocas peñascosas. El medio peñascoso, es el mejor para excavar galerías subterráneas, y por esto sus propiedades (resistencia, dureza, fractura miento, laminosidad, porosidad, permeabilidad, y solubilidad) se las estudia y analiza detalladamente. Mantos plegados: En Geomorfología se llama relieve plegado a aquel cuya disposición de los sedimentos que están dispuestos en pliegues. Su relieve responde a una estructura plegada. Se distinguen tres tipos: las formas jurásicas, que pueden ser directas o invertidas, ligadas a pliegues autóctonos; las formas alpinas ligadas a los mantos de corrimiento y los pliegues alóctonos; y las formas apalachenses. Baúl de tres centros: Se compone de una bóveda que es un semicírculo con radio B que tiene la misma dimensión en la mitad de la sección rectangular que compone la sección y centro en 0. En la sección inferior el túnel tiene una dimensión total 2B. Nicho y cámara: Este aditamento es especial para cuando hay personas que se encuentran en los túneles, puedan esconderse, cuando los trenes pasan, en el revestimiento se construyen ahondamientos especiales que se denominan nichos. Los ahondamientos de grandes dimensiones se llaman cámaras y sirven de bodegas y oficinas para guardar los inventarios, materiales e instrumentos.

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Pernos de anclaje: Un tipo altamente efectivo de sostenimiento temporal o definitivo para las galerías subterráneas constituyen los pernos de anclaje. Los pernos de anclaje elevan la capacidad de carga de las rocas; las rocas empernadas elevan su cohesión, o sea, que incrementan la estabilidad y resistencia a los esfuerzos existentes. En la actualidad se emplea una gran variedad de materiales para la construcción de pernos de anclaje: madera, metal, hormigón armado, polímeros, silicatos, masa de fibra de vidrio, etc. En nuestro país se emplea pernos de metal, hormigón armado y polímetros. Si inmediatamente después de excavar la galería, la capa de roca del techo se sujeta con pernos de anclaje fijados al techo fundamental sólido, entonces se puede lograr eliminar la deformación en las rocas o disminuirla bruscamente, puesto que los apoyos intermedios (pernos) incrementan el número de bóvedas de desplome y disminuye las dimensiones de éstas. Cuando el número de apoyos es grande, la zona de desplome se transforma prácticamente en una viga plana con apoyos en las paredes de las galerías. EN SISTEMAS FERROVIARIOS Enclave ferroviario: Constituyen en este apartado las instalaciones necesarias para el funcionamiento del ferrocarril en todas sus facetas y que según el nivel de prestaciones va recibir una u otra denominación (estaciones, apeaderos, intercambiadores de ancho, etc.) Conjunto de soporte: Conjunto de soporte: Postes: Soportes metálicos o de hormigón verticales sobre los que se realiza el montaje de los equipos. Ménsula: Soporte metálico unido al poste, encargado de sostener la catenaria. Tirante: Elemento de unión poste-ménsula que favorece el comportamiento mecánico del sistema. Aislador de suspensión: Pieza de porcelana o vidrio que sirve de aislante eléctrico. Conjunto de atirantado: Hilo de contacto o catenaria: Cable del que toma la corriente el pantógrafo.

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Brazo de atirantado: Nexo de unión entre el hilo de contacto y el soporte, que permite el zigzagueo de la catenaria, a fin de aprovechar toda la longitud de la pletina del pantógrafo en su roce con la catenaria, haciendo que su desgaste sea uniforme. Soporte de atirantado: Mantiene unido el brazo de atirantado a la ménsula. Aislador de atirantado: Separa eléctricamente el conjunto de atirantado de la ménsula y el poste. Hilo sustentador (sustentación de modelo matemático): Conductor que soporta los hilos de contacto de los que el material motor capta la corriente. Zona de peligro eléctrico: Es en cuanto a cotas, es distinta según se trate de líneas de Alta Velocidad o Líneas convencionales y que delimita donde se puede trabajar sin riesgo eléctrico con tensión en la catenaria. Zona de peligro físico: En esta zona se debe respetar escrupulosamente cuando por la línea circulen trenes (tanto por la misma como por las contiguas en caso de doble vía o estaciones). TEMA 2 Algo similar ocurre con los terremotos: al romperse la roca se generan ondas que se propagan a través de la Tierra, tanto en su interior como por su superficie. Básicamente hay tres tipos de ondas. El primero de ellos, llamado ondas P, consiste en la transmisión de compresiones y rarefacciones de la roca, de forma similar a la propagación del sonido. El segundo tipo, u ondas S, consiste en la propagación de ondas de cizalla, donde las partículas se mueven en dirección perpendicular a la dirección de propagación de la perturbación. Estos dos tipos de ondas se pueden propagar por el interior de la Tierra y nos referiremos a ellas como ONDAS DE VOLUMEN. En el caso de túneles, los daños son poco frecuentes, pero pueden ocurrir desplazamientos y desalineaciones por ruptura de fallas, la caída de rocas en el interior o por el bloqueo de los accesos. En vías férreas, existen las mismas categorías de daños que en las carreteras, con la salvedad que es menos frecuente la falla en puentes, por tratarse de estructuras más livianas. El caso más frecuente es la deformación de las vías por licuación de suelos o fallas en los terraplenes. 11

Resulta evidente la alta prioridad que tiene la toma de conciencia de las autoridades y de la comunidad sobre la importancia de una posición proactiva frente al riego sísmico, de modo que cada persona esté consciente de las responsabilidades, habilidades y destrezas que deben adquirir para una adecuada prevención y para el manejo eficiente y eficaz de las emergencias. Los estudios del peligro sísmico, de microzonificación sísmica y de la evaluación de vulnerabilidad deben intensificarse y profundizarse, con la participación de los entes públicos y privados, y de toda la comunidad. Conocidas las experiencias de los últimos terremotos, se da la importancia a la rehabilitación sísmica o refuerzo estructural de las líneas vitales e instalaciones críticas constituye una tarea urgente y de alta prioridad, que debería iniciarse sin demora. TEMA 3 Los pernos en roca a los cuales se refiere esta sección servirán como soporte de la roca en las excavaciones subterráneas, como anclaje de estructuras que se vacíen en contacto con la roca, o tendrán usos especiales, como soporte del concreto lanzado. Algunos de estos pernos se podrán usar como soporte de taludes y en otras excavaciones superficiales, Los pernos serán pasivos, éstos se determinan por el diámetro de la barra. Los pernos se designan por tres letras seguidas de números. Las tres letras indican: la primera, la utilización; la segunda, el tipo de anclaje, y la tercera, la llenante entre el perno y las paredes de la perforación; los números finales se refieren al diámetro de la barra, de acuerdo con la nomenclatura de la Norma Colombiana de Construcciones Sismo-Resistentes. Sistemas de anclaje activo Los anclajes activos más comunes están formados por una cabeza expansiva, un cono que produce la expansión, un asa, una barra lisa, placa de sujeción y tornillo. La cabeza se coloca en el extremo profundo de la barra y el conjunto se introduce en la perforación hecha previamente. Se recomienda que la longitud del barreno sea de al menos 10 cm más largo que la longitud de la barra de anclaje para evitar que el asa se comprima. Sistemas de anclaje pasivos

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Los anclajes pasivos más comunes son los que se fabrican con varillas corrugadas de acero de grado 40. Los diámetros más empleados están comprendidos entre los 19 mm (3/4”) y los 31.75 mm (1 1/4”). El extremo de la barra que queda al exterior de la perforación se máquina para darle rosca. Una vez introducido el anclaje, se coloca una placa de distribución que se sujeta con una tuerca para fijarla contra el terreno.

Figura. Anclaje Pasivo con Fijación Química

En los últimos años han comenzado a utilizarse barras auto perforantes, formadas por una barra de acero con una cabeza de perforación que queda perdida. Con este sistema la perforación se hace con la misma barra de anclaje y al mismo tiempo se inyecta la lechada que solidariza al ancla con el terreno. Este sistema es muy recomendable cuando el terreno es de mala calidad. Tipos de fijación Los tipos de procedimientos utilizados para fijar las barras de anclaje por rozamiento con el terreno pueden clasificarse en dos grandes grupos: químicos y mecánicos. a) Fijación química mediante mortero. Los anclajes de fijación química son los que, para solidarizar la barra con el terreno utilizan un producto que se inyecta en estado líquido y luego se endurece creando una conexión física o superficie de contacto adherente entre el anclaje y el terreno. El producto químico más utilizado por ser seguro y económico es la lechada de cemento, y suele tener una relación agua/cemento (a/c) del orden de entre 0.4 y 0.5. Cuando se utilice lechada de cemento deberá garantizarse que la mezcla penetre hasta el fondo del barreno y que no queden 13

oquedades a lo largo del cuerpo del anclaje para garantizar una correcta adherencia en toda su longitud del elemento. Para conseguirlo, lo común es introducir una manguera larga, que llegue hasta el fondo del barreno, por la cual se introduce la lechada y una manguera corta por la cual saldrá el fluido una vez que esté llena la cavidad. b) Fijación mecánica. En los anclajes de fricción pasivos que se fijan mecánicamente la transmisión de cargas al terreno se logra mediante expansión hidráulica, Existen básicamente dos tipos de anclajes expansivos: el tipo Swellex y los tipos Split-Set. En ambos casos, los anclajes son tubos metálicos huecos y no barras como en el caso anterior, o como en el caso de anclajes con fijación por medios químicos. Los anclajes tipo Swellex, o anclajes de expansión hidráulica, están formados por tubos metálicos plegados en forma de “U” sobre sí mismos y sellados en su extremo profundo. Su longitud puede alcanzar hasta los 12 metros. El diámetro del tubo antes de su doblado es de 42 mm, y una vez doblado, su diámetro se reduce en torno a los 25-28 mm. Puede ser fácilmente introducido en barrenos de entre 32 y 39 mm de diámetro sin ningún tipo de ayuda mecánica, dando como resultado una instalación relativamente rápida y sencilla. Una vez colocado y en la posición deseada, se le inyecta el agua a una presión de alrededor de 30 MPa para que sus paredes se expandan y se logre así la fijación. En cuanto a la protección contra la corrosión y oxidación, estas características las especifica cada fabricante.

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Figura. Anclajes de Fricción Tipo Swellex.

Barras de fibra de vidrio Las características mecánicas de las barras de refuerzo de fibra de vidrio podrán apegarse a lo que se menciona en las normativas ASTM D 792 y ASTM D 3916. Según estas normativas, las propiedades mecánicas de este material deberán ser las que se muestran en la Tabla.

Tabla 1. Características Mecánicas de Barras de Fibra de Vidrio.

Pernos auto-perforantes De acuerdo con algunos fabricantes, las características de las barras auto-perforantes están comprendidas entre los siguientes valores:

Tabla 2. Características Mecánicas de Barras Auto Perforantes.

Pernos tipo Swellex Las características mecánicas de los aceros en los que se fabrican los pernos tipo Swellex son:

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Tabla 3. Características Mecánicas de los Pernos Tipo Swellex.

Pernos tipo Split-Set Los pernos tipo Split-Set son de acero estructural de grado 60 y sus características mecánicas deberán apegarse a lo que se menciona en las normativas ASTM A 607 y ASTM A 1011. Las propiedades mecánicas de estos pernos deberán ser las que se muestran en la Tabla.

Tabla 4. Propiedades del Acero Para los Pernos Split-set.

TEMA 4 a) Obras de fábrica: Se denominan así aquellas que se realizan para salvar los obstáculos naturales del terreno. Entre ellas podemos citar: Viaductos: Utilizados cuando la distancia a cubrir es grande, debido a depresiones del terreno. Puentes: Son obras de fábrica o metálicas realizadas para salvar la dificultad de la orografía, con luz superior a ocho metros. Pasos a distinto nivel: Tanto superiores como inferiores que permiten el cruzamiento entre distintos viales ya sean carretera-ferrocarril o ferrocarril-ferrocarril. Pasos a nivel: Aunque realmente no es una obra de fábrica pues el cruce de ambos viales es al mismo nivel, los podemos incluir en este punto. Túneles: Para el paso por zonas montañosas y para salvar zonas urbanas.

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Figura. Obras de Fabrica

Trazado: Se compone de: trazado en planta, trazado en alzado o perfil longitudinal y los perfiles transversales. Trazado en planta: Para proyectar el trazado en planta se utilizan tramos rectos y curvos (arcos de circunferencia). A un tramo recto siempre le sigue uno curvo; y a uno curvo le puede seguir uno recto u otro curvo de diferente radio o dirección. En el punto de unión del tramo recto con el curvo aparecería instantáneamente la fuerza centrífuga en su máximo valor, originando gran peligro de descarrile para el material y perdida de confort total para el viajero. Para subsanar este problema se intercalan arcos de unas curvas llamadas de transición que hacen que la fuerza centrífuga aparezca paulatinamente desde el valor cero al final de la recta, hasta el valor máximo al principio del arco de circunferencia. Existen diferentes tipos de curvas de transición, pero tanto en carreteras como en ferrocarril se utiliza la denominada Clotoide o Espiral de Cornu, que no es ni más ni menos que la espiral de todos conocida, y que tiene como principal característica la continua variación del radio, entre otras. El mismo procedimiento se utiliza a la salida de las curvas o en la unión de dos curvas de diferente radio de curvatura. Dentro del trazado en planta no nos podemos olvidar en las curvas, de los peraltes, utilizados para contrarrestar la fuerza centrífuga.

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Perfil longitudinal: Es una línea que une los diferentes planos denominados rasantes que componen el trazado de la vía, recogiendo las alturas sobre el nivel del mar, con expresión de la declividad en milímetros por metro. Las rasantes pueden ser: Rampa es el plano inclinado en sentido ascendente según el sentido de circulación. Pendiente es el plano inclinado en sentido descendente según el sentido de circulación. Horizontal cuando no tiene declividad alguna. El punto donde cambia la declividad se denomina cambio de rasante. Estos puntos están convenientemente señalizados en la línea férrea y además se indican en los libros horarios de los trenes. Las distintas rasantes se unen mediante curvas que se denominan acuerdos. Dependiendo de las rasantes que unan se llaman acuerdo convexo (rampa-horizontal, rampa-pendiente) o cóncavo (pendiente-horizontal, pendiente-rampa).

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Perfil transversal: Se define como perfil transversal a la intersección de la plataforma con un plano vertical que es normal, en el punto de interés, a la superficie vertical que contiene el eje del proyecto. Podemos distinguir diferentes tipos de explanaciones: En trinchera, en las que es necesario efectuar un vaciado de tierras. En terraplén, en las que sucede todo lo contrario; necesitan aporte de material. Mixtas, conjugación de las dos anteriores; se utilizan en vías que discurren por la ladera de una montaña. En línea, que no requieren más que la correcta nivelación del terreno.

Figura. Perfil Transversal

b) SUPERESTRUCTURA La superestructura comprende la vía propiamente dicha y el conjunto de aparatos e instalaciones necesarias para que los trenes puedan circular con garantías de eficacia y seguridad. Vía: Como primer elemento de la superestructura tenemos la vía con sus componentes. El carril: Es una barra de acero laminado con forma de seta, cuya función básica es la sustentación y el guiado de los trenes, sirviendo en algunos casos de retorno de los circuitos

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eléctricos tanto de la catenaria como del de señales; tiene diferentes pesos por metro lineal y longitudes de hasta 288 metros. En él podemos distinguir tres partes: La superior llamada cabeza se utiliza como elemento de rodadura; el patín representa la base del carril y sirve para su sujeción a las traviesas; y el alma que es la parte delgada que une la cabeza y el patín. Los carriles se sueldan unos a otros en sus extremos constituyendo una única barra soldada. Para compensar los efectos de la dilatación se utilizan las llamadas juntas de dilatación. Las traviesas: Son elementos de diversos materiales (madera, hormigón armado, etc.) que, situadas en dirección transversal al eje de la vía, sirven de sostenimiento al carril constituyendo el nexo de unión entre éste y el balasto. El balasto: Es un elemento granular de silíceo sobre el que se asientan las traviesas, cuya función es amortiguar y repartir los esfuerzos que ejercen los trenes sobre la vía, impedir el desplazamiento de ésta y proteger la plataforma. Los tirafondos y las placas de asiento: Son los elementos que fijan el carril a la traviesa y que pueden variar de forma en función del tipo de ésta. Aparatos de vía: Son los elementos que permiten el desdoblamiento de los carriles mediante unas piezas llamadas agujas. Una aguja se compone de una parte fija en la conexión de las dos vías que se llama corazón; y una parte móvil que permite el paso hacia una u otra vía, que se denomina espadín. Dentro de los aparatos de vía tenemos:

Los desvíos: Que permiten el desdoblamiento de una vía en dos. Los hay de diferentes tipos según la velocidad máxima de paso por ellos; y cuando es necesario compatibilizar los dos anchos de vía, se utilizan los desvíos mixtos.

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La travesía: Que permite el cruzamiento de dos vías en oblicuo o perpendicularmente con continuidad de sus direcciones respectivas.

Combinación de aparatos de vía: Lo constituyen como su propio nombre indica la combinación en la instalación de desvíos y travesías; y así tenemos el escape, la diagonal, el haz y el bretelle.

Cambios de agujas: Para poder efectuar los cambios de vía a que hemos hecho referencia, se utilizan los cambios de aguja, entre los que tenemos: Eléctricos: Accionados a distancia desde las estaciones o Centros de Control de Tráfico (CTC).

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Mecánicos: accionados desde la estación mediante un cable de acero.

Manuales: Se accionan a pie de cambio. En la imagen se puede observar un elemento auxiliar que es el indicador de posición de aguja, que según su posición nos indica si el cambio está hecho a vía directa o a desviada.

Señales: Son los dispositivos empleados para transmitir mensajes desde la vía, estaciones y trenes. Estos mensajes se transmiten utilizando sonidos, colores y formas, de acuerdo con un código recogido en el Reglamento General de Circulación. Las más usuales son: Semafóricas: accionadas mecánicamente desde la estación mediante un cable de acero.

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Luminosas: Accionadas eléctricamente desde la estación o el CTC. Su aspecto es similar a los semáforos de carretera.

Portátiles: Son las que puede utilizar o realizar el personal (normalmente el encargado de la regulación del tráfico) en cualquier momento. De los trenes: Las que estos llevan por cabeza y cola. De limitación de velocidad: dan ordenes, permanentes (fondo blanco) o temporales (fondo amarillo).

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Electrificación: Podríamos definirla como los elementos a través de los cuales toma corriente el material motor. Es de gran importancia su conocimiento dado su riesgo. En la actualidad los kilómetros de vía electrificada superan los 7.500. Las diferentes instalaciones que la componen son: Subestación: Se encarga de transformar y en la mayoría de los casos de rectificar la corriente procedente de las suministradoras (llega a 30 o 40.000 voltios) para, a través de un conductor auxiliar denominado feeder, transportarla al tendido eléctrico, para la correcta alimentación de las circulaciones con tracción eléctrica. Para mejorar el comportamiento de la línea de contacto (catenaria), se dispone de una conducción en paralelo (línea de refuerzo). Parte de la corriente circula por la línea de contacto, y parte por la línea de refuerzo, uniéndose cada cierta distancia para mantener un valor más o menos constante de la tensión de catenaria cuando ésta descienda debido a las pérdidas por consumo de los vehículos que se encuentren en el tramo. Por extensión, también a estos cables que discurren de forma paralela a la línea aérea de contacto se les denomina feeder. En la actualidad se utilizan en la Red de Interés General dos tipos de alimentación eléctrica: la de 25.000 voltios en corriente alterna que alimenta las actuales líneas de alta velocidad; y la de 3.000 voltios en corriente continua que alimenta la red convencional. Columna de electrificación: Veamos los diferentes conjuntos que componen una columna de electrificación y dentro de cada uno de ellos los elementos integrantes. Conjunto de soporte (sin tensión): Postes: soportes metálicos o de hormigón verticales sobre los que se realiza el montaje de los equipos. Ménsula: soporte metálico unido al poste, encargado de sostener la catenaria. 24

Tirante: Elemento de unión poste-ménsula que favorece el comportamiento mecánico del sistema. Aislador de suspensión: pieza de porcelana o vidrio que sirve de aislante eléctrico. Conjunto de atirantado (con tensión): Hilo de contacto o catenaria: cable del que toma la corriente el pantógrafo. Brazo de atirantado: Nexo de unión entre el hilo de contacto y el soporte, que permite el zigzagueo de la catenaria, a fin de aprovechar toda la longitud de la pletina del pantógrafo en su roce con la catenaria, haciendo que su desgaste sea uniforme. Soporte de atirantado: Mantiene unido el brazo de atirantado a la ménsula. Aislador de atirantado: separa eléctricamente el conjunto de atirantado de la ménsula y poste.

Conjunto de suspensión (con tensión): Veamos con referencia de la ménsula el conjunto de suspensión que permite el soporte del cable sustentador. Aislador de suspensión: Separa eléctricamente la ménsula del conjunto de suspensión. Hilo sustentador: Conductor que soporta los hilos de contacto de los que el material motor capta la corriente.

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Péndolas: Conductores que permiten la unión mecánica y eléctrica entre el sustentador y el hilo de contacto, manteniendo éste último en un plano horizontal. Conjunto de compensación (sin tensión): Es el encargado de la regulación automática de la tensión mecánica de la catenaria, independientemente de la temperatura ambiental existente. Dicho conjunto está formado por: Polea, Contrapeso, Aislador.

Alrededor de las columnas de electrificación, existe una zona de peligro eléctrico que, en cuanto a cotas, es distinta según se trate de líneas de Alta Velocidad o Líneas convencionales y que delimita donde se puede trabajar sin riesgo eléctrico con tensión en la catenaria. Veamos como ejemplo la de las líneas de Alta Velocidad.

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De la misma manera, existe una zona de peligro físico, que se debe respetar escrupulosamente cuando por la línea circulen trenes (tanto por la misma como por la/s contiguas en caso de doble vía o estaciones)[ CITATION Blo07 \l 9226 ]. c. APARATOS DE VÍA Se denominan aparatos de vía a los aparatos que permiten la continuidad y el cruce de los itinerarios del ferrocarril. Existen diferentes tipos de aparatos de vía constituidos a partir de desvíos: Desvió sencillo: Permite el paso de las circulaciones por una vía u otra. La primera recibe el nombre de vía directa y la segunda el de vía desviada. Escape o diagonal: Constituida por dos desvíos sencillos, colocados sobre vías contiguas en sentido opuesto y de tal forma que sus vías desviadas se encuentran en prolongación una de otra. Doble diagonal o bretelle: Compuesta por dos diagonales de diferentes manos superpuestas, contando con una zona singular en la parte central, donde tiene lugar la intersección de las dos vías desviadas.

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Partes de un desvío: el cambio y el cruzamiento. El aparato de vía que forma el desvío se divide en tres partes principales: el cambio, una zona intermedia y el denominado cruzamiento, que es sin duda clave en el correcto funcionamiento. El cambio es el punto donde comienza el desvío y consta de una serie de agujas y contra agujas fijas (que no son más que carriles apuntados en su extremo) y los denominados tirantes. El cruzamiento es el punto donde ese hace efectivo el cambio de dirección y es una zona realmente compleja, sobre todo en aparatos complejos o con circulaciones de trenes de alta velocidad. Consta de corazón, contracarriles, patas de liebre y laguna, cuyas posiciones y funciones veremos más adelante.

a) El cambio El cambio consta de dos conjuntos aguja-contraguja (semicambios) asentados sobre traviesas. La aguja es móvil excepto en su extremo más próximo al cruzamiento, llamado talón, mientras que la contraaguja es fija y exterior a ella. La aguja acopla con la contraguja mediante los elementos de accionamiento, para permitir la desviación de las circulaciones.

b) El cruzamiento 28

El cruzamiento consta de tres partes fundamentales: corazón, contracarriles y carriles exteriores. En el corazón es donde se materializa el corte de uno de los carriles de la vía directa con el de mano contraria de la desviada. El corazón del cruzamiento puede ser recto o curvo, en incluso de punta móvil en el caso de los desvíos de Alta Velocidad, no siendo en este caso necesario el empleo de contracarriles.

Esquema general de un cruzamiento

d) METODOLOGÍA DE CAMBIO DE AGUJAS Cambio de agujas es un aparato de vía que permite a los trenes cambiar de una vía a otra. 29

Puede ser derecho o izquierdo, según sea su ubicación en relación a un observador situado entre las agujas del cambio y mirando hacia el cruzamiento. Se componen de unas agujas (raíles móviles) que se apoyan en su respectiva contraaguja (raíl fijo) y que están unidas al rail mediante una soldadura, dejando una parte del patín suprimido para permitir la flexibilidad necesaria para moverse y acoplar o desacoplar la punta de la aguja sobre la contraaguja. A su vez, la cabeza de la aguja está mecanizada para permitir el adecuado acoplamiento. Los componentes principales del desvío son las agujas (en marrón), las contraagujas (en negro), los contracarriles (en azul) y el corazón (en verde):

Y los tramos de los que se compone son: Cambio de agujas (1), Carriles de unión (2) y Cruzamiento (3). Las agujas tienen la cabeza limada para permitir que encajen con su respectiva contraaguja, guiar y soportar las ruedas del tren. Estas agujas se pueden fabricar a partir de raíles normales o raíles especiales para agujas. Existen perfiles especiales de eclisa más gruesa y se usan especialmente para hacer agujas más largas y robustas que permiten mayor velocidad de circulación. Según el ángulo que formen en el cambio, las agujas serán: Aguja curva secante. Aguja curva tangente de punta recta. Aguja curva tangente de punta achaflanada. TEMA 5

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a) Estación: Es el conjunto de instalaciones de vías y agujas desde las que se coordina el tráfico ferroviario, tanto de trenes de viajeros como de mercancías y maniobras, y da servicio comercial de todo tipo a los usuarios del ferrocarril. b) Apartadero: Son estaciones de poco tráfico de viajeros y cuyo objetivo fundamental es la regulación del tráfico ferroviario, posibilitando la realización de cruces de trenes, adelantamientos, etc. c) Apeadero: Son dependencias con servicio exclusivo para la subida y bajada de viajeros. Son muy habituales en los grandes núcleos de población, y no tienen personal. d) Cargadero: Son instalaciones de vías para la carga y descarga de vagones con enlace a una línea mediante una o más agujas de plena vía. e) Terminales de mercancías: Son estaciones que aparte de regular el tráfico, tienen como misión principal la prestación de servicios de mercancías. Disponen de todas las instalaciones necesarias para la recepción, clasificación y formación, y expedición de los trenes de mercancías convencionales, que circulan entra ellas y / o a otros destinos nacionales e internacionales.

5.1 MATERIAL RODANTE Es lo que conocemos coloquialmente como trenes. Está formado por los parques de locomotoras, automotores, coches, vagones y maquinaria de vía para los trabajos y mantenimiento de ésta. Lo podemos clasificar en: 1. Material motor Locomotoras: En el parque las encontramos tanto de tracción diésel como de tracción eléctrica y locomotoras diseñadas para efectuar maniobras con el material remolcado, y para la reparación y mantenimiento de la vía, como comentamos anteriormente. Este tipo de material efectúa el remolque de los coches y vagones que conforman los trenes, tanto de viajeros como de mercancías.

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Automotores: En éste apartado de material motor, significar que además de locomotoras, existen también los llamados trenes autopropulsados que integran en composiciones indeformables el coche motor y los coches remolcados para los viajeros. Al igual que las locomotoras, actualmente se dispone de los dos tipos de tracción, diésel y eléctrica, tanto en los trenes de la red convencional como en la de alta velocidad. 5.2 MATERIAL REMOLCADO Coches: Vehículos destinados al transporte de viajeros, mal llamados vagones de viajeros, entre los que destacamos los de 2ª clase, preferente, turista, club (AVE) para trenes diurnos en su mayoría; los coches literas y los coches cama para los trenes expresos y los coches que prestan servicio en el tren, como son los cafetería, restaurante, furgones generadores y coches laboratorio dedicados al ensayo y mantenimiento de instalaciones.

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Vagones: vehículos destinados al transporte de mercancías sean cuales sean. Están especializados para los distintos tipos de mercancías a transportar dentro de los trenes de mercancías convencionales (tolvas, cisternas, vagones cerrados, etc.). También existen plataformas para el transporte de automóviles, de contenedores, etc.

5.3 Plan de contingencia: El plan de contingencias debe cubrir específicamente las posibles emergencias que puedan ocurrir, asociadas a las actividades de construcción de un proyecto, cuya prevención y atención serán responsabilidad del contratista de la obra. El plan de contingencias puede estar dividido en dos partes, así: Plan estratégico Aquel que define la estructura y la organización para la atención de emergencias, las funciones y responsabilidades de las personas encargadas de ejecutar el plan, los recursos necesarios, y las estrategias preventivas y operativas a aplicar en cada uno de los posibles escenarios, definidos a partir de la evaluación de los riesgos asociados a la construcción del proyecto.

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Plan de acción. Aquel que por su parte establece los procedimientos que se han de seguir en caso de emergencia para la aplicación de cada una de las fases de respuesta establecidas en el plan estratégico. Las estrategias para la prevención y el control de emergencias se definen como un conjunto de medidas y acciones diseñadas a partir de la evaluación de riesgos asociados a las actividades de construcción del proyecto, encaminadas en primer lugar a evitar la ocurrencia de eventos no deseados que puedan afectar la salud.

Bibliografía Blog. (2007). Obtenido de Blog: http://www.adif.es/es_ES/conoceradif/oferta_de_empleo_publico/doc/08_fc_ConceptosFerrov iarios Enciclopedia. (s.f.). Obtenido de Enciclopedia: http://enciclopedia.us.es/index.php? title=Relieve_plegado&action=edit Mantaras, D. A. (2003). Ferrocarriles. Ingenieria e Infraestructura de los Transportes. Oviedo. Sanchez, A. L. (1976). Tuneles y Obras Subterraneas. Reverte.

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