Elementos para ferrocarriles
Nuestros elementos resilientes para vías férreas pueden agruparse en tres categorías según su aplicación en las vías férreas.
a) MANTAS INFERIORES PARA CAJAS DE BALASTO (UBM – Under-Ballast Mats y SBM – Sub-Ballast Mats) se utilizan en la caja de balasto de la vía y existen en dos variantes según su finalidad:
- Como aislamiento primario de la vibración
- Como reductor de la tensión en la caja de balasto
b) MANTAS PARA LOSAS DE VÍA (STM – Slab Track Mats) se utilizan en vías sin caja de balasto, se colocan debajo y/o en los laterales de la losa de colocación de la vía
c) SOPORTES INFERIORES PARA TRAVESES (UTP – Under Sleeper Pads) deben conectarse a todas las travesas para garantizar la conexión de las traviesas al Esta precaución aumenta </ i>el rendimiento del sistema de vías reduciendo los esfuerzos de compactación, aumentando así la vida útil de los componentes. Debe incorporarse en la base de las solipas durante el proceso de prefabricación
Materiales y sus propiedades
Nuestros sistemas están fabricados con caucho reciclado procedente de neumáticos usados de camiones, mezclado con elastómero de poliuretano. Todo el proceso de recogida, trituración y producción está exhaustivamente controlado. El uso de material reciclado supone un ahorro de energía y evita la contaminación. Por cada metro cuadrado de manta antivibratoria, se reciclan dos neumáticos de tamaño medio.
Las características técnicas más relevantes de los elementos resilientes, que son las más importantes para su función, son:
- Aislamiento eficaz de la vibración: máxima reducción del nivel de impactos y vibraciones en la estructura y del ruido
- Aumento de la vida útil: mantenimiento a largo plazo de las características mencionadas anteriormente en condiciones de uso real, con una variación mínima de los parámetros obtenidos en laboratorio en las pruebas de fatiga en condiciones de uso extremo
Los requisitos anteriores son los parámetros más importantes para conseguir una capa de vía resiliente de calidad y pueden determinarse durante su funcionamiento (aislamiento de la vibración, tiempo de trabajo, características de los materiales según las condiciones específicas de uso). En el caso del aislamiento de la vibración son:
- Rigidez vertical estática y dinámica, módulo de estratificación vertical estático y dinámico
- Rigidez estática horizontal y módulo de compresión horizontal estático.
- El factor de pérdida ŋ se define como la relación entre la energía disipada y la energía consumida
MANTAS RESILIENTES SUB-BALASTRO
(UBM – Under- Ballast Mats y SBM- Sub-Ballast Mats)
Las mantas resilientes aplicadas debajo del balasto atenúan las cargas dinámicas, la vibración y el ruido y, además, protegen contra la desagregación del balasto. Sin embargo, su objetivo principal es reducir la rigidez de la vía, especialmente cuando se colocan en las partes más rígidas, como puentes, túneles, pasos a nivel, etc. Además, se pueden aplicar en diversos entornos operativos, como líneas principales convencionales, líneas urbanas o de alta velocidad, o líneas ligeras sobre raíles y vías de metro.
El espesor de la capa resiliente aplicada debajo del balasto se fabrica con un espesor de entre 15 y 30 mm. Sus tipos pueden clasificarse como DURO, MEDIO o BLANDO en función del módulo de compresión dinámica, según los valores de la siguiente tabla.
Condiciones de instalación
Para evitar cualquier riesgo de desplazamiento del lastre, se recomienda encarecidamente que los soportes laterales del lastre
se instalen cuando se utilizan UBM en los que el perfil de la caja de balasto está abierto por los laterales (es decir, donde el balasto no queda retenido); esto es frecuente en el caso de vías abiertas junto a taludes.
Para evitar cualquier desplazamiento del UBM durante la instalación o durante la limpieza del balasto, se recomienda pegar el UBM a la subestructura. Para garantizar la compatibilidad del adhesivo con el material del UBM y el tipo de subestructura, se recomienda el uso de resinas de poliuretano.
La subestructura sobre la que se instala el UBM debe ser plana y estar limpia (por ejemplo, capa de asfalto, capa de hormigón) para evitar elasticidad adicional y garantizar la idoneidad para el pegado.
En caso de ruido estructural de alto rendimiento o reducción de la vibración en túneles, puentes y cajas de balasto, el UBM debe instalarse en las paredes laterales, manteniéndose por debajo de la superficie superior del balasto por motivos prácticos (por ejemplo, para la protección contra incendios y equipos).
Las mantas deben instalarse de manera que no se vea afectado el drenaje de la subestructura.
Para evitar el contacto directo entre el balasto y la subestructura, debe haber solapamiento entre las secciones adyacentes del UBM. En túneles, se recomienda que el UBM se instale en la pared lateral para maximizar su efecto contra las vibraciones. Sin embargo, por motivos de seguridad contra incendios, el nivel superior del UBM debe mantenerse por debajo de la superficie superior del balasto.
Limitaciones
A) UBM – Capas resilientes inferiores y desestabilización del balasto.
La influencia del módulo de las capas resilientes de aplicación inferior al balasto en la estabilidad de la vía debe tenerse en cuenta en relación con la frecuencia natural de la vía, la calidad del subsuelo y las deflexiones verticales excesivas de la vía.
La autofrecuencia de la vía disminuye al reducirse el módulo de estratificación.
En el caso de valores de módulo de estratificación relativamente altos, las deflexiones verticales adicionales de la vía debidas al uso de UBM no deben ser la causa de tales fenómenos.
En el caso de UBM con un módulo de estratificación relativamente bajo, existe riesgo de desestabilización del balasto, sobre todo cuando la velocidad del tren es alta. Por lo tanto, limitar la flexibilidad dinámica del UBM será una buena forma de evitar el fenómeno. Se debe evitar el uso de UBM muy blando y blando en vías de alta velocidad.
B)Posibilidad de combinar el uso de UBM con USP.
Es importante señalar que la combinación de estos dos sistemas influye en la flexibilidad general de la vía y en su comportamiento dinámico, y puede afectar a la estabilidad del balasto de forma impredecible. El uso combinado de estos dos sistemas no se traduce directamente en la suma de las ventajas individuales que ofrece cada uno. Por lo tanto, es recomendable no combinarlos, a menos que se hayan realizado investigaciones adicionales para proyectos específicos
C)UBM y fuerzas de frenado.
La influencia en el módulo de corte del UBM por las fuerzas longitudinales que actúan sobre los carriles es insignificante: no se produce ninguna deformación adicional relevante en la vía durante el frenado debido a la presencia del UBM. A diferencia del caso de la punta, las fuerzas de frenado no implicarían por sí mismas una limitación importante para el módulo del UBM
MANTAS RESILIENTES PARA LOSAS DE VÍA
(STM – Slab Track Mats)
En el sistema de vía sin balasto, las mantas resilientes tienen una finalidad similar a las mantas bajo el balasto. Sin embargo, un sistema de vía sin balasto es siempre una solución de ingeniería individual para una aplicación específica. Por lo tanto, de acuerdo con las normas DIN-45673-7 y EN 17686, en cada proyecto las mantas deben someterse a ensayo de acuerdo con las especificaciones de cada proyecto:
- F0 Carga mínima
- F1 Carga de servicio Carga de evaluación
- F2 Evaluación de la carga en el cálculo de la losa
- F3 Carga máxima sobre la losa
Antes de la prueba, se puede realizar una simulación de la pérdida de inserción, para elegir el material más adecuado para cada proyecto
SOPORTES RESISTENTES INFERIORES PARA TRAVESAS
(USP – Under Sleeper Pads)
Los soportes resilientes para las bases de las traviesas ferroviarias (USP) se instalan bajo las bases para distribuir las cargas axiales sobre un gran número de traviesas. Los USP suelen tener dos finalidades: atenuar la vibración y proteger las traviesas de la carga de impacto reaplicada con el balasto. Los USP pueden aumentar la superficie de contacto entre las traviesas y el balasto, lo que ayuda a estabilizar la capa superior del balasto. Además, una de las mayores ventajas de los USP es la reducción de la carga dinámica sobre el balasto, lo que conduce a una disminución del desplazamiento del balasto y de los asentamientos de la vía.
Los beneficios del uso de apoyos USP presentados se muestran a continuación:
- Mejora la calidad de la vía reduciendo la carga dinámica
- Reduce el espesor del balasto sin comprometer el rendimiento
- Reduce la frecuencia de vibración del suelo por encima de 50 Hz
- Reduce la ondulación de paso largo en las curvas cerradas de la vía, ya que el USP puede modificar las frecuencias naturales de los componentes de la vía.
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