Plataforma y superestructura

ANEJO 11. PLATAFORMA Y SUPERESTRUCTURA
ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO POLA DE LENA - OVIEDO
ANEJO 11. PLATAFORMA Y SUPERESTRUCTURA
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................1
2. DISEÑO DE PLATAFORMA Y SUPERESTRUCTURA .............................................1
2.1.
Consideraciones generales ............................................................................1
2.2.
Tipologías de superestructura ........................................................................2
3. TRÁFICO DE DISEÑO ...............................................................................................3
3.1.
Metodología ....................................................................................................3
3.2.
Tráfico calculado .............................................................................................4
4. VÍA SOBRE BALASTO ..............................................................................................4
4.1.
4.2.
Dimensionamiento capas de asiento ..............................................................4
4.1.1.
Plataforma y capa de forma .................................................................. 5
4.1.2.
Subbase................................................................................................ 6
Superestructura ..............................................................................................7
4.2.1.
Balasto .................................................................................................. 7
4.2.2.
Traviesas .............................................................................................. 7
4.2.3.
Carril ..................................................................................................... 8
4.2.4.
Aparatos de desvío ............................................................................... 8
5. VÍA EN PLACA ...........................................................................................................9
5.1.
Descripción general ........................................................................................9
5.2.
Tipos de sistemas de vía en placa ..................................................................9
5.3.
Solución de vía en placa .................................................................................9
6. SECCIÓNES TIPO EMPLEADAS ............................................................................10
6.1.
Sección tipo obras de tierra ..........................................................................11
6.2.
Sección tipo en túnel.....................................................................................16
6.3.
Sección tipo en viaducto ...............................................................................20
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ÍNDICE
ANEJO 11. PLATAFORMA Y SUPERESTRUCTURA
1. INTRODUCCIÓN
2. DISEÑO DE PLATAFORMA Y SUPERESTRUCTURA
La nueva línea Madrid - Asturias, de la cual forma parte el tramo Pola de Lena -
En este punto del anejo se profundiza en la definición de la sección tipo analizando las
Oviedo, objeto de este estudio, es una infraestructura ferroviaria de elevadas
tipologías de superestructura necesarias para el correcto diseño de la plataforma. Para
prestaciones integrada por diferentes componentes coherentemente diseñados entre
ello, en primer lugar es conveniente contemplar una serie de consideraciones
sí. Entre estos elementos que la conforman, la plataforma y la superestructura juegan
generales de interacción entre la superestructura y la capa de plataforma sobre la que
un papel fundamental para garantizar un adecuado comportamiento del sistema
ésta apoya y analizar las características de la superestructura de los tramos ya
durante su explotación en el rango de las velocidades a largo plazo.
construidos o proyectados de la línea que une León con Asturias.
Las características de la plataforma y de la vía han sido definidas en el presente
2.1.
estudio de manera gradual y con creciente nivel de detalle a lo largo de las fases que lo
componen. La concepción de la plataforma partirá, en primer lugar, del número de vías
que deberá soportar la plataforma así como de las prestaciones que deberá ofrecer,
particularmente en lo relativo al tipo de tráfico. Concretamente, las dimensiones de la
plataforma se definirán en función del número de vías, que será de dos o una.
Para la elección de los distintos elementos constitutivos de la superestructura, así como
la determinación de los valores o parámetros básicos empleados en el diseño y cálculo
de la superestructura, se recurre a lo establecido en las actuales normas vigentes para
Consideraciones generales
La vía está sometida a acciones verticales y horizontales provocadas por la circulación
de los trenes. Teóricamente sólo debería soportar los esfuerzos verticales procedentes
del peso de los vehículos y los transversales debidos a la fuerza centrífuga que éstos
ejercen en las alineaciones curvas. En la práctica, tales esfuerzos quedan aumentados
por diferentes causas que pueden llegar a duplicarlos. Entre ellas existen:
• El imprescindible juego de la vía.
• El ángulo de ataque de la rueda al carril.
el diseño de ferrocarriles y se analizan las soluciones implantadas en el resto de la
línea.
• Las irregularidades que se producen en el perfil y planta de la vía.
• Las oscilaciones que adquieren las partes suspendidas de los vehículos.
• El peralte en las curvas no adecuado a las diferentes velocidades de los distintos
tipos de tráfico.
• El deslizamiento de las llantas de las ruedas de los vehículos sobre los carriles.
• El rozamiento de las llantas sobre los carriles (que hace posible el avance de los
trenes).
• Los rozamientos y acciones de las pestañas de las ruedas sobre dichos carriles.
• Las deformaciones del carril por las fluctuaciones de temperatura, etc.
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La banqueta de balasto tiene como finalidad repartir las cargas verticales sobre la
Para la definición del trazado en planta se ha empleado el centro del entreeje de ambas
plataforma y absorber los esfuerzos horizontales impidiendo el desplazamiento de la
vías, en el caso de vía doble mientras que para la infraestructura de vía única se ha
vía, tanto longitudinal como transversalmente. Para cumplir estos fines, el balasto que
tomado el eje de la vía que se proyecta. En la definición en alzado la rasante se sitúa
la constituye debe estar bien consolidado, además de poseer unas características
en la cota de cabeza del carril más bajo en ambos casos.
adecuadas, y la propia banqueta debe estar dotada de dimensiones suficientemente
amplias, pero no excesivas, dado el coste del balasto y el sobreprecio que supone
aumentar la plataforma para alojarla.
De acuerdo con las Normas N.R.V.2-1-0.1 y la N.R.V.3-4-0.0, que examinan la
interacción balasto-plataforma, el efecto de la banqueta debe complementarse
2.2.
Tipologías de superestructura
A lo largo de la traza se han planteado diferentes tipologías de superestructura que se
dimensionan en el presente anejo:
• Vía en placa empleada entre Pola de Lena y el Nalón.
mediante una subbase. Dicha capa mejora el drenaje y contribuye a repartir las cargas
verticales sobre la plataforma, asegurando con ello el buen comportamiento de la vía
bajo los puntos de vista de su nivelación, rigidez, alineación y drenaje.
• Vía sobre balasto empleada a partir del río Nalón.
La composición del tráfico previsible y los condicionantes geométricos impuestos por el
Las dimensiones de la banqueta y resto de capas que componen la subbase dependen
territorio son los dos factores principales que condicionan el diseño de la
de una serie de factores, entre los que destacan:
superestructura. Por otra parte, en el momento de redacción de este estudio
informativo, se desconoce el reparto de circulaciones entre la infraestructura existente y
• Las características de los suelos que constituyen la plataforma, en el tramo de
vía considerado.
• Las características de la plataforma como conjunto.
• Las condiciones climatológicas de la zona de ubicación de la plataforma.
• El armamento de la vía.
• Las características del tráfico en el tramo considerado.
la red que se proyecta por lo que la hipótesis de tráfico que se ha considerado en este
estudio deberá ser validada en etapas posteriores de proyecto.
En cualquier caso, el dimensionamiento de las capas de asiento, subbase y base se
realiza, para las solicitaciones de tráfico más restrictivas, es decir considerando el
tramo más cargado.
Este tramo forma parte de la Alta Velocidad entre León y Asturias, estando ya los
tramos de plataforma de la vertiente leonesa están ya ejecutados y los proyectos de
Superestructura redactados. Las soluciones utilizadas en este Estudio Informativo son
En el diseño de la sección tipo de la plataforma ferroviaria que se proyecta, se han
las mismas o similares que las adoptadas en los tramos anteriores.
conjugado las necesidades derivadas de la explotación de una línea de nueva
implantación en un entorno de pequeña extensión con la necesidad de convivencia con
servicios de mercancías y de pasajeros por la red existente, que se mantendrá
operativa para principalmente ofrecer servicios de transporte de pasajeros en las
estaciones y apeaderos existentes.
Los materiales empleados en la plataforma de la vertiente leonesa son:
• Balasto
• Traviesa PR-01 con sujeciones.
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• Carril 60 E1.
• Vías con > 50% del tráfico con ejes de 20 t: Km = 1,30
• Vía en placa con sistema Rheda 2000 o similar.
• Vías con > 50% del tráfico con ejes de 22,5 t: Km = 1,45
3. TRÁFICO DE DISEÑO
3.1.
Kt = Coeficiente que tiene en cuenta la influencia de los ejes del material motor en la
agresividad sobre la vía. Se adopta Kt = 1,40.
Metodología
La norma “UIC 714 – Classification of lines for the purpose of track maintenance”
clasifica el tráfico soportado por una línea ferroviaria, según las toneladas/día/sentido
de circulación, en diferentes “Grupos de Tráfico”. Así, propone definir el tráfico Tf para
cada línea (y vía) en función de la expresión:
Tf = Sv.(Tv + Kt.Ttv ) + Sm.( Km.Tm + Kt.Ttm)
Siendo:
Tv = tonelaje medio diario de los coches de viajeros en la vía (toneladas brutas
remolcadas).
Ttv = tonelaje medio diario de las locomotoras que arrastran los coches de viajeros
(toneladas).
Los coeficientes Sv y Sm pretenden incorporar el efecto de la velocidad de cada tren. Se
adoptan los siguientes valores:
Sv(Sm) = 1
v < 60 km/h
Sv(Sm) = 1,05
60 km/h < v < 80 km/h
Sv(Sm) = 1,15
80 km/h < v < 100 km/h
Sv(Sm) = 1,25
100 km/h < v < 130 km/h
Sv = 1,35
130 km/h < v < 160 km/h
Sv = 1,40
160 km/h < v < 200 km/h
Sv = 1,45
200 km/h < v < 250 km/h
Kt = Coeficiente que tiene en cuenta la influencia en la agresividad sobre la vía en las
A partir del tráfico ficticio (Tf) obtenido, la UIC clasifica las vías de cada línea en los
locomotoras de viajeros.
siguientes 6 grupos:
Tm = Tonelaje medio diario de los vagones de mercancías (toneladas brutas
Grupo 1
130.000 t/día < Tf
Grupo 2
80.000 t/día < Tf <130.000 t/día
Grupo 3
40.000 t/día < Tf <80.000 t/día
Grupo 4
20.000 t/día < Tf <40.000 t/día
Grupo 5
5.000 t/día < Tf <20.000 t/día
Grupo 6
Tf <5.000 t/día
remolcadas).
Ttm = Tonelaje medio diario de las locomotoras que arrastran los trenes de mercancías.
Km = Coeficiente que tiene en cuenta la influencia de la carga y de los ejes de
mercancías en la agresividad sobre la vía.
Se adopta:
• Normalmente Km = 1,15
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3.2.
Tráfico calculado
Partiendo de las circulaciones registradas en la actualidad, se ha realizado una
prognosis de tráfico estimando los incrementos que la construcción de la nueva
infraestructura provocará razonablemente, debidos a la mejora de la calidad del
servicio en términos de disponibilidad, frecuencia y tiempos de recorrido.
Kt
Ttv
1,4
1.152
Sm
Km
Tm
Kt
Ttm
1,15
1,15
11.310
1,4
1.261
t
t
t
Este incremento en los servicios (largo recorrido, cercanías y mercancías) se ha
traducido en tráfico ficticio mediante el método propuesto por la UIC y descrito en el
se obtiene el siguiente resultado:
apartado anterior.
Tf = 1,35.(1,4x1.152+1.344) + 1,15.(1,15x11.310+1,4x1.261) = 20.980 t/día, lo que
Para determinar la categoría de tráfico ficticio se ha tomado la alternativa con más
corresponde a un tráfico de Grupo 4.
carga de tráfico. Se ha considerado la alternativa 4 que considera además de las 16
circulaciones de larga distancia considera 29 circulaciones de mercancías. En ninguna
de las alternativas se consideran circulaciones de media distancia.
El tráfico diario estimado de este tramo está compuesto por las circulaciones
siguientes, considerando los dos sentidos de circulación:
4. VÍA SOBRE BALASTO
4.1.
Dimensionamiento capas de asiento
Un aspecto determinante del diseño previo de una infraestructura ferroviaria es el
adecuado dimensionamiento de las capas de asiento en el caso de la vía sobre balasto
• Nº de servicios de largo recorrido:
16
(capas de balasto, sub-balasto y coronación de plataforma).
• Nº de servicios de mercancías:
29
En el caso de construcción de una nueva infraestructura, se aplicará el método de
dimensionado establecido por la FICHA UIC-719, que permitirá definir los espesores y
El tipo de material móvil que se estima que compondrá la oferta es el siguiente:
• Largo recorrido: Composiciones Alvia de 200 m de longitud. Series 130 y 120.
• Mercancías: se supone una longitud básica de tren de 450 m.
Adoptando como tráfico de cálculo este número de servicios y considerando este
material hallamos el valor del tráfico ficticio según la relación indicada anteriormente.
Con los parámetros siguientes
características de las capas de subbalasto y balasto en función de las propiedades de
la nueva plataforma.
Dicha ficha, en la que se ha basado el proyecto de las nuevas líneas españolas,
establece el espesor necesario de capas de asiento en función de:
• la calidad de la plataforma
• el tipo de tráfico soportado (según la clasificación de la ficha UIC 714)
Parámetro
Valor
Sv
Tv
1,35
1.344
• el tipo de traviesa
t
• la carga máxima por eje
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• la velocidad máxima de circulación.
El establecimiento de estos espesores se basa en los ábacos de dimensionado de
plataformas propuestos por la ORE, confeccionados a partir de modelos de elementos
finitos de cálculo de tensiones en la plataforma y asientos en carril.
4.1.1. Plataforma y capa de forma
• QS2: Suelos medianos.
• QS3: Suelos buenos.
En función de la calidad del suelo que constituye la capa de forma y del espesor de
ésta, se distinguen las siguientes clases de plataforma:
• P1: plataforma de mala capacidad portante (CBR ≤ 5).
La plataforma tiene como función proporcionar apoyo a la capa de asiento, a la vía y a
los dispositivos destinados a controlar el movimiento de los trenes para que la
explotación pueda realizarse eficazmente.
Está formada por el propio terreno, cuando se trata de un desmonte, o por suelos de
aportación, constituyendo un terraplén en el relleno de una depresión.
• P2: plataforma de capacidad portante media (5 < CBR ≤ 20).
• P3: plataforma de capacidad portante buena (CBR > 20).
El espesor de la capa de forma para obtener una determinada capacidad portante se
muestra en la siguiente tabla:
La plataforma debe quedar rematada por una capa de terminación, llamada también
ESPESOR MÍNIMO DE LA CAPA DE FORMA
capa de forma, provista de pendientes transversales para la evacuación de las aguas
pluviales.
En los desmontes la capa de forma se obtiene por compactación del fondo de la
CALIDAD DEL
SUELO SOPORTE
excavación, cuando los suelos son adecuados, o por aportación de suelos de mejor
calidad, que los sustituyen en una profundidad mínima de un metro, cuando no lo son.
Sobre esta capa de terminación se disponen las capas de asiento integradas por una
subbase y, como remate, la banqueta de balasto.
QS1
La clasificación de la plataforma precisa de la estimación de la calidad del suelo que la
forma y de la capacidad portante de la misma en su conjunto.
CAPA DE FORMA PARA OBTENER LA
CAPACIDAD DE CARGA DE LA PLATAFORMA
CALIDAD DEL SUELO
ESPESOR MÍNIMO
(m)
P2
Suelo fino tratado con
ligantes
0,30
P2
QS2
0,55
P2
QS3
0,40
P3
QS3
0,60
P2
QS2
--
P3
QS3
0,40
P3
QS3
--
QS2
Se distinguen en este sentido 4 categorías atendiendo a su capacidad portante y su
aptitud como plataforma.
CAPACIDAD DE
CARGA EN LA
PLATAFORMA
QS3
• QS0: suelos inadecuados para realizar las capas subyacentes a la de forma.
Tabla 4.1.1. Espesores mínimos capa de forma.
• QS1: Suelos malos, aceptables únicamente cuando se dispone de un buen
drenaje.
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Para los trazados ferroviarios nuevos se proyecta, mediante sustitución del terreno
natural, una explanada tipo P3 y se utilizará para la formación de capa de forma la
clase de suelo QS3. Por lo tanto los espesores que resultarán para la capa de forma
variarán entre 0 (para calidad de suelo QS3), 40 centímetros (para calidad de suelo
QS2) y 60 centímetros (para calidad de suelo QS1). La calidad del suelo a lo largo de la
traza queda reflejada en el “Anejo de Geología y geotecnia” del presente estudio
informativo. En este caso, debido a los condicionantes expuestos en el citado anejo, y
dimensionando la plataforma del lado de la seguridad se considera un espesor para la
capa de forma de 60 centímetros.
4.1.2. Subbase
• E depende de la clase de plataforma. Para plataforma P3, E=0,45 m.
• a = 0 ya que se considera categoría de tráfico de grupo 4
• b = -0,05 al ser traviesas de hormigón de 2.60 m de longitud
• c = 0 para un dimensionamiento normal
• d = 0 para carga máxima remolcada por eje ≤ 200KN
• f = 0 ya que el material a utilizar como capa de forma será QS3
Por lo tanto, según la fórmula obtenemos:
Las capas de la subbase se disponen entre la banqueta de balasto y la capa de forma
e = 0 , 45 + 0 − 0 , 05 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0 , 40 m
de modo que se asegure el buen comportamiento de la vía férrea desde el punto de
vista de su rigidez, alineación, nivelación y drenaje.
El espesor mínimo de la capa de subbalasto debe ser la mitad del espesor total, e.
Cuando el espesor de la banqueta de balasto deba ser superior a la mitad de e, dicho
Consiste en una capa de subbalasto que debe estar formada por una grava arenosa
espesor ha de ser aumentado en la cantidad que corresponda.
bien graduada, con algún porcentaje de elementos finos para que sea compactable, no
se desligue bajo el tráfico de las máquinas durante la obra, sea insensible al hielo y
Al disponer una banqueta de balasto de 0,30 m, la capa de subbalasto deberá tener un
proteja la plataforma de la erosión de las aguas de lluvia. Es conveniente que lleve un
espesor de 0,20 m como mínimo (la mitad del espesor calculado e). En proyectos
porcentaje no inferior al 30 por 100 de piedra procedente de machaqueo.
similares para líneas de velocidad convencional se adopta como espesor para la capa
de subbalasto 0,30 cm quedando de esta forma del lado de la seguridad. Por lo tanto el
El cálculo de espesores de las distintas capas se basa en la formulación de la norma
espesor de las capas de asiento suma 0,60 m.
U.I.C. 719, en la que se calculan conjuntamente los espesores de la capa de balasto y
de la subbase (véase la Figura 1). En este caso, al tratarse de una línea de nuevo
diseño, el espesor mínimo de balasto bajo traviesa en eje de carril se ha establecido en
0,30 m, con lo que del cálculo se obtiene el espesor del resto de capas que forman la
subbase.
Según la norma citada anteriormente la fórmula es la siguiente:
e = E +a+b+c+d + f
Cuyos parámetros son:
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Figura 4.1.1. Esquema de espesores de las capas de asiento
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4.2.
Superestructura
La superestructura sobre balasto, queda conformada por los siguientes elementos:
• Balasto
• Traviesas
• Permitir la recuperación de la geometría de la vía mediante operaciones de
alineación y nivelación.
• Optimizar unas adecuadas condiciones de rodadura y confort, considerando
asimismo los factores de mantenimiento y conservación de la vía.
En todo caso, al tratarse de una línea de alta velocidad, el espesor de balasto no será
• Carril
inferior a 35 centímetros bajo traviesa en eje de carril.
• Aparatos de vía
La relación de parámetros que debe cumplir el balasto viene establecida en la ORDEN
FOM/1269/2006, de 17 de abril, por la que se aprueban los Capítulos: 6.– Balasto y 7.–
• Sujeciones y elementos de unión
4.2.1. Balasto
El balasto se dimensionará conforme a la normativa vigente prestando especial
Subbalasto del pliego de prescripciones técnicas generales de materiales ferroviarios
(PF) adaptada a la norma UNE-EN 13450 y a la norma UNE 146147.
4.2.2. Traviesas
atención a los elementos aciculares, la resistencia al desgaste, el espesor de
Las traviesas que se van a instalar serán de tipo monobloque de hormigón pretensado
elementos granulares y las características geométricas, debiendo ser silícea la
para anchos de vía UIC e Ibérico. La separación entre dos ejes de traviesas contiguas
naturaleza del mismo.
será de 0,60 m. Las funciones principales que deberán desempeñar las traviesas son:
El espesor del balasto será el que garantice de manera conjunta e integrada las
• Servir de soporte a los carriles asegurando su separación e inclinación.
siguientes funciones primordiales:
• Repartir sobre el balasto las cargas verticales y horizontales transmitidas por los
• Amortiguar las acciones que ejercen los vehículos sobre la vía al transmitirlas a
carriles.
la plataforma.
• Conseguir y mantener la estabilidad de la vía, en los planos horizontal y vertical,
• Repartir uniformemente estas acciones sobre dicha plataforma.
• Impedir el desplazamiento de la vía estabilizándola en dirección vertical,
longitudinal y transversal.
• Facilitar la evacuación de las aguas.
• Proteger los suelos de la plataforma contra la acción de las heladas.
• Establecer un aislamiento eléctrico entre los carriles.
frente a los esfuerzos estáticos del peso propio, los dinámicos debidos al paso
de los trenes y los procedentes de las variaciones de temperatura.
• Mantener, si es posible por sí misma, el aislamiento eléctrico entre los dos hilos
del carril cuando la línea posea circuitos de señalización.
• Ofrecer características aislantes para que las corrientes parásitas, procedentes
de la electrificación, no perjudiquen las instalaciones situadas en el entorno de la
vía.
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Las características más destacables de este tipo de traviesa son las siguientes:
• En 120 m de longitud a ambos lados de las boquillas de los túneles (120 m en el
exterior y 120 m en el interior de los mismos)
• Longitud:
2,6 m
• Peso aproximado:
320 kg
• Anchura máxima en la base:
300 mm
• Altura en la sección bajo eje de carril:
242 mm
• Altura en la sección central:
210 mm
• Altura de la traviesa en el extremo:
230 mm
soldadura aluminotérmica.
• Inclinación del plano de apoyo del carril:
1/20
Las principales funciones serán:
• En los bloques técnicos de los viaductos, en una longitud de 3 m más dos veces
la altura del estribo, a cada lado de las juntas de la estructura
4.2.3. Carril
El carril es del tipo 60 E1, incluso aparatos de vía, que llega a obra en forma de barras
largas de 270 m conformadas a partir de 7 soldaduras eléctricas de 8 barras simples de
36 m. Una vez en vía se conforman las barras largas soldadas definitivas mediante
Entre otras, las características de materiales a utilizar en la fabricación del hormigón
para las traviesas serán:
• Cemento Portland tipo I con resistencia mínima de 42,5 MPa y débilmente
alcalino, con contenido del ion cloro limitado a un máximo del 0,03%.
• Agua potable con la cantidad de sulfatos limitada a menos de 500 mg/l.
• Tamaño máximo del árido igual a 25 mm.
• Sin aditivos aceleradores de fraguado.
• Dosificación mínima de cemento igual a 350 kg/m3.
• Relación agua/cemento inferior a 0,45.
Para estas vías se ha previsto una traviesa monobloque de hormigón pretensado para
el ancho para el que finalmente se designe la infraestructura, que a priori será 1.668
mm.
Las traviesas incorporarán una suela de material elastomérico en los siguientes puntos:
• Absorber, resistir y transmitir a las traviesas los esfuerzos recibidos del material
motor y móvil, así como los de origen térmico. Estos esfuerzos pueden ser
verticales, transversales y longitudinales
• Guiar el material circulante con la máxima continuidad tanto en planta como en
alzado
• Servir de elemento conductor para el retorno de la corriente
• Servir de conductor para las corrientes de señalización de los circuitos de vía
4.2.4. Aparatos de desvío
Para proporcionar todos las incorporaciones de las vías existentes y de las vías de
apartado a la variante definida en este Estudio Informativo se proyectan los aparatos de
desvío necesarios.
Los desvíos empleados son:
• DSH-P-60-318-0,11– CC-D ó I-TC,
• DSH-P-60-500-0,09– CC-D ó I-TC y
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• DSH-P-60-318-0,09– CR-D ó I-TC.
Para el montaje de los aparatos se seguirán los siguientes pasos:
• Colocación del desvío en su posición definitiva
• Es posible reducir altura total del paquete de vía en túneles
• Reduce el peso total de la superestructura en puentes
• En largas rasantes en pendiente, ante estaciones de parada obligada, se suelen
complementar los frenos de disco con el freno por corrientes de Foucault,
• Enlace del desvío con la nueva vía
provocando el calentamiento de los carriles, que puede acarrear a largo plazo
problemas de inestabilidad en una vía convencional sobre balasto.
• Instalación de los accionamientos y los comprobadores
• Descarga del balasto necesario para abrigar las traviesas
• En algunos sistemas de vía en placa, la propia superestructura puede servir
como vía de evacuación y como vía de acceso de los vehículos de socorro por el
• Estabilización y a la soldadura del mismo
• Liberación de tensiones.
De forma conjunta con el resto de vía sobre balasto, se realizará la 2ª nivelación, 2ª
estabilización controlada y el perfilado final. La bateadora de desvíos a utilizar bastará
interior del túnel. (Sistemas de carril embebido).
Como desventajas está su mayor coste, mayor dificultad de ejecución y una mayor
dificultad de reposición en caso de avería, que por otra parte, es menos frecuente que
sobre vía en balasto.
que sea de 2ª categoría.
5.2.
5. VÍA EN PLACA
Los sistemas de vía en placa más utilizados son los siguientes:
5.1.
Descripción general
Como es bien sabido, además de disminuir los costes de mantenimiento (lo ideal sería
Tipos de sistemas de vía en placa
• Sistemas de losas flotantes
• Sistemas de placa continua construida in situ
una vía sin mantenimiento), la vía en placa presenta las siguientes ventajas sobre la vía
en balasto:
• Asegura unas condiciones de geometría invariable y de tolerancias muy estrictas
de la vía exigibles por las nuevas líneas de alta velocidad
• Resuelve el problema de la escasez y gran rechazo medioambiental de las
canteras de balasto.
• Posibilita la utilización de áridos marginales o reciclados para la placa de
hormigón
• Sistemas de vía en placa con traviesas (Rheda, Rheda 2000, Stedef, Getrad).
• Vía en placa con bloques prefabricados aislados (Edilon, LVT).
• Vía en placa con carril embebido continúo.
5.3.
Solución de vía en placa
La gran longitud de túneles hace que sea obligatorio el empleo de la vía en placa en
parte del trazado en cumplimiento del punto 7 del anexo I de la Orden FOM/3317/2010,
de 17 de diciembre por la que se aprueba la Instrucción sobre las medidas específicas
para la mejora de la eficiencia en la ejecución de las obras públicas de infraestructuras
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ferroviarias, carreteras y aeropuertos del Ministerio de Fomento. En este punto se
de contrabóveda de cierre. Entre la losa de hormigón HA-20 y la capa de forma se
indica que se instalará vía en placa en todos los túneles de más de 1.500 metros de
sitúa una capa de hormigón en masa HM-20 de 30 cm de espesor, la dirección del
longitud o cuando en la sucesión entre túneles y viaductos se alcance esta longitud.
bombeo en esta losa estará dado por la capa de forma. En la vía en placa, la placa de
De los diferentes sistemas de vía en placa se adopta el sistema Rheda 2000 o similar
empleado en la variante de Pajares.
hormigón se arma en el centro de la sección en toda su longitud para limitar el ancho
de fisuras a valores inferiores a 0,5 mm, de modo que conserve el efecto de anclaje de
la armadura como unión entre las placas fisuradas.
Dicho sistema se basa en el empleo de una traviesa bibloque, con viga de celosía
especialmente adaptada, así como la fusión de hormigón de relleno y placa
6. SECCIÓNES TIPO EMPLEADAS
cuadrangular armada en una plataforma de vía homogénea sin artesa.
Se disponen de dos tipos de superestructura sobre balasto y en placa.
El sistema RHEDA se basa en la traviesa B355 con sujeción de carril Vossloh sistema
Generalmente la vía en placa se coloca asociada a obras de tierra y estructuras y la vía
300-1 con placa de asiento de alta elasticidad para mejorar el efecto distribuidor de
en placa a grandes túneles. Debiendo situarse entre un sistema de vía y otro una
fuerzas del carril. La armadura de la vía celosía es una armadura de forma estable y se
transición.
aloja sólo en parte en el hormigón de la traviesa. Así se garantizan las propiedades de
unión entre la traviesa y la placa portante de hormigón. La sujeción del carril se ancla
en ambos bloques de la traviesa.
El Estudio Informativo se caracteriza por ser una serie de largos túneles interrumpidos
por viaductos y pequeñas obras de tierra en su tramo inicial y por túneles más cortos y
mayores obras de tierra en su tramo final.
La solución planteada da para el inicio de los tramos una sección de vía en placa y
para al final vía sobre balastro. La división entre la vía en placa y la vía sobre balasto
estaría en el entorno del río Nalón. En el siguiente cuadro se tramifican los tramos de
vía en placa y vía sobre balasto para las cuatro alternativas de trazado.
Figura 5.3.1. Sistema de vía en placa RHEDA previo al hormigonado
Las traviesas bibloque se unen monolíticamente a la placa de vía. Ésta, se fabrica con
un hormigón HA-30 y un espesor de 260 mm. Por debajo de esta placa se proyecta una
losa de hormigón armado HA-20 de 30 cm de espesor que en este caso hace las veces
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6.1.
ALTERNATIVA 1
VÍA ÚNICA
VÍA EN PLACA
ORIGEN
FIN
LONGITUD
IZQUIERDA
1+120,00
1+120,00
0+685,00
17+314,00
17+314,00
17+152,00
1+120,00
17+930,50
16.194,00
16.032,00
435,00
616,50
DERECHA
17+152,00
19+255,10
2.103,10
0+000,00
0+685,00
685,00
ORIGEN
FIN
IZQUIERDA
DERECHA
VÍA DOBLE
VÍA EN BALASTO
VÍA ÚNICA
VÍA DOBLE
ALTERNATIVA 2
IZQUIERDA
VÍA ÚNICA
DERECHA
VÍA DOBLE
VÍA ÚNICA
VÍA EN PLACA
VÍA EN BALASTO
VÍA DOBLE
ALTERNATIVA 3
IZQUIERDA
VÍA ÚNICA
DERECHA
VÍA DOBLE
VÍA ÚNICA
VÍA EN PLACA
VÍA EN BALASTO
VÍA DOBLE
ALTERNATIVA 4
VÍA EN PLACA
VÍA EN BALASTO
IZQUIERDA
VÍA ÚNICA
DERECHA
VÍA DOBLE
VÍA ÚNICA
VÍA DOBLE
1+120,00
17+145,00
1+120,00
17+145,00
0+685,00
1+120,00
VÍAS DE APARTADO
LONGITUD
16.025,00
16.025,00
435,00
Sección tipo obras de tierra
La sección tipo en obras de tierra se divide en dos tipologías fundamentales por un lado
la vía en balasto y por otro la vía en placa.
Las características geométricas destacables de la sección tipo en obras de tierra y vía
en balasto son las siguientes para el caso de vía doble:
• Ancho de vía: 1,668 m
• Entreeje: 4,30 m.
• Hombro de balasto: 1,10 m
• Pendiente de balasto: 5H/4V
0+000,00
0+685,00
685,00
17+145,00
17+994,29
849,29
ORIGEN
FIN
LONGITUD
• Pendiente de las capas de asiento: 5%
1+120,00
1+120,00
0+685,00
16+425,00
16+425,00
1+120,00
15.305,00
15.305,00
435,00
• Ancho de plataforma: 13,60 m
0+000,00
0+685,00
685,00
16+425,00
21+893,36
5.468,36
ORIGEN
FIN
LONGITUD
1+070,00
1+070,00
0+685,00
16+010,00
16+010,00
16+010,00
1+070,00
16+392,03
14.940,00
14.940,00
385,00
382,03
16+010,00
16+389,94
379,94
0+000,00
0+685,00
685,00
Tabla 6.1. Tramificación superestructura
A continuación se indican los parámetros de las secciones tipo proyectadas en cada
caso, cuya representación gráfica se adjunta en los planos de detalle de sección tipo
• Espesor de balasto: 30 centímetros mínimo bajo traviesa
• Espesor de capa de subbalasto: 30 cm
• Espesor de capa de forma: 60 cm
Para la vía única las características geométricas son:
• Ancho de vía: 1,668 m
• Hombro de balasto: 1,10 m
• Pendiente de balasto: 5H/4V
• Espesor de balasto: 30 centímetros mínimo bajo traviesa
• Pendiente de las capas de asiento: 5%
del documento número 2 del presente estudio.
• Ancho de plataforma: 13,60 m
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• Espesor de capa de subbalasto: 30 cm
• Espesor de capa de forma: 60 cm
Figura 6.1.1. Sección tipo general de vía doble balasto.
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Figura 6.1.2. Sección tipo general de vía única balasto.
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ANEJO 11. PLATAFORMA Y SUPERESTRUCTURA
Las características geométricas destacables de la sección tipo en obras de tierra y vía
en placa son las siguientes para el caso de vía única:
• Ancho de vía: 1,668 m
• Pendiente de las capas de asiento: 5%
• Ancho losa vía en placa HA-30: 280 cm
• Espesor mínimo de losa vía en placa HA-30: 26 cm
• Espesor mínimo de capa de HM-20 bajo traviesa: 30 cm
• Espesor de capa de HM-20 sobre capa de forma: 40 cm
• Espesor de capa de forma: 60 cm
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Figura 6.1.3. Sección tipo general de vía única placa.
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6.2.
Sección tipo en túnel
La sección tipo en túnel será de vía en placa durante los tres primeros túneles de las
cuatro alternativas y sobre balasto para el resto de túneles de las alternativas 1 y 3.
Se ofrecen dos tipologías para la misma geometría: con solera y con contrabóveda y a
su vez vía en balasto y en placa y una quinta de túnel ejecutado con tuneladora y vía
en placa.
El túnel llevará perimetralmente una serie de pasillos de evacuación.
Las características geométricas más importantes del túnel con vía sobre balasto son:
• Ancho de vía: 1,668 m
• Entreeje: 4,30 m.
• Espesor de balasto: 40 centímetros mínimo bajo traviesa
• Pendiente de las capas de asiento: 2%
Con vía en placa:
• Ancho de vía: 1,668 m
• Ancho losa vía en placa HA-30: 280 cm
• Espesor mínimo de losa vía en placa HA-30: 26 cm
• Espesor mínimo de capa de HM-20 bajo traviesa: 30 cm
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Figura 6.2.1. Sección tipo general de vía doble en túnel excavado por métodos convencionales vía en balasto y vía placa.
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Figura 6.2.2. Sección tipo general de vía única en túnel excavado por métodos convencionales vía en balasto y vía placa.
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Figura 6.2.3. Sección tipo general de vía única en túnel excavado con tuneladora vía placa.
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6.3.
Sección tipo en viaducto
Al igual que en los túneles, hay diferentes secciones tipo en viaducto atendiendo al tipo
de superestructura y al número de ejes, además de las diferentes tipologías
estructurales: estructuras de vigas, estructura de losas…
Geométricamente merece la pena reseñar la existencia de viaductos de vía única
dotados de un pasillo de evacuación. Estos se situarán para permitir la evacuación de
los túneles hacia zonas seguras. Estas secciones se dan en los viaductos de los ríos
Riosa y Caudal en las cuatro alternativas.
Las secciones tipo de las estructuras al igual que las de los túneles se dividen según el
tipo de superestructura distinguiéndose en función del número de vías: una o dos y en
función del tipo de superestructura vía en balasto y vía en placa.
Las características geométricas de la vía doble en balasto son:
• Ancho de vía: 1,668 m
• Entreeje: 4,30 m
• Espesor de balasto: 40 centímetros mínimo bajo traviesa
• Pendiente de las capas de asiento: 2%
Con vía en placa:
• Ancho de vía: 1,668 m
• Ancho losa vía en placa HA-30: 280 cm
• Espesor mínimo de losa vía en placa HA-30: 26 cm
• Espesor mínimo de capa de HM-20 bajo traviesa: 30 cm
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Figura 6.3.1. Sección tipo general de vía doble sobre viaducto vía en balasto.
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Figura 6.3.2. Sección tipo general de vía única sobre viaducto vía en balasto. Izquierda con pasillo lateral derecha sin pasillo.
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Figura 6.3.3. Sección tipo general de vía única sobre viaducto vía en placa. Izquierda con pasillo lateral derecha sin pasillo.
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