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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA.

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE FUERZA

ARMADA BOLIVARIANA

NÚCLEO ARAGUA- SEDE MARACAY

FERROCARRILES

SUPERESTRUCTURA

BACHILLERES:

IRIARTE, RONALD C.I:19.516.532

MARTÍN, ADRIAN C.I: 19.985.859

MEJIAS, JOSUE C.I: 19.467.420

REINA, DENERIS C.I: 20.713.634

RELVA, CARLOS C.I: 22.620.509

SECCIÓN: 07CIVD01

MARACAY, ABRIL 2013

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INDICE

INTRODUCCIÓN…………………………….………………………………...….03

BALASTO……………………………….…………….…………………………...04

TRAVIESA…………………………………………...………………………..…...07

SUJECIÓN…………………………………………………………………………10

CONCLUSIONES……....................................................................................13

REFERENCIAS ELECTRONICAS……………………………….…………......14

ANEXOS………………………………..………………………………………….15

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INTRODUCCIÓN

La actualidad de los ferrocarriles está enfocada en la velocidad, la

capacidad de carga, la seguridad y la comodidad a la hora de viajar en este

medio de transporte. Pues en un principio estos fueron criterios

fundamentales para la invención de este maravilloso e importante medio. En

adelante se desarrollarán de mejor manera todos estos aspectos; y se

mostrarán las principales vías ferroviarias del mundo.

Algunos de los principales componentes de una vía férrea en su

superestructura son sus cortes y terraplenes, viaductos, puentes,

alcantarillas, túneles, y en general, con todas las obras de arte y de fábrica

necesarias para el establecimiento de la superficie sobre la que se asienta la

vía.

La superestructura es la vía propiamente dicha, con el balasto, los

durmientes, los rieles, los aparatos de vía, y también los elementos precisos

para asegurar la circulación de los trenes, como las señales, y

enclavamientos.

Uno de los elementos de superestructura, básico para el

funcionamiento de la vía y que interviene en el diseño son los apoyos en

donde el peso del ferrocarril va hacer distribuido, esto lo conforman el

balasto, durmientes y fijación; donde es parte del recorrido para el ferrocarril

y afectan directamente el diseño de rieles y elementos de fijación y de ajuste.

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BALASTO

El balasto es un material granular, compuesto de piedra chancada,

siendo esta la capa de piedra partida que se tiende sobre la explanación o

plataforma y sirve de asiento a los durmientes

Funciones

El balasto se utiliza generalmente como base de pavimentaciones,

tanto de pavimentos continuos como el aglomerado como de pavimentos por

piezas, como el adoquinado. De manera similar, el balasto de vía cumple la

función de aportar estabilidad a la vía férrea, haciendo que permanezca con

la geometría dada durante su construcción. Adicionalmente cumple otras dos

funciones importantes: distribuye las presiones que trasmite la vía al terreno,

haciendo que sean admisibles para éste, y permite el drenaje del agua de

lluvia, evitando que se deteriore el conjunto.

Obtención

Se obtiene por trituración de rocas sanas y debe cumplir ciertas

especificaciones en cuanto a calidad del material madre y en su

granulometría. Se transporta en camiones hasta donde puede ser cargado

en trenes especiales con tolvas que permiten su descarga en la vía.

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

Altura de balasto entre30 a 50 cm

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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: basalto,

cuarcita, caliza y granito.

Objetivos del balasto

Sujetar las traviesas que aguantan los carriles

Proporcionar una base drenante lo suficientemente estable

Amortiguar las acciones que ejercen los vehículos ferroviarios sobre la

vía al transmitirlas a la plataforma

Evitar el desplazamiento de la vía, estabilizándola en dirección

vertical, longitudinal y transversal

Facilitar la evacuación de las aguas

Permitir la recuperación de la geometría de la vía mediante la

nivelación y alineación (bateadoras)

Para todo esto, se requiere que cumpla unas condiciones establecidas.

Las cuales con el paso de los trenes, el paso de las aguas sub-terraneas y

otras causas. Hacen que sufra un deterioro, el cual hay que subsanar.

Para ello, se pueden realizar diversas funciones “según el estado del

balasto”, desde una renovación o una selección del mismo.

Propiedades del balastro

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a. Elasticidad suficiente para absorber las acciones de los trenes y repartir

sus cargas.

b. Resistencia y tenacidad para resistir sin desintegrarse por la acción

trituradora de las cargas móviles.

c. Dureza para resistir la abrasión producida por el roce entre sus partículas.

d. Estabilidad física ante la acción del agua y el hielo.

e. Tamaño uniforme para que la trabazón, fricción interna y compacidad

tengan valores adecuados y permitir el drenaje por los espacios de sus

componentes.

f. Estabilidad para que sus componentes se mantengan en su lugar, sin

moverse bajo la acción de cargas vibratorias.

g. Ser fácilmente bateable, en forma mecánica, para permitir recuperar la

calidad geométrica de la vía.

h. Tener una resistencia eléctrica mínima de 3 Ohm por kilómetro de vía para

corriente continua y balasto húmedo.

TRAVIESA O DURMIENTE

En vías férreas, las traviesas o durmientes (América Latina) son los

elementos transversales al eje de la vía que sirven para mantener unidos y a

la vez a una distancia fija a los dos carriles (rieles) que conforman la vía, así

como mantenerlos unidos al balasto, trasmitiendo el peso del material

rodante al balasto y, por intermedio de éste, al suelo. También cumplen la

función de dar peso al conjunto, de manera que la geometría inicial del

trazado se mantenga en la mayor medida posible. Se fabrican de diversos

materiales, entre ellos madera, hierro y hormigón. Las traviesas de hormigón

pueden ser monobloque o bibloque; las primeras están formadas por una

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sola pieza de hormigón armado, mientras que las traviesas bibloque constan

de dos piezas de hormigón unidas por una barra de hierro (riostra).

Funciones de las traviesas

Las principales funciones que debe desempeñar una traviesa son las

siguientes:

Soporte de los raíles, fijando y asegurando su posición en lo referente a

cota, separación e inclinación.

Recibir las cargas verticales y horizontales transmitidas por los raíles y

repartirlas sobre el balasto mediante su superficie de apoyo

Conseguir y mantener la estabilidad de la vía en el plano horizontal y en

el vertical frente a los esfuerzos estáticos procedentes del peso propio y

las variaciones de temperatura y a los esfuerzos dinámicos debidos al

peso de los trenes. Mantener, siempre que sea posible, por sí mismo y

sin ayuda de elementos específicos incorporados a la sujeción, el

aislamiento eléctrico entre los dos hilos de raíles cuando la línea esté

dotada de circuitos de señalización o por corrientes parásitas.

Colocación de las traviesas

Por norma general las traviesas se colocan a una distancia de 60 cm

entre ellas; esto puede variar entre los diferentes aparatos de vía que llevan

cada uno unas distancias entre traviesas específicas. Los 60 cm pueden

variar también para evitar que una soldadura de carril pueda caer encima de

una traviesa con el consiguiente deterioro de esta. Esta distancia no es

aleatoria, sino que se basa en estudios concretos: si están más alejadas, las

traviesas se levantarían al paso del tren y si están más cercanas, se

incrementaría notablemente el costo por kilómetro de la obra.

Tipos de traviesas o durmientes

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1. Durmiente de Madera

• El durmiente de madera tienen una gran resistencia a todo tipo de

esfuerzos, incluidos los originados en accidentes y por su transporte;

una buena resistencia al deslizamiento sobre balasto, un peso

reducido, lo que facilita su manejo y abarata su transporte

• La desventaja principal de los durmientes de madera es su

durabilidad, la cual es menor al durmiente de concreto.

2. Durmiente de Concreto

• El durmiente de hormigón pretensado o postensado tiene una vida útil

en servicio, superior al doble de los de madera.

• Conserva a lo largo de toda la vía una notable constancia en sus

condiciones físicas.

• La vía muestra una mayor resistencia a los desplazamientos en su

plano.

• Se puede diseñar en la forma más conveniente para resistir los

esfuerzos que habrá de soportar en servicio.

• Su costo es un poco mayor que el durmiente de madera tratada.

• Para aislar eléctricamente los dos rieles es necesario usar piezas de

aislación especiales.

• El manejo es más difícil a causa del peso elevado (más de 300 kg) y

su relativa fragilidad.

3.- Durmientes Metálicos

• Debido a la escasez y alto precio de la madera, en algunos países

industriales se inició el estudio y construcción de durmientes

metálicos. Se estudió especialmente la forma del durmiente para

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obtener una buena área de apoyo y una buena resistencia al

desplazamiento longitudinal y transversal.

• Estos durmientes son habitualmente de tipo monobloque y su perfil, ya

definido por la experiencia, tiene forma de artesa.

• Los durmientes metálicos no tienen mucho uso en la actualidad, y se

utilizan sólo en aplicaciones especializadas

• Los durmientes metálicos se confeccionaron inicialmente en acero y

en fundición, pero estos últimos son muy frágiles y no dieron

resultados aceptables, por lo que se dejaron de utilizar. Sólo en la

India quedan durmientes de este tipo colocados en la vía.

SUJECIÓN

Se denomina sujeción al conjunto de elementos cuyo objeto es dar

continuidad estructural a la vía. La sujeción se constituye a partir de los

elementos que fijan el carril asegurando una posición estable del mismo

sobre la traviesa. La importancia de la función de la sujeción se ha ido

incrementando con el transcurso del tiempo a medida que las velocidades y

cargas por eje aumentaban y, consecuentemente, crecían los esfuerzos a

transmitir de los carriles a las traviesas, así como las exigencias del estricto

mantenimiento del ancho de vía y de aislamiento eléctrico entre los dos hilos

del carril.

Características

Entre las características básicas, de tipo general, de las sujeciones se

destacan las siguientes:

Poseer resistencia mecánica y elasticidad adecuada e invariable a lo

largo de la vida de la sujeción.

Dotar al sistema del correcto aislamiento eléctrico entre los dos hilos

de carril en líneas electrificadas o dotadas de sistemas de

señalización que lo hagan necesario.

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Estar constituida por el menor número posible de elementos y que

éstos a su vez tengan una geometría sencilla, de modo que se facilite

su fabricación, montaje, conservación y sustitución en caso de

deterioro.

Su coste debe ser bajo, tanto en fabricación como en su explotación.

Su duración ó vida de trabajo debe ser elevada.

Para conseguir mantener la posición relativa de carril y traviesa, las

sujeciones deben absorber una serie de esfuerzos que transmite el

carril. Estos esfuerzos dependen de las cargas y características

dinámicas del material móvil, así como de la geometría y estado de

conservación de la línea, de las variaciones térmicas y de otra serie de

factores. Por tanto, los sistemas de sujeción deben estar diseñados

de forma que sus componentes sean capaces de resistir estos

esfuerzos y transmitirlos al conjunto de estructura de la vía.

En recta actúan sobre el carril los esfuerzos verticales ejercidos por

las ruedas, los longitudinales debidos a las tensiones térmicas y Ios

transversales producidos por el movimiento de lazo e impactos

debidos a irregularidades geométricas de las ruedas y de la vía.

Funciones

Las principales funciones para las que se diseña la sujeción son las

siguientes:

Fijar los carriles a las traviesas

Asegurar la invariabilidad del ancho de vía

Facilitar la transferencia a la infraestructura de las acciones estáticas

y dinámicas ejercidas por el material rodante sobre la estructura de la

vía.

Tipos de elementos

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Los elementos que pueden formar parte de una sujeción son

básicamente:

Elementos de anclaje a la traviesa. Se trata de los elementos que

unen el conjunto de la sujeción a la traviesa.

Placa de asiento. Elemento que se sitúa entre el carril y la traviesa,

que puede ser rígida para reducir la presión específica transmitida por

el carril, protegiendo a la traviesa, o elástica para amortiguar los

esfuerzos sobre la traviesa y dotando a la vía de una cierta

elasticidad.

Elementos de anclaje de la placa. Se trata de aquellos elementos que

mantienen la placa unida a la traviesa.

Elementos de anclaje a la placa. Se trata de los elementos que unen

el conjunto de la sujeción a la placa.

Elementos de anclaje del carril. Son los elementos que mantienen el

carril en contacto con la placa de asiento o la traviesa, si la anterior no

existe.

Elementos elásticos, aislantes y de guía del carril.

CONCLUSIONES

La vía como elemento de soporte del ferrocarril cumple con la función

del guiado vertical y longitudinal del vehículo ferroviario, y de esta forma, las

relaciones creadas entre el elemento móvil y la estructura, son las

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generadoras de los esfuerzos aplicados tanto a la vía como en el vehículo.

En el caso de la vía con balasto, el material granular (las partículas de

balasto) amortigua las vibraciones, soporta los esfuerzos y redistribuye las

presiones sobre el suelo, y asegura el drenaje y la rápida evacuación de las

aguas superficiales.

El aumento progresivo de las velocidades de circulación de los

trenes, ha hecho aumentar los esfuerzos sobre las capas de asiento

de la superestructura, haciéndose necesario (o al menos

recomendable) aumentar el espesor de la capa de balasto a 35 cm.,

añadir subcapas, utilizar materiales de mayor calidad y la

introducción de elementos elásticos entre los componentes para

mitigar las nuevas vibraciones generadas.

RFERENCIAS ELECTRONICAS

http://www.ahtgelditu.org/dokumentuak/aht_informea_es.pdf

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http://www.uclm.es/cr/caminos/publicaciones/

Cuaderno_Ing_Territorio/4jornadas/JavierGutierrezPuebla/2.pdf

http://es.wikipedia.org

http://www.abc.es/20120829/medios-redes/abci-diez-trenes-

rapidos-planeta-201208290938.html

WWW.spanish.china.org.cn

http://www.youtube.com/watch?v=24lRB8U332M

ANEXOS

ANEXO1. BALASTRO

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ANEXO2. TRAVIESA DE MADERA

ANEXO 3. TRAVIESA DE CONCRETO

ANEXO 4. TRAVIESA DE METAL

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ANEXO 5. SUJECIÒN