ÍNDEX 1 INTRODUCCIÓ 3 2 SUPERESTRUCTURA DE VIA 3 … · 9 Via (infraestructura i superestructura) La infraestructura de via és el conjunt d’obres de terra (terraplens, desmunts

Estudi Informatiu de la Nova Estació d’FGC a Igualada

EI-TF-07260 Annex núm. 11: Superestructura de via

1

ÍNDEX

1 INTRODUCCIÓ .......................................................................................................................... 3

2 SUPERESTRUCTURA DE VIA .................................................................................................. 3

2.1 DISPOSICIÓ ACTUAL ........................................................................................................ 3

2.2 SISTEMA DE VIA EN PLACA ............................................................................................ 4

2.2.1 VIA EN PLACA ............................................................................................................ 5

2.2.2 TRANSICIÓ VIA EN PLACA – VIA SOBRE BALAST .................................................. 6

2.2.3 CARRILS ..................................................................................................................... 6

2.2.4 SUBJECCIONS ........................................................................................................... 7

2.2.5 APARELLS DE VIA ..................................................................................................... 7

APÈNDIX A. Paràmetres Tècnics d’FGC


Annex núm. 11: Superestructura de via EI-TF-07260 2



3

1 INTRODUCCIÓ

L’objectiu d’aquest annex és el de fer un resum indicatiu de la superestructura de via a contemplar en el nou tram de ferrocarril entre Igualada i Vilanova del Camí

Els elements que integren una línea ferroviària estan agrupats en:

Via (infraestructura i superestructura)

La infraestructura de via és el conjunt d’obres de terra (terraplens, desmunts i túnels) i de fàbrica (ponts, viaductes, drenatges, passos a nivell) necessàries per a construir la plataforma sobre la que es suporta la superestrucutra de via. Es pot dir que la infraestructura de via acaba a nivell de la capa de forma.

Superestructura de via és el conjunt integrat per les capes d’assentament (sobre les que es sostenen la resta d’elements que es detallen a continuació), el llit elàstic format pel balast (via balastada), les travesses o en el seu cas la placa (via en placa), subjeccions, aparells de via, i finalment pels carrils i contracarrils.

Instal·lacions ferroviàries

Electrificacions ferroviàries (on s’escaigui)

Senyalització i seguretat

Comunicacions

2 SUPERESTRUCTURA DE VIA

La línia actual d’FGC que dóna servei als municipis d’Igualada i Vilanova del Camí (tram àmbit del present Estudi Informatiu), és la línia Llobregat – Anoia. Els paràmetres tècnics corresponents a aquesta línia es recullen a l’Apèndix A del present annex.

2.1 DISPOSICIÓ ACTUAL

El cas del tram de la línia afectada per l’Estudi, es tracta, a dia d’avui, d’una via única d’ample mètric (1000 mm entre cares internes de carril), amb carril UIC-54, sobre capa d’assentament de balast.

Fig. 1. Vista de la superestructura actual a l’estació d’Igualada. Al fons de la imatge es poden

veure els aparells de via que configuren la doble diagonal de l’accés d’aquesta estació.

A l’anterior imatge també es pot apreciar que les travesses disposades actualment són de fusta a la zona de l’estació d’Igualada (zona amb aparells de via) i de formigó monobloc a la resta.

Només sortir de l’estació d’Igualada (sentit Vilanova del Camí) es troba un dels punts més conflictiu del recorregut afectat: el pas a nivell de l’Avinguda de Montserrat. En aquest cas, actualment, es fa necessari fer una transició de superestructura abans i després del pas a nivell per permetre el pas de vehicles, ciclistes i vianants.



Fig. 2. Actual pas a nivell a l’alçada de l’avinguda de Montserrat a Igualada

Es proposa, d’acord amb FGC, per al tram d’FGC, la següent superestructura de via:

Via en placa tipus DFF Adheritzada

Subjeccions: tipus clip SKL-3

Carril UIC-54

Aparells de via: canvi tipus DSM-C-UIC 54-154-1/8-CC-D per a les diagonals

A continuació s’especifiquen les característiques d’aquests elements i els seus avantatges.

2.2 SISTEMA DE VIA EN PLACA

La definició bàsica de la Via en Placa és la de tipus de via sense balast constituïda per una placa de

base de formigó pobre o asfalt, que suporta una altra anomenada principal a la qual es recolzen els

carrils, que queden fixats a ella per mitjà dels elements de subjecció i on el recolzament del carril es

realitza sobre un elastòmer que ha de complir la funció del balast.

Tot i que el sistema de via en placa va néixer gràcies al impuls de l’Alta Velocitat, una de les seves primeres aplicacions ha estat en els túnels dels ferrocarrils metropolitans, en part a causa de l’elevat cost de manteniment de la via en balast en els metros a causa dels condicionants que imposa l’explotació. El reduït marge de temps de què es disposa per dur a terme les tasques de manteniment de la via en aquest tipus d’explotacions (elevades freqüències de pas i amplis horaris amb circulació de combois), fan necessari que aquestes tasques estiguin acotades en temps i processos molt concrets. A més, les restriccions pròpies de la geometria d’un túnel limiten l’espai disponible i la solució de via en placa, per exemple, fa possible l’aprofitament de la pròpia superestructura com a camí d’evacuació i com a via d’accés de vehicles d’emergències en cas d’ésser necessari.

Els criteris per a la construcció de la via en placa són molt més exigents que els de la via convencional en tot allò que fa referència a anivellació, alineació i ample de via, ja que, un cop instal·lada, la correcció de possibles errors és molt costosa.

La placa de formigó transmet a la plataforma tensions uniformement distribuïdes i de menor valor que en el cas del balast.

A tot això, cal afegir que les solucions que s’han anat desenvolupant en els darrers anys fan possible a més un control eficaç dels sorolls i les vibracions transmesos per la interacció roda-carril a la plataforma de la via, al túnel, al terreny i a les estructures de l’entorn.1

1 Extractes del llibre Ferrocarriles Metropolitanos. 3ra edició 2008 Autors: Manuel Melis Maynar i Francisco Javier González Fernández. Editat pel Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.



5

A continuació, es reflecteix un recull dels avantatges i els inconvenients d’una superestructura de via amb via en placa sobre els d’una superestructura integrada per les capes d’assentament de balast, subbalast, etc.

AVANTATGES Suporta càrregues per eix més elevades

Disminueix la pressió transmesa a la plataforma

Cost de manteniment menor

Menor ocupació

INCONVENIENTS Cost de construcció més elevat Manteniment de la plataforma més dificultós

Així, la implantació de la via en placa resultarà avantatjosa en cas de:

Zones amb infraestructura “estable” en longituds mínimes de 500 m

Túnels o estructures cobertes

Viaductes

Zones de successió túnel-viaducte amb trams de terra intermitjos de longitud curta i suficientment estable

Túnels urbans o estructures cobertes i estacions de viatgers

De la mateixa manera, a continuació es realitza una enumeració esquemàtica dels components (en general) d’una superestructura ferroviària constituïda per un model de via en placa:

- Carril, que podria arribar a tenir menor secció que en els altres tipus de via (no és el cas del tram estudiat, ja que s’opta per un carril UIC-54)

- Travesses (en alguns tipus de via en placa, per exemple el tipus Rheda 2000)

- El conjunt de placa principal i l’elastòmer realitzen les funcions del balast i les travesses a les vies convencionals

o La placa principal de formigó sobre la qual van subjectes els carrils

o L’elastòmer (de cautxú i col·locat entre el carril i la placa principal)

- La placa base, situada entre la placa principal i la plataforma (infraestructura), té com a objectiu el repartiment de les tensions que arriben de les capes situades sobre ella.

- La plataforma ha de tenir una bona capacitat de drenatge

2.2.1 VIA EN PLACA

Les solucions més conegudes de via en placa són les següents:

Sistemes de plaques prefabricades

Sistemes de placa continua construïda in-situ, com les solucions CRAILSHEIM i PACT

Sistemes de via en placa amb travesses, com els RHEDA, GETRAC, STEDEF, de travesses sintètiques i TIFLEX.

Via en placa amb blocs prefabricats aïllats, com els sistemes COOPSETTE, les solucions de blocs prefabricats Edilón i la solució LVT (Low Vibration Track)

Via en placa amb carril encastat de forma continua

2.2.1.1 VIA EN PLACA AL TRAM IGUALADA – VILANOVA DEL CAMÍ: SISTEMA DFF ADHERITZADA

Serà el sistema a aplicar en la totalitat del nou recorregut (per a qualsevol de les alternatives plantejades). El fet que la plataforma existent en l’actualitat sigui de tipus convencional, sobre balast, farà necessari executar una transició de tipologies.

Es tracta d’una via de 4,00 m d’entreeix, carrils UIC-54 muntats sobre fixacions del tipus DFF/T instal·lades directament sobre la capa de formigó HM-30. Sota la fixació es disposa una sola esmorteïdora de vibracions amb l’objecte de reduir la transmissió de vibracions que afectarien als immobles propers a les vies.



L’estructura de la via en placa tindrà subjeccions del tipus DFF/ADH amb cor mòbil, proposades amb la intenció de reduir les vibracions en els moments que passa el tren, per estar la via dintre dels nuclis urbans.

La fixació DFF/ADH està formada per: 2 tacs metàl·lics per a perforar la travessa de formigó, 1 Placa base per a suportar el premuntatge i possibilitar la regulació en anivellació i en alineació, 1 Sola reductora de vibracions, 1 Placa metàl·lica proveïda per elements per a subjectar les fixacions, 1 Sola sota patí de carril, 2 fixacions DSA, 2 topalls aïllants DSA, 2 Reguladors de posició, 4 volanderes, 2 espàrrecs M-27, 2 ressorts, 2 rosques de seguretat, 1 Placa metàl·lica, proveïda de muscles per a subjectar les fixacions. S’utilitzaran tant per el muntatge en via així com per el muntatge dels desviaments.

Les fixacions van embegudes en una capa de formigó HM-15. El gruix màxim d’aquesta capa de formigó és de 0,15 m.

Per últim, i sota la capa anterior, es disposa una altra de 0,15 m mínim de formigó HM-15, amb pendent transversal cap a l’eix de la plataforma (eix central de l’andana central).

Pel tram on no hi es present l’andana la disposició dels elements serà essencialment la mateixa que al cas anterior, augmentant l’amplada de la plataforma per adaptar-la a l’amplada de l’andana central (4,80m a Igualada).

2.2.2 TRANSICIÓ VIA EN PLACA – VIA SOBRE BALAST

Tal i com ja s’ha indicat, la superestructura actual de la línia és de tipus convencional, és a dir, via sobre balast amb travesses de formigó. Així, allà on acaba l’àmbit estudiat en el present document, s’haurà de preveure la transició entre les dues tipologies de superestructura tenint en compte les diferències de rigidesa i flexibilitat entre ambdues tipologies (ordres de magnitud: via en placa tipus: 22,5 KN/mm; via sobre balast: 100 KN/mm). La transició entre les dues tipologies de superestructura es farà mitjançant el mètode de via encolada.

Es col·locaran dos carrils rigiditzadors en un desenvolupament total de 25m: 20m al llarg del tram de via sobre balast i 5m més en el tram de via en placa.

2.2.3 CARRILS

Els carrils a col·locar en el nou tram de la línia, entre l’estació de Vilanova del Camí i fins a la nova estació d’Igualada, seran carril UIC-54, segons especificacions tècniques dels FGC, amb cupó mínim de 9 m en recta i de 12 m en corbes de radi inferior a 300 m.

Fig. 3. Esquema del carril tipus UIC-54



7

Pel que fa a les característiques tècniques d’aquest tipus de carril (segons dades facilitades per empreses subministradores):

SECCIÓ S 69,34 cm2

PES P 54,43 kg/m

MOMENT D'INÈRCIA Ix 2346,0 cm4

MOMENT D'INÈRCIA Iy 417,5 cm4

MÒDUL RESISTENT Ix/V 279,2 cm3

MÒDUL RESISTENT Iy/V 59,6 cm3

Aquest tipus de carril fa possible la transició cap a un carril de tipus tramviari (carril Vignole, per exemple), fent compatible la continuïtat entre una explotació ferroviària i una explotació tramviària.

2.2.4 SUBJECCIONS

La subjecció o fixació és l’element que, subjectant el carril a la travessa o al bloc de la via en placa, fa possible la continuïtat estructural de la via. És un dels element que més influència tindrà en el cost de manteniment de la via, ja que la seva revisió i reparació té un rendiment molt baix i precisa de molta mà d’obra, motiu pel qual, cada cop més, es tendeix a la utilització de subjeccions del tipus fit and forget (ajustar i oblidar).

La funció inicial de les subjeccions serà evitar el bolcament del carril i el seu desplaçament sobre les travesses en sentit longitudinal. La via en placa, a més, exigeix a les subjeccions que proporcionin a la via l’elasticitat que, d’altre manera, proporciona la travessa de fusta i el balast, incorporant un element elàstic entre el carril i la travessa que proporcioni un efecte equivalent.

Per tal de reduir els sorolls i les vibracions, les subjeccions utilitzades sobretot en línies urbanes són elàstiques, i la majoria de clip.

La principal avantatge de les subjeccions de tipus clip és l’absència de manteniment que representen. Per a aquesta actuació es proposa la utilització de subjeccions de clip tipus elàstica Vossloh clip SKL-1.

Fig. 4. Subjecció tipus SLK.

2.2.5 APARELLS DE VIA I ALTRES ELEMENTS

Els aparells de via possibiliten l’explotació de les infraestructures ferroviàries fent possible la unió, intersecció, etc. de diferents arcs de transport. Totes les connexions entre itineraris es fan a partir de la combinació de dos tipus d’aparells de via: els desviaments, que permeten la ramificació d’itineraris en dos o tres vies; i les travessies, que fan possible la intersecció de dos itineraris. Associats a la primera tipologia trobem els dispositius que permeten donar continuïtat al camí de rodada en les millors condicions tècniques i de confort, amb el disseny adequat: els canvis.

En el cas del present Estudi Informatiu, es preveu la col·locació de dues diagonals, en la ubicació més propera possible a la nova estació d’Igualada. La ubicació dels aparells, dependrà de cada alternativa de traçat, aquests es trobaran ubicats sempre en alineació, tant horitzontal com vertical, constants. Aquesta disposició d’aparells de via permetrà fer el canvi de vies, en els dos sentits, a la zona de l’estació per tal de facilitar-ne l’explotació.

Segons els condicionants de la configuració i el tipus d’explotació que es farà del tram de línia, es determina que el tipus de canvi a executar serà el DSM-C-UIC 54-154-1/8-CC-D.



Fig. 5. Canvi ferroviari per a la formació de Diagonals en el tram estudiat.

Font: Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya

Fig. 6. Esquema de la Diagonal a incloure en el tram estudiat. Font: Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya

L’esquema de muntatge, en aquest cas, serà el de dues diagonals consecutives entre vies oposades, és a dir, la primera anirà de la via 1 a la via 2 i el consecutiu (separats en una distància de 9 m i, per tant no alineades en punta una contra l’altra) de la via 2 a la via 1; permetent el pas indistint d’una via a l’altra.

Els desviaments es muntaran sobre fixacions DFF/ADH embegudes en formigó HM-30.

Al final de les vies (inici del quilometratge), a l’estació d’Igualada, s’instal·laran dos topalls de final de via, un per a cadascuna de les vies que arriben a la nova estació.

APÈNDIX A: PARÀMETRES TÈCNICS

8 - Paràmetres tècnics - Llibre de via

4

8.2. LÍNIA LLOBREGAT - ANOIA (AMPLE MÈTRIC)

PARÀMETRE VALOR OBSERVACIONS

DISTÀNCIA ENTRE EIXOS DE CARRIL d (mm)

1070

VELOCITAT (Km/h) > 90 V Asc

hgd

R

V R

36

4 6

. ( )

.

ENTREVIA (m) 4

AMPLADA DE LA PLATAFORMA (m) 13.500 via doble 9.500 via única

Segons fitxa 3.2.1

BALAST N.R.V. 3.4.0.2 Tipus A

Segons fitxa 3.2.1

AMPLADA LATERAL BANQUETA DE BALAST DES DE CARA ACTIVA (m)

1 Segons fitxa 3.2.1

TALÚS BANQUETA BALAST (H/V) 5/4 Segons fitxa 3.2.1

GRUIX MÍNIM DE BALAST SOTA TRAVESSA (m)

0.30 Segons fitxa 3.2.1

SUBBALAST/LLAST ARTIFICIAL 0.15 Segons fitxa 3.2.1

PASSADÍS INCLÒS EN PLATAFORMA (m) 1 0.60 m

Desitjable camí de 3 m

TANCAMENT DE LA LÍNIA Tipus 1 al 4 segons zones Pantalles sòniques en zones urbanes

PASSOS INFERIORS (m) Secció plataforma > 10

GÀLIB PASSOS SUPERIORS (m) Des de nivell de rodament 6.30

Plànol núm. 121-C del Memoràndum Línia Aèria de contacte Mínim excepcional 5.80 amb catenària convencional i 5.10 amb catenària rígida

FORMA INFRAESTRUCTURA UIC - 719

CÀRREGA DE PONTS Inst. espanyola Trams metàl·lics a suprimir

PASSOS A NIVELL A suprimir Veure ap. 7 PN

TIPUS CARRIL UIC - 54 UIC - 54 ND 900

Cupó mínim 9mEn corbes de R<300 cupó mínim 12m

TIPUS TRAVESSES

Formigó: Monobloc Fusta: Akoga, Roura o Bolondo creusotatVia en placa fixació adheritzada

En zones urbanes la tipologia de via es definirà segons les necessitats de reduccions de vibracions

TRAVESSES PER METRE

Fusta 1.666 1 cada 0.60 m Formigó 1.500 1 cada 0.67 m

En via formigonada 1 cada 0.75 m en recta i 1 cada 0.70 m en corba de R < 600 m

LONGITUD DE VIA ÚTIL EN ESTACIÓ Viatgers 120 Mercaderies 400


5


RAMPA ‰ ic

via general 10.5 mercaderies via general 20 viatgers en estació 0

Límit 11 mercaderies Límit 30, excepcionalment 45 viatgers en estació < 1.5

RAMPA COINCIDENT AMB CORBA EN PLANTA iV

12.6 i iR

v c800

CANVIS

Renovacions i noves vies Tipus C i cor de punta mòbil en zones urbanes TIPUS B sols per Manteniment D’acord amb les necessitats d’explotació i l’esquema funcional de FGC.Tipus A a suprimir excepte en vies d’apartat Els canvis 1:5 només s’utilitzaran en vies d’apartat i en casos excepcionals

APARELLDE DILATACIÓ (AD)

TIPUSFRANCÈS A SUPRIMIR

Segons plànol FGC núm. 1.2.0400.015.01

RADI MÍNIM (m) 376Excepcional 340 R

Vh hi

8 4 2.

PERALT TEÒRIC hT (mm)

181Excepcional 203

hV dgR

VR

h h h

T

T iR

2 2

8 4.

PERALT REAL MÀXIM hmàx (mm)

110

hV

RAsc

dg

hVR

hi

/ .

.

36

8 4

2

2

TIPUS CORBA TRANSICIÓ CLOTOIDE A LRACCELERACIÓ SENSE COMPENSAR Asc. (m/s

2)

0.65Excepcional 0.85 Acs

h gdi

.

INSUFICIÈNCIA DE PERALT hi (mm)

71Excepcional 93 h

VR

hi 8 42

.

EXCÉS DE PERALT he (mm)

71Excepcional 93

h hVR

e8 4 2.

Tren aturat he = h màx

DIAGRAMA DE PERALTS Lineal

MÀXIMA RAMPA DE PERALTS io (mm/m)

1.5 ÷ 2 idhdx

hL

3

GIR, MÀXIMA VARIACIÓ DEL PERALT 0

(mm/m)35

dhdt

hV

LVi

36 3645

0

. .


6


MÀXIMA VARIACIÓ DE LA hi

W0

35 Wdhdt

hiV

Lhh

i i

360

.MÀXIMA VARIACIÓ DE L’ACCELERACIÓ

00.2

Asc VL

W.. . ( . )

.36 8 4 36

0 40

2

LONGITUD DE TRANSICIÓ MÍNIMA L (m)

la més gran de:

L hL VL Vh

/ .

.

/

15 2

0 9

8 1000

Excepcionalment:

L hL VL Vh

/

.

/

3

058

6 1000TIPUS ACORD VERTICAL Circular o parabòlic

Necessari amb diferència rampes

consecutives 2.5 mil·lèsimes

MÀXIMA ACCELERACIÓ VERTICAL AV

(m/s2)

0.3Límit 0.5 A V Rv v

2 12 96/ .

RADI D’ACORD VERTICAL RV2000 Límit 1250 R V Av v

2 12 96/ .

LONGITUD MÍNIMA ACORD VERTICAL DV

(m)40

D Rv vAngle entre rampes consecutives

= tg

DISTÀNCIA MÍNIMA ENTRE ACORDS VERTICALS (m)

100

LONGITUD MÍNIMA DE LES ALINEACIONS DE CURVATURA CONSTANT (m)

0.35 V

LONGITUD MÍNIMA DE RECTA ENTRE CORBES DE SIGNE CONTRARI

0.30 V Lmín = V2 / 500

ANDANES:ALÇADA (m) LONGITUD (m) AMPLADA (m)

0.525

120

4. 2

Veure plànol d’FGC núm. Les estacions de nova construcció adaptades a PMR

SECCIÓ TÚNEL, AMPLADA MÍNIMA (m) VIA DOBLE RECTA: 9,50m

JUNTES AÏLLANTS ENCOLADES tipus 30-90 Circuits de via

LÍNIA AÈRIA DE CONTACTE MEMORÀNDUM FGC Última edició maig 2001 i annexos

Documents

ÍNDEX 1 INTRODUCCIÓ 3 2 SUPERESTRUCTURA DE VIA 3 … · 9 Via (infraestructura i superestructura) La infraestructura de via és el conjunt d’obres de terra (terraplens, desmunts