Unidad II – Elementos de La Ingenieria Ferroviaria

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    UNIDAD II – ELEMENTOS DELA INGENIERIA

    FERROVIARIA

    Cátedra: Ferrocarriles

    (PARTE I)

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     ELEMENTOS DE LA INFRAESTRUCTURA

    SUBESTRUCTURA O INFRAESTRUCTURA: comprende las obrasque se ejecutan para establecer la fundación a nivel de la superciesubrasante, y así constituir una supercie continua de rodadura para eldesplazamiento de los vehículos

    !uede estar constituida por: TERRENONATURAL

    DESMONTES

    TERRAPLENES

    ALCANTARILLAS

    PUENTES O

    TÚNELES

    SUBESTRUCTURA

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     ELEMENTOS DE LA INFRAESTRUCTURA

    Desmontes:  son obras de corte, realizadas en elterreno natural, para crear una e"planada con lascondiciones de anchura, pendientes y estabilidad , tanto delos taludes como de la supercie subrasante, capaces deconservarse rme permanentemente

    Terraplenes: están constituidos por rellenos demateriales provenientes de los desmontes adyacentes o deyacimientos cercanos, de calidad adecuada y aptos para sudebida compactación mediante máquinas

    Conductos y Drenajes: #urante la construcción dela vía f$rrea deberán dejarse los conductos y soportesprevistos para las instalaciones el$ctricas, tele%rácas,telefónicas& así como los drenajes de a%uas

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     ELEMENTOS DE LA INFRAESTRUCTURAFundación: si el material proveniente de los desmontes

    cumple con los parámetros para constituir una buenafundación 'suelos arcillosos contentivos de una debidacantidad de material %ranular , es decir, arena y %ravas(, seprocederá a escaricar y remover el terreno en unaprofundidad de )* ó +* cm debajo de la subrasante y se irá

    compactando por capas de * ó -* cm de espesor,a.adi$ndoles el a%ua necesaria para que alcancen suhumedad óptima Cuando se trate de terraplenes se emplearáun material seleccionado usando los procesos ya descritos

    Obras de arte mayor:

    a.  !uentesb  /0neles

    c  1iaductos

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    Obras de Arte mayor:a. Puentes: deben ser calculados tomando en cuenta las

    si%uientes fuerzas:

        •   C  o  n  s  t i  t  u i  d  o  p  o  r  e l  p  e  s  o  p  r  o  p i  o  d  e  t  o  d  o  s l  o  s  e l  e   m  e  n  t  o  s   j  o  s  q  u  e  c  o  n  s  t i  t  u  y  e  n  e l  p  u  e  n  t  e , i  n  c l  u  s  o  d  e l  t  a  b l  e  r  o  y  d  e l  a  v í  a 

        •   C  o  n  s i  d  e  r  a  r  q  u  e  e l  t  a  b l  e  r  o  d  e  p  u  e  n  t  e  s  c  o  n  d  u  r   m i  e  n  t  e  s  d  e

       m  a  d  e  r  a  p  e  s  a  d  e  2  *  *  a  2  3  *  4  %  5   m l 

    !eso6uerto

        •  !  u  e  d  e  c  o  n  s i  d  e  r  a  r  s  e  u  n  a  c  a  r  %  a  u  n i  f  o  r   m  e   m  e  n  t  e  d i  s  t  r i  b  u i  d  a  s  o  b  r  e l  a  e  s  t  r  u  c  t  u  r  a  o  c  a  r  %  a  s  r  o  d  a  n  t  e  s  t í  p i  c  a  s ,  e   m  p l  e  a  n  d  o  t  r  e  n  e  s  t í  p i  c  o  s  t i  p  o   C  o  o  p  e  r '  f  o  r   m  a  d  o  s  p  o  r  d  o  s l  o  c  o   m  o  t  o  r  a  s  t  $  n  d  e  r  a  c  o  p l  a  d  a  s  s  e  %  u i  d  a  s  d  e  v  a  %  o  n  e  s (

    - Car%a 1iva

        •   C  a  u  s  a  d  o  p  o  r  e l   m  o  v i   m i  e  n  t  o  d  e   m  a  s  a  s  n  o  b  a l  a  n  c  e  a  d  a  s ,  e  n l  a  s l  o  c  o   m  o  t  o  r  a  s  d  e  v  a  p  o  r & i  r  r  e  %  u l  a  r i  d  a  d  e  s  e  n l  a  v í  a  o  e  n l  a  s  r  u  e  d  a  s  d  e l  o  s  v  e  h í  c  u l  o  s  y  t  a   m  b i  $  n  p  o  r  7  e  " i  o  n  e  s  e  n l  o  s   m i  e   m  b  r  o  s  e  s  t  r  u  c  t  u  r  a l  e  s 

    ) 8mpacto

     ELEMENTOS DE LA INFRAESTRUCTURA

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    Obras de Arte mayor:a. Puentes:

        •  9  o  n  c  a  u  s  a  d  a  s  p  o  r  e l  v i  e  n  t  o , l  o  s  c  h  o  q  u  e  s l  a  t  e  r  a l  e  s  o l  a  f  u  e  r  z  a  c  e  n  t  r í  f  u  %  a  e  n  c  a  s  o  d  e  p  u  e  n  t  e  s  e  n  c  u  r  v  a + Fuerzas

    aterales

        •  ;  s  u  n  e  f  e  c  t  o  d  e  a  r  r  a  s  t  r  e  h  o  r i  z  o  n  t  a l  e  n  e l  s  e  n  t i  d  o l  o  n  % i  t  u  d i  n  a l  q  u  e  p  u  e  d  e  s  e  r  p  r  o  d  u  c i  d  o  p  o  r l  a  a  r  r  a  n  c  a  d  a  o  e l  f  r  e  n  a  d  o 

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    SUPERESTRUCTURA:  Comprende las obras que se ejecutansobre la subrasante para crear una supercie continua de rodaduramás resistente que el suelo, utilizada por los vehículos para sudesplazamiento ;n las vías ferroviarias esta constituida por lossi%uientes elementos:

    a ?alastob #urmientes o /raviesas

    c @ieles

    d Aparatos de Fijación y ;n%anche

    e. Balasto: es una estructura compuesta por roca fra%mentaque permite la distribución de las presiones ejercidas por lascar%as dinámicas a las que esta sometida la vía además anclalas traviesas o durmientes, impidiendo su desplazamiento ensentido lon%itudinal y transversal /ambi$n facilita el drenaje delas a%uas que caen sobre la vía

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    ;l balasto de roca fra%mentada debe poseer lassi%uientes cualidades, de acuerdo a las normas A9/6:

    !eso mínimo de -3**4%5m) B 2lb5pie)

    #imensiones determinadas por el ensayo A9/6 C=

    )2=+2, cumpliendo los porcentajes de peso y tamiz@esistencia má"ima a la compresión de ****lb5pul%-para rocas en cubos de -pul% de lados

    Do debe contener más de E de material no que

    pase por el tamiz n -**Do debe contener mas de

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    as rocas que conforman el ?alasto deben poseerdimensiones determinadas por el m$todo de ensayoA9/6 C=)2=+2 y pasar los diversos tamices, en losporcentajes de peso dados en las si%uientes tablas:

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    b. Traviesas o Durmientes:es una estructura dise.ada

    para servir de soporte a los rieles y mantener ja suseparación ;n un principio se crearon de madera, lue%o seemplearon las de acero y para principios del si%lo GG con laaparición del concreto se empezaron a fabricar de estematerial ;"isten ) tipos de traviesas o durmientes: de madera,

    metálicas y de concreto armado

    . Traviesas de adera: las maderas empleadas deben serapropiadas para resistir las presiones transmitidas por los rieles

    y mantener en su sitio a los elementos de jación 'escarpias ytirafondos(, además de ser resistentes a la descomposiciónori%inada por insectos, microor%anismos, y a la desinte%racióncausada por la humedad y sequedad

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA  as maderas más adecuadas y en orden de importancia

    son:

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA Traviesas et!licas: su mayor ventaja es que permiten

    anclar muy bien la vía y mantienen invariable la entrevía 9onrí%idas y anchas dando estabilidad a los rieles y ofreciendouna resistencia al corrimiento transversal,

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA Traviesas de Concreto:  sur%en debido a la dicultad

    para obtener madera despu$s de la era %uerra mundial y locostosas que resultaban las traviesas metálicas as primerasse clasicaron en dos tipos: traviesas monobloques'semejante a las de madera( y traviesas mi"tas ' formadaspor dos bloques de concreto armado unidos por una vi%a 8

    metálica(

     /raviesa de ConcretoArmado

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA  Actualmente en Francia se emplean los si%uientes tipos de

     /raviesa:

     

     /raviesa /ipo1I

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURAc. "ieles:  son los elementos de la vía f$rrea, que

    soportan los efectos de car%as verticales, su forma estadise.ada para resistir esfuerzos de 7e"ión en talsentido, formando la supercie de rodamiento& estosvan asentados sobre los durmientes o traviesas, loscuales reparten la presión transmitida por los mismos y

    mantienen su separación  Tipos de rieles:

      Tipo A: de hongo o cabeza ancha y de altomomento de inercia

      Tipo B: de cabeza angosta y de mayor espesor.

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    d.  Aparatos de #jación y $n%anc&e:escarpias, tirafondos, placas de asiento, eclisas, pernosy juntas especiales

      $scarpias: son elementos empleados para jar el riela los durmientes de madera, las usadas en la vía

    normalmente tienen forma prismática con caras de

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    Tira'ondos:  son elementos empleados para jar elriel a los durmientes de madera, tienen forma de tornillo,con un diámetro e"terior de J a pul% K su diámetromenor es de L52pul%, siendo su lar%o de 3pul%

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    Placas de Asiento: como el riel tiende a tomar unaforma ondulada al pasar las ruedas los esfuerzostransmitidos por $l se concentran sobre las aristas deldurmiente, y para evitar esto se coloca una placa deasiento, la cual distribuye sobre mayor supercie lascar%as

    La cara super!r"e #a p#aca "e$e%e&er u&a

    &c#&ac'& "e:*

    E# ase&%! e& #asp#acas para e# re#&%er!r ##e+a u&a

    &c#&ac'& "e:,*

    P#aca "e Ase&%! "e D!$#eRe$!r"e

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    (eneralidades de las Placas de Asiento:

    =#imensiones: -* " )2 cm

    =9upercie: 3** cm-

    =1ida 0til: de -< a )* a.os

     Tipos de Placas de Asiento:

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    $clisas:  son elementos de jación llamados tambi$nbrida que se emplean para la unión de los rieles 9ulon%itud varia de +2 cm a 2 cm de lar%o y llevan +a%ujeros para los pernos de sujeción, cuando se trata detráco liviano& para tráco pesado se colocan de ,*- mcon 2 a%ujeros

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

    Pernos:  estos no deben sobrepasar pul% dediámetro y su lon%itud es de 2=5+ pul% '

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA 

    ELEMENTOS DE FI-ACI.N DE LOS RIELES SEGÚNEL TIPO DE DURMIENTE O TRAVIESA

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA  ELEMENTOS DE FI-ACI.N DE LOS RIELES

    SEGÚN EL TIPO DE DURMIENTE O TRAVIESA:

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA  ELEMENTOS DE FI-ACI.N DE LOS RIELES

    SEGÚN EL TIPO DE DURMIENTE O TRAVIESA

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     ELEMENTOS DE LA SUPERESTRUCTURA

      ELEMENTOS DE FI-ACI.N DE LOS RIELES

    SEGÚN EL TIPO DE DURMIENTE O TRAVIESA