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Via Ferrea
Via Ferrea
Via Ferrea
Rieles:
Uno de los factores más importantes para el caculo de los rieles es el peso de los
vehículos, ya que es el punto de contacto entre la rueda y el riel según la cantidad
de ejes. En todos los vehículos el peso bruto se reparte en todos los ejes de
manera uniforme y se expresa como un peso máximo por eje, que debe ser
soportada por el riel. El riel es sustituido más por desgate o fatiga que por
problemas de orden estructural.
Para iniciar el cálculo del riel se debe considerar los siguientes pasos:
Considerar que el riel se comporta como una viga continua apoyada sobre
los durmientes.
El ancho tributario entre rieles según sea el tipo de vía a calcular, en cuanto
a las características del tren.
Ejemplo de cálculo:
Suponer rieles para una vialidad con el 4% de pendiente, la longitud del riel será
de 6,00 mts (para el caso del ejercicio no implica que sea así en el campo), la
separación entre ejes será de 1,41. Chequear el perfil sugerido (vignole). Suponga
un peso del “caucho” o “rueda” del tren de 37 kg/ml. Sol.
Como ya disponemos de esos datos en las características propias del perfil solo
procedemos a calcular el esfuerzo máximo permisible:
Durmientes:
En vías férreas, las traviesas o durmientes son los elementos transversales al eje
de la vía que sirven para mantener unidos y a la vez a una distancia fija (galga o
trocha) 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 sola pieza de hormigón armado, mientras que las traviesas
bibloque constan de dos piezas de hormigón unidas por una barra de hierro
(riostra).
Además, las traviesas de hormigón monobloque pueden ser polivalentes si los
carriles se pueden fijar en dos posiciones distintas para permitir la instalación de
Desde hace años, con la aparición de los distintos tipos de bloqueos eléctricos la
traviesa ha de estar aislada eléctricamente con respecto a los carriles.
Para el cálculo del durmiente este se debe verificar por los esfuerzos a
compresión y los esfuerzos a flexión como sigue:
Esfuerzos a compresión:
C= P/ (f x b)
Dónde:
Esfuerzos a flexión:
F= M/W
Dónde:
Balasto.
Se llama balasto a cierta clase de material escogido, tal como piedra triturada,
grava, escoria, cenizas, etc. que se coloca sobre las terracerías compactadas para
dar apoyo y estabilidad a los durmientes o traviesas. El balasto mantiene a los
durmientes alineados y nivelados, permitiendo arrojar el agua fuera de ellos y
haciendo posible el alineamiento, nivelación y elevación de la vía o bien la
renovación de los durmientes sin tocar el lecho. Cuando se coloca correctamente
y tiene suficiente espesor, el balasto proporciona un soporte firme y uniforme a los
durmientes y distribuye por igual la presión causada por el peso y el empuje de los
trenes que transitan por la vía.
El material que llena mejor los requisitos de un balasto ideal es la piedra triturada.
La piedra caliza, el granito y la lava volcánica son las variedades mas empleadas.
T.F.M. específica para su uso como balasto piedra triturada de origen basáltico de
¾" a 2" y es traído del Sur.
B = P/(2hxb)xL
Donde
Las ecuaciones de movimiento para un cuerpo rígido son las mismas que se
utilizan para resolver problemas relacionados con cinemática, es decir:
De manera general:
Momentos de inercia:
a) Cilindro
I = ½ MR²
b) Esfera
I = 2 /5MR²
I = 1 /12ML²
d) delgada en su extremo
I = 1 /3ML²
Ancho 1668mm
Peralte máximo 160mm
Máxima aceleración centrífuga sin compensar = 065m/s2
V = 4,5 SQR(R)
V = 5,4 SQR(R)
V = 5,8 SQR(R).
Análogamente, tendremos:
Siendo Pa el peso adherente (el que actúa sobre las ruedas motoras), y P, el
peso del vehículo; Pr el del remolque; µr el coeficiente de rozamiento por rotación;
R, la resistencia específica total, e im, la pendiente máxima, tendremos:
im = 0,0561 : i m = 0,113;
Rasante
Las rasantes en las vías ferroviarias son los elementos caracterizados por
mantener constantemente su inclinación a lo largo de toda su longitud. Su
definición geométrica es relativamente sencilla y se realiza en función de criterios
de ajuste al terreno, con el objeto de minimizar el movimiento de tierras en la
sección de terreno.
Distancia de visibilidad
Curvas verticales
Rv = 302
= 900 m.
Nodos ferroviarios.
Los nodos o nudos ferroviarios, no son más que estaciones en las que
confluyen varias líneas, y en las que se sitúan una serie de dependencias
relacionadas técnicamente entre sí, para asegurar la circulación de trenes de
viajeros y mercancías, ordenación y formación de trenes, trasbordo de viajeros,
entre otras operaciones. Los nudos ferroviarios son casos en los que la propia
aglomeración urbana no justifica, por su insuficiente peso poblacional, la
adjudicación de la función nodal a la estación, sino que fue debido a decisiones
estratégicas o a la búsqueda de economías de construcción. Estos lugares, pese a
su reducido tamaño, reciben un servicio de transporte muy por encima del que les
correspondería por sí mismos, es decir, el ser una confluencia ferroviaria les
otorga una capacidad de transporte “hipertrofiada “para las necesidades de
movilidad de sus poblaciones. Este hecho puede implicar que estos lugares hayan
cumplido y/o cumplan un papel territorial relevante a una determinada escala, o al
menos tengan potencial para ello. La oferta ferroviaria de un nudo ferroviario
refleja la capacidad que este tiene de relacionarse con el resto del territorio, con
respecto a la configuración de la red ferroviaria en este caso. Esta capacidad de
relación puede medirse de dos maneras: Mediante la cobertura geográfica,
definiendo esta como el alcance territorial de las circulaciones ferroviarias con
parada en cada nudo, dadas por las estaciones de origen, destino e intermedias
dentro del recorrido de cada tren. Mediante el número de relaciones, es decir, la
mayor o menor frecuencia de circulaciones ferroviarias con parada que el nudo
tiene establecidas con el resto de puntos de la red.
Estación ferroviaria.
EDIFICACION FERROVIARIAS
Metro: tren metropolitano, es un ferrocarril predominantemente urbano.
Puede ser completamente subterráneo, elevado o en superficie, pero es
condición necesaria que tenga plataforma reservada.
Tren ligero: es un tipo de tren utilizado específicamente para el transporte
de viajeros en áreas urbanas.
Tranvía: es un ferrocarril de superficie de trazado urbano o mayormente
urbano.
Funicular: es un tren arrastrado por cable, normalmente de punto a punto,
en lugares de grandes pendientes.
Trenes de cremallera: es el tren en el que la adherencia se mejora
mediante un sistema de cremallera, en lugares de fuertes pendientes. En
España, es el que hace el recorrido desde Monistrol a Montserrat.
Atmosférico: El que emplea como motor el aire comprimido en el interior
de un tubo que, empujando un émbolo, hace que éste arrastre el tren.
Neumático: Variación del ferrocarril atmosférico en que todo el vehículo va
empujado por la acción del aire comprimido marchando a modo de un
émbolo por dentro de un tubo.
INTRODUCCION
En la mayoría de los países desarrollados se observa que existe una red
ferroviaria moderna y funcional, que es parte fundamental de la infraestructura de
cada país. Los Ingenieros civiles debemos estar conscientes del potencial que los
ferrocarriles representan para el desarrollo integral del país, por ser parte
fundamental de nuestro campo de trabajo no limitándonos al sector transporte,
sino como un sistema medular de la infraestructura nacional, que afecta
directamente la economía y el desarrollo del país. Existe la necesidad de conocer
el estado actual de los ferrocarriles y sistemas de avances ya que somos los
agentes del desarrollo.