INGENIERIA DEL TRANSPORTE I Transporte Ferroviario Unidad 4 Geometría de la vía férrea

Se mide a 10/15 mm debajo de la superficie de rodadura Par montado Peso suspendido Pestaña Llanta eje Muñón Rodamiento Trocha Se mide a 10/15 mm debajo de la superficie de rodadura

Nueva 1.426 / Gast. 1.410 milímetros “Juego” de la vía Nueva 1.426 / Gast. 1.410 milímetros 1.435 (+1.470 / - 1.432) mm trocha Juego J : normal = 1.435 – 1.426 = 9 mm mínimo = 1.432 – 1.426 = 6 mm máximo = 1.470 – 1.410 = 60 mm

Rodado primitivo

Base rígida (i)

Base rígida(ii) b

Ángulo de ataque J / 2 Base rígida Situación ideal trocha Base rígida Situación real trocha

Llanta cónica e inclinación del riel moderno primitivo 1 20

Movimiento de lazo El juego de la trocha vía – par montado y la conicidad de las ruedas origina el movimiento de “lazo” o serpenteo Situación real Base rígida Base rígida trocha

Inscripción en una curva Base rígida trocha Eje vía sobreancho trocha Bogui o vagón de 2 ejes Radio de la curva

Inscripción en una curva (por simplicidad, omitimos el juego) Base rígida trocha Eje vía sobreancho trocha Radio de la curva

Sobreancho de la trocha R + t/2 + a R+t/2 tg α = b / R + t/2 b = 3 m t = 1,68 m R = 300 m R+t/2 = 300,84 m tg α = 0,09972078181 α = 0,5713390548 grados sexag. cos α = 0,999950282 R + t/2 + a = 300,84 / 0,999950282 = 300,8549579 a = 0,014958 m ~ 15 mm R α

Gálibo y Perfil de Obra

Alargamiento de los vehículos Planta de coche o vagón

Sobreancho del gálibo de obra barrido interno

Sobreancho del gálibo de obra barrido externo

Inclinación de la rasante ferroviaria Subiendo: se denomina rampa. Bajando: se denomina pendiente. h i = h / L L Razones tecnológicas (adherencia) limitan el valor de i Se expresa en “milímetro / metro” o en “por mil” En llanura varía entre 0 y 5 mm/metro 5 %o En ondulado, llega hasta 15 mm/metro 15 %o En montaña, llega hasta 25 mm/metro 25 %o y excepcionalmente hasta 40 %o - 60 %o

Inclinación de la rasante ferroviaria h i = h / L α L Con i = 0,025 = 25 %o arctg α = 0,025 O sea que α = 1º 25’ 55’’ sen α = 0,02499 ~ tg α = 0,025 Por ser muy suaves las pendientes ferroviarias resulta siempre que sen α ~ tg α

Normas básicas de trazado En llanura : i £ 5 %o ( radio ³ 1000 m) En ondulado : 5 %o < i < 15 %o En montaña : i ³ 15 %o ( radio ³ 150 m) Técnicas de trazado para iterreno > id : faldeo (apoyado en ladera) lazo (faldeo con curvas horizontales) zig-zag (con cambio de sentido de marcha) hélice (rodeando el cerro)

EQUILIBRIO DINÁMICO EN UNA CURVA

EQUILIBRIO DINÁMICO EN CURVA SIN PERALTE

EQUILIBRIO DINÁMICO EN CURVA CON PERALTE

Curvas Horizontales: Peralte Para que no exista choque pestaña - riel: Componente del peso sobre el riel (Pr) = Componente de la fuerza centrífuga perpendicular al riel (Fc) Pr = P sen a Fc = F cos a Para a ® 0 Þ tg a » sen a = h / t cos a » 1 Pr » P h / t Fc » F = P V2 / g r h = t V2 / g r h = t V2 / 127 r con h,t y r en m y V en km/h hadoptado = 2/3 h £ t /10 (para evitar sobrepresión en el riel interno con los trenes lentos) W = P R = r G = t E = h

Cálculo del peralte que compensa toda la fuerza centrifuga

Cálculo del peralte (práctico) Expresando las dimensiones en metros, la velocidad en Km/h resulta la fórmula práctica: h = t V2 / 127 R El peralte práctico se asume del orden de 2/3 del teórico. Además no se sobrepasa un límite también práctico, propio de cada ferrocarril, por ej. 160 mm. Si el peralte no compensa del todo la Fc, hay un esfuerzo sobre el riel externo.

Curvas Horizontales: Transición Las curvas de transición son espirales cuya curvatura aumenta hasta igualarse con la de la curva circular. TE EC CE ET Le = 10 hadop riel exterior hadop 1%o riel interior TANGENTE ESPIRAL TANGENTE ESPIRAL CIRCULAR Su objeto es aplicar gradualmente tanto el sobreancho de la vía como el peralte

Curvas Verticales Se emplean parábolas Cóncavas: L (m) = 60 Di (%o ) acoples traccionados Convexas: L (m) = 30 Di (%o ) acoples comprimidos