Balasto de vía
Plataforma sobre la que se colocan las traviesas del ferrocarril

El balasto de buena calidad para vías está hecho de piedra triturada . Los bordes afilados ayudan a que las partículas se entrelacen entre sí.
El balasto de las vías sirve de soporte a las traviesas del ferrocarril, que sostienen las vías del tren.

El balasto de vía es el material que forma la plataforma de la vía sobre la que se colocan las traviesas del ferrocarril . Se coloca entre, debajo y alrededor de las traviesas. [1] Se utiliza para soportar la carga de compresión de las traviesas, los rieles y el material rodante , para facilitar el drenaje y para mantener a raya la vegetación que puede comprometer la integridad de la estructura combinada de la vía. [1] El balasto también mantiene físicamente la vía en su lugar mientras los trenes pasan sobre ella. No todos los tipos de vías ferroviarias utilizan balasto. [2]

Se han utilizado diversos materiales como balasto de vías, entre ellos piedra triturada , grava lavada , grava de banco (sin lavar), grava torpedo (una mezcla de arena gruesa y grava pequeña), escoria , chatarra , cenizas de carbón , arena , [3] y arcilla quemada . [4] El término " balasto " proviene de un término náutico para las piedras utilizadas para estabilizar un barco. [1]

Construcción

El espesor adecuado de una capa de balasto de vía depende del tamaño y espaciamiento de las traviesas , la cantidad de tráfico en la línea y varios otros factores. [1] El balasto de vía nunca debe colocarse con un espesor inferior a 150 mm (6 pulgadas), [5] y las líneas ferroviarias de alta velocidad pueden requerir balasto de hasta 0,5 metros (20 pulgadas) de espesor. [6] Una profundidad insuficiente de balasto provoca una sobrecarga del suelo subyacente y, en condiciones desfavorables, la sobrecarga del suelo hace que la vía se hunda, generalmente de manera desigual. [7] El balasto de menos de 300 mm (12 pulgadas) de espesor puede provocar vibraciones que dañen las estructuras cercanas. Sin embargo, aumentar la profundidad más allá de 300 mm (12 pulgadas) no confiere ningún beneficio adicional en la reducción de la vibración. [8]

A su vez, el balasto de la vía normalmente reposa sobre una capa de subbalasto, pequeñas piedras trituradas que proporcionan un soporte sólido para el balasto superior y reducen la entrada de agua desde el suelo subyacente. [1] A veces se coloca una estera elástica entre el subbalasto y el balasto, lo que reduce significativamente la vibración. [8]

Es esencial que el balasto cubra las traviesas y forme un "hombro" sustancial [5] para restringir el movimiento lateral de la vía. [9] Este hombro debe tener al menos 150 mm (6 pulgadas) de ancho, y puede tener hasta 450 mm (18 pulgadas). [10] La mayoría de los ferrocarriles utilizan entre 300 y 400 mm (12 y 16 pulgadas).

Piedras marrones cortadas irregularmente con bordes.
El balasto debe tener una forma irregular para funcionar correctamente.

Las piedras deben ser irregulares, con bordes afilados para garantizar que se encastren correctamente entre sí y que los tirantes las sujeten por completo contra el movimiento. Los límites de velocidad suelen reducirse durante un período de tiempo en los tramos de vía en los que se ha colocado balasto nuevo para permitir que se asiente correctamente. [11]

El balasto sólo se puede limpiar con cierta frecuencia antes de que se dañe y no pueda volver a usarse. El balasto que está completamente sucio no se puede corregir con una limpieza de los arcenes. [12] Un método para "reemplazar" el balasto es simplemente verter balasto nuevo sobre la vía, colocar toda la vía encima y luego apisonarlo. [13] Alternativamente, el balasto que se encuentra debajo de la vía se puede quitar con un cortador inferior, lo que no requiere quitar o levantar la vía. [12]

El método de descarga y gato no se puede utilizar en túneles, debajo de puentes o donde haya plataformas. Cuando la vía se coloca sobre un pantano, es probable que el balasto se hunda continuamente y sea necesario "rellenarlo" para mantener su línea y nivel. Después de 150 años de rellenarlo en Hexham, Australia, parece que hay 10 m (33 pies) de balasto hundido debajo de las vías. [14] Chat Moss en el Reino Unido es similar. [ cita requerida ]

Es importante inspeccionar periódicamente el arcén de balasto. [5] El arcén adquiere cierta estabilidad con el tiempo, al compactarse con el tráfico, pero las tareas de mantenimiento, como la sustitución de traviesas, el apisonado y la limpieza del balasto, pueden alterar esa estabilidad. Después de realizar esas tareas, es necesario que los trenes circulen a velocidad reducida en las secciones reparadas o que se empleen máquinas para compactar nuevamente el arcén. [15] [16]

Si la plataforma de la vía se desnivela, es necesario compactar el balasto debajo de las traviesas hundidas para nivelar la vía nuevamente, lo que generalmente se hace con una máquina apisonadora de balasto . Una técnica más reciente, y probablemente mejor, [6] consiste en levantar los rieles y las traviesas y forzar piedras, más pequeñas que las partículas de balasto de la vía y todas del mismo tamaño, hacia el hueco. Esto tiene la ventaja de no alterar el balasto bien compactado en la plataforma de la vía, lo que probablemente sí ocurriría con el apisonamiento. [17] La ​​técnica se denomina inyección neumática de balasto (PBI) o, de manera menos formal, "soplado de piedras". [18] Sin embargo, no es tan eficaz como el balasto fresco, porque las piedras más pequeñas tienden a moverse hacia abajo entre los trozos más grandes de balasto y degradan sus uniones. [19]

Cantidades

La cantidad de balasto utilizado tiende a variar con el ancho de vía, y los anchos de vía más amplios tienden a tener formaciones más anchas, aunque un informe afirma que para una carga y velocidad determinadas, reducir el ancho de vía solo ligeramente reduce la cantidad de movimiento de tierras y balasto necesario. La profundidad del balasto también tiende a variar con la densidad del tráfico ferroviario, ya que un tráfico más rápido y pesado requiere una mayor estabilidad. La cantidad de balasto también tiende a aumentar con los años a medida que se apila más y más balasto sobre una plataforma de carretera existente. Algunas cifras de un informe de 1897 que enumera los requisitos para los ferrocarriles ligeros (generalmente más estrechos que el ancho estándar) son:

  • línea de primera clase – 60 lb/yd (29,8 kg/m) riel – 1.700  cu yd / mi (810  m 3 / km ).
  • línea de segunda clase – 41,5 lb/yd (20,6 kg/m) riel – 1.135 cu yd/mi (539 m 3 /km).
  • Línea de tercera clase: 30 lb/yd (14,9 kg/m), riel: 600 cu yd/mi (290 m 3 /km). [20]

Véase también

Notas al pie

  1. ^ abcde Solomon (2001), pág. 18.
  2. ^ Vía modular tubular
  3. ^ Kellogg, HW (1946). "Selección y mantenimiento del balasto" (PDF) . Asociación Estadounidense de Ingeniería y Mantenimiento de Vías Ferroviarias . Consultado el 27 de marzo de 2021 .
  4. ^ Beyer, SW; Williams, IA (1904). The Geology of Clays (La geología de las arcillas). págs. 534–537. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2010.
  5. ^ abc Bonnett (2005), pág. 60.
  6. ^ desde Bell 2004, pág. 396.
  7. ^ Hay (1982), pág. 399.
  8. ^ desde Bachmann 1997, pág. 121.
  9. ^ Hay (1982), pág. 407.
  10. ^ 150 mm (6 pulgadas) es el recomendado para uso en tráfico pesado, o con traviesas de hormigón o rieles soldados continuos . Un hombro de 450 mm (18 pulgadas) aumenta significativamente la estabilidad lateral y reduce el mantenimiento requerido, aunque se obtiene poca o ninguna resistencia al pandeo por encima de este tamaño. Consulte Hay 1982, págs. 407–408; Kutz 2004, Sección 24.4.2.
  11. ^ Bibel, George (2012). Desastre ferroviario: análisis forense de los desastres ferroviarios. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press . pp. 287–88. ISBN 9781421405902.
  12. ^Ab Solomon 2001, pág. 43.
  13. ^ Solomon (2001), pág. 41.
  14. ^ Nasir, Enamul. "Estudio de caso de materiales para ferrocarriles" . Consultado el 4 de agosto de 2016 .
  15. ^ Hay 1982, pág. 408.
  16. ^ Kutz (2004), Sección 24.4.2.
  17. ^ Anderson y Key (1999).
  18. ^ Ellis (2006), pág. 265, Inyección neumática de balasto
  19. ^ IFSC #37, cap. 9.
  20. ^ "FERROCARRILES LIGEROS". The Brisbane Courier . Biblioteca Nacional de Australia. 29 de septiembre de 1897. p. 5 . Consultado el 21 de mayo de 2011 .

Referencias

  • Anderson, WF; Key, AJ (1999). "Balasto de dos capas como base de vías ferroviarias". Duodécima Conferencia Europea sobre Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica (Actas) . AA Balkema. ISBN 90-5809-047-7.
  • Bachmann, Hugo; et al. (1997). Problemas de vibración en estructuras: guía práctica . Birkhäuser. ISBN 3-7643-5148-9.
  • Bell, FG (2004). Ingeniería geológica y de la construcción . Spon Press. ISBN 0-415-25939-8.
  • Bonnett, Clifford F. (2005). Ingeniería ferroviaria práctica (2.ª ed.). Londres, Reino Unido: Imperial College Press . ISBN 978-1-86094-515-1.OCLC 443641662  .
  • Ellis, Iain (2006). Enciclopedia británica de ingeniería ferroviaria de Ellis . Lulu.com. ISBN 1-84728-643-7.[ Se necesita una mejor fuente ]
  • Hay, William Walter (1982). Ingeniería ferroviaria . John Wiley and Sons. ISBN 0-471-36400-2.
  • Indraratna, Buddhima (2011). Geotecnología ferroviaria avanzada: vías con balasto . Leiden, Países Bajos: CRC Press/Balkema. ISBN 978-0-203-81577-9.
  • Instituto de Ingenieros Civiles (1988). Ferrocarriles urbanos e ingeniero civil . Thomas Telford. ISBN 0-7277-1337-X.
  • Boletín n.º 37 de la Federación Internacional de Hormigón Estructural (fédération internationale du béton).
  • Kutz, Myer (2004). Manual de ingeniería de transporte . McGraw-Hill. ISBN 0-07-139122-3.
  • Selig, Ernest Theodore; Waters, John M. (1994). Geotecnología de vías y gestión de subestructuras . Thomas Telford. ISBN 0-7277-2013-9.
  • Solomon, Brian (2001). Equipos de mantenimiento ferroviario: los hombres y las máquinas que mantienen en funcionamiento los ferrocarriles . MBI Publishing Company. ISBN 0-7603-0975-2.

Lectura adicional

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Ballast .
  • Fotografías de limpiadores de balasto en el Reino Unido
  • Fotografías de reguladores de balasto en el Reino Unido
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