SISTEMA DE INTEGRACIÓN DE UN NUEVO ANCHO DE VÍA EN VÍAS DE FERROCARRIL EN SERVICIO.

Sistema de integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio.

El sistema consiste en intercalar entre las traviesas (1) y (2) de una vía de ancho único, un elemento de hormigón prefabricado (5) sobre el que se fija un nuevo carril (6), todo ello en correspondencia con una de las cabezas de las traviesas (1) y (2) de la vía de ancho único y en servicio, sobre la que van fijados convenientemente los respectivos carriles (3) y (4), de manera que el nuevo carril (6) montado y fijado de igual manera sobre el elemento de hormigón intercalado (5), queda en proximidad al carril (3), determinado con el carril opuesto (4) un segundo ancho de vía diferente al establecido entre los propios carriles (3) y (4) de la vía en servicio, permitiendo la circulación por uno y otro ancho de vía.

Sistema de integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema que permite la integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio. La, finalidad es conseguir que sobre una vía convencional de ancho único se incorpore un carril adicional que junto con los ya existentes dote a la vía original de un doble ancho.

El objeto de la invención es permitir el montaje intercalado de un tercer carril sobre una vía de ancho único, sin necesidad de cortes prolongados, sin reubicar, retirar o inutilizar las traviesas existentes y con posibilidad de ejecución por fases independientes en diferentes zonas de la vía. Es decir, lograr la transformación de una vía existente de un solo ancho, en una vía de doble ancho sin tener que recurrir a los procesos de renovación que es necesario realizar en las transformaciones de vías.

El sistema es aplicable en el sector ferroviario, tanto en vías con traviesas tipo polivalente como en vías con traviesas de un solo ancho, y compatible con los diferentes fabricantes de las traviesas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las vías de ferrocarril están generalmente diseñadas para un solo ancho de vía (distancia entre las caras activas de los carriles medido a 14 mm bajo el plano de rodadura en alineación recta) .

Existen diversos países en el mundo en los que coexisten varios anchos de vía, ya sea por razones históricas, como por ejemplo ocurre en España con las vías de ancho ibérico de 1.668 mm y las vías de ancho UIC de 1.435 mm, o por razones técnicas de trazado, como ocurre también en España y en particular en zonas montañosas, donde el ancho de vía es de 1.000 mm.

Actualmente, cuando se necesitan vías con dos anchos de vía diferentes y simultáneos, se ha resuelto de muy diversas formas.

Así, en el caso de que las vías vayan montadas sobre traviesas de madera, se suele incorporar el tercer carril directamente sobre las traviesas. Este sistema está previsto fundamentalmente para una sola aplicación en zonas de estaciones y de poco tráfico y velocidad de explotación baja.

Cuando por razones de espacio en los trazados de las nuevas vías, generalmente de alta velocidad, y éstas deban ser utilizadas también por tráficos existentes en otros anchos, se diseña la vía y se colocan las traviesas de hormigón de tres hilos.

En los casos de vías existentes que se quieran adecuar a ese tráfico mixto con dos anchos simultáneos, como ocurre con la mayoría de las vías, las traviesas son de hormigón, no existiendo otra forma de incorporar el tercer carril que no sea mediante la incorporación de traviesas de tres carriles mediante una renovación retirando carriles y sustituyendo las traviesas existentes por las nuevas de tres hilos, es decir construyendo casi una nueva superestructura de vía.

Lograr esa transformación de una vía existente preparada para un solo ancho a una vía de tráfico mixto, supone un costo económico muy a tener en cuenta, cortes del tráfico durante periodos prolongados de tiempo, etc.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero no por ello carente de eficacia, ya que permite la transformación de una vía existente preparada para un solo ancho en una vía de dos anchos, sin tener que recurrir a la clásica renovación.

Más concretamente, el sistema de la invención se basa en ubicar un elemento prefabricado de hormigón armado o pretensado entre las cabezas de dos traviesas consecutivas correspondientes a la vía existente y en servicio de ancho único, de manera que dicho elemento de hormigón tendrá las dimensiones adecuadas para permitir su intercalación entre las cabezas de las traviesas, con la holgura apropiada para que no haya interferencias mecánicas y se facilite su montaje en la vía en servicio existente. El elemento de hormigón intercalado, una vez ubicado en su posición, permitirá el paso de circulaciones ferroviarias de anchos diferentes por una misma vía, actuando el carril del lado opuesto a dicho elemento de hormigón intercalado de forma común a ambos anchos.

Para evitar la generación de acciones mecánicas entre los elementos de hormigón intercalados y las traviesas existentes, como puede ser en el caso de contaminación de balasto o por contacto directo entre los elementos, se incorpora en ambos laterales un elastómero con elasticidad, resistencia al arrancamiento, resistencia al desgarramiento y durabilidad necesaria, de manera tal que el elastómero que se dispone en cada lateral puede formar parte integrante del propio elemento de hormigón, incorporándose a éste en el propio proceso de moldeo del mismo.

Para la correcta sujeción del nuevo carril a los elementos de hormigón intercalados, se utilizan elementos estándar de sujeción como los que incorporan las traviesas entre las que están intercalados los elementos de hormigón, evitándose así que se puedan producir diferencias de rigideces debidas a los elementos de sujeción.

Sobre el propio elemento de hormigón intercalado se montará el tercer carril, en proximidad a una de las cabezas de las traviesas, determinando con el carril de la cabeza opuesta, el nuevo ancho de vía. Dicho carril de la cabeza opuesta será común a los dos anchos.

Debido a que parte de la transmisión de acciones horizontales y el mantenimiento del ancho de vía se logran mediante la sujeción del carril existente al elemento de hormigón incorporado, utilizando los mismos elementos de sujeción que equipan a las traviesas en servicio, se ha previsto la disposición de una meseta de apoyo del nuevo carril sobre el elemento de hormigón intercalado, de forma que sea compatible con la sujeción de dicho nuevo carril. Las mesetas de apoyo estarán diseñadas para que se puedan montar indistintamente en los diferentes tipos de carriles existentes en la actualidad.

El resto de la transmisión de las acciones horizontales se logra mediante un diseño específico de la parte inferior del elemento de hormigón intercalado y de la relación de cantos existentes entre las traviesas y dicho elemento de hormigón.

Para evitar la transmisión de efectos verticales del nuevo carril a las traviesas existentes, se ha diseñado una placa de elastómero interpuesta entre el nuevo carril y el elemento de hormigón intercalado, de fácil colocación, resistencia adecuada y estabilidad posicional.

Como complemento al montaje de ese elastómero, se ha previsto una pieza especial con un encaje perfecto en el elemento de hormigón.

Por otro lado se ha previsto que en la zona de anclaje de las correspondientes vainas por las que son pasantes los tornillos de fijación, se incluyen unas espirales envolventes de las vainas, constituyendo medios metálicos de refuerzo que permiten que las vainas puedan soportar los esfuerzos transmitidos, minimizando la longitud del elemento de hormigón intercalado, facilitando además el bateo de la propia vía.

La instalación del elemento de hormigón intercalado no debe obstaculizar el sistema de seguridad ferroviario por lo que hay que prestar especial atención al posible cortocircuito que puede producir el tercer hilo y sus sujeciones.

Por último decir que la base inferior del elemento de hormigón intercalado, se complementa con unos tacones extremos que transmiten los esfuerzos horizontales provenientes del nuevo carril al balasto, aumentando con ello la estabilidad transversal.

Esos esfuerzos también se pueden transmitir a través de un tacón central, lógicamente de mayor amplitud, o bien a través de equivalentes metálicos embebidos en el propio hormigón constitutivo del elemento intercalado.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1. Muestra una vista en planta correspondiente a un tramo de vía en servicio con traviesas tipo polivalente, con los carriles que determinan un ancho de vía único y la intercalación del elemento de hormigón con el montaje del nuevo carril, para conseguir un segundo ancho de vía; es decir, una vía de tráfico mixto. En esta figura el nuevo carril está sujeto por ambos laterales.

La figura 2. Muestra una vista en planta del tramo de vía representado en la figura anterior.

La figura 3. Muestra una vista en planta de un tramo de vía como el representado en la figura 1, pero con las traviesas del tipo de un solo ancho de vía, mostrándose...

1ª. Sistema de integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio, previsto para conseguir la transformación de una vía de ancho único en una vía de doble ancho, y siendo aplicable tanto en vías con traviesas tipo polivalente como en vías con traviesas de un solo ancho de vía, caracterizado por que consiste en intercalar entre las cabezas de las traviesas (1) y (2) de una vía de ancho único, y en proximidad a uno de los carriles (3) , un elemento de hormigón (5) prefabricado, sobre el que se fija un nuevo carril (6) que, junto con el carril (4) de la cabeza opuesta, forma un nuevo ancho de vía para permitir circular indistintamente por el ancho único de vía en servicio y por el nuevo ancho de vía.

2ª. Sistema de integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio, según reivindicación 1, caracterizado por que la fijación del nuevo carril (6) sobre el elemento de hormigón intercalado (5) , se realiza con elementos (7, 8, 9 y 10) de la misma tipología a la de los utilizados en la fijación de los carriles (3) y (4) de la vía de ancho único en servicio.

3ª. Sistema de integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por que entre el elemento de hormigón intercalado (5) y las traviesas (1) y

(2) entre las que queda dispuesto y pertenecientes a la vía de ancho único en servicio, se han previsto respectivas capas laterales de elastómero (11) .

4ª. Sistema de integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio, según reivindicación 3, caracterizado por que las capas laterales de elastómero (11) dispuestas entre el elemento de hormigón intercalado (5) y las traviesas (1) y (2) de la vía de ancho único en servicio, forman parte integrante del elemento de hormigón intercalado (5) , incorporándose a éste en el propio proceso de moldeo del mismo.

5ª. Sistema de integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que las traviesas (1) y (2) de la vía de ancho único en servicio, en correspondencia con el patín del nuevo carril (6) , están afectadas de un rebaje (15) para permitir la disposición de una placa elastomérica (16) , con la participación de una pieza especial (17) para apoyo del nuevo carril (6) sobre las traviesas (1) y (2) de la vía de ancho único en servicio.

6ª. Sistema de integración de un nuevo ancho de vía en vías de ferrocarril en servicio, según reivindicación 1, caracterizado por que el elemento de hormigón intercalado (5) incorpora en correspondencia con los respectivos tornillos (7) de fijación, unas vainas (12) embebidas, sobre las que van montadas de forma envolvente respectivas espirales metálicas de refuerzo (13) , incorporando además una armadura pasiva (14) para que dichas vainas (13) puedan soportar los esfuerzos transmitidos, minimizando la longitud del propio elemento de hormigón intercalado (5) .