Traviesa aerodinámica de ferrocarril.

La traviesa (1) aerodinámica de ferrocarril comprende una zona central (2),

dos zonas de apoyo (3) a cada lado de la zona central (2), sobre la que se asientan los raíles, y dos zonas externas (4), ubicadas en los extremos de la traviesa (1), a continuación de las zonas de apoyo (3). La sección transversal de la traviesa (1) comprende una primera sección (5) inferior que comprende un primer polígono (7) de al menos 4 lados y una segunda sección (6) superior que comprende al menos un segundo polígono (8) de n lados, siendo n >= 4, siendo la primera sección (5) y la segunda sección (6) solidarias. La zona central (2) comprende un sector central (2a) y dos sectores extremos (2b), donde el número de lados "n" del segundo polígono (8) en el sector central (2a) tiende a infinito, presentando un perfil de sector circular.

TRAVIESA AERODINÁMICA DE FERROCARRil

5 OBJETO DE LA INVENCiÓN

10 La presente invención se refiere a una traviesa especialmente diseñada para soportar y transmitir los esfuerzos que se generan durante la circulación de trenes a alta velocidad, asimismo el diseño de la traviesa contribuye a disminuir la carga aerodinámica del tren a la altura del balasto, disminuyendo de esta manera la probabilidad de que aparezca el fenómeno dellevanlamienlo del balasto. La invención es de aplicación en el ambito ferroviario, especialmente es de aplicación en la construcción y renovación de vías por las que circulan vehículos ferroviarios a velocidades elevadas.

15 20 25 ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN Y PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER. De los elementos que componen la via, las traviesas realizan diferentes funciones en la vla en la que están colocadas, entre ellas: la transmisión de esfuerzos dinámicos generados durante el tránsito de los vehículos ferroviarios, fija los carriles en su sitio de uso, mantiene constante la distancia entre los carriles (el ancho de vla) , preserva el camino de rodadura y amortigua las vibraciones del carril y el impaclo acústico sobre el entorno. La evolución de los materiales que forman la traviesa ha sido constante, partiendo de una traviesa que estaba constituida por madera, pasando por traviesas constituidas por dos piezas de hormigón unidas entre si por un elemento metálico y llegando a una traviesa constituida exclusivamente por hormigón, que es la que actualmente se emplea en la construcción de vías ferroviarias. En la configuración de una vla ejecutada sobre balaslo, a parte de la electrificación y los sistemas de seguridad, la zona de la vla sobre la que se apoya el vehiculo ferroviario está compuesta por carriles, traviesa y balasto.

30 El balasto es el material pétreo sobre el que se colocan las traviesas y que, además de servir de apoyo a las traviesas, se emplea para arropar dichas traviesas e impedir el movimiento lateral de las traviesas.

El desarrollo de la alta velocidad en la circulación de los trenes ha hecho que aparezcan una serie de fenómenos que en la circulación de trenes a velocidades convencionales no ocurrían.

35 4 O Uno de los nuevos fenómenos es el fenómeno del levantamiento del balasto. Este fenómeno se produce con la circulación del vehículo ferroviario a una velocidad elevada que, debido a la velocidad del aire que desplaza el vehículo ferroviario en su movimiento, transmite, a las piedras que forman la capa de balasto, un empuje, que hacen que las piedras roten y se desplacen, llegando, en ocasiones a impactar en los bajos del tren. Cuando este impacto ocurre, la piedra del balasto sale proyectada produciendo impactos con otras piedras, el carril, traviesas u otro elemento de la superestructura ferroviaria.

Para tratar de evitar el fenómeno del levantamiento del balasto, es clave la perfección de las condiciones aerodinámicas, tanto del tren como de la via.

45 En la mejora de las condiciones aerodinámicas de la vía, es un factor importante la forma de la traviesa, que influye de una forma significativa en la velocidad del viento a la altura del balasto, siendo por tanto parámetro relevante en el fenómeno del levante de balasto.

5 O En la ejecución de una via, una vez construida la infraestructura o terreno sobre el que se va a colocar la vía, los pasos que se siguen son: -se coloca una capa de balasto (material pétreo) . -sobre dicha capa de balasto se colocan las traviasas, y -se colocan los carriles sobre los que circulará el tren fijados a dichas traviesas.

55 6 O Una vez que están colocados el balasto, las traviesas y los carriles. con maquinaria especializada de montaje de vía se ubican los carriles en su posición definitiva (se modifica la cota y se desplazan lateralmente cuando es necesaria) , realizándose, a la vez, el arropado de las traviesas con balasto, bien obtenido del que se situó en primer lugar o bien de nueva aportación. La acción de arropar las lraviesas con balasto hace que la traviesa quede embebida dentro del balasto. sobresaliendo en altura solamente una parte de la traviesa (caras superiores de la traviesa) . La forma de la traviesa, más en concreto de la parte de la traviesa que sobresale del balasto cuando la vía ya está preparada para la circulación de trenes, tiene una influencia nolable en el fenómeno del levante de balasto.

65 En el estado de la técnica se encuentra el documento GB 706587 A que divulga una traviesa constituida por dos elementos de hormigón, sobre los Que se emplazan los carriles, unidos por una pieza metálica con diferentes secciones; también es conocido el documento ES 2016883 A6 que divulga una traviesa que se puede adaptar a los

dos anchos de via existentes en España a través de una pieza metálica, mediante el giro de la pieza metálica, estando dicha pieza anclada a la traviesa.

5 DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN l a presente invención divulga una nueva traviesa para instalarse en las lineas ferroviarias que soportan circulación de vehículos a alta velocidad, que contribuye a disminuir la carga aerodinámica del tren a la altura del balasto, disminuyendo de esta manera la probabilidad de que aparezca el fenómeno del levantamiento de balasto.

10 La traviesa de ferrocarril objeto de la invención comprende una zona central, dos zonas de apoyo, a cada lado de la zona central, sobre la que se asientan los rafles, y dos zonas externas ubicadas en los extremos de la traviesa a continuación de las zonas de apoyo,

15 La sección transversal de la traviesa comprende, tanto en la zona central, como en las zonas de apoyo, como en las dos zonas extemas, dos secciones macizas, una primera sección inferior que comprende un primer pollgono de 4 lados y una segunda sección superior que comprende al menos un segundo polígono de n lados, con n ~ 4. La primera sección y la segunda sección son solidarias, compartiendo sus lados la base superior del primer polígono y la base inferior del segundo pollgono.

2 O l ongitudinalmente en la traviesa objeto de la invención existe una arista que marca una transición entre la primera sección y la segunda sección y cuya inclinación varia según se encuentre en las tres zonas diferenciadas en la traviesa.

25 En la traviesa objeto de la invención, la zona central comprende un sector medio que constituye el centro de la traviesa y dos sectores extremos, situados a los lados del sector medio.

En el sector medio de la zona central de la traviesa objeto de la invención el número de lados -n" del segundo pollgono tiende a infinito, presentando por tanto un perfil de sector circular;

3 O Mediante la geometría de la traviesa objeto de la invención se atenúa la velocidad del viento a la altura del balasto en la zona entre traviesas,

35 En la traviesa aerodinámica de ferrocarril la sección transversal de la traviesa, en los sectores extremos de la zona central, comprende un tercer pollgono situado sobre el segundo pollgono de al menos "nH lados, teniendo el tercer pollgono ~m' lados, con m tendiendo a infinito presentando por tanto un perfil de sector circular.

4 O En la zona cenlral de la traviesa aerodinámica de ferrocarril los lados superiores del segundo polígono de la sección superior del sector medio de la zona central son continuación de tos lados superiores del tercer potigono de la sección superior del sector extremo de la zona central, presentando continuidad en la superficie que ofrecen el tercer pollgono y el segundo polígono.

La traviesa de ferrocarril está fabricada en un material a elegir entre hormigón, fibra y materiales compuestos.

45 DESCRIPCiÓN DE lOS DIBUJOS

la invención se complementa, para una fácil comprensión de la descripción que se está realizando, con un juego de dibujas en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

5 O -la figura 1 muestra una vista en perspectiva de una primera forma de realización de la invención.

- la figura 2 muestra un alzado de la traviesa según la forma de realización de la figura 1.

55 -La figura 3 muestra una vista en planta de la traviesa segun la forma de realización de la figura 1. -l a figura 4 muestra una vista de una sección transversal realizada en la zona externa de la traviesa según la primera realización.

6 O -la figura 5 muestra una vista de una sección transversal realizada en la zona de apoyo de la traviesa segun la primera realización.

- la figura 6 muestra una vista de una sección transversal realizada en el sector extremo de la zona central de la traviesa segun la primera realización.

O

O

-La figura 7 muestra una vista de una sección transversal realizada en el sector medio de la zona central de la traviesa según la primera realización....

1, " Traviesa (1) aerodinámica de ferrocarril de alta velocidad que comprende:

- una zona central (2) , -dos zonas de apoyo (3) , a cada lado de la zona central (2) , sobre la que se asientan los raíles, -dos zonas externas (4) , ubicadas en los extremos de la traviesa (1 l, y a continuación de las zonas de apoyo (3) ,

donde la sección transversal de la traviesa (1) comprende, tanto en la zona central (2) , como en las zonas de apoyo (3) , como en las dos zonas externas (4) , dos secciones que son macizas:

-una primera sección (5) inferior, que comprende un primer pollgono (7) de al menos 4 lados, -una segunda sección (6) superior, que comprende al menos un segundo pollgono (8) de n lados, siendo n

>4.

de manera que:

-la primera sección (5) y la segunda sección (6) son solidarias, compartiendo sus lados la base superior (9) del primer poligono (7) y la base inferior (10) del segundo pollgono (8) ;

caracterizada por que:

-longitudinalmente, en la traviesa (1) existe una arista (1 1) Que marca una transición entre la primera sección (5) y la segunda sección (6) y cuya inclinación varia según se encuentre en las Ires zonas diferenciadas en la traviesa;

-la zona central (2) de la traviesa (1) comprende:

-un sector medio (2a) que constituye el centro de la traviesa (1) , y

-dos sectores extremos (2b) situados a ambos lados del sector medio (2a) de la zona central (2) de la traviesa (1) ,

-en el sector medio (2a) de la zona central (2) el número de lados "n" del segundo poligono (8) tiende a infinito, presentando por tanto un perfil de sector circular;

de modo que mediante la geometria de la traviesa (1) se atenúa la velocidad del viento a la altura del balasto en la zona entre traviesas,

2. Traviesa (1 ) aerodinámica de ferrocarril, según la reivindicación 1, caracterizada por que la sección transversal de la traviesa (1) , en los sectores extremos (2b) de la zona central (2) , comprende un tercer polígono (12) situado sobre el segundo poUgono (8) de al menos "n" lados, teniendo el tercer pollgono (12) "m" lados, con m tendiendo a infinito presentando por tanto un perfil de sector circular.

3. Traviesa (1) aerodinámica de ferrocarril, según la reivindicación 2, caracterizada por que en la zona central (2) de la traviesa (1) los lados superiores del segundo poUgono (8) de la sección superior (6) del sector medio (2a) de la zona central (2) son continuación de los lados superiores del tercer poUgono (12) de la sección superior (6) del sector extremo (2b) de la zona central (2) , presentando continuidad en la superficie Que ofrecen el lercer polígono (12) y el segundo polígono (8) .

4. Traviesa (1) aerodinámica de ferrocarril, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que está fabricada en hormigón.

5. Traviesa (1) aerodinámica de ferrocarril, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que está fabricada en materiales compuestos.