ES2344462T3 - Calzada de hormigon para vehiculos sobre railes. - Google Patents
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Abstract
Calzada de hormigón para vehículos sobre raíles con traviesas monobloque o multibloque empotradas en una placa de calzada, caracterizada porque la placa de calzada (2) presenta debilitamientos de la sección transversal dispuestos transversalmente a la dirección de la marcha para producir grietas, y en cada caso al menos un cuerpo que solapa por ambos lados la zona de la sección transversal debilitada, y que transmite fuerzas transversales.
Description
Calzada de hormigón para vehículos sobre
raíles.
El invento se refiere a una calzada de hormigón
para vehículos sobre raíles con traviesas monobloque o multibloque
empotradas en una placa de calzada.
Las calzadas de hormigón se emplean la mayoría
de las veces en tramos de vía que están diseñados para altas y muy
altas velocidades. En lugar del lecho de balasto convencional en las
calzadas de hormigón está prevista una placa de calzada, en la que
están empotradas las traviesas monobloque o multibloque.
En las calzadas de hormigón convencionales puede
producirse la formación de grietas irregulares, incontroladas, que
son provocadas por tensiones longitudinales. La aparición de grietas
irregulares es desfavorable, puesto que su posición y desarrollo no
pueden ser controlados. Una calzada según el preámbulo de la
reivindicación 1 es conocida por el documento EP 123 1323 A2.
Sirve por lo tanto de base al invento el
problema de proporcionar una calzada de hormigón mejorada, en la
cual se evite la producción de grietas irregulares.
Para solucionar este problema en una calzada de
hormigón del género mencionado al principio está previsto según el
invento que la placa de calzada presente debilitamientos de la
sección transversal dispuestos transversalmente a la dirección de
la marcha para producir grietas y en cada caso al menos un cuerpo
que solapa por ambos lados la zona de la sección transversal
debilitada, y que transmite fuerzas transversales.
Mediante los debilitamientos de la sección
transversal en la placa de calzada previstos según el invento se
obtiene una formación de grietas controlada, y en consecuencia se
impide la formación de grietas irregulares. Mediante los
debilitamientos de la sección transversal puede determinarse
selectivamente el lugar de la aparición de grietas. Para cumplir
las exigencias estáticas a pesar de los debilitamientos de la
sección transversal dispuestos transversalmente a la dirección de
la marcha, la transmisión de las fuerzas transversales desde un
segmento de la placa de calzada hasta el segmento adyacente se
efectúa mediante cuerpos que transmiten fuerzas transversales, que
son empotrados durante la construcción de la placa de calzada.
En la calzada de hormigón según el invento los
debilitamientos de la sección transversal pueden estar configurados
como ranuras o juntas o entallas practicadas en la placa de calzada.
Estas zonas de sección transversal debilitada pueden ser producidas
por ejemplo mediante corte o fresado, realizándose las ranuras y
similares posteriormente en la placa de calzada.
Para asegurar una alta duración de la calzada de
hormigón según el invento, los debilitamientos de la sección
transversal pueden estar o ser impermeabilizados contra influencias
del medio ambiente, especialmente contra la humedad de penetración.
De esta manera pueden impedirse también eficazmente daños por agua
de penetración.
La calzada de hormigón según el invento puede
estar diseñada de manera que la formación de grietas pueda ser
provocado por oscilaciones de temperatura o gradientes de
temperatura en distintas zonas de la calzada de hormigón o por la
contracción del hormigón. En una calzada de hormigón diseñada de tal
modo las grietas se producen automáticamente por influencias
físicas, en consecuencia se suprime la posterior producción manual
o mecanizada de las grietas.
Según otro perfeccionamiento del invento puede
estar previsto que los debilitamientos de la sección transversal
estén configurados como cuerpos empotrados en la placa de calzada.
Estos cuerpos pueden ser empotrados en el hormigón durante la
construcción de la placa de calzada. El o los cuerpos empotrados
tienen la propiedad de interrumpir la transmisión de fuerzas entre
las secciones de la placa de calzada adyacentes a los cuerpos y
sirven como puntos de rotura controlada, los cuales por ejemplo por
una diferencia de temperatura o por otro desencadenante provocan la
formación de grietas. Alternativamente también puede estar previsto
que un cuerpo empotrado en la placa de calzada pueda ser retirado
tras la producción del debilitamiento de la sección transversal.
Esta variante se ofrece cuando el cuerpo empotrado se encuentra en
la superficie de la placa de calzada.
Según el invento el cuerpo empotrado puede estar
configurado en forma de barra y presentar un perfil rectangular o
en forma de cuña o en forma de espada. Alternativamente el cuerpo
empotrado puede estar configurado plano, preferentemente como hoja
o chapa o placa o textiles. El o los cuerpos empotrados son
empotrados convenientemente transversales a la calzada y a la
dirección de la marcha e interrumpen la calzada de hormigón total o
parcialmente en dirección transversal.
En la calzada de hormigón según el invento se
emplean con especial ventaja los siguientes materiales para
fabricar el cuerpo empotrado: acero, hormigón, madera, plástico.
Es particularmente preferido que los cuerpos de
la calzada de hormigón según el invento que transmiten fuerzas
transversales estén configurados en forma de barra o de varilla o
como espigas horizontales. Una transmisión de fuerzas transversales
particularmente buena resulta si los cuerpos que transmiten fuerzas
transversales están orientados en la dirección de la marcha, es
decir, en la dirección longitudinal de la calzada de hormigón.
Para facilitar la construcción de la calzada de
hormigón según el invento, pueden emplearse varios cuerpos
previamente montados y distanciados unos de otros que transmiten
fuerzas transversales. Preferentemente los cuerpos que transmiten
fuerzas transversales pueden ser colocados antes de la construcción
de la placa de calzada en un dispositivo de sujeción compuesto por
ejemplo de alambre o estar unidos unos con otros distanciados para
fijar su posición.
Una posibilidad de fijación particularmente
favorable para los cuerpos que transmiten fuerzas transversales
resulta si los cuerpos que transmiten fuerzas transversales pasan a
través de la armadura de rejilla de las traviesas o pueden ser
fijados lateralmente y/o por abajo en secciones que sobresalen de la
armadura de rejilla de las traviesas o en otra sección apropiada de
las traviesas.
En la calzada de hormigón según el invento la
longitud de un cuerpo que transmite fuerzas transversales puede ser
de 400 a 600 mm, preferentemente de 500 mm. El diámetro de un cuerpo
que transmite fuerzas transversales puede ser de 20 a 35 mm,
preferentemente de 25 mm. La distancia entre dos cuerpos que
transmiten fuerzas transversales instalados puede ser de 200 a 500
mm, preferentemente de 250 a 300 mm.
Un cuerpo que transmite fuerzas transversales
puede estar compuesto de acero o plástico u hormigón o de una
combinación de estos materiales, preferentemente el cuerpo puede
estar fabricado de hormigón armado o de fibras de plástico. También
es posible que un cuerpo que transmite fuerzas transversales
presente un recubrimiento, en particular una capa de protección
contra la corrosión o un revestimiento de plástico.
Otra ventaja de la calzada de hormigón según el
invento debe verse en que la placa de calzada no presenta ninguna
armadura longitudinal o al menos ninguna armadura longitudinal
continua.
El fundamento de la placa de calzada de la
calzada de hormigón según el invento puede comprender una capa de
soporte fraguada o una sin fraguar, por ejemplo una capa de soporte
de fraguado hidráulico, una capa de soporte de balasto, una capa de
protección contra las heladas, una hoja o un geotextil. Una capa de
soporte de fraguado hidráulico puede presentar en su lado superior
elementos de anclaje sobresalientes, que sirven de soporte para los
cuerpos que transmiten fuerzas transversales. La calzada de hormigón
también puede estar apoyada sobre subsuelo liso. Además también
pueden colocarse capas de separación, deslizamiento, elastómeras o
de drenaje entre la calzada de hormigón y el fundamento.
La capa de soporte de la calzada de hormigón,
especialmente una capa de soporte de fraguado hidráulico, puede
presentar debilitamientos de la sección transversal dispuestos
transversalmente a la dirección de la marcha, en particular ranuras
o juntas o entallas. Opcionalmente la calzada de hormigón y el
fundamento pueden unirse o estar unidos la una con el otro mediante
rozamiento, picos, elementos que transmiten la fuerza transversal,
en particular espigas, o mediante una armadura de conexión.
Otras ventajas y particularidades del invento
resultan de la siguiente descripción de ejemplos de realización así
como con ayuda de las Figuras. Las Figuras son representaciones
esquemáticas y muestran:
La Figura 1 un primer ejemplo de realización de
una calzada de hormigón según el invento; y
la Figura 2 un segundo ejemplo de realización de
una calzada de hormigón según el invento.
La Figura 1 es una representación en perspectiva
de una calzada de hormigón configurada como calzada compacta 1. La
calzada compacta 1 comprende una placa de calzada 2, que en el
ejemplo de realización representado presenta una altura de unos 350
mm. En la placa de calzada 2 están cortadas a distancias regulares
como debilitamientos de la sección transversal ranuras 5 de
profundidad y ancho determinados que se desarrollan transversalmente
a la dirección de la marcha. Al producirse oscilaciones de
temperatura, gradientes de temperatura y/o por la contracción del
hormigón, estas ranuras originan una formación de grietas
controlada, de manera que las ranuras 5 practicadas en la
superficie de la placa de calzada 2 se rasgan totalmente. De esa
manera se evita la aparición de grietas libres en la placa de
calzada 2. Como puede observarse en la Figura 1, en la zona de las
ranuras 5 en cada caso están empotradas en la placa de calzada 2
como cuerpos que transmiten fuerzas transversales varias espigas
horizontales 6 que se desarrollan transversales a las ranuras y
paralelas a la dirección de la marcha. Las espigas horizontales 6
están dispuestas aproximadamente simétricas con relación a la
respectiva ranura 5, de manera que aproximadamente la media longitud
de una espiga horizontal 6 se encuentra en una sección de la placa
de calzada 2 y la otra mitad en la sección adyacente de la placa de
calzada 2. Las espigas horizontales 6 garantizan la transmisión de
las fuerzas transversales entre las secciones individuales de la
placa de calzada 2 separadas una de otra por la ranura 5
rasgada.
En el ejemplo de realización representado una
espiga horizontal 6 presenta una longitud de 500 mm, el diámetro
alcanza 25 mm, las espigas 6 están instaladas con una distancia de
250 mm. Como protección contra la corrosión cada espiga horizontal
6 presenta un recubrimiento de plástico. De estos datos de
magnitudes sin embargo con dependencia de las respectivas
exigencias también puede haber desviaciones.
\newpage
Para simplificar la instalación y el posicionado
de las espigas horizontales 6, éstas están insertadas
respectivamente en la estructura de rejilla 7 de una traviesa 3 de
dos bloques. Debido a las estructuras de rejilla 7 existentes puede
renunciarse a una armadura adicional de la calzada compacta 1 en
dirección transversal. Además debido a las espigas horizontales 6
existentes puede renunciarse a una armadura longitudinal adicional o
por separado de la calzada compacta 1 o dicha armadura puede ser
reducida considerablemente. Puede ser conveniente sin embargo en
casos de aplicación especiales, adicionalmente a las espigas
horizontales 6 prever al menos por secciones una armadura
longitudinal en la calzada compacta 1. Mediante el empleo de las
espigas horizontales 6 resulta la ventaja adicional de que puede
renunciarse a una puesta a tierra de las espigas horizontales 6 que
sirven como armadura longitudinal, o de que dicha puesta a tierra
puede ser muy simplificada.
En el ejemplo de realización representado en la
Figura 1 la placa de calzada 2 está montada sobre una capa de
soporte de balasto 8. De manera similar la placa de calzada 2 puede
estar montada también sobre una capa de protección contra las
heladas, una hoja, un geotextil, una capa de soporte de fraguado
hidráulico sobre una placa de hormigón u otra capa de soporte
fraguada.
La Figura 2 muestra un segundo ejemplo de
realización de la calzada compacta según el invento, en la cual
componentes iguales que en la Figura 1 están provistos de los mismos
signos de referencia.
En concordancia con la Figura 1 en la placa de
calzada 2 están empotradas traviesas de dos bloques 3, que sirven
para el apoyo de raíles 4. La placa de calzada 2 presenta ranuras 5
que se desarrollan transversalmente, que están rellenadas con una
masa de relleno. En la zona de las ranuras 5 están dispuestas
espigas horizontales 6 que se desarrollan en la dirección de la
marcha, que unen las secciones de la placa de calzada 2 separadas
por las ranuras 5.
De otra forma que en el primer ejemplo de
realización debajo de la placa de calzada 2 se encuentra una capa
de soporte 9 de fraguado hidráulico, que presenta una altura de unos
300 mm. En la capa de soporte 9 de fraguado hidráulico la mezcla de
material mineral está fraguada mediante aglomerante hidráulico.
Como puede verse en la Figura 2, la capa de
soporte 9 de fraguado hidráulico también presenta ranuras 10 que se
desarrollan en dirección transversal, que se encuentran debajo de
las ranuras 5 de la placa de calzada 2. En caso de que se presenten
oscilaciones de temperatura se produce por eso una formación de
grietas controlada no sólo en la placa de calzada 2 sino también en
la capa de soporte 9 de fraguado hidráulico. Debajo de la capa de
soporte 9 de fraguado hidráulico se encuentra una capa 11 de
protección contra las heladas.
Claims (26)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Calzada de hormigón para vehículos sobre raíles con traviesas monobloque o multibloque empotradas en una placa de calzada, caracterizada porque la placa de calzada (2) presenta debilitamientos de la sección transversal dispuestos transversalmente a la dirección de la marcha para producir grietas, y en cada caso al menos un cuerpo que solapa por ambos lados la zona de la sección transversal debilitada, y que transmite fuerzas transversales. - 2. Calzada de hormigón según la reivindicación 1, caracterizada porque los debilitamientos de la sección transversal están configurados como ranuras (5) o juntas o entallas practicadas en la placa de calzada.
- 3. Calzada de hormigón según la reivindicación 2, caracterizada porque las ranuras (5) o juntas o entallas pueden realizarse mediante un proceso de corte o fresado.
- 4. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los debilitamientos de la sección transversal pueden ser o están impermeabilizados contra influencias del medio ambiente, especialmente contra la humedad de penetración.
- 5. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la formación de grietas puede ser provocada por oscilaciones de temperatura o gradientes de temperatura o por la contracción del hormigón.
- 6. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los debilitamientos de la sección transversal están configurados como cuerpos empotrados en la placa de calzada.
- 7. Calzada de hormigón según la reivindicación 6, caracterizada porque un cuerpo empotrado en la placa de calzada puede ser retirado tras la producción del debilitamiento de la sección transversal.
- 8. Calzada de hormigón según la reivindicación 6 o 7, caracterizada porque el cuerpo empotrado está configurado en forma de barra y presenta un perfil rectangular o en forma de cuña o en forma de espada.
- 9. Calzada de hormigón según la reivindicación 6 o 7, caracterizada porque el cuerpo empotrado está configurado plano, preferentemente como hoja o chapa o placa o textiles.
- 10. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque el cuerpo empotrado está compuesto de los siguientes materiales o de una combinación de ellos: acero, hormigón, madera, plástico.
- 11. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los cuerpos que transmiten fuerzas transversales están configurados en forma de barra o en forma de varilla o como espigas horizontales (6).
- 12. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los cuerpos que transmiten fuerzas transversales están orientados en la dirección de la marcha, transversalmente a los debilitamientos de la sección transversal.
- 13. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dicha calzada de hormigón presenta varios cuerpos previamente montados y distanciados unos de otros que transmiten fuerzas transversales.
- 14. Calzada de hormigón según la reivindicación 13, caracterizada porque los cuerpos que transmiten fuerzas transversales, antes de la construcción de la placa de calzada, para fijar su posición pueden ser colocados en un dispositivo de sujeción preferentemente compuesto de alambre.
- 15. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los cuerpos que transmiten fuerzas transversales pasan a través de la armadura de rejilla (7) de las traviesas (3) y pueden ser fijados en la armadura de rejilla (7) que sobresale lateralmente y/o por abajo o en otra sección de las traviesas (3).
- 16. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la longitud de un cuerpo que transmite fuerzas transversales es de 400 a 600 mm, preferentemente de 500 mm.
- 17. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el diámetro de un cuerpo que transmite fuerzas transversales es de 20 a 35 mm, preferentemente de 25 mm.
- 18. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la distancia entre dos cuerpos que transmiten fuerzas transversales instalados es de 200 a 500 mm, preferentemente de 250 a 300 mm.
- 19. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque un cuerpo que transmite fuerzas transversales está compuesto de acero o plástico u hormigón o de una combinación de estos materiales, o preferentemente de hormigón armado o de fibras de plástico.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 20. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque un cuerpo que transmite fuerzas transversales presenta un recubrimiento, en particular una capa de protección contra la corrosión o un revestimiento de plástico.
- 21. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la placa de calzada (6) no presenta ninguna armadura longitudinal o al menos ninguna armadura longitudinal continua.
- 22. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el fundamento de la placa de calzada (6) comprende una capa de soporte (9 de fraguado hidráulico, una capa de soporte de balasto, una capa de protección contra las heladas, una hoja, un geotextil o una capa de soporte fraguada.
- 23. Calzada de hormigón según la reivindicación 22, caracterizada porque la capa de soporte de fraguado hidráulico presenta en su lado superior elementos de anclaje sobresalientes, que sirven de soporte para los cuerpos que transmiten fuerzas transversales.
- 24. Calzada de hormigón según la reivindicación 22 o 23, caracterizada porque la capa de soporte, en particular la capa de soporte (9) de fraguado hidráulico, presenta debilitamientos de la sección transversal dispuestos transversalmente a la dirección de la marcha, en particular ranuras (10) o juntas o entallas.
- 25. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones 22 a 24, caracterizada porque la calzada de hormigón y el fundamento pueden unirse o estar unidos la una con el otro mediante rozamiento, picos, elementos que transmiten fuerza transversal, en particular espigas, o mediante una armadura de conexión.
- 26. Calzada de hormigón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dicha calzada de hormigón puede ser instalada en un cambio de vía.
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