ES2390792B1

ES2390792B1 - Suela bajo traviesa

Info

Publication number: ES2390792B1
Application number: ES201031255A
Authority: ES
Inventors: José Daniel García Espinel; Jorge Gómez Hoyos; Alberto Rodriguez Martinez
Original assignee: Acciona Infraestructuras SA
Current assignee: Acciona Construccion SA
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2013-09-30
Anticipated expiration: 2030-08-13
Also published as: ES2390792A1

Abstract

Suela bajo traviesa.#Se describe una suela bajo traviesa destinada a absorber vibraciones mecánicas y acústicas. La suela objeto de la invención es de especial utilidad para amortiguar los ruidos y las vibraciones que se producen en algunas zonas de vías férreas cuando se produce el paso de un tren.

Description

SUELA BAJO TRAVIESA

5: OBJETO DE LA INVENCIÓN

1 o: El objeto principal de la presente invención es una suela bajo traviesa para aplicación ferroviaria (tranvía, metro subterráneo, línea convencional y línea de alta velocidad). El objeto principal de la presente invención comprende una suela o "calcetín" bajo traviesa constituida a partir de neumático fuera de uso y una resina ligante.

15: Su objetivo es la reducción de transmisión de ruido y vibraciones desde la vía hacia las edificaciones cercanas así como una reducción en el desgaste del balasto, lo que se podría traducir en una reducción del espesor de la cama de balasto.

2 o: ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

2 5: Las políticas europeas otorgan al ferrocarril un papel preponderante por ser el transporte más respetuoso con el entorno. Sin embargo, en materia de contaminación acústica, el 10% de la población europea sufría en 2001 molestias debido al tráfico ferroviario, según datos de la Agencia Europea de Medio Ambiente, una cifra pese a todo inferior al 30% del tráfico por carretera.

3 o: Expertos de la UE determinaron en 2003 que la principal fuente de ruido ferroviario son los trenes de mercancías, que circulan principalmente en horario nocturno, por lo que recomendaron como medida concreta la sustitución de los sistemas de frenado para los 800.000 vagones de mercancías que existen en la UE. Un informe posterior difundido en 2008 por la Unión Internacional de

Ferrocarriles y la CER (las compañías ferroviarias europeas) calculaba que el

cambio de frenos de hierro fundido por las llamadas zapatas 'K' o 'LL' reduciría

entre 8 y 1 O decibelios el ruido emitido por los trenes, con un coste de unos

1 .400 millones de euros.

5

Las actuaciones en el foco emisor van encaminadas al material móvil o a la

superestructura de vía. Entre las posibles soluciones que se encuentran hoy

en día cabe destacar:

1 o: Lubricantes y engrasadores.

El principio de acción de los lubricantes de carril es el de modificar el

coeficiente de fricción entre rueda y carril, mejorando la estabilidad de la

rodadura y reduciendo los microdeslizamientos frente al aumento de las

secuencias de adherencia. El lubricante mejora la rodadura en la curva, sobre

15: todo en las zonas inmediatamente posteriores, retrasando la aparición de

desgaste ondulatorio y, por consiguiente, de ruido.

Absorbedores sintonizados.

Basados en el principio de aumentar la masa para atenuar vibraciones, los

2 o: denominados "Tuned Absorbers" consisten en unos tacos de acero recubiertos

de goma que se adhieren al alma del carril mediante un adhesivo epoxídico.

Actúan sobre frecuencias concretas reduciendo la emisión de radiación en el

carril.

2 5: Cambio de elasticidad.

Se pueden modificar tanto las rigideces de las placas de asiento para

amortiguar la generación de vibraciones y ruido como la disposición de las

mismas. Colocadas de forma alterna en ambas vías, contribuyen a la

aportación de elasticidad no homogénea a la superestructura de la curva, con

3 o: objeto de 'romper' la periodicidad del mecanismo de formación de desgaste

ondulatorio. La utilización de sistemas de vía más elásticos también mejora las

emisiones acústicas.

Suelas bajo traviesa

Su colocación disminuye la rigidez en la superestructura al mejorar la

redistribución de la carga y reducir la compresión del balasto. Aumenta la

superficie de contacto entre el balasto y la traviesa, evitando que ésta se apoye

5: de forma incompleta.

Esta última solución aporta una serie de ventajas que se ven afectadas por la

necesidad de utilizar materiales que son contaminantes por sí mismos o cuyo

proceso de fabricación resulta contaminante. Por ello se hace deseable una

1 o: solución que no sólo aporte una barrera a las vibraciones, sino que además

permita múltiples configuraciones y a la vez reduzca el impacto ambiental que

conlleva la fabricación de las mismas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

15

El objeto de la invención es una suela bajo traviesa constituida a partir de

neumático fuera de uso y una resina ligante que, reduce la atrición entre la

traviesa de hormigón y el balasto que envuelve a la traviesa. El nivel de

atenuación de vibraciones obtenible con la suela bajo traviesa objeto de la

2 o: invención es superior a 15 dBv para frecuencias por encima de 30Hz (este

nivel de atenuación depende de la configuración de la suela bajo traviesa y de

la sujeción del carril correspondiente).

Tal y como se indica en el párrafo anterior la suela bajo traviesa objeto de la

2 5: invención tiene por objetivo atenuar las vibraciones inherentes a cualquier obra

ferroviaria por el paso de los trenes, fenómeno de especial incidencia en

entornos urbanos, dicha suela bajo traviesa se constituye a partir de neumático

fuera de uso procedente de vehículo ligero o vehículo pesado o una mezcla de

ambos y puede utilizarse con cualquier tipología de carril ferroviario: UIC-54,

30: UIC-60 y Ri60N o cualquier otra denominación equivalente. La suela bajo

traviesa objeto de la invención evita el contacto rígido entre la traviesa de

hormigón y el balasto inferior mejorando la dinámica vertical y transversal de la

vía al insertar un nivel elástico adicional en la misma.

5 1 o: La granulometría del neumático fuera de uso que se utiliza para fabricar la suela bajo traviesa puede ir desde los 0,5 a los 8 mm; pudiendo utilizarse la mezcla de diferentes granulometrías para su conformado mediante la incorporación de un porcentaje de resina ligante en peso de neumático fuera de uso puede oscilar entre un 1 O -40% en función de la elasticidad requerida; dicha resina ligante de los granos de caucho puede ser resina de poliuretano, epoxi o aromática en función del nivel de elasticidad que se requiera, pudiendo existir diferentes tipos de resinas o diferentes porcentajes dentro de una misma sección; la densidad de la suela oscila entre 0,45 y 0,8 Kg/cm3 y el factor de perdidas de material está comprendido entre O, 1 y 0,5.

15: La suela bajo traviesa puede ir adherida a la traviesa mediante anclaje químico o se puede conformar directamente sobre la misma con la ayuda de un encofrado auxiliar o un sistema de prensado adaptado a la geometría de la traviesa y, a su vez puede distribuirse en distintas formas en función de la geometría de la traviesa (monobloque, bibloque, rheda, etc .. )

2 o: Finalmente, si se requiere, la suela bajo traviesa puede ir acompañada de un geotextil de protección que evite el desgaste de la suela, asimismo si se precisa se puede presentar en diferentes colores, en función del pigmento que se le añada.

2 5: Además la configuración de la superficie de la suela puede ser totalmente lisa o en forma "alveolar" de diferentes formas ("huevera", acanalada, aserrada, ondulada, etc.).

30: DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con

un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, 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:

5: Figura 1.-Muestra una vista en perspectiva de la suela bajo traviesa objeto de la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

1 o 15: En un ejemplo de realización preferente de una suela (1) bajo traviesa (2) objeto de la invención, ésta se determina mediante el conformado de un material que define la misma, dicho material se obtiene a partir de un material elástico, como puede ser el caucho, y una resina ligante; como característica diferenciadora se utiliza un material elástico granulado que se consigue mediante el procesamiento de neumáticos fuera de uso (NFU) para obtener un granulado de material elástico.

2 o 25 3 o: La suela (1) bajo traviesa (2) se fabrica mediante prensado automático o manual del material elástico a una temperatura que puede oscilar entre temperatura ambiente y 150ºC, para ello una vez mezclado un granulado de caucho procedente de neumáticos fuera de uso (NFU) y la resina ligante que definen el material elástico, éste se deja curar durante tiempo estimado entre 5 minutos y 24 horas, en función de unos catalizadores empleados y la temperatura de fabricación. Durante la fabricación de la suela (1) bajo traviesa (2) se define una microestructura de la misma mediante la selección de varios tipos de granos y distintas granulometrías y morfologías de los granos de NFU, pudiendo presentar así la suela (1) una estructura impermeable o semi-impermeable, dependiente de la configuración, que permita el paso de agua hacia el exterior.

Una vez finalizado el curado, la suela (1) bajo traviesa (2) presenta: un una

rigidez estática comprendida entre 20 y 100 kN/mm/m2. y un balasto dinámico comprendido entre 20 y 120 MN/m3.: coeficiente de

5: Tras el conformado de la suela (1) bajo traviesa (2) objeto de la invención se comprobó que la variación entre el coeficiente de balasto estático antes y después de 3.000.000 de ciclos de fatiga es inferior al 25%. Asimismo tras la realización de una serie de mediciones se determinó que el aislamiento eléctrico de esta suela (1) bajo traviesa (2) está comprendido entre 5 y 15 kO.

1 o: Una vez conformada la suela (1 ), tal y como se observa en al figura 1, ésta se instala bajo la traviesa (2) mediante una fijación definida por un dentado presente en una zona de una de las caras de la suela (1 ).

15: En una realización aún más preferente de la suela (1) bajo traviesa (2) objeto de la invención, ésta se conforma bajo la traviesa (2) mediante un encofrado.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Suela (1) bajo traviesa (2) caracterizada porque está constituida por una mezcla de granulado de caucho y una resina ligante.
2.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque el granulado de caucho tiene un tamaño de grano que se encuentra comprendido entre 0,5 y 8mm.
3.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque comprende un porcentaje de resina ligante en peso comprendido entre 10% y 40%.
4.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque el granulado de caucho es procedente de neumáticos fuera de uso (NFU).
5.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque la resina ligante se selecciona de entre el grupo consistente en: resina de poliuretano, resina epoxi y resina aromática.
6.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque tiene una rigidez estática comprendido entre 20 y 120 kN/mm/m2.
7.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque tiene un coeficiente de balastro dinámico comprendido entre 20 y 120 MN/m3.
8.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque adicionalmente comprende una capa definida por un material geotextil destinada a evitar el desgaste de la suela (1 ).
9.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque adicionalmente comprende al menos un pigmento destinado a dotar de color a la suela (1 ).

1O. Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque presenta una estructura interna impermeable ..
11.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque presenta una estructura interna porosa semi-impermeable.
12.

Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque tiene un coeficiente de aislamiento eléctrico comprendido entre 5 y 15 kO.

s 13. Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque tiene una estructura superficial lisa.
14. Suela (1) bajo traviesa (2) según reivindicación 1 caracterizada porque tiene una estructura superficial alveolar.