ES2951111T3 - Método para la renovación de una vía férrea - Google Patents

Abstract

Un método para renovar una sección de una línea ferroviaria existente con la eliminación de un lastre, que comprende: i) un primer grupo de pasos que comprende las etapas de: - retirar rieles, traviesas y lastre de una sección de la línea ferroviaria; - preparar una capa de soporte (10) de dicho tramo de la línea ferroviaria; - colocar un módulo de cimentación prefabricado (21) sobre dicha capa (10); - superponer a dicho módulo de cimentación (21) una placa de superestructura prefabricada (81) destinada a soportar una o más carriles; - posicionar un tope temporal (3) en un asiento correspondiente (810) de la placa de superestructura (81); el paso de colocar un tope temporal (3) en un asiento correspondiente (810) de la placa de superestructura (81) pudiendo o no ser parte del paso de superponer con dicho módulo de cimentación (21) una placa de superestructura prefabricada (81) ;- constreñir dicho tope (3) al módulo de cimentación (21);- colocar uno o más carriles (9) sobre la placa de superestructura prefabricada (81) para permitir el tránsito del material rodante a lo largo de dicho tramo de la línea ferroviaria;ii) un segundo grupo de pasos que comprende los pasos de: - retirar dicho tope temporal (3) del asiento (810); - crear una capa de lecho (5) entre el módulo (21) y la placa de superestructura (81); comprendiendo la etapa de crear la capa de lecho (5) la etapa de introducir por inyección un material destinado a llenar el asiento (810) y un espacio entre el módulo de cimentación (21) y la placa de superestructura (81). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método para la renovación de una vía férrea

La materia objeto de la presente invención es un método para renovar una vía férrea existente con la retirada del balasto. Una vía férrea también significa un ferrocarril subterráneo, tranvía, línea de monorraíl, etc.

En particular, el campo técnico de la presente invención se refiere al mantenimiento y la renovación de vías férreas en general. En particular, la invención se refiere a un método que permite restablecer rápida y eficazmente una vía férrea, sin provocar largas interrupciones en la propia vía. Las vías férreas contemplan tradicionalmente una superestructura compuesta por traviesas, sistemas de anclaje y raíles sobre un balasto.

Más en particular, el sistema de superestructura compuesto de esta forma se inserta en un balasto, compuesto de metal de carretera seleccionado particular. Las traviesas descansan sobre este último y, por vibración, quedan incrustadas en él hasta el extradós; después los raíles se sujetan sobre ellos. Las traviesas pueden estar hechas de madera u hormigón.

Los trabajos de mantenimiento y/o reconstrucción en dicho tipo de vía férrea, que contemplan el reemplazo del tipo tradicional mencionado anteriormente de la superestructura con un sistema innovador sin balasto, requieren en realidad un esfuerzo significativo, especialmente en términos de tiempo de interrupción de las operativas ferroviarias. Esto se debe a que toda la estructura descrita anteriormente debe desmantelarse antes de reconstruirse y, puesto que debe construirse una nueva superestructura sin balasto, el balasto necesita ser reemplazado por una cimentación de hormigón, qué, normalmente, para clases de resistencia ordinarias, requiere largos tiempos de curación para fraguar y alcanzar la resistencia necesaria para soportar las cargas generadas por el paso posterior de material rodante.

Para intervenciones de este tipo, por lo tanto, la línea debe interrumpirse durante un largo periodo de tiempo, con perturbaciones notables para el tráfico.

También se conoce una solución del tipo descrito en la Patente WO2017/187461.

Dicha solución contempla que haya una primera microetapa que requiere:

- Demolición y retirada de la porción existente del raíl binario que debe reemplazarse;

- Limpieza y preparación de los cimientos;

- Colocación de losas de cimentación;

- Creación de conexiones entre losas de cimentación dispuestas una tras otra;

- Superposición de losas de raíl binario con las losas de cimentación;

- Colocación y fijación de los raíles sobre las losas de raíl binario;

- Retirada de los núcleos de las losas de cimentación e inserción de barras de refuerzo para esfuerzo cortante en dichos núcleos;

- Alineación y nivelación temporal del raíl binario;

- Reactivación del tráfico a velocidad reducida.

A esto le sigue una segunda macroetapa que contempla:

- Regulación definitiva de las losas de raíl binario utilizando tornillos de fijación adecuados;

- Inyección del mortero de relleno entre el extradós de la losa de cimentación y el intradós de la losa de raíl binario con la formación de tapones cilíndricos en agujeros pasantes relevantes en las losas de raíl binario; - Inserción en los compartimentos correspondientes de la losa de raíl binario de soportes temporales especiales que tienen la tarea de soportar la carga a medida que pasan las composiciones ferroviarias sin pesar sobre el mortero fresco;

- Reactivación del tráfico a velocidad reducida.

Hay después una tercera macroetapa que contempla el desmantelamiento de los trabajos temporales, la realización de las soldaduras y rectificados necesarios; al final de esta macroetapa, el tráfico puede ser reactivado a la velocidad del diseño.

Un inconveniente de esta solución está relacionado con la transferencia de cargas, especialmente cargas tangenciales, entre losas de raíl binario y losas de cimentación, durante la reactivación del tráfico a velocidad reducida después de la primera macroetapa.

La Patente FR-A-2993582 desvela un método para renovar una sección de una vía férrea existente con la retirada de un balasto.

En este contexto, la tarea técnica en la que se fundamenta la presente invención es proporcionar un método para renovar una vía férrea existente con la retirada de un balasto, que permita realizar las intervenciones durante interrupciones normales del tráfico (por ejemplo, por la noche) optimizando la seguridad de la operación. Otro objeto es el de acelerar la intervención tanto como sea posible. La tarea técnica establecida y los objetivos especificados se consiguen sustancialmente mediante un método que comprende las características técnicas que se establecen en una o más de las reivindicaciones adjuntas.

Características y ventajas adicionales de la presente invención se harán más evidentes a partir de la descripción aproximada y, por tanto, no limitante, de una realización preferida, pero no exclusiva de un método, según se ilustra en los dibujos adjuntos, en los que:

- las figuras 1 a 9 muestran una secuencia temporal de una sucesión de etapas del método según la presente invención;

- las figuras 10, 11 y 18 muestran componentes de un conjunto utilizado para la implementación del método según la presente invención;

- las figuras 12 a 15 muestran un detalle de algunas etapas del método según la presente invención;

- las figura 16 muestra una ampliación de la figura 15;

- la figura 17 muestra una vista en planta de una porción de la figura 16;

- las figuras 19 y 20 muestran dos vistas, en planta y en sección lateral, de un componente utilizado para la implementación del método según la presente invención;

- la figura 21 muestra dos vistas ortogonales de un componente utilizado para la implementación de un método según la presente invención;

- las figuras 22 a 25 muestran una solución alternativa de algunas etapas ilustradas en las figuras 12 a 15; - la figura 26 muestra una ampliación de la solución de la figura 25;

- las figuras 27 y 28 muestran dos vistas ortogonales (incluyendo una vista de sección) de un detalle de la figura 25.

En las figuras adjuntas, se indica un conjunto para la modificación de una vía férrea existente, con la retirada de un balasto de la línea o una parte de la misma.

Se contempla un módulo de cimentación 21 (algunas veces conocido como placa base en la jerga técnica) y una losa de superestructura superpuesta 81 (algunas veces conocida como losa de raíl binario en la jerga técnica) sobre la que se sujetan los raíles 9.

El módulo de cimentación 21 se coloca sobre una infraestructura que puede ser, según el caso en cuestión: tierra compactada, viaducto, puente o la parte inferior de un túnel y sobre la cual, como se aclara a continuación, se ha desmantelado la antigua estructura ferroviaria preexistente.

Sin embargo, otros componentes están presentes como se aclara en la siguiente descripción.

El módulo de cimentación 21 es un elemento prefabricado, hecho preferentemente de hormigón y, generalmente, con una forma de planta rectangular y con una altura predeterminada que también es variable.

La Figura 10 muestra dicho módulo de cimentación 1 en una vista axonométrica para describirlo mejor.

Esta contempla dos lados cortos paralelos entre sí y dos lados largos paralelos entre sí y así tienen una forma de planta rectangular.

En el lado de los dos lados cortos se proporcionan al menos dos nichos 212 a cada lado. Dichos nichos 212 pasan a través de todo el grosor con una forma de planta rectangular. Se insertan barras roscadas en dichos nichos 212 para la conexión longitudinal de los módulos de cimentación. En el centro del elemento fabricado, salen verticalmente los refuerzos de acero (en forma de una pluralidad de barras 213), que originalmente se insertaron en el módulo 21 durante su etapa de montaje.

Como alternativa, tales nichos 212 no tienen por qué atravesar necesariamente todo el grosor.

Por lo tanto, ambos lados cortos están provistos de tales nichos (preferentemente rectangulares) que están perfectamente enfrentados en línea entre sí cuando dos o más módulos se disponen en sucesión adyacentemente entre sí, como se destaca, por ejemplo, en la figura 10.

Obviamente, el módulo prefabricado 21 descrito anteriormente puede ser transportado en su lugar y sus dimensiones indicativas son aproximadamente 2,60 m por el lado largo y 2,50 m por el lado corto. El grosor (por lo tanto, la altura de los lados) puede variar en un rango entre 20 cm y 30 cm (o 35 cm), en función de la parte elevada, preferentemente de aproximadamente 20 cm. Por lo tanto, se pueden apilar unos sobre otros, pueden moverse las grúas correspondientes y transportarse en el lugar a través de los correspondientes vagones ferroviarios dispuestos para tales trabajos de mantenimiento en las líneas.

Por lo tanto, varios módulos de cimentación se construyen de manera idéntica, por lo que, como se describe más adelante, pueden colocarse en sucesión uno frente al otro, de modo que los nichos 212 proporcionados en los módulos coincidan por sí mismos en posición uno frente al otro (véase, por ejemplo, la figura 10). Las Figuras 3 y 10 muestran a continuación una capa de soporte 10 sobre la cual se coloca el módulo de cimentación 21. Esta es una capa inferior de hormigón con una consistencia terrosa y se describirá mejor en la descripción relacionada con la secuencia de montaje.

Entre el módulo de cimentación 21 y la losa de superestructura 81 se interponen soportes 6, hechos típicamente de material resinoso. También podrían estar hechos de elastómero, siempre que realicen una acción de soporte temporal. Deben tener características elásticas específicas. Los soportes 6 son temporales. Tienen la función de soportar temporalmente las cargas verticales para permitir el tránsito de material rodante. Posteriormente, serán retirados y reemplazados por la colada definitiva de mortero cementoso. Normalmente, los soportes 6 tienen forma de tiras.

En la superficie superior del módulo de cimentación 21 (preferentemente en la posición del raíl) se obtienen compartimentos para la inserción de los soportes temporales 6. Los compartimentos mencionados anteriormente evitan que el soporte elástico 6 se mueva durante el paso del material rodante.

Como se ilustra en las secciones de las figuras 5, 14, 16, se contempla el conjunto de la losa de superestructura superpuesta 81 (también conocida como losa de raíl binario en la jerga técnica). Es del tipo precomprimido, típicamente PRC.

La losa de superestructura 81 está reforzada y precomprimida a lo largo de dos direcciones principales para hacerla resistente a acciones de tensión y a fenómenos de fatiga, eliminando grietas y condiciones de trabajo y haciendo que el elemento sea duradero a lo largo del tiempo. Generalmente, la vida útil de los elementos estructurales del sistema se fija en un mínimo de cincuenta años, pero se estima en aproximadamente sesenta años y más. Los raíles y elementos plásticos o elastoméricos tienen una vida útil mucho más corta y, por lo tanto, los tiempos de sustitución seguirán dependiendo del clima debido a las cargas y frecuencia de las operativas ferroviarias.

Los procedimientos y técnicas de precompresión son per se conocidas en el estado de la técnica y en el caso específico de la plataforma ferroviaria se utilizarán alambres o cordones de acero armónico con pre- o postcompresión.

La Figura 11 representa una vista axonométrica de la losa de superestructura 81 precomprimida. También es un elemento fabricado transportable. Dicha losa de superestructura 81, como se muestra en la figura 11, comprende una pluralidad de soportes 811 para las uniones del raíl. Dichos soportes 811 son un solo cuerpo con la plataforma y los miembros de fijación se sujetan a dichos soportes, como se ha mencionado, sobre los que después se colocan y sujetan los raíles 9.

En la losa de superestructura 81, los soportes 811 pueden ser para un tipo de fijación fabricado por la empresa Vossloh, pero también para cualquier otro proveedor. En el caso de utilizar otros tipos de fijación, por ejemplo Pandrol FCB, podrían requerir, por ejemplo, una superficie plana o una conformación diferente de los soportes 811. Por lo tanto, definitivamente, es la losa de superestructura 81 la que se adapta en su conformación a la fijación prevista, pudiendo, por lo tanto, prever tanto un número como un tipo de fijaciones distintos.

Las Figuras 14 y 15 muestran la losa de superestructura 81 en la que ya están montados los raíles 9, pero debe entenderse que, obviamente, se fabrica sin raíles, que se montan posteriormente durante la etapa de montaje y restauración de la línea.

Las figuras adjuntas ilustran un sistema de conexión estándar bien conocido para conectar los raíles 9 a dichos soportes 811, con un sistema conocido por el nombre comercial de "sujeción Vossloh 300" pero, como se ha mencionado anteriormente, también podrían utilizarse otros sistemas equivalentes (por ejemplo "sujeción Pandrol FCB").

Como se ilustra en la figura 11, la losa de superestructura 81 tiene al menos uno, preferentemente al menos dos, agujeros pasantes 810 que, con la inyección de mortero, crean dos tapones definitivos y que, como se aclara a continuación, permiten la inyección a presión o inyección por gravedad del mortero de relleno. A veces puede haber más de dos de tales agujeros pasantes 810.

La sección de la figura 8 muestra la capa de mortero de relleno 5 que llena el espacio entre el módulo de cimentación 21 y la losa de superestructura 81. La sección de la figura 16 resalta aún más dicho orificio 810 y muestra las barras de anclaje 213 que están adecuadas apropiadamente dentro de dicho orificio 810. Dichas barras 213 se incorporan en el módulo de cimentación 21 subyacente y se completan con puntales, como se aclara a continuación, antes de la inyección de mortero de relleno definitiva.

Las Figuras 16, 19, 20 muestran el tapón temporal 3 que tiene la tarea de transferir las acciones longitudinales y laterales debidas al paso de material rodante a velocidad reducida, antes de ser reemplazado por el tapón definitivo. El tapón temporal 3 comprende/es un cilindro (típicamente de metal, en particular acero) que se sujeta a las barras de unión de construcción 213 presentes en el módulo de cimentación 21. Para permitir la regulación de las losas de superestructura, el tapón temporal 3 tiene un diámetro más pequeño que el del alojamiento 810 en el que se inserta. Por lo tanto, para que sea eficaz, una vez instalado, el espacio restante debe rellenarse con un material que permita una sujeción y contacto seguros. Para ese propósito, entre el tapón 3 y la losa de superestructura 81, se inserta un anillo de resina 4 que, una vez endurecido, transfiere temporalmente las cargas entre la losa de superestructura 81 y el módulo de cimentación 21 hasta que es reemplazado por el tapón definitivo.

También se proporcionan sistemas de regulación 85 para colocar el raíl binario 9 en la geometría correcta desde el punto de vista planimétrico/altimétrico.

Dichos sistemas de regulación 85 son claramente visibles en la vista de la figura 14. Comprenden, por ejemplo, pernos sobre los que se actúa atornillando o desatornillando con la consiguiente elevación o descenso del raíl binario hasta que alcanza la posición correcta.

Más en particular, la figura 14 muestra una varilla roscada 89 del perno insertado en un canal 87 que pasa a través de la losa de superestructura 81 y en el que se incrusta una tuerca 880 en la etapa de prefabricación, por lo que cuando la varilla 89 se inserta en el canal 87, se enrosca a la tuerca 880 y, al continuar enroscando, sale por el lado opuesto y crea un soporte (entrando en contacto con el módulo de cimentación 21). De esta manera, según el sentido de giro que se confiere a la varilla 89, se genera un avance de la propia varilla 89 con respecto a la tuerca 880, provocando la elevación/descenso de la losa de superestructura 81. Si, por ejemplo, la varilla derecha 89 de la figura 14 se deja en la posición mostrada y solo se actúa sobre la varilla izquierda 89, es posible inclinar toda la losa de superestructura 81 con la estructura superpuesta en un lado.

Preferentemente, se proporcionan una pluralidad de pernos (preferentemente cuatro) para regular la losa de superestructura 81 provista en un lado y en el lado opuesto de una manera simétrica.

El sistema para fijar los raíles 9 en los soportes 811 puede adaptarse para la inserción de los miembros de fijación más comunes en el mercado y se eligen en función de los requisitos relevantes específicos.

La materia objeto de la presente invención es un método para modificar (renovación en la jerga técnica) una vía férrea existente con la retirada de un balasto. Se especifica que balasto significa la capa de grava o balasto en la que descansan las traviesas.

Dicho método comprende un primer grupo de etapas (o incluso una primera macroetapa). Ventajosamente, la primera macroetapa se realiza durante una interrupción ordinaria del tráfico a lo largo de la vía férrea (por ejemplo, durante la noche cuando se detiene el tráfico). Dicho primer grupo de etapas comprenden una etapa para la retirada de los raíles, traviesas y balasto de la vía férrea existente. Esto se ilustra mediante el paso de la configuración de la figura 1 al de la figura 2.

Preliminarmente, los raíles deben cortarse. Adicionalmente, con excavadoras y/o vagones de ferrocarril y/o herramientas mecánicas en general, se retiran los raíles, las traviesas y el balasto en este orden.

Antes de dicha operación, debe suspenderse necesariamente el tráfico a lo largo de la vía férrea.

Adecuadamente, el primer grupo de etapas puede comprender una etapa de crear una capa de soporte 10 para soportar la vía férrea (la nueva). Dicha capa 10 en la jerga técnica también se denomina a capa de nivelación (ya que permite alcanzar un nivel predefinido). Esto tiene lugar a continuación de la demolición del raíl binario existente. Esta etapa puede comprender la subetapa de modificar una cimentación existente, poniendo el suelo en un nivel predefinido por medio de excavación o rellenado y después nivelándolo y compactándolo. Esto se realiza, por ejemplo, con el uso de excavadoras y vibrocompactadores.

Adecuadamente, puede realizarse un estudio topográfico en los niveles de la cimentación.

La etapa de preparar la capa 10 también comprende la creación de un molde de cama (típicamente hecho de hormigón), véase, por ejemplo, la figura 3.

El hormigón debe tener la consistencia de la denominada tierra húmeda. Adecuadamente, tiene un grosor mínimo de aproximadamente 8-10 cm. Las coladas de hormigón (o material similar) puede realizarse posiblemente con bombas y tuberías que incluso pueden estar a una distancia (por ejemplo 150 - 200 metros), aproximadamente en vagones de ferrocarril colocados en el raíl binario.

Por lo tanto, dicha capa 10 puede definirse como una colada de lecho de cimentación.

El método comprende además la etapa de posicionar una pluralidad de módulos de cimentación prefabricados en dicha capa 10. Dichos módulos de cimentación se colocan consecutivamente uno encima del otro a lo largo de la vía férrea 1 (como se muestra, por ejemplo, en la figura 10). Adecuadamente, dicha etapa comprende colocar un módulo prefabricado de cimentación 21 (adecuadamente en dicha capa 10; adecuadamente se coloca directamente en contacto, pero no puede excluirse a priori la presencia de un elemento intermedio). Véase la figura 3 para este propósito.

Ventajosamente, esto tiene lugar con el uso de vehículos de orugas, o con grúas móviles, que recogen los módulos de cimentación de vagones de ferrocarril y después los apoyan en la capa 10.

Adecuadamente, la etapa de posicionar una pluralidad de módulos de cimentación comprende la etapa de apoyar los módulos de cimentación en secuencia uno frente al otro. La etapa de posicionar una pluralidad de módulos de cimentación prefabricados en dicha base 10 comprende una etapa de posicionar un módulo de cimentación 22 adicional (que, por lo tanto, puede definirse como el segundo módulo) consecutivamente al módulo de cimentación 21 (que, por lo tanto, puede definirse como el primer módulo 21). Normalmente, la tolerancia de colocación es del orden de 2-3 cm. Por lo tanto, los módulos de cimentación definen juntos una franja longitudinal. Dicha franja (ortogonalmente al eje del raíl) tiene un ancho, por ejemplo, comprendido entre 2,4 y 2,6 metros. Adecuadamente, el primer y el segundo módulos de cimentación 21, 22 comprenden, respectivamente, un primer y un segundo conector 211,221. Adecuadamente, el primer y el segundo conector 211, 221 pueden conectarse entre sí. En una solución particular, esto tiene lugar atornillando (sin embargo, esto puede tener lugar de otra manera, por ejemplo, mediante juntas de conexión rápida o de guillotina, etc.). Por ejemplo, el primer conector 211 podría comprender un primer elemento de extensión longitudinal. El segundo conector 221 puede comprender, por ejemplo, un segundo elemento longitudinal roscado y un manguito que se puede enroscar tanto en el primero como en el segundo elemento longitudinal para conectarlos entre sí.

En la solución preferida, el primer y el segundo conector 211, 221 están al menos parcialmente alojados, respectivamente, en un primer y un segundo nicho 210, 220 obtenidos uno en el primero y otro en el segundo módulo 21, 22. En particular, el primer y el segundo conector 211, 221 están parcialmente incrustados, respectivamente, en el primer y el segundo módulo de cimentación 21, 22.

La etapa de posicionar el segundo módulo de cimentación 22 consecutivamente en el primer módulo de cimentación 21 tiene lugar colocando el primer y el segundo nicho 210, 220 uno frente al otro. Normalmente, existe una pluralidad de nichos (con conectores correspondientes) a lo largo de dos lados del primer y del segundo módulo de cimentación 21,22 que están colocados uno frente a otro.

Adecuadamente, el método comprende la etapa de posicionar al menos un soporte elástico temporal 6 en el módulo de cimentación 21. Adecuadamente, esto tiene lugar una vez se ha completado la colocación de los módulos de cimentación y se ha hecho la conexión entre ellos. Ventajosamente, esto contempla insertar dicho soporte elástico 6 en un rebaje 60 en el extradós (cara superior) del módulo 21. La etapa de posicionar el soporte elástico 6 en el módulo 21 puede tener lugar en el sitio de trabajo o puede preensamblarse en el soporte elástico 6 (véase de nuevo la figura 4), típicamente en la fábrica. Adecuadamente, dicho soporte elástico 6 sobresale externamente a dicho rebaje 60. Adecuadamente, dicho soporte elástico 6 tiene forma de franja. Ventajosamente, dicha franja está dispuesta para que tenga el lado largo paralelo a la dirección a lo largo de la cual debe extenderse el eje del raíl. Adecuadamente, una pluralidad de distintos soportes elásticos 6 (ventajosamente porciones de elastómero) se colocan sobre el módulo de cimentación 21. Ventajosamente, tienen forma de tiras. Ventajosamente, se insertan en rebajes correspondientes 60 proporcionados en el extradós del módulo 21 (véase, por ejemplo, la figura 10). Adecuadamente, el soporte elástico 6 al que aquí se hace referencia podría ser elastomérico. Adecuadamente, actúa como un cojinete (típicamente entre el módulo 21 y la losa de superestructura 81 que se describe a continuación). Por lo tanto, el soporte elástico 6 permanece interpuesto entre el módulo de cimentación 21 y la losa de superestructura 81.

El método comprende además la etapa de superponer en dicho módulo de cimentación una losa prefabricada de superestructura destinada a soportar uno o más raíles.

En particular, el método comprende la etapa de superponer en el módulo de cimentación 21 una losa prefabricada de superestructura 81 destinada a soportar dicho uno más raíles 9 (véase la figura 5). Esto permite el paso de material rodante sobre dichos raíles 9.

El método comprende además la etapa de posicionar temporalmente un tapón temporal 3 en un asiento 810 correspondiente de la losa de superestructura 81. La etapa de posicionar el tapón 3 y los elementos adyacentes se destaca mejor en la sucesión de figuras 12 a 15. La etapa de posicionar temporalmente un tapón 3 en un asiento correspondiente 810 de la losa de superestructura 81 puede ser parte de la etapa de superponer una losa prefabricada de superestructura 81 en dicho módulo de cimentación 21. Esto contempla, por ejemplo, que la inserción del tapón 3 en dicho asiento 810 tiene lugar como resultado de la superposición de la losa de superestructura 81 en el módulo de cimentación 21, estando dicho tapón 3 colocado en primer lugar en el módulo de cimentación 21.

En una solución alternativa no preferida, el tapón 3 podría insertarse en dicho asiento 810 después de la etapa de superponer la losa de superestructura 81 sobre dicho módulo 21.

Adecuadamente, el método comprende la etapa de posicionar al menos dicho soporte elástico 6 entre el módulo de cimentación 21 y la losa de superestructura 81. Ventajosamente, esto se obtiene con la etapa de superponer una losa prefabricada de superestructura 81 sobre el módulo de cimentación 21. De hecho, de esta manera queda interpuesto el soporte elástico 6 que descansaba anteriormente sobre el módulo de cimentación 21.

El método comprende además la etapa de constreñir el tapón 3 al módulo de cimentación 21 para transferir el esfuerzo tangencial entre la losa de superestructura 81 y el módulo de cimentación 21. Esto se realiza ventajosamente conectando el tapón 3 a las barras 213 constreñidas al módulo 21 (por ejemplo, incrustadas o constreñidas por medio de un tope 215). Por ejemplo, pueden enroscarse elementos roscados 214 a dichas barras 213, atrapando una parte de dicho tapón 3.

El primer grupo de etapas también puede comprender la etapa de posicionar al menos un inserto 40 en dicho asiento 810, colocándolo entre el tapón 3 y dicha losa prefabricada de superestructura 81 (véase la figura 15). Dicho inserto 40 permite minimizar cualquier juego lateral entre el tapón 3 y el asiento 810 y, por lo tanto, cualquier vibración/oscilación tras el paso de composiciones ferroviarias.

Adecuadamente, dicho inserto 40 comprende un medio de endurecimiento 4.

Está prevista adecuadamente la etapa de activar el endurecimiento de dicho medio de endurecimiento 4. Dicho al menos un inserto 40 se introduce entre el tapón 3 y la losa de superestructura 81 en un estado en el que el medio de endurecimiento 4 todavía es moldeable y/o flexible y se endurece o completa su endurecimiento cuando está en la posición entre el tapón 3 y la losa de superestructura 81.

Preferentemente, dicho al menos un inserto 40 comprende una carcasa flexible 400 (adecuadamente una camisa), por ejemplo hecha de plástico. Dicha carcasa 400 es adecuadamente toroidal. Adecuadamente, la carcasa 400 contiene el medio de endurecimiento 4 que, por ejemplo, comprende una resina epoxi fluida. La etapa de activar el endurecimiento del medio de endurecimiento 4 comprende la etapa de introducir un reactivo químico en la carcasa 400, adecuadamente a través de una válvula de inyección. Adecuadamente, dicha carcasa flexible 400 puede colocarse anularmente alrededor del tapón 3. Esto permite rellenar el espacio vacío que queda en el orificio 810 entre el tapón 3 y la losa de superestructura 81.

La etapa de posicionar dicho al menos un inserto 40 en dicho asiento 810 comprende la etapa de posicionar dicho al menos un inserto 40 (que contiene adecuadamente el medio de endurecimiento) alrededor de dicho tapón 3. Por ejemplo, dicha camisa puede ser anular (por ejemplo, forma de toroide) o un cuerpo longitudinal que puede doblarse para asumir una conformación anular. En una solución alternativa adicional, dicho al menos un inserto 40 podría comprender una pluralidad de piezas (preferentemente prismáticas) que están dispuestas alrededor del tapón 3 a lo largo de un camino anular.

Adecuadamente, la etapa de posicionar dicho al menos un inserto 40 en dicho asiento 810 viene precedida por la etapa de posicionar en dicho asiento 810 una base para el soporte 30 de dicho al menos un inserto 40 (véase, por ejemplo, la figura 14). Por ejemplo, dicha base 30 puede ser un elemento anular, preferentemente flexible, por ejemplo hecho de gomaespuma. Posiblemente, dicha base de soporte 30 podría integrarse en el tapón 3, pero es preferiblemente un cuerpo constreñido por el tapón 3. La base 30 evita que el tapón 3 pueda caer por debajo de la plataforma 81. Por lo tanto, la base de soporte 30 define un soporte inferior del tapón 3. Esto facilita su posicionamiento estable en el asiento 810. En una solución alternativa, incluso podría omitirse dicha base de soporte 30.

Ventajosamente, el método comprende la etapa de aplicar un medio de retención superior 300 de dicho al menos un inserto 40 en dicho asiento 810. El medio de retención superior 300 comprende, por ejemplo, una abrazadera (véanse las figuras 16, 17, 21). El medio 300 puede sujetarse (típicamente de forma extraíble) al tapón 3. El medio 300 permite constreñir dicho al menos un inserto 40 en la parte superior.

Adecuadamente, en una solución alternativa ilustrada en las figuras 22 a 25, el método de posicionar un tapón temporal 3 en dicho asiento 810 comprende posicionar en dicho asiento 810 un tapón 3 que tiene una superficie lateral destinada a entrar en contacto con una pared que delimita dicho asiento 810. Por lo tanto, una superficie lateral del tapón 3 podría comprender un revestimiento 301, típicamente anular, hecho, por ejemplo, de neopreno (dicho tapón 3 se ilustra en las figuras 26 a 28). Por ejemplo, la superficie lateral del tapón 3 podría tener una forma sustancialmente complementaria a dicho 810. Ventajosamente, la losa de superestructura 81 podría colocarse en el módulo de cimentación 21 ya con el tapón 3 integrado. El juego entre la superficie lateral del tapón 3 y el asiento 810 es mínimo. Por lo tanto, no es necesario introducir un inserto 40 para compensar el juego radial y minimizar las vibraciones tras el paso de una composición ferroviaria. Adecuadamente, dicho tapón temporal 3 se fija al módulo de cimentación 21, típicamente a las barras 213. Esto puede tener lugar por medio de al menos un tope 214, por ejemplo, uno o más pernos que se aplican a las barras 213. Esto sucede desde arriba, por ejemplo, a través de una abertura superior del tapón 3 que permite que el tapón 3 se fije a las barras 214. Adecuadamente, en este punto, dicho tope 302 puede utilizarse para comprimir el tapón 3 contra el módulo de cimentación 21 subyacente.

El método (en particular el primer grupo de etapas) comprende la etapa de realizar una regulación planimétrica/altimétrica de la losa de superestructura 81 (véase, por ejemplo, la figura 5 y la figura 14). En este punto, existe una pluralidad de elementos espaciadores 85 que permite que se regule la distancia de puntos correspondientes de la losa de superestructura 81 desde puntos subyacentes del módulo de cimentación 21. Ventajosamente, dichos elementos espaciadores 85 comprenden elementos roscados que comprenden una varilla 89 que cruza la losa de superestructura 81. La varilla 89 puede atornillarse en una tuerca 880 incrustada dentro de la losa de superestructura 81 durante la etapa de fabricación. En función del grado de atornillado, dicha varilla 89 sobresale en mayor o menor medida por debajo de dicha losa de superestructura 81 (entrando en contacto con el módulo de cimentación 21). Por lo tanto, pueden distanciarse dos puntos superpuestos de la losa de superestructura 81 y del módulo de cimentación 21. Actuando sobre una pluralidad de dichos elementos espaciadores 85 (preferentemente cuatro), distribuidos en diversos puntos de la losa de superestructura 81, es posible regular no solo la distancia entre la losa de superestructura 81 y el módulo de cimentación 21, sino también la planeidad de la losa de superestructura 81.

El método también comprende la etapa de posicionar dichos uno o más raíles 9 sobre la losa prefabricada de superestructura 81 para permitir el tránsito de material rodante a velocidad reducida a lo largo de la vía férrea 1 (véase la figura 6). Adecuadamente, la etapa de realizar dicha regulación planimétrica/altimétrica tiene lugar antes de la etapa de posicionar dichos uno o más raíles. Posiblemente, podría tener lugar o repetirse en una fecha posterior, pero, sin embargo, antes de la etapa (que se describe más adelante) de crear la capa de lecho 5.

Preferentemente, el primer grupo de etapas (representado de la figura 1 a la figura 6) tiene lugar durante una primera interrupción del tráfico de material rodante a lo largo de la vía férrea 1. Normalmente, dicha primera interrupción es durante la noche. De hecho, en las horas nocturnas, el tráfico ferroviario es menos frecuente y, en muchos tramos, se suspende por completo. Por lo tanto, no penaliza el tráfico normal.

El método según la presente invención también comprende un segundo grupo de etapas (que también pueden definirse como la segunda macroetapa). El segundo grupo de etapas (representadas de la figura 7 a la figura 9) tiene lugar durante una segunda interrupción del tráfico de material rodante a lo largo de la vía férrea 1. El segundo grupo de etapas tiene lugar después de al menos 4 horas (preferiblemente 8 horas) desde la primera interrupción. Adecuadamente, también la segunda interrupción es durante la noche. Normalmente, tiene lugar la noche después de la primera interrupción. Dicho segundo grupo de etapas comprende a su vez la etapa de crear una capa de lecho 5 entre el módulo 21 y la losa de superestructura 81 (véase la figura 8). La etapa de crear la capa de lecho 5 adecuadamente comprende la etapa de introducir (típicamente mediante inyección) un material destinado a endurecerse entre el módulo 21 y la losa de superestructura 81. Dicho material es típicamente un mortero hidráulico. Adecuadamente, la etapa de crear una capa de lecho 5 comprende la etapa de hacer un encofrado 90 alrededor de un hueco entre el módulo 21 y la losa de superestructura 81 (véase la figura 7). De esta manera, el encofrado 90 permite la introducción de dicho material destinado a endurecerse para que quede confinado en un espacio confinado. Adecuadamente, la etapa de hacer el encofrado 90, sigue a la etapa de retirar dicho soporte elástico 6 entre el módulo 21 y la losa de superestructura 81.

Preferentemente, el segundo grupo de etapas comprende la etapa de retirar dicho soporte elástico 6 antes de crear dicha capa de lecho 5. En particular, se retiran todas las tiras elastoméricas introducidas en los rebajes correspondientes 60 y colocadas para soportar la losa de superestructura 81.

Ventajosamente, el segundo grupo de etapas comprende la etapa de retirar dicho tapón temporal 3 y dicho posible al menos un inserto 40 antes de crear dicha capa de lecho 5 entre el módulo 21 y la losa de superestructura 81.

El método comprende introducir en el asiento 810, después de la retirada del tapón 3, un material que mediante endurecimiento define un tapón definitivo. Esto puede tener lugar como se describe a continuación. La etapa de introducir mediante inyección un material destinado a endurecerse entre el módulo 21 y la losa de superestructura 81 contempla adecuadamente ocupar (preferentemente rellenar completamente) también dicho asiento 810 con el material utilizado para la capa de lecho 5. La etapa de introducir dicho material entre el módulo 21 y la losa de superestructura 81 tiene lugar preferentemente a través del asiento 810 o uno o más orificios de inyección dispuestos especialmente en el elemento prefabricado.

Adecuadamente, el método también comprende un tercer grupo de etapas (que también pueden definirse como una tercera macroetapa). El tercer grupo de etapas puede a su vez comprender trabajos de acabado, por ejemplo retirada del encofrado 90 para contener el mortero de relleno y/o la posible adaptación del sistema de drenaje de agua, relleno con grava o balasto o con elementos prefabricados transitables a los lados del raíl binario.

El tercer grupo de etapas puede comprender una etapa de soldadura y/o rectificado. Por lo tanto, el tráfico puede ser reactivado a la velocidad del diseño. El tercer grupo de etapas tiene lugar durante otra interrupción del tráfico ferroviario, que tiene lugar típicamente durante la noche posterior a aquella en la que se realizó la segunda macroetapa.

En resumen, en la solución preferida, el método comprende las siguientes etapas:

- de la figura 1 a la figura 2: retirada de balastos, traviesas, raíles binarios y limpieza de la base;

- figura 3: regularización de la base mediante la colocación de hormigón pobre con la consistencia de tierra húmeda y curado del hormigón también comprobando el nivel del extradós;

- figura 4: colocación de módulos de cimentación prefabricados con elementos de tapón metálicos temporales constreñidos a los pernos de anclaje dispuestos en el extradós de los cimientos; en los módulos de cimentación, se proporcionan o se colocan soportes elásticos, que están destinados al apoyo vertical de losas descritas en el siguiente punto.

- figura 5: colocación de losas prefabricadas con miembro de fijación para raíl binario premontado;

- figura 6: colocación y sujeción de los raíles, comprobación de la geometría del raíl binario (preferiblemente con un carro topográfico), ajuste planimétrico/altimétrico, sujeción temporal de tapones (como se ilustra con mayor claridad en las figuras 13 a 15); es posible reanudar el tráfico ferroviario a velocidad reducida;

- figura 7: retirada de soportes elásticos, comprobación de la geometría del raíl binario y ajuste final, posicionamiento de encofrados para inyección;

- figura 8: inyección de mortero de relleno;

- figura 9: finalización de la construcción del raíl binario sin balasto; es posible reanudar el tráfico ferroviario a velocidad reducida.

Después, se realizan los trabajos de acabado (como se describe en la tercera macroetapa que permiten la reapertura del tráfico ferroviario a la velocidad de diseño). La presente invención consigue importantes ventajas. Sobre todo, permite modificar una vía férrea existente con la retirada del balasto de una forma extremadamente rápida y permitiendo dividir las intervenciones de mantenimiento en diferentes momentos, mientras se permite que continúe el tráfico a velocidad reducida. Otra ventaja importante está relacionada con el hecho de que permite dicho tráfico a velocidad reducida en condiciones absolutamente seguras.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un método para renovar una sección de una vía férrea existente con la retirada de un balasto, que comprende un primer grupo de etapas que comprende las etapas de:

- retirar raíles, traviesas y balasto de una sección de la vía férrea;

- preparar una capa de soporte (10) de dicha sección de la vía férrea;

- posicionar un módulo prefabricado de cimentación (21) en dicha capa de soporte (10);

- superponer en dicho módulo de cimentación (21) una losa prefabricada de superestructura (81) destinadas a soportar uno o más raíles; caracterizado por que el primer grupo de etapas también comprende las etapas de:

- posicionar un tapón temporal (3) en un asiento correspondiente (810) de la losa de superestructura (81), siendo dicho asiento (810) un orificio pasante;

la etapa de posicionar el tapón temporal (3) en el asiento correspondiente (810) de la losa de superestructura (81):

• es parte de la etapa de superponer la losa prefabricada de superestructura (81) en dicho módulo de cimentación (21), teniendo lugar la inserción del tapón temporal (3) en dicho asiento (810) como resultado de la superposición de la losa de superestructura (81) sobre el módulo de cimentación (21), colocándose en primer lugar dicho tapón (3) en el módulo de cimentación (21); o

• no es parte de la etapa de superponer la losa prefabricada de superestructura (81) sobre dicho módulo de cimentación (21), teniendo lugar la inserción del tapón temporal (3) en dicho asiento (810) después de la etapa de superponer la losa de superestructura (81) sobre dicho módulo de cimentación (21);

- constreñir dicho tapón temporal (3) al módulo de cimentación (21) para transferir acciones longitudinales y laterales debidas al paso de material rodante a velocidad reducida;

- posicionar uno o más raíles (9) sobre la losa prefabricada de superestructura (81) para permitir el tránsito de material rodante a lo largo de dicha sección de la vía férrea;

comprendiendo el método un segundo grupo de etapas que comprenden las etapas de:

i) retirar dicho tapón temporal (3) del asiento (810);

ii) crear una capa de lecho (5) entre el módulo (21) y la losa de superestructura (81); comprendiendo la etapa de crear la capa de lecho (5) la etapa de introducir mediante inyección un material destinado a rellenar un espacio entre el módulo de cimentación (21) y la losa de superestructura (81); la etapa de introducir dicho material mediante inyección también comprende acoplar dicho asiento (810) con el material utilizado para la capa de lecho (5), material que define mediante endurecimiento un tapón definitivo.

2. El método, según la reivindicación 1, caracterizado por que el primer grupo de etapas comprende la etapa de posicionar al menos un inserto (40) en dicho asiento (810), colocándolo entre el tapón temporal (3) y dicha losa prefabricada de superestructura (81).

3. El método, según la reivindicación 2, caracterizado por que dicho inserto (40) comprende un medio de endurecimiento (4).

4. El método, según la reivindicación 3, caracterizado por que el primer grupo de etapas comprende una etapa de activar un endurecimiento de dicho medio de endurecimiento (4) para que dicho medio de endurecimiento (4) se introduzca entre el tapón temporal (3) y la losa de superestructura (81) en un estado en el que todavía es flexible y se endure o completa su endurecimiento cuando está en posición entre el tapón temporal (3) y la losa de superestructura (81).

5. El método, según la reivindicación 4, caracterizado por que la etapa de activar un endurecimiento de dicho medio de endurecimiento (4) comprende una etapa de introducir un reactivo químico en una carcasa flexible (400) que contiene una sustancia destinada a reaccionar con dicho reactivo de endurecimiento químico; siendo dicha carcasa (400) parte de dicho inserto (40).

6. El método, según la reivindicación 2 o 3 o 4 o 5, caracterizado por que la etapa de posicionar dicho al menos un inserto (40) en dicho asiento (810) comprende la etapa de posicionar un inserto anular (40) alrededor de dicho tapón temporal (3).

7. El método, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el primer grupo de etapas tiene lugar durante una primera interrupción del tráfico ferroviario a lo largo de la vía férrea (1); teniendo lugar el segundo grupo de durante la segunda interrupción del tráfico ferroviario a lo largo de la vía férrea (1).

8. El método, según la reivindicación 7, caracterizado por que dicho segundo grupo de etapa empieza al menos 8 horas después de la primera interrupción.

9. El método, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el primer grupo de etapas comprende la etapa de posicionar al menos un soporte elástico (6) entre el módulo de cimentación (21) y la losa de superestructura (81).

10. El método, según la reivindicación 9, caracterizado por que el segundo grupo de etapas comprende la etapa de retirar dicho soporte elástico (6) antes de crear dicha capa de lecho (5).

11. El método, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que comprende una etapa de posicionar, consecutivamente al módulo de cimentación (21), un módulo de cimentación (22) adicional, conectándolos por medio de conectores (211, 221).