MX2007007043A - Calzadas de concreto para vehiculos ferroviarios. - Google Patents

Abstract

La calzada de concreto para vehiculos ferroviarios, tienen durmientes de un solo bloque o de bloques multiples incrustados en un panel de calzada, donde el panel de calzada tiene areas de corte transversal adelgazadas dispuesta transversalmente a la direccion de recorrido para generar grietas y en cada una tiene por lo menos un cuerpo para transmitir fuerzas transversales que se traslapan en la region del corte transversal adelgazado o en ambos lados.

Description

CALZADAS DE CONCRETO PARA VEHÍCULOS FERROVIARIOS La invención se relaciona con una calzada de concreto para vehículos ferroviarios que tienen durmientes de un bloque o de bloques múltiples incrustados en un panel de calzada. Las calzadas de concreto se utilizan usualmente en secciones de ferrocarril que se establecen para trenes de velocidad alta y de trenes de velocidad muy alta. En lugar de la cama de balastro de grava convencional, en las calzadas de concreto un panel de calzada se provee en el cual se incrustan durmientes de bloque simple o de múltiples bloques. En las calzadas de concreto convencionales, pueden presentarse grietas desviadas sin control que se causan por esfuerzos longitudinales. La presencia de grietas desviadas es indeseada, ya que su posición y continuación no pueden controlarse. El problema sobre el cual se basa la invención, es por lo tanto, crear una calzada de concreto mejorada en la que se evita la presencia de grietas desviadas. Para lograr esto, se propone una calzada de concreto del tipo mencionado en la introducción donde el panel de la calzada tiene áreas de cortes transversales adelgazados dispuestos transversales a la dirección de recorrido para las grietas que se generan y en cada uno de los casos por lo menos un cuerpo para transmitir fuerzas transversales que traslapan la región del corte transversal adelgazado en ambos lados. Debido a que las áreas del corte transversal adelgazado provista de acuerdo con la invención en el panel de la calzada, se logran controlar las grietas, y correspondientemente se evita la aparición de grietas desviadas . Debido a que las áreas de corte transversal adelgazadas, la ubicación de la grieta puede fijarse de una manera controlada. Con el fin de cumplir con los requerimientos estatutarios en lugar de las áreas de corte transversal adelgazadas dispuestas transversalmente a la dirección de recorrido, la transmisión de fuerzas transversales desde un segmento del panel de la calzada hacia el adyacente se efectúa por cuerpos para la transmisión de fuerzas transversales, estos cuerpos se incrustan durante la fabricación del panel de la calzada. En la calzada de concreto de acuerdo con la invención, las áreas del corte transversal adelgazado pueden formarse como ranuras o juntas o muescas en el panel de la calzada. Estas regiones con un corte transversal adelgazado pueden por ejemplo producirse al cortar o laminar, las ranuras y similares aplicándose subsecuentemente al panel de la calzada. Con el fin de asegurar una larga vida de servicio de la calzada de concreto de acuerdo con la invención, las áreas del corte transversal adelgazado pueden sellarse contra efectos ambientales, en particular contra humedad penetrante. De esta forma el daño debido al agua penetrante se evita de manera efectiva. La calzada de concreto de acuerdo con la invención puede tenderse de tal manera que la formación de grietas puede dispararse debido a las fluctuaciones de temperatura o gradientes de temperatura en diferentes regiones de la calzada de concreto o debido al encogimiento del concreto. En una calzada de concreto tendida de esta manera, las grietas que se forman automáticamente debido a los efectos físicos, de manera que no es necesario causar las grietas de manera retrospectiva a través de medios manuales o mecánicos. De acuerdo con una forma de realización adicional de la invención, puede proveerse que las áreas del corte transversal adelgazado se formen como cuerpos incrustados en el panel de la calzada. Estos cuerpos pueden revestirse de hormigón durante la fabricación del panel de la calzada, El cuerpo o cuerpos incrustados tienen la propiedad de interrumpir la transmisión de la fuerza entre las secciones del panel de la calzada colindando los cuerpos y actuar como puntos de ruptura preformados, que causan la formación de grietas debido a una diferencia de temperatura u otro disparador, por ejemplo. Alternativamente, puede también considerarse que un cuerpo incrustado en un panel de calzada es removible después de que el área de corte transversal adelgazado se produzca. Esta variante puede considerarse si el cuerpo incrustado se ubica en la superficie el panel de la calzada. De acuerdo con la invención, el cuerpo incrustado puede tener forma de varilla y tener una forma rectangular o de cuña o un perfil con forma de espada. Alternativamente, el cuerpo incrustado puede formarse bidimensionalmente, por ejemplo, como tiras, placas o losas o como un textil. El cuerpo o cuerpos incrustados son incrustados ventajosamente de manera transversal a la calzada y en la dirección de recorrido e interrumpir la calzada de concreto como un total o en parte en la dirección transversal. En la calzada de acuerdo con la invención, es particularmente ventajoso el uso de ?os siguientes materiales para la fabricación del cuerpo incrustado: acero, concreto, madera o material plástico. Es particularmente preferido que los cuerpos de la calzada de acuerdo con la invención que transmiten fuerzas transversales se formen como varillas o barras o como espigas horizontales. Una transmisión particularmente eficiente de las fuerzas transversales se logra si los cuerpos para transmitir las fuerzas transversales se alinean en dirección del recorrido, es decir, en dirección longitudinal de la calzada de concreto. Con el fin de simplificar la fabricación de la calzada de concreto de acuerdo con la invención, pueden utilizarse cuerpos plurales para transmitir las fuerzas transversales pre-ensambladas y espaciadas. Preferentemente, los cuerpos para transmitir las fuerzas transversales pueden insertarse en un dispositivo de sujeción, por ejemplo, consistente de alambre, antes de que el panel de la calzada se fabrique o pueda conectarse junta, espaciada, con el fin de fijar su posición. Una opción para fijación particularmente ventajosa para que se logre que los cuerpos transmitan las fuerzas transversales en caso de que los cuerpos penetren el refuerzo de rejilla de los durmientes o se fijen lateralmente y/o debajo de las secciones que se proyectan del refuerzo de rejilla de los durmientes o en otra sección adecuada de los durmientes. En la calzada de concreto de acuerdo con la invención, la longitud de un cuerpo para transmitir las fuerzas transversales puede ser de 400 a 600 mm, preferentemente de 500 mm. El diámetro de un cuerpo para transmitir las fuerzas transversales puede ser de 20 a 35 mm, preferentemente de 25 mm. La distancia entre los dos cuerpos para transmitir las fuerzas transversales puede ser de 200 a 500 mm, preferentemente de 250 a 300 mm. Un cuerpo para transmitir las fuerzas transversales puede consistir de acero, plástico o concreto o una combinación de estos materiales, preferentemente el cuerpo puede producirse a partir de concreto reforzado o fibras plásticas. También es posible que un cuerpo para transmitir fuerzas transversales tenga un recubrimiento, en particular un recubrimiento de protección a la corrosión o una cubierta exterior de plástico. Una ventaja adicional de la calzada de concreto de acuerdo con la invención es que el panel de la calzada no tenga un refuerzo longitudinal o por lo menos no tenga un refuerzo longitudinal continuo. La subestructura del panel de la calzada de la calzada de concreto de acuerdo con la invención puede comprender una capa de soporte adherida o no adherida, por ejemplo una capa de soporte de adhesión hidráulica, una capa de balastro, una capa de protección a la congelación, una placa o un geotextil. Una capa de soporte adherida hidráulicamente puede tener en su superficie elementos de anclaje que se proyectan actuando como soportes de los cuerpos para transmitir fuerzas transversales. La calzada de concreto también puede montarse en una base lisa. Además, de capas de separación, deslizamiento, elastómero o drenaje que pueden tenderse entre la calzada de concreto y la subestructura. La capa de soporte de la calzada de concreto, en particular una capa de soporte enlazada hidráulicamente, puede tener áreas de corte transversal adelgazadas dispuestas transversalmente a la dirección del recorrido, en particular ranuras o juntas o muescas. Opcionalmente, la calzada de concreto y la subestructura puede se conectada o estar conectada junta a través de fricción, levas, elementos para transmisión de fuerza transversal, en espigas particulares o a través de un refuerzo de conexión. Ventajas adicionales y detalles de la invención aparecerán a partir de la siguiente descripción de las formas de realización y de las figuras, comprendiendo diagramas que mostrarán: La Figura 1, es una primera forma de realización de una calzada de concreto de acuerdo con la invención; y La Figura 2, es una segunda forma de realización de una calzada de concreto de acuerdo con la invención. La Figura 1 es un diagrama en perspectiva de una calzada de concreto formada como una calzada fija 1. La calzada fija 1 comprende un panel de calzada 2, que en el ejemplo mostrado tiene una altura de alrededor de 350 mm. La ranuras 5 de profundidad y anchura predeterminadas se cortan en el panel de la calzada 2 en intervalos regulares para formar áreas de corte transversal adelgazado extendiéndose transversalmente en la dirección de recorrido. Si se presentan fluctuaciones de temperatura, las gradientes de temperatura y/o encogimiento del concreto, estas ranuras efectuarán una formación de grietas controladas, de manera que las ranuras 5 formadas en la superficie del panel de calzada 2 se rompan rectas a través de esto. De esta forma, se evita la formación de grietas desviadas en el panel de calzada. Como puede observarse en la Figura 1, en la región de las ranuras 5, una pluralidad de espigas horizontales 6 se extiende transversal hacia las ranuras y paralelas a la dirección de recorrido incrustadas en el panel de calzada 2 como cuerpos para transmisión de fuerzas transversales . Las espigas horizontales 6 están dispuestas aproximadamente de manera simétrica hacia la ranura 5 respectiva, de manera que aproximadamente la mitad de la longitud de una espiga horizontal 6 se ubica en una sección del panel de calzada 2 y la otra mitad en la sección adyacente del panel de calzada 2. La espiga horizontal 6 asegura la transmisión de las fuerzas transversales entre las secciones individuales del panel de calzada 2 separadas entre sí por la ranura 5 que se divide a través de esto. En la forma de realización mostrada, una de las espigas horizontales tiene una longitud de 500 mm, el diámetro es de 25 mm, y las espigas se ajustan a una distancia de 250 mm. Como protección a la corrosión, cada una de las espigas horizontales 6 tiene un recubrimiento plástico. Sin embargo, es posible desviarse de estos detalles de tamaño de acuerdo con los requerimientos respectivos . Con el fin de simplificar el ajuste y el posicionamiento de las espigas horizontales 6, estas se insertan respectivamente ,en la estructura de la rejilla 7 de un durmiente de bloque doble 3. Debido a 1 presencia de las estructuras de rejilla 7, puede colocarse un refuerzo de la calzada fija 1 en la dirección transversal. Además, debido a la presencia de espigas horizontales, puede colocarse un refuerzo adicional o separado de la calzada fija 1 o puede reducirse considerablemente. Sin embargo, en aplicaciones especiales puede ser práctico proveer un refuerzo longitudinal por lo menos en las secciones de calzada fija 1 además de las espigas horizontales 6. A través de utilizar espigas horizontales 6, se obtiene una ventaja adicional en cuanto a que no se requiere terracería de las espigas horizontales 6 que actúan como refuerzo longitudinal, o bien podrá simplificarse ampliamente. En la forma de realización mostrada en la Figura 1, el panel de calzada 2 se construye sobre una capa de soporte de balastro 8. De manera similar, el panel de calzada también puede construirse en una capa de protección a la congelación, una lámina, un geotextil, una capa soportada hidráulicamente sobre una losa de concreto u otra capa de soporte adherida. La Figura 2 muestra una segunda forma de realización de la calzada fija de acuerdo con la invención, los mismos componentes se proveen con las mismas referencias de la Figura 1. Al igual que en la Figura 1, los durmientes de bloques dobles 3 se incrustan en el panel de calzada 2, que son para el montaje de los rieles 4. El panel de calzada 2 tiene ranuras transversales 5, que se rellenan con un compuesto fundido. En la región de las ranuras 5, se encuentran dispuestas espigas horizontales 6 que se extienden en la dirección del recorrido, cuyas secciones de conexión del panel de calzada 2 están separadas por las ranuras 5. A diferencia de la primera forma de realización, debajo del panel de calzada 2 se encuentra una capa de soporte 9 adherida hidráulicamente, que tiene una altura de alrededor de 300 mm. En la capa de soporte adherida hidráulicamente 9, la mezcla de agregado mineral se adhiere a través de elementos de adhesión hidráulica. Como puede observarse en la Figura 2 , la capa de soporte adherida hidráulicamente 9 también tiene ranuras 10 que se extienden en dirección transversal, que se ubican debajo de las ranuras 5 del panel de calzada 2. En el caso de fluctuaciones de temperatura, por lo tanto, la formación de grietas controladas ocurre no solamente en el panel de calzada 2, sino también en la capa de soporte adherida hidráulicamente 9. Debajo de la capa de soporte adherida hidráulicamente 9 se encuentra una capa de protección contra congelación 11.

Claims (26)

1. REIVINDICACIONES 1. Una calzada de concreto para vehículos ferroviarios, que tiene durmientes de bloque simple o bloques múltiples incrustados en un panel de calzada, caracterizada porque el panel de calada tiene áreas de corte transversal adelgazados dispuestos transversalmente en la dirección del recorrido para generar grietas y en cada uno de los casos tiene por lo menos un cuerpo para transmitir fuerzas transversales que se traslapan en la región del corte transversal adelgazado en ambos lados.
2. 2. Una calzada de concreto de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizada porque las áreas del corte transversal adelgazado se forman como ranuras o juntas o muescas formadas en el panel de calzada.
3. 3. La calzada de concreto de acuerdo con la Reivindicación 2, caracterizada porque las ranuras o juntas o muescas pueden producirse a través de un proceso de corte o laminación.
4. 4. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las áreas del corte transversal adelgazado son sellables o pueden sellarse contra efectos ambientales, en particular contra humedad penetrante .
5. 5. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la formación de grietas puede dispararse por fluctuaciones de temperatura o gradientes de temperatura o a través de encogimiento del concreto.
6. 6. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el área de la sección transversal adelgazada se forma como cuerpos incrustados en el panel de la calzada.
7. 7. La calzada de concreto de acuerdo con la Reivindicación 6, caracterizada porque un cuerpo incrustado en el panel de calzada es removible después de que se ha generado el área corte transversal adelgazada.
8. 8. La calzada de concreto de acuerdo con la Reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque el cuerpo incrustado tiene forma de varilla y tiene un perfil rectangular o con forma de cuña o forma de espada.
9. 9. La calzada de concreto de acuerdo con la Reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque el cuerpo incrustado se forma bidimensionalmente, de preferencia como una hoja, placa, losa o textil.
10. 10. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque el cuerpo incrustado consiste de uno de los siguientes materiales o una combinación de los mismos: acero, concreto, madera, material plástico.
11. 11. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los cuerpos para transmitir fuerzas transversales tiene forma de varilla o forma de barra o están formadas como espigas horizontales .
12. 12. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los cuerpos para transmitir fuerzas transversales están alineadas transversalmente a las áreas del corte transversal adelgazadas en la dirección del recorrido.
13. 13. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes, caracterizada porque tiene una pluralidad de cuerpos para transmitir fuerzas transversales que se preensamblaron espaciándolas.
14. 14. La calzada de concreto de acuerdo con la Reivindicación 13, caracterizada porque los cuerpos para transmitir fuerzas transversales puede utilizarse antes de que se fabrique el panel de calzada con el fin de fijar su posición en un dispositivo de sujeción preferentemente consistente de alambre.
15. 15. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes caracterizadas porque los cuerpos para transmitir fuerzas transversales penetran el refuerzo de rejilla de los durmientes y pueden fijarse al refuerzo de rejilla proyectándose en los lados o debajo o hacia otra sección de los durmientes.
16. 16. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes caracterizadas porque la longitud de un cuerpo para transmitir fuerzas transversales es de 400 a 600 mm, preferentemente de 500 mm.
17. 17. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes caracterizadas porque el diámetro de un cuerpo para transmitir fuerzas transversales es de 20 a 35 mm, preferentemente de 25 mm.
18. 18. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes caracterizadas porque la distancia entre dos cuerpos ajustados para transmitir fuerzas transversales es de 200 a 500 mm, preferentemente de 250 a 300 mm.
19. 19. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes caracterizadas porque un cuerpo para transmitir fuerzas transversales consiste de acero, o plástico, o concreto, o una combinación de estos materiales, o preferentemente de concreto reforzado o fibras plásticas.
20. 20. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes caracterizadas porque un cuerpo para transmitir fuerzas transversales tiene un recubrimiento, en particular un recubrimiento de protección contra corrosión o un recubrimiento externo plástico.
21. 21. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes caracterizadas porque el panel de calzada no tiene un refuerzo longitudinal o por lo menos no tiene un refuerzo longitudinal continuo.
22. 22. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes caracterizadas porque en la subestructura del panel de la calzada comprende una capa de soporte adherida hidráulicamente, una capa de soporte de balastro, una capa de protección contra congelación, una hoja, geotextil o una capa de soporte adherida.
23. 23. La calzada de concreto de acuerdo con la Reivindicación 22, caracterizadas porque la capa de soporte adherida hidráulicamente tiene elementos de anclaje que se proyectan en la cara superior y actúan como soportes de los cuerpos para transmitir fuerzas transversales.
24. 24. La calzada de concreto de acuerdo con la Reivindicación 22 ó 23 caracterizada porque la capa de soporte, en particular la capa de soporte adherida hidráulicamente tiene áreas de corte transversal adelgazadas dispuestas transversalmente a la dirección de recorrido, en particular ranuras o juntas o muescas.
25. 25. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones 22 a 24, caracterizada porque la calzada de concreto y la subestructura se conectan o pueden conectarse juntas a través de fricción, levas, elementos para transmisión de fuerza transversal, en particular espigas, o a través de un refuerzo de conexión.
26. 26. La calzada de concreto de acuerdo con una de las Reivindicaciones precedentes, caracterizada porque puede ajustarse en la región de una serie de puntos.