CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS FERROCARRILES

INFRAESTRUCTURALa infraestructura es la obra ingeniera que se obtiene mediante el movimiento detierrapara llevarla alestadotal, que permita la colocacin en su superficie de la superestructura de la va frrea.La superestructura de la va frrea no se coloca directamente sobre la superficie dela tierradebido a sus irregularidades.Para su colocacin, se requiere que en los lugares donde el nivel del terreno se halle por debajo de la rasante proyectada se rellene y en el caso contrario se corte, es decir sea confeccionada una faja de va de ancho y alto determinado a todo lo largo del tramo diseado denominada explanacin, explanada o plataforma. De esta forma se obtienen terraplenes cuando el nivel de la rasante proyectada se halla por encima del nivel de terreno y excavaciones o cortes en el caso contrario, relacionados muy estrechamente con los drenajes y obras de fbrica necesarias para la evacuacin de las aguas o para salvar obstculos que se interpongan en ladireccinde la vaLas caractersticas del ferrocarril hacen que su trazado sea lo ms recto y llano posible, por lo que se trata de que no se produzcan pendientes de grandes dimensiones y curvas horizontales de cortos radios. No obstante por la presencia en la superficie terrestre de elevaciones con fuertes pendientes, depresiones, lagunas, ros, etc.; se precisa construir las explanadas no slo en rasante sino adems con pendientes, rampas, curvas, etc.

SUPERESTRUCTURALa superestructura de la va frrea se compone de varios elementos como son: carriles, traviesas, elementos de sujecin o pequeo material de vas, elementos de apoyo y aparatos devas. Los carriles son elementos de acero laminado sobre los cuales se desplazan las ruedas de los equipos rodantes. Tienen la funcin de recibir las cargas que provienen de las ruedas y trasmitirlas hacia los apoyos, as como deben ser lo suficientemente resistentes como para soportar las cargas debidas al movimiento de serpenteo de los equipos ferroviarios, sin sufrir grandes deformaciones tanto en el plano horizontal como en el vertical. Estos movimientos aplicados al carril le traen asentamiento en los apoyos, flexin en los planos,torsin, aplastamiento, desgaste y algunas veces partidura del metal, as como la deformacin de la va en su conjunto que se representa por pandeos

ESTRUCTURA DE LA VIA FERREA.Como partes esenciales en la constitucin del camino de rodadura que se ofrece a los trenes, se consideran la infraestructura y la superestructura. La primera es la parte que da origen a la lnea, con sus cortes y terraplenes, viaductos, puentes, alcantarillas, tneles, y en general, con todas las obras de arte y de fbrica necesarias para el establecimiento de la superficie sobre la que se asienta la va. La superestructura es la va propiamente dicha, con el balasto, los durmientes, los rieles, los aparatos de va, y tambin los elementos precisos para asegurar la circulacin de los trenes, como las seales, y enclavamientos.

SUB BALASTOEl sub balasto es la capa de material seleccionado que se construye sobre las terraceras terminadas, resistentes a la penetracin del balasto y cuya funcin es soportar las cargas rodantes y transmitirlas a las terraceras , distribuyndolas en tal forma que no se produzcan deformaciones perjudiciales en estas. El espesor del sub-balasto no deber ser menor de 30 cm.Los materiales a utilizar en el sub-balasto limos ,arenas ,gravas,materiales triturados y materiales cribados.BALASTOEl balasto es el material ptreo seleccionado que se coloca sobre el sub-balasto, debajo de los durmientes entre ellos, cuya funcin es dar firmeza a la va y distribuir las cargas que se transmiten al sub-balasto y las terraceras. Se reconocen en el balasto las siguientes funciones: Repartir uniformemente sobre la plataforma las cargas que recibe del durmiente de forma tal que su tensin admisible no sea superada. Estabilizar vertical, longitudinal y lateralmente la va. Amortiguar mediante su estructura pseudo-elstica las acciones de los vehculos sobre la va. Proporcionar una rodadura suave a los vehculos y un notable confort a los viajeros. Proteger la plataforma de las variaciones de humedad debidas al medio ambiente. Facilitar la evacuacin de las aguas de lluvia. Permitir la recuperacin de la calidad geomtrica de la va mediante operaciones de alineacin y nivelacin.

Las condiciones que debe reunir el balasto, para cumplir con los fines mencionados son:

La capa de balasto debe ser de suficiente espesor para que reparta las presiones sobre una base ms ancha, segn las cargas que los durmientes reciban. Esta altura del balasto, est relacionada con la velocidad, peso y nmero de los trenes, tambin con la naturaleza del terreno y con el clima del pas. La altura el balasto vara de 30 a 50 cm. por debajo de las durmientes. Deben ser las piedras de arista viva, pues los cantos rodados no sujetan tanto los durmientes. No deben ser las piedras muy pequeas, porque entre ellas quedara poco espacio para el drenaje y adems, se perderan y desgastaran ms fcilmente; ni ser muy grandes, pues se reducira aristas al apoyo del durmiente y se dificultara el bateado. Un tamao de 3 a 6 cm. es recomendable. Se comprende la conveniencia de la regularidad de los tamaos, de la uniformidad de las dimensiones. Las piedras deben ser de roca dura, que se oponga a quebraduras y desgastes: prfido, basalto, cuarcita, caliza y granito.

El espesor necesario para una va de primera clase , a fin de que pueda resistir satisfactoriamente las pesadas cargas a que ser sometido , es fuerte y por lo tanto , si se emplea cualquiera de las mejores calidades de material para formar todo el espesor en toda la seccin de balasto , resulta caro. Debido a ello , recomendable usar alguna de las clases de balasto ms barato, tales como grava de mina, arenas o cenizas, para cubrir la cama de la va en toda su anchura formando la mitad del espesor total requerido. Hay que tener presente que si se emplea balasto grueso solo se cubren las terraceras , si esta se encuentra hmeda o formada por algn material difcil de drenar, el lodo o barro tiende a ascender por los vacos dejados por el balasto grueso.

DURMIENTESLas durmientes que mayormente se emplean son las de madera. Las maderas ms corrientemente empleadas en la fabricacin de durmientes son las de quebracho, cuchi, haya, pino, eucalipto.

El espacio entre las paredes laterales de los durmientes adyacentes debe conservarse , siempre que sea posible , menor de 18 in en las vas principales. Es recomendable un espacio de 12 in. Si es menor de 11 in , el calzado del durmiente se dificulta.La alineacin de los durmientes debe quedar perpendicular a la va. Si el durmiente se mueve queda oblicuo. El escantilln se reduce, originando una situacin peligrosa.RIELSe denomina con este nombre a las barras de acero que se asientan sobre los durmientes, el objetivo de los rieles es mantener la direccin del movimiento del ferrocarril, cuya seccin transversal se muestra en la siguiente figura.

El peso de los rieles, vara en razn del trfico y de las condiciones de explotacin de la lnea, como son la velocidad de los trenes y peso de locomotoras y vehculos. Este peso del riel, va siendo cada vez mayor, por lo mismo que va siendo mayor la velocidad de los trenes y el peso de las locomotoras y vehculos.TROCHALa trocha es medida entre las cabezas de los rieles, en ngulo recto al riel, en un plano ubicado a diecisis (16) milmetros desde la parte superior de la cabeza del riel. La trocha debe estar dentro de los lmites establecidos en la siguiente tabla.

JUNTAS DE RIELESCada juntura de riel, mecnica, aislada o combinada, debe ser de diseo y dimensiones al riel en el cual se coloca. En el caso de eclisadas convencionales, cada riel debe estar apernado con al menos un 1 perno en cada juntura para las vas Clase A, con al menos 3 pernos para las vas de Clase B. En el caso de vas soldadas continuas, cada riel debe estar apernado con al menos 2 pernos en cada juntura.Cada eclisa debe ser mantenida en su posicin por el apriete de los pernos rieleros, que permite la unin firme de los extremos de los rieles y el movimiento longitudinal de los rieles en la juntura segn la dilatacin o contraccin de los rieles a causa de variaciones de temperatura. Cuando existan eclisas cuyo diseo no permite el movimiento de los rieles, no se aplicar los requisitos de este punto. Estos casos son considerados como vas de riel soldado continuo y deben satisfacer todos los requisitos para las vas soldadas continuas establecidos en esta norma. La separacin total mnima admisible de las junturas de los rieles en 100 metros de carril depende de la temperatura de los rieles. Su valor figura en la tabla siguiente: