SUMARIO Página ARTICULO 1 : Objeto de la norma

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1 GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA COLOCACION DE LA VIA PERALTE CURVAS DE TRANSICIÓN Y ENLACE NTVO N 3 SUMARIO Página ARTICULO 1 : Objeto de la norma CAPITULO 1 - DEFINICIONES ARTICULO : Peralte, insuficiencia y exceso de peralte ARTICULO 3 : Variación de peralte y variación de insuficiencia de peralte CAPITULO - DETERMINACION DE LOS ELEMENTOS CARACTERISTICOS DE LAS CURVAS DE LAS VIAS PRINCIPALES ARTICULO 4 : Peralte en la curva circular ARTICULO 5 : Insuficiencia de peralte ARTICULO 6 : Exceso de peralte para los trenes de carga lentos ARTICULO 7 : Coeficientes de peralte C ARTICULO 8 : Variación de peralte en las curvas de transición ARTICULO 9 : Variación de la insuficiencia de peralte en las curvas de transición para los trenes más rápidos CAPITULO 3 DISPOSICIONES PRACTICAS DE APLICACION ARTICULO 10 : Principios generales ARTICULO 11 : Determinación de las velocidades límites en las vías principales ARTICULO 1 : Peralte y variación de peralte en las vías generales. secundarias, vías de servicio y en obradores ARTICULO 13 : Ejecución de un trazado preciso de curvas y curvas de transición ARTICULO 14 : Estaqueo y amojonado ARTICULO 15 : Enlaces de cambio de pendiente (curvas verticales) ARTICULO 16 : Modificaciones de los trazados y peraltes existentes ARTICULO 17 : Condiciones que deben ser respetadas durante la conservación ARTICULO 18 : Disposiciones transitorias ANEXOS N 1 Comentarios explicativos N Cuadro resumen de valores límites N 3 Planillas de cálculo N 4 Cálculo de peralte Orden de las operaciones /3

2 Artículo 1 Objeto de la norma El objeto de esta norma es la de indicar los valores límites a observar en la vía para el peralte real, para la insuficiencia de peralte, para el exceso de peralte, para la variación de peralte por unidad de longitud, para la variación de insuficiencia de peralte por unidad de tiempo, así como las reglas relativas a trazado, amojonado y condiciones a respetar durante la conservación. De la consideración y conciliación de estos valores límites resultará la elección del peralte a aplicar en una curva dada, la longitud de la curva de transición y la determinación de las velocidades límites admisibles. CAPITULO 1 DEFINICIONES Artículo.- Peralte, insuficiencia y exceso de peralte. Los vehículos al circular en curva soportan dos fuerzas: Una fuerza vertical resultante de su peso. Una fuerza centrífuga, perpendicular al eje de la vía, proporcional al cuadrado de la velocidad V y a la curvatura de la vía (inversa del radio R), Si la resultante de estas dos fuerzas no es perpendicular al plano de la vía, tiene en este plano una componente transveral. El sentido y el valor de esta componente es función de la inclinación del plano de la vía sobre la horizontal. Se define esta inclinación por la diferencia de nivel entre la fila exterior de los rieles (radio mayor) y la fila interior (radio menor). Esta diferencia se llama peralte o desnivel. Esta componente transversal es nula si el peralte es igual al peralte teórico o peralte de equilibrio P t y su valor es: TROCHA p t , 8 V R 11, 8 V R 8, 3 V R V en km/h R en m p t en mm Como las velocidades de circulación sobre una misma curva son diferentes según los distintos tipos de trenes, el peralte real p es un valor que salvo excepción, se sitúa entre el peralte teórico correspondiente a la velocidad de los trenes más rápidos y el correspondiente a la velocidad de los trenes más lentos. Según la velocidad V los trenes circulan: Sea con una insuficiencia de peralte : I = p t p Sea con un exceso de peralte : E = p - p t Según que p t sea superior o inferior a p. Para la elección del peralte, debe considerarse: la insuficiencia del peralte I para los trenes más rápidos (de pasajeros). el exceso de peralte E para los trenes más lentos (de carga). /3

3 Artículo 3.- Variación de peralte y variación de insuficiencia de peralte. Entre la recta y la curva circular o entre dos curvas de radios diferentes, se establecen curvas de transición a lo largo de las cuales la curvatura 1 R proporcionalmente, o sea: y el peralte p deben variar p = 1000 C R p en mm. R en m. C se llama coeficiente de peralte La variación de peralte p sobre una longitud l en la curva de transición se indica por la expresión en mm por m, llamada gradiente de peralte o alabeo. l La variación de insuficiencia de peralte I durante un tiempo t se indica por la expresión en mm por segundo; así para un tren circulando a la velocidad V (en km(h): t mm mm V km / h = t l m 3, 6 s Se tomará, en general, el valor correspondiente al tren más rápido. CAPITULO DETERMINACION DE LOS ELEMENTOS CARACTERISTICOS DE LAS CURVAS DE LAS VIAS PRINCIPALES (Ver Comentarios N 1 y ) Para una curva de radio dado, el peralte de la curva circular, la longitud de las curvas de transición y la variación de peralte a lo largo de las curvas de transición están determinados en función de las consideraciones expuestas anteriormente que definen diversos valores límites a respetar. Artículo 4.- Peralte de la curva circular (p). Valor límite nominal del peralte: TROCHAS p = 190 mm 160 mm 110 mm El valor límite nominal no puede ser sobrepasado más que en casos muy particulares (por ejemplo, curva aislada difícil de mejorar, con el fin de evitar una limitación localizada de velocidad) y con la conformidad de la Gerencia de Vía y Obras sobre las líneas donde circulan trenes rápidos. Artículo 5.- Insuficiencia de peralte (I). peralte se fija: Para los trenes de mayor velocidad el valor límite nominal de la insuficiencia de 3/3

4 TROCHAS I = 150 mm (x) 130 mm (x) 90 mm (x) (x) El valor límite será reducido a 115 mm para trocha 1,676 m, 100 mm para trocha 1,435 m y 65 mm para trocha 1,000 m cuando el estado de conservación de la vía no es satisfactorio. Artículo 6.- Exceso de peralte para los trenes de carga lentos (E). Para el cálculo del exceso de peralte se considera la velocidad normal de circulación de los trenes de carga en la sección de línea considerada. 1 Los valores límites a respetar son función de la importancia del tráfico de carga. IMPORTANCIA DEL TRAFICO E mm Límite nominal Límite excepcional TROCHA TROCHA Tráfico carga muy importante (> t/día) Tráfico carga importante (5 a t/día) Tráfico carga media (10 a t/día) Tráfico carga débil (< t/día) El límite nominal no puede ser excedido sobre una línea determinada más que en pequeño número de curvas. En este caso el riel inferior debe ser controlado periódicamente. Artículo 7.- Coeficiente de peralte C. Es conveniente que el coeficiente de peralte C sea el mismo para una misma curva o una sucesión de curvas vecinas de radios diferentes, donde el tráfico circula en las mismas condiciones. Su valor es por convención un múltiplo de 15. Debe estar comprendido además entre 5/10 y 7/10 del coeficiente de peralte teórico calculado para la velocidad mayor. Se toma 5/10, si la velocidad máxima se aleja mucho del promedio de velocidades generalmente desarrolladas y 6/10 o 7/10 si las velocidades máxima y mínima son muy próximas una de la otra. C debe responder a la relación: = 0,0138 V para trocha ,50 C t < C < 0,70 C t C t = 0,0118 V para trocha 1435 = 0,0083 V para trocha Salvo casos excepcionales (por ejemplo fuerte rampa en la cual la velocidad realmente desarrollada es netamente inferior a la autorizada), la velocidad a considerar es la indicada en los horarios para los trenes de carga. Si un aumento del tráfico carguero es previsible a corto plazo, se lo deberá tener en cuenta en lo posible. 4/3

5 Artículo 8.- Variación del peralte en las curvas de trenes de transición p. Valor límite nominal: 180 V V = velocidad del tren más rápido (km/h). mm/m, sin sobrepasar 4 mm/m. Artículo 9.- Variación de la insuficiencia de peralte en las curvas de transición para los trenes más rápidos I Valor límite nominal: TROCHAS mm/s 65 mm/s 45 mm/s Esta variación de insuficiencia de peralte es calculada para la zona de la curva de transición donde las variaciones de flecha y de peralte son constantes. Artículo 10.- Principios generales. CAPITULO 3 DISPOSICIONES PRACTICAS DE APLICACION En el momento de construcción de nuevas vías o en ocasión de su renovación o de modificaciones importantes de trazado, se debe tener en cuenta los valores límites nominales definidos anteriormente para evitar corregir el trazado y el peralte de las curvas si una elevación de la velocidad máxima de la línea fuera encarada o si se produjera un sensible aumento del tráfico de cargas. A los efectos de limitar los desplazamientos de las curvas, no se debe en principio sobrepasar los valores límites nominales, salvo en el caso de aumento de la velocidad de los trenes más rápidos que circulan en la Super-Red y en las líneas de los grupos UIC 1 a 7, y esto con la previa autorización del Jefe Departamento de la Región y siempre que las condiciones siguientes sean cumplidas: perfil de balasto de acuerdo a la N.T.V. y O.N. peralte proporcional a la curvatura (ver N.T.V.O. N 4). existencia de suavizaciones a la entrada y a la salida de las curvas de transición (ver N.T.V.O. N 4). separación de dos curvas de transición sucesivas por una distancia mínima de 30 m o enlace único entre dos curvas sucesivas de sentido contrario (ver Comentario N 4). número reducido de trenes rápidos. Las características de las curvas de la Super-Red y de las vías principales de las líneas de los grupos UIC 1 a 7 serán sometidas en todos los casos a la aprobación del Jefe de Departamento de la Región antes de su ejecución. Artículo 11.- Determinación de las velocidades límites en las vías principales. La velocidad límite permitida sobre un trazado nuevo a mejorar será determinada mediante la realización de un estudio considerando los valores límites dados en el Capítulo. 5/3

6 Será finalmente confirmada por el Jefe de Departamento de la Región, una vez ejecutados los trabajos y luego de su examen de: 1.- Los antecedentes recogidos del estado físico de la vía..- De los resultados de ensayos de circulación con la determinación de las medidas de las aceleraciones transversales sobre los vehículos 3. Sin embargo, estos ensayos de circulación serán solamente realizados si la nueva velocidad límite considerada sobrepasa los 10 km/h o si los valores límites nominales de la insuficiencia de peralte y la variación de la insuficiencia de peralte son sobrepasadas. Artículo 1.- Peralte y variación de peralte en las vías generales secundarias, vías de servicio y en obradores. 1.- Para las vías generales secundarias que puedan ser recorridas a velocidades relativamente elevadas, las reglas serán las mismas que para las vías principales. No es sin embargo indispensable realizar la proporcionalidad absoluta entre el peralte y la curvatura, ni tener en cuenta la variación de la insuficiencia de peralte en las curvas de transición..- En las vías auxiliares, puede ser necesario dar peralte, aún cuando el valor de la velocidad sea bajo, para reducir el desgaste del riel exterior. El coeficiente de peralte entonces será fijado en 15 a lo sumo, con un peralte máximo de 80 mm. En los sectores donde existen aparatos de vía en curva, las variaciones de peralte o desnivel para las vías de servicio no deben exceder los valores que se indican a continuación: a) Dentro del aparato de vía en la zona comprendida desde el talón de agujas hasta cinco metros afuera del talón del cruzamiento: mm/metro. b) Desde el talón de aguja hasta los cinco metros afuera del extremo de las contra agujas: c) Afuera de las áreas indicadas: 0,6 mm/metro. 5 mm/metro. c b a c 5 m 5 m 5 m c Las vías y vías auxiliares enlazadas a la vía principal deben estudiarse de manera que los empalmes se realizan con curvaturas suaves y sin variaciones bruscas de peralte. El perfil longitudinal de éstas, en ningún caso deberá sobrepasar los 5 mm/m. 3.- En los sectores de trabajo las rampas de empalme se realizarán respetando para 3 Mediante el empleo del acelerógrafo. 6/3

7 la variación de peralte los límites que se definen a continuación: 3 mm/m en caso de limitación a 80 km/h. 4 mm/m en caso de limitación a V 60 km/h. Las tolerancias para la intervención inmediata están definidas en el Artículo Artículo 13.- Ejecución de un trazado preciso de curvas y de curvas de transición. En las líneas donde circulan trenes rápidos de pasajeros a una velocidad superior o igual a los 60 km/h 4, el empleo del sistema de corrección de curvas por el método de las flechas es obligatorio, como así también la realización de suavizaciones correctas en las dos extremidades de cada curva de transición. Las reglas a seguir para la aplicación de este método, como así también las condiciones que debe satisfacer un trazado correcto, están expuestas en la N.T.V.O. N 4. Los trazados realizados por las máquinas alineadoras aprobadas por Ferrocarriles Argentinos son igualmente admitidos. Artículo 14.- Estaqueado y amojonado. El estaqueado y amojonado de las curvas con el objeto de la aplicación de método de las flechas se efectúa conforme a las indicaciones de la N.T.V.O. N 4. La materialización de las curvas se realiza por medio de estacas fijas, bornes o postes, a distancia determinada de los rieles. Artículo 15.- Enlaces de cambios de pendiente (curvas verticales). En la colocación de vías nuevas o renovadas, se deben realizar los enlaces de cambio de pendiente en los puntos en que éstos se producen cuando la diferencia algebraica de los declives es igual o superior a 4 mm por metro. El radio de este empalme, en las líneas donde la velocidad límite es igual o superior a 100 km/h, es de m, es decir que el declive varía en 1 mm por metro cada 10 m. El enlace debe replantearse antes de su materialización mediante estacas niveladas. En las líneas donde la velocidad límite es inferior a los 100 km/h, el radio es de 5,000 m, es decir que el declive varía en mm por metro cada 10 m. Además sea cual fuere la velocidad autorizada, los cambios de gradiente deben ser evitados, en las obras de arte no balastadas, en los aparatos de vía y en las curvas. Artículo 16.- Modificación de los trazados y peraltes existentes. Estas modificaciones sólo pueden realizarse por orden del Jefe de Departamento o con su aprobación. En todas las modificaciones de trazado o de peralte debe cuidarse de no limitar o reducir el espacio ofrecido a la circulación del material rodante o el transporte de cargas excepcionales. Artículo 17.- Condiciones que deben ser respetadas durante la conservación. 1.- Fuera de las revisiones integrales de la vía es conveniente prestar atención a las variaciones anormales de peralte que puedan encontrarse, en el transcurso de las inspecciones, o en los gráficos de registro del estado de vías. 4 Sobre las otras líneas, el empleo del método de las flechas no es obligatorio si la velocidad es V 80 km/h. 7/3

8 Las correcciones deben realizarse cuando (ver comentario N 6): a) El peralte difiere del peralte que corresponde en una cantidad igual o superior a 10 mm para las vías principales, 15 mm para las vías secundarias y 0 mm para las vías de servicio 5. b) El alabeo medido sobre una base de 3 m alcanza los valores siguientes, en estos casos la intervención debe realizarse sin demora: VELOCIDAD km/h TROCHA V < 60 1 mm 18mm 13 mm 60 < V < mm 15 mm 10 mm 80 < V < mm 1 mm 8 mm 100 < V < 10 1 mm 10 mm - 10 < V 10 mm 9 mm - V es la velocidad del tren más rápido. Estos valores límites de defectos de peralte o desnivel y alabeo son válidos tanto para recta como para curva y deben ser respetados. Los valores de alabeo indicados se entienden son medidos bajo carga, es decir, teniendo en cuenta el baile eventual de la vía. En los trabajos de renovación, el alabeo debe ser corregido si sobepasa los mínimos valores límites indicados conforme a las limitaciones de velocidad impuestas. Se hace notar que las tolerancias indicadas en este artículo, son únicamente tolerancias de confort y no de seguridad, pero los defectos que sobrepasan estos valores deben corregirse sin demora para evitar la disminución del confort y el deterioro inadmisible de la vía. Es conveniente corregir tales defectos en un plazo cuya brevedad sería en función del volumen y de la importancia del tráfico. En los casos excepcionales, hundimiento de la infraestructura de la vía por ejemplo, en donde pueden aparecer súbitamente defectos de alabeos importantes, no se debe demorar, para vías principales y secundarias, en aplicar una limitación de velocidad que no debe ser mayor de 1 km/h, con vigilancia permanente hasta la corrección, si la deformación alcanza o sobrepasa los valores siguientes: TROCHA Sobre base de 3 m 35 mm 30 mm 1 mm Sobre base de 5 m 41 mm 35 mm 4 mm.- En el transcurso de las revisiones integrales y de nivelaciones fuera de la revisión integral, en curvas los capataces deben verificar la nivelación y alineación de la vía, corrigiéndolas si fuera necesario. 5 No obstante, para las vías de servicio, cuando no hay riesgo de convergencia hacia las vías principales o hacia un obstáculo, se pueden admitir tolerancias más amplias. 8/3

9 a) Si se efectúa una alineación manual, la tolerancia admitida para las distancias a las estacas fijas de curva, después del trabajo, será de mm. Entre dos estacas fijas sucesivas, la vía se alinea de manera de obtener la flecha correcta en el punto medio, y para las vías recorridas por trenes rápidos, también en los puntos situados en el cuarto y en las tres cuartas partes de la distancia entre estacas sucesivas. Artículo 18.- Disposiciones transitorias. Las reglas expuestas en la presente Norma Técnica son de aplicación obligatoria para las vías nuevas o las que son objeto de reformas importantes sea cual fuere su clasificación. Sobre las otras vías, la situación existente puede ser mantenida en la medida en que sea aceptable tanto para la circulación de trenes como para la conservación de la vía. 9/3

10 COMENTARIOS EXPLICATIVOS ANEXO 1 N 1 Insuficiencia y exceso de peralte. Coeficiente de peralte. Los trenes rápidos, para los que el peralte teórico p t es superior al peralte real p r, ejercen sobre la vía esfuerzos transversales dirigidos hacia el exterior de la curva y proporcionales a la insuficiencia de peralte p t p. Además, el riel de la fila exterior está sobrecargado con relación al riel de la fila interior. También los pasajeros están sometidos a una aceleración transversal a la cual son sensibles. Para limitar estos esfuerzos y obtener un confort aceptable, es necesario entonces fijar un valor límite para la insuficiencia del peralte. Los trenes de carga lentos para los cuales el peralte teórico p t es inferior al peralte real p ejercen sobre la vía, esfuerzos transversales dirigidos hacia el interior de la curva y proporcionales a los excesos de peralte p p t. Además el riel de la fila interior está sobrecargado con relación al riel de la fila exterior. Para limitar estos esfuerzos, es necesario fijar un valor límite para los excesos de peralte considerando la velocidad más usual de los trenes de carga sobre la sección de línea considerada. Como los ejes de los trenes de carga generalmente transmiten mayor peso, y son más numerosos que los trenes rápidos de pasajeros, los límites fijados para el exceso de peralte son más bajos que aquellos que conciernen a la insuficiencia de peralte y más aún cuando el tráfico de carga es más importante. Cuando el cumplimiento de los valores límites fijados en el Capítulo para el peralte, la insuficiencia y el exceso de peralte deja un cierto margen para la elección del peralte a dar a la curva, se buscará acercarse, sea al límite inferior, sea al límite superior, según la importancia relativa del tráfico de pasajeros o de cargas y las variaciones de velocidades. Esto conduce, en la práctica que para todas las curvas de una sección de línea dada, que soportan el mismo tráfico de pasajeros y de carga, circulando a las mismas velocidades, se fije un mismo coeficiente de peralte C, lo que será determinado por el Jefe de Departamento de la Región. Sin embargo, si con el empleo de este coeficiente en ciertas curvas se llega a sobrepasar el valor límite fijado para la insuficiencia de peralte, se aumentará el coeficiente C para respetar este límite. Por el contrario, si con la aplicación de este coeficiente se llega a sobrepasar el valor límite fijado para el exceso de peralte, se disminuirá el coeficiente C respetando este límite. Además se podrá tomar un coeficiente de peralte mayor o menor que el coeficiente fijado para la sección de línea considerada, cuando con la aplicación de este coeficiente no se respetan los largos que corresponden para las curvas de transición o las condiciones impuestas para la variación de peralte o la variación de insuficiencia de peralte a lo largo de las mismas (ver comentario N ). La presencia de aparatos de vía sobre vías principales en curva, puede también impedir dar a la curva un peralte compatible con los valores límites nominales fijados para la insuficiencia de peralte o conducir a limitar la variación del peralte como consecuencia de la existencia de un aparato de vía en el cual esta variación no debe exceder 0,5 a 0,6 mm/m dentro de la zona de la longitud de las contra agujas y sobre los 5 m que preceden a la punta de las mismas. Una vez fijado el valor del coeficiente C, debe ser respetado a lo largo de una misma curva o de una sucesión de curvas, incluídas las transiciones. Si en efecto, la proporcionalidad del peralte con respecto a la curvatura no fuera respetada, daría origen a efectos dinámicos anormales. El principio y el fin del desarrollo del peralte debe entonces coincidir con el principio y el fin de la curva de transición. En estas condiciones, los cálculos relativos al peralte son fáciles, porque el valor del peralte se deduce inmediatamente del radio o de la curvatura 1 R a la cual las flechas f son proporcionales (para una cuerda de largo L, siendo L la distancia entre las estacas permanentes). L f L = o sea R L R f = 50 para L = 10 m En ciertos casos particulares debidamente justificados se podrá aceptar una 10/3

11 excepción a la regla de proporcionalidad entre el peralte y la curvatura, al pasar de un coeficiente de peralte a otro mediante un enlace de peraltes establecido con una pendiente relativa de los rieles, inferior a 0,5 mm/m. En los casos donde los diversos límites fijados aparecen incompatibles, será necesario fijar una limitación de la velocidad máxima. NOTA: Sobre las líneas donde la velocidad máxima es inferior o igual a 60 km/h 6, se podrá, en caso de dificultades, prescindir de respetar la proporcionalidad entre la curvatura y el peralte. N Variación de peralte y variación de insuficiencia de peralte. 1 ) En las curvas de transición, los vehículos sufren una rotación progresiva alrededor de un eje paralelo al de la vía y un alabeo normalmente limitado por la acción de los resortes de suspensión. Es necesario limitar el alabeo y la velocidad de rotación. La variación de la sobreelevación de la fila exterior con relación a la fila interior que mide el alabeo de la vía d debe ser, entonces, tanto más reducido en cuanto más elevada es la velocidad. L En general, la fila de rieles interiores sigue el perfil general de la línea y se eleva la fila exterior para obtener el peralte sobre la fila exterior. ) Por otra parte, los pasajeros son sensibles a la rapidez de variación de la insuficiencia de peralte: o sea t en mm por segundo por lo que los valores límites impuestos para estas dos cantidades: L en mm por metro, y en mm por segundo = t (siendo V la velocidad máxima dada en km/h). V L 3, 6 está calculada en la zona de la curva de transición donde las variaciones de flechas y de t peralte son constantes. Estos valores límites están resumidos en el cuadro siguiente, donde V es la velocidad máxima dada en km/h. (1) L TROCHA mm/m V () 75 mm/s 65 mm/s 45 mm/s t 3 ) En las curvas de transición la relación es constante; entre una recta y una curva de 6 80 km/h, si no hay trenes rápidos de pasajeros. 11/3

12 peralte p y de insuficiencia I es igual a I p y entre dos curvas I I1 p p 1 Los valores límites que figuran en el cuadro anterior, son tales que no es necesario verificar a la vez la condición(1) y la condición (). 1.- Si a).- Si < 1,5: es suficiente cumplir la condición (1). < 1,5: cumplida la condición (1) el límite () es seguramente respetado (lo mismo que las que siguen esta propiedad no es recíproca). b) Si 1,5 < también respetado. < 1,5: si el límite nominal (1) es respetado, el límite nominal () es > 1,5 es suficiente cumplir la condición (). a) Si 1,5 < b) Si también. <1,8: si el límite nominal () es respetado, el límite nominal (1) lo es > 1,8: cumplida la condición (), el límite nominal (1) es también respetado. OBSERVACION: Cuando la verificación es llevada sobre: L se puede deducir t por la fórmula: I t = L V 3, 6 t se puede deducir L por la fórmula: L = t 3, 6 V N 3 Curvas de transición. La proporcionalidad necesaria entre la curvatura y el peralte y la obligación de que éste varíe lentamente, llevan a dar a las curvas de transición una longitud, tanto más grande cuanto más pequeños sean los radios y que las aumenten considerablemente con el aumento de la velocidad máxima. Para conformar las diferentes condiciones impuestas, es necesario que la situación de la vía en trazado y en peralte sea establecida, controlada y conservada con suma precisión. El método de las flechas es el único que da esta precisión en lo que concierne a la curvatura; es indispensable usarlo sobre toda curva recorrida a 60 km/h o más por los trenes rápidos de pasajeros. Si L es la distancia entre las estacas, el coeficiente de proporcionalidad del peralte a C las flechas es igual a. L Cuando la distancia adoptada es de 10 m, este coeficiente es igual a C /3

13 N 4 Distancia mínima a mantener entre curvas de transición muy cercanas. La perturbación que se produce en la entrada o salida de curvas de transición no se amortigua inmediatamente, de modo que los efectos son susceptibles de superponerse si las dos curvas de transición están demasiado cercanas (Figura 1). Es conveniente mantener una distancia mínima de por lo menos 30 m entre los orígenes de dos curvas de transición sucesivas (Figura 1). Es este el caso de una curva circular muy corta (3 flechas sucesivas iguales), y además el caso de curvas sucesivas muy cercanas (3 flechas sucesivas cero). regla. Para el segundo caso entre curvas del mismo sentido, no existe excepción a esta DISTANCIA ENTRE EMPALMES > 30 m EMPALMES 30 m DISTANCIA ENTRE EMPALMES FIGURA 1 Entre curvas de sentido contrario, es posible evitar el tramo recto, realizando una sola curva de transición que comporte una variación constante de flechas y de peralte entre los enlaces suavizantes de transiciones adyacentes a las curvas circulares, según la Figura. DIAGRAMA DE FLECHAS DEL PERALTE FIGURA PERFIL LONGITUDINAL FILA 1 EJE DE VIA FILA FIGURA 3 13/3

14 El perfil longitudinal de ambos rieles puede presentar todas las variaciones posibles entre los casos extremos de la Figura 3. Se elige aquella que conduce al menor trabajo de levante o de rebaje. Sin embargo, la mejor solución es la de la Figura N 5 Precauciones relativas a los gálibos. El gálibo nominal del lado interior de las curvas depende del peralte; el gálibo máximo para el tren rodante y la distancia mínima entre ejes de vía dependen del peralte y de la insuficiencia del peralte. Por lo tanto es esencial que ningún aumento de peralte o de la velocidad sea efectuado sin antes haber verificado que esta modificación no de origen a puntos o zonas críticas que interfieran el gálibo máximo del tren rodante o de la distancia mínima entre ejes de vía. N 6 Alabeos admisibles: La constatación de haber sobrepasado las tolerancias para la conservación, definidas en el Artículo 17, 1 b, al ocurrir un accidente, no constituirá, en ningún caso una presunción de responsabilidad para el Servicio de Vía y Obras en el mismo. 14/3

15 ANEXO CUADRO RESUMEN DE VALORES LIMITES VALORES LIMITES NOMINALES TROCHAS VALORES LIMITES EXCEPTUALES TROCHAS REFERENCIAS Y OBSERVACIONES PERALTE p (mm) ART. 4 y 1 INSUFICIENCIA DE PERALTE I (mm) EXCESO DE PERALTE E (mm) VARIACION DE PERALTE L Tren más rápido Tráfico carga diaria en toneladas > a a < V (máx. 4 mm(m) ART. 5 y 1 Comentario N 1 ART. 8 y 1 Comentario N VP y VG OBRADORES en VP,VG VS V = 80 V < 60 (3 mm/m) (4 mm/m) (5 mm(m) ART. 1 V: Velocidad del tren más rápido VARIACION DE INSUFICIENCIA DE PERALTE t (mm/s) Para el tren más rápido ART. 9 Comentario N VP TOLERANCIAS DE INTERVENCION INMEDIATA PERALTE O DESNIVEL VP VG VS ALABEO Velocidad del tren más rápido V < 60 VP 60 < V < 80 VG 80 < V < 100 Y OBRADORES 100 < V < < V Limitación a 1 km/h si el alabeo es: sobre base de 3 m sobre base de 5 m ± 10 mm ± 15 mm En relación al peralte de origen ± 0 mm MEDIDO SOBRE BASE DE 3 mm TROCHA mm 18 mm 13 mm 18mm 15 mm 10 mm 14 mm 1 mm 8 mm 1 mm 10 mm - 10 mm 9 mm - 35 mm 30 mm 1 mm 41 mm 35 mm 4 mm ART. 17 ART. 17 Comentario N 8 15/3

16 ANEXO 3 PLANILLA N 1 Valor del radio (R) y de la flecha (f) para una cuerda de 0 m (e = 10 m). f = 50 R = 50 R f f R f R f R f R f R f R f R /3

17 PLANILLA N CALCULO DEL COEFICIENTE C Y DEL PERALTE TEORICO EN UN PUNTO CUALQUIERA DE LA CURVA ANEXO 3 TROCHA mm C = 13, 8 V VELOCIDADES MAXIMAS /10 a 7/10 de "C" /10 de "C" Peralte teórico para cuerda de 0 m C = 11, 8 V ,44 f 0,68 f 1,00 f 1,36 f 1,76 f,4 f,76 f 3,34 f 3, f 4,66 f 5,40 f 6,0 f 7,06 f /10 a 7/10 de "C" /10 de "C" Peralte teórico para cuerda de 0 m C = 8, 3 V ,38 f 0,58 f 0,86 f 1,16 f 1,5 f 1,9 f,36 f,86 f 3,40 f 3,99 f 4,63 f 5,31 f 6,04f /10 a 7/10 de "C" /10 de "C" Peralte teórico para cuerda de 0 m 0,6 f 0,4 f 0,60 f 0,8 f 1,06 f 1,34 f 1,66 f,00 f,38 f,80 f 3,6 f - - PLANILLA N 3 VARIACION DE FLECHAS PARA LAS CURVAS DE TRANSICION VARIACION DEL PERALTE EN mm/m COEFICIENTE DE PERALTE C ,6 5,5 4,8 4,1 3,7 3,3 3,0,8,6,4, 1, ,7 5,8 4,9 4,4 4 3,6 3,4 3,1,9,6 1, ,5 10 8,3 7,1 6, 5,5 5 4,5 4, 3,8 3,6 3,3 1, ,9 10 8,6 7,4 6,7 5,9 5,4 5 4,7 4,3 4 33,3, 16,6 13,3 11,1 9,5 8,3 7,4 6,6 6,1 5,5 5,1 4,8 4,4,5 11,6 7,7 0,8 16,6 13,8 11,9 10,3 9,3 8,3 7,6 6,9 6,4 6,0 5, , ,6 14, 1,4 11,1 9,9 9,1 8,3 7,7 7,1 6,7 VARIACION MAXIMA DE FLECHA ENTRE DOS ESTACAS ESPACIADAS DE e = 10 m 17/3

18 CALCULO DEL PERALTE ANEXO 4 ORDEN DE LAS OPERACIONES 1.- CALCULO DEL PERALTE TEORICO CORRESPONDIENTE A LAS VELOCIDADES MÁXIMAS Y MINIMAS REALES DE LA LINEA..- CALCULO DEL COEFICIENTE DE PERALTE C. 3.- CALCULO DEL PERALTE QUE SE PROPONE ADOPTAR Y SU VERIFICACION CON EL VALOR MAXIMO ADMISIBLE. 4.- CALCULO DE LA INSUFICIENCIA DE PERALTE PARA LA VELOCIDAD MAXIMA. 5.- CALCULO DEL EXCESO DE PERALTE PARA LA VELOCIDAD MINIMA. 6.- CALCULO DE LA VARIACION DE PERALTE EN LA CURVA DE TRANSICION. 7.- COMPROBACION DE LA VARIACION DE LAS FLECHAS EN LA CURVA DE TRANSICION. 8.- CALCULO DE LA VARIACION DE LA INSUFICIENCIA DE PERALTE. 18/3

19 EJEMPLO NUMERICO LINEA DE TROCHA ANCHA: VELOCIDAD MAXIMA: VELOCIDAD MINIMA: CARGA DIARIA DE LA LINEA: CURVA RECTIFICADA: mm 10 km/h 40 km/h ton N DE LAS ESTACAS FLECHAS DEFINITIVAS DIAGRAMA DE LAS FLECHAS Cte N /3

20 1.- Cálculo del Peralte Teórico. p t = 13, 8 = V R R = C f donde: C = ½ de la cuerda con la que se han medido las flechas ( en m). f = flecha de la curva circular (en m). o sea: R C 10 = = = 86 m f 0, 058 Siendo: a) Peralte Teórico para V.máx. = 10 km/h. p t 13, 8 10 = 86 = 30 mm b) Peralte Teórico para V.mín. = 40 km/h p t 13, 8 40 = 86 = 5 mm..- Cálculo del Coeficiente de Peralte C. El coeficiente de peralte es por convención un múltiplo de 15 y debe mantenerse constante a lo largo de una misma curva, o sucesión de curvas de radios diferentes en las cuales las condiciones de circulación son similares. fórmula: Este coeficiente de peralte es igual para la trocha ancha a un porcentaje de la El porcentaje a aplicar varía así: De 6/10 a 7/10 de C t : De 5/10 de C t : Ct = 0, 0138 V En el caso que las velocidades reales Máx. y Mín. sean muy cercanas, o sea cuando la velocidad Mín. real es igual o mayor a la mitad de la velocidad Máx. real, y En el caso contrario. (En la práctica puede acontecer que la experiencia del calculista le aconseje tomar un valor de C mayor o menor que el calculado en sectores de rampas o pendientes que aumentan o reducen las velocidades reales de los trenes, sin sobrepasar en ningún caso la velocidad máxima autorizada). Para el caso del ejemplo el coeficiente C, se tomará igual a 5/10 del valor C t = 0,0138 V, por encontrarse la relación de velocidad Máx. y Mín. en el segundo caso; es decir: 0, = 198, / = 99, Como el coeficiente C tiene que ser un múltiplo de 15 se tomará el múltiplo más cercano a 100, es decir: C = 105 (En el Anexo 3, figura el cálculo de los coeficientes de peralte para las tres trochas). 0/3

21 3.- Cálculo del Peralte que se propone adoptar. C 105 p = 1000 = 1000 = 1 mm R 86 Comparado con el peralte máximo admisible para trocha ancha = 190 mm, se observa que el valor obtenido se encuentra por debajo del límite nominal. (No es conveniente adoptar el peralte máximo admisible o sea 190 mm para trocha ancha, dado que este valor puede llegar a sobrepasarse por defectos de nivelación). 4.- Cálculo de la Insuficiencia de Peralte para la Velocidad Máxima. I = pt p = 30 1 = 108 mm max Siendo el valor límite de la Insuficiencia de peralte de 150 mm para trocha ancha (Anexo ), el valor obtenido se encuentra por debajo de lo permitido. 5.- Cálculo del Exceso de Peralte para la Velocidad Mínima. E = p pt = 1 5 = 97 mm min Comparando con los valores límites autorizados para trocha ancha (Anexo ), se observa que para una carga diaria de a ton, le corresponde un máximo de 105 mm por lo cual el valor obtenido es aceptable, por ser menor. Nota: Los controles siguientes: 6, 7 y 8, se efectúan para cada una de las curvas de transición de la curva circular. Si se trata de una curva que posee varios radios, el control se realiza para todas las curvas de transición que unen las distintas curvas circulares entre si. 6.- Cálculo de la variación del peralte en la Curva de transición. Se toma la diferencia de peralte existente entre el principio y el final de la curva de transición y se lo divide por la longitud de la misma, o sea: a) Curva de transición de entrada: Peralte correspondiente a la entrada N 5 Peralte correspondiente a la estaca N 0 Diferencia (valor absoluto) Longitud de la curva de transición entre las estacas 5 y 0 0 mm 1 mm 1 mm 150 mm Variación de Peralte = 1 = 0, 81 mm / m 150 b) Curva de transición de salida: Variación de Peralte = 1 = 0, 76 mm / m 160 resulta: Como el valor límite es de 180 V (Anexo ) con un máximo de 4 mm/m para el ejemplo 180 = 1, 5 mm / m 10 1/3

22 o sea es aceptable dado que es inferior al máximo indicado. 7.- Comprobación de la variación de las flechas en la Curva de Transición. La variación de las flechas se calcula para la longitud comprendida entre dos estacas, es decir: f f = e (1) siendo: L f = Flecha de la curva circular. L = Longitud de la curva de transición e = Distancia entre dos estacas f = c R siendo: c = ½ cuerda que sirvió para medir la flecha R = Radio de la curva circular p 1 = = pm c siendo: p = Peralte de la curva circular. R pm pm = Variación de peralte por metro c = Coeficiente de peralte Reemplazando en (1) f f = e 1 c R C R pm cc pm e e3 = C pm c e ( ) Para estacas espaciadas 10 m f = pm = pm C C 500 En nuestro ejemplo se obtiene: f = 1, 5 = 7, 1 mm 105 La variación máxima para las flechas definitivas se encuentra entre las estacas 36 y 37 y es de 6 mm, o sea que es aceptable dado que es inferior al f máx. calculado (7,1 mm). 8.- Cálculo de la Variación de Insuficiencia de Peralte. Se calcula también para cada una de las curvas de transición de una misma curva y de todas las de enlace, cuando se trata de una curva con varios radios. Este cálculo se realiza siempre entre dos puntos de la curva de transición entre los cuales las variaciones de flechas y de peralte son constantes: Variación Insuficiencia Peralte Siendo: i i V t L 3, 6 i = Diferencia de insuficiencia entre los dos puntos elegidos. t = Tiempo empleado por el tren más rápido en recorrer el espacio comprendido entre los dos puntos. L = Distancia entre los dos puntos elegidos. /3

23 V = Velocidad en km/hora , 6 = km = m h s = 3, 6 mm para obtener km h = m s Siguiendo el análisis del ejemplo, se tiene que calcular la insuficiencia de peralte existente en el Punto 8, donde empieza la variación de flechas constantes y en el Punto 16 donde termina: PUNTO (ESTACA) RADIO QUE LE CORRESPONDE C f PERALTE TEORICO PERALTE REAL INSUFICIENCIA PERALTE V ( pt ) = 13, 8 p = C pt p R R 8 10 = 7. 14m 0, , = 7 mm = 14 mm 7 14 = 13 mm = m 0, , = 186 mm = 98 mm = 88 mm = 75 mm l (entre estacas 8 y 16) = 8 x 10 = 80 m Con los resultados obtenidos resulta: i t i V = = = 31, 30 mm / seg L 3, , 6 Como el valor límite autorizado para tocha ancha, (ver Anexo ) es de 75 mm/seg, el valor obtenido es correcto. Un cálculo similar se efectúa para la curva de transición de salida e intermedias si existieran. Si el resultado de cualquiera de los controles efectuados desde 1 hasta 8, no fuera aceptable, habría que modificar los valores, mediante una de las soluciones siguientes: a) Reducir la velocidad máxima permitida, es decir suponer una reducción de velocidad en esta curva para los trenes más rápidos, o: b) Mantener la velocidad máxima propuesta y analizar nuevamente la curva para aumentar su radio. En este caso es necesario tener en cuenta que los costos pueden ser superiores a los beneficios que se esperan obtener; ya que el aumento de radio puede significar desplazamientos importantes que den origen a refuerzos de terraplenes, etc. El estudio técnico-económico deberá entonces definir la solución mejor. Nota: En el Anexo 3 se han volcado en diferentes planillas los valores correspondientes a los cálculos precedentes y que facilitan las diferentes operaciones. 3/3