TEMA 5. BALASTO Y CAPAS DE ASIENTO

Transcripción

1 TEMA 5. BALASTO Y CAPAS DE ASIENTO 1. FORMA Y FUNCIONES DE CADA CAPA 1.1. Obras de tierra: son los terraplenes y desmontes. La geometría y movimientos de tierra deben cumplir la normativa específica en cuanto al uso de materiales y puesta en obra Capas de asiento: el número de capas de asiento y el espesor de cada una de ellas será variable (nosotros debemos calcular el espesor de cada una) y dependerá de: - Características de la plataforma. - Condiciones hidrológicas y climáticas. - Características del tráfico Recordamos las funciones básicas de las capas de asiento: - Repartir las cargas. - Amortiguar las vibraciones. - Contribuir a la estabilidad longitudinal y transversal de la vía. - Asegurar un buen comportamiento frente al drenaje. Las capas de asiento están formadas por la subbase y la capa de balasto Subbase: estará formada normalmente por una capa de subbalasto, un soporte llamado capa de forma, y en ocasiones (cuando las condiciones sean malas) una capa geotextil. Por lo tanto la subbase puede ser mono o multicapa dependiendo de las características de la capa de forma. Funciones: - Proteger la parte superior de la plataforma de la erosión producida por la actuación de aguas cenitales y la penetración de elementos de balasto. - Proteger a la plataforma de los efectos del hielo. - Repartir cargas. - Aislar la capa de balasto de la plataforma (evitar la subida de finos). Forma: - Pendiente hacia el exterior de 3.5% (para un rápido drenaje). - Dimensiones apropiadas (que posibiliten la incorporación de postes de catenaria y canaletas para el tendido de luz Capa de balasto: Funciones: - Evacuación rápida del agua. - Amortiguar vibraciones. - Permitir una rápida nivelación, alineación, (mantenimiento). - Repartir cargas. - Asegurar un correcto drenaje. - Dar rigidez a la vía.

2 Forma: - Debe arropar completamente a la vía asegurando su rigidez. - Debe tener unos hombros de balasto que absorban los esfuerzos Hz. - Espesor de 0,20-0,35 m (para los problemas será habitualmente 30cm). - Hombros de balasto de m. - Talud: 4/5 1/2 2. MATERIALES CONSTITUTIVOS 2.1. Balasto: en el pliego de condiciones técnicas generales de materiales ferroviarios se fijan cuáles deben ser las características de los materiales a utilizar, así como los ensayos que deben realizarse. 1. Origen: debe proceder de rocas de cantera (nunca de gravera) y haberse obtenido mediante machaqueo, cribado y clasificación. Se extraerán a partir de rocas únicamente silíceas. No debe contener fragmentos de materia orgánica, metales, *Si el origen es por la reutilización del balasto, se tendrá que comprobar que todo el balasto retenido por el tamiz 22,4 es del denominado totalmente triturado. 2. Granulometría: esta casi perfectamente integrada en lo que se llama grava gruesa. La curva granulométrica debe ajustarse a la estimada por la norma UNE. 3. Partículas finas: se realizará un ensayo de tamizado en vía seca, en el que el porcentaje en peso que pase por el tamiz 0,50 debe ser menor al 0,6% en el centro de producción y menor al 1% en obra (por que se pueden haber añadido en el transporte o acopio). 4. Finos: se realizará un tamizado en vía húmeda cuando el ensayo anterior sea negativo o cuando el director de obra lo estime necesario. En este ensayo el porcentaje en peso de los finos que pasan por el tamiz 0,063 debe ser menor a 0,5% en producción y 0,7% en obra. 5. Índice de forma: el ensayo se realizará con un pie de rey sobre la muestra que ha sido retenida por el tamiz 22,4. El porcentaje en peso de elementos no cúbicos con respecto al total retenido en ese tamiz no será menor al 10%. 6. Longitud de las piedras: se realizará el ensayo en al menos una muestra de 40kg midiendo con calibres. El porcentaje de piedras cuya longitud mayor sea más de 10cm será menos al 4%. 7. Resistencia al desgaste: se realizará el ensayo de Los Ángeles, y en función del tipo de línea se le exigirá un desgaste de los ángeles menor. Estará en torno al 14-16%. 8. Resistencia a la meteorización por helada: si se dispone de un registro de datos que indique que el balasto tiene un comportamiento satisfactorio se considerará como un árido aceptable, de lo contrario se deben realizar algunos ensayos:

3 - Análisis petrográfico: ensayo que detectará la presencia de piedras con una alta absorción y que podrían sufrir daños en la acción de hielo-deshielo. Si se sospecha la presencia de estas piedras se realizarán los ensayos siguientes. - Ensayo de densidad y absorción de agua. Se realizará el ensayo según la norma UNE y nos dará como resultado si es o no aceptable, o sí es necesario realizar el siguiente ensayo. - Resistencia a la acción del sulfato magnésico. Se meterá la muestra de balasto en sulfato magnésico 10 ciclos, y la pérdida de peso no debe ser mayor al 4%. 9. Resistencia a la alteración Sonnenbrand: se produce en algunos balastos, y consiste en una alteración que se produce bajo la acción atmosférica, y que produce unas manchas grises y que terminan fisurando la roca disminuyendo su resistencia. Se realizará el ensayo de ebullición según la UNE, y la diferencia en el ensayo de los Ángeles antes y después no debe ser mayor al 5%. Recepción: cuando el comprador adquiere los áridos realiza una serie de ensayos que realiza por su cuenta y costeados por él. Además a efectos de control del material se dividirá en lotes de recepción (que corresponderá al volumen menor de: volumen producido una semana o 500m3). Las muestras se recogerán de dos en dos (una para ser ensayada, y la otra almacenada para los ensayos de contraste). Para cada lote se exigirá toda la documentación (nº identificación, tipo, resistencia, certificado de control de producción, ). Los ensayos a realizar para cada lote serán: - Análisis granulométrico. - Partículas finas. - Finos. - Índice de forma. - Longitud de las piedras. - Ensayo de desgaste de L.A. - Determinación del porcentaje de partículas completamente trituradas, en el caso de ser un balasto de reutilización. Medición y abono: - En el caso de contratos de obra, en cuyo proyecto figuren unidades de obra de suministro y colocación de balasto: la medición se realizará por m3 y no incluirá los excesos que se produzcan. Este precio incluirá el transporte, mano de obra, maquinaria y los medios auxiliares necesarios para la ejecución de esta unidad de obra. - En el caso de que la adquisición sea directa por la Administración, el balasto se abonará por m3 medidos en tolvas incluyendo transporte y colocación en la zona de acopio. Distintivos de calidad: es un distintivo que podrá ser reconocido oficialmente por la administración, y que reduce de forma muy significativa el control que debe realizar el comprador. La obtención del distintivo de calidad es voluntaria por parte del centro de producción. Aún así, el distintivo CE es de carácter obligatorio. Este distintivo se obtiene por parte del centro de producción una vez se han pasado todos los ensayos indicados según la norma.

4 2.2. Subbalasto: 1. Origen: puede proceder de extracciones de cantera, desmontes, seguido de machaqueo, cribado y clasificación. También puede provenir de reutilización de obras civiles (en este caso se comprobara que el 100% de las partículas retenidas por el tamiz 4 son de las denominadas trituradas). El subbalasto no deberá contener ningún tipo de contaminación (materia orgánica, metales, ). 2. Granulometría: el subbalasto estará constituido por una grava arenosa bien graduada, con un pequeño porcentaje de finos. Se hará además el equivalente de arena de la porción que pase por el tamiz 2, que será mayor al 45%. 3. Resistencia al desgaste: se realizará el ensayo de Los Ángeles según la norma UNE y el coeficiente de L.A. será menor a 28%. *Coeficiente Micro-Deval húmedo menor a 22%. 4. Permeabilidad: se hará el ensayo según la UNE, y el coeficiente deberá ser menor a 10^-6m/s. Su determinación se hará por permeámetro. *este ensayo puede prescindirse cuando el terreno natural sea insensible al agua. Recepción: es exactamente igual que el anterior, solo que en este caso se harán los ensayos de: - Granulometría. - Equivalente de Arena. - Ensayo del desgaste de los Ángeles. - Ensayo Micro-Deval húmedo. - Determinación del porcentaje de partículas completamente trituradas, en el caso de ser un balasto de reutilización. El material se dividirá en lotes de 2.500m3 o volumen producido en una semana. En este caso, una vez se hayan aceptado 5 lotes, se podrá prescindir de todos los ensayos excepto los dos primero. Reduciéndose a hacer los 2 ensayos a todos los lotes y un análisis completo a 1 de cada 5 lotes. Control durante la puesta en obras: cada tongada de material extendido se dividirá en lotes de extendido según el menor de 3.000m2, superficie en un día, o 300 metros de vía. A cada lote de extendido, se le realizará antes de su extensión un ensayo de Proctor Modificado según la UNE, y seis ensayos de densidad y de humedad; además si se observa un comportamiento anormal del subbalasto al paso de la maquinaria se realizará un ensayo de carga. Las tolerancias geométricas permitirán que en la expansión de subbalasto se permita un (-0,3; +0.15cm) de alto; un (0;+5cm) en el ancho; y un +-1% en la pendiente transversal. Medición y abono: igual que en el balasto

5 2.3. Capa geotextil: - Mejora el drenaje. - Mejora la resistencia mecánica. - Evita utilizar capas anticontaminantes. - Tiene resistencia a tracción, desgarro, punzonamiento, tiene permeabilidad y elongación. - En función de la vía, el tráfico, se elegirá el geotextil conveniente. - En alguna ocasión que exista el riesgo de que el nivel freático alcance la plataforma se puede disponer de un geotextil impermeable llamado geomembrana Capa de forma: se utilizará para su fabricación suelos naturales, que pueden ser de distintos tipos en función del tipo de plataforma que se quiera conseguir. Las características de los materiales se clasifica en cuatro clases: QS0, QS1, QS2 y QS3. Y las plataformas se clasifican según su capacidad portante en: P1, P2 y P3 (de menor a mayor). En la siguiente tabla se obtiene el espesor que debe tener la capa de forma para obtener una plataforma con una determinada capacidad portante, teniendo en cuenta la calidad del suelo de la plataforma y el que pondremos en la capa de forma.