ES1064774U - Suela elastica de apoyo para traviesas de hormigon. - Google Patents
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Abstract
1. Suela elástica de apoyo para traviesas de hormigón, que tiene una cara interior (4) que comprende una pluralidad de nervios longitudinales (3) configurados para encajar el hormigón de una base (5) de una traviesa (2) e impedir un arrancamiento de la suela (1) respecto de la traviesa (2), caracterizada porque comprende una pluralidad de canales (10) situados entre los nervios longitudinales (3) en la cara interior (4), comprendiendo una pluralidad de orificios pasantes (9) situados en los canales (10), estando configurados dichos orificios pasantes (9) para permitir el paso del aire e impedir el paso de hormigón durante la fabricación de la traviesa (2) con la suela (1).
Description
Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón.
La presente invención se refiere a una suela
elástica de apoyo para traviesas de hormigón que tiene aplicación
en el ámbito de la industria ferroviaria, permitiendo dotar a la
vía férrea de un lecho de apoyo flexible, deformable y elástico
para las traviesas de hormigón, preferentemente en vías férreas de
alta velocidad, con el objeto de conseguir un apoyo eficaz que
permita reducir los asientos y la fricción del balasto, así como
evitar vibraciones excesivas en dicho balasto y por lo tanto una
degradación geométrica prematura de la vía férrea.
Con el objeto de incrementar la sensación de
confort de los viajeros y preservar el material que comprende la
vía férrea, en la actualidad son conocidas suelas de poliuretano
que se colocan bajo las traviesas de hormigón prefabricado, en
particular en las vías férreas de alta velocidad.
Estas suelas bajo traviesa, habitualmente dos
suelas en las zonas extremas de una traviesa prefabricada, se
encajan en la base o cara inferior de dicha traviesa durante la
fabricación por moldeo de la misma, más concretamente durante o
inmediatamente después de la realización de las operaciones de
vibrado del hormigón que constituye la traviesa, de forma que la
suela queda encajada en el hormigón fresco mediante medios de
fijación que suelen formar parte de la propia suela, como por
ejemplo resaltes que quedan embebidos en la base de la
traviesa.
Mediante la disposición de estas suelas, entre
la traviesa y el balasto, se consigue un apoyo flexible, deformable
y elástico de la traviesa, que permite reducir de manera eficaz los
asientos y la fricción del balasto.
Por otro lado, el Ente Público español Gestor de
Infraestructuras Ferroviarias (G.I.F.) recoge en un documento una
serie de ``Disposiciones particulares aplicables a las traviesas
dotadas de suela'' mediante las cuales se establecen unos
requisitos técnicos de obligado cumplimiento en España para este
tipo de traviesas, entre los que se encuentran los requisitos que
se refieren a la colocación de las suelas bajo la cara inferior de
la traviesas.
Uno de estos requisitos es que la capa de
separación entre la suela y la base de la traviesa, tiene que estar
asegurada con gravas trituradas, o mediante procedimiento similar,
repartidas durante la fabricación de las suelas.
Por otro lado, las suelas tienen que ser
colocadas durante o tras del vibrado del hormigón, por encajado de
la suela en el hormigón fresco de la traviesa.
Asimismo, dichas disposiciones establecen que la
posición de la suela deberá ser retirada en los bordes de la
traviesa, con el objeto de evitar cualquier arrancamiento de la
suela por parte de las máquinas bateadoras habitualmente utilizadas
en operaciones de mantenimiento de la vía por bateo mecánico.
De todo ello se desprende que, si bien los
medios de fijación de la suela a la traviesa no están limitados ni
definidos por dichas disposiciones, dichos medios de fijación han
de cumplir un ensayo de arrancamiento establecido por dicho Ente
Público G.I.F. para una aceptación de las traviesas.
Una de estas suelas se encuentra descrita en la
Patente Española Nº. ES 2 166 732, la cual comprende medios de
fijación que consisten en unos resaltes lineales, continuos,
paralelos y equidistantes, situados en la cara interior de la suela
y cuya sección transversal adopta una forma de doble arpón.
Uno de los inconvenientes que presenta la suela
descrita en el párrafo anterior es que durante la fabricación de la
traviesa con la suela, al encajar la suela en el hormigón fresco de
la traviesa, se producen oclusiones de aire entre la traviesa y la
cara interior de la suela, al quedar confinado dicho aire por las
paredes laterales de los resaltes estando la traviesa durante su
fabricación en una posición invertida, es decir con la base hacia
arriba. Este hecho impide una adecuada penetración del hormigón en
toda la superficie de la cara interna de la suela, y por lo tanto
deficiencias en la fijación entre la suela y la traviesa que
producen fallos prematuros por arrancamiento de las suelas ante las
cargas verticales del material rodante a su paso por la traviesa
cuando esta se encuentra en una posición de servicio.
Adicionalmente la configuración de los resaltes
en forma de doble arpón de la patente precitada impedían la entrada
de áridos gruesos, depositándose entre arpones tan solo áridos
finos y por tanto la resistencia al arrancamiento es débil.
Por otro lado, estas suelas tienen una planta
rectangular que no se corresponde con la geometría en planta de las
traviesas, por lo que la distancia entre los bordes de la suela y
el canto de la traviesa no es constante, lo que repercute en un
mayor coste en la fabricación del conjunto
suela-traviesa al tener un exceso de hormigón en
algunas zonas, lo que además repercute negativamente en una menor
superficie de apoyo, es decir menor zona de suela en el apoyo, por
lo que dicha superficie de hormigón en exceso no está siendo
aprovechada como superficie de apoyo cuando la traviesa esta en su
posición de servicio.
La presente invención se refiere a una suela
elástica de apoyo para traviesas de hormigón cuyos medios de
fijación a la traviesa de hormigón cumplen con las disposiciones
establecidas por G.I.F. así como con el ensayo de arrancamiento
establecido por dicho Ente Público español. Además la suela que la
invención propone constituye un lecho de apoyo elástico para
traviesas de hormigón, preferentemente para traviesas utilizadas en
vías férreas de alta velocidad, para conseguir un apoyo eficaz que
permite reducir los asientos y la fricción de un balasto de la vía
férrea, así como desórdenes vibratorios en dicho balasto, lo que
repercute en una mejor conservación de la geometría de la vía
férrea.
La suela de la invención tiene una cara interior
que comprende una pluralidad de nervios longitudinales dispuestos
longitudinalmente según una dirección perpendicular a la dirección
de los raíles de la vía férrea, que constituyen medios de fijación
de la suela a una traviesa.
Los nervios longitudinales están configurados
para encajar en el hormigón de una base de la traviesa e impedir un
arrancamiento de la suela respecto a la traviesa.
De acuerdo con la invención, la suela elástica
comprende una pluralidad de canales situados entre los nervios
longitudinales en la cara interior.
Asimismo la suela comprende una pluralidad de
orificios pasantes, preferentemente de sección circular y reducidas
dimensiones, situados en los canales, estando configurados dichos
orificios pasantes para permitir el paso del aire e impedir el paso
de hormigón durante la fabricación de la traviesa con la suela.
Preferentemente, cada traviesa comprende dos
suelas, configuradas para ser encajadas en la base de la traviesa
de hormigón prefabricado durante su fabricación, siendo colocada en
la traviesa durante o tras el vibrado del hormigón de la traviesa
por encajado en el hormigón fresco, en una posición invertida
aplicando sobre la cara exterior de la suela una presión
conveniente para fijarla en su posición durante un proceso de
fraguado del hormigón.
Así, durante el proceso de fabricación de la
traviesa cuando la suela se coloca encajada en el hormigón fresco,
bien durante o bien tras el vibrado del hormigón, se evita que quede
aire ocluido entre el hormigón de la traviesa y la cara interior de
suela, al permitir su evacuación al exterior por dichos orificios
pasantes .situados en los canales. De este modo se consigue una
adecuada penetración del hormigón entre los nervios longitudinales
hasta su contacto con la cara interior de la suela, formándose
completamente la geometría inversa en el hormigón, con lo que
elimina la posibilidad de arrancamiento prematuro de la suela por
este motivo, mejorando su resistencia al arrancamiento.
Se contempla la posibilidad de que los orificios
pasantes estén alineados en filas perpendiculares a los canales,
de forma que en una misma fila entre dos orificios pasantes haya
dos canales que no tienen orificio pasante, es decir de forma que
estén contrapeados para un mejor aprovechamiento del material.
Asimismo, se contempla que los orificios
pasantes están alineados en filas perpendiculares a los canales, de
forma que en un mismo canal entre dos orificios pasantes hay dos
filas que no tienen orificio pasante.
Preferentemente los nervios longitudinales son
continuos, paralelos y equidistantes entre sí, con el objeto de
permitir una penetración adecuada del hormigón en los canales de la
cara interior de la suela.
Se contempla como posibilidad que los nervios
longitudinales tengan una sección transversal de configuración
troncocónica, es decir con una configuración de cono truncado, con
unas aristas achaflanadas, es decir con sus aristas vivas
achaflanadas, redondeadas o biseladas, de forma que la sección
transversal de los nervios longitudinales se asemeja a una sección
transversal de un diamante tallado con vértices achaflanados o
redondeados.
Mediante esta configuración se consigue un
refuerzo superior de forma que la resistencia al arrancamiento de
los nervios longitudinales y por lo tanto de la suela, se
incrementa respecto a los resaltes de las suelas hasta ahora
utilizas.
Esta configuración propuesta en los nervios
longitudinales permite a diferencia del estado de la técnica, la
entrada de áridos gruesos en la zona de contrasalida, lo que
repercute también en una más difícil extracción.
Por otro lado, se contempla la posibilidad de
que la suela elástica que la invención propone tenga una geometría
en planta que se ajusta a la configuración, es decir a la
geometría, en planta de la traviesa, de forma que la distancia
entre un borde perimetral de la suela y un canto perimetral de la
base de la traviesa permanece aproximadamente invariable en todo el
perímetro de la traviesa.
De este modo se consigue reducir la cantidad de
hormigón que se requiere para la fabricación de la traviesa y al
mismo tiempo se incrementa la superficie de la suela, es decir la
superficie de apoyo, con lo que se obtiene una adaptación a la
geometría de la suela a la geometría de la traviesa y por tanto se
dispone de una mayor superficie de apoyo, respecto a las suelas
bajo traviesas hasta ahora utilizadas.
Preferentemente la suela de la invención tiene
una planta con una configuración troncocónica alargada, es decir
como un hexágono alargado, de forma que el borde perimetral de la
suela está separado del canto perimetral de la base de la traviesa
una distancia aproximadamente invariable, es decir que el borde
perimetral de la suela se ajusta, aproximadamente, de acuerdo con
una relación de semejanza al canto perimetral de la base de la
traviesa, obviamente en sus laterales y en su extremo libre, pues
en la zona central la traviesa es continua.
Asimismo se contempla que el canto perimetral
comprenda esquinas perimetrales achaflanadas, preferentemente dos
en cada extremo de la traviesa, que están separadas de dos esquinas
extremas que comprende el borde perimetral, siendo dicha separación
aproximadamente la distancia de separación que hay entre el borde
perimetral y el canto perimetral.
Por otro lado se contempla la posibilidad de que
la suela comprenda al menos un orificio de sujeción y drenaje,
cuyo diámetro es preferentemente superior al diámetro de los
orificios pasantes, estando configurado dicho orificio para
permitir el paso de los tornillos que sujetan el raíl y
adicionalmente como drenaje para el agua que pueda entrar entre el
tornillo y una vaina, de modo que frente a posibles heladas no
pueda reventar la traviesa.
Preferentemente, la suela comprende dos
orificios de sujeción y drenaje, coincidentes uno a cada lado de un
raíl, situados en un tramo central de la suela y alineados según la
dirección de los canales.
Se contempla la posibilidad de que la suela sea
de material visco-elástico, es decir de material
flexible, deformable y elástico, siendo preferentemente de
policloruro de vinilo con butadieno acrilonitrilo, lo que permite
que las posibles fisuras no progresen tanto.
Asimismo, preferentemente la suela elástica de
apoyo para traviesas de hormigón que la invención propone tiene una
dureza Shore entre 55 y 65.
La determinación de la dureza Shore comprende un
procedimiento dinámico de medición de dureza que comprende su
determinación mediante la detección de la altura de rebote de un
cabezal bulón que se deja caer sobre la muestra desde una altura de
250 mm en vertical. Por ejemplo 177 mm de altura corresponden a 100
unidades Shore.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista en planta de la
base de una traviesa en la que pueden apreciarse dos suelas
elásticas así como sus situaciones en la traviesa.
La figura 2.- Muestra una sección transversal,
en una posición invertida, de la traviesa mostrada en la figura 1,
según la línea de corte A-A.
La figura 3.- Muestra una vista en planta
inferior de una realización de la suela de la invención.
La figura 4.- Muestra un detalle según una vista
en alzado de la suela de la invención.
A la vista de las figuras reseñadas puede
observarse como en una de las posibles realizaciones de la
invención la suela elástica de apoyo para traviesas de hormigón
tiene una cara interior (4) que comprende una pluralidad de nervios
longitudinales (3) dispuestos longitudinalmente según una dirección
perpendicular a la dirección de los raíles de la vía férrea.
Los nervios longitudinales (3) continuos,
paralelos y equidistantes entre sí están configurados para encajar
en el hormigón de una base (5) de una traviesa (2) e impedir un
arrancamiento de una suela (1) respecto a la traviesa (2).
De acuerdo con la realización preferente de la
invención la suela (1) es de policloruro de vinilo con butadieno
acrilonitrilo y tiene una dureza Shore entre 55 y 65.
Por otro lado la suela (1) comprende una
pluralidad de canales (10) situados entre los nervios
longitudinales (3) en la cara interior (4).
Tal y como puede apreciarse en las figuras 2 y
3, la suela (1) comprende una pluralidad de orificios pasantes (9)
situados en los canales (10), estando configurados dichos orificios
pasantes (9) para permitir el paso del aire ocluido y que se forme
completamente la geometría inversa en el hormigón mejorando la
resistencia al arrancamiento.
De acuerdo con la realización preferente
mostrada en la figura 3, los orificios pasantes (9) están alineados
en filas perpendiculares a los canales (10), de forma que en una
misma fila entre dos orificios pasantes (9) hay dos canales (10)
que no tienen orificio pasante (9), mientras que en un mismo canal
(10) entre dos orificios pasantes (9) hay dos filas que no tienen
orificio pasante (9).
Tal y como puede apreciarse en el detalle
mostrado en la figura 4, los nervios longitudinales (3) tienen una
sección transversal (6) de configuración troncocónica con unas
aristas achaflanadas (11).
Tal y como se puede apreciar en las vistas en
planta mostradas en las figuras 1 y 3, la suela (1) tiene una
geometría en planta troncocónica alargada que se ajusta a la
configuración en planta de la traviesa (2), de forma que la
distancia entre un borde perimetral (7) de la suela (1) y un canto
perimetral (8) de la base (5) de la traviesa (2) permanece
aproximadamente invariable en todo el perímetro de la traviesa
(2).
Asimismo el canto perimetral (8) comprende dos
esquinas perimetrales achaflanadas (8') en cada extremo de la
traviesa (2), que están separadas de dos esquinas extremas (7') que
comprende el borde perimetral (7), siendo dicha separación
aproximadamente la distancia de separación que hay entre el borde
perimetral (7) y el canto perimetral (8).
Tal y como se puede apreciar en las figuras 1 y
3, la suela (1) comprende dos orificios de sujeción y drenaje (12)
coincidentes uno a cada lado de un raíl, situados en un tramo
central de la suela (1) y alineados según la dirección de los
canales (10), cuyo diámetro es superior al diámetro de los
orificios pasantes (9), estando configurados dichos orificios (12)
para permitir el paso de los tornillos que sujetan el raíl y
adicionalmente como drenaje para el agua que pueda entrar entre el
tornillo y una vaina, de modo que frente a posibles heladas no
pueda reventar la traviesa (2).
A la vista de esta descripción y juego de
figuras, el experto en la materia podrá entender que las
realizaciones de la invención que se han descrito pueden ser
combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de la invención.
La invención ha sido descrita según algunas realizaciones
preferentes de la misma, pero para el experto en la materia
resultará evidente que múltiples variaciones pueden ser
introducidas en dichas realizaciones preferentes sin exceder el
objeto de la invención reivindicada.
Claims (13)
1. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, que tiene una cara interior (4) que comprende una
pluralidad de nervios longitudinales (3) configurados para encajar
el hormigón de una base (5) de una traviesa (2) e impedir un
arrancamiento de la suela (1) respecto de la traviesa (2),
caracterizada porque comprende una pluralidad de canales
(10) situados entre los nervios longitudinales (3) en la cara
interior (4), comprendiendo una pluralidad de orificios pasantes
(9) situados en los canales (10), estando configurados dichos
orificios pasantes (9) para permitir el paso del aire e impedir el
paso de hormigón durante la fabricación de la traviesa (2) con la
suela (1).
2. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según la reivindicación 1, caracterizada porque
los orificios pasantes (9) están alineados en filas perpendiculares
a los canales (10), de forma que en una misma fila entre dos
orificios pasantes (9) hay dos canales (10) que no tienen orificio
pasante (9).
3. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque los orificios pasantes (9) están
alineados en filas perpendiculares a los canales (10), de forma que
en un mismo canal (10) entre dos orificios pasantes (9) hay dos
filas que no tienen orificio pasante (9).
4. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque los nervios longitudinales (3) son
continuos, paralelos y equidistantes entre sí.
5. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque los nervios longitudinales (3) tienen
una sección transversal (6) de configuración troncocónica con unas
aristas achaflanadas (11).
6. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque tiene una geometría en planta que se
ajusta a la configuración en planta de la traviesa (2), de forma
que la distancia entre un borde perimetral (7) de la suela (1) y un
canto perimetral (8) de la base (5) de la traviesa (2) permanece
aproximadamente invariable en todo el perímetro de la traviesa
(2).
7. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según la reivindicación 6, caracterizada porque
tiene una planta con una configuración troncocónica alargada de
forma que el borde perimetral (7) de la suela (1) está separado del
canto perimetral (8) de la base (5) de la traviesa (2) una distancia
aproximadamente invariable.
8. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según la reivindicación 7, caracterizada porque el
canto perimetral (8) comprende esquinas perimetrales achaflanadas
(8') que están separadas de dos esquinas extremas (7') que
comprende el borde perimetral (7) de la suela (1), siendo dicha
separación aproximadamente la distancia de separación que hay entre
el borde perimetral (7) y el canto perimetral (8).
9. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque comprende al menos un orificio de
sujeción y drenaje (12) que tiene diámetro superior al diámetro de
los orificios pasantes (9), estando configurado dicho, al menos un,
orificio (12) para permitir el paso de los tornillos que sujetan un
raíl y drenar agua que pueda entrar entre dicho tornillo y una
vaina.
10. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según la reivindicación 9, caracterizada porque
comprende dos orificios de sujeción y drenaje (12) coincidentes uno
a cada lado de un raíl, situados en un tramo central de la suela
(1) y alineados según la dirección de los canales (10).
11. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque es de material
visco-elástico.
12. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según la reivindicación 11, caracterizada porque
es de policloruro de vinilo con butadieno acrilonitrilo.
13. Suela elástica de apoyo para traviesas de
hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12,
caracterizada porque tiene una dureza Shore entre 55 y
65.
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2007
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model granted | ||
| GC1K | Exploitation certificate registered |
Effective date: 20090209 |
|
| PC1K | Transfer of utility model |
Owner name: RAILTECH SUFETRA,S.A. Effective date: 20110211 |
|
| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20170526 |