Estructura de las Vías Férreas

Como partes esenciales en la constitución 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 línea, con sus cortes y terraplenes, viaductos, puentes, alcantarillas, túneles, y en general, con todas las obras de arte y de fábrica necesarias para el establecimiento de la superficie sobre la que se asienta la vía (figura). La superestructura es la vía propiamente dicha, con el balasto, los durmientes, los rieles, los aparatos de vía, y también los elementos precisos para asegurar la circulación de los trenes, como las señales, y enclavamientos.

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FIGURA Estructura de las vías férreas.

El Balasto

Es la capa de piedra partida que se tiende sobre la explanación o plataforma y sirve de asiento a los durmientes. Se reconocen en el balasto las siguientes funciones.

Ø Repartir uniformemente sobre la plataforma las cargas que recibe del durmiente de forma tal que su tensión admisible no sea superada.

Ø Estabilizar vertical, longitudinal y lateralmente la vía.

Ø Amortiguar mediante su estructura pseudo-elástica las acciones de los vehículos sobre la vía.

Ø Proporcionar una rodadura suave a los vehículos y un notable confort a los viajeros.

Ø Proteger la plataforma de las variaciones de humedad debidas al medio ambiente.

Ø Facilitar la evacuación de las aguas de lluvia.

Ø Permitir la recuperación de la calidad geométrica de la vía mediante operaciones de alineación y nivelación.

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

Ø La capa de balasto debe ser de suficiente espesor para que reparta las presiones sobre una base más ancha, según las cargas que los durmientes reciban. Esta altura del balasto, esta relacionada con la velocidad, peso y número de los trenes, también con la naturaleza del terreno y con el clima del país. La altura el balasto varía de 30 a 50 cm. por debajo de las durmientes.

Ø Deben ser las piedras de arista viva, pues los cantos rodados no sujetan tanto los durmientes.

Ø No deben ser las piedras muy pequeñas, porque entre ellas quedaría poco espacio para el drenaje y además, se perderían y desgastarían más fácilmente; ni ser muy grandes, pues se reduciría aristas al apoyo del durmiente y se dificultaría el bateado. Un tamaño de 3 a 6 cm. es recomendable. Se comprende la conveniencia de la regularidad de los tamaños, de la uniformidad de las dimensiones.

Ø Las piedras deben ser de roca dura, que se oponga a quebraduras y desgastes: pórfido, basalto, cuarcita, caliza y granito.

Durmientes

Las durmientes que mayormente se emplean son las de madera. Las maderas más corrientemente empleadas en la fabricación de durmientes son las de quebracho, cuchi, haya, pino, eucalipto:

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FIGURA Vía férrea con durmientes de madera.

La distancia entre durmientes es variable. Reduciendo esta distancia y aumentando el número de durmientes se incrementa la fortaleza de la vía.

Riel

Se denomina con este nombre a las barras de acero que se asientan sobre los durmientes, cuya sección transversal se muestra en la siguiente figura:

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FIGURA Sección transversal del riel.

El peso de los rieles, varía en razón del tráfico y de las condiciones de explotación de la línea, como son la velocidad de los trenes y peso de locomotoras y vehículos. 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 vehículos.