ES2307460A1 - Estructura estabilizadora para lechos de calzadas ferroviarias y material rodante para la operacion de dicha estructura estabilizadora. - Google Patents

Abstract

Estructura estabilizadora para lechos de calzadas ferroviarias y material rodante para la operación de dicha estructura estabilizadora.

La invención hace referencia a una estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias que comprende al menos un módulo de estructura estabilizadora (1) que comprende un soporte (2) y una malla (3) que ocupa una zona central de la entrevía. Los soportes (2) comprenden medios para acoplar dos mallas (3) contiguas, dando continuidad a la estructura estabilizadora (1). De este modo se configura una estructura estabilizadora (1) modular, estando el módulo formado por una malla (3) y un soporte (2).

Adicionalmente, la invención se refiere a un material rodante que comprende al menos un útil (12, 17, 18) para acoplar y desacoplar dos mallas (3) mediante un soporte (2). Un material rodante con dos de estos útiles (17, 18) podrá ser de aplicación para máquinas bateadoras o perfiladoras, mientras que material rodante con uno de estos útiles (12) podrá ser de aplicación para el tendido y recogida de la estructura estabilizadora (1).

Description

Estructura estabilizadora para lechos de calzadas ferroviarias y material rodante para la operación de dicha estructura estabilizadora.

Campo de la invención

La presente invención, en un primer aspecto, se refiere a una estructura estabilizadora para lechos de calzadas ferroviarias, capaz de ser dispuesta de forma continua a lo largo de toda la calzada.

Adicionalmente, en un segundo aspecto, la invención se refiere una familia de material rodante capaz de operar con la estructura estabilizadora anterior.

Antecedentes de la invención

En la actualidad se conocen diversas soluciones destinadas a estabilizar o aglutinar los elementos minerales que constituyen el balasto de la vía ferroviaria.

Por ejemplo, en la Patente Española con número de publicación no. ES-2227433-T3 se describe un entablonado de vía para ser instalado a nivel de los carriles y poder ser utilizado como superficie de transito por otros vehículos.

Dicha invención comprende elementos de entablonado que tienen una configuración plana en su parte superior y se disponen intercalados entre los dos carriles de una vía, así como exteriormente a continuación de dichos carriles, extendiéndose cada uno de estos elementos de entablonado por encima de varias traviesas sucesivas de la vía y estando dispuestos a cierta distancia vertical de las traviesas y del balasto, de forma que el peso propio de dichos elementos de entablonado, así como el correspondiente a las cargas que actúan sobre ellos, como por ejemplo la carga correspondiente a un vehículo automóvil que atraviesa la vía férrea, es transmitido a los dos carriles mediante uñas de apoyo que penetran en cavidades laterales que tienen los carriles.

Así, dichos entablonados permiten obtener una superficie de tránsito sobre la vía a nivel de los carriles que puede ser recorrida por vehículos y peatones, teniendo especial aplicación en pasos de nivel enrasados, permitiendo asimismo reducir la emisión del ruido que produce el paso del material rodante.

Los elementos de entablonado están asentados en elementos de soporte que están situados por encima del espacio existente entre traviesas sucesivas o adyacentes, estando formado cada elemento de entablonado por dos dados de apoyo y de posicionado ensamblados por medio de una unión alargada.

Algunos de los inconvenientes que presenta el entablonado anteriormente descrito es que requiere elementos caros que precisan una gran exactitud en su montaje e instalación, con el consiguiente incremento de costes, tiempos de instalación y mantenimiento, e incremento del riesgo de errores durante la ejecución de dichas operaciones de montaje, lo que puede llegar a comprometer la seguridad en la circulación por la vía en el caso de que los elementos de entablonado se dispongan de tal forma que lleguen a contactar con las ruedas del tren.

En este sentido, en el tramo interior entre carriles, los elementos de entablonado se extienden hasta la ranura de paso de las pestañas de las ruedas, mientras que en el lado exterior se extienden hasta la inmediata proximidad de los carriles. Para lo cual resulta sumamente importante el ensamblaje correcto de los elementos de entablonado con los elementos de soporte, para lo cual se requieren espárragos de sujeción y seguridad.

Por otro lado, en los puntos de ensamblaje de los elementos de entablonado con los correspondientes dados de apoyo y de posicionado, se requiere intercalar un listón de material blando y elástico, como por ejemplo un elastómero, entre los elementos de entablonado y dichos dados, teniendo dicho listón una vida útil reducida dada la escasa durabilidad de estos materiales.

Para una ejecución óptima del montaje de este entablonado, las uniones de los dados de apoyo y de posicionado con los diferentes elementos soporte se realizan mediante al menos una barra o una placa que se extiende de uno de dichos dados a otro dado contiguo, teniendo que tener dicha barra o placa propiedades adecuadas de elasticidad a flexión, extendiéndose de forma que configuran una armadura, hasta una zona interior de las uñas de apoyo de dichos dados.

Otro inconveniente que presenta este entablonado es que el material utilizado para los elementos de entablonado es hormigón, que comprende una armadura de refuerzo y cemento como material aglomerante. Además, para conseguir propiedades amortiguadoras de ruido se requiere que los elementos de entablonado comprendan partículas de material compuesto ligero y poroso. Asimismo para un manejo adecuado y sencillo se requiere que los elementos de entablonado comprendan un marco metálico o plástico, lo que en definitiva supone un gran número de elementos que incrementan los costes del entablonado y dificultan las operaciones de montaje e instalación del mismo.

Por otro lado, en el Modelo de Utilidad con número de publicación no. ES-1052101-U se describe una capa de forma específica para la base de la plataforma de vehículos ferroviarios, que comprende elementos troceados de neumático que se mezclan con la capa externa del balasto, con el objeto de insonorizar, reducir vibraciones y aislar térmicamente la superficie de explanación.

Para ello la invención referida en el párrafo anterior comprende un troceado de caucho que es necesario disponer entre el balasto y la superficie de explanación, obviamente de manera previa a la ejecución del balasto, por lo que no resulta un medio operativamente adecuado para calzadas ferroviarias que no sean de nueva construcción, lo cual limita mucho la aplicación efectiva de esta invención.

Así, el troceado se extiende sobre la superficie de explanación formando una capa de un determinado espesor, que tiene que estar comprendido entre 10 milímetros y 250 milímetros, con lo que dicho espesor tiene que ser minuciosamente controlado durante su ejecución con el objeto de constituir una capa límite o barrera que permita separar y aislar la superficie de explanación, permitiendo asimismo una absorción de las vibraciones que el material rodante transmite a dicha superficie.

Además de los inconvenientes anteriormente comentados, este medio resulta ineficaz, dado que no retiene ni aglutina los elementos que comprende el balasto, el cual se sitúa superiormente a dicho troceado de caucho, sin colaborar en modo alguno a soportar cargas externas.

En la Patente Española con número de publicación no. ES-2053316-T3 se describe un procedimiento y un dispositivo para aplicar resinas de varios componentes y sus aplicaciones, que está basado en extender sobre el lecho de balasto de una calzada ferroviaria dichas resinas recubriendo parcialmente los guijarros superiores, con el objeto de aglutinarlos entre sí sin que pierdan su capacidad de permeabilidad al agua.

La invención descrita en esta Patente Española tiene por objeto aumentar la absorción acústica y la capacidad de limpieza de una vía ferroviaria, incrementar la resistencia al desplazamiento transversal de las traviesas de ferrocarril sobre un lecho de balasto, suavizar el paso entre una calzada ferroviaria blanda y otra rígida, así como aglutinar la grava y la arena en la construcción de carreteras.

De acuerdo con esta invención, para el aglutinamiento es necesario aplicar lo más uniformemente posible una cantidad suficiente de resinas de varios componentes, de forma que al menos en la zona superior, los elementos se encuentren humectados en toda la superficie originando puentes aglutinantes en los puntos de contacto. Las cantidades en exceso de la resina de varios componentes desaguan hacia abajo, recubriendo así el material situado inferiormente.

El principal inconveniente que presenta este procedimiento es que requiere evitar que los espacios huecos existentes entre los elementos del balasto se rellenen, dado que dicha situación va en detrimento de la porosidad y la permeabilidad para el agua y otros líquidos de los elementos del balasto. Asimismo es necesario controlar minuciosamente que la reacción de fraguado no se efectúe hasta que se haya recubierto con la resina de varios componentes una profundidad suficiente de la capa del balasto, sin que llegue a llenarse todo el volumen.

Además, la manipulación de este tipo de resinas resulta sumamente nociva, produciendo irritación de la piel y de las mucosas, teniendo que evitarse su aplicación mediante aerosoles pulverizados, y en todo caso el uso de disolventes, lo que dificulta y complica el procedimiento de aplicación de las mismas.

En definitiva, el procedimiento y dispositivo expuestos anteriormente resulta sumamente complejo, caro y lento, además de que no colabora suficientemente en la absorción de vibraciones, cargas y ruido.

Por otro lado, la Patente Española con número de publicación no. ES-2167289-T3 se refiere a una estructura estabilizada, en particular de tipo balasto y a un procedimiento de estabilización de dicha estructura, que utiliza para ello un complejo que comprende un ligante y fibras filiformes, resultando un procedimiento similar al descrito en la Patente Española ES-2053316-T3 anteriormente comentada.

La invención descrita en dicha Patente Española ES-2167289-T3 comprende elementos minerales que se encuentran separados individualmente, como por ejemplo los guijarros que forman el balasto. Las estructuras que comprenden elementos minerales son conocidas en diferentes campos tales como la construcción de vías férreas y la construcción de carreteras. En dichas aplicaciones los elementos minerales o pétreos, como por ejemplo guijarros, se obtienen de piedras trituradas de rocas magmáticas y de ciertas rocas metamórficas. Estos elementos pétreos están dispuestos de manera que constituyen un lecho de balasto de la vía férrea, o bien una capa de base en la construcción de carreteras.

Tal y como se ha expuesto con anterioridad, uno de principales problemas que se plantea en este tipo de estructuras de elementos pétreos es su estabilidad. Problema que se manifiesta de manera más acusada en el ámbito ferroviario de la alta velocidad, debido a que el paso del tren generan fenómenos de aspiración y succión que provocan una elevación de los guijarros que forman el balasto de la vía férrea, así como su proyección a elevadas velocidades, ocasionando graves desperfectos.

En el caso de tratarse de guijarros de pequeño calibre, estos son susceptibles de aterrizar sobre la propia mesa de rodadura de los raíles y ser aplastados por las ruedas provocando cavidades en las mismas, mientras que en el caso de guijarros de mayor calibre, su proyección es susceptible de dañar diversas partes mecánicas y estructurales de la zona inferior del tren, lo que puede comprometer incluso su seguridad.

Precisamente en la invención descrita en la Patente Española ES-2053316-T3 se encuentra un ejemplo que pretende solucionar los problemas anteriormente planteados, para lo cual se utiliza una resina multicomponente que se extiende sobre el balasto con la finalidad de obtener un recubrimiento parcial de los guijarros que forman dicho balasto, para ello el ligante tiene que recubrir parcialmente, a escasa profundidad, los guijarros del balasto, de forma que los guijarros superiores queden fijados unos con otros sin perjudicar la capacidad de drenaje de dicho balasto.

De manera equivalente, la estructura y el procedimiento para su obtención descritos en la Patente Española ES-2167289-T3 comprenden un complejo de estabilización que está compuesto por un ligante y fibras que forman una red que recubre parcialmente los elementos minerales de las capas superiores del balasto, donde el ligante consiste en una emulsión de betún o un ligante anhidro y las fibras tienen una longitud mínima que es igual a la distancia que separa dos elementos sucesivos.

El principal inconveniente que presenta esa invención, tal y como se desprende de la anterior exposición, es que dicha estructura resulta sumamente cara y compleja, al igual que su proceso de obtención que resulta muy lento, puesto que requiere parámetros de dosificación tanto del ligante como de las fibras sumamente precisos, que tienen que ser minuciosamente controlados, al igual que la longitud de las fibras, lo que complica la correcta ejecución de la estructura, además de que no colabora suficientemente en la absorción de cargas, vibraciones y ruido.

Esta invención resulta totalmente ineficaz en el caso de que la longitud de las fibras sea inferior a la distancia entre elementos minerales, puesto que las fibras quedan situadas en los intersticios y producen huecos en la red.

A la vista de todo lo anteriormente expuesto, se llega a la conclusión de que se vienen buscando distintas soluciones que impidan la proyección de las piedras trituradas o guijarros procedentes del balasto de la vía, es decir que se produzca su elevación causando los deterioros anteriormente citados.

Estudios recientes elaborados por diversos operadores ferroviarios a nivel internacional, se están ocupando de las causas y las consecuencias relacionados con la proyección de partículas de balasto al paso del material rodante, fenómeno que adquiere una mayor relevancia en el ámbito de la alta velocidad, es decir cuando los trenes circulan a velocidades en un orden de magnitud superior a 280 km/h sobre vías de balasto, en los que el aspecto aerodinámico y su influencia en el tipo de vía tiene una considerable relevancia.

Para una infraestructura determinada, las condiciones aerodinámicas del tren determinan, entre otros factores, la velocidad crítica de circulación en vías con balasto.

Para la protección del material rodante, y así mantener las condiciones de seguridad durante su circulación, se requiere que los bajos de los trenes de alta velocidad comprendan un carenado de protección que supone una inversión considerable, una carga de trabajo adicional en las tareas de mantenimiento de los trenes así como un incremento del riesgo de que se pueda producir desprendimiento de dichos elementos de carenado en el caso de que la sujeción falle o se produzca un error humano.

La proyección de elementos del balasto se produce como consecuencia del flujo de aire inducido al paso de un tren y de la vibración que dicho paso transmite a las traviesas, teniendo como consecuencia que se produzca la reflexión en las aristas verticales de la zona inferior del tren, lo que puede producir un nuevo rebote, o bien la destrucción o incrustación de dichas piedras en el fuselaje del tren así como que se produzca el desprendimiento de otras piedras como consecuencia del rebote en el balasto de la vía, siendo los elementos más ligeros del balasto los que alcanzan una velocidad superior durante su proyección.

Otro fenómeno observado en los estudios anteriormente referidos es que la velocidad crítica de inicio de la proyección de elementos de formas redondas es inferior a la velocidad crítica de inicio con elementos de formas planas.

Las conclusiones de estos estudios ponen de manifiesto que incrementar la velocidad de paso del tren de 300 km/h a 350 km/h duplica la probabilidad de que comience a producirse proyección de balasto. Por otro lado, se ha observado que las velocidades de proyección superiores se producen en la zona correspondiente al eje de la vía. Asimismo, el bloqueo de la traviesa al flujo de aire inducido es superior en traviesas más altas o en las que tienen una cota de balasto más baja.

Algunos de los aspectos que permiten reducir los efectos negativos de la proyección de balasto son retirar los elementos de balasto de la parte superior de las traviesas, eliminar los elementos que tengan un tamaño inferior a 2 cm, y mantener una cota mínima comprendida entre 4 cm y 6 cm entre la cota de balasto y la cota de la cabeza de la traviesa. Sin embargo, el principal factor que contribuye a reducir de manera más efectiva la proyección del balasto es la estabilización de la vía.

Ninguna de las soluciones descritas en los documentos anteriormente referidos contribuye de manera eficaz a solucionar la problemática expuesta, sobre todo en el ámbito ferroviario correspondiente a la alta velocidad, tal y como ponen de manifiesto estos estudios recientes.

Por otro lado, la posible estabilización de la vía ha de permitir llevar a cabo las operaciones oportunas de mantenimiento del balasto, como podrían ser el bateado o perfilado del mismo, de modo que estas labores pudieran llevarse a cabo con las menores modificaciones respecto al patrón de funcionamiento habitual. Del mismo modo, los medios de estabilización de la vía deberían poderse instalar de manera rápida, económica y fiable, siendo deseable su instalación mediante algún tipo de material rodante especialmente adaptado a este fin.

Descripción de la invención

La presente invención, en un primer aspecto, se refiere una estructura estabilizadora para lechos de calzadas ferroviarias, de tal modo que, en acciones de bateado o perfilado del balasto de la calzada ferroviaria, la estructura estabilizadora pueda ser retirada y vuelta a instalar cómodamente, en un periodo de tiempo corto y sin que sea necesaria la acción prolongada de operarios en las vías.

La estructura estabilizadora para lechos de balasto de calzadas ferroviarias de la presente invención comprende al menos un módulo de estructura estabilizadora que comprende un soporte y una malla que ocupa una zona central de la entrevía, es decir, el espacio de delimitan las dos vías. Dicha malla estará configurada y diseñada para retener el balasto durante el paso del tren sobre la misma.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, los soportes de dicha estructura estabilizadora comprenden medios para acoplar dos mallas contiguas, dando continuidad a la estructura estabilizadora. La estructura estabilizadora por lo tanto estará constituida por una sucesión de soportes y mallas, es decir, de módulos de estructura estabilizadora, de modo que la inclusión de un módulo de estructura estabilizadora adicional podrá llevarse a cabo acoplando una malla adicional al último soporte y un nuevo soporte al final de la estructura estabilizadora. Cabe decir que los soportes actuarán como elementos solidarizadores de la estructura estabilizadora a la calzada. Respecto a la longitud de las mallas, esta será tal que cubra al menos el espacio entre dos traviesas adyacentes, pudiendo cubrir también un múltiplo de dicha longitud, como puede ser el espacio entre tres traviesas consecutivas. Típicamente, los extremos de las mallas se situarán en la zona media del espacio entre traviesas, por lo que la malla cubrirá al menos una traviesa, pudiendo cubrir dos, tres o más en función de la longitud que se establezca.

Adicionalmente, los soportes podrán comprender dos ranuras configuradas para alojar regruesos. Las secciones de las ranuras y de los regruesos serán equivalentes, es decir, están diseñadas para que el regrueso pueda deslizar por el interior de la ranura y alojarse en la misma. Dichos regruesos se sitúan en los extremos longitudinales de las mallas. De este modo, los extremos de las mallas mediante los regruesos podrán acoplarse deslizándolos a lo largo de las ranuras de los soportes, para configurar la estructura estabilizadora. Como ya se ha mencionado, dos mallas se podrán unir empleando un soporte, acoplando cada malla en una de las ranuras de dicho soporte.

Las dos ranuras de los soportes podrán estar situadas en un plano de simetría de dicho soporte. De este modo se logra que la configuración de la estructura estabilizadora sea esencialmente plana.

El soporte podrá tener una configuración tubular, con una sección transversal que comprende dos dimensiones ortogonales. De las dos dimensiones, una de ellas podrá ser mayor a la segunda. Con el fin de que el soporte no resalte mucho sobre la calzada, evitando entorpecer el paso del tren y al mismo tiempo facilitar un mayor número de vueltas de la estructura estabilizadora a la hora de conformar su bobinado, según se expondrá más adelante, la dirección definida por la primera de las dimensiones se podrá colocar paralela al plano formado por la calzada, de modo que sea la segunda dimensión la que defina la altura del soporte y por tanto de la estructura estabilizadora. Dichas dos dimensiones ortogonales podrán ser dos planos de simetría.

La malla podrá comprender entre los dos regruesos de sus extremos longitudinales al menos un regruesamiento adicional, con el fin de dar una mayor uniformidad a la malla.

Los soportes podrán contener un relleno operativamente configurado para incrementar el peso de dichos soportes inmovilizándolos sobre el balasto de la calzada ferroviaria. Los soportes de la invención cuentan con su propio peso y con el hecho de que están conectados mediante las mallas a toda la estructura estabilizadora para ser retenidos en la calzada ferroviaria. Por lo tanto, el soporte deberá contar con medios para aumentar su propio peso, como puede ser, por ejemplo, un relleno. Alternativamente el soporte podría ser macizo, mediante un material suficientemente denso como para garantizar que las corrientes de aire o de succión producidas por el tren a su paso por encima de la estructura estabilizadora no provoquen un desplazamiento del mismo.

En el caso de emplearse un relleno, éste podrá estar formado por una pluralidad de elementos minerales de pequeño tamaño que tengan una densidad igual o superior a 1.500 kg/m^{3}.

Los soportes podrán comprender tapas situadas en sus extremos abiertos. Dichas tapas podrán estar configuradas para confinar el relleno en el interior de los soportes. Por lo tanto, una vez que en el interior del soporte se haya introducido el relleno, dicho relleno no podrá ser retirado del soporte.

Las mallas podrán comprender una pluralidad de aberturas. Dichas aberturas podrán configurar una estructura de rejilla para la malla, formada por una serie de cables o hilos ortogonales, formando aberturas cuadradas o rectangulares.

Las mallas podrán ser realizadas de un material con una elevada resistencia a impacto, elevada elongación a rotura y alta resistencia a corrosión.

En un segundo aspecto de la invención, ésta se refiere a un material rodante que comprende al menos un útil configurado para acoplar y desacoplar al menos dos mallas. Dicho material rodante es de aplicación para la manipulación e instalación en una calzada ferroviaria de la estructura estabilizadora descrita anteriormente. El, al menos un, útil permite al material rodante acoplar y desacoplar mallas a los soportes, y, por lo tanto, realizar todas las tareas necesarias respecto a las operaciones de instalación y retirada de la estructura estabilizadora y operaciones de bateado y perfilado para el mantenimiento del balasto.

El material rodante podrá comprender dos útiles. Un primer útil situado en un primer extremo del material rodante y un segundo útil situado en un segundo extremo del material rodante. El primer extremo será el opuesto al segundo extremo, por ejemplo siendo el primer extremo el extremo delantero y el segundo extremo el extremo trasero del material rodante. Entre el primer útil y el segundo útil podrá situarse una cinta transportadora, montada en una plataforma, situada en la parte superior del material rodante. La cinta transportadora podrá estar configurada para transportar una pluralidad de mallas unidas por sus respectivos soportes desde el primer útil al segundo útil o viceversa, dependiendo del sentido de circulación del material rodante.

El material rodante con dos útiles, uno en cada extremo del mismo, podrá ser de aplicación en bateadoras o perfiladoras de balasto. Sobre un tramo de vía en el que se ha dispuesto la estructura estabilizadora, se podrá colocar el material rodante con los dos útiles anteriormente definidos. Desacoplando un soporte de la estructura estabilizadora situado por delante del extremo frontal del material rodante y un soporte de la estructura estabilizadora situado por detrás del extremo trasero del material rodante se podrá liberar la estructura estabilizadora, quedando un tramo por debajo del material rodante, y dos tramos más, uno por delante del material rodante y otro por detrás. Si en la cinta transportadora se dispone de un tramo de estructura estabilizadora, el primer útil podrá acoplar un extremo de dicho tramo situado en la parte frontal de la plataforma, con el tramo de la estructura estabilizadora situado en la zona situada delante del material rodante. Del mismo modo, el segundo útil podrá acoplar el segundo extremo del tramo de estructura estabilizadora situado en la cinta transportadora con la estructura estabilizadora que se sitúa en la parte posterior del material rodante. Previamente a realizar estas dos operaciones se deberá retirar el tramo de estructura estabilizadora que ha quedado situado debajo del material rodante.

Una vez que estas operaciones se han llevado a cabo se han conseguido dos aspectos. Por un lado, se ha retirado la estructura estabilizadora del tramo de calzada que el material rodante cubre, pudiendo éste llevar a cabo las funciones de mantenimiento de la calzada o el balasto que sean necesarias, como el bateado o perfilado del balasto, dado que la estructura estabilizadora no impide dichas operaciones. En segundo lugar, al desplazarse el material rodante en cualquier dirección, irá retirando de la calzada la estructura estabilizadora, dicha estructura estabilizadora circulará por la cinta transportadora para volverse a situar sobre la calzada una vez que el material rodante se haya desplazado. Por lo tanto, las tareas de mantenimiento se realizarán tal y como se venían realizando anteriormente, salvo por la etapa previa de desacoplar la estructura estabilizadora en la parte frontal y posterior del material rodante, acoplar los extremos libres al tramo dispuesto en la cinta transportadora y retirar el tramo que queda por debajo del material rodante, tareas que no implican una gran cantidad de tiempo ni de esfuerzo por parte de los operarios.

Alternativamente, el material rodante podrá comprender un útil. Un material rodante con un útil puede ser de aplicación para tender la estructura estabilizadora en la calzada o incluso recogerla en caso de necesidad.

Dicho material rodante podrá comprender al menos una devanadora en la que se disponen bobinadas una pluralidad de mallas unidas por sus respectivos soportes, formando un tramo de estructura estabilizadora. El útil podrá estar configurado para acoplar una malla libre con una primera malla de una devanadora. Por malla libre se entiende la malla que queda en la última posición al descargar un tramo de estructura estabilizadora, de modo que no está unida a ningún soporte por uno de sus extremos, pudiendo unirse a una primera malla de una devanadora. Por lo tanto, a la hora de desplegar la estructura estabilizadora, el procedimiento de instalación consistirá en ir desplegando los tramos de estructura estabilizadora bobinada en una devanadora. En el momento que todo el tramo haya sido desplegado, aparecerá la malla libre de dicho tramo de estructura estabilizadora. Dicha malla libre deberá en ese momento acoplarse con la primera malla de la siguiente devanadora a desplegar, repitiéndose el proceso tantas veces como sea necesario o hasta cubrir la totalidad de calzada a proteger. En este momento, el útil permitirá desacoplar un soporte, dejando una malla libre como última malla desplegada.

Con el fin de facilitar el proceso de acople de las mallas libres con las primeras mallas de cada devanadora el útil podrá comprender una pluralidad de niveles, tantos como devanadoras tenga el material rodante, de tal modo que en cada nivel se sitúe la primera malla de cada una de las devanadoras, circulando cada tramo de estructura estabilizadora de la devanadora asociada a ese nivel por dicho nivel. Disponiendo en niveles diferenciados las primeras mallas de cada devanadora se facilita el acople con las mallas libres y de este modo el despliegue de la estructura estabilizadora puede llevarse a cabo sin apenas interrupciones o pérdidas de velocidad o ritmo.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, 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:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de una estructura estabilizadora dispuesta sobre una calzada ferroviaria.

Figura 2.- Muestra una vista de un módulo de la estructura estabilizadora formado por dos soportes acoplados a los extremos de una malla, junto con dos detalles del acople de la malla y el soporte.

Figura 3.- Muestra una vista esquemática de un material rodante consistente en una máquina bateadora que comprende un primer y un segundo útil según la presente invención y una cinta transportadora para el desplazamiento de la estructura estabilizadora por encima de la vía.

Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva de un material rodante con un útil según la presente invención y una pluralidad de devanadoras para desplegar una estructura estabilizadora en la entrevía.

Realización preferente de la invención

A continuación, con referencia a las figuras, se describe un modo de realización preferente de la estructura estabilizadora (1) para lechos de calzadas ferroviarias y del material rodante para la operación de dicha estructura estabilizadora (1) que constituye el objeto de esta invención.

La figura 1 muestra una calzada ferroviaria sobre la que se ha dispuesto la estructura estabilizadora (1) del lecho de balasto, no representado. Como se puede observar, la estructura estabilizadora (1) está formada por una sucesión ininterrumpida de mallas (3) y soportes (2) conectados, formando una estructura estabilizadora (1) continua que cubre en toda su longitud la entrevía. En la realización mostrada en la figura cada malla (3) cubre el espacio equivalente a la separación entre dos traviesas (4) adyacentes o contiguas, siendo posible en otras realizaciones situaciones en las cuales las mallas (3) cubran una superficie mayor, típicamente, un múltiplo de la longitud definida anteriormente.

Los soportes (2) conformados en termoplástico, polietileno o similar, conectan, unen, o acoplan dos mallas (3) adyacentes entre sí. Concretamente, la estructura estabilizadora (1) descrita es una estructura modular en la que una malla (3) y un soporte (2) constituyen el módulo que es repetido para formar la estructura estabilizadora (1) final. El módulo así constituido podrá ampliarse acoplando un módulo adicional, conectando la malla (3) con el soporte (2) adicional o bien el soporte (2) con la malla (3) adicional.

Ni los soportes (2) ni las mallas (3) están unidos o sujetos por ningún elemento adicional a las vías o a la calzada. La estructura estabilizadora (1) se mantiene en su posición en la calzada gracias al peso de los soportes (2), los cuales contendrán en su interior un relleno formado por una pluralidad de elementos minerales de pequeño tamaño que tienen una densidad igual o superior a 1.500 kg/m^{3}. El relleno estará confinado en el interior del soporte (2) por unas tapas (5) situadas en unos extremos abiertos de dichos soportes (2). Dichas tapas (5), una vez que el soporte (2) ha sido cerrado, serán indesmontables, es decir, no se podrán abrir previniéndose así los actos vandálicos.

En la figura 2 se puede observar más claramente la estructura de los soportes (2) y de la malla (3). Como se puede ver, los soportes (2) son elementos de configuración cilíndrica con sección sustancialmente elíptica, con uno de los diámetros mayor que el otro. El diámetro mayor permanece paralelo a la calzada, por lo que la altura del soporte (2), definida por el diámetro menor, es la mínima posible. En los extremos de dicho diámetro mayor se puede observar unas ranuras (6) que recorren dos generatrices diametralmente opuestas del soporte (2). Dichas ranuras (6), están diseñadas para poder alojar unos regruesos (7) que se forman en los extremos longitudinales de las mallas (3), presentando dichas ranuras (6) y regruesos (7) secciones equivalentes, preferiblemente circulares, de tal modo que los regruesos (7) pueden acoplarse o alojarse en las ranuras (6) para formar un módulo de la estructura estabilizadora (1), o para ensamblar dos de estos módulos. En la figura 2 se puede observar en los detalles la materialización del acople, así como su estado final.

La malla (3) mostrada en la figura 2, adicionalmente a los regruesos (7) en sus extremos longitudinales comprende un regruesamiento (7') que da mayor uniformidad a la malla (3). La malla (3) está constituida por un entramado de fibras de tal modo que determinan una serie de aberturas preferiblemente cuadradas o rectangulares. El material empleado en la realización de las mallas (3) es tal que tiene una elevada resistencia a impacto, elevada elongación a rotura y alta resistencia a corrosión, típicamente un elastómero con características termoplásticos, de tal modo que la malla (3) es capaz de resistir adecuadamente la intemperie y la acción de los agente atmosféricos, así como el desgaste producido por el impacto o retención del balasto ante el paso del tren.

La figura 3 muestra una máquina bateadora que incluye un primer útil (17) en la parte delantera del material rodante, configurado para acoplar y desacoplar dos mallas (3), unidas dichas dos mallas (3) por un soporte (2), y un segundo útil (18) en la parte posterior de la máquina bateadora con idénticas funciones que el primer útil (17).

Entre dichos primer y segundo útil (17, 18) se coloca en la parte superior de la máquina bateadora una plataforma (14) sobre la que se fija una cinta transportadora (16) mediante un número variable de postes o perfiles (15). La cinta transportadora (16) está sincronizada con el movimiento de la máquina bateadora, de modo que la cinta transportadora (16) tendrá una velocidad lineal igual, pero de sentido contrario a la velocidad lineal de la máquina bateadora. De este modo, si la estructura estabilizadora (1) se hiciera pasar por la cinta transportadora (16) mientras que la máquina bateadora realiza sus funciones de mantenimiento de las vías y el balasto, dichas funciones podrían llevarse a cabo sin tener que retirar por otros medios la estructura estabilizadora (1), ya que según la máquina bateadora avanza, ésta va retirando la estructura estabilizadora (1) de la vía por su parte frontal, mientras que la devuelve a su posición original por su parte posterior. La retirada y la devolución de la estructura estabilizadora (1) a la calzada se llevan a cabo a través de unas extensiones (20) inclinadas de la plataforma (14) hacia la calzada con el fin de facilitar el izado y descenso de la estructura estabilizadora (1).

Con el fin de poder realizar el bateado del balasto, se procederá como sigue. En un primer momento se procederá a situar la máquina bateadora en el punto a partir del cual se desea batear el balasto. Una vez la máquina situada en este punto, se procederá a desacoplar dos mallas (3) situadas en la zona delantera de la máquina y dos mallas (3) situadas en la zona trasera de la máquina. De este modo, la estructura estabilizadora (1) queda dividida en tres tramos, uno frontal, uno trasero y uno situado debajo de la máquina bateadora. Este último tramo se retirará de debajo del tren, pudiendo guardarse para una aplicación posterior. Encima de la plataforma (14), en la cinta transportadora (16), se situará un tramo adicional de estructura estabilizadora (1), con los extremos libres o desacoplados. A través del primer útil (17) y del segundo útil (18) se procederá a acoplar o unir los extremos libres de la estructura estabilizadora (1) situada encima de la plataforma (14) de la máquina bateadora con el tramo delantero y trasero de la estructura estabilizadora (1) que permanece en la calzada. A partir de este momento la máquina bateadora podrá llevar a cabo el mantenimiento de la calzada tal y como lo realizaría en vías sin una estructura estabilizadora (1).

De manera análoga a como se ha explicado el funcionamiento de la máquina bateadora se puede proceder para realizar una máquina perfiladora.

La figura 4 representa una máquina diseñada para tender y recoger la estructura estabilizadora (1). Como se puede observar en la figura, dicha máquina consta de seis devanadoras (9), una cinta de transporte (10), un útil (12) configurado para acoplar y desacoplar al menos dos mallas (3), unidas dos mallas (3) por un soporte (2), y un bucle de regulación (13).

Las seis devanadoras (9) están motorizadas y en ellas están bobinados tramos de estructura estabilizadora (1), formados por una sucesión de mallas (3) y soportes (2) acoplados, siendo tanto el principio como el final de cada tramo una malla (3).

Por debajo de las devanadoras (9) se dispone una cinta de transporte (10), cuya superficie tiene poca adherencia y coeficiente de rozamiento bajo. Típicamente, la cinta de transporte (10) está realizada en "Teflón". De este modo, los tramos de estructura estabilizadora (1) se deslizan sobre la cinta de transporte (10) sin sufrir rozaduras o quedar retenidas por rozamiento.

La tarea que lleva a cabo el útil (12) es acoplar o desacoplar los sucesivos tramos de la estructura estabilizadora (1) que proceden o se dirigen a una devanadora (9).

En el caso de tendido de la estructura estabilizadora (1) en la calzada, la operación comenzará desenrollando una devanadora (9), de tal modo que el tramo de estructura estabilizadora (1) contenido en la misma quede tendido o dispuesto en la calzada. Esta acción proseguirá hasta que la devanadora (9) haya desarrollado todo el tramo de estructura estabilizadora (1). En este momento, el útil (12) deberá acoplar el inicio de un segundo tramo de estructura estabilizadora (1) al final del primer tramo de estructura estabilizadora (1) tendido. Todo esto se llevará a cabo empleando un soporte (2), ya que típicamente las devanadoras (9) contendrán tanto en el origen como en el final de los tramos de estructura estabilizadora (1) mallas (3). Esta operación se repetirá hasta que todas las devanadoras hayan sido desenrolladas o bien hasta que toda la calzada haya sido cubierta, en cuyo caso el útil (12) desacoplará la última malla (3) tendida del resto de tramo de estructura estabilizadora (1) bobinado en la devanadora (9). En el caso de tener que recoger la estructura estabilizadora (1) tendida se operará de forma contraria, bobinando en lugar de desenrollando y desacoplando en lugar de acoplando cuando una devanadora (9) haya sido bobinada completamente.

El útil (12), con el fin de facilitar las operaciones de acople o desacople, podrá contener distintos niveles, en los cuales se podrán disponer los extremos libres de cada una de las devanadoras (9). De este modo, el acople se facilita al tener situados claramente y en todo momento los extremos libres de las devanadoras (9).

Como ya se ha mencionado, las devanadoras (9) están motorizadas. Con objeto de sincronizar su velocidad, el bucle de regulación (13) detectará el paso de los tramos de la estructura estabilizadora (1) e indicará a la devanadora (9) la velocidad de giro requerida.

A la vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en la materia podrá entender que la invención ha sido descrita según una realización preferente de la misma, pero que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dicha realización preferente, sin salir del objeto de la invención tal y como ha sido reivindicada.

Claims (17)

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   1. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias que comprende al menos un módulo de estructura estabilizadora (1) que comprende un soporte (2) y una malla (3) que ocupa una zona central de la entrevía,

   caracterizada porque

   el soporte (2) comprende medios para acoplar dos mallas (3) contiguas, dando continuidad a la estructura estabilizadora (1).
2. 2. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según la reivindicación 1, caracterizada porque el soporte (2) comprende dos ranuras (6) configuradas para alojar regruesos (7), dichos regruesos (7) situados en los extremos longitudinales de las mallas (3).
3. 3. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según la reivindicación 2, caracterizada porque las dos ranuras (6) se sitúan en un plano de simetría del soporte (2).
4. 4. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el soporte (2) tiene configuración tubular, con una sección transversal del soporte (2) que comprende dos dimensiones ortogonales, siendo una primera dimensión mayor a una segunda dimensión.
5. 5. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según la reivindicación 4, caracterizada porque las dos dimensiones ortogonales son dos planos de simetría.
6. 6. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizada porque la malla (3) comprende entre los dos regruesos (7) al menos un regruesamiento (7') adicional.
7. 7. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizada porque los soportes (2) contienen un relleno operativamente configurado para incrementar el peso de dichos soportes (2) inmovilizándolos sobre el balasto de la calzada ferroviaria.
8. 8. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según la reivindicación 7, caracterizada porque el relleno comprende una pluralidad de elementos minerales de pequeño tamaño que tienen una densidad igual o superior a 1.500 kg/m^{3}.
9. 9. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según cualquiera de las reivindicaciones 7-8, caracterizada porque los soportes (2) comprenden tapas (5) situadas en unos extremos abiertos de dichos soportes (2), estando configuradas dichas tapas (5) para confinar el relleno en el interior de los soportes (2).
10. 10. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizada porque las mallas (3) comprenden una pluralidad de aberturas.
11. 11. Estructura estabilizadora (1) para lechos de balasto de calzadas ferroviarias según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizada porque las mallas (3) son de un material con una elevada resistencia a impacto, elevada elongación a rotura y alta resistencia a corrosión.
12. 12. Material rodante caracterizado porque comprende al menos un útil (12, 17, 18) configurado para acoplar y desacoplar al menos dos mallas (3), unidas dos mallas (3) por un soporte (2).
13. 13. Material rodante según la reivindicación 12, caracterizada porque comprende dos útiles (17, 18), un primer útil (17) situado en un primer extremo del material rodante y un segundo útil (18) situado en un segundo extremo, opuesto al primer extremo, del material rodante.
14. 14. Material rodante según la reivindicación 13, caracterizada porque comprende una plataforma (14) en la parte superior del material rodante con una cinta transportadora (16), configurada dicha cinta transportadora (16) para transportar una pluralidad de mallas (3) unidas por sus respectivos soportes (2) desde el primer útil (17) al segundo útil (18) o viceversa.
15. 15. Material rodante según la reivindicación 12, caracterizada porque comprende un útil (12) situado en un extremo del material rodante.
16. 16. Material rodante según la reivindicación 15, caracterizada porque comprende al menos una devanadora (9) en la que se disponen bobinadas una pluralidad de mallas (3) unidas por sus respectivos soportes (2), estando el útil (12) configurado para acoplar una malla (3) libre con una primera malla (3) procedente de una devanadora (9).
17. 17. Material rodante según la reivindicación 16, caracterizada porque el útil (12) comprende una pluralidad de niveles, configurado cada nivel para alojar una primera malla (3) de una devanadora (9).