Download - DESVÍOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
1/19
DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.
EVOLUCIN EN ESPAA
Jos Manuel Galindo EscribanoDir. Operaciones e Ingenieria ADIF
Madrid, 23 de octubre de 2012
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
2/19
INTRODUCCIN
Evolucin del modelo ferroviario
Incremento en la demanda de velocidad, puntualidad, confort
Incremento de los costes de mantenimiento y explotacin
ALTA VELOCIDAD Redefinicin del sistema ferroviario
Equilibrar Rentabilidad / Servicio / Coste
Aumentar prestaciones sin aumentar costes
Necesidad de nuevos diseos deequipamiento de va
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
3/19
SITUACION HASTA AOS 80- Desvos con escasas evoluciones durante dcadas
- Reticencia al cambio por ser elementos de seguridad.
-Condicionantes de diseo y materiales que implican bajas velocidades de paso por
va desvada y mximo a 160 km/h por directa:
- Tipos A y B no soldables
- Traviesa de madera, sujeciones rgidas- Agujas con perfil de carril normal, necesidad de refuerzo, grandes
desgastes
- Transmisiones mecnicas
- Elementos delicados con grandes necesidades de mantenimiento, engrase,
etc
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
4/19
La construccin de la primera lnea de Alta Velocidad europea (Paris-Lyon, 1981) supone la primeranecesidad de innovar sobre los antiguos modelos.
Reticencia al cambio en elementos comprometidos => Fracaso, las exigencias son mucho mayores
Para la lnea Madrid-Sevilla se aprovechan las primeras experiencias europeas. Compra de
tecnologa alemana.
Traviesas de hormign
Sujecin elstica en todo el desvo
Tratamientos trmicos en zonas de
transferencia de rodadura
Empleo de curvas de transicin en rama
desviada.
Optimizacin cinemtica del diseo aguja-
contraaguja
Accionamientos individuales mltiples
LA LNEA MADRID SEVILLA. AOS 90
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
5/19
Concepto de geometraSe introduce el concepto Clotoide/Circular/Clotoide en el
trazado de la rama desviada, mayor confort de paso.
Optimizacin dinmica/geomtrica de la zona de cambio El aumento de la velocidad en desviada obliga a unaumento del radio
A mayor radio, las agujas son ms dbiles. La punta es la
parte que recibe el impacto mayor
Se introduce un sobreancho en la contraaguja que permite
un regruesamiento de la aguja acoplada en la zona de
transferencia de rodadura, reduciendose la presin ejercidapor la rueda (menor desgaste). El sobreancho favorece la
inscripcin del eje, evitando la perturbacin del movimiento
natural de lazo
Acc ionamientos individualesLos accionamientos individuales nos permiten:
La regulacin de esfuerzos de cada motor
La regulacin de las aperturas de agujas en cada punto
El control y correccin de cualquier incidencia de una
manera rpida
Por el contrario, los accionamientos con timonera mltipleson ms difciles de regular y controlar sus esfuerzos,
tienen una mayor susceptibilidad de fallo por la cantidad
de elementos mviles.
Para la situacin de los motores se han tenido en cuenta
las distintas secciones (del cambio/cruzamiento) en
funcin de la resistencia ofrecida por la aguja o punta del
cruzamiento mvil
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
6/19
Se hacen necesarias mejoras encaminadas a:
Reduccin del mantenimiento
Aumento de la fiabilidad
Necesidad de engrase perodico, fallos de fiabilidad en caso contrario
Problemas de vibraciones y prdidas de comprobacin por falta de sujecin vertical
de agujasGrandes necesidades de bateo perodico (sujecin rgida)
Complicacin de las operaciones de bateo por tener que desmontar cerrojos y
timoneras de accionamiento y comprobacin para poder realizarlas
EVOLUCIN HACIA EL DESVO ELSTICO LNEA MADRID-LRIDA. AO 2000
Las experiencia en los desvos de la lnea Madrid-Sevilla aconseja la evolucin de los
desvos para solucionar ploblemas y carencias detectados en la explotacin:
Para la lnea Madrid-Lleida estas mejoras se trasladan a un desvo de concepcin
espaola, que recoje las ltimas evoluciones realizadas en Europa.
Zona de cambio, elasticidad (Alemania)
Zona de cruzamiento (Francia)
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
7/19
APROVECHAMIENTODE EXPERIENCIAS
+
INCORPORACIN DEAVANCESTECNOLGICOS
ELASTICIDAD (mejorar reparto de cargas, reducir
sobrecargas dinmicas, evitar vibraciones)
Calidad de los materiales (empleo de carril endurecido)
Traviesa hueca para alojar cerrojos
Cerrojo con elemento antilevante y sujecin de la aguja
desacoplada (evitar desajustes en elementos de
comprobacin)
Resbaladera recubierta de molibdeno
Resbaladera con rodillos incorporados
Corazn monobloque con punta mvil
ME
JORASINTRO
DUCIDAS
ME
JORASINTRO
DUCIDAS
Fabricacin espaola con patentes alemanas y francesas, importacin de determinados
elementos (placas de asiento elsticas, cerrojos, carril endurecido)
Gran esfuerzo de la industria espaola para integrar distintas tecnologas y disear solucionespropias.
Mejoras en la tecnologa de fabricacin espaola para mejorar capacidad productiva y calidad
EVOLUCIN HACIA EL DESVO ELSTICO LNEA MADRID-LRIDA. AO 2000
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
8/19
EVOLUCIN HACIA EL DESVO ELSTICO LNEA MADRID-LRIDA. AO 2000
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
9/19
Prudhomme
Desviacin tpica de las sobrecargas dinmicas
V Velocidad de circulacin del vehculo en km/h
b: Defectos de la va y del vehculo en onda corta
mNS: masa no suspendida del vehculo en t
k: rigidez vertical de la va en t/mm
)(10045,0)( = kmb
VNSQNS
COMPORTAMIENTO ELSTICO DE LA VA.
Conclusiones para un diseo que reduzca los sobreesfuerzos por cargas dinmicas:
Las sobrecargas debidas a las masas no suspendidas del vehculo representan la mayor parte de lassobrecargas dinmicas; no obstante el grado de actuacin sobre las mismas es muy lmitado (experiencia
tren ICE Munich-Hamburgo).
La velocidad de circulacin (entre 200 y 350 km/h) introduce variaciones leves en las sobrecargas
dinmicas. Parmetro donde no hay lugar a la variacin (V de diseo de la lnea).
La calidad geomtrica de la va (b); as como su rigidez (k) son los parmetros en los que incidir en mayor
medida para evitar las sobrecargas dinmicas
Mejorar la calidad geomtrica de la va; especialmente en lo referente a sus parmetros medidos en
longitudes de onda corta (hasta 3 m).
Mejorar la calidad de rodadura, mediante el amolado del carril y el mantenimiento de los ejes de los
vehculos.
Aumentar la elasticidad de la va.
Evolucin
de
las
sobrecargas
para
distintas
rigideces
y
calidad
de
va
para
V=300
km/h
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 2 5 5 0 7 5 1 00 1 2 5 1 50 1 75 2 00 2 2 5 2 50 2 75 3 00 3 2 5 3 50 3 75 4 0 0 4 25 4 5 0 4 75 5 0 0 5 25
Elasticidad
(kN/mm)
Sobrecargadinmica(t)
Qdin
(b=0,5)
Qdin
(b=0,75)
Qdin
(b=1)
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
10/19
PARPARMETROS GEOMMETROS GEOMTRICOSTRICOS
Velocidad por Va Directa VD
= 350 km/h
Velocidad por Va Desviada Vd = 220 160 - 100 km/h
Distancia entre ejes de va E = 4.700 mm
Ancho de va a = 1.435 mm
Aceleracin sin compensar mxima por va desviada asc = 0,51 m/s2
Variacin de la aceleracin no compensada por va desviada en la
junta de contraaguja (empelln)Y i=1,1 m/s3
Sobreaceleracin mxima por va desviada Y =0,65 m m/s3
Longitud mxima del escape Lmax=400 m
Longitud mnima de las alineaciones de curvatura constante Lmin=0,25 V
EVOLUCIN HACIA EL DESVO ELSTICO LNEA MADRID-LRIDA. AO 2000
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
11/19
Se introducen mejoras encaminadas amejorar la fiabilidad del desvo.
Unificacin del tipo de cerrojo en cambioy cruzamiento. Diseo espaol para
integrar cerrojos en la cuna del desvo.
Sustitucin del modelo de rodillo de
resbaladeras por otro con menor
susceptibilidad a fallo y mayor facilidad
para su regulacin. Rediseo de las
placas resbaladeras.
MEJORAS SOBRE EL MODELO MADRID-LLEIDA. AO 2006
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
12/19
Eliminacin de comprobadores
intermedios a costa de aumentarligeramente el nmero de puntos
de accionamiento. Con ello se
homogenizan componentes y se
reduce el nmero total de puntos a
dotar con elementos desealizacin (aumento de fiabilidad
y reduccin de costes)
MEJORAS SOBRE EL MODELO MADRID-LLEIDA. AO 2006
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
13/19
DESVOS CONVENCIONALES. Mejoras introducidas a partir de los modelos AV
Implantacin de traviesas metlicas huecas en las que sealojan estos elementos, de forma que se permita el bateo sin
necesidad de su desmontaje.
Las resbaladeras equipadas con rodillos que favorecen elmovimiento. De esta forma se evita el engrase y se mejora la
fiabilidad.
El camino de rodadura tiene inclinacin 1/20 similar a la deplena va en toda la longitud del desvo.
Implantacin de accionamientos mltiples en lugar detransmisiones mecnicas.
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
14/19
DESVOS DE TRES HILOS
El desarrollo de la red de Alta velocidad en ancho UIC
hace posible su integracin en determinados corredores
con la red existente; as surge la necesidad de nuevos
aparatos, normalmente de gran complejidad .
Existen numerosos modelos de desvos de tres
hilos dentro de los cuales se ha desarrollado una
generacin de aparatos de altas prestaciones.
En resumen estos aparatos permiten una velocidad
mxima de paso por directa de 220 km/h y de hasta
100 km/h por desviada, equipando traviesa de
hormign y carril 60 E1.
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
15/19
NUEVOS DESVOS DE ALTA VELOCIDAD DE ADIF. AO 2011
Necesidad de reduccin de costes
Escalada de precios de suministradores externosCapacidad tcnica de la industria espaola
Experiencia adquirida a lo largo de 20 aos
DISEO Y FABRICACIN DE DESVO DE ALTA
VELOCIDAD INTEGRAMENTE ESPAOL(Acuerdo entre ADIF y el conjunto de la indust ria
espaola para el desarrollo)
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
16/19
GEOMETRA: Se conservan las geometras anteriores, conclotoides de mesetas en los trazados de las vas desviadas y
optimizacin de la rodadura en la zona del cambio.
PLACAS DE ASIENTO : Se conserva la sujecin elsticaindirecta. Las placas tienen sistema de correccin de ancho de va.
La elasticidad del conjunto es de 40 kN/mm.
CARRIL: Se conservan los perfiles actuales pero pasan afabricarse en factoras espaolas tanto la zona forjada de agujas
como el carril endurecido.
TRAVIESAS: Se conservan las traviesas actuales con la mismafijacin y coordenadas de taladros.
CERROJOS: Se emplea una versin mejorada del tradicionalcerrojo de ua tanto en el cambio como en el cruzamiento de punta
mvil, dotndolo de mejoras en la capacidad de regulacin y
dotndolo de elementos para la sujecin vertical de agujas.
CRUZAMIENTO: Se emplean los modelos de cunas existentescon ligeras modificaciones para la incorporacin de rodillos de
ayuda a la maniobra.
AYUDAS A LA MANIOBRA: Se emplean rodillos de ayuda a lamaniobra tanto en cambio como en cruzamiento.
CARACTERSTICAS TCNICAS
NUEVOS DESVOS DE ALTA VELOCIDAD DE ADIF. AO 2011
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
17/19
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
18/19
NUEVOS DESVOS DE ALTA VELOCIDAD DE ADIF. AO 2011
-
7/25/2019 DESVOS FERROVIARIOS DE ALTA VELOCIDAD.pdf
19/19
G r a c i a s G r a c i a s p o rp o r s us u a t e n c i a t e n c i nn