Interacción vía-estructura en puentes de ferrocarril

Abstract

Cuando se habla de vías de ferrocarril es frecuente ante el espectador profano el imaginarse tramos de piezas metálicas que se sitúan sobre las traviesas, estando apoyadas éstas sobre el balasto. La continuidad de dichos tramos se establece mediante el uso de piezas auxiliares, formando las juntas de carril. Sin embargo, varias décadas después, la distancia entre juntas alcanza distancias ilimitadas en la teoría pero no en la realidad práctica, aunque se consiguen longitudes realmente grandes, mediante el uso de la vía larga soldada. Debido a estas grandes longitudes, los efectos que producen las acciones habituales sobre los carriles se ven incrementadas. Y no es raro que se presenten tramos de vía que transcurren sobre viaductos ferroviarios, donde estos efectos aumentan mucho más. Cuando coinciden carriles largos soldados y puentes de ferrocarril, estamos ante un problema de interacción vía-estructura. Este fenómeno, provoca tensiones en las vías que pueden producir el pandeo o rotura durante el servicio; además se producen movimientos relativos entre las vías y el dintel, lo que puede acarrear la desconsolidación del balasto. El uso de aparatos de dilatación de vía, como su nombre deja intuír, permite introducir una discontinuidad en la vía lo que le permite libertad de deformación y reducción importante de tensiones. Pero esto es a costa de reducir el confort en el tráfico ferroviario y aumentar los costes de mantenimiento, por lo cual, es un elemento a utilizar en los casos en los que sea imprescindible. Como toda discontinuidad, es un punto débil a evitar en la medida de lo posible. Por tanto, es importante poder analizar de forma precisa y con garantías, el estado tensional al que se ve sometido el carril, a fin de disponer de datos que nos permitan decidir y ayudar en el diseño de la estructura. Dentro de la normativa existente, fundamentalmente en la ficha UIC 774-3 [1], en la IAPF07 [2], y también en el Eurocódigo 1 [3], se recogen las metodologías a seguir para plantear el análisis de la interacción de la vía con la estructura. Dentro de las metodologías, se establecen los límites tensionales (vía) y deformacionales que se consideran admisibles para garantizar el comportamiento adecuado en servicio