EN 13146 Aplicaciones ferroviarias - Métodos de ensayo para sistemas de raíles y fijación

La norma europea “EN 13146 Aplicaciones ferroviarias - Métodos de ensayo para sistemas de raíles y acoplamientos” consta de las siguientes subsecciones publicadas bajo el mismo título:

• La norma “EN 13146-1 Parte 1: Determinación de la conexión longitudinal del riel” describe un procedimiento de ensayo de laboratorio para determinar lo siguiente:
• La fuerza longitudinal máxima que se puede aplicar a un riel fijado a una traviesa, soporte o elemento de vía mediante un conjunto de acoplamiento de riel, o la rigidez longitudinal de una muestra de riel embebida con un sistema de acoplamiento adhesivo a un desplazamiento longitudinal dado, y para todo tipo de conexiones, antes de que se produzca un desplazamiento inelástico del riel.
• Datos de desplazamiento y esfuerzo cortante necesarios para los cálculos de interacción entre ferrocarril y puente.

Para los sistemas de sujeción de rieles que fijan el riel mecánicamente (a intervalos o de forma continua), el procedimiento de ensayo mide la fuerza de agarre longitudinal del riel. Para los rieles empotrados fijados con adhesivo, el procedimiento de ensayo mide la rigidez longitudinal.

En principio, se aplica una carga longitudinal a una traviesa, soporte o elemento de vía tirando de un carril fijado a él mediante uno o dos dispositivos de fijación o un sistema de fijación empotrado, mientras el soporte permanece fijo. Se registra el movimiento del carril con respecto al soporte y se elimina la carga cuando el carril se desliza o se produce el desplazamiento longitudinal especificado. La fijación longitudinal del carril o rigidez longitudinal se obtiene a partir del gráfico de carga-desplazamiento.

• La norma «EN 13146-2 Parte 2: Determinación de la resistencia a la torsión» describe un procedimiento de ensayo de laboratorio para determinar el momento necesario para girar un carril, fijado a las traviesas mediante un acoplamiento, 1 grado en un plano paralelo a la base del carril. El valor obtenido puede utilizarse en los cálculos de estabilidad del carril. Este ensayo no es aplicable a carriles empotrados. Este procedimiento de ensayo se aplica a un conjunto de acoplamiento completo.

En principio, se aplica una carga transversal al pie de un riel fijado a un único apoyo de traviesa, mientras que la traviesa permanece fija. Se registra el movimiento del riel con respecto a la traviesa y se aumenta la carga hasta que el riel gira al menos 1,5 grados. A continuación, se determina el momento que produce un desplazamiento de 1 grado a partir del gráfico de carga-momento-desplazamiento.

• La norma «EN 13146-3 Parte 3: Determinación de la atenuación de cargas de impacto» describe los procedimientos de ensayo de laboratorio para aplicar impactos a un carril fijado a una traviesa o soporte de hormigón, simulando las cargas de impacto causadas por el tráfico en las vías férreas y midiendo la tensión en la traviesa. Estos procedimientos se utilizan para comparar la atenuación de las cargas de impacto en traviesas o soportes de hormigón mediante diferentes almohadillas de carril. Se incluyen un procedimiento de referencia y un procedimiento alternativo. Este ensayo solo es aplicable a vías con balasto. Estos procedimientos de ensayo son aplicables a un sistema de acoplamiento completo.

En principio, se aplica una carga de impacto dejando caer una masa sobre el extremo de un riel fijado a una traviesa de hormigón. El efecto del impacto se mide como la tensión en la traviesa de hormigón. La amortiguación del impacto de un sistema de acoplamiento se evalúa comparando las tensiones generadas por una almohadilla de riel de referencia de baja amortiguación y una almohadilla de prueba en el sistema de acoplamiento.

Con una almohadilla de referencia en el sistema, la tensión generada por la carga de impacto no debe exceder el 80 % del momento de resistencia de la traviesa al asentamiento del riel. La masa de caída, la altura de caída y la flexibilidad de la tapa de impacto se ajustan para garantizar que no se supere el límite de tensión. El proceso se repite con una almohadilla de prueba sin realizar cambios posteriores en la masa de caída, la altura de caída ni la tapa de impacto. El resultado de la prueba no es altamente sensible a la carga de prueba.

• La norma «EN 13146-4 Parte 4: Efecto de cargas repetidas» describe un procedimiento de ensayo de laboratorio para aplicar ciclos de desplazamiento repetidos que representan los desplazamientos causados ​​por el tráfico en las vías férreas. Este método se utiliza para evaluar el rendimiento a largo plazo de los sistemas de acoplamiento. Este procedimiento se aplica a raíles de superficie y raíles empotrados en traviesas, soportes y superficies de vía. Este procedimiento de ensayo es aplicable a un conjunto de acoplamiento completo.

En principio, un único actuador aplica una fuerza cíclica de amplitud constante en una línea de carga y posición predeterminadas sobre la cabeza del riel. La carga, la posición y la línea de aplicación se determinan en función de la rigidez vertical del acoplamiento, las cargas por eje y las condiciones de curvatura del riel sobre el que se prueba. El rendimiento se determina mediante las variaciones en la fuerza de compresión, la restricción longitudinal del riel, la rigidez vertical y la posición del riel, así como mediante la inspección visual de los componentes durante las pruebas.

• La norma «EN 13146-5 Parte 5: Determinación de la resistencia eléctrica» describe un procedimiento de ensayo de laboratorio para determinar la resistencia eléctrica entre raíles mediante un sistema de acoplamiento fijado a una traviesa, soporte o elemento de vía de acero u hormigón en condiciones de humedad. Este procedimiento también es aplicable a raíles empotrados. El procedimiento de ensayo es aplicable a un conjunto de acoplamiento completo. Es aplicable a corrientes de señalización, pero no a corrientes de tracción. Se incluyen un procedimiento de referencia y un procedimiento alternativo.

En principio, se mide la resistencia eléctrica entre dos segmentos cortos de riel fijados a un soporte mientras se rocía agua sobre todos los elementos de soporte y conexión a un ritmo controlado.

• La norma «EN 13146-6 Parte 6: Efecto de condiciones ambientales severas» describe un procedimiento de ensayo de laboratorio para determinar el efecto de la exposición de un sistema de acoplamiento a condiciones ambientales severas. Este procedimiento se aplica a conjuntos de acoplamiento completos, incluidos los raíles empotrados con elementos de acoplamiento mecánicos. No se aplica a sistemas de raíles empotrados que utilizan componentes adhesivos para fijar el raíl.

En principio, todo el sistema de fijación se somete a una prueba de niebla salina, y se registra el efecto sobre la facilidad de desmontaje y montaje, así como el estado de los componentes individuales.

• La norma “EN 13146-7 Parte 7: Determinación de la fuerza de compresión y la rigidez de elevación” describe un procedimiento de ensayo de laboratorio para determinar la fuerza de compresión aplicada a la base del carril, midiendo la fuerza necesaria para separarla de su soporte directo. En caso necesario, este procedimiento también se utiliza para determinar la rigidez de elevación del sistema de acoplamiento. Este procedimiento se aplica a todo tipo de traviesas, soportes o elementos de vía, tanto para sistemas con placas base como sin ellas. El ensayo no determina la seguridad de los componentes de acoplamiento fijados a la traviesa u otro soporte del sistema de acoplamiento. Este procedimiento de ensayo se aplica a un conjunto de acoplamiento completo. No es aplicable a sistemas de acoplamiento para carriles empotrados ni a otros sistemas de acoplamiento que no actúen sobre la base del carril.

En principio, la fuerza de sujeción de un sistema completo de acoplamiento de raíles se determina midiendo la fuerza necesaria para separar el raíl de la superficie sobre la que está apoyado.

• La norma «EN 13146-8 Parte 8: Ensayos en servicio» describe un procedimiento para el ensayo comparativo de sistemas de conexión sobre raíles. Este procedimiento se aplica a sistemas de conexión que, en todos los demás aspectos, cumplen con las normas EN 13481-2, EN 13481-3, EN 13481-4, EN 13481-5 y EN 13481-7. El ensayo se aplica a conjuntos de conexión completos y se utiliza únicamente para el ensayo comparativo de dichos sistemas de conexión montados simultáneamente y con el tipo de soporte previsto.

En principio, el sistema de acoplamiento que se va a ensayar se monta sobre traviesas, soportes o rieles de vía del mismo material y diseño que el sistema de acoplamiento de referencia, simultáneamente con este último. La disposición en los rieles es tal que los sistemas de acoplamiento de prueba y de referencia se encuentran sobre rieles con geometrías y condiciones de servicio similares.

• La norma “EN 13146-9 Parte 9: Determinación de la rigidez” describe los procedimientos de ensayo de laboratorio para determinar la rigidez estática y dinámica de las almohadillas de los raíles, las almohadillas de las placas base y los conjuntos completos de fijación de raíles.
• La norma “EN 13146-10 Parte 10: Ensayo de carga para resistencia a la tracción” describe un procedimiento de ensayo para verificar que la fuerza necesaria para extraer el anclaje de un acoplamiento de riel de la traviesa u otro elemento de soporte sea mayor que un valor predeterminado (es decir, se trata de un ensayo de carga). Este ensayo es aplicable a los siguientes componentes del sistema de acoplamiento:
• Se vierte en el hormigón durante la fabricación de traviesas u otros elementos de soporte.
• Se aplica a agujeros en el hormigón, ya sean vertidos o perforados.
• Atornillado o fijado de cualquier otra forma a traviesas de madera, plástico o acero, u otros elementos de soporte.

Esta prueba no es aplicable a rieles integrados.

En principio, se aplica una fuerza vertical ascendente al elemento de conexión anclado justo por encima del punto donde se funde, pega o atornilla. La carga se incrementa hasta alcanzar la capacidad portante prevista. No debe haber signos de daño que puedan reducir la resistencia o durabilidad del sistema de conexión. Para aplicaciones generales, los valores de capacidad portante se especifican en las normas EN 13481-2 (para traviesas de hormigón) y EN 13481-5 (para raíles de placa).

En conclusión, las normas EN 13146 se consideran importantes por las siguientes razones:

• Seguridad ferroviaria
• Evaluación estandarizada del desempeño
• Normativa legal y cumplimiento de contratos
• Mayor durabilidad y menores costes durante su ciclo de vida.
• Apoyo a la innovación
• Interoperabilidad en las redes ferroviarias europeas

Durante muchos años, nuestra organización, con su personal competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, proporcionándoles los servicios de ensayo avanzados que requieren y asistiéndoles en el establecimiento, la implementación y la mejora de sus sistemas de gestión. En este contexto, también ofrecemos servicios de ensayo a empresas conforme a la norma EN 13146 «Aplicaciones ferroviarias: métodos de ensayo para sistemas de raíles y acoplamientos».