EN 13230 Aplicaciones ferroviarias - Vía - Traviesas y apoyos de hormigón

La norma europea “EN 13230 Aplicaciones ferroviarias - Vía - Traviesas y soportes de hormigón” consta de las siguientes subsecciones publicadas bajo el mismo título:

• La norma “EN 13230-1 Parte 1: Requisitos generales” describe los criterios técnicos y los procedimientos de inspección que deben cumplir los materiales componentes y las traviesas y soportes de hormigón acabados (por ejemplo, traviesas de hormigón prefabricadas, traviesas de hormigón armado de doble bloque, soportes de celosía y de cruce, y elementos especiales para vías férreas).

La función principal de las traviesas y soportes de hormigón es transmitir las cargas verticales, laterales y longitudinales de los raíles al balasto u otros soportes. Durante su uso, también están expuestos a daños por heladas y humedad, lo que puede provocar reacciones químicas perjudiciales en su interior.

Esta norma define ensayos mecánicos que garantizan la capacidad de las traviesas o pilares para soportar cargas repetidas y ofrecer una durabilidad adecuada. Además, se aplican controles a los procesos de producción y a los ensayos para asegurar que el hormigón no se deteriore durante su uso debido a reacciones químicas o daños por heladas.

Una vía férrea es una estructura compuesta por traviesas o vigas transversales fijadas a los rieles mediante un sistema de acoplamiento y apoyadas sobre balasto u otros soportes. El ancho de vía se caracteriza por el perfil del riel, la pendiente de los rieles y la separación entre las traviesas y vigas de hormigón.

En general, los principales objetivos de la norma EN 13230 son los siguientes:

• Definir los requisitos mínimos de rendimiento que deben cumplir las traviesas de hormigón para garantizar la seguridad, la durabilidad y la fiabilidad en las redes ferroviarias.
• Definir los principios de diseño (incluidos los métodos de diseño, como cargas, combinaciones de cargas y diseño de estados límite).
• Determinar los requisitos de materiales (como la resistencia del hormigón, el refuerzo, el acero de pretensado).
• Determinar los métodos de ensayo para las pruebas de homologación (tales como ensayos de flexión estática y dinámica, ensayos de fatiga, ensayos de apoyo de rieles, resistencia eléctrica).
• Definir los criterios de aceptación tanto para el control de producción en fábrica como para las pruebas de tipo.
• Garantizar la interoperabilidad y la calidad uniforme de las traviesas en los sistemas ferroviarios europeos.
• Esto incluye las traviesas para líneas convencionales (las líneas de alta velocidad se tratan en otras secciones o normas).
• La norma «EN 13230-2 Parte 2: Traviesas monobloque pretensadas» describe criterios técnicos adicionales y procedimientos de control para la fabricación y el ensayo de traviesas monobloque pretensadas. Esta norma define el régimen de ensayos y las reglas para la aceptación de traviesas de hormigón.

Los principales objetivos de esta norma son:

• Proporcionar especificaciones técnicas detalladas para traviesas monobloque pretensadas (el tipo de traviesa de hormigón más común en Europa).
• Definir tolerancias para dimensiones, perpendicularidad, planitud y curvatura.
• Para especificar valores mínimos de rendimiento para:
• Momentos flectores estáticos positivos y negativos (en la base del riel y en el centro)
• Resistencia a la flexión dinámica (factor de amplificación dinámica)
• Resistencia a la fatiga (2-4 millones de ciclos de carga según la categoría)
• Pruebas de fatiga y carga repetida en apoyos de rieles
• Resistencia a la extracción del tornillo y resistencia eléctrica
• Definir las categorías de recorrido (A, B, C, D) según la carga máxima por eje y la velocidad (por ejemplo, Categoría A para líneas de muy alta velocidad, Categoría D para líneas de servicio pesado de menor velocidad).
• Para especificar la compatibilidad del sistema de conexión y los tipos de inserción.
• Definir las pruebas de homologación y las pruebas rutinarias (control de producción en fábrica).
• Es fundamental garantizar que las traviesas cumplan con los requisitos generales de la norma EN 13230-1, pero también se debe prestar atención a los límites detallados y a los procedimientos de ensayo específicos para las traviesas monobloque pretensadas.
• La norma «EN 13230-3 Parte 3: Traviesas de hormigón armado de doble bloque» describe los criterios técnicos y los procedimientos de control para la fabricación y el ensayo de traviesas de hormigón armado de doble bloque. Esta norma define el régimen de ensayo y las reglas de aceptación para dichas traviesas. En esta sección se definen los planos de disposición para los ensayos de secciones de la vía férrea.

Los principales objetivos de esta norma son:

• Se proporcionan especificaciones técnicas detalladas únicamente para traviesas de doble bloque (dos bloques de hormigón separados conectados por una barra de unión o cercha de acero). Estas son comunes en algunos países europeos.
• Definición de tolerancias geométricas, forma del bloque, protección de las barras de acoplamiento y requisitos de montaje.
• Para especificar valores mínimos de rendimiento para:
• Momentos flectores estáticos y dinámicos (apoyo y centro del riel)
• Resistencia a la fatiga (normalmente de 2 a 4 millones de ciclos)
• Pruebas de carga repetidas sobre la vía férrea.
• Resistencia a la tracción y al corte de la biela
• Resistencia electrica
• Definir las categorías de travesaños (A, B, C, D) según la norma EN 13230-2, en función de la carga por eje y la velocidad máxima.
• Para especificar sistemas de conexión compatibles.
• Definir las pruebas de homologación y las pruebas de control de producción en fábrica específicas para el diseño de doble bloque.
• Deben cumplirse íntegramente las normas generales establecidas en la norma EN 13230-1, pero los límites y los métodos de ensayo deben adaptarse a la tecnología de doble bloque.
• La norma “EN 13230-4 Parte 4: Soportes pretensados ​​para cerchas y cruces” describe criterios técnicos adicionales, procedimientos de inspección y límites de tolerancia específicos para la fabricación y el ensayo de soportes pretensados ​​para cerchas y cruces con una longitud máxima de 8,5 m. Los soportes de más de 8,5 m se consideran elementos especiales y entran dentro del ámbito de aplicación de la norma EN 13230-5.

Los principales objetivos de esta norma son:

• Entre ellos se incluyen elementos largos de hormigón pretensado (normalmente de 2,6 m a 9 m de longitud) que sustituyen a los grupos de traviesas estándar situados bajo cerchas, transiciones y juntas de dilatación.
• Esto implica definir los requisitos geométricos y las tolerancias para estos soportes, que son muy largos y a menudo de sección transversal variable.
• Para especificar los requisitos de rendimiento adaptados a cargas complejas y altamente asimétricas en vigas de corte:
• Momentos flectores positivos y negativos en múltiples secciones críticas (no solo en la plataforma y el centro del riel).
• Mayores cargas dinámicas y de fatiga
• Pruebas de carga repetidas en varias vías férreas.
• Resistencia al corte y a la torsión (importante en esfuerzos cortantes)
• Del mismo modo que con otras piezas, se definen las categorías de travesaños/soportes (de nuevo A, B, C, D) en función de la carga por eje y la velocidad.
• Para especificar los requisitos de compatibilidad con múltiples puntos de conexión (normalmente de 6 a 14 puntos de conexión por transportador) y diversos sistemas de enganche de tijera.
• Definir ensayos de tipo y ensayos rutinarios específicos para la longitud y complejidad de las plataformas elevadoras de tijera (por ejemplo, ensayos en varios puntos de carga simultáneamente).
• Debe garantizarse el cumplimiento íntegro de las normas generales de la norma EN 13230-1, pero con límites y procedimientos de ensayo adaptados a los elementos portantes de celosía pretensados ​​de gran longitud.
• La norma “EN 13230-5 Parte 5: Elementos especiales” describe criterios técnicos adicionales y procedimientos de control para la fabricación y el ensayo de elementos especiales.

A efectos de esta norma, un elemento especial se refiere a cualquier elemento individual de hormigón (excluidas las losas y las vigas longitudinales) que soporta raíles en la construcción de vías férreas a los que se aplica esta norma, pero que no está cubierto en otras secciones.

Un elemento específico se define mediante planos detallados, incluyendo tolerancias. Todas las tolerancias relativas a los elementos de hormigón, raíles, sistema de conexión y ancho de vía, según lo especificado en la norma EN 13230-1, son especificadas por el comprador. El comprador especifica los momentos flectores característicos positivos y negativos aplicables en la sección de apoyo del raíl o en cualquier sección pertinente.

Los principales objetivos de esta norma son:

• Proporcionar un marco coherente para que estos productos no estandarizados puedan obtener la marca CE y ofrecerse en el mercado europeo.
• Definir los requisitos de rendimiento (flexión, fatiga, cizallamiento, cargas repetitivas, resistencia eléctrica, etc.) adaptados a la geometría y carga específicas de cada elemento individual.
• Permite diseños específicos para cada proyecto o sistema, cumpliendo al mismo tiempo con las normas europeas.
• Especificar los procedimientos de ensayo de tipo y control de la producción en fábrica, generalmente basados ​​en los métodos de la norma EN 13230-1, pero aplicados a la forma y el uso específicos del componente en particular.
• Para garantizar la plena coherencia con los requisitos generales de la norma EN 13230-1.
• La norma “EN 13230-6 Parte 6: Diseño” proporciona directrices de diseño específicas en las siguientes áreas:
• Derivación de cargas características y cargas de ensayo.
• Cálculo de los momentos flectores característicos y de ensayo.

El objetivo de esta norma es proporcionar orientación para la preparación de todos los datos que el comprador debe entregar al proveedor, de conformidad con las demás secciones. Esta norma se aplica a dimensiones de 1000 mm, 1435 mm, 1668 mm y a todas las longitudes de traviesas y soportes.

Esta norma establece criterios específicos para el diseño de traviesas y soportes de hormigón como componentes ferroviarios. Los métodos de diseño del Eurocódigo no se aplican a estos elementos de hormigón.

En esta norma se describen detalladamente todos los parámetros del riel que deben considerarse para el diseño de traviesas y soportes. Esta información se proporciona para que dichos parámetros puedan utilizarse como datos de entrada en el proceso de cálculo del diseño. Es responsabilidad del comprador calcular o determinar todos los parámetros del riel utilizados en esta norma.

Esta norma proporciona orientación para el proceso de cálculo de diseño. Explica cómo combinar la experiencia y el cálculo para utilizar los parámetros de diseño. Incluye métodos de cálculo obligatorios e informativos que los diseñadores y fabricantes deben emplear para demostrar que sus camas/portabebés cumplen con los requisitos de rendimiento establecidos en otras secciones de esta norma.

También describe los siguientes métodos de cálculo:

• Cargas de diseño (estáticas, dinámicas, fatiga, impacto, temperatura, descarrilamiento)
• Factores de distribución de la carga de balasto o vía
• Factores de amplificación dinámicos que dependen de la velocidad y la calidad del riel.
• Momentos flectores característicos y de diseño (positivos y negativos) en la base y el centro del riel.
• Fuerzas cortantes, torsionales y longitudinales
• Pérdidas por pre-tensión (instantáneas y dependientes del tiempo)
• Verificaciones finales del estado de los límites y del estado de los límites de servicio.
• Control del ancho de las fisuras y verificación de la fatiga en hormigón y acero.

Durante muchos años, nuestra organización, con su personal competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de ensayo avanzados que requieren y asistiéndolos en el establecimiento, la implementación y la mejora de sus sistemas de gestión. En este marco, también ofrecemos servicios de ensayo conforme a la norma EN 13230.