NAV 7-1-0.7 Diseño y montaje de vía sin balasto para obra nueva. Sistemas de vía sin balasto y ejecución de pavimentos de hormigón

De acuerdo con la estructura general de un sistema de vía sin balasto establecida en el marco normativo de referencia, UNE-EN 16432-2, el apartado 3.1 describe de manera detallada cada una de las tipologías identificadas en el campo de aplicación de la norma.

Un sistema de vía sin balasto queda formado por los siguientes elementos: carril, sistema de sujeción, elemento prefabricado, capa intermedia, pavimento, otra capa intermedia e infraestructura. Estos elementos corresponden a cada uno de los subsistemas de los que puede constar el sistema, alguno de los cuales puede estar integrado a su vez por uno o varios componentes.

En función de cada diseño individual, la secuencia o presencia de cada uno de estos elementos puede variar. En todas las tipologías, la presencia de capas intermedias está supeditada al sistema de vía sin balasto del que se trate y a sus condiciones particulares de diseño.

El apartado 3.2 describe los sistemas de soporte continuo mediante carril embebido, tipología 1. Este sistema está constituido bien por una losa de hormigón prefabricado dispuesta sobre un pavimento, o bien simplemente por un pavimento, simple o multicapa, de fabricación in situ. Ambos sistemas se sustentan sobre la infraestructura.

En la losa del elemento prefabricado, o en el pavimento fabricado in situ, se disponen unas acanaladuras en las que se posiciona el carril, que queda sujeto al elemento prefabricado o pavimento a través de un material elastomérico que lo envuelve y en el que queda totalmente embebido, dejando libre al menos la rodadura.

El material elastomérico que envuelve el carril, dependiendo de la tipología concreta, puede ser un material de vertido en estado líquido que posteriormente queda solidificado, o un material sólido que encapsula el carril previamente a su instalación. En cualquiera de los dos casos, el carril queda solidario a la losa de hormigón que lo contiene.

El medio elastomérico aporta elasticidad al conjunto, por sí solo o junto con elementos elásticos adicionales, como bandas resilientes. Dentro de la tipología de carril embebido se distinguen dos variantes: el sistema de carril embebido prefabricado, dispuesto sobre el pavimento, y el sistema de carril embebido en el pavimento, ejecutado in situ.

El apartado 3.3 describe los sistemas de soporte discreto con apoyo sobre elemento prefabricado. La tipología 2 consta de un pavimento, simple o multicapa, sobre el que se dispone un elemento prefabricado que soporta el carril a través de un sistema de sujeción. El conjunto formado por el elemento prefabricado, las sujeciones y el carril se dispone simplemente apoyado sobre el pavimento, el cual a su vez descansa sobre la infraestructura.

Al estar este conjunto simplemente apoyado sobre el pavimento, esta tipología cuenta con algún tipo de elemento de retención de esfuerzos horizontales que une el elemento prefabricado con el pavimento, de manera que ambos trabajen de forma solidaria, permitiendo la estabilidad estructural y geométrica en el tiempo.

La tipología 3 consta de un pavimento, simple o multicapa, en el que se integra el elemento prefabricado que soporta el carril a través de un sistema de sujeción, conformando así el emparrillado de la vía. El conjunto queda solidarizado con el pavimento, pero la unión no es monolítica, ya que ambos componentes quedan independizados al disponer de un recubrimiento, o capa intermedia, generalmente elastomérico, que desacopla en su totalidad el elemento prefabricado del pavimento en el que queda integrado.

La presencia de esta capa intermedia es un elemento común para todos los sistemas pertenecientes a esta tipología.

Al igual que la tipología anterior, la tipología 4 consta de un pavimento, simple o multicapa, en el que se integra el elemento prefabricado que soporta el carril a través de un sistema de sujeción, conformando también el emparrillado de la vía. La diferencia radica en que, en este caso, la unión de ambos componentes, elemento prefabricado y pavimento, es estructuralmente monolítica, sin la capa intermedia de desacoplamiento propia de la tipología 3.

La tipología 5 corresponde a los sistemas de sujeción de apoyo directo sobre el pavimento. Consta de un pavimento, simple o multicapa, en el que se integran directamente una serie de placas de apoyo que soportan el carril a través de un sistema de sujeción, conformando así el emparrillado de la vía.

Dichas placas quedan solidarizadas con el pavimento a través de insertos, generalmente metálicos, quedando monolíticamente integradas en él.

La ejecución del pavimento puede constar del extendido de una o de varias capas, en sistema multicapa, que configuran en su conjunto el sistema completo de vía sin balasto. Previo a su ejecución es necesaria la realización de una serie de trabajos previos y comprobaciones geométricas, con el objeto de que el carril quede finalmente en su posición correcta, minimizando o incluso eliminando, para algunos sistemas, cualquier corrección post-constructiva que pudiera ser necesaria.

Como trabajo previo, se comprueba de forma visual que el estado de la superficie sobre la que se va a ejecutar el pavimento está limpia y sin restos de residuos, afloramientos de agua o barro, entre otros, con el fin de asegurar la calidad del resultado y, si se precisa, la adherencia entre el pavimento en ejecución y la capa inmediatamente inferior. Asimismo, es necesaria la realización del replanteo topográfico de la vía, en planta y en alzado.

Para la metodología top-down es preciso, antes de ubicar el carril en su posición final, ejecutar la canaleta en el pavimento, salvo que este se ejecute con pavimentadora. El procedimiento consiste en comprobar la nivelación y alineación de las canaletas en una primera fase topográfica, posicionar el carril dentro de la canaleta, realizar una segunda fase topográfica y, finalmente, verter el elastómero.

El patín se coloca centrado en el fondo de la canaleta; para evitar derivaciones de corriente, la distancia entre el patín y la canaleta debe ser de al menos 10 mm, siendo recomendable 15 mm. La separación entre los ejes de la canaleta es de 1.523 mm para vías de ancho 1.435 mm y de 1.756 mm para vías de ancho 1.668 mm, utilizando carril 60E1. Tanto en vía recta como en curva, el carril puede sobresalir de la canaleta un máximo de 50 mm en la parte externa y 80 mm en la interna; en curvas con defecto de peralte entre 40 y 80 mm es obligatorio integrar el carril más profundamente en la losa y rellenar el lado exterior de la canaleta hasta al menos 10 mm bajo la cota cabeza carril. En vía con peralte, la diferencia de altura entre carriles se obtiene mediante los fondos de las canaletas, dispuestos en un mismo plano inclinado y paralelo al plano de rodadura.

Las medidas interiores de las canaletas las fija el suministrador del sistema. Las tolerancias del post-hormigonado, controladas con medios topográficos cada 2 m, son: cota del fondo de la canaleta +2/-4 mm, ancho de la canaleta 0/+1 mm y alineación de la canaleta al eje de la vía ±4 mm. Si los parámetros quedan fuera de tolerancia, la canaleta debe demolerse y reconstruirse de nuevo. Para los sistemas de soporte discreto, el espesor entre la capa inferior del pavimento y la canaleta también lo fija el suministrador del sistema.

Tras el hormigonado se podrá retirar el carril auxiliar, si procede, para posteriormente tender el carril final que conformará la Barra Larga Soldada, operación que puede realizarse con pórticos, fijando los carriles mediante los conjuntos de sujeción.

En esta operación debe tenerse en cuenta que, en las sujeciones elásticas, ya sean directas o indirectas, se debe comprobar la posición de uso de las sujeciones, definida por el suministrador del conjunto de sujeción a través del suministrador del sistema de vía sin balasto, que asegura el correcto apriete del carril, tal como se especifica en la ET 03.360.566.8 Clips. En los sistemas de sujeción indirecta debe definirse además la posición adecuada del anclaje al elemento soporte. Posteriormente se realizan las operaciones de soldeo, homogeneización y neutralización de tensiones.

Antes de proceder al vertido de hormigón debe asegurarse la limpieza de la capa inferior sobre la que se ejecutará el pavimento, que debe estar totalmente libre de residuos, y el humedecido de dicha capa, base o infraestructura, para evitar que absorba la humedad propia del hormigón; el riego de agua debe ser el justo para no encharcar la zona a hormigonar. En sistemas de vía sin balasto constituidos por elementos prefabricados integrados monolíticamente, también deben humedecerse los elementos de hormigón, igualmente sin encharcar.

Deben protegerse los carriles y sus soportes, elementos de sujeción o elementos de soporte prefabricados, del vertido de hormigón para que no se ensucien, y comprobarse que el drenaje de la vía, el cruce de cables y los huecos para arquetas están previstos para el tipo de sistema a instalar. Si existe armado, debe haberse comprobado su reparto, diámetro, recubrimientos, longitudes de anclaje y solape, y conexiones a tierra.

Debe comprobarse que la puesta a tierra está colocada cada 50 m como máximo, mediante cable de cobre desnudo de 50 mm². La longitud de las puestas a tierra será la necesaria para que en el futuro pueda conectarse con la red de tierra colocada por el subsistema de energía y electrificación.

Antes del vertido del hormigón o del material elastomérico, en sistemas de carril embebido de elastómero vertido, se comprueba una serie de parámetros geométricos. En sistemas de apoyo discreto con útiles auxiliares de construcción que permiten el paso de carros de control geométrico por la superficie del carril, es decir con traviesas que aseguran su inclinación, las tolerancias son: ancho de vía ±2 mm, nivelación absoluta ±5 mm, alineación absoluta ±5 mm, flecha de alineación y nivelación ±2 mm y peralte ±2 mm.

Las variaciones admitidas se controlan cada 1,95 m cuando las traviesas están a 0,65 m, o cada 1,80 m cuando están a 0,60 m, siendo en ambos casos de 1 mm, y cada 5,85 m o 5,40 m respectivamente, siendo de 2 mm. La flecha de alineación y nivelación se calcula para una cuerda de 23,40 m cada 5,85 m, o de 21,60 m cada 5,40 m, según la separación de traviesas.

En sistemas de apoyo continuo, de carril embebido, o de apoyo discreto con útiles auxiliares que no permiten el paso de carros de control geométrico, es decir sin traviesas que aseguren la inclinación del carril, las tolerancias son: ancho de vía ±2 mm, nivelación longitudinal absoluta ±5 mm, alineación absoluta ±5 mm, flecha de alineación y nivelación longitudinal ±2 mm y peralte, o nivelación transversal, ±2 mm, con variaciones controladas cada 2 m de 1 mm para ancho de vía, nivelación, alineación y peralte, y de 2 mm en 5 m para la flecha. Además, en este caso se comprueba la inclinación del carril, con una pendiente de referencia del 5% y tolerancia de ±0,88%, equivalente a 2,86° con tolerancia de ±0,5° sexagesimal, conforme a la norma NAV 7-3-2.5 Calificación de la vía. Inclinación del carril.

Si el sistema de puesta en obra utilizado para el carril embebido permite el paso de los carros de control geométrico, se aplican las tolerancias propias de los sistemas con carro, pero debe realizarse además la medición de la inclinación del carril. En los sistemas de vía en placa cuyos soportes no aseguren dicha inclinación, sin necesidad de medios auxiliares como traviesas, esta debe comprobarse con sistemas adecuados y de uso contrastado, según la norma NAV 7-3-2.5, o utilizando un goniómetro para medir el ángulo con la horizontal.

La comprobación geométrica final se realiza una vez finalizado el montaje de vía, tal como se describe en el Manual de Uso de cada suministrador, a través del procedimiento específico de montaje correspondiente a la tipología de vía sin balasto de que se trate. Por ejemplo, en los sistemas integrados monolíticamente la comprobación final se realiza cuando el pavimento ha sido hormigonado, y en los sistemas de carril embebido cuando se ha realizado el vertido del elastómero sobre el carril.

Una vez eliminados todos los medios auxiliares de montaje, y con el carril liberado para poder transitar con los carros de control geométrico, se realiza la comprobación final del estado geométrico de la vía, con las mismas tolerancias topográficas que en las comprobaciones previas con carro de control: ancho de vía ±2 mm, nivelación absoluta ±5 mm, alineación absoluta ±5 mm, flecha de alineación y nivelación ±2 mm y peralte ±2 mm, con idénticas variaciones admitidas cada 1,95 o 1,80 m y cada 5,85 o 5,40 m según la separación de traviesas.

• El sistema de vía sin balasto se estructura, según UNE-EN 16432-2, en carril, sistema de sujeción, elemento prefabricado, pavimento, capas intermedias e infraestructura (apartado 3.1).
• El carril embebido, tipología 1, queda envuelto en material elastomérico, vertido en líquido o sólido encapsulante, sobre losa prefabricada o pavimento in situ (apartado 3.2).
• Tipología 2: elemento prefabricado simplemente apoyado sobre el pavimento, con elemento de retención de esfuerzos horizontales (apartado 3.3).
• Tipología 3: elemento prefabricado integrado en el pavimento pero desacoplado por una capa intermedia, generalmente elastomérica (apartado 3.3).
• Tipología 4: elemento prefabricado integrado monolíticamente en el pavimento, sin capa intermedia de desacoplamiento (apartado 3.3).
• Tipología 5: placas de apoyo integradas directamente en el pavimento mediante insertos, generalmente metálicos (apartado 3.3).
• Distancia mínima patín-canaleta: 10 mm, siendo recomendable 15 mm (apartado 7.3.6).
• Separación entre ejes de canaleta: 1.523 mm para ancho 1.435 mm y 1.756 mm para ancho 1.668 mm, con carril 60E1 (apartado 7.3.6).
• Saliente máximo del carril respecto a la canaleta: 50 mm en el lado externo y 80 mm en el interno (apartado 7.3.6).
• Tolerancias post-hormigonado de la canaleta: cota de fondo +2/-4 mm, ancho 0/+1 mm, alineación ±4 mm (apartado 7.3.6).
• La puesta a tierra se coloca cada 50 m como máximo, con cable de cobre desnudo de 50 mm² (apartado 7.3.7.1).
• La posición de uso de las sujeciones elásticas se comprueba según la ET 03.360.566.8 Clips (apartado 7.3.7).
• Tolerancias geométricas con carro de control: ancho de vía, nivelación y alineación ±5 mm, flecha y peralte ±2 mm (apartado 7.3.7.2).
• Inclinación de referencia del carril: pendiente 5% con tolerancia ±0,88%, equivalente a 2,86° con tolerancia ±0,5° sexagesimal, según NAV 7-3-2.5 (apartado 7.3.7.2).
• Las comprobaciones geométricas finales exigen los medios auxiliares retirados y el carril liberado, con las mismas tolerancias que las previas con carro de control (apartado 7.3.7.3).