Infraestructuras ferroviarias
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Description

En los últimos treinta años, los servicios interurbanos de viajeros del ferrocarril europeo han adquirido un nuevo protagonismo con la construcción de nuevas infraestructuras y la implementación de servicios de alta velocidad. Gracias a ello, se ha avanzado en el conocimiento de los diversos ámbitos que configuran el ferrocarril como modo de transporte. Paralelamente, se han realizado interesantes aportaciones en publicaciones técnicas, a las que los profesionales del sector y los nuevos ingenieros no siempre pueden dedicar el tiempo que desearían.
Sin embargo, cada día es más imprescindible conocer las nuevas posibilidades que ofrece una ingeniería técnicamente más factible y económicamente más interesante. A título indicativo, en la actualidad han adquirido una gran relevancia temas que hace apenas dos décadas no requerían atención: la resonancia en los puentes, la estanqueidad de los trenes en los túneles de alta velocidad o las vibraciones ocasionadas por el material en la capa de balasto, por citar algunos ejemplos.

Esta publicación es fruto del interés de la comunidad científica por disponer de una obra que refleje el estado actual de conocimientos acerca de las infraestructuras ferroviarias. Sus destinatarios son, por un lado, los profesionales que desarrollan su actividad en el día a día y, por otro, quienes deseen formarse en esta disciplina. No se trata de una mera reproducción de los conocimientos existentes, sino de una publicación estructurada y ordenada conforme a un criterio innovador que, por su originalidad y la aportación que contiene, puede ser de interés para el sector del ferrocarril.
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Table of contents

1. Desarrollo de las redes ferroviarias
1.1 Infraestructuras ferroviarias en el mundo
1.2 Infraestructuras ferroviarias en Europa
1.3 La red ferroviaria europea en relación con la red viaria
1.4 Principales itinerarios de la red ferroviaria europea
1.5 Características de la red ferroviaria española
1.6 Indicadores de la dificultad de explotación de una infraestructura ferroviaria

2. Características fundamentales de una vía de ferrocarril
2.1 Configuración general
2.2 Carril
2.3 Traviesas y sujeciones
2.4 Placas de asiento
2.5 Balasto

3. Características fundamentales del material motor
3.1 Configuración general de una locomotora
3.2 Incidencia en la dinámica vertical de la disposición de los motores
3.3 Repercusión de la dinámica transversal en el diseño constructivo
3.4 Situación actual y tendencias respecto a la concepción de locomotoras

4. Coches de viajeros
4.1 Vehículos convencionales y coches Talgo
4.2 El bogie como elemento de referencia de un vehículo
4.3 Evolución de los principales tipos de bogies
4.4 La nueva generación de bogies para 160/200 km/h
4.5 Coches Talgo
4.6 Vehículos aptos para circular por vías de diferente ancho

5. Ramas autopropulsadas
5.1 Nuevos avances en relación con la reducción del peso no suspendido
5.2 Tracción concentrada y tracción distribuida
5.3 Bogies para ramas de alta velocidad

6. Vagones de mercancías
6.1 Configuración general
6.2 Bogies modernos para vagones
6.3 Condiciones en la circulación de los vagones. Clasificación de líneas UIC
6.4 Elementos de enganche y tracción
6.5 Vagones aptos para circular por vías de diferente ancho

7. Gálibo del material y gálibo de obstáculos
7.1 Contorno de referencia
7.2 Unidad Técnica
7.3 Galibos A, B, C y derivados

8. Estabilidad de marcha de un vehículo y confort de los viajeros
8.1 Índice de Sperling para evaluar la estabilidad de marcha de un vehículo
8.2 Índice de Sperling para evaluar el confort del viajero
8.3 Nueva formulación del índice de Sperling
8.4 El índice de Sperling y su incidencia en el diseño de los vehículos
8.5 El índice de Sperling y su relación con la calidad de vía y la velocidad de circulación
8.6 La respuesta del ser humano a las vibraciones

9. Circulación en curva
9.1 Peralte
9.2 Aceleración centrífuga sin compensar. Insuficiencia de peralte y coeficiente de souplesse
9.3 Vehículos de caja inclinable
9.4 Repercusión práctica de utilizar vehículos de caja inclinable
9.5 Determinación del peralte práctico en curva. Insuficiencia y exceso de peralte
9.6 Acuerdos verticales
9.7 Curvas de transición
9.8 Longitud de las curvas de transición
9.9 Parámetros de diseño de líneas de alta velocidad

10. Factores sobre los que actuar para incrementar la velocidad de circulación en curva
10.1 Marco general
10.2 Reducción de la aceleración debida a los defectos geométricos de la vía
10.3 Modificación del peralte existente en la vía
10.4 Utilización de una suspensión transversal activa
10.5 Empleo de vehículos de caja inclinable
10.6 Modificación del radio en planta de las curvas
10.7 Construcción de una nueva línea
10.8 La inexistente dualidad entre vehículos de caja inclinable y líneas de alta velocidad

11. La calidad geométrica de una vía
11.1 Parámetros que caracterizan la calidad geométrica de una vía
11.2 Medida de los parámetros de calidad geométrica
11.3 Vehículos de auscultación geométrica sin palpadores con contacto
11.4 Cuantificación numérica de la calidad geométrica
11.5 Problemas específicos en el registro y tratamiento de los parámetros geométricos
11.6 Espectro de densidad de potencia de los defectos de la geometría de una vía

12. Solicitaciones verticales ejercidas por los vehículos sobre la vía
12.1 Introducción
12.2 Efectos dinámicos: Aproximaciones experimentales
12.3 La fórmula de Prud’homme
12.4 Consecuencias prácticas de la fórmula de Prud’homme
12.5 Síntesis de las acciones verticales ejercidas por los vehículos ferroviarios
12.6 Nueva fórmula de Eisenmann
12.7 Solicitaciones específicas para defectos singulares en la vía o en el vehículo
12.8 Sobrecargas por circular en curva

13. Análisis mecánico del comportamiento de una vía frente a esfuerzos verticales
13.1 Solicitaciones en la vía por flexión del carril. Método de Zimmermann
13.2 Aplicación práctica del método de Zimmermann
13.3 Órdenes de magnitud del estado tensional y deformacional en una vía
13.4 Influencia de la modificación de las condiciones estructurales de la vía en su respuesta a los esfuerzos verticales
13.5 Onda de levante de la vía
13.6 Tendencias europeas en relación con el área de apoyo de las traviesas
13.7 La heterogeneidad vertical resistente de una vía en sentido longitudinal

14. Dimensionamiento de los componentes de la superestructura e infraestructura ferroviaria
14.1 Carril
14.2 Traviesas
14.3 Sujeciones y placas de asiento
14.4 Sistema balasto-plataforma
14.5 La rigidez vertical de la infraestructura y su relación con la rigidez de las placas de asiento

15. Dinámica transversal de un vehículo ferroviario. Esfuerzos laterales sobre la vía
15.1 Movimiento de un eje
15.2 Movimiento cinemático de lazo
15.3 Conicidad equivalente
15.4 Movimiento dinámico de un eje
15.5 Movimiento cinemático de un bogie
15.6 Movimiento dinámico de un bogie
15.7 La conicidad y la dinámica transversal de un vehículo
15.8 Principales aspectos del movimiento de un vehículo en curva
15.9 Determinación de los esfuerzos transversales ejercidos sobre una vía en curva

16. Análisis mecánico de la deformabilidad de una vía sometida a esfuerzos transversales
16.1 Vía descargada
16.2 Vía cargada
16.3 Condición de descarrilamiento de un vehículo

17. Análisis mecánico de la deformabilidad de una vía sometida a esfuerzos longitudinales
17.1 Esfuerzo térmico máximo en un carril
17.2 Fuerza axial que produce el pandeo en el plano horizontal
17.3 Estabilidad vertical de la vía

18. Aparatos de vía
18.1 Aspectos básicos de los desvíos
18.2 Aparatos de vía sobre traviesas de hormigón
18.3 Desvíos de alta velocidad
18.4 Travesías
18.5 Distribución y características de los aparatos de vía a lo largo de una línea

19. Puentes de ferrocarril
19.1 Apuntes históricos del ferrocarril español
19.2 Constitución de la vía en un puente
19.3 La rigidez vertical de la vía en los puentes y su influencia en el deterioro de la capa de balasto
19.4 Asiento de la vía en los estribos
19.5 Solicitaciones verticales en puentes de ferrocarril
19.6 Limitaciones a los movimientos del tablero
19.7 Acciones transversales al puente
19.8 Interacción vía-puente por variaciones de temperatura
19.9 Importancia de los puentes en las nuevas líneas de ferrocarril

20. Túneles ferroviarios
20.1 Apuntes históricos
20.2 Localización geográfica
20.3 Sección transversal
20.4 La vía en un túnel
20.5 Problemas en los túneles existentes
20.6 Situación actual y tendencias en la construcción de túneles de ferrocarril
20.7 Principales aspectos de los fenómenos aerodinámicos en túneles de alta velocidad
20.8 Tendencias en relación con los túneles de elevada longitud

21. Deterioro de la vía
21.1 Introducción
21.2 El ciclo del sistema tráfico-vía
21.3 Importancia del balasto en el deterioro de la vía
21.4 Estudios del Comité D-117 del ORE
21.5 Influencia de los componentes de la infraestructura y superestructura ferroviaria
21.6 Influencia del tráfico que soporta una vía
21.7 Influencia del montaje y de las operaciones de mantenimiento de una vía
21.8 El deterioro de la vía en la línea París – Lyon: una experiencia relevante
21.9 Influencia del amolado de los carriles en el deterioro de la calidad geométrica de la vía
21.10 Deterioro de las líneas de alta velocidad con tráfico mixto
21.11 El deterioro de la vía por causa de las vibraciones generadas en la capa de balasto

22. Mantenimiento de vía
22.1 Importancia técnica y económica
22.2 Evolución de la organización del mantenimiento
22.3 Maquinaria para el mantenimiento de vía
22.4 El mantenimiento en la actualidad
22.5 Criterios de intervención en la vía
22.6 La organización del mantenimiento en el ferrocarril español
22.7 Clasificación de líneas y mantenimiento de vía: Ficha UIC 714 – R
22.8 Mantenimiento de líneas de alta velocidad. Auscultación dinámica
22.9 La reducción práctica de los defectos geométricos de una vía

23. Renovación de vía
23.1 Planteamiento general
23.2 El deterioro de los componentes de la vía
23.3 Sistemas de renovación de vía
23.4 Características del nuevo armamento de la vía
23.5 El montaje de la vía en una línea nueva

ANEXO. Especificaciones técnicas de interoperabilidad, para líneas de alta velocidad (infraestructura)

Bibliografía
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