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02 de mayo de 2016 | por: Equipo Comunicación | 0 comentarios

Elementos de sustentación para la catenaria C-350

En este artículo analizamos los principales elementos de sustentación para la catenaria C-350, que se dividen en tres grupos, cimentaciones, postes y pórticos rígidos.

Cimentaciones

Los macizos de cimentación para los postes de catenaria serán de hormigón armado de tipo cilíndrico.

El hormigón a emplear será tipo Hormigón para armar HA-25/B/20/IIa (norma EHE) con los aditivos necesarios por condiciones especiales o agresividad del terreno tales como terrenos sulfurosos etc.

Las armaduras serán de acero corrugado para armar, tipo B500S (norma EHE).

Elementos de sustentación de la catenaria C-350

De la armadura de los macizos sobresaldrán cuatro barras que servirán como pernos de fijación para los postes, no siendo la longitud de estas un tal que suponga un peligro para las personas. Las barras serán del tipo GEWI para permitir la fijación del poste mediante tuercas. Los pernos que sobresalen del macizo deberán ser galvanizados en toda su longitud, de modo que el galvanizado llegue a unos 15 cm como mínimo por debajo del terreno. Los extremos atornillados de los cáncamos y una vez fijados y nivelados los postes, deberán protegerse eficazmente mediante terminales termoplásticos.

El diseño de la cimentación debe ser tal que la posición final del poste quede de modo que su parte inferior (placa o perfil de fijación) quede a 15 cm de la capa de subbalasto, permitiendo un máximo de 20 cm solo en situaciones que se justifiquen debidamente.

En el caso de cimentación de anclaje, los pernos se sustituirán por herrajes de anclaje adecuados a los tirantes de anclaje.

El tipo de cimentación dependerá del tipo de poste a emplear y de las características y capacidad de carga del terreno, donde se realice la cimentación.

La cara superior de los macizos se replanteará a una altura del plano de rodadura medio de la vía de unos 0,70 m.

Cimentaciones para catenaria C-350

La ejecución de la excavación se realizará mediante máquina rotoperforadora, ya sea cazo o hélice, retirada de los materiales procedentes de la excavación escombros, colocación de armaduras y hormigonado.

La fijación de las armaduras se realizará mediante la plantilla adecuada. La plantilla se dispondrá de modo que la armadura quede a una distancia de al menos 5 cm del terreno.

En los casos en que el terreno presente un alto contenido en piedras (pedraplén) o sea rocoso, se procederá a la instalación de micropilotes como base para la fijación del poste. En estos casos se procederá a la ejecución de un macizo cilíndrico con armadura, pero sin pernos, cuya profundidad permita que tenga contacto con la zona de roca y tras el fraguado se procederá al taladrado del mismo que servirá de guía para los micropilotes.

Los micropilotes se fijan realizando un taladrado de unos 10cm de diámetro, tras lo cual y mediante el empleo de una plantilla se fijan los micropilotes.

La fijación de los postes y anclajes en los viaductos se realizará utilizando las esperas preparadas en los viaductos a tal fin, y en el caso de que éstas no están realizadas, se practicarán taladros pasantes alojando en cada uno de ellos varillas roscadas debidamente protegidas mediante sellado de las mismas colocando herrajes tanto en la parte superior como inferior del tablero. En este caso todos los elementos serán de acero galvanizado.

La fijación de los postes y el forjado del viaducto o estructura se formarán a modo de ‘sándwich’ de modo que la fijación del poste o anclaje quede asegurada. Los huecos sobrantes de los taladros se rellenarán de una pasta sellante adhesiva tipo Sikadur 42 o similar, apta para su uso en intemperie. En caso de que los taladros se ejecuten una vez protegida la superficie del viaducto por tela asfáltica u otro sistema análogo, se procederá al sellado del mismo para evitar filtraciones. El aspecto final será homogéneo con el resto de la estructura.

Cada cimentación irá provista de una puesta a tierra independiente mediante pica. Se incluirá un latiguillo de conexión para su unión eléctrica al poste cuando éste se fije. Para la conexión eléctrica se empleará un cable de cobre de 50 mm2 aislado en PVC 0,6/1 kV para evitar rozaduras. Se fijará a la pica y al poste mediante un terminal adecuado.

Cuando por las características de la plataforma no sea posible el hincado de la pica (bolos o pedraplenes, por ejemplo), o la medida de resistencia de difusión de tierra sea elevada, la puesta a tierra quedará asegurada por un cable colector enterrado entre la cimentación y la vía, bajo una capa de 25 cm mínimo excavada por una zanjadora con cuchara de unos 30 cm. El cable será de cobre desnudo de 50 mm2 e irá conectado a todos los postes de la zona abarcada mediante latiguillos de cable aislado con PVC 0,6/1 kV de 50 m m2.

Los postes se fijan a las cimentaciones dejando un espacio entre la parte superior del macizo y la base del poste de unos 10 – 15 cm, de manera que permita el aplomado del poste. Para ello se hormigona la cimentación hasta enrasar con la capa de subbalasto o una altura de pocos cm sobre ésta. Tras la fijación de los postes y su nivelación final, se procederá a su relleno mediante un mortero de hormigón pobre y al sellado de los pernos mediante pintura bituminosa o envolvente de plástico.

Se podrán realizar ensayos obteniendo probetas del propio macizo, debiendo obtenerse como mínimo la resistencia correspondiente al tipo de hormigón especificado.

Postes

Los postes a utilizar para sustentar las catenarias serán de acero S275JR (UNE EN 10025) galvanizado.

Los postes están compuestos por dos perfiles laminados tipo UPN en paralelo unidos mediante diagonales (postes abiertos) o cerrados con chapa metálica formando un cajón rectangular (postes cerrados). Los postes cerrados se emplean donde éstos puedan estar sometidos a esfuerzos de torsión (como es el caso de semiejes y elevaciones en agujas)

Postes para catenaria C-350

El uso de postes con caras verticales minimiza en efecto de variación de altura de hilo de contacto con el giro de la ménsula.

El acabado de los postes será pintado con el color corporativo de ADIF. El recubrimiento se realizará con un recubrimiento de pintura Esmalte Poliuretano Alifático Brillante (UNE 48274) de color verde RAL-6009. (Color corporativo del ADIF).

Los postes tienen diferentes alturas dependiendo de la aplicación de los mismos. En general, la altura de los postes es de 8,55m, lo que permite un ligero ángulo en el tirante.

Para anclajes de seccionamiento o postes que tengan que incorporar equipos de compensación de la tensión mecánica, y para postes que deban soportar dinteles de pórtico rígido autosoportados (sin tirantes), la altura de los postes será de 9,45m.

En caso de que los postes deban soportar pórticos rígidos que lleven tirantes o semipórticos, la altura será de 12,45m de longitud. También se emplearán pórticos de esta altura en los pórticos para alimentación desde subestaciones y centros de autotransformación.

En puentes y viaductos se emplearán los mismos tipos de poste que en vía general, cambiando únicamente el tipo de cimentación utilizado.

Postes para catenaria C-350

En casos especiales de postes a ubicar en gálibo escaso puede recurrirse a perfiles HEB, que deberán ser calculados expresamente.

Los postes metálicos deben cumplir las siguientes condiciones:

  • Deberán estar calculados para soportar todos los esfuerzos a que están sometidos (catenaria, cable de retorno, feeder, etc.).
  • La base de los postes estará provista de angulares que facilitará su fijación a la cimentación, poniendo especial atención a la distancia entre taladros, así con la distancia de estos a los bordes de forma que cumplan la normativa vigente, y con un coeficiente de seguridad mínimo de 1,75.
  • La configuración se realizará de forma que se realice la soldadura sin que queden oquedades en la base del poste, permitiendo por otra parte la penetración del galvanizado.
  • Los postes saldrán de fábrica o taller con los taladros correspondientes a la fijación de los mismos, a la conexión a la pica de puesta a tierra, a la fijación de ménsulas y herrajes y un taladro adicional en cada montante para fijar el pin, bulón o referencia topográfica.
  • Deberán llevar incorporados letreros de identificación del tipo de poste y en donde figure su numeración, así como casquillos o bulones para su referencia topográfica.
  • Estarán calculados para que su deformación al estar bajo cargas variables no altere la geometría de la catenaria fuera de los límites admisibles.
  • La distancia de colocación normal de poste a eje de vía será de 3,35 m. Esta distancia está prevista para dejar un espacio de 5 cm entre cara de macizo y canaleta cuando el macizo de cimentación es de 80 cm de diámetro como máximo. En el caso de que la sección de plataforma no lo permita, deberá justificarse el gálibo, siendo este superior al de obstáculos.
  • Dado que algunas cimentaciones pueden ser de 1 m de diámetro, la distancia eje de poste – eje de vía podrá reducirse hasta 3,25 m, y en ningún caso ser inferior a 3,15 m.
  • Los postes deberán incorporar elementos que impidan el fácil acceso a las partes altas (en tensión eléctrica).
  • El anclaje a la cimentación se realizará mediante tuercas roscadas en los cáncamos, pernos GEWI o varillas roscadas que sobresalen de la cimentación. Los postes varían según su función y su altura.
  • Para el transporte, se utilizarán unos útiles especiales que eviten su roce entre sí y con otros elementos que puedan dañar la superficie de los mismos.
  • Los postes situados en zonas de vandalismo o paso de viajeros contarán con protección anti escalada.
  • Los postes para acometidas de repetidores, casetas técnicas, calefacción de agujas, etc. se ubicarán en el lado opuesto de la canaleta respecto a la vía. Esto facilita las labores de mantenimiento añadiendo una distancia de seguridad a la normalmente definida por normativa (3m). Estos postes serán de 8,55m de altura, salvo en el caso de los edificios técnicos, en los que se emplearán postes de 9,45m de altura para realizar el cruce de la alimentación sobre las catenarias.
  • Los postes para pórticos de salida de centros de autotransformación o subestaciones serán de 12,45 m de altura, para facilitar los cruces y las alimentaciones a las diferentes catenarias.

Los postes para acometidas con transformador menor que 100 kVA se instalarán en poste X-3AV mientras que si la potencia es igual o superior a este valor se instalarán en poste X-5AV. Para el caso de acometidas a edificios técnicos deberán ser XL-5AV.

Pórticos Rígidos

A fin de aumentar la fiabilidad de la instalación y de minimizar la incidencia de avería de una catenaria en otra colateral, se instalará preferiblemente un poste independiente para la o las catenarias de una vía.

Cuando por razones de gálibo, esto no pueda realizarse, se emplearán pórticos rígidos para varias vías o ménsulas para dos vías (semipórticos).

Los pórticos rígidos serán preferiblemente autoportantes. Las ménsulas se instalarán en dichos pórticos rígidos mediante los soportes adecuados.

Pórticos rígidos para catenaria C-350

Los pórticos a instalar estarán compuestos por vigas rectangulares de celosía formadas por montantes de acero con perfil LPN y diagonales, según se indican en los planos de proyecto. La catenaria C-350 especifica dinteles para pórticos rígidos autosoportados entre 12 m y 28 m; en caso de luces mayores deberá calcularse en cada caso particular. En caso de que los pórticos deban incorporar tirantes debido a su luz, se emplearán pórticos rígidos normalizados por ADIF PR-1. PR-4 (conjuntos EPO, según memorando ADIF).

El material a emplear será perfiles de acero UNE-EN 10025 (acero S275 JR como mínimo), galvanizados, con un acabado en pintura en color corporativo del ADIF (Pintura RAL 6009 Según ISO 12944), igual que los postes.

Pórticos rígidos para catenaria C-350

Las dimensiones de la viga varían en función de las cargas y de la luz del pórtico. En los casos en que la deformación del pórtico lo exija, se montarán tirantes.

Autores:  Manuel Jesús Cabrera y Carlos Alberto Pérez, alumnos del Máster en Infraestructuras Ferroviarias

Máster en Infraestructuras Ferroviarias

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