Mantas bajo balasto1 El principio
de funcionamiento

Las mantas bajo balasto de losmateriales Sylomer® y Sylodyn® deGetzner limitan las fuerzas estáticas
y dinámicas que la circulación ejerce
sobre el lecho de balasto.
Los campos de aplicación de mayor
importancia son:
— El aislamiento de ruido estructural
provocado por líneas ferroviarias en
zonas densamente pobladas: líneas
de cercanías y ferrocarril de vía
normal con edificios próximos.
— La protección de estructuras yedificios sensibles con requisitos
especiales relativos a la insonorización como auditorios, museos,
hospitales, edificios históricos,
laboratorios o dispositivos sensibles
de ensayo o medición.
— La reducción de la emisión de sonido
aéreo secundario en puentes.
— El aumento de la estabilidad delasiento de vía y la reducción de lacompresión del balasto llevan a una
disminución de los gastos de mantenimiento en tramos sometidos a un
gran esfuerzo.

Las mantas bajo balasto de Getznerpresentan una estructura de varias
capas:— Capa de distribución de carga
La capa superior de las mantas está
formada por un geotextil o vellón con
alta resistencia al estiramiento y a larotura. Esta capa se deforma bajo lacarga que ejerce el balasto. El balasto
entra en contacto con la manta y seestabiliza gracias a la mayor superficie de apoyo. Las cargas transferidas
se distribuyen por toda la superficie
y se transmiten a las capas elásticas
inferiores.
— Capa elástica
La capa elástica está compuesta por
materiales de poliuretano microcelular. Estos materiales son de volumen
comprimible – por consiguiente, noprecisan perfiles ni vacíos para
deformarse. Dependiendo del tipo demanta esta capa elástica está
formada por una o dos capas cuya
densidad se elige de manera paraobtener en conjunto la rigidez
estática y dinámica deseada.

32 Servicios
de ingeniería

Para la instalación de mantas bajo
balasto Getzner ha desarrollado unmodelo de cálculo especial que
permite un pronóstico fiable de la
reducción de vibraciones.

Varias series de ensayo realizadas
por diversas empresas ferroviarias
bajo condiciones de ensayo diferentes
han demostrado que las previsiones deGetzner coinciden con los resultados
de medición real. Los expertos elaboran un pronóstico específico para cadaaplicación y tipo de manta. En Getzner
este servicio hacía el cliente se da por
supuesto.
Nuestra amplia gama de servicios
incluye además la elaboración deplanos de instalación en CAD, modelosde cálculo específicos para la determinación de la deflexión del carril, el
asesoramiento individualizado en laobra o instrucciones de montaje paralas mantas. Nuestro laboratorio deensayos con sus equipos que reflejanlos últimos avances de la tecnología
constituye un apoyo adicional.
En estrecha colaboración con el cliente
y diferentes centros de investigación
y ensayo, Getzner modifica y ponea prueba regularmente su gama deproductos. Los ingenieros, gestoresde proyectos y físicos de Getzner seenfrentan en su trabajo diario a losrequisitos cada vez más exigentes delmercado y sus clientes.

A lo largo de las últimas décadas lasmantas bajo balasto de Sylomer® ySylodyn® han probado en múltiples
ocasiones su calidad en el sector ferroviario.

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Disponemos de mediciones y ensayos realizados por los siguientes
centros de investigación (extracto):— Cátedra y Centro de ensayos para la construcción de rutas de tráfico de laUniversidad Técnica de Munich— TÜV Rheinland, Colonia, Departamento Central de Tecnología Vibracional yProtección contra Vibraciones— Deutsche Bahn, Centro de investigación— Arsenal Research, Viena— Müller BBM GmbH, Planegg cerca de Munich— ISMES Spa, Bergamo, Italia— Instituto para Tráfico por Carretera y Ferrocarril, Universidad Técnica deBerlín— Univ. Prof. Dr. Peter Steinhauser, ingeniero físico, Viena— Ingeniería Ruthishauser para Obras, Tráfico y Medioambiente, Zúrich
— EMPA, Centro Federal de Investigación y Ensayos de Materiales, Dübendorf— Fritsch, Chiari & Partner Ziviltechniker GmbH, Viena
Informes técnicos y de ensayo se pondrán a disposición del cliente previa solicitud.

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3 Información técnica
sobre los productos

Módulo de balasto yrigidez estática

Eficacia y pérdida deinserción

La rigidez adecuada de una manta
depende de su aplicación, la superestructura (profundidad del lecho debalasto, superficie de las traviesas ydistancia entre ellas, tipo de carril) ylas condiciones de explotación (carga
por eje, velocidad máxima).

La eficacia de una manta bajo balasto
se refleja en la disminución del nivel
de ruido estructural.

omo medida para la rigidez seemplea el módulo de balasto en
N/mm3. Este valor determina esencialmente la deflexión del carril durante lacirculación. Si se cumplen las recomendaciones, la deflexión del carril por lo
general es inferior a 3 mm, en el tráfico
de alta velocidad inferior a 1,5 mm.
Para la aplicación concreta Getzner
determina, mediante el cálculo de la
deflexión del carril, la deflexión real deéste.

— La masa no amortiguada del bogie— La rigidez dinámica, amortiguación ymasa de la superestructura debalasto sin manta— La rigidez dinámica y amortiguaciónde la manta (dependiendo de lacarga, frecuencia y amplitud)— La resistencia a las vibraciones(impedancia) de la infraestructura

Esta denominada “pérdida deinserción” se indica como diferencia en tercios de octava (suma deniveles sonoros en la banda de un
tercio de octava) en forma de función
de la frecuencia central del tercio deoctava. La eficacia no constituye una
característica de la manta bajo balasto
por separado sino un parámetro delsistema completo – desde el vehículo
hasta la infraestructura.

Compresión en N/mm2CLos siguientes parámetros son deespecial importancia:

0,200,150,10Cstat=0,03 N/mm30,05

Curva de carga-def lexión de la manta bajo
balasto Sylodyn® DN 335

60,020,00
0123456789101112Deflexión en mm

Modelo de pronóstico

Considerando el sistema completo eincluyendo las diferentes condiciones constructivas, Getzner es capaz decalcular de antemano la eficacia de una
medida gracias a un modelo depronóstico.
Este modelo parte de la base que las
propiedades dinámicas de la manta
bajo balasto en la gama relevante defrecuencias y cargas se describen casi
por completo a través de la “rigidezdinámica” y el “coeficiente de pérdidas”.
Las mantas bajo balasto de Getzner
cumplen con este requisito ya que larigidez dinámica depende de manera
muy limitada de la frecuencia, carga yamplitud. Las mantas son de especial
eficacia en aquella banda de frecuencias en la que se produce la así llamada
resonancia rueda/carril en la superestructura sin mantas. Este valor se sitúa
entre aprox. 50 Hz y 80 Hz, dependiendo de la rigidez del lecho de balasto.

eficacia de mantas bajo balasto deGetzner no son transferibles a otras
mantas bajo balasto (ejemplo: mantas
de elastómero compacto con perfiles ovacíos interiores).

En la mayoría de los casos la eficacia
en la banda de frecuencias por debajo
de 80 Hz aprox. es de especial importancia ya que estas vibraciones de baja
frecuencia suelen ser muy fuertes.
Edificios y estructuras reaccionan deforma sensible a estímulos en dicha
banda de frecuencias, como lo demuestran por ejemplo las vibraciones
propias de techos y paredes.
Debido a la ventaja tecnológica, lasexperiencias y previsiones acerca de la

Módulo de balasto dinámico
en N/mm3

Dependencia de la rigidez dinámica
de cargas y frecuencias (de: MüllerBBM, informe nº 32242/12)

0,06

Carga F' = 0,03 N/mm2
2

F' = 0,06 N/mm

F' = 0,01 N/mm2
F' = 0,10 N/mm2

Manta bajo balasto: Sylodyn® DN 335
Dimensiones de las muestras: 200 x 200 x 35 mm30,040,0204080120160

Frecuencia (Hz) 200
74 Durabilidad
a largo plazo

Durabilidad bajo
condiciones extremas
Incluso después de haber sido expuestas a un uso intenso durante años, lasmantas bajo balasto de Getznersiguen mostrando una eficacia
máxima. Lo demuestra una inspección
para la evaluación de las propiedadesa largo plazo de mantas bajo balasto
Getzner.

Después de más de 16 años en
funcionamiento y una carga diaria
de alrededor de 150.000 toneladas sesacaron muestras de la superestructura que se sometieron a ensayos
exhaustivos. Los resultados de dichos
ensayos pusieron de manifiesto elestado excelente en el que seguía
encontrándose la manta bajo balasto.
A pesar de los más de 16 años de uso la
manta bajo balasto de Getzner resultóconvincente gracias a su rigidez
constante. Al realizar mediciones decontrol en muestras que habían
permanecido durante más de 20 años
en terreno embarrado no se encontraron señales de suciedad en el interiorde las mantas.
Las mantas bajo balasto Getznersiguen manteniendo sus propiedades
excelentes incluso bajo condiciones
extremas. Influencias ambientales
como inundaciones, heladas o contaminación del lecho de balasto, debido aldesgaste por abrasión o arena acarreada por el agua, no causan daño alguno
en las mantas.

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Cita del informe de un centro deensayos externo:“... La manta bajo balasto Sylomer B
851 ha hecho frente de forma excelente a la carga extraordinaria de más de
760 millones de toneladas en unperíodo de más de 16 años.”5 Técnica de montaje& modernización

Forma de suministro
y montaje
Getzner produce mantas bajo balasto
con un ancho estándar de 1,50 m.
Estas mantas se ajustan al ancho
específico de la vía antes de salir defábrica.

Una vez cortadas las mantas seenrollan y embalan. Habiéndose
anotado la posición de instalación en lamanta, ésta se suministra directamentea la obra. A partir de un espesor de lasmantas de 35 o 40 mm puede resultar
conveniente el suministro de lasmantas en dos capas enrolladas porseparado.
Las mantas se distribuyen e instalan ensu destino de acuerdo con su designación. Un ajuste de precisión se realiza,
en caso necesario, mediante la inserción de recortes adicionales o el corte
de las mantas, lo cual puede resultar
necesario en tramos en curva.
El desarrollo continuo de los procedimientos de montaje por parte deGetzner ha permitido que a día de hoysea posible realizar una unión térmica
de la capa superior de las diferentes
mantas y los recortes adicionales.
Inmediatamente después del montaje– es decir, sin necesidad de pegar lasmantas al terreno – éstas son plenamente utilizables.

10Requisitos relativos alsuelo
La circulación de vehículos de obra con
neumáticos sobre las mantas noconstituye problema alguno. En casode que el balasto no se extienda
inmediatamente después del tendido
de las mantas resulta aconsejable fijar
la posición de las mantas en el suelo
mediante encolado parcial (tráfico deobra, inundaciones). Para ello Getzneremplea un pegamento sin disolventes,
como por ejemplo un pegamento depoliuretano de 2 componentes. El
encolado se realiza de manera para
asegurar que agua que haya entrado
por debajo de las mantas fluya o sefiltre hasta el siguiente orificio dedrenaje.

Las mantas bajo balasto de Getzner
apoyan en el suelo con su superficie
completa. Gracias a su flexibilidad yelasticidad, se adaptan en granmedida al terreno.

Puesto que la manta se adapta deforma óptima a la superficie en laque se apoya, es posible que huecos osalientes afiladas dañen la superficie
de la manta. Losas de hormigón senivelan o alisan previamente. Las
mantas bajo balasto de Getzner pueden
colocarse sin necesidad de medidas
especiales sobre un fondo de grava
compactada (explanada), sobre una
capa de soporte de cemento o una
capa de betún.
Cuando se trata de la mejora de las
características en líneas existentes es
habitual que las mantas se coloquen

Modernización de líneas
ferroviarias existentes
sobre balasto antiguo. En este caso hadado buenos resultados dotar las
mantas de una capa de distribución decarga en ambos lados.
Si las mantas están expuestas demanera continua e intensa a los efectosdel agua existe la posibilidad deintroducir mantas de drenaje en forma
de bandas por debajo de las mantas
bajo balasto. Con el fin de evitar
puentes acústicos en el área de lascorrientes de agua se colocan mantas
bajo balasto perforadas encima de lasrejas o rejillas. No obstante, también
pueden contar con un apoyo elástico
propio.

como, el pegamento necesario para elencolado. En caso de que la superficie
de colocación esté recubierta deplástico (por ejemplo resina epoxi enpuentes de acero) no es preciso
adoptar medidas especiales.
Los materiales Sylomer® y Sylodyn® nocontienen plastificantes ni aceites. Si seva a realizar un encolado de lasmantas, el suelo debe estar seco ylimpio para asegurar la calidad de la
colocación.

PerfilEspiga00mL

as mantas bajo balasto de Sylomer®
y Sylodyn® han probado su eficacia
en particular en áreas con requisitos
muy exigentes con respecto a laprotección contra vibraciones así comoen tramos con condiciones constructivas extremas.
El método de modernización deGetzner, probado en múltiples ocasiones, permite un rápido progreso de laobra. Puesto que no es necesario
retirar el emparrillado de vía completo,los cortes de tráfico son de una
duración muy limitada. Como no es
posible ajustar las mantas de forma
previa al ancho de la vía, deben
recortarse in situ para obtener lasdimensiones exactas. Los cortes sepueden efectuar con un simple cúter.

El programa de suministro para mantas
bajo balasto de Getzner incluye
naturalmente unas instrucciones demontaje detalladas y por escrito, asím

Gracias a su peso reducido y lasencillez del procedimiento decolocación, las mantas bajo balasto deGetzner se emplean en numerosas
obras de modernización.

Manta lateral

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Manta bajo balasto
EspigaDrenaje, por ejemplo
con un geotextil

Orificios de drenaje
realizados in situ

Principio de drenaje:manta bajo balasto
Sylomer ® y Sylodyn®

Cuando el desgaste de la superestructura después de largos años en servicio
sin mantas bajo balasto no es excesivo,naturalmente existe la posibilidad dereutilizar la totalidad de las componentes. Por lo tanto, no es preciso sustituir
los carriles, traviesas, sistemas desujeción y el balasto, como es el caso
en otras medidas de mejora de las
características relativas al nivel devibraciones. Getzner convence por su
rentabilidad.

11Getzner Werkstoffe GmbHAm Borsigturm 11
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