Suelas bajo traviesa
para la superestructura de balasto1 Suelas bajo traviesa
de Getzner

La solución elástica paravías y desvíos sobre balasto
El aumento de las cargas de servicio
y las velocidades en el transporte
ferroviario moderno suponen unnuevo reto técnico y económico paralos gestores de líneas ferroviarias en
todo el mundo.
uelas bajo traviesa ofrecen la
posibilidad de enfrentarse a estos
retos: protegen la superestructura,
mejoran la calidad del asiento de vía yreducen las vibraciones molestas, tantoen la vía como en el desvío.

S

Suelas bajo traviesa ofrecen lassiguientes ventajas:— Reducción de los gastos demantenimiento— Prolongación de la vida útil de la vía— Reducción de las vibraciones
molestas
Con suelas bajo traviesa, las entidades
explotadoras tienen la posibilidad de
reducir de forma considerable losgastos de mantenimiento de vías ydesvíos.

as suelas elásticas de Getznerconstituyen un desarrollo ulterior
de la superestructura ferroviaria
clásica. Los productos se fijan directamente en el lado inferior de la traviesa
y aumentan la elasticidad vertical de lasuperestructura. Gracias a las suelas
bajo traviesa, la carga de los vehículos
ferroviarios se transfiere al terreno demanera uniforme, a través de lascomponentes elásticas. Suelas bajo
traviesa con características elásticas
definidas reducen considerablemente
el desgaste de la vía.

L

Suelas bajo traviesa altamente elásticas, empleadas para el aislamiento devibraciones, constituyen una posible
alternativa económica a la manta bajo
balasto.
Getzner fabrica suelas bajo traviesa
desde el 1990. Hoy en día se empleancon éxito en todo el mundo y para todo
tipo de líneas ferroviarias, desde la redde alta velocidad hasta el transporteurbano.

3

2 Funcionamiento

Distribución de carga
con suelas bajo traviesa

Distribución de carga
sin suelas bajo traviesa

4

Traviesas provistas de suelas elásticas

a vía sobre balasto es el tipo desuperestructura más común. El
balasto, como elemento más débil delsistema, está sometido a un desplazamiento dinámico latente. La carga
continua (compresión del balasto) tienecomo consecuencia el desgaste por
abrasión y la fragmentación. Estos efectos reducen la calidad del asiento devía, se hace necesario el bateo de vía.

L

El empleo bien calculado de suelas
bajo traviesa desacelera este proceso gracias a lo siguiente:

Distribución de las cargas
por eje sobre un mayor
número de traviesas

Aumento de la superficie decontacto entre traviesa ybalastoAtenuación de las fuerzas
dinámicas y vibraciones en
el lecho de balasto

Las propiedades elásticas de lassuelas bajo traviesa aumentan ladeflexión del carril. La carga
impuesta por el tren se distribuye
sobre un mayor número detraviesas y por lo tanto sobre una
superficie mayor. Esta reducciónde la compresión media tienecomo consecuencia la disminución de la carga sobre el balasto.

Las propiedades únicas delmaterial de poliuretano deGetzner proporcionan una unión
ideal entre el balasto y la superficie de la suela bajo traviesa.
Estabilizan la capa superior delbalasto. De este modo se consigue aumentar la superficie decontacto entre traviesa y balastode un 8 % aprox. (sin suelas)hasta un 3 % (con suelas).

Las suelas de Getzner reducen la
carga dinámica directa a la queestá expuesto el balasto. Aminoran el desplazamiento delbalasto así como el asentamiento de la vía.

5

3 Campos deaplicación

Mejora de las propiedadesde la superestructura debalasto a largo plazo
El empleo bien calculado de suelas
Getzner reduce la carga a la que seve expuesto el balasto. Por consiguiente disminuyen el desgaste por
abrasión y la fragmentación delbalasto.
racias a las propiedades plásticas
de la suela se obtiene un contactoóptimo con el balasto. Como consecuencia se reduce el desplazamientode éste. Este método protege deforma bien calculada el lecho deGbalasto y desacelera considerablemente el proceso de asentamiento de lavía. Las experiencias de los últimos
años han mostrado que gracias a esta
forma de proceder los intervalos debateo como mínimo se duplican. En
zonas sometidas a un esfuerzo
intenso, como por ejemplo desvíos,
estructuras o trazados con radios decurva muy pequeños, el efecto
positivo de una suela bajo traviesa se
hace patente de manera especialmente rápida.

En líneas para tráfico pesado hasta 37
toneladas de carga por eje las ventajas de traviesas provistas de suelas
elásticas son particularmente llamativas.

Calidad del asiento de vía

Insuficiente

Alteración de la calidad delasiento de vía en un tramo deensayo austriaco desde el año
2001.

Nivel de intervención
Suficiente

Buena

Muy buena
2001

6

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008
Año

Las mejoras de la calidad delasiento de vía en las seccionesde vía 1 y 2 así como en laestación de tren se obtuvieron mediante bateo de vía.

Sección de vía recta 1 (sin suelas)

Vía en curva, radio 425 m, con suelas bajo traviesa

Sección de vía recta 2 (sin suelas)

Estación de tren (sin suelas bajo traviesa)

Protección contra vibraciones y reducción delsonido aéreo secundario
entre 10 dB(v) y 15 dB(v) (en 63 Hz).
Hasta la fecha no se han constatado
cambios significativos en la emisión
directa de sonido aéreo.

Las suelas bajo traviesa altamente
elásticas constituyen una solución
sencilla y económica para la reducción de vibraciones en líneas ferroviarias comparadas con mantas bajo
balasto. Además, cuentan con todaslas propiedades positivas de un apoyo
elastoplástico.

con efecto amortiguador constituyen
una medida muy eficaz para reducir elsonido aéreo secundario.

El sonido aéreo secundario se produce
debido a la radiación acústica de una
estructura, sometida a vibración, por
ejemplo debido al paso de un tren.

ependiendo de la deflexión delcarril máxima admisible, lastraviesas con suelas elásticas permitenconseguir una pérdida de inserción deD

Esto afecta de especial manera a
estructuras metálicas como puentes deacero o viaductos. Las suelas elásticas

Pérdida de inserción en dB

Efecto de las suelas bajo traviesa
30

20

Se reducen las vibraciones en la
banda de frecuencias decisiva lo
cual tiene como consecuencia ladisminución de las emisiones alentorno.

Disminución

10

0
AumentoFuente: Köstli K.; Schwellenbesohlung zur Reduktion vonKörperschall-Immissionen; pág. 10; Documentación del 10º
Simposio sobre Dinámica de Estructuras y Medición deVibraciones, Ziegler Consultants 2007.

-10
5

6,8

8

10

12,5

16

20

25

Plena vía

31,5 40

50

63

80

100 125 160 200 250
Frecuencia en Hz

Banqueta de la vía alejada del túnel

Banqueta de la vía próxima al túnel

7

Reducción de la formación Ajuste de la elasticidad
de irregularidades
en desvíos con suelas bajo
periódicas en la vía
traviesa
Se trata de irregularidades periódicasen la superficie del carril.
studios realizados a lo largo devarios años dieron por resultado
que las suelas bajo traviesa frenan demanera significativa la formación deeste tipo de daños en la vía. Este hecho
se hace especialmente patente encurvas estrechas muy propensas a esta
forma de deterioro.

E

La rigidez del lecho de balasto varía alo largo de un desvío. Las razones
para ello son las diferentes longitudes
de las traviesas y los elementos
rígidos como el corazón, el contracarril o las patas de liebre.
a variación de la rigidez del lechode balasto origina una cargadinámica al paso de un tren. Esto lleva
a un rápido desgaste de la vía, lo cualaumenta los gastos de mantenimiento
y reduce la comodidad en el desplazamiento. Además, las vibraciones se

Ltransmiten a los edificios próximos a
través del terreno.
Getzner ofrece una combinación
especial de diferentes suelas bajo
traviesa (de diferente rigidez) paradesvíos. Homogenizan la transferencia
de la carga a la superestructura. Se
minimizan las diferencias de deflexión
y como consecuencia se produce una
nivelación del desvío. El resultado es
una distribución uniforme de la cargalo cual resulta en una mayor protección del balasto.

Profundidad media de las irregularidades en mm

Evolución temporal de la formación de irregularidades periódicas en una vía en curva

8

0,20

25 Mio. t*(radio de la curva: 230 m)
20 Mio. t*

0,15

0,10
10 Mio. t*

0,05

sin suelas bajo
traviesa

0 Mio. t*

con suelas bajo
traviesa Sylomer®,módulo de balasto
~0,15
N/mm3
~

15 Mio. t*

5 Mio. t**Carga a la que se sometela vía en toneladas brutas

0,00
2003

2004

2005

2006

2007

2008
TiempoInforme final Hief lau,
Universidad de Innsbruck 2001

También en este caso las suelas
Getzner contribuyen a alargar losintervalos de bateo y de los trabajosde mantenimiento. El aumento de la
comodidad en el desplazamiento y ladisminución del coste de ciclo de vida
convierten a las suelas Getzner en una
solución solicitada por los gestores delíneas ferroviarias.

— Protección del balasto— Reducción de vibraciones molestas— Reducción del coste de ciclo de vida
Con un modelo informático desarrollado con este fin es posible simular ladeflexión del carril durante el paso deun tren y optimizarla mediante elempleo bien calculado de suelas
Getzner.

— Nivelación de la deflexión del carril
durante el paso de un tren
— Aumento de la comodidad en el
desplazamiento

Ajuste de la rigidez de lavía en áreas de transición
as suelas bajo traviesa contribuyen
a reducir los cambios abruptos derigidez y por lo tanto de deflexión delcarril y a evitar el apoyo incompleto delas traviesas. Estos se producen sobre
todo en áreas de transición dondecoinciden tipos de superestructura dediferente rigidez. Las suelas bajo
traviesa permiten un paso más homogéneo del tren y además protegen lascomponentes de la superestructura.

L

Superestructura de balasto

Puente9

4 El uso de suelas bajo
traviesa compensa

Evaluación del coste de ciclo de vida (CCV)
empleando suelas bajo traviesa
Desde hace varios años registramosde forma sistemática el cambio de lacalidad del asiento de vía gracias aluso de suelas bajo traviesa. Los
resultados se emplean para su ulterior
desarrollo.
emos reparado en que el uso desuelas bajo traviesa multiplica losintervalos entre los trabajos de bateo
por 2 o hasta 2,5. Tomando en cuenta
que el ciclo de bateo es un indicador
para la vida útil de la vía se deduce que
un aumento de los intervalos entre lostrabajos de bateo lleva a una prolonga-Hción significativa de la vida útil de lavía en su totalidad.
Si se consideran además los gastos
adicionales que se producen al cortar
el tráfico en la vía debido a la ejecuciónde trabajos de mantenimiento, lassuelas bajo traviesa suponen una
inversión especialmente económica
cuando se trata de tramos sometidos acargas pesadas.

Composición de los gastos anuales normalizados(tramo sometido a un esfuerzo elevado)
120 %
100 %

100

80 %
60 %

71
61
48
Análisis estadístico(tipo de interés 0 %)

40 %
23
20 %

16

10

13

0%
Superestructura convencional con carril 60E1 ytraviesas de hormigón

10Superestructura con
carril 60E1 y traviesas
con suelas elásticas

Coste anual
Amortización
Gastos adicionales
Gastos de mantenimiento

5 Experiencia con
suelas bajo traviesa

Eficacia probada
Desde hace más de 18 años casi todas
las grandes empresas ferroviarias en
Europa emplean con éxito las suelas
bajo traviesa de Getzner.
as suelas bajo traviesa se empleanen la protección contra vibraciones,
proporcionan elasticidad en puentes
largos, mejoran la calidad del asientode vía y reducen los gastos de mantenimiento de las líneas ferroviarias.

L

Las suelas bajo traviesa de Getzner
ofrecen propiedades excelentes a largo
plazo. Esto lo demuestra por un lado
una inspección de las traviesas instala-das en el pasado que en su momento
fueron dotadas de suelas Getzner. Por
otro lado, las mediciones realizadas en
tramos con suelas bajo traviesa
confirman la excelente calidad de lassuelas.
Para asegurar la vida útil de una
traviesa se comprueba la longevidad
de todos los modelos de acuerdo con
BN 918 145-1. Estos ensayos se realizan
o bien de forma externa en un centro
de ensayos certificado (por ejemplo la
Universidad Técnica de Munich) o biende forma interna en el banco depruebas de Getzner.

Banco de pruebas de Getzner

Suelas bajo traviesa de Getzner
SLB 2210G después de 190 millones
de toneladas de carga. Las huellas
plásticas en el material impiden el
desplazamiento de la capa superiordel lecho de balasto. No se aprecian
desgarros ni perforaciones en lasuela.

11

6 Gama de modelos – una suela
Getzner idónea para cada aplicación

Las suelas bajo traviesa de Getzner,la amplia gama de modelos
res materiales – disponibles condiferente grado de rigidez – cubren
por completo el espectro de posibles
aplicaciones desde la protección
altamente eficaz contra vibraciones
hasta la mejora de la calidad del asientode vía.

T

Los tres materiales:
SLB – material elastoplástico
SLS – material elástico con componenteamortiguadora
SLN – material altamente elástico sin
componente amortiguadora

Modelos
SLB

Protección contra
vibraciones
Tranvía
100 kN

Modelos
SLS
Metro
120 kN
Modelos
SLN

Carga por eje

12

Ferrocarril de vía normal
250 kN
Tren de mercancías(cargas por eje elevadas)
370 kN

Puente de Öresund

Selección de lasuela Getzner ideal

Lo mejor para cadalínea ferroviaria
La especialidad de Getzner son loselastómeros microcelulares depoliuretano para la superestructura
ferroviaria que ofrecen las propiedades más diversas. Desde hace décadas los componentes de Sylomer® y
Sylodyn® llevan probando su eficacia
bajo condiciones extremas en diferentes industrias.
etzner ofrece la suela óptima para
cualquier campo de aplicación:
desde los modelos elastoplásticos SLB,que se emplean exclusivamente para la
mejora de la calidad del asiento de vía,
hasta las suelas altamente elásticas deSylomer® (modelos SLS) y Sylodyn®
(modelos SLN) para una reducción
eficaz de las vibraciones.

G

Para disminuir el desgaste del balasto
se utilizan suelas bajo traviesa elastoplásticas del tipo SLB. Las propiedades
optimizadas del material en estos
modelos permiten un contacto especialmente estable con el balasto. La
elevada atenuación de este tipo de suelas tiene efectos positivos sobre laacción vibratoria de la traviesa.

Cuando el objetivo principal es obteneruna reducción de las vibraciones, seemplean suelas de los modelos SLS(Sylomer®) o bien de los modelos dealto rendimiento SLN (Sylodyn®).
Mientras que las suelas Sylomer®
ofrecen ciertas propiedades amortiguadoras, la rigidez estática y dinámica
en las soluciones con Sylodyn® son
prácticamente idénticas Por consiguiente, existe la posibilidad de una
solución eficaz a pesar de una deflexión adicional muy reducida delcarril.

Getzner dispone de un modelo óptimo
de suela bajo traviesa para cadaaplicación. La selección de los modelos adecuados se efectúa en función
de la deflexión del carril máxima
admisible bajo una carga por eje
determinada.
os distintos modelos de suela bajo
traviesa dentro de un mismo grupo
de materiales se distinguen en primer
lugar por su elasticidad. La elasticidad
se determina con ayuda de un módulo
de balasto. Resulta de un ensayo sobre
una placa con perfil de balasto (lechode balasto normalizado) de acuerdo
con DIN 45673-1. Getzner pone a
disposición del cliente modelos desuela bajo traviesa para tranvías,
metros, líneas de cercanías, ferrocarriles de vía normal, líneas de alta
velocidad y aplicaciones especiales
como cargas por eje elevadas de hasta
37 toneladas.

L

Suelas elastoplásticas reducen losgastos anuales de mantenimiento yalargan la vida útil de la vía.

13

7 Conexión
seguraEl montaje en la fábricade traviesas

Montaje de traviesas dehormigón con suelas

Las suelas bajo traviesa de Getzner
pueden adaptarse a cualquier forma
de traviesa.

Para el montaje de traviesas con
suelas elásticas puede recurrirse acualquiera de los procedimientos
habituales.

uelas elásticas para traviesas dehormigón se fabrican de manera
estándar con una malla para el montaje(letra de identificación “G” al final de la
denominación del modelo). Esta
singular malla de Getzner se encuentra
integrada en la suela y permite la
fijación de la misma a la superficie
completa de la traviesa. La malla demontaje se introduce en el hormigón
todavía húmedo durante el proceso defabricación de las traviesas. Una
fijación en arrastre de forma y en
superficie completa garantiza una
unión entre suela y traviesa duradera e
independiente del proceso de fabricación y la consistencia del hormigón.

S

Fabricación de traviesas

Tren para el tendido de vía con
suelas bajo traviesa

14

El proceso de fijación no precisa
aditivos ni tratamientos previos
costosos y por lo tanto cumple incluso
con los requisitos muy exigentes de lanorma BN 918 145-1. Previa solicitud delcliente existe la posibilidad de fijar las
suelas también en traviesas de hormigón ya fraguadas. En este caso elsuministro de suelas bajo traviesa seefectúa sin la malla de montaje
integrada. Las suelas se pegan con una
cola adecuada que Getzner puede
incluir en el suministro si el cliente losolicita.

racias al peso relativamente
reducido de las suelas bajo
traviesa no resulta necesario modificar
la cantidad de traviesas por vagón.
Tampoco los trabajos de mantenimiento de vía se ven afectados por ellas.

G

En las zonas de transición entre vía con
suelas y sin suelas puede ser preciso
adaptar la rigidez de manera escalonada. Esto concierne en primer lugar alas suelas muy flexibles (módulo debalasto < 0,15 N/mm3). Para una
semejante adaptación de la rigidez,
Getzner recomienda el empleo desuelas bajo traviesa con mayor rigidez
en un tramo de 20 a 30 metros.

8 Referencias
internacionales

Las obras de Getzner
hablan por si solas
Las soluciones de Getzner se encuentran en todo el mundo – como también
el equipo de Getzner.

Objetivo: Empleo de suelas bajo
traviesa para el aislamiento devibraciones

on sus diez sucursales Getzner
Werkstoffe está presente en loscontinentes de mayor importancia estratégica. A través de numerosos distribuidores nuestra empresa ofrece sus
productos en prácticamente todos losmercados significativos del mundo.

— Metro Ámsterdam Línea Este, Países
Bajos— Túnel Bruchsal, Alemania— Umega Oka Line, Japón— Britomart Station, Nueva Zelanda— Matstetten-Rothrist, Suiza— Timelkam, Feldkirch y Hallwang,
AustriaC

Objetivo: Desvío con apoyo
elástico— ÖBB, Austria— DB, Alemania— SBB, Suiza— CR, República Checa— Pro Rail, Países Bajos— Jernbaneverket, Noruega

Lista de referencias “Suelas bajo traviesa para la superestructura de balasto”(extracto):
Objetivo: Protección del balasto y
mejora de la calidad del asiento devía— ÖBB, Austria— DB, Alemania— SBB, Suiza— SNCF, Francia— Bane Denmark, Dinamarca— KR, Corea— Jernbaneverket, Noruega— CR, República Checa— Infrabel, Bélgica— ADIF, España

15

Getzner Werkstoffe GmbHAm Borsigturm 11
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