MANTA BAJO LOSA
PROTECCIÓN CONTRA LAS VIBRACIONES Y EL SONIDO ESTRUCTURAL
 

Protección frente a las vibraciones en las líneas ferroviarias



La protección frente a las vibraciones es un aspecto importante en el sector ferroviario pues, de no tomarse medidas adecuadas, pueden producirse fisuras en los edificios situados junto a las vías o por encima de los túneles. Estas medidas de protección reducen en gran medida la propagación y la amplitud de las vibraciones y las ondas sonoras transmitidas al subsuelo, que en otro caso podrían originar sonido aéreo secundario y, en consecuencia, contaminación acústica. Las vibraciones se producen, por ejemplo, si el tren circula por encima de vías posicionadas incorrectamente. Cada vez que un eje sobrepasa esta zona, la vía origina sacudidas cíclicas contra las traviesas, de manera que se transmiten vibraciones y ondas sonoras a través del balasto o el sistema de vía rígida hasta el suelo, en donde se propagan en todas direcciones.
Otra fuente de vibraciones pueden ser imperfecciones en las ruedas. Uno o varios puntos defectuosos originan en cada giro de la rueda faltas de homogeneidad en la fuerza de contacto entre la rueda y la vía.  Estas sacudidas tienen asimismo un carácter cíclico y causan ondas de vibración en el substrato, del mismo modo que las vías colocadas en posición incorrecta. Es posible prevenir sacudidas de amplitud excesiva aislando el lecho de balasto o la placa de soporte de la vía del subsuelo.


El aislamiento se logra mediante una capa elástica insertada entre el substrato y la estructura de la vía. Las características de esta capa (formada habitualmente por un material elastomérico) deben elegirse de modo que la frecuencia natural de esta capa sea mucho menor que las frecuencias emitidas por los trenes en su paso. Cuanto mayor sea la diferente entre ambas frecuencias, más efectivo es el aislamiento. Es decir, el sistema no elimina las vibraciones por atenuación, sino por aislamiento de la fuente. Las dimensiones de la protección frente a las vibraciones dependen de la masa de la placa portante de la vía y de las cargas sobre los ejes de los trenes que circulan por la línea. Si el dimensionamiento es incorrecto, es posible que se amplifiquen las vibraciones y, en consecuencia, las repercusiones negativas no deseadas en el entorno de la vía (efectos de resonancia). Es posible diseñar medidas de protección de superficie completa, en forma de bandas o en forma puntual, si bien en todos los casos debe garantizarse que no puedan formarse puentes acústicos. Los elementos elásticos en la parte superior absorben las vibraciones. Es preciso evitar que los impactos puedan propagarse a través del elemento elástico, algo que garantizan los productos afianzados en el mercado.




Cómo funcionan las mantas bajo losa



El conjunto formado por la placa portante de la vía, con la vía y las traviesas, el elemento elástico y la masa rígida del substrato se denomina manta bajo losa. Dentro de este sistema, el elemento elástico actúa como un muelle. Con respecto al elemento elástico, las mantas bajo losa pueden estar diseñados como elementos de superficie completa, en forma de bandas o en forma puntual, De aquí resulta un elevado potencial de protección contra las sacudidas, pues permite adaptar con gran precisión la manta bajo losa SMM a la estructura de la vía.


Si se precisan frecuencias naturales críticas de menos de siete hercios como protección contra las vibraciones, puede recurrirse a una manta bajo losa de doble capa, o incluso a apoyos individuales. La masa y la rigidez de la vía (canaleta de balasto o vía en placa) deben armonizarse con la rigidez elástica del elemento elastomérico para lograr un desacoplamiento eficaz de las vibraciones entre la superestructura de la vía y el entorno.




 
 

MANTA BAJO LOSA

 

Breve descripción

Estos tipos de USM, diseñados específicamente con una conformación única, constan de caucho sintético y natural y están disponibles en diferentes ejecuciones y con distintos grados de rigidez para cargas por eje de hasta 250 kN y para cualquier velocidad de circulación del tren. Las esteras con elementos elásticos cónicos se utilizan en sistemas de masa-muelle para reducir de forma eficiente la transmisión de ruido estructural y sacudidas y cumplir las exigencias de protección contra vibraciones .

Los tipos de USM utilizados constan de mezclas de caucho de alta calidad. Se trata de elementos con alta capacidad de carga mecánica y resistentes a la intemperie a largo plazo. Las esteras no absorben prácticamente agua, se distinguen por su elevada resistencia de aislamiento eléctrica y permiten el drenaje en el plano de la estera.

La serie de productos USM es adecuada tanto para líneas con superestructura de balasto como para sistemas de vía en placa. Los productos con mayor rigidez se utilizan también como esteras de transición para adaptar la rigidez entre tramos de vía adyacentes de estructuras diferentes.

Las esteras de la serie USM se comprueban de conformidad con las normas DIN 45673-5 y DIN 45673-7.

Ventajas

  • Reduce las fuerzas dinámicas en las ruedas
  • Reduce los esfuerzos que soportan la vía y el vehículo
  • Disminuye los costes de mantenimiento de la vía
  • Gracias a su resistencia a largo plazo, no es necesario sustituir componentes
  • Vida útil esperada: al menos 60 años
  • Reduce las vibraciones, el ruido estructural y el sonido aéreo secundario
  • Aumenta la calidad de vida de los habitantes en las zonas cercanas
  • Mayor confort de viaje
  • Protección de las estructuras y los edificios adyacentes del efecto de las vibraciones