La voz de la ciencia

"¿Qué eficacia tiene realmente la estabilización dinámica de vía?"

Los datos:

"El aumento de la RL producido mediante el DGS ronda el 30 % en las traviesas sin suela del tipo B 70. En las traviesas del tipo B 07 (con suela) se da, desde el principio, una mayor adherencia entre el balasto y la suela, pero, aun así, el DGS aumenta la RL en torno al 10 %. Mediante la adaptación específica de los parámetros de la máquina a las propiedades de rigidez de cada tipo de traviesa, cabe esperar un potencial de mejora adicional."

"Con los resultados de medición en la mano, se puede confirmar para la traviesa B 70 el enunciado de que el DGS provoca una consolidación equivalente a unas cargas por circulaciones de aprox. 100 000 tm."

S. Feurig, W. Stahl, S. Freudenstein, B. Antony, F. Auer: Vom Feld ins Labor – der Dynamische Gleisstabilisator auf dem Prüfstand. Der Eisenbahningenieur, mayo de 2020


"Con el estabilizador se logra alcanzar alrededor del 70-80% de la resistencia transversal original (con bateo solo: un 45–50 %)."

K. Rießberger, R. Wenty: 40 Jahre „dynamische Gleisstabilisation“. EIK – Eisenbahn-Ingenieur-Kompendium 2015, págs. 55-76, DVV Media Group GmbH | Eurailpress, Hamburgo


"Inmediatamente después de un desguarnecido de balasto o un bateo, la resistencia lateral se reduce entre un 40 y un 50 %. La estabilización dinámica de la vía aumenta la resistencia lateral entre un 30 y un 40 %."

"La estabilización dinámica de vía anticipa el proceso de reordenación de las piedras de balasto y, con ello, los asentamientos por las circulaciones de los trenes, por lo que aumenta el número de puntos de contacto entre las piedras y se reduce la carga sobre sus puntas."

C. Kuttelwascher, M. Zuzic: Oberbauschotter – Kompendium für Österreich. EIK – Eisenbahn-Ingenieur-Kompendium 2013, págs. 100-126, DVV Media Group GmbH | Eurailpress, Hamburgo


El Dr. Ernest T. Selig, profesor titular en la Universidad de Massachusetts, también analizó el efecto de la estabilización dinámica de vía y llegó a la conclusión de que esta era capaz de compensar la mitad de la reducción de la resistencia lateral que se produce después de un bateo. Según Selig, la estabilización dinámica de vía proporciona, además, un aumento de la RL superior que otros tipos de compactación del balasto.

E. T. Selig, J. M. Waters: Track Geotechnology and Substructure Management. Londres: Telford, 1994


En un ensayo a largo plazo realizado por Deutsche Bahn (DB) en Ratisbona, se batearon 22 tramos de vía de 100 m de longitud cada uno, alternativamente con y sin DGS. Las mediciones posteriores realizadas a intervalos regulares mostraron que la tasa de deterioro en los errores de geometría de vía de los tramos estabilizados aumentaba a un ritmo inferior que la de los no estabilizados, que el nivel de error absoluto de los tramos estabilizados era menor que el de los no estabilizados y que la estabilización dinámica de la vía producía una mejora en el ámbito de los errores de onda larga.

Dynamische Gleisstabilisation – Ein Beitrag zur Kostensenkung. Plasser & Theurer, 1998

"¿Acelera la estabilización dinámica de vía el desgaste de la superestructura?"

Los datos:

"Sobre la base de la determinación de las variaciones en la curva granulométrica no se ha podido constatar ningún aumento del desgaste de balasto debido al DGS."

S. Feurig, W. Stahl, S. Freudenstein, B. Antony, F. Auer: Vom Feld ins Labor – der Dynamische Gleisstabilisator auf dem Prüfstand. Der Eisenbahningenieur, mayo de 2020


"La investigación no mostró ningún desgaste perceptible del balasto debido a la aplicación del DGS con respecto a la distribución del tamaño de grano reflejada en las curvas granulométricas, del grano fino y del ultrafino, ni tampoco con respecto al índice de forma del grano y el índice de planicidad."

"Al igual que en las pruebas sobre el terreno, en los ensayos de laboratorio tampoco se constató ningún aumento del desgaste en el balasto, ni signo alguno de desgaste en las capas intermedias o en las traviesas. En parte, las traviesas están expuestas brevemente a unos esfuerzos de torsión mayores que bajo las circulaciones habituales. No obstante, esta solicitación mayor a corto plazo se encuentra claramente por debajo del umbral de deterioro estructural de las traviesas, tal y como se deriva de una prueba definida en las Directivas DBS 918 143 y DIN EN 13230-1:2016:11."

"No se ha detectado ningún potencial de deterioro con respecto a las traviesas, el balasto y las capas intermedias."

S. Feurig, W. Stahl, S. Freudenstein, B. Antony, F. Auer: Der dynamische Gleisstabilisator (DGS) auf dem Prüfstand. ETR – Eisenbahntechnische Rundschau, diciembre de 2020


"En Austria también se han realizado numerosas pruebas y mediciones sobre el efecto de la estabilización dinámica de vía en las sujeciones. Ha quedado demostrado que este método de tratamiento de vía no supone ningún riesgo para las sujeciones de carril."

K. Rießberger, R. Wenty: 40 Jahre „dynamische Gleisstabilisation“. EIK – Eisenbahn-Ingenieur-Kompendium 2015, págs. 55-76, DVV Media Group GmbH | Eurailpress, Hamburgo

"¿La estabilización dinámica de vía provoca daños en obras de fábrica o edificaciones?"

Los datos:

"DB investigó, principalmente, los efectos de la estabilización de vía en las líneas de nueva construcción. Así, se estudió la compactación, su influencia sobre la posición de la vía y la repercusión en las obras de fábrica y su entorno. Los resultados probaron el alto efecto de compactación y la baja influencia en el entorno de la vía."

K. Rießberger, R. Wenty: 40 Jahre „dynamische Gleisstabilisation“. EIK – Eisenbahn-Ingenieur-Kompendium 2015, págs. 55-76, DVV Media Group GmbH | Eurailpress, Hamburgo


"Como las obras de fábrica y las edificaciones suelen tener unas frecuencias de resonancia de entre 23 y 25 Hz, el riesgo es mínimo si el DGS trabaja a una frecuencia de entre 30 y 35 Hz. A excepción de las estructuras con elementos de hierro fundido y de los túneles; aquí se evita el uso del DGS. Las vibraciones producidas por el DGS tienen una propagación lateral mayor que las de los trenes o las bateadoras. No obstante, los estudios han demostrado que las vibraciones son muy bajas y que, al cabo de dos metros, se disipa alrededor del 85% de las fuerzas. Asimismo, otros estudios revelaron que la fuerza vertical generada durante el bateo es entre cinco y seis veces mayor que cuando se trabaja con el DGS. En general, en Europa continental se aplica la siguiente regla empírica: si está permitido el bateo, también está permitido el uso del DGS."

G. Penfold: An introduction to intelligent DTS. Rail Infrastructure, Issue No. 148, enero/febrero de 2022, págs. 43-45, NPT Publishing, Newport, Reino Unido


Los diagramas que se muestran aquí se basan en una multitud de mediciones de vibración. La figura 1 muestra las emisiones de vibraciones durante trabajos de construcción de vía. En comparación con las obras de ingeniería civil (figura 2), las obras de construcción de vía suelen generar un nivel de vibraciones significativamente menor.

Figura 1: Emisión de vibraciones en trabajos de construcción de vía | Fuente: RVE 04.02.04 (Directrices y reglamentos para la industria ferroviaria - vibraciones y ruido aéreo secundario durante los trabajos de construcción de instalaciones ferroviarias), Österreichische Forschungsgesellschaft Straße - Schiene - Verkehr (FSV), Viena)
Figura 2: Emisión de vibraciones en obras de ingeniería civil | Fuente: RVE 04.02.04 (Directrices y reglamentos para la industria ferroviaria - vibraciones y ruido aéreo secundario durante los trabajos de construcción de instalaciones ferroviarias), Österreichische Forschungsgesellschaft Straße - Schiene - Verkehr (FSV), Viena)

Tal y como puede verse en la figura 1, las vibraciones provocadas por el DGS ya caen por debajo del valor de las vibraciones menores de vR,máx = 2,5 mm/s a una distancia de unos 8 m. Este valor corresponde al umbral para las edificaciones sensibles a vibraciones en Austria.

En Alemania, según la norma DIN 4150-3: 1999-02, tabla 1, el valor límite oscila, según la frecuencia, entre los 3 y los 10 mm/s, es decir, es sensiblemente superior. A este respecto, la norma establece: "En caso de respetarse los valores de referencia según la tabla 1, no se producirán daños en el sentido de una reducción del valor de uso (véase 4.5), cuyas causas podrían ser atribuibles a las vibraciones, de conformidad con todos los antecedentes hasta la fecha. Si, a pesar de todo, se observaren daños, habrá que partir del supuesto de que hay otras causas determinantes para estos daños."

También es preciso tener en cuenta que los excitadores de masas excéntricas del DGS generan una vibración puramente horizontal. Las mediciones de la transmisión de las vibraciones durante la estabilización dinámica de vía han demostrado repetidamente que las vibraciones horizontales suelen experimentar una mayor amortiguación, es decir, disminuyen más con la distancia, que las vibraciones en dirección vertical.

Las vibraciones provocadas por el DGS ya caen por debajo del límite de vibraciones menores a una distancia relativamente corta de la vía.

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