El balasto de vía es el material que forma la plataforma de la vía sobre la que se colocan las traviesas del ferrocarril . Se coloca entre, debajo y alrededor de las traviesas. [1] Se utiliza para soportar la carga de compresión de las traviesas, los rieles y el material rodante , para facilitar el drenaje y para mantener a raya la vegetación que puede comprometer la integridad de la estructura combinada de la vía. [1] El balasto también mantiene físicamente la vía en su lugar mientras los trenes pasan sobre ella. No todos los tipos de vías ferroviarias utilizan balasto. [2]
Se han utilizado diversos materiales como balasto de vías, entre ellos piedra triturada , grava lavada , grava de banco (sin lavar), grava torpedo (una mezcla de arena gruesa y grava pequeña), escoria , chatarra , cenizas de carbón , arena , [3] y arcilla quemada . [4] El término " balasto " proviene de un término náutico para las piedras utilizadas para estabilizar un barco. [1]
El espesor adecuado de una capa de balasto de vía depende del tamaño y espaciamiento de las traviesas , la cantidad de tráfico en la línea y varios otros factores. [1] El balasto de vía nunca debe colocarse con un espesor inferior a 150 mm (6 pulgadas), [5] y las líneas ferroviarias de alta velocidad pueden requerir balasto de hasta 0,5 metros (20 pulgadas) de espesor. [6] Una profundidad insuficiente de balasto provoca una sobrecarga del suelo subyacente y, en condiciones desfavorables, la sobrecarga del suelo hace que la vía se hunda, generalmente de manera desigual. [7] El balasto de menos de 300 mm (12 pulgadas) de espesor puede provocar vibraciones que dañen las estructuras cercanas. Sin embargo, aumentar la profundidad más allá de 300 mm (12 pulgadas) no confiere ningún beneficio adicional en la reducción de la vibración. [8]
A su vez, el balasto de la vía normalmente reposa sobre una capa de subbalasto, pequeñas piedras trituradas que proporcionan un soporte sólido para el balasto superior y reducen la entrada de agua desde el suelo subyacente. [1] A veces se coloca una estera elástica entre el subbalasto y el balasto, lo que reduce significativamente la vibración. [8]
Es esencial que el balasto cubra las traviesas y forme un "hombro" sustancial [5] para restringir el movimiento lateral de la vía. [9] Este hombro debe tener al menos 150 mm (6 pulgadas) de ancho, y puede tener hasta 450 mm (18 pulgadas). [10] La mayoría de los ferrocarriles utilizan entre 300 y 400 mm (12 y 16 pulgadas).
Las piedras deben ser irregulares, con bordes afilados para garantizar que se encastren correctamente entre sí y que los tirantes las sujeten por completo contra el movimiento. Los límites de velocidad suelen reducirse durante un período de tiempo en los tramos de vía en los que se ha colocado balasto nuevo para permitir que se asiente correctamente. [11]
El balasto sólo se puede limpiar con cierta frecuencia antes de que se dañe y no pueda volver a usarse. El balasto que está completamente sucio no se puede corregir con una limpieza de los arcenes. [12] Un método para "reemplazar" el balasto es simplemente verter balasto nuevo sobre la vía, colocar toda la vía encima y luego apisonarlo. [13] Alternativamente, el balasto que se encuentra debajo de la vía se puede quitar con un cortador inferior, lo que no requiere quitar o levantar la vía. [12]
El método de descarga y gato no se puede utilizar en túneles, debajo de puentes o donde haya plataformas. Cuando la vía se coloca sobre un pantano, es probable que el balasto se hunda continuamente y sea necesario "rellenarlo" para mantener su línea y nivel. Después de 150 años de rellenarlo en Hexham, Australia, parece que hay 10 m (33 pies) de balasto hundido debajo de las vías. [14] Chat Moss en el Reino Unido es similar. [ cita requerida ]
Es importante inspeccionar periódicamente el arcén de balasto. [5] El arcén adquiere cierta estabilidad con el tiempo, al compactarse con el tráfico, pero las tareas de mantenimiento, como la sustitución de traviesas, el apisonado y la limpieza del balasto, pueden alterar esa estabilidad. Después de realizar esas tareas, es necesario que los trenes circulen a velocidad reducida en las secciones reparadas o que se empleen máquinas para compactar nuevamente el arcén. [15] [16]
Si la plataforma de la vía se desnivela, es necesario compactar el balasto debajo de las traviesas hundidas para nivelar la vía nuevamente, lo que generalmente se hace con una máquina apisonadora de balasto . Una técnica más reciente, y probablemente mejor, [6] consiste en levantar los rieles y las traviesas y forzar piedras, más pequeñas que las partículas de balasto de la vía y todas del mismo tamaño, hacia el hueco. Esto tiene la ventaja de no alterar el balasto bien compactado en la plataforma de la vía, lo que probablemente sí ocurriría con el apisonamiento. [17] La técnica se denomina inyección neumática de balasto (PBI) o, de manera menos formal, "soplado de piedras". [18] Sin embargo, no es tan eficaz como el balasto fresco, porque las piedras más pequeñas tienden a moverse hacia abajo entre los trozos más grandes de balasto y degradan sus uniones. [19]
La cantidad de balasto utilizado tiende a variar con el ancho de vía, y los anchos de vía más amplios tienden a tener formaciones más anchas, aunque un informe afirma que para una carga y velocidad determinadas, reducir el ancho de vía solo ligeramente reduce la cantidad de movimiento de tierras y balasto necesario. La profundidad del balasto también tiende a variar con la densidad del tráfico ferroviario, ya que un tráfico más rápido y pesado requiere una mayor estabilidad. La cantidad de balasto también tiende a aumentar con los años a medida que se apila más y más balasto sobre una plataforma de carretera existente. Algunas cifras de un informe de 1897 que enumera los requisitos para los ferrocarriles ligeros (generalmente más estrechos que el ancho estándar) son:
