Lastre de vía es el material que forma la vía sobre la que se colocan las traviesas del ferrocarril (Reino Unido: traviesas). Está empaquetado entre, debajo y alrededor de las traviesas. [1] Se utiliza para soportar la carga de compresión de durmientes, rieles y material rodante ; para facilitar el drenaje ; y mantener baja la vegetación que pueda comprometer la integridad de la estructura de la vía combinada. [1] El lastre también mantiene físicamente la vía en su lugar cuando los trenes pasan sobre ella. No todos los tipos de vías férreas utilizan lastre. [2]
Se ha utilizado una variedad de materiales como lastre de vía, incluida 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 " lastre " proviene de un término náutico para las piedras utilizadas para estabilizar un barco. [1]
El espesor apropiado de una capa de balasto de vía depende del tamaño y el espaciado de los durmientes , la cantidad de tráfico en la línea y varios otros factores. [1] El lastre de las vías nunca debe colocarse con un espesor inferior a 150 mm (6 pulgadas), [5] y las líneas ferroviarias de alta velocidad pueden requerir lastre de hasta 0,5 metros (20 pulgadas) de espesor. [6] Una profundidad insuficiente de lastre provoca la sobrecarga del suelo subyacente y, en condiciones desfavorables, la sobrecarga del suelo provoca que la vía se hunda, normalmente de forma desigual. [7] El lastre 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 lastre de la vía normalmente descansa sobre una capa de subbalasto, pequeñas piedras trituradas que proporcionan un soporte sólido para el lastre superior y reducen la entrada de agua desde el suelo subyacente. [1] A veces se coloca una estera elástica entre el subbalasto y el lastre, lo que reduce significativamente la vibración. [8]
Es esencial que el lastre cubra los tirantes 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 asegurar que encajen correctamente entre sí y con amarres para asegurarlas completamente contra el movimiento. Los límites de velocidad a menudo se reducen durante un período de tiempo en tramos de vía donde se ha colocado lastre nuevo para permitir que se asiente adecuadamente. [11]
El lastre solo se puede limpiar con cierta frecuencia antes de que se dañe y no pueda volver a usarse. El lastre que está completamente sucio no se puede corregir mediante la limpieza del hombro. [12] Un método para "reemplazar" el lastre es simplemente arrojar lastre nuevo sobre la vía, levantar toda la vía encima y luego apisonarla. [13] Alternativamente, el lastre debajo de la vía se puede quitar con un cortador inferior, que no requiere quitar ni levantar la vía. [12]
El método de volcado y gato no se puede utilizar a través de túneles, debajo de puentes o donde existan plataformas. Cuando la vía se coloca sobre un pantano, es probable que el lastre se hunda continuamente y sea necesario "rellenarlo" para mantener su línea y nivel. Después de 150 años de recarga en Hexham, Australia, parece haber 10 m (33 pies) de lastre hundido debajo de las vías. [14] Chat Moss en el Reino Unido es similar. [ cita necesaria ]
Es importante realizar una inspección periódica del hombro de lastre. [5] El arcén adquiere cierta estabilidad con el tiempo, siendo compactado por el tráfico, pero tareas de mantenimiento como sustitución de traviesas, apisonamiento y limpieza de lastre pueden alterar esa estabilidad. Tras realizar estas tareas, es necesario o bien que los trenes circulen a velocidad reducida por los tramos reparados, o bien recurrir a maquinaria para compactar de nuevo el arcén. [15] [16]
Si la vía se vuelve irregular, es necesario colocar lastre debajo de las traviesas hundidas para nivelar la vía nuevamente, lo que generalmente se hace mediante una máquina bateadora de lastre . 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 lastre de la vía y todas del mismo tamaño, hacia el espacio. Esto tiene la ventaja de no perturbar el lastre bien compactado en la plataforma, lo que probablemente ocurra con el apisonamiento. [17] La técnica se llama inyección neumática de lastre (PBI) o, menos formalmente, "soplado de piedras". [18] Sin embargo, no es tan eficaz como el lastre nuevo, porque las piedras más pequeñas tienden a moverse hacia abajo entre las piezas más grandes de lastre y degradar sus uniones. [19]
La cantidad de lastre utilizado tiende a variar según el ancho, y los anchos de vía más anchos tienden a tener formaciones más anchas, aunque un informe afirma que para una carga y velocidad determinadas, estrechar el ancho de vía solo reduce ligeramente la cantidad de movimiento de tierras y lastre necesarios. La profundidad del lastre 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 lastre también tiende a aumentar con los años a medida que se va acumulando más y más sobre la calzada existente. Algunas cifras de un informe de 1897 que enumera los requisitos para los trenes ligeros (generalmente más estrechos que el ancho estándar) son:
