Aportaciones a la investigación del diseño de elementos prefabricados para la atenuación de vibraciones en infraestructuras ferroviarias

Resumen

La vibración inducida por el tráfico ferroviario se trata de un fenómeno complejo que viene determinado por un número elevado de variables. Esta elevada variabilidad provoca que no exista todavía ninguna solución apta para todo tipo de escenarios, debiendo proveer sistemas concretos para cada caso de estudio. Es por ello que el cometido del doctorando ha sido diseñar una solución modular capaz de mitigar las vibraciones ferroviarias en un amplio rango de situaciones. En la búsqueda de esta solución, en trabajos previos de esta tesis se ha diseñado un modelo de elementos finitos para probar diferentes configuraciones del material sobre la infraestructura ferroviaria, además de realizar una serie de ensayos experimentales enfocados a conocer las prestaciones de este nuevo material. Ambos trabajos resultaban complementarios, de modo que se ha llevado a cabo un feedback constante para conseguir la mejor solución. El material definitivo consiste en hormigón reforzado con fibras y residuos procedentes de neumáticos fuera de uso. Los trabajos relativos al banco de pruebas se han llevado a cabo en una vía de doble sentido próxima a la ciudad de Valencia. En esta localización se instaló la sensórica necesaria para tomar los registros, conformada fundamentalmente por 12 acelerómetros piezoeléctricos de alta resolución (IEPE). La solución modular definitiva consistió en cajones de hormigón huecos, de 1’2 m x 0’5 m de sección. Los resultados fueron sumamente satisfactorios. En el dominio del tiempo se ha conseguido una reducción de las aceleraciones verticales entre los puntos de control inmediatos anterior y posterior a la barrera de casi un 1000%, respecto no haber colocado ninguna medida. En cuanto al dominio de la frecuencia, dentro del rango de interés de 0 a 100 Hz se ha conseguido una reducción de vibraciones verticales de un 1500 %, de nuevo respecto una situación donde no se hayan puesto barreras vibratorias.