Análisis de la solución de vía ferroviaria en balasto frente a vía en placa y montaje de superestructura en la línea de alta velocidad Madrid-Zaragoza-Barcelona-frontera francesa. Tramo puente de Ebro-Lleida. La explotación y el mantenimiento de la vía en placa y la vía sobre balasto

Abstract

[EN] The aim of the Final Project is to do a viability study, both technical and financial, to implement slab track as a replacement to the current track on ballast.

The line which we do the study about is the stretch of Puente del Ebro - Lleida of the high speed line Madrid - Zaragoza - Barcelona - French Border built in ballasted track (done by my partner Antonia Mestre last year).

The ballasted track, although it has a lower cost of implementation than the slab track, has an expensive maintenance cost that makes the final cost higher than expected. In addition, for high speeds we have the problem of flight of the ballast, which degrades the ballast and creates problems in other elements of the superstructure, which increases the cost of maintenance. Therefore, we will conduct the study to see if we would be able to reduce the costs using slab tracks in order to construct the line.

Geotechnical, Topographical and plotted annexes are done together with my colleagues Antonia Mestre and Javier Cases.

The geotechnical annex gives us the characteristics of the environment surrounding the track, the information about ground surveys and the geotechnical earthworks. Plotted annex provides the design parameters and the description of the layout.

The information provided by annexes is compared with the limits of slab track regulations. Then, we see if we satisfy these requirements or not.

In conclusion, the cant is too small for slab track, the embankment is too high and in some cuttings we would need to build berms due to the excess of height. Furthermore, in order to drain any fluids that would be laying on the platform from the slab track, it is necessary to build a drain channel. Later on, we have the description of track maintenance operations, distinguishing between common operations and specific for each type of track.

Finally, an approximate budget for economically cost fluctuations over the lifetime of each type of track is performed. It is started with the cost of the construction of the track and, below, maintenance operations required for 25, 50 and 100 years of like of the track are added.

It is noted that in 67 years the cost of ballasted track begins to exceed the costs for maintenance in slab track.

Finally, slab track would be a good option if we will increase the cant, we will build the drain channel and we are aware that it will begin to be profitable after 67 years since its construction.

[CA] L'objectiu del Treball Final de Grau és estudiar la viabilitat, tant en aspectes tècnics com econòmics, per tal d'implantar via en placa com a substitució a la via sobre balast actual. La línia de la qual partim és el tram del Puente del Ebro - Lérida de la línia d'AltaVelocitat Madrid - Zaragoza - Barcelona - Frontera Francesa construida sobre balast (feta per la meua companya Antonia Mestre l'any passat). La via sobre balast, malgrat que té un cost d'implantació inferior a la via en placa, el seu manteniment fa que el cost final siga superior. A més, per a altes velocitats tenim el problema del vol del balast que el degrada i crea problemes en altres elements de la superestructura, augmentant així el cost de manteniment. Per tant, es durà a terme l'estudi per veure si construint la via en placa disminuiriem eixos costos. Es realitza conjuntament amb els meus companys Antonia Mestre i Javier Cases els Annexos geotècnics, de traçat i el topogràfic. L'Annex geotècnic ens dona les característiques del medi que rodeja a la via, la informació dels reconeixements del terreny realitzats i la geotècnia d'obres de terra. L'Annex de traçat ens proporciona els paràmetres de disseny i la descripció del traçat. Les dades proporcionades pels annexos són aquelles amb les quals comparem les dades demandades per les normes per a via en placa, i veure si així disposem d'eixes exigències o no. D'entre el balanç de dades traiem que els peralts són massa xicotets per a via en placa, els terraplens són massa alts i en alguns desmuntes faria falta construir bermes per excés d'altura. I a més, per a via en placa és necessari afegir una rigola de drenatge a la plataforma per a drenar qualsevol líquid que hi haguera sobre la plataforma. Posteriorment, es descriuen els procediments de manteniment de les vies, diferenciant entre les operacions comuns i les específiques de cada tipus de via. Per finalitzar, es realitza un pressupost aproximat per veure les variacions econòmiques de cost durant la vida útil de cada tipus de via. Es parteix del cost d'implantació de la via i es van afegint les operacions de manteniment necessaris per a 25, 50 i 100 anys de vida de la via. S'observa que l'any 67 el cost de vida sobre balast comença a ser superior pels costos de manteniment que en via en placa. Concloent, seria viable la construcció de via en placa tenint en compte que caldria augmentar el peralt, construir la rigola de drenatge i que començarà a ser rendible a partir dels 67 anys des de la seva implantació.

[ES] El objetivo del Trabajo Final de Grado es estudiar la viabilidad, tanto en aspectos técnicos como económicos, de implantar vía en placa como sustitución a la vía sobre balasto actual. La línea de la cual partimos es el tramo de Puente de Ebro - Lérida de la línea de Alta Velocidad Madrid - Zaragoza - Barcelona - Frontera Francesa construido en vía sobre balasto (realizado por mi compañera Antonia Mestre el curso pasado). La vía sobre balasto, aunque tiene un coste de implantación inferior al de la vía en placa, su coste de mantenimiento hace que su coste final sea mayor. Además, para altas velocidades nos encontramos con el problema del vuelo del balasto, que degrada el balasto y crea problemas en otros elementos de la superestructura, por lo que incrementa el coste de mantenimiento. Por ello, vamos a realizar el estudio para ver si con la construcción de la línea sobre vía en placa disminuiríamos esos costes. Se realiza conjuntamente con mis compañeros Antonia Mestre y Javier Cases los Anejos geotécnicos, de trazado y el topográfico. Los Anejos geotécnicos nos dan las características del medio que rodea a la vía, la información de los reconocimientos del terreno realizados y la geotecnia de obras de tierra. El Anejo de trazado nos proporciona los parámetros de diseño y la descripción del trazado. Los datos proporcionados por los anejos son con los que comparamos los datos demandados por las normas para vía en placa, y ver si así disponemos de esas exigencias o no. De entre el balance de datos sacamos que los peraltes son demasiado pequeños para vía en placa, los terraplenes son demasiado altos y en algunos desmontes haría falta construir bermas por exceso de altura. Y además, para vía en placa es necesario añadir un caz de drenaje central en la plataforma para drenar cualquier líquido que hubiera sobre ella. Posteriormente, se describen los procedimientos de mantenimiento de las vías, diferenciando entre las operaciones comunes y las específicas de cada tipo de vía. Finalizando, se realiza un presupuesto aproximado para ver económicamente las variaciones de coste durante la vida útil de cada tipo de vía. Se parte del coste de implantación de la vía y se van añadiendo las operaciones de mantenimiento necesarios para 25, 50 y 100 años de vida de la vía. Se observa que en el año 67 el coste de vía sobre balasto empieza a ser superior por los costes de mantenimiento que en vía en placa. Concluyendo, sería viable la construcción de vía en placa teniendo en cuenta que habría que aumentar el peralte, construir el caz de drenaje y que empezará a ser rentable a partir de los 67 años desde su implantación.