Análisis numérico de diferentes alternativas de estribos para el paso de líneas férreas

Abstract

Els estreps dels ponts són estructures que tenen la finalitat de servir com element de transició entre el terreny i la llosa o estructures de pas elevat, així com de contenir i donar estabilitat a les terres. És un element resistent i de suport que, a més a més, protegeix a les terres de possibles erosions i arrossegades de tipus fluvial i pluvial.

Existeix actualment una gran varietat de tipus d’estreps. Aquest treball planteja una comparativa mecànica / funcional de tres tipus diferents d’estreps per vies fèrries, sent les tres alternatives constructives anàlogues per resoldre un mateix cas i condicions de contorn (altura del pas elevat i distància entre estreps fixes, bàsicament). S’analitza la comparació funcional entre un mur pantalla, un mur L i un sòl reforçat. Es realitza també una comparació modificant les propietats del sòl (mòdul elàstic, angle de fregament i cohesió), i així, demostrant la importància de la qualitat del terreny en el comportament tenso-deformacional d’aquest tipus d’estructures.

Aquesta comparació es realitza mitjançant una anàlisis numèric, comprovant que estrep té millors solució per aquest tipus de passarel·la.

Los estribos de puente son estructuras que tienen la finalidad de servir como elemento de transición entre el terreno y el tablero o estructuras del paso elevado, así como de contener y dar estabilidad a las tierras. Es un elemento resistente y de apoyo que, además, protege a las tierras de posibles erosiones y arrastres de tipo fluvial y pluvial. Existe actualmente una gran variedad de tipos de estribo. Este trabajo plantea una comparativa mecánica/funcional de tres diferentes tipos de estribo para vías férreas, siendo las tres alternativas constructivas análogas para resolver un mismo caso y condiciones de contorno (altura del paso elevado y distancia entre estribos fijas, básicamente). Se analiza la comparación funcional entre un muro pantalla, un muro L y un muro de suelo reforzado. Se realiza también una comparación cambiando las propiedades del suelo (módulo elástico, ángulo de rozamiento y cohesión) y así, además, demostrando la importancia de la calidad del suelo en el comportamiento tenso-deformacional de este tipo de estructuras. Dicha comparación se realiza mediante un análisis numérico, comprobando qué estribo es el más adecuado para una pasarela bajo una línea férrea.

Bridge abutments are structures that have the purpose of serving as a transition element between the terrain and the bridge deck, as well as to contain and stabilize the land. It is a resistant and supportive element that, in addition, protects the land from possible erosion and dragging from fluvial and pluvial issues. Currently, there are a great variety of bridge abutments. This work proposes a mechanical/functional comparison of three different types of abutments for railway, the three constructive alternatives being analogous to solve the same case and boundary conditions (height of the overpass and distance between fixed abutments, basically). The functional comparison between a slurry wall, a cantilever L-shape wall and with reinforced soil are analyzed. A comparison is algo made by changing the properties of the soils (elastic modulus, friction angle and cohesion) and this, in addition, demonstrating the importance of soil quality in the stress-strain behavior of this type of structures. As a result of the number of analysis performed and case studies considered, it was possible to conclude that the diaphragm wall is the most suitable for a walkway under a railway line.