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II edición del curso de especialización en: INGENIERÍA FERROVIARIA Del 7 de marzo al 20 de junio de 2014 MÓDULO: 2 TEMA: Infraestructura ferroviaria FECHA: 28 – 3 – 14 PROFESOR: Albert Tortajada Flores

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II edición del curso de especialización en:

INGENIERÍA FERROVIARIADel 7 de marzo al 20 de junio de 2014

MÓDULO: 2

TEMA: Infraestructura ferroviaria

FECHA: 28 – 3 – 14

PROFESOR: Albert Tortajada Flores

Plataforma

Plataforma.–Estructura constituida por el terreno natural, en el caso de

desmontes, o por material de aportacion, en el caso de terraplenes, sobre la

que se apoyan las capas de asiento de la via y otros elementos necesarios

para el funcionamiento de los trenes.

Definición de la ORDEN FOM/1269/2006, de 17 de abril, por la que se aprueban los Capítulos: 6.–Balasto y 7.–

Subbalasto del pliego de prescripciones técnicas generales de materiales ferroviarios (PF).

Que entendemos por plataforma ?

La plataforma es el “camino” sobre el

cual se sitúa la superestructura de vía +

otros elementos adicionales. La

plataforma tiene como función básica

proporcionar el apoyo a la

superestructura de la vía, de modo que

ésta no sufra deformaciones que impidan

o influyan negativamente en la

explotación

La plataforma desde un punto de

vista ....

La plataforma desde un punto de

vista ....

Estructural: Características y capacidad

portante

Funcional: Elementos que conforman la

plataforma

Legal: Limitaciones en zonas adyacentes

La plataforma desde un punto de vista estructural (i)

Una vía de alta calidad se caracteriza por una alta durabilidad a largo plazo con

bajas necesidades de mantenimiento, incluso bajo condiciones de tráfico intenso,

aumentos de la velocidad de circulación y crecientes cargas por eje. Bajo este

aspecto hay que considerar la vía como un todo, como un “sistema”. Los

diferentes componentes del sistema, que incluyen el carril, la traviesa, el

comportamiento plastoelástico del lecho de balasto, la capa protectora de la

plataforma y la plataforma misma, son los que definen la calidad global de la vía,

La función principal de estos componentes es la transmisión y distribución de los

esfuerzos causados por los trenes hacia al terreno.

En este contexto, hay que considerar a la capacidad portante de la vía como la

magnitud determinante. Cuando una plataforma tiene una capacidad portante

insuficiente, a menudo se debe a:

•Defectos de diseño

•Mal drenaje de la plataforma

Estas deficiencias en la plataforma se manifiestan por:

•errores recurrentes en la posición de la vía,

•zonas embarradas o con salpicaduras causadas por la filtración del material de la

plataforma hacia el balasto,

•elevaciones y roturas del terreno causadas por heladas,

•la expulsión lateral de materiales de la plataforma reblandecida y

•deformaciones de la plataforma debidas a bolsas de balasto y depresiones en las

que se acumula el agua.

La plataforma desde un punto de vista estructural (ii)

Modelo teórico

Plataforma

Subsuelo

Superestructura

Capas protectoras

Sección estructural tipo de la plataforma

El saneamiento de una plataforma debería cumplir los objetivos siguientes:

1. lograr que el módulo de elasticidad sea constante en toda la longitud de la vía y como

mínimo de 4,5 kN/cm2 - valor óptimo 12 kN/cm2,

2. establecer una disminución uniforme del módulo de elasticidad hacia abajo - en caso

contrario se crean bombas de lodo,

3. proporcionar un aislamiento térmico,

4. crear una barrera de vapor (drenaje del agua de condensación),

5. lograr una durabilidad de más de 20 años,

6. causar pocas interferencias en la explotación durante su realización y

7. tener unos costes de ejecución reducidos.

Saneamiento de la plataforma

Se aconseja el empleo de

geotextiles cuando:

•no existe estabilidad de filtrado

(protección contra la erosión por

contacto) entre el subsuelo y la

grava arenosa,

•la derivación del agua con

respecto a su inclinación

transversal es insuficiente (efecto

de mecha),

•existen zonas localizadas de baja

capacidad portante en la

plataforma (refuerzo y distribución

de cargas) y

•se desea mejorar el

comportamiento a largo plazo del

sistema de capas de la plataforma

en líneas de tráfico intenso

Uso de geotextiles

Balasto

Geotextil

Subbalasto

Composición de la capa protectora (subbalasto)

Huso granulométrico definido en la ORDEN

FOM/1269/2006, de 17 de abril, por la que se

aprueban los Capítulos: 6.–Balasto y 7.–

Subbalasto del pliego de prescripciones técnicas

generales de materiales ferroviarios (PF).

Capacidad filtrante de la capa protectora

Normativa DB AG

El coeficiente de uniformidad CU = D60/D10, será mayor o igual que 14 (CU ≥ 14).

El coeficiente de curvatura CC = D302/(D10 D60), estará comprendido entre 1,0 y 3,0 (1,0 ≤ CC ≤ 3,0).

El equivalente de arena, según UNE-EN 933-8:2000, sera mayor de 45, para la fracción que pasa por el tamiz 2.

En el caso de que el subbalasto este en contacto con una plataforma en la que el porcentaje de finos (material que

pasa por el tamiz 0,063) sea mayor del 15% en peso del material que pasa por el tamiz 63, se cumplirán las dos

condiciones adicionales siguientes:

1. El porcentaje de arena (material entre 2 y 0,063) sera mayor del 30% del peso total de la muestra.

2. La fracción que pasa por el tamiz 0,2 estará comprendida entre el 20% y el 25% del peso total de la muestra.

Cuando la penetración de la helada pueda afectar a un cierto espesor de subbalasto, este deberá ser insensible a

ella. Para ello deberá cumplir el criterio de Casagrande siguiente:

Lm ≤ 3%, para Cu ≥ 15.

Lm ≤ (13,5 − 0,7 Cu)%, para 5 < Cu < 15.

Lm ≤ 10%, para Cu ≤ 5.

Donde:

Lm =% de material que pasa por el tamiz 0,02 respecto del total (obtenido por sedimentometria).

El coeficiente de desgaste de Los Angeles (CLA) sera < 28%.

El coeficiente Micro-Deval Humedo (MDH) sera < 22%.

El coeficiente de permeabilidad vertical del subbalasto (K), compactado al 100% de la densidad maxima del Proctor

Modificado, debe ser ≤ 10–6 m/s.

Especificaciones del PF para el subbalasto

Control durante la puesta en obra.– Cada tongada de material extendido sobre la traza se dividirá en ≪lotes de extendido≫, definidos cada uno por la

menor de las cantidades siguientes:

Superficie de 3.000 m2.

Superficie correspondiente a una longitud de 300 m en via unica o de 200 m en via doble.

Superficie extendida en el dia.

A cada ≪lote de extendido≫, antes de su extensión, se le realizara:

•Un ensayo Proctor Modificado (UNE 103-501:94).

A cada ≪lote de extendido≫, una vez realizadas las pasadas de compactador previstas, se le efectuaran:

•Seis ensayos de densidad ≪in situ≫ (UNE 103-503: 1995) y de humedad natural (UNE 103-300:1993). Estos ensayos también podrán ser realizados

por métodos nucleares de medida rápida, según normas ASTM D-2922: 1971 y ASTM D-3017:1978, siempre que este garantizada la correcta

calibración de los equipos.

•La media de los seis valores de densidad será mayor o igual que el 100% de la densidad máxima del Proctor Modificado obtenida en ese lote. Hasta dos

de los seis valores podrán dar un resultado inferior al 100%, pero siempre superior al 98% de dicha densidad máxima.

•Los ensayos de humedad tendrán carácter indicativo y no constituirán por si solos base de aceptación o rechazo.

•Una inspección visual continua del aspecto de la capa de subbalasto al paso de maquinaria pesada, con el objeto de localizar los puntos que presenten

un comportamiento anormal.

•Un ensayo de placa de carga, según la norma española NLT-357:1998, realizando un primer ciclo de carga, una descarga y un segundo ciclo de carga,

utilizando una placa de 300 mm de diámetro.

Se cumplirá lo siguiente:

• EV2 ≥ 120 MPa EV2/EV1 ≤ 2,2

En el caso de no obtenerse el resultado exigido, el lote se recompactará hasta alcanzarlo. Si excepcionalmente no se consiguiera, se estudiaría el motivo

y se modificarían las condiciones de los materiales, su grado de humedad o el método de compactación, debiendo retirar la capa en caso de no

conseguir el nivel de compactación exigido.

La toma de muestras y los ensayos in situ se realizaran en puntos seleccionados por la Dirección de Obra mediante un muestreo aleatorio

Compactación de la plataforma (PF)

Con los sistemas de desagüe que se sirven de la fuerza de la gravedad (gravitación) sólo puede sacarse del

suelo el agua que se desplaza libremente. Por lo tanto, se elimina únicamente una parte del agua intersticial.

El agua ligada, es decir, el agua capilar, la humedad de contacto y el agua de absorción, queda retenida en

gran parte en los poros. Cuanto más fino sea el grano del suelo, tanto más reducida será la porosidad

drenable, y tanto mayor el porcentaje de agua intersticial que queda retenido. La capacidad de drenaje de los

suelos puede valorarse de la siguiente forma:

•los suelos no cohesivos o poco cohesivos son fácilmente drenables,

•los suelos de cohesión baja o media todavía pueden drenarse en su mayor parte y

•los suelos fuerte o sumamente cohesivos se consideran no drenables por gravitación

Drenaje de la plataforma

No todas las plataformas son iguales ...

Tratamiento de la vegetación en plataforma

La vegetación en la plataforma incide negativamente en la estabilidad de la vía …

… si bien puede ayudar a la estabilización de taludes (cañaverales, hidrosiembra, …)

Ello es debido fundamentalmente al doble efecto de “cosido” (raices) y a la retención del agua de escorrentia

Adicionalmente, la vegetación en plataforma representa un riesgo frente a incendios forestales.

Se debería pues eliminar esta vegetación, sin desestabilizar los taludes y/o afectar a masas vegetales

colindantes

Legislación comunitaria:

•Prohibició o limitació de la comercialització i utilització de productes fitosanitaris que continguin determinades substàncies.

•Directriu comunitària : 79 / 117

•Directrius comunitàries : 83 / 131, 85 / 298, 86 / 214, 86 / 355, 87 / 181, 87 / 477, 89 / 365, 90 / 533, 91 / 188.

Legislación estatal:

•Reglament tècnic-sanitari per a la fabricació, comercialització i utilització de plaguicides: RD 3349 / 83, 162 / 91 i 443 / 1994.

•Ordre del MA de 31 / 1 / 73, BOE 19 / 3 / 73 sobre la classificació de productes fitosanitaris per la seva perillositat sobre la

fauna silvestre.

•Ordre del MA de 8 / 10 / 73, BOE 17 / 10 / 73 que regula l’ús d’herbicides hormonals.

•Ordre del MA de 9 / 12 / 75, BOE 19 / 12 / 75 que reglamenta l’ús de productes fitosanitaris per a prevenir danys a la fauna

silvestre.

•Ordre del MA de 24 / 2 / 93, BOE 4 / 3 / 93 que normalitza la inscripció i el funcionament del Registre d’establiments i serveis

plaguicides.

•Llei 11 / 1997 de 24 d’abril, BOE 25 / 4 / 97 d’envasos i residus d’envasos.

Legislación de la Generalitat de Catalunya:

•Decret 21/ 1991 de 22 de gener, DOGC núm. 1411 de 25/02/91 sobre prevenció i lluita contra plagues forestals.

•Decret 149/1997 de 10 de juny, DOGC núm. 2418 de 23/06/97 pel qual es regula el registre oficial d’establiments i serveis

plaguicides.

Tratamiento de la vegetación en plataforma – Normativa aplicable

La plataforma desde un punto de vista funcional

La plataforma no se limita a ser el “camino” por el que transcurren las vías. En su

diseño se debe de contemplar que debe albergar espacio para todas o parte de

las siguientes instalaciones:

• Catenaria

• Canalizaciones de servicios propios (energia, enclavamientos, comunicaciones)

• Canalizaciones de servicios ajenos (FO) FGC > 2% Ingresos

• Pasillos de servicio

• Rutas de evacuación de emergencia

CAPÍTULO IV

Policía de ferrocarriles

Sección primera. Limitaciones generales

Artículo 168.

1. Son aplicables a los ferrocarriles las normas y disposiciones relativas al uso y defensa de las carreteras que tengan por objeto:

a) La conservación de la vía, sus elementos, obras de fábrica e instalaciones de cualquier clase necesarias para la explotación.

b) Las limitaciones impuestas en relación con los terrenos inmediatos al ferrocarril, según sean zonas de dominio público, servidumbre o afectación, comenzándose a contar la correspondiente

distancia, a partir de los carriles exteriores de la vía.

c) Las prohibiciones que tiendan a evitar toda clase de daño o deterioro de las vías o riesgo o peligro para las personas.

d) Las prohibiciones necesarias para no interrumpir el libre tránsito.

Salvo indicación expresa consignada reglamentariamente o en el título concesional, los ferrocarriles se asimilan a estos efectos al régimen que rija para las autovías.

2. No obstante, la aplicabilidad general del régimen relativo a las carreteras previsto en el punto anterior, cuando la especificidad del transporte ferroviario así lo haga necesario, podrán establecerse

reglamentariamente las modificaciones o adiciones que resulten precisas al referido régimen de carreteras, con el fin de adaptarle a la especial naturaleza o a las diferentes necesidades del

transporte ferroviario.

Artículo 169.

1. Salvo autorización otorgada expresamente para ello, no podrá en ningún caso realizarse la entrada y tránsito de personas, por las vías férreas, habiendo de producirse el cruce de las mismas por

los lugares determinados al efecto y con las limitaciones o condiciones que en relación con su utilización se establezcan.

2. Queda, asimismo, prohibido lanzar o depositar objetos en cualquier punto de la vía y sus aledaños e instalaciones anejas, o al paso de los trenes, y en general cualquier acto que pueda

representar peligro para la seguridad del ferrocarril, sus usuarios, medios e instalaciones de todo tipo.

Artículo 170.

1. Los particulares que pretendan construir o reedificar en la zona de servidumbre o afectación a que se refiere el apartado b) del artículo 168, así como realizar obras u otras actividades que hayan

de atravesar la vía, o que impliquen alguna servidumbre o limitación sobre el ferrocarril, sus terrenos, instalaciones o dependencias, deberán obtener previamente la conformidad de la empresa

titular de la línea, la cual podrá establecer las condiciones en las que deba ser realizada la actividad de que se trate. Si no obtuvieran dicha conformidad, los particulares podrán, en todo caso,

reiterar la correspondiente petición ante la Administración, la cual sólo concederá la oportuna autorización cuando se justifique no existir riesgo de que se produzcan consecuencias desfavorables

en la prestación del servicio.

2. No obstante lo previsto en el punto anterior, la Administración podrá, en todo caso, prohibir o condicionar el ejercicio de las obras o actividades a que se refiere dicho punto, aun mediando la

conformidad del concesionario, cuando las mismas puedan perjudicar la adecuada prestación del servicio o resulten contrarias al interés público, cabiendo contra la decisión adoptada, los recursos

administrativos y jurisdiccionales legalmente previstos, tanto por parte de los particulares como del concesionario.

3. El incumplimiento de lo previsto en este artículo implicará además de la imposición de la sanción pecuniaria que corresponda, la demolición de lo indebidamente construido.

Policía de ferrocarriles (LOTT)

No es intervencionismo ...

Puentes

Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico o

cualquier otro obstáculo físico como un río, un cañón, un valle, un camino, una vía

férrea, un cuerpo de agua, o cualquier otro obstáculo. El diseño de cada puente

varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que el puente

es construido.

Diseño y cálculo estructural. Consideraciones generales

Para el cálculo estructural de los puentes ferroviarios se deberán tener en cuenta

algunas particularidades:

• Mayor “certidumbre” de las carga estáticas

• Efectos dinámicos crecientes con la velocidad de circulación

• Sensibilidad a las deformaciones

• Zonas de especial atención: transición plataforma – tablero, integración en BLS,

apoyos

• Mantenibilidad y funcionalidades para evacuación

Tren de cargas tipo

Las cargas verticales del tráfico corresponden a las componentes verticales del esquema de cargas denominado

tren UIC 711, que representa el efecto estático correspondiente a una sola vía, constituidas por las acciones

siguientes actuando simultáneamente:

a) Cuatro ejes de doscientos cincuenta kilonewton (Qvk = 250 kN), dispuestos en el eje de la vía, separados

longitudinalmente entre sí 1,6 m, en la posición que resulte más desfavorable para el elemento en estudio.

b) Una sobrecarga uniformemente repartida de ochenta kilonewton por metro lineal (qvk=80kN/m) extendida en la

longitud y posición que sea más desfavorable para el efecto estudiado. Podrán ser situadas por tramos,

existiendo, por tanto, zonas de la estructura sin sobrecarga aplicada, si ello resulta más desfavorable. No se

dispondrá esta sobrecarga uniforme en una longitud igual a 6,4 m. Centrada con los cuatro ejes definidos en a).

Estas cargas están afectadas por un coeficiente de clasificación, α. El valor del

coeficiente α será:

α=1,21 para vía de ancho RENFE

α=1,21 para vía de ancho internacional

α=0,91 para vía métrica

En líneas de tráfico especial la administración competente podrá fijar coeficientes de clasificación (α) diferentes

de los definidos anteriormente.

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Otras cargas

Además de lo especificado anteriormente. se considerará una sobrecarga uniforme de cinco kilonewton por

metro cuadrado (qfk=5kN/m2), en aceras, paseos de servicio y zonas de tablero no afectadas directamente

por el tráfico ferroviario, extendida en toda la superficie o en parte de ella, según sea más desfavorable para

el elemento en estudio.

Puentes de vías múltiples.

Cuando en un puente existan varias vías se aplicará el tren de cargas verticales definido con los siguientes

criterios:

En puentes de dos vías se aplicarán las sobrecargas en ambas vías simultáneamente, o en una sola de las

vías, si esto último resulta más desfavorable.

Excentricidad de la carga.

El efecto de una posible distribución de las cargas verticales no simétrica entre los carriles se tendrá en

cuenta considerando una relación de cargas entre las dos ruedas que forman cada eje igual a 1,25. La

excentricidad resultante es entonces e=r/18, siendo r la separación entre apoyos de ruedas.

En vías con peralte, se deberá considerar la excentricidad originada por el propio peralte. A estos efectos se

supondrá el centro de gravedad del tren de cargas situado a 1,80 m. por encima de la superficie de

rodadura (plano definido por la tangente a la cara superior de los carriles). Esta excentricidad será

acumulable a los efectos definidos en los párrafos anteriores.

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Reparto local de las cargas.

Cada carga vertical puntual podrá suponerse repartida en tres traviesas consecutivas. La carga vertical tributaria

sobre cada una de las tres traviesas será del 50% del valor de la carga puntual sobre la traviesa central de las

tres indicadas, y del 25% del valor de dicha carga sobre cada una de las dos traviesas adyacentes.

En vía sobre balasto, la carga resultante en cada traviesa se podrá distribuir con una pendiente 4 (vertical):

1(horizontal) a través del espesor del balasto.

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Ubicación transversal de las cargas.

Se define como plataforma del puente la zona del mismo sobre la que puede ubicarse el

emparrillado de la vía (traviesas y carriles). Se deberá señalar y delimitar la forma precisa y

permanente mediante algún medio físico la plataforma del puente. En puentes con balasto, para

prever la posibilidad de ripado de la vía, al definir la anchura mínima de la plataforma, se tendrá en

cuenta un eventual desplazamiento transversal de la vía de 0,30 metros con respecto a su eje inicial.

En puentes sin balasto, se analizará si el sistema a implantar admite o no ripado de la vía.

Conocida la anchura de la plataforma, se determinará el numero máximo de vías que puedan existir

simultáneamente en la citada plataforma, en función de los gálibos horizontales y separaciones

mínimas entre diferentes vías que fije la administración competente.

Conocido el número máximo de vías que puede contener la plataforma, se fijarán sus posiciones,

dentro de ésta, para que resulte el efecto más desfavorable en el elemento de estudio.

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Efectos dinámicos. Consideraciones generales

Las solicitaciones y deformaciones reales en un puente debidas al tráfico ferroviario son de naturaleza

dinámica. Sus valores pueden resultar considerablemente mayores que los que se obtendrían de

consideraciones estáticas. El comportamiento dinámico está determinado por diversos factores:

La propia naturaleza móvil de las cargas de los ejes, que produce una amplificación dinámica

La aplicación repetida de cargas con frecuencias cuyos múltiplos coincidan con las propias de la estructura,

que puede originar resonancia

Las irregularidades de la vía, del carril o de las ruedas.

El cálculo dinámico sólo será necesario para las componentes verticales de las cargas, salvo situaciones

extraordinarias o puentes de tipo singular que así lo requieran. Para evaluar los efectos dinámicos deberán

tenerse en cuenta los tipos de trenes que puedan circular por la línea así como las velocidades de

circulación de los mismos.

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Cálculo estructural. Trenes de cargas

Cargas horizontales

Frenado - Arranque

Movimiento de lazo

El efecto de lazo se tendrá en cuenta como una fuerza puntual única de valor característico Qsk=100 kN,

actuando horizontalmente en dirección transversal al eje de la vía, con sentido hacia el exterior de la misma,

a la altura superior del carril, en la posición que resulte más desfavorable para el elemento en estudio.

Cálculo estructural. Otras acciones

Viento

Nieve

Sismo (dónde aplique)

Descarrilo

Limitaciones en el tablero

Interacción via - estructura

Algunos ejemplos ...

Puente ferroviario más largo del mundo: Danyang – 164.8 km. (Lago Yangcheng)

Tianjin – 2º más largo del mundo – 113.7 km

Algunos ejemplos ...

Beipanjiang : Puente ferroviario con el vano más alto del mundo

L= 235 m. A= 275 m.

Algunos ejemplos ...

Novosibirsk : Puente ferroviario de red de metro más largo

l = 2.145 m.

Algunos ejemplos ...

Gran Belt : Puente ferroviario de mayor luz del mundo

l = 6.740 m. L = 1.624 m.

Algunos ejemplos ...

Puente Tsing - Ma (Hong Kong)

L = 1.377 m.

Ponte 25 abril (Lisboa)

L = 1.013 m.

Algunos ejemplos ...

Viaducto Cize (Francia)

Puente Malleco (Chile)

Paysandú (Uruguay)

Oresund (Dinamarca)

Almonte (Cáceres)

L = 384 m.

Göltzschtal (Alemanya)

Algunos ejemplos ...

De los 10 puentes ferroviarios más largos del mundo .....

... 9 están en China !

Y uno en Tailandia.

De los 10 puentes más largos del mundo, 5 son ferroviarios y 5 carreteros

Conservación de puentes

Los puentes ferroviarios, al igual que otras estructuras, requieren de un mantenimiento a lo largo de su

vida útil que garantice su seguridad y funcionalidad a lo largo de ésta.

Aspectos a considerar

Asentamientos, descalce de pilas

Colmatación de drenajes

Aparición de fisuras / grietas

Aparatos de apoyo: Movimientos y/o deformaciones

Degradación de barandillas y paseos de servicio

Oxidación de estructuras

Resulta pues imprescindible:

- Sistematizar las revisiones: General, especial, estudio específico

- Programar y priorizar las actuaciones de rehabilitación

Túneles

Un túnel es una obra subterránea de carácter lineal, cuyo objeto es la comunicación

de dos puntos, para realizar el transporte de personas y/o materiales. Normalmente

es artificial.

Algunos ejemplos ...

Los 5 túneles más largos del mundo son para conducciones ...

... pero de los 10 túneles más largos del mundo para transporte, 9 son ferroviarios !

De los 10 túneles ferroviarios más largos del mundo .....

... 4 están en Japón, 2 en China y 4 en distintas partes de Europa

Algunos ejemplos ...

Seikan (Japón)

l = 55.851 m.

Mayor longitud del mundo (en servicio)

Algunos ejemplos ...

Algunos ejemplos ...

Estabilidad

Entrada de agua

Ventilación

Iluminación

Protección contra – incendios

Evacuación

Efectos dinámicos de la circulación de trenes

Aspectos fundamentales a considerar en el diseño, construcción

y mantenimiento de un túnel ferroviario

Línia: Longitud: 801 metres

Tram: Secció tipus: Via única

Categoria del túnel: URGENT CURT TERMINI LLARG TERMINI CORRECTE

Periodicitat revisió: TRIMESTRAL SEMESTRAL ANUAL BIANUAL

DESCRIPCIÓ :

REVESTIMENT :

Localització Patologies

47+257 - 47+342 85 m Caigudes recents de blocs o fragments dels capcers .

47+369 - 47+407 38 m Caigudes recents de blocs o fragments dels capcers.

47+770 - 47+916 146 m Caigudes recents de blocs o fragments de la volta.

Caldria rehabilitar els drenatges longitudinals del túnel.

Unitat Amidament m2 Preu Valoració

Bauma 47+257 - 47+342 Saneig 900 29,35 26.415,00 €

Malla electros. 900 22,69 20.421,00 €

Gunita 10 cm 900 47 42.300,00 €

Seguretat i Salut 1 10.000,00 10.000,00 €

99.136,00 €

Bauma 47+369 - 47+407 Saneig 570 29,35 16.729,50 €

Malla electros. 570 22,69 12.933,30 €

Gunita 10 cm 570 47 26.790,00 €

Seguretat i Salut 1 10.000,00 10.000,00 €

66.452,80 €

Bauma 47+770 - 47+916 Saneig 285 29,35 8.364,75 €

Malla electros. 285 22,69 6.466,65 €

Gunita 10 cm 285 47 13.395,00 €

Seguretat i Salut 1 10.000,00 10.000,00 €

38.226,40 €

PKf: 48+053

Túnel de La Bauma

RECOMANACIONS D'ACTUACIÓ:

Roca, formigó en massa i gunita. Puntualment maçoneria o maons.

CATALEG TÚNELS

El túnel de té un longitud de 799 m. Es presenta en seccions: tipus 1 (estreta) a la major part del recorregut, i seccions amples

del tipus 2 del 3 i del tipus 4 a l'embrocament sud. El túnel es troba parcialment revestit amb formigó en massa, amb voltes de

descàrrega i revestiment dels capcers amb paret de pedra engaltada o maçoneria. Encara resta una gran pert del túnel sense

revestiment estructural.

ESTAT DE REVISIONS

Martorell - Manresa

FITXA Nº 9

PKi: 47+252MONISTROL DE MONTSERRAT - CASTELLBELL

El més important és el saneig dels elements inestables que afecten al túnel sense revestir. És una actuació a realitzar amb els

mitjans de FGC. A les zones de prioritat tipus 2, les feines a realitzar son un sanejat de blocs inestables; l’aplicació d’una

Actuacions a realitzar Túnel de La Bauma

ACTUACIONS REALITZADES:

DOTACIONS PRESSUPOSTÀRIES PREVISTES:

REVISIÓ ESTRUCTURAL:

REVISIÓ FUNCIONAL:

A les zones d'una prioritat tipus 2, les feines a realitzar consistirien en sanejament de blocs inestables i l’aplicació d’una capa de formigó

projectat i malla electrosoldada; amb làmina impermeabilitzant en els punts amb humitats, haurà de ser recollida i evacuada del túnel per una

canalització adient.

Estabilidad y entrada de agua

Alumbrado de túneles

Situación alumbrado túneles FGC

Estacions o nom túnel Longitut túnel (m) Amplada (m) Enllumenat Sortides

emergència

Any

realització

Criteri Observacions

Tram Pl. Espanya-St. Boi

Pl. Espanya-Magòria 957 8 ETS NO 2.007

Magòria-Ildefons Cerdà 916 8 ETS NO 2.007

Ildefons Cerdà-Gornal 1.258 8 ETS NO 2.005

Gornal-Sant Josep 986 8 ETS NO 2.005

St. Josep-L'Hospitalet 558 8 ETS NO 2.005

L'Hospitalet-Almeda 1.448 8 ETS NO 2.005

Almeda-Cornellà 1.089 8 ETS NO 2.005

Cornellà-Túnel Sant Boi 518 8 ETS NO 2.006

Tram St. Boi-Martorell

Colònia Güell 131 9 NO NO 1

Pallejà 1 669 9 ETS SI 2.008

Pallejà 2 900 9 ETS SI 2.008

Roc del Drac 315 9,5 ETS NO 2.008 3

Sant Andreu de la Barca 1 430 9,5 TUB NO

Sant Andreu de la Barca 2 248 9,5 TUB NO

Martorell Central 140 12 NO NO 1

Tram Martorell-Manresa

Casablanca 444 4 ETS NO 2.001 3

La Puda 1.044 4 ETS NO 2.001 5

Can Tobella 31 4 NO NO 1

Motserrat 1 68 4,5 NO NO 1

Motserrat 2 83 4,5 NO NO 1

Gomis 268 7,3 ETS NO 2.001 3

Monistrol 389 7,4 ETS NO 2.003

La Foradada 140 6 ETS NO 2.003

La Bauma 795 4,5 ETS NO 2.007 4

Castellbell 151 4,5 NO NO 2 Cal instal·lar. Túnel de via única estret, poc

espai per posar l'escala d'evacuació i per

caminar pel costat del tren.

Firmat 566 4 ETS NO 2.008 4

Rajadell 200 7,4 NO NO 2 No cal instal·lar. Túnel de via única ample.

Sant Pau 242 4,5 ETS NO 2.008

St. Clara 441 4,5 ETS NO 2.008

Nou 570 4,5 ETS NO 2.008

Manresa Baixador 40 7 NO NO 1

Tram Martorell-Igualada

Llarg 148 4 NO NO 1

Beguda 73 4 NO NO 1

Can Parellada 71 4 NO NO 1

Masquefa 2 153 6 NO NO 2 No cal instal·lar. Túnel de via única ample.

Masquefa 1 78 6 NO NO 1

Vallbona 66 4 NO NO 1

Conjunt de túnels separats entre ells per una

distància inferior a 500m (Decret 82/2010).

Longitud total 8.631m.

Conjunt de túnels separats entre ells per una

distància inferior a 500m (Decret 82/2010).

Longitud total 1.587m.

5

5 Conjunt de túnels separats entre ells per una

distància inferior a 500m (Decret 82/2010).

4 Cal adaptar l'enllumenat als criteris ETS.

Conjunt de túnels separats entre ells per una

distància inferior a 500m (Decret 82/2010).

Longitud total 678m.

5

4 Conjunt de túnels separats entre ells per una

distància inferior a 500m (Decret 82/2010).

Longitud total 529m.

Por el Real Decreto RD 393/2007, de 23 de marzo, se aprueba la “Norma Básica de Autoprotección de

los centros, establecimientos y dependencias dedicados a actividades que puedan dar origen a

situaciones de emergencia” que regula la elaboración, implantación material efectiva y mantenimiento

de la eficacia de los Planes de Autoprotección en:

• Estaciones e Intercambiadores de Transporte Terrestre: Aquellos con una ocupación igual o superior

a 1.500 personas.

• Líneas Ferroviarias metropolitanas.

• Túneles Ferroviarios de longitud igual o superior a 1.000 m.

• Áreas de Estacionamiento para el Transporte de Mercancías Peligrosas por carretera y Ferrocarril.

Evacuación

Evacuación

Evacuación

Protección contra incendios

Fuente: ADIF

Protección contra incendios

Fuente: ADIF

Protección contra incendios

Incendio Metro Daegu (2003)

Modelos de simulación

Simulación de flujos de aire

Sin ventilación forzada

Con ventilación forzada

Confort vs. incendio

Efectos dinámicos

Efecto “pistón” en circulación a bajas velocidades

Sección L9

Vía

Componentes de la vía

Carril

Sujeciones

Traviesas

Balasto

Por algun motivo se le llama ferrocarril ...

Carril: Caracterización

Perfil

Peso

Dureza

Longitud

… adecuados a

sus requerimientos

de soporte y

guiado

Phoenix

Barlow

VignolesCopa

Contracarril

Contacto rueda - carril

Y / Q = tan b – m / 1 + tan b

dónde:

Y : Fuerza lateral (guiado)

Q : Carga vertical

b : Angulo de contacto

m : Coeficiente de rozamiento

1/20

El carril desde un punto de vista estructural

Carril con juntas : Bridas

Equilibrio de tensiones a · DT = s / E

Longitud de respiración Fd = r · X = E · S · a · DT

Movimiento extremo d = E · S · a2 · DT2 / 2r

Con lo cual en función de las características del tramo

podemos calcular el ajuste de los aparatós de dilatación:

- Transición BLS – Vía con juntas

- Estaciones con cambios no soldados

- Obras de fábrica

Temperatura de neutralización (aquella en que las tensiones

son nulas) = punto “medio” de la oscilación térmica previsible

Carriles en Barra Larga Soldada

Con temperaturas altas los carriles quedan comprimidos y se puede

produir un efecto de pandeo (en argot ferroviario, garrotes)

- Radio de curvatura

- Peso del armamento

- Placas antipandeo

- Sobrecarga / confinamiento de la banqueta

Carriles en Barra Larga Soldada: Limitaciones

Sujeciones

Directa Indirecta

Rígida Tirafondo K

Flexible Nabla, SKL-1 DFF, SKL-12,

Pandrol

Traviesas

Traviesas yepsilon

Sin balasto …

Sin balasto, sin traviesas …

Sin balasto, sin traviesas, sin sujeciones …

Junta Aislante Encolada (JAE)

Recta

45º

30º / 90º

Aparato de dilatación

Geometría de la via

Parámetros de diseño

Parámetros de mantenimiento

Trazado en planta: Alineaciones rectas y curvas circulares unidas mediante curvas de transición (clotoides)

Trazado en alzado: Alineaciones rectas unidas mediante curvas de transición (parábolas)

Trazado transversal: Desnivelación entre hilos en curva para compensar la aceleración centrífuga

Limitación en planta (radio mínimo) Velocidad màxima de circulación, inscripción de vagones

Limitación en alzado (rampa màxima) Velocidad màxima de circulación, carga màxima remolcable

Se denomina peralte a la pendiente transversal que se da en las curvas a la

plataforma de una vía férrea, con el fin de compensar con una componente de

su propio peso la fuerza centrífuga del vehículo y lograr que la resultante total

de las fuerzas se mantenga aproximadamente perpendicular al plano de la vía.

El objetivo del peralte es contrarrestar la fuerza que impele al vehículo hacia el

exterior de la curva.

La fórmula teórica del peralte, para una velocidad v y un radio de giro R es:

tan a = v2 / g · R (a = peralte teórico)

En la práctica, para no alcanzar espesores de la capa de balasto excesivos, se

limita el valor del peralte, alcanzándose el denominado peralte práctico. Una

parte de la aceleración transversal queda sin compensar.

El valor del peralte práctico se determina precisamente en función de ésta

asc (normal) = 0.65 m/s2

asc (excepcional) = 1 m/s2

Peralte

Tolerancias de diseño

Tolerancias de mantenimiento

Auscultación de geometría de via: Parámetros generales

Auscultación de geometría de via: Desgaste de carril

Auscultación de geometría de via: Desgaste de carril

Lateral Derecho UIC54 Des. Tun. 2726,25 2727,75 1,50 2727,50 9,6 7,0 2,6 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UIC54 Des. 5580,00 5580,75 0,75 5580,75 9,1 7,0 2,1 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UNE45 Des. 5583,00 5585,25 2,25 5583,00 11,4 10,0 1,4 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UIC54 Des. 5608,00 5608,75 0,75 5608,00 11,4 9,0 2,4 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UNE45 Des. 5733,75 5737,75 4,00 5734,75 16,1 10,0 6,1 Mantenimento a corto plazo

Lateral Izquierdo UIC54 And. Des. 5968,25 5969,50 1,25 5968,75 17,2 10,0 7,2 Mantenimento a corto plazo

Vertical Derecho UIC54 Des. 5998,75 5999,25 0,50 5998,75 19,3 18,0 1,3 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UIC54 6106,00 6112,75 6,75 6107,00 19,5 12,0 7,5 Mantenimento a corto plazo

Vertical Derecho UIC54 6106,25 6113,50 7,25 6110,25 17,6 14,0 3,6 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UIC54 6115,25 6115,75 0,50 6115,50 9,7 9,0 0,7 Mantenimento Programado

Vertical Derecho UIC54 6200,00 6201,50 1,50 6200,50 15,1 14,0 1,1 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UIC54 6199,75 6202,00 2,25 6200,50 13,7 12,0 1,7 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UIC54 6205,50 6206,25 0,75 6206,25 9,3 9,0 0,3 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UIC54 6208,25 6208,75 0,50 6208,50 9,2 9,0 0,2 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UIC54 Des. 6418,00 6420,25 2,25 6419,50 19,0 10,0 9,0 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UIC54 Des. 10158,25 10159,50 1,25 10159,00 12,1 10,0 2,1 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UIC54 Des. 10193,50 10194,25 0,75 10193,50 12,2 12,0 0,2 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UNE45 Des. For. 10605,00 10606,50 1,50 10605,50 15,0 12,0 3,0 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UIC54 Des. For. 10610,75 10611,50 0,75 10611,25 10,3 10,0 0,3 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UIC54 Des. For. 10637,50 10638,25 0,75 10637,50 10,6 9,0 1,6 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UNE45 Des. 10901,25 10903,25 2,00 10903,25 13,1 10,0 3,1 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UNE45 Des. 10904,00 10905,25 1,25 10904,00 13,2 10,0 3,2 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UNE45 Des. 11423,00 11424,25 1,25 11423,75 13,8 12,0 1,8 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UIC54 15297,25 15298,00 0,75 15297,25 16,0 12,0 4,0 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UNE45 Des. 15422,00 15424,75 2,75 15422,00 8,1 7,0 1,1 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UIC54 Des. 16053,25 16054,00 0,75 16053,25 12,9 12,0 0,9 Mantenimento a corto plazo

Lateral Derecho UNE45 Des. 16079,00 16080,25 1,25 16079,75 7,8 7,0 0,8 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UIC54 Des. 16081,25 16083,00 1,75 16082,75 7,7 7,0 0,7 Mantenimento Programado

Lateral Derecho UIC54 Des. Tun. 19976,25 19977,50 1,25 19977,25 8,1 7,0 1,1 Mantenimento Programado

Evento

Posición Peor Dato

Fin PosicionValor

[mm]

INFORME DESGASTE DE CARRIL

27/2/2013 0:41:38

Rubi

1

Nombre Archivo 2013_02_27_00_41_LP_TR_Via_1.spr Fecha

Linea LP_TR_Via_1 Vehiculo

0,00

AlarmaTipo de desgaste CarrilTipo

Carril

Valor

UmbralExceso

InicioLongitud

Tramo 1 Vía

Tipo de carril UIC54 Posición inicial

Auscultación de geometría de via: Desgaste ondulatorio

Auscultación de geometría de via: Desgaste ondulatorio

Onda Corta Izquierdo UIC54 And. 25,50 26,00 0,50 25,75 58 40 18 Mantenimento Programado

Onda Larga Derecho UIC54 And. 23,25 28,00 4,75 27,75 64 50 14 Mantenimento Programado

Onda Corta Izquierdo UIC54 And. Sec. Des. 63,50 64,00 0,50 63,75 48 40 8 Mantenimento Programado

Onda Media Derecho UIC54 Sec. Des. 64,00 65,25 1,25 64,75 156 100 56 Mantenimento Programado

Onda Larga Derecho UIC54 Sec. Des. 59,50 69,50 10,00 65,25 355 150 205 Mantenimento a corto plazo

Onda Media Izquierdo UIC54 Sec. Des. 70,75 71,50 0,75 70,75 105 100 5 Mantenimento Programado

Onda Corta Izquierdo UIC54 Des. 71,25 72,25 1,00 72,00 63 40 23 Mantenimento Programado

Onda Corta Izquierdo UIC54 Des. 77,25 77,75 0,50 77,50 60 40 20 Mantenimento Programado

Onda Larga Izquierdo UIC54 Sec. Des. 61,00 78,75 17,75 70,75 123 50 73 Mantenimento Programado

Onda Larga Derecho UIC54 Des. 78,50 83,50 5,00 80,00 79 50 29 Mantenimento Programado

Onda Corta Izquierdo UIC54 123,75 125,00 1,25 124,75 109 70 39 Mantenimento a corto plazo

Onda Media Derecho UIC54 124,00 125,50 1,50 124,75 162 100 62 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 126,50 127,00 0,50 126,75 60 40 20 Mantenimento Programado

Onda Larga Izquierdo UIC54 122,00 127,50 5,50 123,50 120 50 70 Mantenimento Programado

Onda Larga Derecho UIC54 122,00 127,75 5,75 123,00 109 50 59 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 132,50 133,00 0,50 132,75 58 40 18 Mantenimento Programado

Onda Larga Derecho UIC54 130,75 136,25 5,50 134,00 65 50 15 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 139,50 140,00 0,50 139,75 50 40 10 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 143,25 143,75 0,50 143,50 56 40 16 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 144,50 145,00 0,50 145,00 47 40 7 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 147,00 147,50 0,50 147,25 61 40 21 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 149,25 150,00 0,75 149,50 48 40 8 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 152,00 152,50 0,50 152,25 47 40 7 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 154,50 155,00 0,50 154,75 49 40 9 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 156,25 156,75 0,50 156,50 54 40 14 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 158,50 159,00 0,50 158,75 49 40 9 Mantenimento Programado

Onda Corta Derecho UIC54 162,75 163,25 0,50 163,00 54 40 14 Mantenimento Programado

Onda Larga Izquierdo UIC54 162,25 166,75 4,50 165,00 62 50 12 Mantenimento Programado

0,00

Evento

Posición Peor Dato

Fin PosicionValor

[um]

AlarmaTipo de desgaste

Tramo 1 Vía

Tipo de carril UIC54 Posición inicial

CarrilTipo

Carril

Valor

UmbralExceso

InicioLongitud

INFORME DESGASTE ONDULATORIO

27/2/2013 0:41:38

Rubi

1

Nombre Archivo 2013_02_27_00_41_LP_TR_Via_1.cor Fecha

Linea LP_TR_Via_1 Vehiculo

Auscultación de geometría de via: Límites de actuación

Auscultación de geometría de via: Límites de actuación

Auscultación de geometría de via: Límites de actuación

Izquierdo Derecho Izquierdo Derecho

0,25 200,00 25,9 -17,6 -7,9 -6,7 -7,7 6,2 -7,5 143,75 143,75

200,25 400,00 26,4 -13,9 -9,3 -3,7 -3,7 -2,9 -5,9 95,88 96,11

400,25 600,00 23,3 11,5 6,6 -3,1 4,8 -8,0 5,3 20,99 22,28

600,25 800,00 25,0 -13,0 5,7 4,5 -3,0 -5,7 -2,8 37,94 38,71

800,25 1000,00 12,6 -10,2 -3,7 -5 3,7 -5,7 3,1 15,27 15,27

1000,25 1200,00 8,8 9,1 -2,6 -3,4 2,5 -2,8 -3,1 11,93 11,83

1200,25 1400,00 6,6 4,5 -2,8 -3,6 1,9 -2,7 1,8 3,30 3,01

1400,25 1600,00 7,1 -8,2 3,1 4,8 2,3 3,9 2,1 5,90 5,9

1600,25 1800,00 5,9 6,3 -3,8 -2,9 1,5 4,3 -2,4 5,62 5,9

1800,25 2000,00 3,2 -3,3 1,9 -3,8 -1,6 4,3 -1,7 2,53 2,53

2000,25 2200,00 14,4 11,3 4,0 -4,3 -3,2 4,9 -3,0 14,50 14,31

2200,25 2400,00 10,8 9,7 -2,9 3,2 3,5 -2,8 -3,0 14,22 13,93

2400,25 2600,00 16,6 -13,2 -4,8 7,1 -3,3 -6,3 3,1 38,13 38,13

2600,25 2800,00 12,8 -12,3 10,3 -3,9 -8,4 -6,3 -7,7 35,03 35,81

2800,25 3000,00 16,2 -13,6 4,4 -4,8 5,8 -5,1 4,3 37,87 38,13

3000,25 3200,00 11,0 -10,6 4,7 -4 3,6 6,5 3,2 14,50 15,27

3200,25 3400,00 12,4 7,2 4,4 -6,9 -2,5 -8,0 -3,3 8,78 8,97

3400,25 3600,00 14,1 8,4 -4,5 5,2 3,7 -5,3 3,6 8,97 8,97

3600,25 3800,00 6,7 5,7 2,7 3,5 -3,6 3,8 3,5 3,49 3,49

3800,25 4000,00 14,2 6,1 3,7 -4 4,0 4,8 2,5 8,19 8

4000,25 4200,00 11,1 -10,2 -6,6 -6 -2,7 4,1 2,2 15,86 15,09

4200,25 4400,00 10,0 10,7 6,1 -5,8 -2,1 -8,2 -2,6 13,76 13,76

4400,25 4600,00 9,8 6,1 -4,2 4,7 2,4 -5,7 2,4 5,90 6,67

4600,25 4800,00 11,4 5,7 -4,9 -6,9 2,3 -5,4 -1,9 6,46 6,46

4800,25 5000,00 10,4 -6,7 3,7 -4,8 2,9 3,7 -2,1 8,00 8

5000,25 5200,00 4,8 -3,6 2,3 -4 -2,3 -5,0 -1,8 3,30 4,07

5200,25 5400,00 4,3 2,9 1,8 -4,3 -1,9 -3,6 1,5 2,44 2,44

5400,25 5600,00 6,1 -6,5 4,8 -6,8 -2,5 7,6 3,8 6,67 6,86

5600,25 5800,00 14,7 -11,2 9,7 -5,6 -4,2 -4,0 14,0 16,05 17,19

Derecho

Nivelación Nivelación

Linea

Via

Tipo de carril

1

LP_TR_Via_1

UIC54

Q

Alineación AlineaciónInicio Fin Ancho Alabeo 3m Peralte

Izquierdo

INFORME CALIDAD VIA

27/2/2013 0:41:38

Rubi

1

FechaNombre Archivo 2013_02_27_00_41_LP_TR_Via_1.geo

0,00Posición inicial

Vía

Vehiculo

Se denomina gálibo estático del material la envolvente de las posiciones

extremas susceptibles de ser tomadas por los puntos del vehículo por efecto

de los desplazamientos geométricos debidos a la circulación en curva, los

juegos existentes entre vehículo y vía, y los juegos de las suspensiones

primaria y secundaria.

Se denomina gálibo cinemático del material la envolvente de las posiciones

extremas del gálibo estático + los efectos de las oscilaciones verticales de la

caja causados por la aceleración sin compensar en curvas, desigualdades en

el reparto de cargas y disimetrías de construcción.

Se denomina gálibo dinámico del material la envolvente de las posiciones

extremas del gálibo cinemático + los efectos de las oscilaciones aleatorias por

la interacción vehículo – vía así como los desplazamientos laterales de la

superestructura.

Elementos a considerar: Distancia entre pivotes, radio de curvatura, rigidez de

suspensiones, velocidad de circulación, defectos geométricos de via, … En

la práctica cada administración fija fórmulas de cálculo n las cuales se tiene en

cuenta factores probabilísticos

Gálibo

Cuanto más grande mejor ?