Este documento presenta el diseño de una vía férrea en la provincia de Méndez. Se describen los objetivos y ubicación del proyecto, así como las condiciones topográficas y socioeconómicas de la zona. Luego, se explican conceptos teóricos sobre ferrocarriles y se detallan aspectos del diseño geométrico y estructural, incluyendo cálculos de curvas verticales y horizontales, pendientes, perfiles y volúmenes. Finalmente, se mencionan los capítulos posteriores sobre diseño

1. PROYECTO
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Contenido
CAPÍTULO I ..................................................................................................................................3
1.1.-Objetivos: ...........................................................................................................................3
1.2.-Objetivos Específicos:........................................................................................................3
1.3.-Ubicación:...........................................................................................................................3
1.4.-Condiciones Topográficas .................................................................................................3
1.5.-Condiciones o factor económico-social.............................................................................3
CAPÍTULO II .................................................................................................................................5
2.1.-Marco Teórico: ...................................................................................................................5
2.2.-Definición de vías Férreas:................................................................................................5
2.2.1.-DEFINICIÓN: ...............................................................................................................5
2.2.2.-CLASIFICACIÓN:............................................................................................................5
2.2.3.-LÍNEAS PRINCIPALES Y SECUNDARIAS:...............................................................5
2.2.4.-LÍNEAS DE VÍA ANGOSTA Y VÍA ANCHA: ...............................................................5
2.3.-Diseño Geométrico: ...........................................................................................................6
2.3.1.-Curvas Verticales y Horizontales: ...............................................................................6
2.3.2.-LONGITUD MÍNIMA:...................................................................................................8
2.3.3.-CURVAS VERTICALES SIMÉTRICAS:......................................................................8
2.3.4.-CURVAS HORIZONTALES: .......................................................................................9
2.3.5.- Rampas:....................................................................................................................10
2.3.6.-Plataforma y Balasto: ................................................................................................11
2.3.7.- PERFIL LONGITUDINAL: ........................................................................................11
2.3.8.- PERFIL TRANSVERSAL: ........................................................................................12
2.3.9.- CALCULO DE VOLUMENES:..................................................................................14
2.4.-Diseño Estructural:...........................................................................................................15
2.5.-Diseño Hidrológico:..........................................................................................................23
CAPÍTULO III ..............................................................................................................................25
3.1.-Diseño de alternativas: ....................................................................................................25
3.2.-Plano en planta: ...............................................................................................................25
3.3.-Perfil longitudinal:.............................................................................................................25
3.4.-Perfiles transversales:......................................................................................................25

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3.5.-Curva masa:.....................................................................................................................25
( ANEXOS DESDE EL PUNTO 3.1 HASTA EL PUNTO 3.5) ................................................25
3.6.-Conclusiones y Recomendaciones: ................................................................................25

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CAPÍTULO I
1.1.-Objetivos:
 Realizar el diseño geométrico y estructural de una vía férrea.
1.2.-Objetivos Específicos:
 Elaborar la infraestructura y superestructura de la vía férrea.
 Realizar el trazo de las alternativas según la pendiente mínima, velocidad
de diseño y radio de curvatura mínimo.
 Ejecutar los cálculos del movimiento de tierras y el diagrama de masas.
 Elección de la alternativa más viable tanto técnica, económica, social y
ambiental.
 Diseñar las obras de arte de acuerdo al estudio hidrológico de la cuenca.
 Poner en práctica los conocimientos adquiridos en la materia de
ferrocarriles.
1.3.-Ubicación:
El proyecto está ubicado en la provincia Méndez abarcando aproximadamente
desde la comunidad de Carachimayo, pasando por San Lorenzo hasta llegar a
la comunidad de San Mateo. Ubicado en las coordenadas latitud: -21.4097,
longitud: -64.7577 21º24`35`` Sur, 64º45`28`` Oeste. Con una altitud de 2022m.
1.4.-Condiciones Topográficas
Posee una topografía muy irregular, con altitudes variadas: zona alta, con formaciones
montañosas, y zona baja, constituida por valles y algunas planicies.
Las condiciones topográficas de la zona no son las adecuadas para realizar el trazo
de una vía férrea, se puede apreciar que existen zonas con pendientes muy
pronunciadas las cuales generan problemas para poder cumplir con la pendiente del
proyecto, también en la topografía se puede ver la presencia de ríos por lo cual se
deberán realizar algunos puentes para la vía férrea.
1.5.-Condiciones o factor económico-social
El Municipio de San Lorenzo tiene una población de 23863 habitantes.
Todos los estudios sobre transporte coinciden en señalar al ferrocarril como el más
sostenible y seguro de los medios de transporte. Efectivamente, comparado con la
carretera es el que menos emisiones de efecto invernadero provoca, el que menos
espacio ocupa, el más seguro.

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En el casode las mercancías,la diferencia es aún más acusada:desplazar una tonelada
a lo largo de un kilómetro emite 120 gramos de CO2 si se hace en camión, frente a los
23 gramos, casi 6 veces menos, que emitiría si se desplazase en ferrocarril.
En este proyecto sepodrán apreciar muchas ventajas por la construcciónde la via ferrea
en esta zona debido a que se beneficiarían muchos habitantes de la zona entre esas
ventajas tenemos:
 Poco contaminante.
 Evita problemas de tráfico.
 Fiabilidad: baja tasa de siniestralidad.
 Posibilidades de intermodalidad con cualquier otro modo de transporte.
 Segmentación de productos: productos de poco peso y mucho volumen o de
mucho peso y poco volumen cuyo transporte idóneo es el ferrocarril.
 Los costos de operación son por lo general bastante bajos.
 Capacidad: permite el transporte de grandes cantidades en largos recorridos.

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CAPÍTULO II
2.1.-Marco Teórico:
El ferrocarril (del latin: ferrum, hierro, y carril) o transporte ferroviario es un
sistema de transporte de personas y mercancías guiado sobre una via férrea.
Aunque normalmente seentiende que los carriles o rieles son de acero o hierro,
que hacen el camino o via férrea sobre la cual circulan los trenes, dentro de
esta clasificación se incluyen medios de transporte que emplean otros tipos de
guiado, tales como los trenes de levitación magnética.
Se trata de un transporte con ventajas comparativas en ciertos aspectos, tales
como el consumo de combustible por tonelada/ kilometro transportada, la
entidad del impacto ambiental que causao la posibilidad de realizar transportes
masivos, que hacen relevante su uso en el mundo modreno.
2.2.-DEFINICIÓN DE VÍAS FÉRREAS:
2.2.1.-DEFINICIÓN:
Un ferrocarril se define como la via provista de guías paralelas denominadas
rieles, sobre las que se deslizan una serie d trenes movidos por tracción
mecánica.
2.2.2.-CLASIFICACIÓN:
En la actualidad no se cuenta con una clasificación unificada de las líneas del
ferrocarril, debido a que las mismas presentan una gran variedad en sus
características. Tomando en cuenta algunos puntos de vista, se pueden
clasificar en:
2.2.3.-LÍNEAS PRINCIPALES Y SECUNDARIAS:
Las líneas principales son aquellas que forman las grandes líneas tróncales, y
las líneas secundarias las que complementan la red formada por las anteriores
dando así un sistema completo de líneas férreas.
2.2.4.-LÍNEAS DE VÍA ANGOSTA Y VÍA ANCHA:
Esta clasificación corresponde al nivel de servicio que prestan las líneas férreas,
sin tener en cuenta si es una línea principal o secundaria, es decir que una línea
principal no necesariamente debe ser de línea ancha o que una secundaria sea
de línea angosta, ya que ello dependerá de los aspectos de servicio que son
relacionados a la construcción. El ancho de la vía, definida como trocha de vía, es
la separación entre rieles.

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2.3.-Diseño Geométrico:
Es el proceso de correlacionar sus elementos físicos tales como los
alineamientos, pendientes, distancias de visibilidad, peralte, ancho de trocha
con las características de operación, facilidades de frenado, aceleración,
condiciones de seguridad, etc.
Así definido, el diseño geométrico abarca el diseño de todos los aspectos de
una vía férrea, excepto los elementos referentes a los elementos estructurales.
Es a través del diseño geométrico que datos que son expresiones cuantitativas
de la naturaleza, requerimientos e idiosincrasia de los hombres, características
de los trenes y usos de la tierra, se combinan para dar configuración a una vía
que, dentro de las limitaciones económicas impuestas, satisfaga la demanda
reflejada por estos datos.
Los criterios para el diseño geométrico de las vías férreas se basan en una
extensión matemática racional del diseño del vehículo y de sus características
de operación, así como en el uso de los principios de la geometría de la física.
Incluyen no solamente cálculos teóricos, sino también los resultados empíricos
deducidos de numerosas observaciones y análisis del comportamiento de los
conductores, reacciones humanas y capacidad de las carreteras.
A fin de establecer relaciones matemáticas, en muchas ocasiones se hace
necesario formular hipótesis arbitrarias referentes a la velocidad y otros
parámetros. Estas hipótesis, a través de un proceso de verificación, han
contribuido a la solución de un gran número de problemas de diseño.
2.3.1.-Curvas Verticales y Horizontales:
Las curvas verticales se emplean para enlazar rampas de diferente inclinación.
Generalmente se utilizan arcos de circunferencia, cuyo radio depende de
diversos factores entre los cuales están las velocidades máximas de operación,
los valores de la inclinación de las rampas a unir y de la magnitud de los
movimientos de tierras que se deberá hacer para construirla.

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Los acuerdos o curvas verticales pueden ser cóncavos o convexos y sus radios
se relacionan con la velocidad mediante expresiones empíricas tales como la
siguiente:
R ≥ V²
Siendo el mínimo exigible:
Como las curvas verticales introducen una aceleración centrífuga en su plano que
puede llegar a ser molesta para los pasajeros, se ha fijado valores límites
obtenidos de ensayos de simulación. La SNCF, por ejemplo, ha adoptado los
siguientes valores:
Curvas cóncavas: normal 0,045g excepcional 0,06g
Curvas convexas: normal 0,045g excepcional 0,05g
La aceleración se obtiene de:

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en que:
av es la aceleración en g
V es la velocidad en km/h
R es el radio de la curva vertical en m
En RENFE se utiliza un arco de circunferencia de radio equivalente a V², lo que
corresponde a una aceleración de 0,008g.
Los radios de las curvas verticales están asimismo limitados en la norma EFE
NSF-11-001 de EFE, señalando que en rampas que difieren más de 6 mm/m
deberá utilizarse curvas verticales cuyo radio varía según la velocidad máxima
admisible en la vía.
Curvas de Acordamiento Vertical
Velocidad Radio
[km/h] [m]
50 2.000
130 5.000
180 10.000
2.3.2.-LONGITUD MÍNIMA:
La distancia mínima en curvas verticales es aquella longitud necesaria que debe
tener una curva vertical, que de seguridad a la circulación debe ser mayor o igual a
100m.
2.3.3.-CURVAS VERTICALES SIMÉTRICAS:
Son aquellas cuya proyección horizontal del vértice al principio de curva y al fin de
curva vertical son iguales, es decir si el valor total de la longitud de la curva es igual
a “L”, L/2 coincidirá exactamente con el vértice. Este tipo de curvas es el que mayor
uso tiene, siempre que las condiciones de diseño lo permitan, para ello es necesario
definir una ecuación general con la que se puedan hallar todos los puntos
intermedios.
Si partimos de la ecuación general que y = k*x2 sabiendo que el valor de “y” toma
el valor de ” m“ a L/2 donde la deflexión máxima está dada por m = P*L/8.
Reemplazando en la ecuación general obtenemos que el valor de k = m / (L/2)2

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teniéndose finalmente una ecuación general para curvas verticales simétricas igual
a:
𝐲 =
𝐏 ∗ 𝐱 𝟐
𝟐 ∗ 𝐋
Donde:
P = Diferencia algebraica de pendientes.
L = Longitud de la curva.
x = Distancia cualesquiera a encontrar “y”.
y = Ordenada vertical correspondiente al valor de “x” entre la subrasante
y longitud de curva.
2.3.4.-CURVAS HORIZONTALES:
CURVAS CIRCULARES SIMPLES: En el diseño de enlace de tangentes las
curvas circulares simples son las que se utilizan frecuentemente cuando los
espacios son reducidos en un punto inicial y otro, no siendo lo más recomendable
desde el punto de vista geométrico y operacional de los vehículos.
Una curva circular simple estará diseñada a partir de dos elementos
fundamentales que son el ángulo de deflexión o el ángulo interno entre las
tangentes y el radio de curvatura que vienen por la geometría del trazado
definitivo y por especificaciones técnicas respectivamente.
Los elementos de una curva circular simple son:
* Tangente:
𝑻 = 𝑹 ∗ 𝑻𝒂𝒏𝒈
𝜟
𝟐
* Externa:
𝑬 = 𝑹 ∗ ( 𝑺𝒆𝒄
𝜟
𝟐
− 𝟏)
* Flecha:
𝒇 = 𝑹 ∗ ( 𝟏 − 𝑪𝒐𝒔
𝜟
𝟐
)
* Desarrollo de la curva:
𝑫 =
𝜫 ∗ 𝑹 ∗ 𝜟
𝟏𝟖𝟎
* Longitud de la curva:

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𝑳𝒄 = 𝟐 ∗ 𝑹 ∗ ( 𝑺𝒆𝒏
𝜟
𝟐
)
Es importante que en el diseño cada curva circular simple esté determinada por
todos sus elementos, los cuales proporcionarán información suficiente para el
replanteo.
El replanteo de este tipo de curvas consiste en trazar una curva horizontal en el
terreno a partir del diseño que está en el plano, es decir, encontrar todos los
puntos necesarios para conformar la curva circular simple.
Existen diversos métodos para el replanteo de curvas horizontales podemos
mencionar:
a) Método de ángulos tangenciales o de deflexiones.
b) Método del noneo continúo.
c) Método de cuerdas.
d) Método por coordenadas.
Todos los anteriores métodos tienen el mismo objetivo, la variación está en la
metodología que se sigue en el campo.
2.3.5.- Rampas:
La incidencia de las rampas es también fundamental. Las rampas de proyecto
deben tener la menor inclinación posible, ya que:
 Su inclinación tiene una decisiva influencia en la capacidad de arrastre de
los equipos de carga y pasajeros y por lo tanto en su peso y potencia.
 La resistencia de las rampas impone costos adicionales de explotación,
básicamente mayores consumos de combustible y energía.
En proyectos de transporte de pasajeros debe procurarse que las rampas no
sobrepasen el 30‰, mientras que en proyectos de transporte de carga y mixtos,
el límite recomendado es de 15‰. Más adelante en esta Sección se verá la
forma en que esta característica afecta la circulación de los trenes.
Es necesario tener en cuenta que en terrenos montañosos limitar la inclinación
de las rampas significa normalmente aumentar los montos de inversión, ya sea
por el mayor movimiento de tierras que se requiere, o por el mayor desarrollo de
la línea, o por ambos factores. Sin embargo, construir una línea nueva con
estándares técnicos inferiores conducirá necesariamente a iniciar el proyecto en
condiciones desventajosas.

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2.3.6.-Plataforma y Balasto:
La calidad de la plataforma de la vía y el balasto son fundamentales para un buen
mantenimiento de la geometría. En especial, para el tráfico de pasajeros a
velocidades medias y altas (sobre 100 km/h), la geometría de la vía y sus
tolerancias son fundamentales para la seguridad y la comodidad de marcha.
Todo lo anterior deberá aplicarse en la medida de lo posible, ya que en la
elección y diseño del trazado intervienen factores geográficos, topográficos,
comerciales y económicos que pueden limitar su aplicación. La política general
para el diseño de trazados, sin embargo, es la contenida en estos puntos:
minimizarla cantidad de curvas y rampas, y en casode utilizarlas, maximizarsus
radios y minimizar sus inclinaciones.
2.3.7.- PERFIL LONGITUDINAL:
Una de las aplicaciones más usuales e importantes de la nivelación geométrica,
es la obtención de perfiles del terreno, a lo largo de una obra de ingeniería o en
una dirección dada. Las obras hidráulicas como canales y acueductos, las vías
de comunicacióny transporte, ya sean caminos,carreteras y/o calles, avenidas,
e incluso vías férreas, están formadas por una serie de trazos rectos y otra serie
de trazos en curvas generalmente circulares acedadas a los trazos rectos.
Generalmente la sección transversal de las obras mencionadas, tiene un eje
de simetría, o bien, un eje de referencia que no varia de tipo a lo largo del
trazado. A su vez, se llama eje longitudinal del trazado, a la línea formada por
la proyección horizontal de la sucesión de todos los ejes de simetría o
referencia de la sección transversal, entendiendo que cualquier trazo de
camino, vía férrea, canal o acueducto, es recto cuando su eje longitudinal lo es.
Ahora bien si consideramos el eje longitudinal de un trazado como una directriz

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y además consideramos una recta vertical que se traslada apoyándose en esa
directriz, por lo tanto, el perfil longitudinal es la intersección del terreno con un
cilindro vertical que contenga al eje longitudinal del trazado.
Para nivelar carreteras y vías férreas ya construidas, se toman como
estaciones los hitos numerados, ya sean kilómetros, hectómetros,etc., que hay
en sus bordes. Para señalar los puntos de estación donde no lo estén, se
emplean estacas fuertes con la cabeza redondeada, clavos o tornillos fijos a la
misma estaca. A demás de estos puntos principales, se marcan con estacas
aquellos otros intermedios en que allá cambio de pendiente. En los perfiles de
gran longitud, se fijan a distancias convenientes señales permanentes.
2.3.8.- PERFIL TRANSVERSAL:
Hay que considerara a los perfiles transversales, que son la intersección del
terreno, con un plano vertical normal al eje longitudinal del terreno, o sea los
perfiles transversales son perpendiculares al perfil longitudinal; por lo general
estos perfiles transversales se toman frente a cada una de las estacas que
indican el trazado y se levantan a escala mayor que los longitudinales, ya que
el objetivo principal de estos perfiles es obtener frente a cada estaca la forma
más exacta posible de la sección transversal de la obra y especial importancia
en el estudio de caminos y canales. Los perfiles se señalan primero con jalones
y después con miras o cinta métrica, y con un nivel se hace su levantamiento.
Cuando los perfiles transversales son muy uniformes, se deben levantar de
igual manera que los perfiles longitudinales, anotándose las altitudes y
distancias leídas en un registro similar al empleado y visado anteriormente en
los perfiles longitudinales. Todas las lecturas deben por lo general, aproximarse
al centímetro. Pero cuando los perfiles transversales son muy irregulares (
caminos, arroyos, hitos, linderos, etc.,), se dibujan todos los detalles en un
croquis, sobre el cual se anotan todas las medidas y lecturas hechas durante
el levantamiento.
El perfil transversal se dibuja de modo que la izquierda y la derecha sean las
del perfil longitudinal, suponiendo que se recorre este en el sentido de su
numeración ascendente, como en la figura.
También se pueden numerar los puntos de los perfiles transversales, y en el
croquis se anotan solamente estos puntos y las medidas planimétricas (
distancias horizontales ), anotando las lecturas de nivelación en el registro de
campo, idéntico al de los perfiles longitudinales.
Referente a la ilustración anterior, se puede agregar que están todas las
medidas aproximadas al decímetro solamente, pero es mejor aproximar las
alturas al centímetro, mientras que para las distancias horizontales basta en
general con el decímetro. El nivel se coloca en un punto previa mente
determinado, del perfil longitudinal y se asegura la observación leyendo la

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altura de un punto de comprobación bien elegido o la de otro punto del mismo
perfil longitudinal; también puede estacionarse el nivel en un punto de un
itinerario de nivelación que pase cerca del perfil que se trata de levantar.
DISEÑO DE LAS CURVAS

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2.3.9.- CALCULO DE VOLUMENES:

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2.3.9.1.- curva masa:
La curva masa busca el equilibrio para la calidad y economía de los
movimientos de tierras, además es un método que indica el sentido del
movimiento de los volúmenes excavados, la cantidad y la localización de cada
uno de ellos. Las ordenadas de la curva resultan de sumar algebraicamente a
una cota arbitraria inicial el valor del volumen de un corte con signo positivo y
el valor del terraplén con signo negativo; como abscisas se toma el mismo
cadenamiento utilizado en el perfil. Los volúmenes se corrigen aplicando un
coeficiente de abundamiento a los cortes o aplicando un coeficiente de
reducción para el terraplén.
2.4.-Diseño Estructural:
 RIEL:
Las rieles serán de Perfil Tipo 60AS con una resistencia al esfuerzo de flexión
de 1500 (Kg./cm2) y un coeficiente de elasticidad de 2x106 (Kg./cm2) y una
longitud de 12 m. cada una con características homogéneas de resistencia y
elasticidad para que puedan absorber las vibraciones y serán asegurados
mediante los respectivos accesorios (pernos de riel, bridas y asientos en los
durmientes) los cuales tendrán una resistencia suficiente para resistir los
esfuerzos a los que van a estar sometidos teniendo en cuenta el ancho de
trocha de 1 m.
El montaje de los rieles sobre las durmientes deberá ser de lo más cuidadoso
posible y con mucha precisión previa autorización y constante supervisión por
parte del supervisor en cuanto a su ajuste tomando en cuenta las alineaciones
y empalmes con una alineación constante del topógrafo con la estación total
y teniendo en cuenta que de este elemento es que depende el buen
funcionamiento de la vía de ferrocarril.
Partes del riel
Cabeza/Hongo: Parte superior, que se utiliza como elemento de rodadura.
Patín: Base, de anchura mayor que la cabeza,cuya superficie inferior es plana
para su apoyo en la traviesa.
Alma: Parte de pequeño espesor que une la cabeza con el patín.
 Velocidad de Diseño:
Es la velocidad de proyecto que está definida como una velocidad
determinada para el diseño y la correlación de los aspectos físicos de una vía
que influye en la operación de las locomotoras.
La velocidad de proyecto es la velocidad máxima segura que puede ser
sostenida a través de una sección especificada de la vía, cuando las
condiciones son tan favorables que los aspectos de diseño geométrico son
los que imperan.
Para nuestro proyecto se tiene especificado una velocidad directriz o
velocidad de proyecto de:
Velocidad de diseño = 295 Km/h
 DURMIENTE:

16. PROYECTO
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Las durmientes serán de madera de algarrobo colorado por ser muy resistente para este
tipo de uso que tenga un esfuerzo admisible a flexión de 150(Kg./cm2 ) y al corte de
30(Kg./cm2 ) y tendrá una sección de (20X12) cm. y una longitud de 2.00 m. cada una
que seráverificado por el supervisor de la obra que además deberán sernecesariamente
protegidas con un tratamiento a presión con creosota ó sea con el método de
impregnación betel o célula llena el cual actuara contra agentes destructivos como
microorganismos e inclemencias que puede ser sometida la madera.
 BALASTO:
El balasto deberá ser colocado por un especialista en este tipo de trabajos y asentado sobre la
infraestructura ya bien nivelada y con características de estabilidad que garanticen el buen
asiento del balasto y además previa aprobación del supervisor de la obra.
El material del balasto deberá ser de piedra chancada de piedra de granito que tenga un
coeficiente de reacción de 5 (Kg/cm3) y que sea homogéneo presentando diámetros entre (5-
7) cm.
DISEÑO DE LOS RIELES:
En el calculo o diseño de los rieles, se parte de las siguientes suposiciones:
1.- La rueda del tren descansa directamente sobre el durmiente central.
2.- pero el peso esta repartido en los tres durmientes en el central y los dos
adyacentes.

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R1 + R2 + R3 = G
3.- las reacciones en los durmientes extremos son iguales es decir:
R1 = R3
4.- Las deformaciones producidas son también iguales en los puntos donde
descansan los durmientes externos, es decir:
Y1 = Y3

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DATOS PARA EL DISEÑO:
Diseño por el método Zimmerman:
𝐵=6∗(𝐸∗𝐼)/𝑎^3
D=2∗𝑐∗𝑏∗μ
Momento flector: M =
(8∗B+7∗D)
(4∗B+10∗D)
∗
a
4
∗ G
Donde:
B= Carga que actuando en el centro de una viga apoyada, separada una distancia (2a)
provoca una flecha de 1 cm. (Kg/cm2/cm)
D= Presion que actuando en los puntos de apoyo de los rieles en los durmientes
provoca sobre el balasto un asiento de 1 cm (kg/cm2/cm)
B= 80026,3 Kg/cm3
D= 10000 Kg/cm3
M= 171169 Kg*cm
Ancho De Trocha a= 1000 mm.
Carga Máxima Por Rueda G= 9000 Kg
Longitud de los Rieles de Acero L1= 12 m
Longitud de la Durmiente L= 2 m
Dist. Entre Durmientes (Caras Internas) a`= 35 cm
Dist. Entre Centro de Grav. de Durmientes a``= 45 cm
Vuelo del durmiente u = 50 cm
Coeficiente De Balasto c = 5 Kg/cm3
Ancho de La Durmiente b = 20 cm
Alto De La Durmiente h = 10 cm
Coeficiente De Trabajo Máximo a Flexión s = 1500 Kg/cm2
Módulo de Elasticidad del Acero E = 2000000 Kg/cm2
Inercia I = 607,7 cm4
Dist. al Centro de Gravedad del perfil x = 5,232 cm
Peso P= 29,76 Kg/m
PERFIL DEL RIEL ASCE 60 AS
DATOS.
=6∗( ∗ )/
D=2∗ ∗ ∗μ
=(8∗ +7∗ " " )/(4∗ +10∗ )∗
/4∗
= /
σ= /

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Módulo resiliente: 𝑊=𝐼/𝑥
Esfuerzo de trabajo: σ=𝑀/𝑊
1473,68 Kg/cm2 < 1500 Kg/cm2
Por lo tanto el perfil del riel es 60 AS
CALCULO DE LA LONGITUD Y CANTIDAD DEL RIEL:
Longitud de la vía L via = 20.247 [km]
20247[m] Lvia= 20247 m
Longitud de cada riel L riel = 12 [m] Lriel= 12 m
Juntas de dilatación de Junt = 10 [mm]
0,01 [m] Junt= 0.01 m
𝑁ᵒ 𝑢𝑛𝑖𝑑 = 2 ∗ (
𝑙𝑜𝑛𝑔. 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑣𝑖𝑎
𝑙𝑜𝑛𝑔.𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑖𝑒𝑙 + 𝑗𝑢𝑛𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑙𝑎𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛
)
𝑵ᵒ 𝒖𝒏𝒊𝒅 =
DISEÑO DE DURMIENTES:
DATOS PARA EL DISEÑO:
DATOS
Largo L= 2 m
Ancho b= 20 cm
Alto h= 12 cm
Vuelo u= 50 cm
separcion entre c.g. Durmientes a"= 45 cm
W= 116,151 cm3
3371.69 → 3372 unidades en 20.247 km

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Carga Máxima Por Rueda G= 9000 kg
Módulo de Elasticidad del
Acero E= 2000000 kg/cm2
Inercia I= 607,7 cm4
Coeficiente De Balasto c= 5 kg/cm3
VERIFICACION A LA FLEXION:
Momento máximo de diseño:
𝑴 =
𝒒 ∗ 𝒂 𝟐
𝟔
𝑊=(𝑏∗ℎ^2)/6
σ=𝑀/𝑊
CUMPLE CON LA CONDICIÓN
R1=R2= 2999,88 kg
R2= 3000,25 kg
q= 6000,50 kg/m
Mmax = 202,5168687 kg*m
W= 480 cm3
σ= 42,19101 kg/cm2 < 150 kg/cm2

21. PROYECTO
21
VERIFICACIÓN AL CORTE:
𝑸𝒎𝒂𝒙 =
𝑹𝟐
𝟐
𝒕 𝒎𝒂𝒙 =
𝟑∗𝑸𝒎𝒂𝒙
𝟐∗𝒃∗𝒉
CUMPLE CON LA CONDICIÓN
CANTIDAD DE DURMIENTES:
Longitud de la vía Lvia= 20247 m
Longitud de durmiente L= 2 m
Ancho de durmiente b= 0,2 m
Espesor de durmiente h= 0,12 m
Separación entre centros de
durmientes a" 0,45 m
𝑵ᵒ 𝒖𝒏𝒊𝒅 = 𝟐 ∗ (
𝒍𝒐𝒏𝒈.𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒗𝒊𝒂
𝒍𝒐𝒏𝒈.𝒅𝒆 𝒅𝒖𝒓𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 ∗ 𝑺𝒆𝒑.𝒅𝒆 𝒅𝒖𝒓𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆𝒔
)
𝑁ᵒ 𝑢𝑛𝑖𝑑 =44993.33 → 44994 unidades en 20,247 km
DISEÑO DEL BALASTO:
Qmax= 1500,125 kg
t max= 9,375781 kg/cm2 < 30 kg/cm2

22. PROYECTO
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Longitud de la
vía Lvia 20247 m
largo del
durmiente L= 2 m
altura del
balasto h= 30 cm
angulo Ф= 45 º
B = b + 2*h para Ф= 45ᵒ
Dejando 0,5 m de balasto a ambos extremos de la durmiente b= 3 m
B= 3,6 m
Hallando el área de la sección:
𝑨 = (
𝒃+𝑩
𝟐
)∗ 𝒉
CALCULANDO EL VOLUMEN TOTAL DE BALASTO DE LA VIA:
L = Longitud de la via = 20247 m
Vol= A * L
Debido a las perdidas ocacionadas, tanto en el transporte como en el colocado, consideremos
un factor de seguridad de 10 %.
volumen de balasto
= 22048.98 m3
A= 0,99 m2
volumen de balasto
= 20044.53 m3

23. PROYECTO
23
ASR
n
Q 2
1
3
2
1

2.5.-Diseño Hidrológico:
Q = 0.156 m3
/seg
n = 0.014 para hormigón
S = 3.8 %
Fórmula de Manning:
mmY
Y
Y
Y
YP
Y
YY
A
n
n
n
n
n
n
nn
3.0241,0
*038,0
2**2014,0
1
156,0
2**2
2
**2
2
2
2
2
1
3
2












Dimensiones de la cuneta

24. PROYECTO
24
DISEÑO DE ALCANTARILLAS DE ALIVIO
Datos:
Q = 0.156 m3
/seg
n = 0.014
i = 2 % transversal
y = 0.75*D
Utilizamos la fórmula de Manning para el diseño hidráulico de las alcantarillas de alivio
 
 
 
"14
"19,13335,0
02,0302,0
014,0
632,0
156,0
302,0
094,2
632,0
094,2
360
240
360
º
2
632,0240
180
240*
8
º240º5,0c os2º
75,0*2
c os2
2
c os2º
º
180
º
8
º
8
2
1
3
22
2
2
2
2
2
1
3
2


















 





 










Come rc ial
r
r
D
DmD
D
D
DR
D
D
P
A
R
DPDD
D
P
Dsen
D
A
ar
D
DD
ar
D
yD
ar
sen
D
A
sen
D
A
SR
n
A
Q







25. PROYECTO
25
CAPÍTULO III
3.1.-Diseño de alternativas:
3.2.-Plano en planta:
3.3.-Perfil longitudinal:
3.4.-Perfiles transversales:
3.5.-Curva masa:
( ANEXOS DESDE EL PUNTO 3.1 HASTA EL PUNTO
3.5)
3.6.-Conclusiones y Recomendaciones: