Consolidación del subsuelo bajo tranvía con inyección de resina

    Mauro Lagalante - Business Development Manager

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    Utilización de inyecciones de resinas para resolver el fenómeno del asentamiento del subsuelo infraestructural debido a las continuas solicitaciones dinámicas y a la filtración de agua. Uretek muestra una intervención realizada en Milán, únicamente en horario nocturno, en un tramo de la línea ATM.

    En el contexto urbano milanés, caracterizado por una intensa mezcla entre viabilidad vial y red tranviaria, algunos tramos han evidenciado con el tiempo fenómenos de asentamiento del subsuelo infraestructural. Las deformaciones se han manifestado con desplazamientos y vibraciones acentuadas de los vías al paso de vehículos sobre raíles y sobre neumáticos, acompañadas de visibles fisuraciones del asfalto en los puntos de tránsito. Las causas principales se deben a las continuas solicitaciones dinámicas inducidas por el tráfico mixto y a las filtraciones de agua de lluvia a través de las grietas del asfalto.


    Este proceso conduce a un progresivo asentamiento local: los raíles se mueven y vibran más cuando pasa un tranvía o un vehículo, agravando las grietas en el asfalto y reduciendo la estabilidad de la infraestructura. Además de constituir un riesgo para la seguridad, estas deformaciones causan vibraciones y ruido, disminuyendo el confort para pasajeros y residentes.

    Las inyecciones de resinas para restablecer la estabilidad de los raíles

    El método tradicional para resolver el problema del asentamiento prevé la retirada del asfalto degradado y de las capas de cimentación subyacentes, hasta alcanzar las traviesas y el balasto.

    Posteriormente, sería necesario intervenir con maquinaria bateadora o equipos de bateo-compactación para compactar nuevamente la piedra bajo las traviesas y restablecer el nivel de la vía. Una intervención que requiere largos tiempos y obras extensas, con la consiguiente interrupción prolongada del servicio tranviario y modificaciones de la viabilidad vial.

    En un contexto urbano de alto tráfico como Milán, esto comporta molestias significativas para los usuarios y costes elevados, además de la complejidad de planificar obras que minimicen el impacto sobre el servicio público.

    La solución identificada para resolver la problemática en la red tranviaria milanesa consistió en consolidar el subsuelo de los raíles mediante inyecciones de resinas poliuretánicas expansivas de comportamiento tixotrópico. Esta técnica tiene la ventaja de evitar excavaciones: de hecho, no es necesario retirar ni el asfalto ni el material de subsuelo existente. 

    Monitorización de la intervención

    Inyección de la resina y monitorización del inicio del levantamiento del raíl

    Se realiza en cambio una serie de pequeños orificios a través del asfalto en correspondencia con las traviesas, insertando cánulas finas hasta el nivel del terreno a consolidar bajo cada traviesa. A través de estas cánulas se inyecta a baja presión la resina poliuretánica que, gracias a su naturaleza tixotrópica, se difunde en el terreno, rellena los huecos y las cavidades intergranulares y compacta el material suelto. La mezcla inyectada polimeriza y endurece en tiempos muy breves, estabilizando el subsuelo.

    Problemas de las víasProblemas de las víasUn detalle sobre el estado de deterioro del pavimento, con la presencia de fisuraciones en proximidad del raíl (A). Monitorización de las vibraciones coincidiendo con el paso del tranvía

     

    El caso de la red tranviaria de Milán

    Un ejemplo concreto de esta técnica es la intervención realizada en Milán, en un tramo de línea tranviaria de ATM sujeto a asentamientos. La obra piloto afectó a un segmento de aproximadamente 11 metros de infraestructura tranviaria de doble vía (para un total de 32 traviesas a consolidar). Los trabajos se llevaron a cabo exclusivamente en horario nocturno y se completaron en el transcurso de solo tres turnos nocturnos, sin interrumpir el servicio diurno regular de los tranvías. Antes de la inyección, se realizaron investigaciones del subsuelo (ensayos penetrométricos y pequeñas excavaciones) para caracterizar el terreno, que resultó estar constituido por relleno granular superficial y capas de grava arenosa de diversa densidad en profundidad.

    La intervención previó la perforación del asfalto y del subsuelo en correspondencia con cada traviesa a tratar, la inserción de las cánulas y la inyección gradual de la resina bajo cada traviesa. La resina, al expandirse, consolidó el terreno donde se había producido el asentamiento. Una monitorización láser en tiempo real permitió controlar los levantamientos durante las inyecciones, garantizando el correcto reposicionamiento de los raíles dentro de tolerancias de seguridad. Al final de la intervención se midieron levantamientos máximos del orden de 2 mm, devolviendo los raíles a la cota deseada. Al mismo tiempo, controles realizados con calibre ferroviario confirmaron que el ancho de vía se mantuvo prácticamente invariable tras la consolidación, con variaciones medias despreciables (inferiores a 0,4 mm). Esto indica que la operación no deformó la geometría de la vía, actuando de manera uniforme.

    Camión taller de UretekEl camión de Uretek equipado con todo lo necesario para la intervención 

     

    Resultados de la intervención

    Para evaluar los beneficios de la consolidación también se realizó una monitorización vibrométrica comparativa antes y después de la intervención. Sensores velocimétricos aplicados a los raíles registraron las vibraciones inducidas tanto por el paso de un vehículo como por el paso del tranvía.

    Los datos mostraron una clara reducción de las vibraciones de los raíles tras la consolidación del subsuelo. En particular, en la vía que presentaba mayores problemas iniciales se midió una disminución de aproximadamente el 88% en la velocidad de vibración media inducida por el paso del vehículo de prueba. También el tránsito del tranvía se benefició de la mejora: en la otra vía, ya en mejores condiciones, se registró igualmente una reducción de la vibración máxima de aproximadamente el 25% respecto a antes.

    Esta mitigación de las vibraciones, además de confirmar la consolidación del subsuelo, contribuye a reducir la sonoridad y las solicitaciones dinámicas transmitidas a la estructura y al terreno circundante, mejorando el confort y la durabilidad de la infraestructura.

    4.	La intervención de consolidación con inyecciones de resinasLa intervención de consolidación con inyecciones de resinas