06- Edgardo Gonzalez

Construcción de Losas Flotantes
para el Control de Vibraciones
Edgardo González Lizama

Agenda
1. Comprensión de las Vibraciones y del
Ruido Inducido
2. Determinación de los requerimientos de
Control de Vibraciones
3. Construcción de Vías de Hormigón con
Control de Vibraciones
4. Construcción de Losas Flotantes
(de Hormigón)

1. Comprensión de las Vibraciones
y del Ruido Inducido

Comprensión de las Vibraciones y del Ruido Inducido
Fuente: Slimane et al, 2022. Railway ground vibration and mitigation measures: benchmarking of best practices

Elementos para la Proyección de Vibraciones y de Ruido Inducido
Ground-borne Vibration (GBV)
Vibraciones
• Densidad de carga de los trenes
• Singularidades de vías
• Transmisibilidad de los suelos
• Respuesta de las estructuras
Ground-borne Noise (GBN)
Ruido Inducido
• Radiación (Parlante)
• Filtro oído humano
Fuente: FTA, 2018. Transit Noise and Vibration Impact Assessment Manual

Proyección de Vibraciones (GBV) en Línea 7
Niveles de
Vibración
sin
Medidas de
Control
Comparación con
Límite Nocturno
72 VdB
(FTA, 2018)
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

Proyección Ruido Inducido (GBN) en Línea 7
Niveles de
Ruido Inducido
sin
Medidas de
Control
Comparación con
Límite Nocturno
35 dBA
(EPA, 2013)
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

2. Determinación de los requerimientos
de Control de Vibraciones

Cómo surge la necesidad de control
• Lv > Lv límite
100
Nivel de Vibración
80
60
40
Lv [VdB]
20
0
f [Hz]
-20
-40
-60
Lv
Lvlímite
Fuente: Elaboración propia

Formas de las soluciones de control
• Lv > Lv límite
• Lv + IL < Lv límite
• IL: Insertion Loss
Pérdida por Inserción
(Atenuación)
100
80
60
40
Zona de Amplificación
Controles de Vibración
IL [VdB]
20
0
f [Hz]
-20
-40
Zona de Control
-60
IL1
IL2
Fuente: Elaboración propia

Aplicación y verificación de las soluciones de control
• Lv > Lv límite
• Lv + IL < Lv límite
• Lv + IL1 > Lv límite
• Lv + IL2 < Lv límite
100
80
60
Nivel de Vibración con Control
40
Lv + IL [VdB]
20
0
f [Hz]
-20
-40
-60
Lv + IL1 Lv + IL2 Lvlímite
Fuente: Elaboración propia

Aplicación y verificación de las soluciones de control
• Lv > Lv límite
• Lv + IL < Lv límite
• Lv + IL1 > Lv límite
• Lv + IL2 < Lv límite
100
80
60
Nivel de Vibración con Control
• Se debe verificar también
40
si Lv + IL2 satisface el
control de ruido inducido
Lv + IL [VdB]
20
0
f [Hz]
-20
-40
-60
Lv + IL1 Lv + IL2 Lvlímite
Fuente: Elaboración propia

Objetivos de Control de Vibraciones en Línea 7
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

Forma de las Soluciones que satisfacen los Objetivos de Control
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

Zonificación de Objetivos Comprometidos Línea 7 (y propuesta de solución)
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

Vibraciones y Ruido Inducido sin Medidas de Control Línea 7
Situación
Vibraciones
sin
Medidas
de Control
Situación
Ruido Inducido
sin
Medidas
de Control
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

Vibraciones y Ruido Inducido con Medidas de Control Línea 7
Situación
Vibraciones
con
Medidas
de Control
Situación
Ruido Inducido
con
Medidas
de Control
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

3. Construcción de Vías de Hormigón con
Control de Vibraciones

Soluciones de Control de Vibraciones por Aislación
Sistemas de sujeción resilientes
Durmientes atenuadores
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

Soluciones de Control de Vibraciones por Aislación
Losa flotante sobre manta
Losa flotante sobre bandas
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

Soluciones de Control de Vibraciones por Aislación
Losa flotante sobre apoyos puntuales
Losa flotante sobre resortes
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

Soluciones de Control: Rendimiento versus Costo
IL
Losa flotante
sobre resortes
Losa flotante sobre
apoyos puntuales
Losa flotante
sobre bandas
Losa flotante
sobre manta
$
Durmientes
atenuadores
Sistemas de sujeción
muy resilientes
Sistemas de sujeción resilientes
(Fijaciones simples y fijaciones doble piso)
5 Hz
8 Hz
12 Hz 16 Hz 20 Hz 25 Hz 38 Hz 50 Hz
f 0
Fuente: Metro de Santiago, 2021. EIA Proyecto Línea 7: Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido de Línea 7 (por Operación)

4. Construcción de Losas Flotantes
(de Hormigón)

Construcción de Losas Flotantes
sobre Manta

Losa Flotante sobre Manta
Fuente: Líneas 3 y 6 del Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Manta
Fuente: Líneas 3 y 6 del Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Manta
Fuente: Líneas 3 y 6 del Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Manta
Fuente: Líneas 3 y 6 del Metro de Santiago

Construcción de Losas Flotantes
sobre Bandas

Losa Flotante sobre Bandas en base a Losetas Prefabricadas
Fuente: Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Bandas en base a Losetas Prefabricadas
Fuente: Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Bandas en base a Losetas Prefabricadas
Fuente: Línea 5 del Metro de Sao Paulo

Losa Flotante sobre Bandas utilizando Rellenos
Fuente: Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Bandas utilizando Rellenos
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Bandas utilizando Rellenos
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Bandas utilizando Rellenos
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Juntas de Dilatación
y Barras de Traspaso de Carga

Juntas de Dilatación cada 10 m (o hasta 67 m, según normativas)
Junta de Dilatación (JD)
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Barras deben ser equivalentes a la capacidad de corte de la losa
9 barras de traspaso
de carga de 25 mm
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago
(Texto en portugués corresponde a otro proyecto, de Portugal o de Brasil)

Transición entre soluciones de control

Transición entre soluciones de control
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Transición entre soluciones de control
Por cálculo teórico se requiere:
10 m
10 m
δ 1
Vía Estándar
Losa Flotante h = 40 cm
Losa Flotante h = 40 cm
δ 2
Bandas y Rellenos e = 40 mm
Bandas y Rellenos e = 40 mm
Para el control de deformaciones se requiere:
L ≥ 12 m
δ 3 tal que δ 2 > δ 3 > δ 1 si δ 2 – δ 1 > 1,5 mm
10 m
δ 1
Vía Estándar
Losa Flotante Transición h = 42 cm
Losa Flotante h = 40 cm
δ 3
δ 2
Bandas y Rellenos Transición e = 20 mm
Bandas y Rellenos e = 40 mm
Fuente: Elaboración propia

Aparato de Cambio

Aparato de Cambio
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Aparato de Cambio
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Aparato de Cambio
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Aparato de Cambio
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Maquetas a escala real de Losas Flotantes
sobre Bandas y sobre Apoyos Puntuales

Maquetas de Losas Flotantes sobre bandas y sobre apoyos
puntuales
Sitio de Construcción:
Talleres y Cocheras L3
Apoyos Puntuales
Relleno
Bandas
Vía de Referencia
Relleno
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Construcción de Maquetas
Armaduras
Barras de traspaso
de carga (calculadas
según capacidad de
corte de la losa)
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Hormigonado de Maquetas
Vaciado del hormigón
Curado del hormigón
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Medición de frecuencias naturales en condición no cargada
Martillo modal
Acelerómetros
Velocímetros
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Medición de frecuencias naturales con masas no suspendidas
Boogie
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Medición de frecuencias naturales con masa total
Medio vagón
Fuente: Extensión Línea 3 del Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Bandas en base a Losetas Prefabricadas
Fuente: Línea 7 del Metro de Santiago

Losa Flotante sobre Bandas en base a Losetas Prefabricadas
Fuente: Línea 7 del Metro de Santiago

Masa total considerando vagón completo
Fuente: Línea 7 del Metro de Santiago

Referencias

Referencias
• Servicio de Evaluación Ambiental, 2019. Guía para la Predicción y Evaluación de
Impactos por Ruido y Vibración. Chile.
• Federal Transit Administration, 2018. Transit Noise and Vibration Impact Assessment
Manual (FTA Report No.0123:2018). USA.
• Environment Protection Authority, 2013. Guidelines for the assessment of noise from rail
infrastructure. Australia.
• Metro de Santiago, 2021. Estudio de Impacto Ambiental Proyecto Línea 7:
Evaluación de Vibraciones y Ruido Inducido (por Operación). Disponible en:
http://archivos.sea.gob.cl/2021/01/19/2143506003/linea7_metro.rar (Anexo
33_1_Parte1_ Informe_vibraciones_y_ruido_inducido_operacion)