Desde su aparición, el ferrocarril ha sido uno de los medios de transporte que ha gozado de mayor éxito. Su gran capacidad de carga, así como su alta eficiencia y funcionalidad, con reducido impacto sobre el medioambiente, lo han convertido en uno de los pilares básicos de la movilidad de personas y mercancías en todo el mundo. Además, en los últimos años, el desarrollo tecnológico del sector (sobre todo a partir de la aparición de la alta velocidad), ha impulsado su proyección como elemento fundamental en la accesibilidad del territorio y articulación de muchos países.
A pesar de las ventajas que el desarrollo tecnológico puede reportar en el transporte por ferrocarril, existe una serie de problemas asociados a su explotación (degradación de los vehículos y estructuras, incremento de costes de mantenimiento, etc.), que en muchas ocasiones limitan su efecto beneficioso. Entre los principales causantes de dichos inconvenientes podemos encontrar el aumento de las cargas que se producen por el carácter dinámico de los esfuerzos, las cuales provocan un incremento en el nivel de tensiones generado en la estructura ferroviaria. En vías con balasto estos esfuerzos son amortiguados y absorbidos por la capa granular de balasto, la cual sufre un elevado nivel de vibraciones en sus partículas que termina por afectar su comportamiento mecánico, dando lugar a diversos fenómenos como la licuefacción del balasto (que provoca una descompactación de los granos de la capa), y por tanto viendo reducida su capacidad de resistir los esfuerzos generados que se transmiten a través de la traviesa.
Así, el incremento de las velocidades comerciales ha llevado consigo un aumento de los movimientos y vibraciones, que pueden llegar a ser especialmente altas en el caso que la velocidad se aproxime a la velocidad crítica de propagación de ondas en el suelo. Además de la licuefacción de balasto, el incremento de la velocidad de circulación provoca un aumento del ruido emitido por el contacto rueda-carril (originando graves problemas asociados a la confortabilidad), o fenómenos como el vuelo de balasto (en el que los flujos de aire turbulentos formados en la zona de los bogies y en los bajos del tren, pueden llegar a ser suficientemente fuertes como para levantar las partículas de la superficie de la capa de balasto, y llegar a golpear los bajos y ruedas del tren).
En base a estos hechos, para que la importancia del transporte ferroviario dentro del ámbito económico social de los países pueda seguir creciendo, es necesario buscar soluciones que mitiguen los efectos causados por estos fenómenos. De esta forma, puede hacerse frente a los problemas de degradación de la estructura (minimizando los costes de mantenimiento y reduciendo las operaciones de conservación), impulsándose el desarrollo y evolución de servicios como la Alta Velocidad.
En la actualidad, los productos utilizados para limitar los efectos causados por las vibraciones del ferrocarril suelen ser de tipo elástico, colocados en diferentes ubicaciones dentro de la estructura de la vía, de forma que permitan la disipación de energía y disminución de tensiones. Por regla general, este tipo de soluciones suelen suponer un sobrecoste bastante elevado en términos de explotación de vía, y en ocasiones tampoco resultan demasiado efectivos. Por otra parte, hemos de tener en cuenta que las soluciones a dichos problemas no deben ser contrapuestas a las políticas de desarrollo sostenible instauradas en todo el mundo. Así, la necesidad de incurrir en procesos constructivos más eficientes que reduzcan el impacto causado sobre el medio ambiente, ha de ser un objetivo tan claro como el de mejorar las condiciones de explotación del transporte ferroviario. En este sentido, desde el presente proyecto de investigación se pretende contribuir con el desarrollo de este tipo de soluciones, llevando a cabo una reducción de su coste y un aumento de su efectividad.
El objetivo marcado en el proyecto H-GOMA es el desarrollo de diferentes productos a emplear como sistemas elásticos en estructuras ferroviarias, obtenidos a partir de la reutilización de uno de los residuos de mayor generación a nivel mundial, los neumáticos usados (los cuales cuentan con propiedades elásticas y resistentes adecuadas para su aplicación como sistema anti-vibratorio).
Basándonos en la tecnología desarrollada por la empresa Gomavial Solutions, se desarrollarán diferentes soluciones que permitan mitigar las vibraciones y tensiones generadas en las estructuras ferroviarias, a partir de la reutilización de un residuo con un alto potencial de valorización.
