TOPO3...TOPO3 Intersección a Nivel con Topo3 Ing. Efraín Solano Fajardo 3 Paso 4. Definición Ejes...

TOPO3 Intersección a Nivel con Topo3

INTERSECCION A NIVEL CON TOPO3

CONTENIDO Paso 1. Levantamiento Topográfico ......................................................................................................... 1

Paso 2. Modelo Digital de Terreno (MDT) y Curvas de Nivel ................................................................. 1

Paso 3. Definir Esquema Intersección y Vehículo de Diseño ............................................................... 2

Paso 4. Definición Ejes de Diseño y Secciones Transversales Típicas .............................................. 3

Paso 5. Configuración Secciones Transversales Típicas ..................................................................... 3

Paso 6. Bloqueo Topografía y Creación Capas de Diseño .................................................................... 5

6.1. Bloquear la topografía .................................................................................................................. 5

6.2. Crear las capas donde se almacenarán los ejes de diseño..................................................... 6

Paso 7. Trazado Ejes de Diseño ................................................................................................................ 6

7.1. Activar la capa que contendrá el eje principal. ......................................................................... 6

7.2. Trazar la polilínea base para el diseño del eje principal .......................................................... 7

7.3. Diseño geométrico del eje principal ........................................................................................... 7

Paso 8. Definición Parámetros Generales de Diseño ........................................................................... 10

Paso 9. Diseño en Planta ......................................................................................................................... 11

Paso 10. Configurar Andenes y Chaflanes en la Zona de Intersección ............................................... 12

10.1. Andenes ....................................................................................................................................... 12

10.2. Chaflanes ..................................................................................................................................... 15

Paso 11. Diseño en Perfil y Cálculo de Secciones Transversales Eje Principal ................................. 17

Paso 12. Diseño en perfil y cálculo de secciones transversales del eje secundario, con empalme de rasante .................................................................................................................................... 20

12.1 Mostrar rasante de la vía principal ........................................................................................... 20

12.2 Diseño rasante de la vía secundaria ......................................................................................... 21

12.3 Acople de los bordes de la vía secundaria .............................................................................. 22

Paso 13. Informes de Diseño ..................................................................................................................... 25


LISTADO DE FIGURAS Figura 1. Levantamiento Topográfico ................................................................................................................ 1 Figura 2. Modelo Digital de Terreno .................................................................................................................. 1 Figura 3. Topografía con Curvas de Nivel ......................................................................................................... 2 Figura 4. Esquema de diseño de la intersección .............................................................................................. 2 Figura 5. Sección Transversal Típica ................................................................................................................ 3 Figura 6. Ejes de Diseño.................................................................................................................................... 3 Figura 7. Opción Secciones Transversales Típicas .......................................................................................... 4 Figura 8. Ancho de Calzada, Berma, Talud de Corte y Terraplén.................................................................... 4 Figura 9. Estructura de Pavimento y Andenes .................................................................................................. 4 Figura 10. Vista preliminar Sección Típica #1 ................................................................................................... 5 Figura 11. Sección Típica #2 y Listado de Secciones Creadas ....................................................................... 5 Figura 12. Opción Capas Objetos ..................................................................................................................... 6 Figura 13. Opción Bloquear Todas las Capas .................................................................................................. 6 Figura 14. Opción Crear Nueva Capa ............................................................................................................... 6 Figura 15. Seleccionar Capa por Defecto ......................................................................................................... 7 Figura 16. Crear Polilínea Eje Carrera 9 ........................................................................................................... 7 Figura 17. Modificar Propiedades Objeto .......................................................................................................... 8 Figura 18. Propiedades Poililínea ...................................................................................................................... 8 Figura 19. Diseño en planta Carrera 9 .............................................................................................................. 9 Figura 20. Invertir Sentido Eje ........................................................................................................................... 9 Figura 21. Diseño en planta Calle 4 .................................................................................................................. 9 Figura 22. Opción Parámetros Generales de Diseño ..................................................................................... 10 Figura 23. Parámetros Generales de Diseño Eje Carrera 9 ........................................................................... 10 Figura 24. Parámetros Generales de Diseño Eje Calle 4 ............................................................................... 11 Figura 25. Opción Diseño en Planta ................................................................................................................ 11 Figura 26. Diseño en Planta Eje Carrera 9 ..................................................................................................... 11 Figura 27. Selección Tipo de Curva ................................................................................................................ 12 Figura 28. Zona para Quitar Andenes y Chaflanes Carrera 9 ........................................................................ 12 Figura 29. Zona para Quitar Andenes y Chaflanes Calle 4 ............................................................................ 13 Figura 30. Opción Diseño de Carreteras/Sección Transversal de la Vía ....................................................... 13 Figura 31. Forma Absoluta de Quitar un Elemento Carrera 9 ........................................................................ 14 Figura 32. Forma Relativa de Quitar un Elemento Carrera 9 ......................................................................... 14 Figura 33. Forma Relativa de Quitar un Elemento Calle 4 ............................................................................. 15 Figura 34. Zona de Intersección sin Andenes ................................................................................................. 15 Figura 35. Opción Diseño de Carreteras/Sección Transversal de la Vía ....................................................... 16 Figura 36. Zona de Intersección Carrera 9 ..................................................................................................... 16 Figura 37. Zona de Intersección Calle 4 ......................................................................................................... 16 Figura 38. Rasante Eje Principal Carrera 9..................................................................................................... 17 Figura 39. Opción Cálculo de Secciones Transversales y Movimiento de Tierras ........................................ 17 Figura 40. Opción Crear-MD en el Cálculo de Secciones Transversales ...................................................... 18 Figura 41. Opción Diseño de Carreteras/Ver Secciones Transversales ........................................................ 18 Figura 42. Opción Diseño de Carreteras/Ver/Modelo Digital de la Vía .......................................................... 19 Figura 43. Vista en 3D de la Carrera 9 en Autocad ........................................................................................ 19 Figura 44. Selección Perfil Carrera 9 .............................................................................................................. 20 Figura 45. Perfil Rasante Carrera 9 sobre el Perfil de la Calle 4 .................................................................... 20 Figura 46. Rasante del eje secundario (calle 4) acoplada al eje principal (carrera 9) ................................... 21 Figura 47. Rasante Eje Secundario (Calle 4) .................................................................................................. 21


Figura 48. Código de la polilínea que maneja el Eje Principal ....................................................................... 22 Figura 49. Opción Diseño de Carreteras/Diseño de la Sección Transversal de la Vía Eje Secundario (Calle 4) ...................................................................................................................................................................... 22 Figura 50. Polilínea de control y longitud de transición .................................................................................. 23 Figura 51. Cálculo de Secciones Transversales y Movimiento de Tierras Eje Secundario (Calle 4) ............ 23 Figura 52. Modelo digital de la intersección .................................................................................................... 24 Figura 53. Vista en 3D de la intersección ........................................................................................................ 25 Figura 54. Informes del Diseño Geométrico.................................................................................................... 26


Ing. Efraín Solano Fajardo 1

INTERSECCION A NIVEL CON TOPO3

Los siguientes son los pasos a seguir para efectuar el diseño de una intersección a nivel sin carriles de giro con Topo3.

Paso 1. Levantamiento Topográfico Se debe tener el levantamiento topográfico de la zona del proyecto, conformado básicamente por puntos coordenados con detalles y líneas de quiebre.

Figura 1. Levantamiento Topográfico

Paso 2. Modelo Digital de Terreno (MDT) y Curvas de Nivel Se debe ejecutar la opción Modelo Digital/Triangular e Interpolar Curvas de Nivel

Figura 2. Modelo Digital de Terreno



Figura 3. Topografía con Curvas de Nivel

Paso 3. Definir Esquema Intersección y Vehículo de Diseño

Figura 4. Esquema de diseño de la intersección

El vehículo de diseño: C2



Paso 4. Definición Ejes de Diseño y Secciones Transversales Típicas Se tendrán en este ejercicio 2 ejes: Eje Principal: Carrera 9 (Norte-Sur) Eje Secundario: Calle 4 (Oriente-Occidente) La sección transversal típica de los ejes será la siguiente:

Figura 5. Sección Transversal Típica

La ubicación de los ejes se presenta a continuación:

Figura 6. Ejes de Diseño

Paso 5. Configuración Secciones Transversales Típicas Ejecutar la opción Diseño de Carreteras/Básicos/Secciones Transversales Típicas



Figura 7. Opción Secciones Transversales Típicas

Configurar la sección transversal de diseño Sección Típica #1. CARRERA 9

Figura 8. Ancho de Calzada, Berma, Talud de Corte y Terraplén

Se debe configurar las capas ( ) que conforman la estructura de pavimento y los andenes:

Figura 9. Estructura de Pavimento y Andenes



Una vista preliminar de la sección se presenta a continuación:

Figura 10. Vista preliminar Sección Típica #1

De la misma manera se configura la Sección Típica #2:

Figura 11. Sección Típica #2 y Listado de Secciones Creadas

Paso 6. Bloqueo Topografía y Creación Capas de Diseño 6.1. Bloquear la topografía Ejecutar la opción Utilidades/Capas/Capas Objetos:



Figura 12. Opción Capas Objetos

Figura 13. Opción Bloquear Todas las Capas

6.2. Crear las capas donde se almacenarán los ejes de diseño

Haciendo clic en el botón se podrán crear las capas. Las capas se deberán crear con su nombre respectivo, que sean visibles, no bloqueadas y exportables a Autocad.

Figura 14. Opción Crear Nueva Capa

Paso 7. Trazado Ejes de Diseño 7.1. Activar la capa que contendrá el eje principal. Se deberá seleccionar la capa en la parte inferior de la pantalla de Topo3. NO se debe tener seleccionado ningún objeto.



Figura 15. Seleccionar Capa por Defecto

7.2. Trazar la polilínea base para el diseño del eje principal

Figura 16. Crear Polilínea Eje Carrera 9

Se deberá trazar en lo posible en el sentido que se diseñará en eje y en los cruces se recomienda colocar dos vértices para poder mover el eje en forma detallada 7.3. Diseño geométrico del eje principal Se deberán modificar las propiedades de la polilínea con la opción Modificar/Propiedades/Selecciona Objeto y hacer clic en la polilínea respectiva:



Figura 17. Modificar Propiedades Objeto

Aparecerá la siguiente ventana:

Figura 18. Propiedades Poililínea

Se deberá introducir la siguiente información:

- Descripción - Incremento en abscisado - Activar la opción CON DISEÑO DE VIAS - Colocarle flechas al diseño



Figura 19. Diseño en planta Carrera 9

En caso tal que el sentido de la vía no es el deseado, se podrá invertir el sentido así:

- Seleccionar el eje respectivo - Hacer clic derecho en el fondo de la pantalla y seleccionar la opción respectiva:

Figura 20. Invertir Sentido Eje

De igual manera hay que trazar el eje secundario correspondiente a la calle 4:

Figura 21. Diseño en planta Calle 4



Paso 8. Definición Parámetros Generales de Diseño Se le definirá a cada eje los siguientes parámetros:

- Especificaciones de diseño geométrico - Velocidad de diseño - Sección transversal típica - Vehículo de diseño

Para ello se deberá ejecutar la opción Diseño de Carreteras/Parámetros Generales de Diseño.

Figura 22. Opción Parámetros Generales de Diseño

Seleccionando cada eje se podrá introducir la información respectiva.

Figura 23. Parámetros Generales de Diseño Eje Carrera 9



Figura 24. Parámetros Generales de Diseño Eje Calle 4

Paso 9. Diseño en Planta Para el diseño en planta de cada uno de los ejes se deberá ejecutar la siguiente opción:

Figura 25. Opción Diseño en Planta

Al hacer clic en cada eje aparecerá la siguiente ventana:

Figura 26. Diseño en Planta Eje Carrera 9

Aparecen en el diseño 2 PI’s los cuales no contendrán ninguna curva (PQ’s), por lo que el tipo de curva a seleccionar en cada PI será PI sin Curva.



Figura 27. Selección Tipo de Curva

Los dos ejes tendrán la misma configuración de diseño en planta.

Paso 10. Configurar Andenes y Chaflanes en la Zona de Intersección En la zona de intersección se deberán quitar los andenes y chaflanes en la zona de intersección, para ello se deben seguir los siguientes pasos: 10.1. Andenes Se deberán encontrar las abscisas donde se quitarán los andenes y los chaflanes en la zona de la intersección.

Figura 28. Zona para Quitar Andenes y Chaflanes Carrera 9



Para la carrera 9 se deberán quitar los andenes al lado derecho e izquierdo entre las abscisas K0+090.50 y K0+099.50 Para la calle 4 se deberán quitar los andenes al lado derecho e izquierdo entre las abscisas K0+094.20 y K0+103.30

Figura 29. Zona para Quitar Andenes y Chaflanes Calle 4

Para definir lo anterior se deberá entrar a la opción Diseño de Carreteras/Diseño de la Sección Transversal de la Vía, luego seleccionar el eje.

Figura 30. Opción Diseño de Carreteras/Sección Transversal de la Vía

Seleccionar la pestaña y configurar lo siguiente:



Para la carrera 9: Existen 2 maneras de quitar un elemento de la vía. Se recomienda siempre un cm antes y un cm después dejar la sección completa de la vía.

- Absoluto: Se le asigna el valor deseado en la abscisa respectiva

Figura 31. Forma Absoluta de Quitar un Elemento Carrera 9

En este caso se asignar el valor cero(0) a los andenes entre las abscisas 90.5 y 99.5

- Relativo: Se le suma o resta un valor al valor existente en la sección típica

Figura 32. Forma Relativa de Quitar un Elemento Carrera 9

En este caso se le restará el valor de 1.5m al valor existente de andenes en la sección típica entre las abscisas 90.5 y 99.5



De manera equivalente se deberá hacer con el eje de la calle 4, así:

Figura 33. Forma Relativa de Quitar un Elemento Calle 4

Los ejes diseñados quedarán de la siguiente manera:

Figura 34. Zona de Intersección sin Andenes

10.2. Chaflanes La zona de intersección deberá quedar sin chaflanes, para ello se deberá configurar la sección transversal para ello de la siguiente manera: Ejecutar la opción Diseño de Carreteras/Diseño de la Sección Transversal de la Vía



Figura 35. Opción Diseño de Carreteras/Sección Transversal de la Vía

Ir a la pestaña y configurar la zona de intersección utilizando las mismas abscisas donde se quitaron los andenes, de la siguiente manera: Para el eje de la carrera 9:

Figura 36. Zona de Intersección Carrera 9

Para el eje de la calle 4:

Figura 37. Zona de Intersección Calle 4



Paso 11. Diseño en Perfil y Cálculo de Secciones Transversales Eje Principal

Se deberá diseñar la rasante del Eje Principal, activando la capa respectiva.

Figura 38. Rasante Eje Principal Carrera 9

Luego se deberán calcular las secciones transversales teniendo en cuenta de activar la opción

del cuadro Modelo Digital Vía.

Figura 39. Opción Cálculo de Secciones Transversales y Movimiento de Tierras



Figura 40. Opción Crear-MD en el Cálculo de Secciones Transversales

Haciendo clic en el botón se calcularán las secciones transversales, los volúmenes de tierra (corte y terraplén) y se generará el modelo digital de la vía.

Figura 41. Opción Diseño de Carreteras/Ver Secciones Transversales

Haciendo clic en la opción Diseño de Carreteras/Ver/Modelo Digital de la Vía se podrá observar la triangulación efectuada sobre la vía principal:



Figura 42. Opción Diseño de Carreteras/Ver/Modelo Digital de la Vía

Figura 43. Vista en 3D de la Carrera 9 en Autocad



Paso 12. Diseño en perfil y cálculo de secciones transversales del eje secundario, con empalme de rasante

12.1 Mostrar rasante de la vía principal Después de hacer completado el diseño de la vía principal, se deberá diseñar en perfil la vía secundaria, teniendo el cuidado de conservar la rasante del eje principal diseñado. Para ello se debe mostrar la rasante del eje principal mediante la opción Ver/Selección de Perfiles y activar la

opción y el diseño de vía de la vía principal

Figura 44. Selección Perfil Carrera 9

Se debe tener en cuenta que el perfil de la carrera 9 se debió haber calculado con CREA-MD. Aparecerá en el perfil del eje de la Calle 4 el perfil de la rasante de la Carrera 9, así:

Figura 45. Perfil Rasante Carrera 9 sobre el Perfil de la Calle 4



12.2 Diseño rasante de la vía secundaria Se deberá diseñar la rasante del eje secundario conservando la rasante del eje principal, activando la capa respectiva. El diseño en perfil de la calle 4 deberá tener una configuración de rasante tal que se acople lo mejor posible al eje principal (Carrera 9). Se pueden utilizar PIV sin curva.

Figura 46. Rasante del eje secundario (calle 4) acoplada al eje principal (carrera 9)

Figura 47. Rasante Eje Secundario (Calle 4)



12.3 Acople de los bordes de la vía secundaria Luego de acoplar el eje de la calle 4, se deben acoplar los bordes, para ello se deben hacer lo siguiente: Identificar el código de la polilínea que maneja el Eje Principal, en este ejemplo es el código 3533. Presionando la tecla CTRL y ubicándose encima de la polilínea que representa en eje principal se mostrará el código respectivo.

Figura 48. Código de la polilínea que maneja el Eje Principal

La zona de intersección debe ser manejada por este eje, para lo cual se le debe definir como polilínea de control al eje secundario la polilínea 3533, para ello se debe ejecutar la opción Diseño de Carreteras/Diseño de la Sección Transversal de la Vía y hacer clic en el eje secundario:

Figura 49. Opción Diseño de Carreteras/Diseño de la Sección Transversal de la Vía Eje Secundario (Calle 4)

Luego se debe entrar a la pestaña Polilínea de Control y digitar la polilínea 3533, la cual manejará todas las cotas de rasante en el área de la intersección. También se tiene que definir la longitud de transición antes y después de la intersección sobre la cual se realizará el proceso de cambio de los bordes.



Figura 50. Polilínea de control y longitud de transición

Luego se deberán calcular las secciones transversales teniendo en cuenta de activar la opción

y seleccionar en la precisión del MDV del cuadro Modelo Digital Vía.

Figura 51. Cálculo de Secciones Transversales y Movimiento de Tierras Eje Secundario (Calle 4)

Haciendo clic en el botón se calcularán las secciones transversales, los volúmenes de tierra (corte y terraplén) y se generará el modelo digital de la vía.



Figura 52. Modelo digital de la intersección



Una vista en 3D de toda la intersección se presenta a continuación:

Figura 53. Vista en 3D de la intersección

Paso 13. Informes de Diseño Se podrán generar los siguientes informes de diseño:

- Elementos curvas horizontales - Elementos curvas verticales - Coordenadas del eje y bordes - Cartera de chaflanes - Cartera de subrasante - Cartera de movimiento de tierras - Cartera de materiales estructura

Para la generación de los informes se deberá ir al menú Diseño de Carreteras/Informes:



Figura 54. Informes del Diseño Geométrico

Se deben generar los informes de manera independiente por cada eje.

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