UCLA: Rectificación del Diseño Geométrico- VII SEVEFEME 2011
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TUTORIA: ING.ISABEL ROMERO TRABAJO ESPECIAL DE GRADO “RECTIFICACIÓN DEL DISEÑO GEOMÉTRICO EXISTENTE DE LA CURVA HORIZONTAL UBICADA ENTRE LAS PROGRESIVAS 2+169.19 Y 2+654.16, DEL SISTEMA FERROVIARIO “SIMÓN BOLÍVAR”, SUB-RAMAL PUENTE SAN ESTEBAN - MUELLE IPAPC”. AUTORAS: Mirhenllys Barrientos Isabel Delgado TUTORES: Ing. José A. Aguilar Ing. Isabel Romero REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD CENTROCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
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Ponencia sobre la "Rectificación del Diseño Geométrico", a cargo de las Ings. Isabel Romero y Mirhenllys Barrientos de la UCLA (Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado), durante el VII Seminario Venezolano de Ferrocarriles y Metros (SEVFEME) 2011, realizado por la Asociación Civil GRUPO RIEL en Ciudad GUayana, el 16 y 17 de noviembre de 2011.
Transcript of UCLA: Rectificación del Diseño Geométrico- VII SEVEFEME 2011
TUTORIA: ING.ISABEL ROMERO
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
“RECTIFICACIÓN DEL DISEÑO GEOMÉTRICO EXISTENTE DE LA CURVA HORIZONTAL UBICADA ENTRE LAS PROGRESIVAS
2+169.19 Y 2+654.16, DEL SISTEMA FERROVIARIO “SIMÓN BOLÍVAR”, SUB-RAMAL PUENTE SAN ESTEBAN - MUELLE IPAPC”.
AUTORAS: Mirhenllys BarrientosIsabel Delgado
TUTORES:Ing. José A. AguilarIng. Isabel Romero
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD CENTROCIDENTAL
“LISANDRO ALVARADO”DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
EJECUTAR
REHABILITACIÓN DE LA RED
CENTROCCIDENTAL
Material Rodante
Tren de Pasajeros
Locomotora de Carga
Plataforma corta y para
Contenedores
Vagón Cerrado Cubierto
Tolvas de Cereales
Objetivo General Objetivos Específicos
PLANTEAR
ALTERNATIVAS
RECTIFICACIÓN
ACTUAL
1
2EFICIENTE Y
FACTIBLE
3SELECCIÓN
DIFICULTA
MANUAL
FERROVI
ARIO
MANUAL
INTERNACIONAL
LIMITACIONES
ALTERNATIVAS
Plantear un trazado definitivo de rectificación del diseño geométrico existente
en la curva horizontal
ALCANCE
Curvas Circulares
Curva Simple
Curva compuesta
Curvas de Transición (CLOTOIDE)
Radios (m) sobre-ancho(mm)
R <180 25
180 ≤ R < 300 20
300 ≤ R < 350 15
350 ≤ R < 450 10
450 ≤ R < 550 5 550≤ R 0
Peralte
Insuficiencia de peralte
Exceso de Peralte
SOBREANCHO
Locomotora de carga
Vagón Cerrado
Plataforma para contenedores
Barquisimeto Pto Cabello
CurvaProgresiva
inicial (m)Progresiva
final (m)Angulo de
deflexiónRadio (m) Dirección
Tipo de curva
1 2+314.84 2+341.96 26º54´44.65´´ 57.50 Derecha
Compuesta2 2+347.59 2+406.09 31º40´49.19´´ 105.43 Derecha
3 2+442.77 2+490.64 10º44´46.87´´ 205.96 Derecha
4 2+564.80 2+618.25 23º27´31.73´´ 120.00 Derecha Simple
Rieles
Durmientes
Sujeciones
Unión Mecánica
Balasto
1 2 3
30
4035
1 2 3
150
180160
1 2 3
70.8047.2
104.89
69.93 90.34
60.24
1 2 3
30
40
30
1 2 3
2520
25
Velocidad (Km / h) Radio de curvatura (m) Peralte (mm)
Longitud de la espiral Sobre-ancho (mm)68º07’3,87”
74º27’38,96”
71º36’5,38”
Ángulo deflexión.
Parámetros Propuesta 1 Propuesta 2 Propuesta 3
Tipo de curva Simétrica Simétrica Simétrica
Radio (m) 150.00 180.00 160.00
Δ(GMS) 68º7´3.87” 74º27´38.96” 71º36’5.38’’
Le (m) 30.00 40.00 30.00
Θe (rad) Ec.3.8 5º43´46.48” 6º21´58.26” 5º22’17.3’’
Lc min (m) Ec.3.9 8.33 11.11 9.72
Δc(GMS) Ec.3.10 56º39´12.31” 61º43´42.17” 60º51’30.73’’
Lc (m) Ec.3.11 148.32 193.93 169.94
Xc(m) Ec.3.12 29.97 39.95 29.97
Xo(m) Ec.3.13 14.99 19.92 14.99
Yc(m) Ec.3.14 0.999 1.480 0.94
ΔRc(m) Ec.3.15 0.25 0.37 0.24
T(m) Ec.3.16 116.56 157.05 130.56
Lt (m) Ec. 3.17 208.32 273.93 229.94
El estado actual del Sub ramal “Puente San Esteban - Muelle IPAPC”, específicamente entre las progresivas 2+169.19 m y 2+654.16 m, presenta deficiencias respecto a las condiciones geométricas del tramo (una curva compuesta por tres radios 57.50 m, 105.43 m y 205.96 m respectivamente) y a las especificaciones actuales de los rieles
Las velocidades de circulación a la que ha venido operando el material rodante en los últimos años, está muy por debajo de los promedios de los trenes de última tecnología que operan en otros países.
En Venezuela no existen Normas Técnicas acreditadas por los Institutos encargados de normalización como COVENIN para el diseño de vías férreas, por lo que se tomaron referencias de normativas internacionales para la elección de los parámetros de diseño,
En el tramo diseñado no es posible elevar en demasía la velocidad de circulación ya que la vía atraviesa sectores urbanos, la Avenida 1 de Puerto Cabello (autopista) y el portón de entrada a un área institucional (IPAPC), donde también existe el tráfico vehicular y peatonal
la propuesta Nº 1 es viable ya que ocasiona la demolición de menos elementos (paredes) y la expropiación de una sola extensión de terreno, además el peralte es el menor de las tres propuestas que es una factor muy importante teniendo en cuenta que éste se desarrolla en el arco circular y el mismo atraviesa el autopista, por otra parte, el cambia vía se mantiene en su posición original.
Para determinar los parámetros geométricos definitivos de las propuestas planteadas se realizó un análisis de los criterios propuestos en diferentes normativas, así como también de cada uno de los factores y limitaciones presentes en el tramo,
La Nº 3 presentó mayores ventajas que las anteriores, debido a que los parámetros de diseño son superiores a los mínimos requeridos por el material rodante, y se trabajó con la misma pendiente de la rasante del tramo original (1.82 por mil) lo que genera cortes y rellenos poco significativos, además, posee una distancia en tramo recto entre la tangente de salida de la curva propuesta y la tangente de entrada del cambia vía de 26.42 m la cual es aceptable por el IFE debido a las condiciones presentes en dicho tramo por otra parte, presenta una disminución de la longitud del tramo de 7.63 m generando así la disminución de materiales de la superestructura
Posteriormente se analizaron los trazados en planta de las siguientes propuestas, la propuesta Nº 2 se diseñó con parámetros mayores (R= 180 m, V =40 Km/h, h = 69.30 mm), de manera que si en un futuro el Instituto elimina el paso a nivel y expropia las zonas ocupadas en las adyacencias de la vía férrea, por este tramo se puedan desarrollar velocidades mayores a las actuales sin dificultad.
El diseño se planteó en un tramo relativamente pequeño (485 m aproximadamente) en comparación con la longitud total del Sub ramal 3 Km aproximadamente, se pretende que con la rehabilitación de todo el tramo se mejoren los tiempos de viaje y ganancia en los tiempos de distribución de la carga, que exista menor desgaste del material rodante, lo que se traduce en mayor durabilidad, economía y menor inversión de mantenimiento.
En cada una de las propuestas el eje de la vía es desplazado con respecto al original, es por ello que, indistintamente de la que se ejecute, el autopista en ese tramo sufrirá modificaciones en cuanto a que se debe retirar el pavimento y sustituirlo por una sección de vía férrea embutida en concreto, por tal motivo se llevó la rasante de tope de riel a nivel de la rasante del autopista, para de esta forma evitar que los rieles se conviertan en un obstáculo al paso vehicular.
