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.