A partir del análisis detallado del anteproyecto en cuánto al progreso vehicular, el ingreso total de autos nuevos en términos diarios, la confluencia vehicular y los niveles de servicio actuales, a futuro y el colapso de vía para los años dados, se continúa el cálculo y rediseño del acceso por Avda. Dr. Miguel Zumbo, de forma tal que el diseño constituya una mejora no sólo en términos viales, sino en términos urbanísticos y de seguridad para los usuarios de las vías.
En los siguientes apartados se mencionan y describen los criterios generales adoptados para el diseño de los diferentes elementos de la obra.
5.1.3.1 Generalidades de diseño y selección de elementos de diseño
5.1.3.1.1 Generalidades del diseño
Es necesaria la reconstrucción del acceso en cuánto este se encuentra en la unión del camino de ripio de de la avenida con el pavimento flexible de la Ruta Provincial N°39, más aún
Página || 136 considerando que se encuentran los cordones cuneta ejecutados en gran parte de la Avenida por las obras de desagües cloacales y pluviales realizadas en el año 2021.
Aun así, no sólo es necesaria su reconstrucción, sino su demolición y su cambio para permitir un paso seguro de los vehículos que circulan, ya que se observa ingreso y egreso de cantidad de vehículos pesados.
A su vez el eje de calle y el acceso debe de extenderse hasta la unión próxima con la Avenida Dr. Aldo Papa, ya que es la primera en su trayecto con la cuál puede empalmar.
Con el nuevo diseño se continuaría el trazado de calle tal como está actualmente, lo que cambiaría es la instalación de un derivador de acceso, que a su vez sirve como regulador del tránsito y para evitar puntos de conflicto directo por el ingreso de vehículos, que incluiría obras de glorietas y un tercer carril a tal fin.
A su vez, se programarían movimientos de suelos para la ejecución del paquete estructural soporte, que sirva como para vehículos de gran porte, sin quitarle jerarquía al acceso actual por Avenida Los Inmigrantes.
5.1.3.1.2 Vehículos de diseño y vehículo adoptado
Las características físicas de los vehículos y las proporciones de los diversos tamaños de vehículos que circulan en un camino son controles positivos del diseño, y definen varios elementos del diseño geométrico como ser: intersecciones, anchos de calzada, anchos de carriles auxiliares, configuraciones de accesos y aplicaciones especializadas tales como vías para camiones.
Es necesario identificar todos los tipos de vehículos que probablemente usen el camino, establecer agrupamientos de clases generales, y seleccionar hipotéticos vehículos de diseño representativos en cada clase de diseño. Las dimensiones usadas para definir los vehículos de diseño no son las medias o máximas, ni son las dimensiones de los límites legales.
Típicamente son el 85 o 15 percentil de cualquier dimensión dada, por lo cual, los vehículos de diseño son vehículos hipotéticos seleccionados para representar una clase de vehículo particular.
El rango de vehículos tipo y sus características de operación pueden variar significativamente entre diversos proyectos. Las regulaciones de los tamaños de los vehículos tuvieron sustanciales revisiones como respuesta a las modificaciones del parque automotor:
camiones más grandes, y vehículos utilitarios recreacionales.
La norma utiliza los siguientes vehículos representativos de cada clase, extraídos de AASHTO 2004:
● Vehículos de pasajeros:
○ Vehículo liviano de pasajeros (P)
● Ómnibus:
○ Ómnibus interurbano (BUS-14)
○ Ómnibus urbano (CITY-BUS)
● Camiones:
○ Camión de unidad simple (SU)
○ Camión semirremolque mediano (WB-12)
○ Camión semirremolque grande (WB-15)
○ Camión semirremolque especial (WB-19)
● Vehículos recreacionales:
○ Casa rodante (MH)
○ Coche y remolque caravana (P/T)
○ Coche y remolque bote (P/B)
Las dimensiones de los vehículos representativos se dan en la Tabla siguiente:
Tabla 19| Dimensiones estándar de los vehículos de diseño. Fuente: (Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5)
El tamaño y maniobrabilidad de los vehículos es un factor que gobierna el diseño de las intersecciones, particularmente en soluciones canalizadas.
Al seleccionar un vehículo, el proyectista debe evaluar cuidadosamente la composición del tránsito. Por ejemplo, si el tránsito que gira es casi todo de vehículos de pasajeros, puede resultar muy costoso diseñar para camiones grandes. Sin embargo, el diseño
Página || 138 debe permitir que un camión grande ocasional gire mediante la ampliación de la curva y la invasión sobre otros carriles, sin molestar significativamente al tránsito.
Como mínimo, se utilizarán los siguientes vehículos tipo:
● WB-15 en todas las intersecciones sobre rutas nacionales, sea con otras rutas nacionales, con rutas provinciales y accesos a localidades (admitiendo su circulación con espacios laterales algo reducidos).
● SU: en intersecciones entre caminos locales de muy poco tránsito.
Dadas las características actuales del tránsito, se hace imperioso que se utilice el modelo de camión WB-15, en primer lugar, por la gran presencia de vehículos pesados que circulan por la Avda. Dr. Miguel Zumbo, y en segunda, por el pasaje de una ruta provincial a una ciudad, en el cual las velocidades de ingreso varían notablemente.
Las dimensiones principales que afectan el diseño son el radio mínimo de giro, el ancho de la huella, la distancia entre ejes, y la trayectoria del neumático interior trasero. Los límites de las trayectorias de giro de los vehículos de diseño al realizar los giros más cerrados, están establecidos por la traza de la saliente frontal y la trayectoria de la rueda interior trasera.
Este giro supone que la rueda frontal exterior sigue un arco circular, definiendo el radio de giro mínimo según es determinado por el mecanismo de manejo del vehículo.
El radio mínimo de giro y las longitudes de transición mostradas corresponden a giros realizados a 15 km/h de velocidad. Las velocidades más altas alargan las curvas de transición y requieren radios mayores que los mínimos.
Las dimensiones de los giros mostradas han sido deducidas mediante el uso de modelos a escala y trazados por computadora para los vehículos tipo indicados.
Figura 73| Trayectoria de giro mínima del vehículo de diseño P. Fuente: (Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5)
Página || 140 Figura 74| Trayectorias de giro del vehículo de diseño WB-15. Fuente: (Dirección Nacional de
Vialidad, 2010, C5)
Tabla 20| Tipo de intersección a definir de acuerdo al TMDA del acceso y al TMDA de la R.P.N°39 en el año 2023. Fuente: (Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5
5.1.3.1.3 Criterios de diseño para intersecciones
A partir de los siguientes puntos, se tomarán en cuenta los criterios del capítulo 5 de la Norma de Diseño de Dirección Nacional de Vialidad, del año 2010. Topográficamente, se trata de un diseño llano, donde se intersecan la Ruta Provincial N°39 y el acceso por Avda. Dr.
Miguel Zumbo, por lo que se deben seguir las recomendaciones del mismo, las cuáles definen las intersecciones y qué criterios hay que tener en cuenta para el acceso dado:
5.1.3.1.3.a) Definiciones
Las intersecciones son áreas de uso compartido donde dos más caminos se encuentran o cruzan. Incluyen calzadas y zonas laterales. Para evitar los choques se separan las trayectorias de los movimientos:
1. Separación temporal (intersecciones a nivel) mediante:
a. Reglas fijas de prioridad (ej. prioridad a la derecha)
b. Señalización de prioridad (Ceda o Pare) para una de las dos trayectorias.
Fuera de zonas urbanas, este ordenamiento de la circulación da buenos resultados mientras los volúmenes horarios de tránsito no sean elevadas c. Semáforos. En las zonas urbanas puede utilizarse un ordenamiento de prioridades alternadas para las trayectorias mediante semáforos, el cual permite múltiples combinaciones de fases. Los semáforos no son convenientes en zonas rurales, porque son poco habituales y su presencia inesperada puede constituir un peligro
2. Separación espacial (intersecciones a distinto nivel).
3. Separaciones de nivel. Cruce puro, sin ramas de conexión
4. Distribuidores. Proveen capacidad muy superior a las intersecciones a nivel, al eliminarse las detenciones en el cruce principal. La comodidad y seguridad de circulación son mayores al desaparecer la necesidad de estar atento a los demás vehículos y al disminuir la posibilidad de un choque lateral. Su inconveniente principal es el costo de la estructura y de las modificaciones del perfil longitudinal para materializar el desnivel. Se tratan en el Capítulo 6, el cual será abordado más adelante
Cada camino que se irradia desde la intersección es un ramal. Por ejemplo, la intersección común de dos caminos tiene cuatro ramales. Las intersecciones son parte esencial de una red vial; en ellas el usuario puede cambiar de dirección para seguir el camino que desea.
Una adecuada disposición de los tramos de la red y de sus intersecciones permitirá atender a un máximo de itinerarios con un número mínimo de elementos, con comodidad y seguridad.
Los tipos de intersecciones a nivel existentes son:
1. De tres ramales en T o en Y,
Página || 142 2. De cuatro ramales en X,
3. Multirramales,
4. Rotondas: los vehículos entran en una calzada anular siguiendo la regla general de ceder el paso a los que circulan por el anillo. El número de ramales varía entre tres y cinco.
Algunos elementos de diseño de las intersecciones a nivel son comunes y aplicables a los distribuidores; p. ej., los relativos a los movimientos de giro. Los cuatro tipos de intersecciones a nivel se muestran esquemáticamente en la siguiente figura:
Figura 75| Estilos de intersecciones de acuerdo a la normativa. Fuente: (Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5)
5.1.3.1.3.b) Factores a tener en cuenta para el diseño
Factores que determinan el tipo y características de una intersección son:
1. Tránsito
a. Volumen: el volumen de tránsito de cada ramal que entra en la intersección es el factor fundamental que determina la elección del tipo de intersección. De acuerdo al relevamiento, el TMDA es de 388 veh/día para el acceso, mientras que para la R.P. N°39 es de 2.652 veh/día. A su vez, el TMDA futuro en cada caso es de 774 veh/día al año 2050, y de 5.290 veh/día
b. Distribución: la forma en la que el tránsito se distribuye, también interviene en la elección del tipo de intersección:
i. Tránsito directo: continúa por la prolongación de la vía de llegada luego de pasar por la intersección.
ii. Tránsito de intercambio: continúa por una vía que no es prolongación de la que se utilizó para llegar a la intersección.
Bajo las consideraciones dadas, el 14,63% del tránsito en el año 0 es de intercambio (ya sea ingreso o egreso a la ciudad de Herrera), mientras que en el año 20 se mantiene ese porcentaje, al suponer el crecimiento del parque automotor prácticamente igual.
c. Otras características del tránsito de cada ramal:
i. Composición (porcentaje de livianos, pesados). Por el relevamiento, la composición de vehículos que pasa por la R.P.
N°39 es de 76% vehículos livianos en promedio, 1% de ómnibus y 23% de camiones, mientras que por la Avda. Dr. Miguel Zumbo más la colectora, las proporciones son de 64% vehículos livianos y 36% camiones, sin contar con presencia de ómnibus.
ii. Velocidad: en ambos casos, la velocidad directriz sobre R.P.
N°39 es de 110 km/h mientras que por la Avda. Dr. Miguel Zumbo se adopta a 40 km/h.
iii. Movimientos de peatones o de ciclistas: en estos casos, no se registran cantidades importantes de motovehículos o peatones.
2. Entorno físico
Página || 144 a. Topografía: se lo considera un entorno llano, donde en el Anexo se pueden encontrar los planos donde se muestra el esquema de relevamiento y las curvas de nivel a analizar.
b. Jerarquía de las rutas que se intersecan
c. Ángulo de intersección: la intersección se realiza en un ángulo de 119°
entre la ruta y la avenida, por lo que se considera aceptable ya que el ángulo de las mismas debe estar contemplado entre 60° y 120°.
d. Uso y disponibilidad del suelo: en cuanto a usos del suelo, se la considera un área cuasi rural de la ciudad en esos lugares, y la disponibilidad del suelo es de área de expansión de la localidad de Herrera para zonas residenciales, con algunas pocas viviendas en la zona.
e. Distancias visuales: las distancias visuales y la percepción de las personas no se ve interrumpida bajo ninguna de las condicionantes de la zona, siendo un área prácticamente despejada de obstáculos visuales.
3. Factores económicos
a. Costo de construcción b. Costo del terreno necesario
c. Costo de operación de los usuarios del cruce d. Costo de accidentes
Para bajos volúmenes de tránsito, la probabilidad de accidentes es baja y el incremento de los costos de operación por demoras en el cruce también es bajo, por lo que posiblemente no se justifique construir obras de arte costosas. A medida que el tránsito aumenta, se incrementa la probabilidad de accidentes y las demoras en el cruce.
4. Factores humanos
a. Hábitos de manejo de los conductores b. Tiempos de percepción y reacción c. Capacidad para tomar decisiones d. El efecto que produce la sorpresa
La consideración de estos factores y la selección de los dispositivos de control de tránsito adecuados limitarán las opciones para la elección final. Según la sana práctica de diseño se elige el tipo de intersección más barato que provee la mayor efectividad de costo.
En función de los TMDA de los caminos que se intersecan, la siguiente figura orienta la selección del tipo de intersección, siendo el ábaco propuesto por el HIT de Inglaterra:
Gráfico 6| Tipo de paso a definir de acuerdo al TMDA del acceso y al TMDA de la R.P.N°39 en el año 2023. Fuente: (Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5
Mientras que para el año 20:
Gráfico 7| Tipo de paso a definir de acuerdo al TMDA del acceso y al TMDA de la R.P.N°39 en el año 2050. Fuente: (Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5
Página || 146 Y viendo otro ábaco, sabiendo que en ambos casos se trata de una intersección a nivel con prioridad del camino principal, se proponen los siguientes tipos de intersección, donde las categorías previstas son:
● Tipo I: con curvas simples, sin abocinamientos
● Tipo II: con curvas simples o de tres centros, con abocinamientos
● Tipo III: ídem II, ensanchadas (con carriles auxiliares para giros)
● Tipo IV: canalizada, con isletas y carriles auxiliares para giros.
Entonces, para el año 0 se tiene lo siguiente:
Gráfico 8| Tipo de intersección a definir de acuerdo al TMDA del acceso y al TMDA de la R.P.N°39 en el año 2023. Fuente: (Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5
Mientras que para el año 20:
Gráfico 9| Tipo de intersección a definir de acuerdo al TMDA del acceso y al TMDA de la R.P.N°39 en el año 2050. Fuente: (Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5)
Por ende, las soluciones a adoptarse son las de tipo II, III o IV, ya que el TMDA del camino secundario es de más de 100 vehículos por día. Las soluciones de las intersecciones a nivel con prioridad son:
Página || 148 Figura 76| Tipos de intersecciones de acuerdo a la cantidad de vehículos circulantes. Fuente:
(Dirección Nacional de Vialidad, 2010, C5) 5.1.3.1.3.c) Capacidad afectada por la intersección
Para operar correctamente, una intersección debe satisfacer las demandas del tránsito de hora pico. El análisis de la capacidad se basa en las características operacionales de los vehículos conflictivos separados por las restricciones de tiempo, impuestas por los dispositivos de control de tránsito.
La medición y pronóstico de los flujos de tránsito y el análisis de la capacidad es un tema especializado. Los proyectistas deben referirse a los manuales y bibliografía comúnmente usados por la Dirección Nacional de Vialidad.
Una intersección controlada por PARE y CEDA EL PASO no afecta la capacidad del camino principal. La distribución de claros en el tránsito del camino principal y la aceptación de estos claros por los conductores del camino secundario influyen en la capacidad del camino principal.
La aceptación de claros depende del tiempo de percepción y reacción, la aceleración y la longitud del vehículo tipo considerado en el diseño. No es función de la velocidad de aproximación en el camino principal. Usualmente, los tiempos de aceptación de claros usados para determinar la capacidad son algo más cortos que los usados para calcular la distancia visual de intersección. Los factores que afectan la capacidad incluyen:
● Velocidad de operación en el camino principal
● Distancia visual de la intersección
● Radios de las ramas de giro
● Trazado de la intersección y número de carriles
● Tipo de zona
● Proporción de vehículos pesados
Los factores críticos son la distancia visual de intersección y el número y disposición de los carriles de tránsito.
5.1.3.1.3.d) Números de puntos de conflicto
Las interacciones entre los vehículos, que no sean una circulación paralela, dan origen a lo que se llama puntos de conflicto: un nudo bien proyectado está formado por un conjunto organizado de ellos.
Los puntos de conflicto son potenciales de accidentes, cuya probabilidad media (asociada a cada movimiento) es el producto de la exposición de un cierto número de usuarios a un riesgo determinado por:
1. La configuración de la intersección 2. La ordenación de la circulación
3. El comportamiento de los usuarios que resultan de ello
La exposición al riesgo será tanto mayor, cuanto mayor sea la intensidad de la circulación de los movimientos que en él intervengan. Conviene, por lo tanto, adaptar el tipo de