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DISEÑO DE INTERSECCIONES UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZÁN ESCUELA DE POSGRADO

MAESTRÍA EN DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE OBRAS VIALES

HUÁNUCO - 2018 DOCENTE: M. Sc. Ing. Osmar Robert Reyes Córdova

ÍNDICE 1. DISEÑO DE INTERSECCIONES

1.1. Análisis y Evaluación de Intersecciones 1.2. Vehículo tipo 2. INTERSECCIONES A NIVEL 3. INTERSECCIONES A DESNIVEL

1. INTERSECCIONES 1.1. Análisis y Evaluación de Intersecciones La interacción entre las calles en la estructuración de una red vial urbana da origen a las intersecciones o cruces de caminos, cuyo objetivo es brindar comodidad al usuario y a su vez aumentar la eficiencia de los movimientos direccionales que los vehículos realizan en ella.

El análisis y la evaluación de una intersección pueden ayudar al mejoramiento de su capacidad vial.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES

1.1. Análisis y Evaluación de Intersecciones Urbanas RAMAL: Tramos de carretera que concurren en la intersección

3. INTERSECCIONES URBANAS Vía Principal

Vía Secundaria

Mayor Jerarquía en clasificación funcional.

Menor Jerarquía en clasificación funcional

Mayor volumen de tráfico

Menor volumen de tráfico

Mayor sección transversal

Menor sección transversal

3. INTERSECCIONES URBANAS 1.1. Análisis y Evaluación de Intersecciones Urbanas Puntos de conflicto Una intersección es definida como la unión o cruce de diferentes movimientos direccionales vehiculares en un mismo nivel (AASHTO, 2001) El cruce de movimientos direccionales a nivel se ve afectado por una gran cantidad de puntos de conflicto, los cuales son puntos potenciales de accidentes dada su relación con la intensidad de tránsito en una intersección.

Figura 1 (a) Punto de divergencia, (b) punto de convergencia, (c) punto de cruce.

Puntos de conflicto Figura 2.4: Puntos de conflicto en una intersección de cuatro aproximaciones sin señalización

Fuente: Garber, G., & Hoel, L. (2005). Ingeniería de tránsito y carreteras. Tercera Edición Estados Unidos Editorial THOMSON.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES 1.2. VEHÍCULO TIPO

Es condición fundamental y previa para el estudio del trazado de una intersección, la determinación del vehículo tipo que ha de utilizarla, así como el conocimiento de sus características de maniobra, según el Manual DG 2018 se clasifican en los siguientes tipos: VEHICULO TIPO

VL

VP

VA

DESCRIPCIÓN

CONSIDERACIONES DE TRAZADO

VEHÍCULO LIGERO

Intersecciones poco importantes donde el espacio es muy limitado; en vías urbanas por consideraciones del valor del suelo; en el cruce de carreteras locales con otras principales cuando los movimientos de giro son muy raros, y en intersecciones de dos carreteras locales con poca intensidad de tráfico

CAMIONES Y BUSES

Cuando los movimientos de giro sean importantes y tengan particularmente un gran porcentaje de camiones. En zonas urbanas debe procurarse este trazado en aquellas intersecciones en que circulan o se prevea el futuro establecimiento de transporte público

VEHÍCULO ARTICULADO

Debe elegirse en aquellas intersecciones donde exista o se prevea un porcentaje considerable de vehículos articulados o camiones con remolque en los movimientos de giro

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES

La solución de una intersección vial depende de una serie de factores asociados fundamentalmente a la topografía, las particularidades geométricas de las vías que se cruzan, la capacidad de las vías y las características del flujo vehicular. Como generalmente existen varias soluciones, deben evaluarse alternativas y seleccionar la más conveniente TIPO DE INTERSECCIONES VIALES

• Intersecciones a nivel • Intersecciones a desnivel

2. INTERSECCIONES A NIVEL

Denominación y tipos de intersección a nivel Es una solución de diseño geométrico a nivel, para posibilitar el cruzamiento de dos o más carreteras, que contienen áreas comunes o compartidas que incluyen las calzadas, con la finalidad de que los vehículos puedan realizar todos los movimientos necesarios de cambios de trayectoria. Tipo de Intersecciones a nivel

Fuente. Manual DG 2018

Tipo de Intersecciones a nivel

Fuente. Manual DG 2018

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Criterios de diseño La mejor solución para una intersección a nivel, es la más simple y segura posible •

Preferencia de los movimientos más importantes : debe especificarse la(s) vía(s) principales y secundarias

•

Reducción de las áreas de conflicto: no debe proyectarse grandes áreas pavimentadas

•

Perpendicularidad de las trayectorias: las intersecciones en ángulo recto son las que proporcionan las mínimas áreas de conflicto.

•

Paralelismo de las trayectorias cuando convergen o divergen: el tráfico que se incorpora o sale de una vía debe hacerlo con ángulos pequeños, del orden de 10° a 15° para aumentar la fluidez de la circulación.

•

Creación de zonas protegidas: Las isletas proporcionan a los vehículos espacios protegidos en las calzadas para esperar una oportunidad de paso.

•

Visibilidad : La velocidad de los vehículos que acceden a la intersección debe limitarse en función de la visibilidad, entre el punto en que un conductor pueda ver a otro vehículo con preferencia de paso y el punto de conflicto, debe existir como

mínimo la distancia de parada.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES

Consideraciones de tránsito • Volúmenes de tránsito • Composición de los flujos por tipo de vehículo, sus velocidades de operación • Relación con el tránsito peatonal y de vehículos menores, así como con estadísticas de accidentes de tránsito.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Demanda y modelación La demanda es la variable de tránsito más gravitante en el diseño de una intersección Esto implica el dimensionamiento en términos geométricos y estructurales de sus unidades constitutivas, la operación de semáforos si tal elemento de control existe en los tramos dónde la carretera atraviesa zonas urbanas, y su coordinación, si la intersección forma parte de un eje o una red así regulada. La satisfacción de la demanda, deberá considerar las condiciones actuales y su proyección al año de diseño del proyecto, de manera que satisfaga el nivel de servicio y el flujo vehicular, en conformidad con la normativa vigente.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES

Elección del tipo de control • Demanda en la vía principal • Demanda en la vía secundaria incidente. • Tiempos de llegada y salida de los vehículos en ambas vías (intervalo crítico). • Porcentaje de “esperas vehiculares” en la vía secundaria por efectos del tránsito.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Visibilidad de cruce Triángulo de visibilidad El triángulo de visibilidad, es la zona libre de obstáculos, que permite a los conductores que acceden simultáneamente a una intersección a nivel, verse mutuamente a una distancia tal, que permita la maniobra de cruce con seguridad.

Distancias mínimas de visibilidad

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Triángulo de visibilidad

SEÑAL STOP ó PARE

d = distancia mínima de visibilidad en la carretera principal, en m. V = velocidad en Km/h t = tiempo de percepción y reacción en seg. ta = tiempo requerido para acelerar y atravesar la distancia D necesaria para despejar la carretera principal en seg.

d1 = distancia del borde del pavimento al vehículo parado a = ancho del pavimento medido a lo largo de la trayectoria l = longitud total del vehículo

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Triángulo de visibilidad

Efecto de la oblicuidad en el triángulo de visibilidad

1. Cuadrante que presenta ángulo obtuso (OAB) 2. Cuadrante adyacente (OBC)

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES

Intersecciones sin canalizar En estos casos, el diseño está gobernado por las trayectorias mínimas de giro del vehículo tipo elegido.

Radios mínimos en intersecciones sin canalizar

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES

Intersecciones sin canalizar

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones sin canalizar

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones sin canalizar

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones sin canalizar Ensanches de la sección de los accesos al cruce

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES INTERSECCIONES CANALIZADAS PRINCIPIOS GENERALES DE CANALIZACIÓN 1. Preferencia de los movimientos más importantes

2. Reducción de las áreas de conflicto

3. Perpendicularidad de las trayectorias cuando se cortan 4. Paralelismo de las trayectorias cuando convergen o divergen (vías de aceleración y deceleración) 5. Separación de puntos de conflicto

6. Control de puntos de giro (evitar giros en puntos no convenientes)

7. Sencillez y claridad

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones canalizadas

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones canalizadas

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones canalizadas

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones canalizadas Soluciones tipo Intersección “T” 1. Empalme de una carretera secundaria y una principal

La canalización mas simple, consiste en una isleta de separación de sentidos en el eje de la carretera secundaria, que contribuye a que las trayectorias se corten en ángulos próximamente rectos. Si el tráfico que gira es importante, convienen además vías especiales para el giro a la derecha, separadas por isletas triangulares, cuyo lado debe ser como mínimo 4 metros

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones canalizadas Soluciones tipo Intersección “T” 2. Empalme de dos carreteras de análoga importancia Una solución adecuada es disponer isletas de separación del tráfico en los tres ramales, aunque tiene el inconveniente de concentrar en uno solo los posibles puntos de conflicto. Cuando los volúmenes de tráfico son muy importantes, pueden llegarse a soluciones más complejas con isletas, adecuada para el caso de que el tráfico en los tres ramales sea aprox. el que corresponde a la capacidad máxima.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones canalizadas Soluciones tipo Intersección “Tipo Cruz” 1. Empalme de una carretera secundaria y una principal Si el tráfico en la carretera secundaria es pequeño, basta una canalización simple con dos isletas de separación. Si existe un tráfico apreciable en ambas carreteras, puede convenir introducir vías de deceleración para los vehículos que giren a la izquierda de la carretera principal

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones canalizadas Soluciones tipo Intersección “Tipo Cruz” 2. Empalme de dos carreteras de análoga importancia Cuando se tienen una demanda importante de vehículos que realizan movimientos de giro se recomienda la canalización con isletas triangulares, con vías separadas para los giros a la derecha

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Carriles de cambio de velocidad Los carriles de cambio de velocidad tienen por finalidad permitir la salida o ingreso de los vehículos de una vía a otra, con un mínimo de perturbaciones

Los carriles de cambio de velocidad son de aceleración y deceleración

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Terminales de salida

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Carriles de aceleración Su longitud total (LT) es la suma de los largos de las zonas de aceleración propiamente dicha y de transición o cuña, en la que LT no superará en ningún caso los 300 metros.

LT = LA + LC

Dónde: LT = Largo total LA = Largo en zona de aceleración LC = Largo de la cuña

Puntos singulares de carril de aceleración

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES APLICACIONES SITUACIÓN ACTUAL

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES PLANTEAMIENTO DE SOLUCIÓN

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES APLICACIONES SITUACIÓN ACTUAL

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES APLICACIONES SITUACIÓN ACTUAL

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones rotatorias o rotondas Justificaciones para el proyecto de la intersección de tipo giratorio • La demanda vehicular de los ramales sean similares • Los movimientos de giro predominan sobre los de paso • Área de intersección relativamente horizontal

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones rotatorias o rotondas

Puntos de conflicto = 32

Puntos de conflicto = 8

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones rotatorias o rotondas

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones rotatorias o rotondas Tipo de rotondas

Mini rotondas: usado en área residencial, diámetro del islote central menor de 4m., diámetro externo entre 10m. - 20m.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones rotatorias o rotondas Tipo de rotondas

Rotondas medianas: en zonas urbanas y suburbanas, diámetro externo entre 23m. - 35m.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Intersecciones rotatorias o rotondas Tipo de rotondas

Rotondas grandes: en zonas urbanas y rurales, velocidades altas, diámetro externo mínimo de 50 m.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Elementos de diseño en rotondas

DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES Criterios geométricos

GRACIAS