MANUAL DEL USUARIO MERLINER MERLINERMERLN EQUIPO PARA RUGOSIDAD

Manual de Usuario

MERLINERMERLN Equipo para Rugosidad

Camineros S.A.C.Av. Prescott 254, Ofic. 101-IX, San Isidro, Lima, PERU Telfono (511) 421 5821 Fax %11) 421 5940 Email: asfalto@camineros.com

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METODOLOGA PARA LA DETERMINACIN DE RUGOSIDAD DE LOS PAVIMENTOS

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METODOLOGIA PARA LA DETERMINACION DE LA RUGOSIDAD DE LOS PAVIMENTOSPor Pablo del guila Rodrguez

1.

INTRODUCCION El Laboratorio Britnico de Investigacin de Transportes y Caminos (TRRL) desarroll el rugosmetro MERLIN (acrnimo de la terminologa inglesa Machine for Evaluating Roughness using low-cost Instrumentation), basndose en el principio del perfilmetro esttico, con el objetivo de obtener un equipo de bajo costo, fcil manejo y un mtodo de anlisis simple con resultados confiables (1,2,3). A pesar de la gran exactitud de los resultados que proporciona el MERLIN, slo superada por la exactitud que proporciona el mtodo topogrfico, la desventaja del equipo es su bajo rendimiento si se compara con los rugosmetros dinmicos automatizados, tales como: el Bump Integrator, Mays Meter, Perfilmetro Laser, etc. La gran cantidad de tiempo consumido en la toma de datos y clculo del IRI, utilizando el mtodo grfico original establecido por el TRRL, se hace ms notoria cuando se trata de evaluar la rugosidad de vas de gran longitud (100 km o ms) y se dispone de muy poco tiempo para ello. Debido a que en los pases latinoamericanos la oportunidad de empleo de los rugosmetros an sigue siendo espordica, lo que no justifica muchas veces la manutencin de vehculos ad hoc destinados a la operacin de equipos dinmicos y los costos de calibracin relativamente altos, o a que las redes a ser evaluadas no son de gran extensin, el MERLIN constituye una buena alternativa, siempre y cuando sea resuelto el problema del bajo rendimiento (uso de mtodos adecuados para medicin y clculo), mas an cuando los resultados que proporciona son ms exactos que los de cualquier equipo automatizado. En dicho contexto las tareas principales, para establecer una metodologa que permita una mayor eficiencia, han sido las de estudiar las fuentes que inciden en el bajo rendimiento del equipo y desarrollar mtodos que permitan procesos automatizados, complementndose esto con la inclusin de criterios de anlisis y especificaciones tcnicas para la calificacin de los resultados, lo que ha sido posible por la experiencia ganada entre 1993 y 1998, luego de la evaluacin de ms de 3,000 km de pavimentos, en mas de 100 proyectos de carreteras, en el Per (4).

2. 2.1

METODOLOGIA PARA LA DETERMINACION DE LA RUGOSIDAD Fundamentos Tericos

Ingeniero Civil, Especialista y Consultor en Suelos y Pavimentos Gerente General Camineros S.A.C., Lima, Per asfalto@camineros.com

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La determinacin de la rugosidad de un pavimento se basa en el concepto de usar la distribucin de las desviaciones de la superficie respecto de una cuerda promedio. La Figura N 1 ilustra como el MERLIN mide el desplazamiento vertical entre la superficie del camino y el punto medio de una lnea imaginaria de longitud constante. El desplazamiento es conocido como la desviacin respecto a la cuerda promedio. La longitud de la cuerda promedio es 1.80m, por ser la distancia que proporciona los mejores resultados en las correlaciones. Asimismo, se ha definido que es necesario medir 200 desviaciones respecto de la cuerda promedio, en forma consecutiva a lo largo de la va y considerar un intervalo constante entre cada medicin. Para dichas condiciones se tiene que, a mayor rugosidad de la superficie mayor es la variabilidad de los desplazamientos. Si se define el histograma de la distribucin de frecuencias de las 200 mediciones, es posible medir la dispersin de las desviaciones y correlacionarla con la escala estndar de la rugosidad (Ver Figura N 2). El parmetro estadstico que establece la magnitud de la dispersin es el Rango de la muestra (D), determinado luego de efectuar una depuracin del 10% de observaciones (10 datos en cada cola del histograma). El valor D es la rugosidad del pavimento en unidades MERLIN. El concepto de usar la dispersin de la desviaciones de la superficie respecto de una cuerda promedio, como una forma para evaluar la rugosidad de un pavimento no es nuevo ni original del TRRL. Varios parmetros de rugosidad precedentes, tal como el conocido Quarter-car Index (QI), han sido propuestos por otros investigadores basndose en el mismo concepto, los que son analizados en la referencia (5). 2.2 Correlaciones D versus IRI Para relacionar la rugosidad determinada con el MERLIN con el Indice de Rugosidad Internacional (IRI), que es el parmetro utilizado para uniformizar los resultados provenientes de la gran diversidad de equipos que existen en la actualidad, se utilizan las siguientes expresiones: a. Cuando 2.4 ? (ejm.: Izquierdo/derecho) - - - > ? (ejm.: Septiembre 1993) - - - - - > ?

CODIGO : (ejm.: PR001) - - - - - - - - - - - - - > ? RELACION DE BRAZOS : ( 1 - FACTOR DE CORRECCION : ? OPERADOR : (ejm.: A.CH.M.) ? SUPERVISOR : (ejm.: G.S.G.) ? El cdigo que se asigne al proyecto no deber tener mas de 5 dgitos o letras, o la combinacin de ambos. Los datos Relacin de brazos y Factor de Correccin corresponden a caractersticas especficas del rugosmetro MERLINER, las que se encuentran explicadas en el Manual que se le ha proporcionado con el programa. Los datos Operador y Supervisor corresponden a los nombres de la persona que realiz directamente los ensayos con el rugosmetro MERLINER y la persona que supervis el trabajo de campo, respectivamente. Finalmente el programa el pedir la confirmacin de los datos: 2 - ) ?

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CONFIRMAR LOS DATOS INTRODUCIDOS ([ENTER]=SI / [N]= NO) ? Si no esta de acuerdo con los datos introducidos o no son correctos, presione la tecla [N] [ENTER], entonces volver al inicio de la ventana y deber introducir todos los datos nuevamente. Si esta de acuerdo con los datos introducidos presione la tecla [ENTER], con lo cul el programa almacenar la informacin y se abrir una nueva ventana para empezar la introduccin de datos de los ensayos.

PASO 3 : INTRODUCCIN DE DATOS DE LOS ENSAYOS DATOS El programa mostrar la siguiente ventana: PROGRAMA PARA EL CALCULO DE LA RUGOSIDAD Ensayos con rugosmetro MERLINER(TM)-TRRL INGRESE CODIGO DEL PROYECTO : ? Deber digitar el cdigo que usted introdujo en la ventana anterior, el que deber recordar siempre que desee trabajar con el programa. Si usted no recuerda el cdigo asignado o lo olvida, siempre tendr la posibilidad de averiguarlo, ya que el programa crea un archivo con el cdigo del proyecto y la extensin RUG, en donde estn almacenados los datos introducidos. Por ejemplo, si el cdigo que usted introdujo fue: PR001, en la carpeta C:\MERLINER\ deber existir el archivo PR001.RUG, el cul podr visualizar con cualquier editor de texto plano (Bloc de notas, Wordpad, etc.). Digite el cdigo del proyecto y presione la tecla [ENTER]. Aparecer el siguiente aviso: DESEA REPORTE DE RESULTADOS (S/N) ? Esta opcin solo podr utilizar si es que ya tiene dos o mas valores de IRI calculados, correspondientes a su proyecto, caso contrario digite [N] [ENTER] y contine con la introduccin de los datos obtenidos en los ensayos con el rugosmetro MERLINERTM, los que se debern consignarse en los formatos proporcionados para tal fin (ver ejemplo de formato de datos de campo adjunto). El programa solicitar a continuacin los siguientes datos : ENSAYO N ? 001 El programa confirma que efectivamente no existen datos correspondientes al nmero de ensayo solicitado y da el siguiente aviso: PRESIONE [ENTER] PARA CONTINUAR

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Presione la tecla de [ENTER] A continuacin deber introducir la ubicacin del punto donde se efectu el ensayo: UBICACIN (##+###) : ? 0+000 Presione la tecla de [ENTER] A continuacin el programa solicita la introduccin de los 200 datos que corresponden a un ensayo con el rugosmetro MERLINERTM, los que deben ser introducidos en el orden tal como fueron recolectados, partiendo de la columna 1, de arriba hacia abajo, hasta la columna 10 (ver ejemplo de formato de datos de campo al final de este manual). El programa dibujar en pantalla la tabla de datos tal y como aparece en el formato. Los datos provenientes de un ensayo de rugosidad estn comprendidos entre los valores de 1 y 50, en caso que por error se digite un valor fuera de dicho intervalo el programa sealar el error y no avanzar hasta que se digite el valor correcto. En caso que se digite algn dato en forma equivocada el programa al final de la secuencia da la oportunidad de corregirlo, por lo que debe seguirse de corrido introduciendo los 200 valores, al termino de lo cul se presentarn dos opciones: [C] ontinuar proceso Corregir [D] atos Segn sea el caso se digitar [C] si es que se desea hacer alguna correccin o [D] si no hay correcciones y se desea continuar con el proceso. Para efectuar una correccin se introduce el nmero correlativo del dato y el valor correcto. La operacin se repite tantas veces como valores equivocados introducidos haya que corregir. Finalmente se digita [D] y el programa continua con el proceso de clculo. Con los datos de campo introducidos el programa genera los archivos con extensin DAT, por ejemplo: PR001001.DAT . A la vez, conforme se introducen los datos de cada uno de los ensayos, el programa general un archivo donde se almacena el nmero de ensayo y su correspondiente kilometraje, por proyecto; Por ejemplo: PR001.KM. Al efectuarse los clculos el programa ordena los 200 datos en forma ascendente, generando un archivo auxiliar de extensin AUX, por ejemplo: PR001001.AUX . Luego el programa determina la distribucin de frecuencia de los datos que los almacena en un archivo de extensin FRE, por ejemplo: PR00101.FRE . PASO 4 : CALCULO DEL IRI E IMPRESIN DE DATOS Y CALCULOS En la siguiente ventana el programa presente los resultados del IRI: PROYECTO PRUEBA N DT DM DB D : PR001 : 001 : 4.642857 : 10 : 4.107143 : 16.97625

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RUGOSIDAD : 0.8233481 IRI 15 - - - > 1 18 - - - > 1 19 - - - > 4 20 - - - > 1 22 - - - > 2 23 - - - > 14 24 - - - > 66 25 - - - > 55 26 - - - > 56 DESEA IMPRESIN DE DATOS DE CAMPO ( [ENTER]=SI / [N]= NO) ? En caso que se seleccione la opcin [ENTER] = SI, se deber tener cuidado que una impresora se encuentre conectada al computador, con lo que se obtendr un reporte impreso de los datos de campo. Caso similar ser para obtener una impresin del procedimiento del clculo del IRI: DESEA IMPRESIN DE CALCULOS ( [ENTER]=SI / [N]= NO) ? Si no desea obtener impresiones, slo digite [N] en ambas veces y el programa se saltar al final de la rutina y preguntar si se seguir trabajando: PROYECTO EN PROCESO : ENSAYO PROCESADO : UBICACIN : CONTINUA TRABAJANDO ( [ENTER]=SI / [N]= NO) ? Si se seleccionada la opcin [ENTER] = SI el programa repetir la rutina para la introduccin de datos de un nuevo ensayo, tal como ya se explic. Si se selecciona la opcin [N] [ENTER] = NO el programa finalizar la rutina de introduccin de datos (Paso 4) y continuar con la rutina de elaboracin del reporte de resultados y anlisis estadstico. PASO 5 : ELABORACIN DEL REPORTE DE RESULTADOS Aparecer en la pantalla el siguiente aviso: DESEA REPORTE DE RESULTADOS ? (S/N) ? Si no desea un reporte actualizado de los resultados obtenidos o desea dejarlo para mas adelante, entonces digite [N] [ENTER] . Por el contrario, si desea obtener una relacin de los resultados obtenidos y su anlisis estadstico, entonces digite [S] [ENTER] . Tendr dos opciones: Digitando [ I ] podr tener un reporte impreso. Digitando [P] podr tener un reporte en pantalla. Al final de cualquiera de las dos opciones volver a la ventana inicial del programa.

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El reporte de resultados se aloja en el archivo PR001.REP, que puede se editado usando el EDIT del DOS o cualquier editor de texto plano (Bloc de Notas, Wordpad, etc.). En el disquete que se proporciona se incluyen ejemplos de procesamiento de datos, correspondiente al cdigo de proyecto: PR001.

MERLINER y RG52 son marcas registradas de Camineros S.A.C., Lima, PERU

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