VIAS 2 RESUMEN

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VÍAS FÉRREAS Las vías férreas son el elemento esencial de la infraestructura ferroviaria y constan, de carriles apoyados sobre traviesas que se disponen dentro de una capa de balasto. Para su construcción es necesario realizar movimiento de suelos y obras complementarias (puentes, alcantarillas, muros de contención, drenajes, etc.). Se completa la infraestructura básica con sistemas de señalización (antes manuales y ahora automáticas) y, en el caso de líneas electrificadas, con el tendido eléctrico que suministra energía a las locomotoras. CLASIFICACIÓN Líneas principales y secundarias Las líneas principales son aquellas que forman las grandes líneas tróncales, y las líneas secundarias las que complementan la red formada por las anteriores dando así un sistema completo de líneas férreas. Líneas de vía angosta y vía ancha Esta clasificación corresponde al nivel de servicio, sin tener en cuenta ninguna linea, es decir que una línea principal no necesariamente debe ser de línea ancha o viceversa , ya que ello dependerá de los aspectos de servicio que son relacionados a la construcción. El ancho de la vía, definida como trocha de vía, es la separación entre rieles. Líneas de transito general, urbanas y sub - urbanas Pertenece al servicio público que prestan. las líneas de tránsito general corresponden al servicio nacional o internacional de larga distancia. Las líneas suburbanas son aquellas que comunican una población con sus zonas de influencia cercanas. Las líneas urbanas son las que prestan servicio dentro de las poblaciones, ya sean estos servicios efectuados sobre la superficie, como los tranvías, subterráneos o elevados, y como los metropolitanos. líneas de servicio particular Que corresponden a las líneas dedicadas exclusivamente al servicio de algunas empresas de carácter privado, tales como las líneas mineras. SUPERESTRUCTURA E INFRAESTRUCTURA La superestructura es la vía propiamente dicha, con el balasto, los durmientes, los rieles, los aparatos de vía, y también los elementos precisos para asegurar la circulación de los trenes, como las señales, y enclavamientos. Infraestructura es la parte que da origen a la línea, con sus cortes y terraplenes, viaductos, puentes, alcantarillas, túneles, y en general, con todas las obras de arte y de fábrica necesarias para el establecimiento de la superficie sobre la que se asienta la vía. Riel A la vía, cuando en España se empezó a tratar de ferrocarriles, se le llamó camino de fierro o riel de hierro. Se daba este nombre de camino, porque el riel es el perfil de hierro que sirve de huella a las ruedas de un carro. Sujeción del riel Las sujeciones del riel son elementos que hacen posible la continuidad estructural de la vía. Las funciones de las sujeciones, son: Fijar los rieles a los durmientes Asegurar la invariabilidad del ancho de la vía Facilitar la transferencia de las cargas estáticas y dinámicas del material rodante. Juntas de los carriles. Es la unión longitudinal de dos rieles consecutivos. Se efectúa por medio de piezas denominadas bridas. Las juntas mas recomendadas son las que se encuentran suspendidas, es decir, cuando la junta se encuentra entre dos durmientes, esto producen menor desgaste en los extremos del riel ya que se considera como una junta elástica, trabajando a flexión. La función de las bridas es el de unir los extremos de los rieles de manera que sus ejes longitudinales coincidan. Es necesario en las juntas que exista un juego u holgura, para lo cual se puede dividir a las vías en dos: Junta tipo a Son las vías en las que se cuenta con sujeciones de gran eficiencia, como los clavos elásticos, sujeciones o grapas elásticas, que vienen provistas con chapas de gaucho, etc.

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VIAS 2

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  • VAS FRREAS

    Las vas frreas son el elemento esencial de la infraestructura ferroviaria y constan, de carriles apoyados sobre

    traviesas que se disponen dentro de una capa de balasto. Para su construccin es necesario realizar movimiento

    de suelos y obras complementarias (puentes, alcantarillas, muros de contencin, drenajes, etc.).

    Se completa la infraestructura bsica con sistemas de sealizacin (antes manuales y ahora automticas) y, en

    el caso de lneas electrificadas, con el tendido elctrico que suministra energa a las locomotoras.

    CLASIFICACIN

    Lneas principales y secundarias

    Las lneas principales son aquellas que forman las grandes lneas trncales, y las lneas secundarias las que

    complementan la red formada por las anteriores dando as un sistema completo de lneas frreas.

    Lneas de va angosta y va ancha

    Esta clasificacin corresponde al nivel de servicio, sin tener en cuenta ninguna linea, es decir que una lnea

    principal no necesariamente debe ser de lnea ancha o viceversa , ya que ello depender de los aspectos de

    servicio que son relacionados a la construccin. El ancho de la va, definida como trocha de va, es la

    separacin entre rieles.

    Lneas de transito general, urbanas y sub - urbanas

    Pertenece al servicio pblico que prestan. las lneas de trnsito general corresponden al servicio nacional o

    internacional de larga distancia. Las lneas suburbanas son aquellas que comunican una poblacin con sus

    zonas de influencia cercanas. Las lneas urbanas son las que prestan servicio dentro de las poblaciones, ya sean

    estos servicios efectuados sobre la superficie, como los tranvas, subterrneos o elevados, y como los

    metropolitanos.

    lneas de servicio particular Que corresponden a las lneas dedicadas exclusivamente al servicio de algunas empresas de carcter privado,

    tales como las lneas mineras.

    SUPERESTRUCTURA E INFRAESTRUCTURA

    La superestructura es la va propiamente dicha, con el balasto, los durmientes, los rieles, los aparatos de va, y

    tambin los elementos precisos para asegurar la circulacin de los trenes, como las seales, y enclavamientos.

    Infraestructura es la parte que da origen a la lnea, con sus cortes y terraplenes, viaductos, puentes, alcantarillas,

    tneles, y en general, con todas las obras de arte y de fbrica necesarias para el establecimiento de la superficie

    sobre la que se asienta la va.

    Riel

    A la va, cuando en Espaa se empez a tratar de ferrocarriles, se le llam camino de fierro o riel de hierro. Se

    daba este nombre de camino, porque el riel es el perfil de hierro que sirve de huella a las ruedas de un carro.

    Sujecin del riel Las sujeciones del riel son elementos que hacen posible la continuidad estructural de la va. Las funciones de

    las sujeciones, son:

    Fijar los rieles a los durmientes Asegurar la invariabilidad del ancho de la va Facilitar la transferencia de las cargas estticas y dinmicas del material rodante.

    Juntas de los carriles.

    Es la unin longitudinal de dos rieles consecutivos. Se efecta por medio de piezas denominadas bridas. Las

    juntas mas recomendadas son las que se encuentran suspendidas, es decir, cuando la junta se encuentra entre

    dos durmientes, esto producen menor desgaste en los extremos del riel ya que se considera como una junta

    elstica, trabajando a flexin.

    La funcin de las bridas es el de unir los extremos de los rieles de manera que sus ejes longitudinales

    coincidan. Es necesario en las juntas que exista un juego u holgura, para lo cual se puede dividir a las vas en

    dos:

    Junta tipo a Son las vas en las que se cuenta con sujeciones de gran eficiencia, como los clavos elsticos, sujeciones o

    grapas elsticas, que vienen provistas con chapas de gaucho, etc.

  • Junta tipo b Son aquellas vas donde las sujeciones son rgidas y generalmente sin elementos que mejoraran la eficiencia

    de la sujecin.

    DURMIENTES

    Las traviesas o durmientes son los elementos transversales al eje de la va que sirven para mantener unidos y a

    la vez a una distancia fija (galga o trocha) a los dos carriles (rieles) que conforman la va, as como mantenerlos

    unidos al balasto, trasmitiendo el peso del material rodante al balasto y, por intermedio de ste, al suelo.

    Durmientes metlicos y de hormign.

    Hay tambin durmientes metlicos, huecos, que han dado buenos resultados, a pesar de ello, no se han

    generalizado mucho, Estn colocadas hace unos cincuenta aos en las lneas del pas. El uso est restringido, ya

    que all donde l balasto es de piedra caliza silcea duran mucho; no as cuando hay carbonilla o tierras con

    yeso, que atacan al palastro de acero de que estn formadas.

    Balasto

    El balasto es la capa de piedra partida que se tiende sobre la explanacin o plataforma y sirve de asiento a los

    durmientes. La colocacin del balasto en la va, responde a varios fines como:

    1. Repartir en superficie amplia de la explanacin la presin de los durmientes, que apoyando directamente sobre el terreno podran hundirse en l.

    2. Constituir con los durmientes un lecho elstico para descanso de los rieles, y para recibir de stos los esfuerzos que le transmiten, al pasar, los trenes.

    3. Contrarrestar el desplazamiento de los durmientes, al proporcionarles una base con las mltiples aristas vivas de las piedras.

    4. Sanear el asiento de la va, ya que con el balasto se forma una capa permeable.

    Plataforma

    Es la superficie de terreno que se ofrece para que sobre ella se coloque la superestructura. Su anchura depende,

    como es natural, de que se establezca una o ms vas, y del ancho de stas. Esta superficie de plataforma tiene

    cierta inclinacin transversal, a una o dos aguas para el debido saneamiento, es decir con inclinacin para el

    drenaje, inclinacin que suele ser de 3%. En caso de terrenos muy hmedos y arcillosos, el saneamiento tiene

    que ser especial, utilizando carbonilla, arena, piedras gruesas, placas de hormign y aun tubos de drenaje.

    Aparatos de va Los aparatos de va tienen por objeto realizar bien el desdoblamiento o el cruce de las vas, an cuando adoptan

    formas variadas, derivan todas ellas de los aparatos fundamentales: el desvo, que permite el paso de los

    vehculos de una va sobre otra y la entreva, que permite realizar la conexin entre dos vas.

    DISEO DE VIAS FERREAS

    Seleccin de ruta

    Las nuevas construcciones de sistemas para pasajeros y de carga entre ciudades incluyen normalmente cambios

    de lnea, revisiones de pendientes o sistemas de vas a nuevas industrias.

    Alineacin horizontal y vertical.

    La pendiente mxima y el mayor grado de curvatura deben establecerse antes de escoger un emplazamiento. La

    pendiente se expresa como la razn entre la elevacin y la distancia en porcentaje (1% de pendiente significa

    que se eleva 1 ft/ 100 ft). El grado de curvatura es el ngulo central, en grados, subtendido por una cuerda de

    100 ft. Es importante que tanto la pendiente como el grado de curvatura se mantengas al mnimo; pero casi

    siempre una pendiente y un grado de curvatura menor significa un costo de construccin mayor y a veces ms

    tiempo.

    Curvas horizontales

    Curvas simples. Una curva simple tiene un radio constante en toda su extensin. El grado de curvatura se mide generalmente

    por el ngulo central subtendido por una cuerda de 100 ft de largo. El radio R, en ft, y el grado de la curva D

    estn relacionados por =50/( (/2)). Curvas compuestas e inversas.

  • Una curva compuesta comprende dos o ms curvas simples donde cada curva sucesiva tiene una tangente

    comn con la curva precedente. El punto de curva T. C. y el fin de curva, C.T., estacan como para una curva

    simple, aunque, el clculo de las distancias tangenciales es ms complicado.

    Curvas verticales. En los cambios de pendiente de la lnea principal se debe disear una curva vertical de la longitud suficiente

    para evitar la accin excesiva de aflojamiento en los trenes de carga largos o una sensacin de incomodidad a

    los pasajeros a la mxima velocidad.

    Peralte

    Se denomina peralte a la diferencia de cota entre los dos rieles de la va en curva, para una seccin normal al

    eje de la va. Se proporciona mediante la elevacin gradual del riel exterior sobre el interior, manteniendo est a

    su nivel original en la recta. Las principales misiones del peralte son:

    Producir una mejor distribucin de cargas en ambos rieles. Reducir la degradacin y desgaste de los rieles y del material rodante. Compensar parcial o totalmente el efecto de la fuerza centrfuga con la consiguiente reduccin de sus

    consecuencias.

    Proporcionar confort a los viajeros.

    PROCESO CONSTRUCTIVO DE UNA VA FERRA

    Trazo Limpieza del terreno Mejoramiento y compactacin del terreno Colocacin de balastro Colocacin de durmientes o traviesas Colocacin de vas Alineacin y nivelacin Trazo de la va frrea

    Limpieza del terreno

    Es la remocin de la vegetacin existente en las reas que se construirn los terraplenes o taludes con el objeto

    de eliminar la presencia de material vegetal impedir daos en la obra y mejora la visibilidad. Este incluye:

    Tala de rboles y arbustos Roza que consiste en cortar y retirar la maleza, hierba o residuos de hierbas Desenraice consiste en sacar los troncos o tocones con o sin races Limpieza final

    Colocacin de balasto

    Posteriormente el balasto debe de cumplir con las siguientes normas

    Granulometra: de 2 a 4 cm. Forma: fragmentos angulosos, bastantes uniformes. Terrones de arcillas: 0.5% Elementos blandos: 5% Desgaste: mayor del 40% en la prueba de los ngeles.

    Colocacin de durmientes

    Son piezas que se colocan transversal mente a cada 25 cm. Como espacio mnimo, sobre el balastro para

    proporcionar a los rieles de la va un soporte adecuado. Son colocas con la mquina de renovacin y colocacin

    de cambios.

    Colocacin del riel

    La colocacin de los rieles lo hacemos con la ayuda de la maquina estabilizadora y compactadora ya q es la que

    pone el riel en los durmientes de manera muy fcil y precisa.

  • Fijacin del riel

    La fijacin del riel nos sirve para que no tenga movimiento y tenga un mayor soporte cuando pasa el tren sobre

    el riel, son fijados a las traviesas con ayuda de tornillos o ganchos fijadores.

    Distribucin de balasto

    La distribucin del balasto en la banqueta en forma de talud para una buena geometra y asentamientos de la

    traviesa con el balasto con ayuda de la mquina retroexcavadora.

    Regulacin y perfilado del balastoara evitar que aparezcan pandeos en las vas, y hacer un buen perfil de

    banqueta para que este bien distribuido el balasto en ambos lados y crean un ngulo de talud igual.

    Bateado del balasto

    Al batear se compacta el balasto debajo de la traviesa, creando as un apoyo estable.

    Los bates se introducen en el balasto verticalmente y lo compactan mediante un movimiento de cierre por

    debajo de la traviesa.

    Distribucin del balasto sobre la va frrea

    Por ultimo tenemos que hacer una ltima distribucin de balasto sobre las vas frreas para ayuda a las traviesas

    cuando reciben las cargas y los movimientos de la locomotora.

    CONCEPTUALIZACIN DE TUNEL

    Un tnel es una obra subterrnea de carcter lineal, cuyo objeto es la comunicacin de dos puntos, para realizar

    el transporte de personas, materiales entre otras cosas. Un tnel puede servir para peatones o ciclistas, aunque

    generalmente sirve para dar paso al trfico, para vehculos de motor, para ferrocarril o para un canal.

    CLASIFICACIN DE TUNELES RESPECTO A LA ALTITUD.

    Los tneles atraviesan formaciones montaosas y podemos diferenciarlos tomando como elemento tipolgico

    la situacin relativa en que se halla el tnel respecto a la base de la montaa, Distinguimos entre:

    Tneles de cota: De corta longitud y caractersticos en los trazados de alta montaa.

    Tneles de altitud media: Tienen ya una montera importante, son de longitud media. A este tipo de tnel

    pertenecen la mayora de los grandes tneles existentes en el siglo XIX y XX.

    Tneles de base: Son los de cota ms baja y los de mayor montera, de ah reciben el nombre ya que atraviesan

    la montaa por la base (por el valle). Son los que presentan mayores dificultades por su considerable longitud,

    por las fuertes descompresiones de las rocas y por las elevadas temperaturas. stos son los necesarios para el

    servicio en alta velocidad ahorrndose as la necesidad de viaductos y grandes terraplenes.

    SISTEMAS DE EXCAVACION EN TUNELES.

    Los sistemas de excavacin dependen del tipo de terreno a atravesar: roca o suelos. La excavacin en roca es lo

    ms habitual en los tneles de carretera

    Los mtodos de excavacin de tneles en roca son:

    -Perforacin y voladura, mediante la utilizacin de barrenos y explosivo

    -Excavacin mecnica, mediante tuneladoras o topos (TBM), y mquinas de ataque puntual, rozadoras o

    martillos de impacto.

    PERFORACIN Y VOLADURA

    Este sistema es apto para todo tipo de rocas, excepto las muy blandas y fisuradas Es el sistema ms utilizado

    por su versatilidad. Se puede emplear tanto a seccin completa como partida (secuencial) en avance y destroza.

    Ciclo de trabajo:

    -Diseo del plan de tiro -Perforacin de los barrenos -Carga del explosivo y detonadores

  • -Voladura -Ventilacin -Desescombro -Saneo -Instalacin del soporte.

    EXCAVACIN CON MEDIOS MECANIZADOS

    La construccin de un tnel exige la aplicacin de unos mtodos y una sistemtica de trabajo que permita la

    obtencin de unos rendimientos adecuados, manteniendo, por otra parte, la estabilidad general del entorno

    afectado.

    TUNELADORAS EN ROCA

    TOPO (Open Shield):

    Aplicacin es en roca dura, ya que la reaccin para el avance se obtiene mediante codales retrctiles grippers que apoyan sobre la roca, y su rendimiento medio es de 15 m/da. Pueden incorporar o no equipos para instalar

    el sostenimiento.

    ESCUDO SIMPLE (Single Shield)

    La excavacin con escudo va unida necesariamente a la colocacin de un revestimiento prefabricado mediante

    dovelas prefabricadas de hormign armado, que forman anillos que se ensamblan a la cola del escudo. La

    mquina obtiene la reaccin de avance apoyndose sobre los anillos de dovelas instalados.

    DOBLE ESCUDO. (Double Shield)

    Son mquinas polivalentes que permiten actuar como escudo simple y, si el terreno lo permite, emplear codales

    (grippers) para simultanear el avance de la mquina con la instalacin de dovelas. Es una maquina muy verstil,

    pudiendo trabajar en terrenos heterogneos, apoyndose en el anillo en terrenos muy blandos y con los grippers

    en roca dura.

    TUNELADORAS EN SUELOS

    TUNELADORAS DE PRESION DE TIERRAS (ETB) E HIDROESCUDOS.

    Una TBM de roca no puede impedir la entrada de agua por el frente de la excavacin. Esto Solo lo puede hacer

    el EPB o Hidroescudo en suelos.

    Una EPB o un Hidroescudo no son adecuados para excavar roca. La trituracin de roca a suelos finos

    bombeables o extrados a travs del tornillo son inasumibles econmicamente.

    En el trasds del anillo queda una holgura (GAP) que debe rellenarse o inyectarse. Es un camino preferente

    para la circulacin del agua.

    ROZADORA

    Una rozadora es una mquina excavadora con un sistema de cabezal rotatorio con herramientasde corte sobre

    un brazo articulado, y un sistema de recogida y transporte de los escombros producidos del frente hacia la parte

    trasera.Estas constan de una cabeza rotatoria provista de picas de friccin.

    La reaccin viene dada por su peso; tienen un contenido en slice < 75% y son capaces de atacar rocas de

    dureza comprendida entre 100 140 Mpa.

    MARTILLO HIDRAULICO.

    Este tipo de mquinas tambin se usan en excavaciones de frente abierto y son apropiadas para macizos de

    rocas de dureza media y baja. Son utilizadas en roca blanda o fracturada, y la pica puede penetrar separando

    fragmentos.

    SISTEMAS SOPORTE REVESTIMIENTO

    La excavacin de un tnel origina una redistribucin de tensiones, a partir del estado tensional inicial del

    terreno, por eso se hace necesario los sistemas de soporte y revestimiento.

  • La necesidad de este est condicionada por la capacidad del terreno de alcanzar una situacin de equilibrio

    estable tras la excavacin. El soporte pude ser total, como arco resistente o parcial, para sostenimiento de cuas

    o bloques potencialmente inestables.

    SOPORTE

    Conjunto de elementos instalados en la excavacin con funcin de soporte estructural (temporal o definitivo).

    Elementos: hormign proyectado, bulones, cerchas, mallazos.

    REVESTIMIENTO

    Capa interna, contigua al sostenimiento, con funcin estructural o no, con carcter de acabado definitivo.

    Elementos: hormign proyectado, hormign encofrado, armado o en masa.

    METODO AUSTRIACO

    Basado en permitir relajar el terreno para que disminuyan los empujes, de manera que colabore la corona de

    terreno que envuelve al tnel como elemento resistente junto con el sostenimiento.

    ELEMENTOS TPICOS DEL SOPORTE

    - Concreto lanzado (en distintas capas, con o sin fibra metlica)

    - Pernos (Bulones) (de acero corrugado con resina, de expansin, auto perforantes)

    - Mallazo (electro soldado)

    - Cerchas y elementos de sujecin.

    ANILLO DE DOVELAS

    Requiere el empleo de tuneladoras (TBM), de tipo escudado en las que el avance de la mquina se produce

    mediante el accionamiento de gatoshidrulicos que reaccionan, bien contra anillosprefabricados (hormign

    armado o metlico) queconstituyen el revestimiento, o bien mediante codales o grippers contra el terreno, en

    caso de roca competente.

    VENTAJAS:

    - Rapidez en tramos largos de trabajo (mayores de 2-3 km, 200-500 m/mes).

    - Gran seguridad para los trabajadores.

    - Reduccin de necesidad de tratar el terreno.

    DESVENTAJAS:

    - Fuerte inversin inicial. Difcil amortizacin en longitudes cortas (12 m).

    - Un solo frente de trabajo.

    - Necesidad de gran ocupacin de terreno, no solo para introducir la mquina, sino para fabricar y

    almacenar las dovelas.

    SOSTENIMIENTOS SEMIMANUALES

    MTODO TRADICIONAL DE MADRID

    - Excavacin por fases, que se caracteriza por unentibacin y soporte con puntales de madera y longarinas de

    perfiles de acero

    - El sistema soporte-revestimiento es mediante hormign en masa

    MTODO ALEMN

  • - Como el anterior se trata de un mtodo semimanual de excavacin por fases. En este caso lo primero que se

    ejecuta son las galeras en hastiales, despus la bveda y, por ltimo, se realiza la destroza y finalmente la

    solera, excavando al abrigo de la bveda.

    MAQUINARIA PESADA UTILIZADA EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIN VIAL

    En general se encuentra maquinaria pesada con motores elctricos, a gasolina o Diesel, con sistemas de

    traccin sobre orugas o llantas y con herramientas accesorias controladas mediante sistemas electrnicos,

    hidrulicos o neumticos con las cuales se realizan las diferentes actividades que hacen parte de la construccin

    de un proyecto vial. Conforme al tipo de actividad se cuenta con maquinaria y herramientas accesorias para:

    LIMPIEZA, DESCAPOTE Y EXPLANACIONES:

    Estas actividades se realizan con tractores de hoja sobre orugas, los cuales mediante su potencia y posicin de

    la hoja retiran toda la capa vegetal, orgnica y los escombros del lugar de trabajo.

    TRACTOR SOBRE ORUGAS CON HOJA PARA EXPLANACIONES: Los tractores de orugas estn

    diseados para trabajar en lugares con pendientes bastante inclinadas debido a su gran potencia, balance y

    estabilidad.

    TRACTOR SOBRE ORUGAS CON DESGARRADOR: A ste tipo de maquinaria se le pueden adaptar

    desgarradores en su parte trasera (normalmente de tres garfios), para desgarrar materiales duros, densos y

    abrasivos.

    MOTOTRALLA:Los trabajos de despeje, corte, llenado y nivelacin de subrasantes se realiza por medio de la

    mototralla, compuesta bsicamente por un tractor provisto con una cuchilla y una tolva que carga el material

    cortado o el material a esparcir.

    VOLQUETA RGIDA O ARTICULADA: El transporte de materiales para botadero, construccin y similares

    se realiza mediante volquetas, bien sea articuladas o rgidas.

    EXCAVACIONES:

    Para las excavaciones tendientes a la apertura de zanjas para ubicacin de estructuras de contencin,

    reubicacin de servicios pblicos y abatimiento de taludes, se utilizan excavadoras o retroexcavadoras provistas

    de herramientas acopladas al brazo de la mquina segn la tarea a realizar.

    EXCAVADORA HIDRULICA: Es frecuentemente usada para la excavacin de rocas y tierra, sin embargo,

    gracias a sus numerosos accesorios tambin puede ser usada para el corte de acero, el rompimiento de concreto,

    el taladro de hoyos en la tierra, el destrozo de rocas, acero, y concreto, y hasta para acribillar lugares.

    EXCAVADORA DE LARGO ALCANCE: Son particularmente apropiadas para excavaciones profundas o de

    larga distancia en fosas de arena o grava, formacin de pendientes, limpieza de bancos y estanques de

    sedimentacin, drenaje, etc. Estas excavadoras pueden alimentar directamente una tolva o cargar un camin.

    CARGADOR: Para el transporte y cargue de herramientas y materiales se utilizan los cargadores de gran

    potencia y capacidad provistos tambin de cucharones, horquillas y brazos tipo gra entre otros.

    RETROCARGADORA: Igualmente existen retrocargadoras que son mquinas que cumplen las mismas

    funciones que una excavadora y que un cargador, pero que por su maniobrabilidad resultan muy tiles cuando

    es necesario realizar las tareas de excavacin y cargue de manera conjunta.

    DEMOLICIONES:

    Las labores de demoliciones pueden realizarse mediante el uso de martillos hidrulicos provistos de brocas

    biseladas, redondas o terminadas en punta.

    MARTILLOS HIDRULICOS: Los martillos hidrulicos son herramientas que se acoplan al brazo de las

    excavadoras y son los ms utilizados en las demoliciones.

  • CIZALLA HIDRULICA: Otra herramienta para demoliciones es la Cizalla hidrulica, que se utiliza con

    brazos y plumas de gran longitud para demoler estructuras que por su altura (ms de 30 m) pueden representar

    mayor dificultad si se realizan por otro medio.

    FRESADORA: Si se requiere demoler uniformemente un pavimento existente en concreto asfltico u hormign

    se utilizan mquinas fresadoras, las cuales demuelen el pavimento mediante un tambor provisto de dientes el

    cual se incrusta en la estructura a una profundidad previamente ajustada y lo recogen mediante una cinta de

    descarga trasera. Sus anchos de trabajo normalmente alcanzan los 2 m y su profundidad de corte 30 cm.

    COLOCACIN DE MATERIAL GRANULAR (BASES Y SUB-BASES):

    stas actividades se realizan mediante el uso de motoniveladoras provistas de una vertedera con hojas que

    ajustan los desplazamientos verticales para fijar los espesores de las capas de materiales granulares y sus

    pendientes.

    HOJA TOPADORA PARA EXPLANACIONES: A las motoniveladoras se les pueden adaptar accesorios en la

    parte frontal como hojas topadoras para desplazar pilas de grava, eliminar troncos pequeos, remover rocas

    cadas en la carretera y otras aplicaciones de difcil acceso.

    ESCARIFICADOR DE MONTAJE DELANTERO: Se utiliza para quebrar material compactado, asfalto y

    subsuelo rocoso, tiles en la escarificacin contra bordillos, paredes o cerca de otros obstculos.

    ESCARIFICADOR DE MONTAJE MEDIO: Otra herramienta para las motoniveladoras es el escarificador de

    montaje medio, el cual se ubica detrs del eje delantero y se emplea para romper material compactado, asfalto y

    subsuelo rocoso.

    EL RIPPER O ESCARIFICADOR: Es una herramienta de montaje trasero que se utiliza para romper asfalto u

    otro tipo de materiales de agregado duro.

    EL BLOQUE DE EMPUJE: Est montado al frente de la motoniveladora y sirve como contrapeso para

    mantener el equilibrio cuando se tiene instalado un escarificador en la parte posterior o como herramienta para

    tener un vehculo de empuje.

    COMPACTACIN:

    La compactacin de materiales granulares para conformacin de terraplenes y mezclas asflticas se realiza con

    rodillos vibratorios como los pata de cabra, rodillos lisos, rodillos neumticos y otros equipos.

    MONOCILNDRICOS VIBRATORIOS:Estos rodillos pequeos y medianos se utilizan para compactar todos

    los tipos de suelo con excepcin de los llamados pedraplenes, para ste tipo de suelo se deben usar los rodillos

    de gran tamao.

    PATA DE CABRA: El rodillo pata de cabra, el cual compacta el suelo de abajo hacia arriba ejerciendo un efecto de amasado en el mismo y se utiliza para compactar suelos arcillosos y fangosos.

    DE RODILLOS TNDEM: Para la compactacin de asfalto se utilizan los rodillos tndem para asfalto, que

    son equipos ms compactos y de mayor maniobrabilidad en las tareas pequeas de compactacin.

    DE RODILLOS TNDEM COMBI: Se utilizan para compactar concreto asfltico y se encuentran provistos de

    cuatro ruedas de goma traseras propulsadas por dos motores separados para minimizar el dao en el asfalto

    recin colocado.

    RODILLOS NEUMTICOS DE GOMA: Poseen un alto rendimiento y versatilidad, stas mquinas se utilizan

    principalmente para trabajos de sellado en la compactacin de mezclas asflticas, tambin para compactar

    bases, sub-bases y suelos estabilizados; en limos poco plsticos y en suelos arenosos con finos poco plsticos

    los rodillos neumticos son los que rinden mejores resultados.

    PAVIMENTACIN:

    Las extendedoras, finisher o pavimentadoras se utilizan para extender mezclas bituminosas o mezclas de

    diferentes minerales en capas uniformes con un ancho determinado segn la necesidad de extendido. Estas

  • mquinas poseen una tolva frontal que recibe el material a extender y mediante un sistema de tornillo sinfn

    distribuye el material en todo su ancho de trabajo para ser finalmente conformado por una regla en su parte

    final.

    MANTENIMIENTO VIAL

    El mantenimiento vial, es el conjunto de actividades y oportunas que se realizan para conservar el largo plazo

    en buen estado las condiciones fsicas de los diferentes elementos que constituyen la va.

    TIPOS DE MANTENIMIENTO VIAL

    Las actividades de mantenimiento vial, se han venido implementando a travs del tiempo, debido a la necesidad

    de conservar en buen estado de funcionamiento y preservar las inversiones realizadas en su construccin o

    rehabilitacin; los mantenimientos viales se clasifican normalmente en rutinarias y en peridicas, dependiendo

    de la frecuencia con la cual se realicen.

    MANTENIMIENTO RUTINARIO

    El mantenimiento rutinario es el conjunto de actividades que se ejecutan en forma permanente y sistemtica a

    lo largo de la calzada y en las zonas aledaas, que consiste en la reparacin de pequeos defectos en la

    superficie de la rodadura, limpieza de bermas y sealizacin, el mantenimiento de los sistemas de drenaje con

    actividades como limpieza de cunetas, descoles, alcantarilla y dems obras, remocin de pequeos derrumbes,

    rocera de taludes y zonas laterales o bordes; y que se realizan con mucha frecuencia en los diferentes tramos de

    la va.

    MANTENIMIENTO RUTINARIO DEL ENTORNO DE LA VA

    ROCERA Y LIMPIEZA DEL DERECHO DE VA

    El propsito del despeje de la vegetacin herbcea y arbustos es mantener limpia la zona lateral de la va, de

    manera de conservar la distancia de visibilidad y prevenir la obstruccin de los dispositivos de drenaje

    superficial.

    REMOCIN DE DERRUMBES

    Como actividad de mantenimiento rutinario, el propsito es retirar volmenes reducidos de materiales

    provenientes del desplazamiento de taludes o de laderas naturales que se hayan depositado sobre la va y que

    constituyan o puedan constituir un obstculo para la operacin normal de sta

    JARDINERA Y RIEGO DE PLANTAS ORNAMENTALES

    El propsito de esta actividad es mltiple:

    Prevenir el crecimiento de maleza, reduciendo los costos de mantenimiento a largo plazo y reduciendo el uso de herbicidas

    Prevenir la erosin del suelo y mejorar la estabilizacin de los taludes

    Mejorar la calidad del aire por los contaminantes que remueve la vegetacin

    Mejorar la calidad del paisaje

    MANTENIMIENTO RUTINARIO DE LA CALZADA PAVIMENTADA

    SELLO DE FISURAS Y GRIETAS

    Tratamiento que se aplica para corregir agrietamientos longitudinales, transversales y de juntas entre carriles en

    pavimentos asflticos y de grietas lineales de pavimentos rgidos, para prevenir el ingreso de agua que debilita

    las capas inferiores del pavimento y la sub-rasante.

    Las grietas de ancho igual o superior a , deben ser ruteadas previamente a su sellado, para conformar una cavidad uniforme y firme que le permita aceptar la cantidad adecuada de sellante y su adhesin a las paredes de

    la grieta

  • REPOSICIN DEL SELLO EN JUNTAS DE PAVIMENTOS RGIDOS

    Son fisuras predominantemente paralelas al eje del pavimento. Posibles causas:

    Aserrado tardo de la junta.

    Falta de junta longitudinal.

    Incorrecta ejecucin de la junta.

    Asentamiento de la base o sub-rasante.

    Excesiva relacin longitud/ancho

    El trabajo comprende en la remocin del sello antiguo (si existe), el aserrado de una nueva caja de dimensiones

    apropiadas para el sellante por usar, la limpieza de la nueva caja en todo su espesor y la instalacin del sellante

    Los materiales por utilizar incluyen el asfalto, caucho, la silicona y los insertos preformados de neopreno

    RIEGO EN NEGRO

    Su propsito es restablecer la integridad del pavimento, previniendo el deterioro progresivo de la superficie.

    Consiste en una aplicacin ligera de emulsin asfltica para sellar reas localizadas fisuradas o con vacos

    ajo trnsito y reducida velocidad de operacin, por el riesgo

    de disminucin de la friccin superficial.

    ENARENADO

    Su propsito es mejorar las condiciones superficiales de friccin Se aplica en reas donde la superficie

    presente excesos de asfalto.

    Previenen o retrasan el deterioro superficial progresivo que afectara adversamente la calidad de la circulacin

    y la seguridad de los usuarios.

    Se aplican tpicamente para proteger superficies con desprendimientos incipientes o cuyos agregados presenten

    problemas de adherencia con el asfalto, para rellenar fisuras pequeas, para rejuvenecer el pavimento de

    manera temporal y, ocasionalmente, para mejorar zonas con problemas de resistencia al deslizamiento.

    MANTENIMIENTO RUTINARIO DE OBRAS DE DRENAJE

    LIMPIEZA OBRAS DE DRENAJE LONGITUDINAL SUPERFICIAL

    Su propsito es remover obstrucciones que detengan o restrinjan el flujo de agua superficial a travs de zanjas,

    cunetas, sumideros y bordillos, de manera de proveer un flujo sin interrupcin hacia el exterior de la va para

    prevenir daos en su estructura

    En el caso de cunetas no revestidas se requiere, adems, restaurar su seccin transversal y la lnea de flujo

    LIMPIEZA OBRAS DE DRENAJE TRANSVERSAL

    Su propsito es remover obstrucciones que detengan o restrinjan el flujo de agua a travs de las alcantarillas, de

    manera de mantener la integridad del sistema de drenaje y prevenir daos que puedan afectar la estructura de la

    va

    LIMPIEZA DE SUB-DRENES

    Su propsito es conservar la efectividad del sistema de drenaje interno para prevenir la saturacin de la sub-

    rasante y de las capas inferiores del pavimento.

    El trabajo se realiza mediante la introduccin de agua a presin en los sistemas de colectores y tubos de drenaje

    profundos para recuperar su capacidad plena de funcionamiento.

    MANTENIMIENTO RUTINARIO DE LAS ESTRUCTURAS VIALES

  • El propsito es mantener la integridad y reparar los daos menores de puentes y muros de contencin e implica,

    entre otros, la limpieza de sus elementos, el relleno de reas erosionadas en la estructura y sus accesos, la

    inyeccin de grietas, la reparacin de juntas y el borrado de letreros.

    En estructuras de mampostera incluye el reemplazo de mortero faltante o deteriorado en las uniones de las

    piedras o ladrillos, as como la reposicin de stos si el rea afectada es pequea.

    En estructuras de acero, incluye la limpieza de los elementos, el apretado de tuercas y pernos y la reposicin de

    los faltantes.

    LIMPIEZA DE SEALES VERTICALES

    Se pretende brindar seguridad y comodidad a los usuarios de la va mediante seales claramente visibles y

    legibles durante el da y la noche.

    MANTENIMIENTO RUTINARIO DE LNEAS DE DEMARCACIN Y MARCAS VIALES

    El propsito es recuperar la visibilidad y la reflectividad de las seales y marcas mediante limpieza, as como

    restituir la pintura en aquellas reas del pavimento que hayan sido sometidas a bacheo o reparacin de bordes

    LIMPIEZA DE LA CALZADA Y LAS BERMAS

    Se realiza con el propsito de remover barro y arena que se deposite sobre la superficie del pavimento, as

    como basura y cualquier otro elemento que se encuentre sobre la calzada o las bermas y que pueda generar un

    peligro para el trnsito automotor

    LIMPIEZA Y REPARACIN DE DEFENSAS METLICAS Y BARANDAS

    Se pretende mantener la integridad funcional de las defensas y barandas, para garantizar la seguridad del

    pblico viajero.

    MANTENIMIENTO PERIODICO

    Se define como el conjunto de actividades que se ejecutan en periodos, por lo general, de ms de un ao y que

    tiene como fin el evitar la aparicin de daos en la estructura de rodadura o el empeoramiento de los defectos

    existentes tales como baches, agrietamientos, asentamientos y deformaciones en general. Algunas de las

    actividades son las siguientes:

    Depresiones o hundimiento longitudinales y transversales

    Fisura de borde, longitudinales y transversales

    Piel de cocodrilo

    Bacheo y parcheo

    Ojo de pescado

    Segregacin

    Afloramiento de agua

    Desintegracin de los bordes

    Escalonamiento entre calzada y berma

    DEPRESIONES O HUNDIMIENTOS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES

    Depresiones localizadas en la superficie del pavimento. Este tipo de deterioropuede estar orientado longitudinal

    o transversalmente.

    Dicho deterioro, est asociado a diversas causas, dentro de las cuales se encuentran: asentamiento localizado de

    la subrasante; deficiencias en el procesoconstructivo como, por ejemplo, mala compactacin; deficiente

    compactacin enrellenos para estructuras hidrulicas y de servicios; deficiencia del drenaje subsuperficial.

    FISURAS LONGITUDINALES, TRANVERSALES Y DE BORDES

  • Corresponden a fisuras predominantemente paralelas y al eje de la va y localizadas en reas sujetas al trnsito

    vehicular (huellas del trnsito). El fisuramiento se inicia en la superficie de las capas asflticas y evoluciona en

    sentido descendente, en el caso de las fisuras longitudinales.

    Las causas ms comunes de este tipo de deterioro son los altos esfuerzos horizontales de tensin producidos por

    las llantas de los vehculos pesados, as como una baja rigidez de la capa asfltica superior, a causa de las altas

    temperaturas superficiales

    PIEL DE COCODRILO

    Corresponde a una serie de fisuras interconectadas que se generan formando

    Polgonos irregulares de ngulos agudos, generalmente localizadas en reas sujetas al trnsito vehicular. El

    fisuramiento se inicia en la parte inferior de las capas asflticas donde los esfuerzos y las deformaciones de

    tensin producto de las cargas repetidas de trnsito, alcanzan su mayor magnitud.

    La causa principal e estas fisuras es la fatiga de las capas asflticas sometidas a repeticiones de cargas en un

    mismo sitio, superiores a las permisibles. Otra causa puede ser la insuficiencia estructural del pavimento.

    BACHEOS Y PARCHEOS

    Corresponde a reas donde se ha realizado la remocin y reemplazo del Pavimento, por materiales

    generalmente similares a los del pavimento original. La intervencin puede ser superficial slo a nivel de la

    capa asfltica medianteparcheo, o una intervencin que involucre capas subyacentes mediante bacheo.

    Las causas pueden estar asociadas a deficiencias en el drenaje subterrneo produciendo retencin de agua en

    estas reas; deficiencias en el proceso constructivo (contaminacin de materiales; mala compactacin); as

    como deterioro progresivo y permanente, producto de una inadecuada intervencin en parcheos y bacheos

    anteriores.

    OJOS DE PESCADO

    Cavidades de forma aproximadamente redondeada, las cuales resultan del desprendimiento ocasionado por el

    trnsito, de trozos de carpeta afectados por el fisuramiento tipo piel de cocodrilo, por depresiones o desintegraciones localizadas de la mezcla asfltica.

    Su origen puede estar asociado al avance de otro tipo de deterioros, como las fisuras tipo piel de cocodrilo.

    Tambin, se pueden producir por espesores insuficientes de las capas asflticas, as como por retencin de agua

    en reas fisuradas y/o deformadas.

    SEGREGACIN

    La segregacin granulomtrica en una mezcla asfltica se puede definir como la distribucin no uniforme de

    los agregados finos y gruesos, la cual da lugar a una falta de homogeneidad en las propiedades y caractersticas

    de la mezcla, de tal magnitud que provoca un acortamiento sensible de la durabilidad de las mezclas

    bituminosas.

    Este tipo de deterioro est asociado con problemas de produccin de la mezcla asfltica y/o deficiencias en la

    construccin (carga, transporte, colocacin o compactacin).

    AFLORAMIENTO DE AGUA

    Se manifiesta por la presencia del lquido en la superficie del pavimento en instantes en los cuales no hay

    lluvia. El afloramiento se presenta por las fisuras y por las reas segregadas del pavimento.

    La carencia de un adecuado sistema de drenaje interno resulta ser la causa principal de este tipo de deterioro.

    DESINTEGRACIN DE LOS BORDES DEL PAVIMENTO

    Este deterioro se presenta cuando las bermas no son revestidas y los vehculos se estacionan frecuentemente en

    ellas o circulan muy cerca del borde de la calzada.

  • La principal causa de este deterioro est asociada con el trnsito repetido de vehculos por los bordes del

    pavimento.

    ESCALONAMIENTO ENTRE CALZADA Y BERMA

    Corresponde al desnivel que presentan las bermas con respecto a la superficie del pavimento (rasante).

    El desnivel se puede presentar debido a la consolidacin de las capas que conforman la estructura de la berma.

    Otra causa puede estar asociada con el arrastre de material que genera la circulacin de vehculos sobre bermas

    no revestidas. En muchos casos, el escalonamiento se puede deber, simplemente, al hecho de que la

    construccin se realiz dejando una diferencia de nivel entre la calzada y la berma.

    MANTENIMIENTO DE VIAS NO PAVIMNETADAS

    Se deben realizar mantenimientos permanentes en las vas no pavimentadas con el propsito de conservar los

    elementos que la conforman desarrollando actividades como: limpieza de obras de sub-drenaje y drenaje

    superficial, limpieza de cauces para mantener la capacidad hidrulica de las obras, revitalizacin y tratar los

    taludes para buscar su estabilizacin, mantenimiento de la vegetacin, conservacin de las seales viales,

    cuidar las estructuras viales y reponer peridicamente el afirmado para mantener nivelada la superficie de

    rodadura.

    PAVIMENTO ARTICULADO.

    Los pavimentos articulados estn compuestos por una capa de rodadura que est elaborada con bloques de

    concreto prefabricados, llamados adoquines, de espesor uniforme elaborados entre s. Esta puede ir ubicada

    sobre una capa delgada de arena, la cual a su vez, se apoya sobre una capa de base granular, o directamente

    sobre la subrasante, dependiendo de la calidad de esta y de las magnitudes frecuencia de las cargas que circulan

    por dicho pavimento.

    VENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS ARTICULADOS.

    Por ser elaborados con un concreto o ladrillo de alta resistencia, los adoquines presentan alta resistencia alas cargas concentradas, ala abrasin y alos agentes atmosfricos. Adems, no son afectados por los

    productos derivados del petrleo.

    Por el reducido tamao de los bloques, el pavimento no est sujeto a los esfuerzos por cambios trmicos que afectan a los pavimentos rgidos y seacomodan fcilmente a pequeos asentamientos del soporte.

    Losadoquinessonreutilizablescuandoserequieresuremocinparaejecutartrabajossubterrneos.

    Suconstruccinpuedeemplearmanodeobranocalificadasinosedesealainstalacinmecnica.

    DESVENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS ARTICULADO.

    Debido a la innumerable cantidad de juntas que posee el pavimento, la circulacin es incmoda y se traduce en mayores costos de operacin vehicular en relacin con otras alternativas de pavimento.

    PROCESO CONSTRUCTIVO

    SUBRASANTE

    La subrasante deber tener una composicin homognea, libre de materia orgnica y se compactar lo necesario

    para proporcionar un soporte uniforme al pavimento. A la subrasante se le darn las caractersticas geomtricas

    especificadas para la superficie de adoquines.

  • BASE

    Se podrn utilizar bases de material granular, suelos estabilizados o concreto pobre. Las bases de material

    granular cumplirn con los requisitos establecidos para las bases en estas normas. Los otros tipos de bases

    acatarn los requisitos especificados por el diseador de cada proyecto especfico.

    CAPA DE ARENA

    La arena que se utilice para conformar la capa sobre la que se colocarn los adoquines, estar libre de materia

    orgnica, mica, contaminantes y tendr una granulometra continua tal que la totalidad de la arena pase por el

    tamiz ICONTEC 9.50 mm. (3/8").

    ADOQUINES

    Son piedras o bloques labrados y de forma rectangular que se utilizan en la construccin de pavimentos. El

    material ms utilizado para su construccin ha sido el granito, por su gran resistencia y facilidad para el

    tratamiento. Sus dimensiones suelen ser de 20 cm. de largo por 15 cm. de ancho, lo cual facilita la manipulacin

    con una sola mano.

    MANEJO.

    Se seguirn las siguientes indicaciones: La arena se almacenar de manera que se pueda manejar sin que se

    contamine y se proteger de la lluvia para que el contenido de humedad sea uniforme. Antes de colocarla se

    revolver lo suficiente para lograr su homogeneidad. Es aconsejable pasarla por el tamiz o zaranda para que

    quede suelta y al mismo tiempo se le puedan retirar los sobre tamaos. Desde cuando se tamiza hasta la

    colocacin de los adoquines sobre la capa de arena ya conformada, esta no sufrir ningn proceso de

    compactacin localizada, para garantizar as la densidad uniforme de toda la capa.

    COLOCACIN.

    La capa de arena se colocar con un espesor uniforme en toda el rea del pavimento y se extender con la capa

    de adoquines. No se permitir colocar adoquines sobre una capa de arena extendida el da anterior, o que le

    haya cado lluvia, lo que implicar tener que levantarla, devolverla a la zona de almacenamiento y reemplazarla

    por arena nueva o procesada, uniforme y suelta. Para su colocacin se utilizarn tres (3) reglas, dos (2) a modo

    de rieles puestos directamente sobre la base y otra para enrasar la arena previamente distribuida entre los rieles.

    Las reglas sern de un material duro y estable, que garantice su rigidez. El espesor suelto de la capa de arena y

    por lo tanto la altura de los rieles ser tal que, una vez terminado el pavimento, la base de arena compactada

    tenga un espesor entre 30 y 40 mm. (3 y 4 cm.), lo que se puede verificar en un pequeo tramo de ensayo. Por lo

    general un espesor suelto de 50 mm. (5 cm.) Resulta adecuado. Es aconsejable manejar reglas de tres (3) metros

    que proporcionen una zona de trabajo suficientemente amplia, las que a la vez sirven para verificar las

    tolerancias del nivel de la subrasante, de la base y de los adoquines. Una vez enrasada la capa de arena se

    podrn retirar los rieles, y la huella dejada por stos se llenar por mtodos manuales, con la misma arena hasta

    alcanzar el mismo nivel del resto de la capa. Si la arena ya colocada sufre algn tipo de compactacin se le

    darn varias pasadas con un rastrillo para devolverle la soltura y se enrasar de nuevo.

    Se recomienda dejar, por lo menos durante dos semanas despus de la colocacin, un sobrante de arena bien

    esparcida sobre todo el pavimento ya terminado, de manera que el trfico y las probables lluvias ayuden a

    acomodar la arena y con esto a consolidar el sellado.

    Drenaje Superficial.Se asegurar el flujo de las aguas superficiales hacia las estructuras de drenaje mediante la

    disposicin de pendientes adecuadas que eviten el encharcamiento o represamiento de stas.

    Drenaje Subterrneo.Se garantizar que el nivel fretico est al menos (40 cm) por debajo de la superficie final

    del pavimento.

    Importancia de la conservacin de carreteras

  • La infraestructura carretera proporciona una base esencial para el funcionamiento de todas las economas

    nacionales y genera una amplia gama de beneficios econmicos y sociales. Conservar adecuadamente la

    infraestructura vial es imprescindible para preservar y aumentar estos beneficios. Los responsables de la toma

    de decisiones deben reconocer la importancia de la conservacin, as como la de financiarla y administrarla

    adecuadamente para extraer el mximo valor de la red. La insuficiencia de las inversiones o una mala

    administracin de la red carretera tendr graves consecuencias para la economa y el bienestar social. Este

    informe proporciona argumentos en favor de la importancia de la conservacin de las vas con base en

    evidencias consistentes procedentes de todo el mundo.

    DISEO DE DRENAJE DE CARRETERAS

    Para la ingeniera el drenaje es el sistema de tuberas interconectadas que permite el desalojo de los lquidos

    pluviales o de otro tipo. El drenaje pluvial, por su parte, es el sistema que facilita el traslado del agua de lluvia

    para que sta pueda ser aprovechada

    Funcin de los Drenajes

    Los drenajes tienen unas funciones muy importantes y estn basados en dos principios esenciales:

    1) Favorecer la evacuacin rpida de las aguas superficiales, controlando y dirigiendo lo caudales de

    manera que se eviten daos a la explanacin y propiedades prximas.

    2) Impedir y reducir las filtraciones en las calzadas, bermas y zonas inmediatas, y drenar las aguas

    infiltradas y las capas freticas subterrneas de forma que se mantengan en el suelo un equilibrio hidrulico

    compatible con la estructura del pavimento.

    Antes del diseo y construccin de los Drenajes es necesario tener en cuenta lo siguiente;

    Debemos considerar la pluviosidad local, la cual nos permite asignar los mximos aguaceros a cada tipo de carretera. La frecuencia de estos corresponde a unas condiciones limites admitidas como:

    -espesor mximo de pelcula de agua sobre la calzada para prevenir el Hydroplaning.

    - cantidad de agua mxima en bordillos y zonas laterales compatible con la circulacin y conducciones de

    desage

    Estudios hidrulicos: Los estudios hidrulicos deben integrarse en el proyecto general de una carretera desarrollndose progresivamente a medida que avanza aquel. Este estudio debe comprender:

    a) Restablecimiento de los cauces naturales proyectando obras de paso como tubos, pontones, puentes, etc.

    b) Evacuacin de las aguas superficiales de la plataforma mediante una adecuada red de desage.

    c) Drenaje interno de las aguas de filtracin mediantes tubos plsticos, geotextiles y otros dispositivos.

    Hidrologa: Para disear un elemento de desage superficial, sea una cuneta o un pontn, es necesario conocer el caudal mximo que va circular por l, entendiendo como caudal mximo o caudal avenida, aquel

    que en caso de producirse no origina daos importantes a la estructura a la carretera o a los usuarios y

    colindantes.

    Para calcular del caudal de avenida se deben tener en cuenta los siguientes factores:

    1) La permeabilidad del suelo, depende de las caractersticas fsicas y geolgicas del terreno que varan

    con el grado de humedad.

    2) La intensidad de la lluvia, que es el elemento principal del caudal formado. Las lluvias se caracterizan

    por sus curvas de intensidad-tiempo, o por curvas de intensidad-duracin-frecuencia.

    3) La pendiente del terreno, que favorece el crecimiento del caudal al aumentar de valor, para igualdad de

    condiciones pluviomtricas.

    4) La resistencia que el agua encuentra en el terreno, que frena la velocidad de circulacin cuanto ms

    rugosidad, grietas y vegetacin halla en la zona.

  • 5) La capa vegetal, que adems de ejercer un freno a la velocidad de escurrimiento, produce un efecto de

    absorcin importante.

    DISEO Y CONSTRUCCION DE DRENAJE SUPERFICIAL

    Se construye sobre la superficie del camino o terreno, con funciones de captacin, salida, defensa y cruce,

    algunas obras cumplen con varias funciones al mismo tiempo.

    Entre los drenajes superficiales podemos encontrar los longitudinales y los transversales:

    DRENAJE LONGITUDINALES: Se construye a lo largo del camino o del terreno, entre los drenajes

    longitudinales encontramos:

    Bombeo,Cunetas,Caces

    BOMBEO

    Tiene por objeto facilitar el escurrimiento de las aguas lluvias hacia las bermas y las cunetas. Parte con una

    pendiente transversal desde el eje central de la carretera hacia los bordes. El bombeo evita que el agua se

    encharque provocando reblandecimientos y que corra por el centro del camino causando daos debido a la

    erosin.

    DISEO Y CONSTRCCIN DEL BOMBEO

    En la siguiente tabla se suministran, en funcin del tipo de superficie de rodadura, los valores recomendados

    del bombeo a emplearse al proyecto.

    CUNETAS

    Son zanjas que se hacen en uno o ambos lados de la va, tienen como funcin conducir las aguas provenientes

    de la corona y lugares adyacentes hacia un lugar determinado, donde no provoque dao.

    DISEO:

    Cuando las cunetas no sean satisfactorias y peligrosas para el trnsito, conviene revestirlas o aislarlas

    colocando una defensa; generalmente, son de seccin abiertas en V o trapezoidal.

    La profundidad de las pequeas cunetas laterales es generalmente de 30 a 60cm o ms, medido desde la cota

    del borde de la berma.

    CACES

    Un caz es una franja estrecha situada longitudinalmente en los bordes de la calzada cuyo cometido es recoger y

    conducir las aguas superficiales y de escorrenta hacia un elemento de desage.

    DISEO DE CACES: Donde el caz tiene forma de V con una pared vertical y otra con pendiente transversal,

    1/z < 1/8 se puede emplear la frmula de Manning-Strickler

    ZAMPEADOS Los zampeados son recubrimientos de superficies con mampostera, concreto hidrulico suelo-

    cemento, construidos sobre superficies de terreno horizontales o inclinadas,como proteccin contra la erosin y

    en casos como recubrimiento de acabado y en este caso como recubrimiento de proteccin para cunetas y

    caces.

    DISEO Y CONSTRUCCIN DRENAJE TRANSVERSAL

    Su finalidad es permitir el paso transversal del agua sobre un camino, sin obstaculizar el paso. En el proyecto

    de una obra transversal es tan importante como el clculo hidrulico, la posicin, pendiente y seccin de la obra

    y sus entradas y salidas, de manera que se altere lo menos posible el cauce original.

    En los drenajes transversales se encuentran:

    Alcantarillas,Puentes,Box-culvert

    ALCANTARILLAS.

  • Son ductos que permiten el paso del agua de un lado a otro de la va. Las alcantarillas deben clasificarse

    principalmente desde el punto de vista de su ubicacin. Estas tienen una capacidad (diseo hidrulico) y

    resistencia (diseo estructural), pueden tener forma circular, rectangular o elptica.

    LONGITUD DE LA ALCANTARILLA: La longitud necesaria para una alcantarilla depende de la anchura del

    camino, altura del terrapln y los taludes, pendiente y oblicuidad. Una alcantarilla debe ser lo suficientemente

    larga para que sus extremos no queden obstruidos por sedimento o por expansin del terrapln.

    PUENTES

    Los puentes son estructuras de ms de seis metros de claro, se distingue de las alcantarillas por el colchn que

    estas levan en la parte superior

    DISEO DE ALCANTARILLAS Y PUENTES

    El diseo del tamao y la forma de las alcantarillas y puentes se hace utilizando colecciones oficiales o bien

    clculos normalizados para marcos prefabricados.

    Para determinar si una alcantarilla u obra transversal es adecuada, son de importancia los siguientes factores: el

    alineamiento, la pendiente y los mtodos de instalacin, si una alcantarilla se obstruye, o se socava, es seal de

    que no tiene la capacidad adecuada, ni presta el servicio que se esperaba de ella.

    3 BOX-CULVERT

    Un Box-culvert es una estructura que permite que el agua fluya bajo una carretera, ferrocarril, rastro, u

    obstruccin similar. Tpicamente incrustado a fin de estar rodeado por el suelo. Un Box puede estar hecho de

    un tubo, material de hormign reforzado u otro.

    DISEO

    Para efectuar un correcto diseo de esta obra de drenaje es imprescindible contar con el siguiente material de

    trabajo:

    - Datos de inicio (Propiedades del concreto, propiedades del acero, dimensiones del Box Culvert (Alcantarilla),

    propiedades del suelo)

    - Cargas sobre la alcantarilla (Carga vehicular, carga del suelo, peso propio)

    - Diagramas de carga (afectado por los factores de carga viva, carga muerta, presin horizontal)

    - Anlisis de la estructura

    - Diagramas de momento (De la pared superior, inferior y paredes laterales)

    - Diagramas de cortante (De la pared superior, inferior y paredes laterales)

    - Verificacin del espesor

    - Clculo de refuerzos

    - Verificacin del empuje de suelo

    DISEO Y CALCULO DE DRENAJE SUBTERRANEO

    El drenaje subterrneo es un gran auxiliar para eliminar humedad que inevitablemente ha llegado al camino y

    as evitar que provoque asentamientos o deslizamientos de material.

    Son usuales los drenes ciegos que consisten en zanjas bajo las cunetas rellenas con material graduado con una

    base firme que evite filtraciones ms all de donde se desea, dirigiendo el agua hacia un lugar donde se le

    pueda retirar de manera superficial del camino, las dimensiones varan segn las caractersticas hidrolgicas del

    lugar donde se van a construir, son funcionales en varios tipos de camino.