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Estudios y diseños para la adecuación al sistema TransMilenio de la Troncal Boyacá desde Yomasa hasta la Avenida San José y Avenida San

José entre Avenida Boyacá y Autopista Norte, en Bogotá D.C. DISEÑO GEOMÉTRICO

ANEXO A Página 1

ESTUDIOS Y DISEÑOS

DIRECCIÓN TÉCNICA DE DISEÑO DE PROYECTOS

ANEXO A. PRUEBA RADIOS DE GIRO

“ESTUDIOS Y DISEÑOS PARA LA ADECUACIÓN AL SISTEMA TRANSMILENIO DE LA TRONCAL BOYACÁ DESDE YOMASA

HASTA LA AVENIDA SAN JOSÉ Y AVENIDA SAN JOSÉ ENTRE AVENIDA BOYACÁ Y AUTOPISTA NORTE, EN BOGOTÁ D.C.”

DISEÑO GEOMÉTRICO TRAMO 3

BOGOTÁ D.C. OCTUBRE DE 2015



ANEXO A Página 2

ESTUDIOS Y DISEÑOS

CONTROL DE CAMBIOS

VERSIÓN FECHA CAMBIO REALIZADO

0 07/04/2014 Creación del documento

1 30/03/2015 Se agrega control de cambios

APROBACIÓN

ELABORÓ VoBo REVISÓ VERIFICÓ VALIDÓ APROBÓ

Ing. Gustavo Rojas Cely

Ing. José Germán Juyar Mora

Ing. Giovanny Enrico González Pinzón

Especialista de Proyecto

Gerente de Proyecto Especialista DTD Coordinador DTD Especialista DTD

Director Técnico de Diseño de Proyectos

Fecha: 30/03/2015 Fecha: Fecha: Fecha Fecha: Fecha



ANEXO A Página 3

ESTUDIOS Y DISEÑOS

TABLA DE CONTENIDO A. PRUEBA DE RADIOS DE GIRO. ..................................................................................... 5

A.1 INTRODUCCION. ......................................................................................................... 5

A.2 PROCEDIMIENTO. ...................................................................................................... 5

A.2.1 Trabajo de oficina. ................................................................................................. 5

A.2.2 Trabajo de campo. ................................................................................................. 8

A.2.3 Replanteo de dimensiones. ................................................................................. 11

A.2.4 Verificación de resultados. ................................................................................... 12

A.2.5 Soporte de prueba. .............................................................................................. 12

A.3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ............................................................. 13

A.4 DOCUMENTOS DE REFERENCIA. ........................................................................... 13



ANEXO A Página 4

ESTUDIOS Y DISEÑOS

LISTA DE FIGURAS Figura A - 1 Modelo articulado 20m AutoTURN. ......................................................................... 5

Figura A - 2 Modelo articulado 27m AutoTURN. ......................................................................... 6

Figura A - 3 Trayectoria biarticulado de 27m Re=15m AutoTURN. ............................................. 6

Figura A - 4 Trayectoria articulado de 20m Re=15m AutoTURN. ................................................ 7

Figura A - 5 Trayectoria articulado de 20m Re=16m AutoTURN. ................................................ 7

Figura A - 6 Delimitación de radios con conos. ........................................................................... 8

Figura A - 7 Buses utilizados en la prueba. ................................................................................. 9

Figura A - 8 Prueba de giro bus biarticulado de 27m. ................................................................. 9

Figura A - 9 Prueba de giro bus articulado especial de 20m. .................................................... 10

Figura A - 10 Prueba de giro bus articulado normal de 18m. .................................................... 10

Figura A - 11 Prueba de giro bus padrón híbrido de 15m. ......................................................... 11

Figura A - 12 Replanteo modelo articulado 20 metros AutoTURN. ........................................... 11

Figura A - 13 Replanteo modelo biarticulado 27 metros AutoTURN. ......................................... 11

Figura A - 14 Soporte de satisfacción de la prueba. .................................................................. 12



ANEXO A Página 5

ESTUDIOS Y DISEÑOS

A. PRUEBA DE RADIOS DE GIRO.

A.1 INTRODUCCION. Luego de haber presentado los estudios de factibilidad para el diseño de la troncal de TransMilenio sobre la Avenida Boyacá a la empresa TransMilenio S.A., se revisó el componente correspondiente al Diseño Geométrico preliminar, donde se manifestó que los radios de giro eran suficientes para los buses articulados de 18 metros y biarticulados de 27 metros de largo, sin embargo en algunos casos era insuficiente para los buses articulados con configuración especial de 20 metros de longitud. Teniendo en cuenta que el Diseño Geométrico de la troncal Boyacá se ajustaba a los manuales de diseño y a las normas vigentes tanto para buses articulados como biarticulados, el grupo de diseño decidió realizar una prueba de campo para corroborar que los radios de giro y retornos propuestos en la etapa de factibilidad eran suficientes para todos los tipos de configuración de buses con los que hasta la fecha contaba el sistema de transporte masivo.

A.2 PROCEDIMIENTO. A.2.1 Trabajo de oficina. Para verificar los correspondientes radios de giro y coronas de circulación descritas en la Norma Técnica Colombiana (NTC 4901-1), para vehículos de transporte urbano masivo de pasajeros se trazaron las coronas más desfavorables con el software AutoCAD Civil 3D y con ayuda de la extensión AutoTURN se dibujaron las trayectorias de los buses teóricos. Las dimensiones para los buses articulados y biarticulados que se utilizaron fueron suministradas por TransMilenio S.A., al grupo de Diseño del IDU, de las cuales se tomaron las que en teoría resultaban más desfavorables para realizar los giros:

Figura A - 1 Modelo articulado 20m AutoTURN.



ANEXO A Página 6

ESTUDIOS Y DISEÑOS

Figura A - 2 Modelo articulado 27m AutoTURN.

Con los modelos se hicieron las trayectorias de un bus biarticulado de 27m y un bus articulado especial de 20m en coronas con un radio interno de 7,3m y uno externo de 15,0m, que especifica la Norma Técnica Colombiana (NTC 4901-1), para la maniobrabilidad de un bus biarticulado, considerado como el más desfavorable.

Figura A - 3 Trayectoria biarticulado de 27m Re=15m AutoTURN.



ANEXO A Página 7

ESTUDIOS Y DISEÑOS

Figura A - 4 Trayectoria articulado de 20m Re=15m AutoTURN.

Al realizar las dos trayectorias mencionadas, se evidenció que el bus articulado de 20m tiene menor maniobrabilidad dentro de las dos coronas establecidas en la NTC 4901-1, sin embargo las distancias libres a ambos lados son reducidas, razón por la cual se propuso realizar una trayectoria nueva con un radio interno de 7,3m y uno externo de 16,0m, para darle mayor maniobrabilidad a los articulados especiales de 20m:

Figura A - 5 Trayectoria articulado de 20m Re=16m AutoTURN.

Luego de haber verificado el radio más desfavorable para los datos teóricos con los que se contaba, se tomó la decisión de hacer la prueba en campo. Para que la prueba resultara óptima se propuso hacer la implantación y verificar si los buses podían hacer las correspondientes



ANEXO A Página 8

ESTUDIOS Y DISEÑOS

maniobras de giro, de lo contrario, si la prueba no era satisfactoria se procedería a realizar la correspondiente medición según los parámetros y el procedimiento que indica la Norma Técnica Colombiana NTC 4901-2 para este tipo de ensayos. De acuerdo a lo anterior se tomó la decisión de hacer la implantación con un radio externo de 16,0m para verificar la correcta maniobrabilidad del bus articulado especial de 20m de longitud. A.2.2 Trabajo de campo. A.2.2.1 Preliminares. La prueba de campo se realizó el día 31 de marzo de 2014 en el patio a cargo de los operadores de TransMilenio Gmóvil S.A.S. y Coobus S.A.S ubicado en la Av. Ciudad de Cali con Av. Esperanza. El lugar se encontraba libre de obstáculos en un área suficientemente amplia para realizar los diferentes giros de prueba y maniobras correspondientes a la ubicación de los vehículos. Una comisión topográfica realizó la implantación de las dos coronas circulares que se definieron como críticas en los trabajos de oficina, es decir una corona interior de 7,3 m de radio y una corona exterior de 16,0 m de radio. Las coronas se delimitaron con conos para que en dado caso de que alguna parte de la carrocería y las llantas de los buses salieran de los límites demarcados fuera fácil de observar.

Figura A - 6 Delimitación de radios con conos.

TransMilenio puso a disposición del grupo que realizó las pruebas una flota conformada de izquierda a derecha Figura A-7, por un articulado de 18m de largo que en pruebas anteriores, según TransMilenio ha presentado problemas por tener el menor ángulo de dirección y por lo tanto un mayor radio de giro. Así mismo se dispuso de un articulado especial de 20m de longitud, un biarticulado Gran Viale de 27m y un bus padrón híbrido que según el esquema de operación del SITP, también circula por las vías exclusivas de TransMilenio.



ANEXO A Página 9

ESTUDIOS Y DISEÑOS

Figura A - 7 Buses utilizados en la prueba.

A.2.2.2 Prueba radios de giro. A.2.2.2.1 Biarticulado de 27 metros.

El bus biarticulado realizó el giró dentro de las coronas de derecha a izquierda y en ninguna de las pruebas alguna parte de la carrocería salió del contorno establecido.

Figura A - 8 Prueba de giro bus biarticulado de 27m.

A.2.2.2.2 Articulado de 20 metros. El bus especial articulado realizó el giró dentro de las coronas de derecha a izquierda y en ninguna de las pruebas alguna parte de la carrocería salió del contorno establecido.



ANEXO A Página 10

ESTUDIOS Y DISEÑOS

Figura A - 9 Prueba de giro bus articulado especial de 20m.

A.2.2.2.3 Articulado de 18 metros. El bus articulado normal realizó el giró dentro de las coronas de derecha a izquierda y en ninguna de las pruebas alguna parte de la carrocería salió del contorno establecido. TransMilenio solicitó hacer la prueba con este bus manifestando que en ocasiones anteriores ha presentado dificultades de maniobrabilidad al tener menor ángulo de dirección que los demás modelos de buses.

Figura A - 10 Prueba de giro bus articulado normal de 18m.

A.2.2.2.4 Bus padrón híbrido. El bus padrón híbrido realizó el giró dentro de las coronas de derecha a izquierda, en ninguna de las pruebas alguna parte de la carrocería salió del contorno establecido.



ANEXO A Página 11

ESTUDIOS Y DISEÑOS

Figura A - 11 Prueba de giro bus padrón híbrido de 15m.

A.2.3 Replanteo de dimensiones. Teniendo en cuenta que las dimensiones de los buses con las que se había hecho las pruebas de oficina eran teóricas y basadas en información enviada por TransMilenio S.A., se decidió tomar en sitio las extensiones reales de los buses que presentaron mayor dificultad a la hora de realizar los giros. Estos fueron el biarticulado de 27 metros y el articulado especial de 20 metros de longitud.

Figura A - 12 Replanteo modelo articulado 20 metros AutoTURN.

Figura A - 13 Replanteo modelo biarticulado 27 metros AutoTURN.



ANEXO A Página 12

ESTUDIOS Y DISEÑOS

A.2.4 Verificación de resultados. Con estas nuevas dimensiones, tomadas de los buses que realizaron la prueba en campo, se procedió a verificar con el programa AutoCAD Civil 3D su extensión AutoTURN para que las trayectorias que resultaron en la prueba se ajustaran mejor a las trayectorias teóricas y así concluir si el diseño que hasta el momento se tiene de los giros y retornos en la Troncal Boyacá son suficientes o no. A.2.5 Soporte de prueba. Luego de realizar la prueba se dejó constancia escrita de la realización de la prueba a satisfacción. Firman en su orden; la Ingeniera Sandra Bernal, coordinadora del Proyecto Troncal Av. Boyacá; la Ingeniera Lida Mayerly Arias, Ingeniera Junior de Diseño Geométrico del proyecto Troncal Av. Boyacá; el Ingeniero Wilmer Santamaría, Topógrafo del proyecto Troncal Av. Boyacá; Yohan Caipa y Yesid A. Rodríguez, coordinadores de operaciones de TransMilenio S.A.

Figura A - 14 Soporte de satisfacción de la prueba.



ANEXO A Página 13

ESTUDIOS Y DISEÑOS

A.3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

Tanto el bus articulado especial de 20 metros como el bus biarticulado de 27 metros, que

demostraron ser los más críticos, cumplen con las especificaciones de la norma NTC 4901-

1.

El diseño geométrico de la Troncal Boyacá vigente a la fecha de la prueba de campo

cumple con los diferentes radios de giro y distancias de maniobrabilidad suficientes para la

correcta operación de los buses.

Se establece para giros y retornos un radio máximo de operación de 16,0 metros.

Se establece que el radio mínimo según la NTC 4901-1 para giros y retornos es de 5,8

metros, sin embargo puede llegar a ser de 7,3 metros según sea el caso.

A.4 DOCUMENTOS DE REFERENCIA.

Norma Técnica Colombiana NTC 4901-1 (Primera Actualización).

Norma Técnica Colombiana NTC 4901-2 (Primera Actualización).

Documentaciones y/o Especificaciones Técnicas de los Buses.

Resolución 005411 de 2007.

Guía Metodológica para la Realización de Pruebas en Autobuses con Tecnología Cero o de

Bajas Emisiones, TransMilenio S.A. Julio de 2013.

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