Glorietas con Novapoint

Road Professional Glorietas

Vianova Systems Spain

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Índice 1. Introducción........................................................................................................- 2 2. Procedimiento ....................................................................................................- 3 2.1. Glorieta en planta.....................................................................................- 3 2.2. Definición del eje de glorieta ...............................................................- 5 2.3. Modelo de carretera para la glorieta.................................................- 8 2.4. Ejes de los brazos ..................................................................................- 11 2.5. Modelo de carretera para el brazo...................................................- 13 2.6. Transición glorieta-brazo.....................................................................- 17 2.6.1. Cuñas de transición en glorieta ................................................- 18 2.6.2. Amoldamiento del brazo a las cuñas ......................................- 20 3. Detalles...............................................................................................................- 22 -

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1. Introducción Esta es una guía para el diseño y construcción de glorietas con el módulo Novapoint para el diseño de carreteras (obras lineales en general) llamado Road en su edición Professional.

Este método consiste en la creación de un modelo de carretera para la glorieta. Este modelo asegura la precisión de los cálculos de cantidades, la obtención de datos de replanteo y el control del peralte en todos los puntos para asegurar el correcto drenaje superficial de las aguas en todo momento, además de que el modelo resultante es perfecto para usarlo con otros módulos Novapoint como Bridge o Virtual Map. Este tutorial se recomienda para usuarios de Novapoint con cierta experiencia con el programa. No se explican todos los detalles por lo que el usuario debe saber manejar funciones como el “Editor de Alineaciones” y las “Superficies de carretera” del modelo de carretera.

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2. Procedimiento 2.1. Glorieta en planta El requisito inicial es dibujar la glorieta en un punto con los ejes de las carreteras de acceso o brazos. El diseño de la glorieta en 2D puede ser gráfico o usando la función “Rotondas”.

Menú: Road Æ Diseño de intersecciones Æ Rotondas Barra de herramientas: Æ

Glorieta ejemplo a diseñar y construir en este tutorial

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El primer paso es definir los parámetros de glorieta y hacer clic en ‘Insertar <’. A continuación hacer clic en ‘Añadir brazo(s) <’ y escoger los ejes de los brazos consecutivamente. Los ejes de los brazos pueden ser o no concéntricos al punto central de la glorieta.

Se rellena automáticamente el cuadro ‘Rotondas’ con la información de los brazos y de la glorieta (ver las imágenes de la página anterior) Cada brazo se compone de los elementos que aparecen en la estructura árbol de la izquierda. Pulsando sobre cada elemento es posible editar los parámetros de cada uno. Hacer clic en ‘Ver parámetros’ para ver un esquema gráfico de los parámetros.

Una vez definida la glorieta por completo hacer clic en ‘OK – Dibujar’. Finalmente escoger un punto para colocar el nodo con el nombre de la glorieta (por defecto, Rotonda) Para editar posteriormente la plantilla de una glorieta ya dibujada hacer clic en el botón ‘NCO’ y pulsar el nodo. También desde el botón ‘Editar <’ del cuadro ‘Rotonda’ (ver imagen arriba)

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2.2. Definición del eje de glorieta Planta La elección del eje de la glorieta depende de recomendaciones de ámbito nacional o local. En España, por ejemplo, es habitual ubicar el eje: 1/3 - 2/3, glorietas de 3 carriles.

1/2 – 1/2, glorietas de 2 carriles.

Casos especiales, glorietas pequeñas, evacuación de aguas desde arcén interior hacia exterior de la glorieta.

Es necesario “cortar” el círculo en un punto ya que el eje debe tener un punto inicial y final. La alineación horizontal o en planta será un arco, de tipo largo (aunque puede ser varios cortos). El punto inicial es el mismo que el final (separado por el corte que hayamos hecho al círculo). Ver la imagen debajo.

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Nota: Para optimizar la compensación de volúmenes de desmonte y terraplén es interesante definir el punto inicial y final con uno de los puntos de corte del diámetro perpendicular a la línea de máxima pendiente del terreno (ver imagen izquierda). Esta línea de unión de los puntos óptimos divide la glorieta en desmonte (zona de mayor cota) y terraplén (zona de menor cota) Alzado Las recomendaciones son que el eje debe estar contenido en un plano inclinado o definir un alzado alabeado para asegurar la evacuación de las aguas sobre la glorieta.

Plano inclinado: el perfil del eje es una línea casi horizontal para asegurar el drenaje (pendiente 2%) Alzado alabeado: el perfil del eje debe estar compuesto por una sucesión de rectas y parábolas cualesquiera. Éste experimenta una variación continua de la pendiente mediante dos parábolas iguales y tangentes entre sí, pasando por 2 puntos con pendiente 0 (puntos de intersección del eje circular de la glorieta con la línea de máxima pendiente del plano que contiene al eje Æ cotas máxima y mínima del eje de la glorieta). Pendiente inicial = Pendiente final; Cota inicial = Cota final

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Cómo conseguir que el punto inicial y final tengan la misma cota y pendiente: Hay que “fijar” esas pendientes en la ventana VERTICAL del Editor de Alineaciones. En la columna “Dir. Pendiente” seleccionamos “Adelante” en la fila de la primera línea del perfil (dirección inicial), y “Atrás” en la fila de la última línea (pendiente final). En el resto de líneas la dirección de la pendiente se ajustaré automáticamente, por lo que deberá aparecer “Variando” en la columna “Dir. Pendiente”. De esta manera, podemos dar continuidad al perfil del eje, fijando los puntos inicial y final del perfil con la misma cota y los mismos valores de pendiente, escribiendo directamente esos valores en la ventana VERTICAL del Editor de Alineaciones NOTA: El signo del valor de la pendiente dependerá de la dirección de la pendiente. Por ejemplo, la pendiente final hacia atrás es descendente por lo que el signo es negativo.

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2.3. Modelo de carretera para la glorieta Para la definición del modelo de carretera de la glorieta es mejor usar la “Descripción simple de carretera”

Medir o ver en el cuadro ‘Rotonda’ las anchuras de las superficies de carretera.

Inicialmente definir la misma sección transversal de carretera para toda la plataforma de la glorieta.

En el ejemplo se ha definido una sección transversal de:

2 carriles de 3,5 m.

Arcén 0,5 m.

Cuneta trapezoidal o 0,5 m. con pendiente -0.5 o 0,5 m. horizontal Terraplén -0,5 Desmonte 0,5

Construir este modelo de carretera previo. Fijar un paso de cálculo de secciones transversales pequeño (de 0,5 a 1 m. máximo)

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Posteriormente editar la sección transversal con las “Superficies de carretera” de la glorieta.

para definir con exactitud la parte interna y externa

Es muy importante establecer un contorno interior para la glorieta para obtener los cálculos volumétricos correctos. De lo contrario el centro de la glorieta puede provocar movimientos de tierra no reales.

En el ejemplo se han usado las superficies -2.x (arcén izquierdo) para representar el arcén, el bordillo y la acera interior. El contorno es por tanto la superficie más interior, en este caso, el grupo -2.3 que representa la acera.

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Construir el modelo wireframe de la glorieta en un grupo con prioridad mayor a la del terreno.

Ejemplos de vistas del modelo de carretera final:

Finalmente dibujar el modelo de carretera en planta . Si se han definido bien las anchuras debe coincidir exactamente con la plantilla de la planta.

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2.4. Ejes de los brazos Vamos a definir la planta y el alzado de los brazos o carreteras que conectan con la glorieta. Es un proceso de ajuste del eje a la glorieta ya construida.

Para ajustar el eje al alzado de la plataforma de la glorieta debemos en el dibujo del perfil longitudinal:

1. Fijar un paso de cálculo pequeño en el “Editor de Alineaciones” para conseguir un perfil preciso Menú DatosÆ TerrenoÆ Intervalo de cálculo Un valor bueno es 0,1 m.

2. Usar como referencia el eje de la glorieta o la superficie 1.1 (carril derecho) del modelo de carretera de la glorieta Menú DatosÆ Datos ExternosÆ Botón Añadir… Alineaciones y Superficies Externas 3. Conectar con la plataforma en cota y pendiente

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Nota: Si se desea un diseño más preciso: - Añadir líneas al MDT (ver tema 5.2 de ‘Guía Novapoint MDT’) en un grupo separado para que sirvan como información auxiliar al perfil. Éstas deben ser paralelas al eje del brazo y pertenecientes a la glorieta (utilizar el snap de puntos al definirla y guardarla con misma prioridad) - Hacer una triangulación únicamente del modelo de la glorieta (ver tema 5.5 de ‘Guía Novapoint MDT’), es decir, del “donut”, y lo guardaríamos en un grupo nuevo en la base de datos. Esta triangulación será muy útil a la hora de definir los alzados de los ejes de los brazos, porque aparecerá claramente la superficie de la glorieta y podremos ajustarlos a ella de forma bastante precisa

Vistas de planta y perfil del eje del brazo:

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2.5. Modelo de carretera para el brazo El primer paso es obtener las estaciones o PK´s clave para el brazo: Puntos de inicio/fin de los bordes de conexión de la glorieta o ensanchamientos.

Botón ‘NCO’ , clic sobre el eje del brazo y aparecerá un menú. Escoger “Dibujar estación extra”

Crear un nuevo modelo de carretera en la “ID de Proyecto” para el brazo (por ejemplo, BRAZO_1_GLOR).

Definir una sección transversal acorde con las características de nuestro brazo. En nuestro ejemplo con 2 carriles por sentido de 3,5 m. y mismos arcenes y taludes de desmonte y terraplén que la glorieta.

Construir este modelo de carretera previo. Fijar un paso de cálculo de secciones transversales pequeño en la zona de conexión con la glorieta (de 0,5 a 1 m. máximo). En nuestro ejemplo esta zona de conexión es desde 25,99 hasta 45,87 m.

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Vamos a definir los ensanchamientos. . Alargar Seleccionar los bordes con el “Editor de Alineaciones” la alineación para ajustar exactamente el alzado del borde.

De momento trabajaremos con los bordes en 2D. Guardar los dos bordes con un nombre fácilmente reconocible y usarlos como Líneas en las “Superficies de carretera” Definir las líneas a los carriles exteriores a cada lado (en nuestro ejemplo las superficies 1.1 y -1.1). Usar el método 0 para las líneas.

Asegurarse de que la pendiente transversal en todo el modelo de carretera es la pendiente habitual (2% = 0,02)

Construir

este modelo de carretera. Dibujar la planta - 14 -

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A continuación se deben definir los dos bordes en alzado. Ejecutar el y seleccionar uno de los bordes desde “Editor de Alineaciones” el MDT. Editar la alineación vertical o alzado.

Menú DatosÆ Datos ExternosÆ Botón Añadir… Alineaciones y Superficies Externas Usar como referencias: El borde exterior de calzada del brazo (superficie 1.1 si trabajamos en el lado derecho o superficie -1.1 si es en el lado izquierdo) El borde exterior de calzada de la glorieta (superficie 1.1 para el primer carril derecho) Eje del brazo. Con un paso de cálculo de 0,1m.

Dibujar la alineación vertical empezando en la línea de borde del brazo después una transición suave hasta alcanzar al borde del carril externo de la glorieta. En nuestro ejemplo hemos definido el alzado del borde derecho como en la imagen debajo.

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Nota: Para estar siempre seguros de que la pendiente definida evacua las aguas de la calzada tener en cuenta que el alzado del borde debe siempre quedar por debajo del eje del brazo.

A continuación cambiar el método de las líneas de Método 0 a Método 1. De esta forma la superficie del carril del brazo seguirá el borde definido en 3D.

Construir el modelo de carretera del brazo con modelo wireframe. El grupo debe tener una prioridad mayor que la glorieta.

El objetivo es incluir el brazo en el terreno a grandes rasgos para definir a continuación la transición glorieta-brazo.

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2.6. Transición glorieta-brazo Vamos a definir las áreas de transición en la glorieta primero para luego amoldar los brazos. Aunque hemos definido ya una buena conexión en el eje y en los bordes del brazo las superficies que hay entre ellas intersectan todavía a la glorieta en vez de ser tangentes.

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2.6.1. Cuñas de transición en glorieta El objetivo inicial es crear unas superficies de transición en el modelo de carretera de la glorieta, haciendo que se amolden suavemente al modelo de carretera del brazo. Estas superficies se definen como un carril derecho extra para la glorieta.

Lo primero entonces es activar el modelo de carretera de la glorieta en la “ID de Proyecto”

.

Dibujar una polilínea en el dibujo que nos servirá de línea límite en planta para el carril adicional derecho de la glorieta (ver la imagen superior) Se define siguiendo el borde de carril exterior de la glorieta pasando por la transición, haciendo una cuña que forme unos 45º con el eje del brazo y cruzar perpendicularmente el eje del brazo por el punto de borde de carril. El lado opuesto quedará simétrico. La forma más fácil es ‘Descomponer’ la línea azul que tenemos de la plantilla y luego agregarle los segmentos rectos del medio.

A continuación obtenemos los PK´s o estaciones clave de: Inicio/fin de las cuñas (en el ejemplo 0,00 y 30,06) Inicio/fin del contorno (en el ejemplo 7,53 y 22,60) que definiremos más adelante.

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Guardar en el MDT la línea con el Botón ‘NCO’ , clic sobre la línea y aparecerá un menú. Escoger “Guardar en Modelo de Terreno”.

Nombrarla como, por ejemplo, TRANS_GLOR_BRAZO1 “Superficies de carretera” : Insertar en el lado derecho un carril derecho en la calzada derecha (superficie 1.2) y definir como línea método 0 la línea guardada anteriormente.

Fijar un contorno derecho en la zona del brazo para el correcto cálculo de volúmenes. Para ello definir como contorno derecho el borde del carril derecho 2. En esta zona no se crean taludes de terraplén porque se ubica el brazo.

Construir el modelo de carretera de la glorieta con modelo wireframe.

Resultado de esta construcción:

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2.6.2. Amoldamiento del brazo a las cuñas Nuestro objetivo ahora es establecer que el brazo se amolde a estas cuñas construidas de forma que conecten perfectamente en 3D. Antes de nada, activar el modelo de carretera del brazo las líneas frontera Seleccionar con el “Editor de Alineaciones” brazo-glorieta como aparece en la imagen debajo.

Nota: Es importante activar el cálculo correcto Línea-Línea desde: Menú HerramientasÆOpcionesÆPestaña General

Desactivar el grupo del brazo en el MDT ya que queremos amoldar el alzado a la glorieta. El alzado de ambas alineaciones debe seguir la línea de terreno (definirlo manualmente o con la función “Seguir Terreno” en Herramientas) que corresponde al modelo de carretera de la glorieta.

“Superficies de carretera” : Definir a cada lado como líneas método 1 las líneas guardadas anteriormente entre los PK´s que abarcan respecto al eje del brazo. Quedará definido como aparece en la imagen debajo. Ambos carriles quedan definidos en anchura por dos líneas.

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Fijar contornos derecho e izquierdo con las líneas definidas para que no establezca cuneta y para el correcto cálculo de volúmenes

Construir wireframe.

el modelo de carretera del brazo con modelo

Resultado de esta construcción:

Visor 3D con el conjunto glorieta-brazo:

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3. Detalles

Para añadir las isletas a los modelos de carretera de los brazos definir superficies de mediana (grupo 0). La forma más fácil es definirlas con líneas dibujadas en planta (guardar en el MDT las líneas de la plantilla de planta).

Es posible obtener modelo 3D de la glorieta y los brazos. Este modelo es un requisito previo para obtener un modelo en realidad virtual del proyecto con Novapoint Virtual Map. Desde: Menú: Road Æ 3D Æ Dibujar Modelo de Malla Barra de herramientas:

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