Propuesta de rampa de frenado para la autopista Gran Mariscal de Ayacucho

RESUMEN

El Trabajo de Grado que se presenta en este documento contiene la Propuesta de una Rampa de Frenado para la Autopista "Gran Mariscal de Ayacucho", tramo Petare Guarenas, a la altura del kilómetro 5, más específicamente entre la progresiva 5+480 y la 6+120.

Se pretende con ello solucionar una problemática de tipo socio-económico y de salud pública, vinculada a los accidentes que, en gran proporción, ocurren en esta importante arteria vial. La problemática se enfoca en aquellos accidentes que dejan como saldo pérdidas materiales, personas lesionadas y/o fallecidos, accidentes que por su condición, no solo afectan a los involucrados directamente, sino a terceros que habitan en las zonas colindantes y también a aquellos que en ese momento transitan por la vía, ocasionándoles en el mejor de los casos, retrasos por congestionamientos, cierres temporales, inhabilitación de canales, etc., hechos estos que traen como consecuencia, entre otras, el estrés para los usuarios de la vía y la pérdida de horas/hombre para las empresas que esperan por su personal.

Por lo general estos accidentes se deben a causas imputadas a la imprudencia o impericia del conductor, sin embargo, se han registrado un gran número de casos en que el factor principal del siniestro se debe a la pérdida del control del vehículo por fallas mecánicas en los frenos.

Frente a esta situación, el usuario de esta vía no cuenta con un dispositivo o estructura que forme parte del eje vial y que le facilite la maniobra de salirse de la vía transitada a un lugar seguro con elementos que le ayuden a perder velocidad hasta lograr detenerse sin poner en riesgo tanto su propia vida como la de los demás ocupantes del vehículo o la de otros usuarios de la vía y que además le permita tener la menor pérdida material de sus bienes.

El Trabajo de Grado que se presenta en este documento, pretende precisar la ubicación de la Rampa de Frenado y los parámetros básicos de ingeniería en cuanto a diseño geométrico, fundamentados ambos en el análisis físico del problema, en estadísticas recientes y en las investigaciones sobre el tema tanto a nivel nacional como internacional.

INTRODUCCIÓN

Con el correr de los años, los avances tecnológicos orientados al confort, utilidad y practicidad del desarrollo humano, en lo que a transporte se refiere, han incrementado el uso de vehículos automotores. Este hecho genera en forma paralela un incremento en los índices de mortalidad y traumatismos en las vías automotoras de nuestros países, al punto de ser en la actualidad la novena causa principal de discapacidad en el mundo, según lo especifica la OMS.1

La razón no solo se encuentra en el creciente desarrollo de esta tecnología, o en fallas humanas que desembocan en desastres de tránsito, sino también en el estado de deterioro o abandono en el que se encuentran las vías de comunicación o simplemente en el hecho de que éstas no se ajustan al ritmo de los avances tecnológicos de los vehículos que les dan uso.

La mayoría de nuestras vías de comunicación han sido proyectadas hace muchos años, con dispositivos de seguridad vial diseñados para los vehículos de la época y cuya visión de futuro fue superada ampliamente por nuestra realidad actual. Factores como el uso específico de la vía, la velocidad de diseño, el tipo de vehículo, las pendientes y radios mínimos, el volumen de tránsito, entre otras, se han convertido en limitantes más que en soportes para el diseño de esta tecnología automotriz que cada día exige más.

Este es el caso de muchas vías expresas de nuestro país, donde las pendientes juegan un papel importante en el rendimiento y funcionamiento mecánico de los vehículos. Si a esta condición le sumamos la carencia de dispositivos que permitan controlar o por lo menos minimizar la incidencia de accidentes en la vía, se obtiene como resultado un aumento en los índices de mortalidad y lesiones que discapacitan a los conductores directamente afectados y en algunos casos, a aquellos involucrados indirectamente; también contribuye a la pérdida material de los bienes públicos y privados y al normal desarrollo de las actividades cotidianas de las personas que circulan a diario por estas vías.

La Autopista Gran Mariscal de Ayacucho, en el tramo que comunica el área metropolitana de Caracas con las poblaciones de Guarenas y Guatire, refleja condiciones propicias para que, en esta importante arteria vial, se presenten con frecuencia accidentes de tránsito. Su condición de vía expresa, con pendientes que llegan a superan el 5%, la cantidad de vehículos de carga y de transporte público que por allí transitan, su ya deteriorado pavimento y la falta de dispositivos de seguridad vial, entre otros factores, han contribuido a que por año se registren en promedio más de 700 accidentes con un aproximado de 60 siniestros por mes.

Como se dijo anteriormente, las características topográficas de la zona, muy frecuentes en las carreteras más transitadas de nuestro país, generan condiciones inseguras para la circulación, sobre todo a vehículos de grandes dimensiones con carga pesada, debido a que se ven expuestos a constantes cambios de velocidad, utilización permanente de los frenos y a la acción retardante de sus motores, medidas éstas, que no son siempre suficientes para mantener a los vehículos bajo control.

Se ha estimado que al año, aproximadamente el 12% de los accidentes de tránsito dejan como saldo pérdidas materiales, personas lesionadas o discapacitadas y hasta fallecidos, en este tramo de autopista, y de ellos, el 42% son en promedio ocasionados por fallas mecánicas en el sistema de frenos.

La problemática aquí planteada se enfoca en la necesidad de desarrollar un dispositivo de escape anexo a la vía de circulación que le permita a un conductor, cuyo vehículo haya perdido la capacidad mecánica de frenar, hacer uso de él para así detener su marcha sin sufrir traumatismos graves ni involucrar a otros usuarios de la vía en su situación.

Por tal razón, y ante la falta de un proyecto que dé solución a esta problemática, se ha realizado aquí un estudio que permitirá proponer una Rampa de Frenado para la autopista Gran Mariscal de Ayacucho, especificando su ubicación más idónea y definiendo los parámetros básicos de ingeniería que permitan su posterior diseño.

Con el fin de lograr este objetivo principal, el Trabajo de Grado se ha estructurado en cuatro capítulos. El primero de ellos es una introducción que engloba todo lo referente a las razones que justifican este estudio, las limitantes presentadas, el planteamiento del problema, la descripción de los objetivos general y específicos y la metodología utilizada.

El capitulo 2 presenta el marco teórico y referencial del tema de estudio en este Trabajo de Grado. Se abordan tópicos como los antecedentes encontrados sobre el tema, tanto a nivel nacional como internacional, la definición de términos técnicos básicos más usados en este documento, la descripción de los tipos de rampas de frenado más comúnmente utilizadas, la referencia a las normativas de diseño que ha nivel internacional existen y los fundamentos teóricos concernientes a los lechos de frenado.

El capítulo 3 es el desarrollo de la metodología utilizada para fundamentar el trabajo en hechos científicos y hallar resultados concretos. En tal sentido, en esta parte de la investigación, se realiza un estudio de los diferentes criterios que, tanto a nivel internacional como el nacional, se han empleado para la localización de las rampas de frenado, para luego aplicar aquellos que por su relación con las características específicas de la vía en estudio, proporcionan el emplazamiento más idóneo de la estructura propuesta en este Trabajo de Grado.

Posteriormente, y en base a los resultados obtenidos en el análisis anterior, se plantean los parámetros de diseño geométricos necesarios según el lugar y los requerimientos del problema. Por último, en el capítulo cuatro se describe las conclusiones y recomendaciones generadas de este estudio.

CAPITULO I

JUSTIFICACIÓN

La importancia del presente trabajo se fundamenta en el aporte de una alternativa para la solución a una problemática de seguridad vial que ha venido afectando a los usuarios de la Autopista Gran Mariscal de Ayacucho, específicamente en el tramo Petare-Guarenas.

La cantidad de accidentes ocurridos al año en esta autopista ocasiona lesionados, pérdidas materiales y de vidas humanas, además de frecuentes molestias a los usuarios al colapsarse la vía luego del accidente.

Algunas de las consecuencias que se derivan producto de este hecho, desde el punto de vista de la persona siniestrada, fallecida, lesionada o discapacitada, es que todas las personas allegadas a ella, resultan profundamente afectadas. A gran escala, se genera una pesada carga no sólo para la economía nacional, sino también para la de los hogares de estas personas… "Sería imposible asignar un valor cuantitativo a cada caso de sacrificio y sufrimiento humano, sumarlos todos y obtener una cifra que refleje el costo social mundial de los choques y las lesiones causadas por accidentes de tránsito".2

Desde el punto de vista del resto de los usuarios, el colapso de la vía por accidentes de tránsito genera molestias físicas y emocionales (entiéndase estrés) al producirle retrasos en su rutina diaria, además de la merma en su productividad y por ende en la de la empresa o compañía para la cual labore.

En nuestro país se invierte muy poco dinero en prevenir los choques y las lesiones causadas por el tránsito. Por ser una problemática de salud pública, el tema de la seguridad vial requiere tanto de la participación de instituciones gubernamentales y empresas privadas para el aporte de políticas y recursos, así como del estudio e investigaciones aportadas por instituciones académicas como la nuestra, de manera tal de garantizar las soluciones más idóneas.

Dentro de este orden de ideas, en el presente documento se realizó un estudio de las causas de accidentalidad en este importante eje vial. La problemática se enfoca en aquellos accidentes producidos por las fallas mecánicas del vehículo que dejan como saldo pérdidas materiales, personas lesionadas y/o fallecidas, accidentes que por su condición no solo afectan a los involucrados directamente, sino a terceros que transitan en ese momento por la vía.

Por lo general estos accidentes se deben a causas imputadas a la imprudencia o impericia del conductor, sin embargo, existe un elevado número de casos en que la causa se debe a la pérdida del control del vehículo por fallas mecánicas en el sistema de frenos. Frente a esta situación el conductor no cuenta con un dispositivo o estructura que forme parte del eje vial y que le facilite la maniobra de salirse del mismo a un lugar seguro, ayudándole de esta manera a perder velocidad hasta lograr detenerse, sin poner en riesgo tanto su vida y la de los demás ocupantes del vehículo, como la de otros usuarios de la vía y que, de ser posible, le permita tener la menor pérdida material de sus bienes.

Como se expondrá mas adelante, de acuerdo a recomendaciones planteadas por organismos internacionales expertos en la materia como la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), y según los resultados obtenidos de los estudios elaborados para sustentar el presente trabajo, en el tramo de autopista analizado se requiere de la colocación de una RAMPA DE FRENADO, por lo que se plantea una propuesta tanto de ubicación de la referida estructura como de los parámetros de diseño geométrico que contribuya a minimizar esta problemática.

LIMITACIONES

• La limitada e insuficiente documentación bibliográfica inherente al tema tanto en el país como en el exterior, así como el difícil trámite de acceso, por los mecanismos habituales, a personas o institutos que manejan esta información.

• La poca cantidad de rampas de frenado existentes en el país, confinan los estudios a un limitado número de personas o instituciones. Esta circunstancia ocasiona que el acceso a documentos relativos a ensayos y experiencias previas se realicen a través de contactos personales, reduciendo la capacidad de obtención de material de apoyo.

• La inconsistente recopilación de datos estadísticos relativos a la siniestralidad en la arteria vial por parte de las autoridades competentes o de organismos particulares, limitan el refuerzo que este tipo de información le aporta a los estudios técnicos como el presentado en este documento.

• La carencia de un órgano rector que mantenga un registro único, donde se recopile y procese la información proveniente de los organismos o autoridades que atienden la emergencia vial tales como: comandos viales de la Guardia Nacional, puestos de Defensa Civil destacados en las autopistas, Bomberos, Hospitales, Compañías de Seguro, etc.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La combinación de vehículos de grandes dimensiones, como camiones y autobuses, con pendientes fuertes, representa un elevado riesgo para los usuarios de las vías automotoras y para quienes habitan en propiedades colindantes a éstas.

Características topográficas como éstas, generan en los vehículos condiciones inseguras para su circulación, debido a que se ven expuestos a constantes cambios de velocidad, a la utilización permanente de los frenos y a la acción retardante de sus motores, medidas que no son siempre suficientes para mantener a los vehículos bajo control, traduciéndose a menudo en accidentes por fallas mecánicas en el sistema de frenos.

La autopista Caracas-Guarenas posee tramos cuyas prolongadas pendientes generan en los vehículos estas condiciones inseguras para su circulación. Según las estadísticas llevadas por el Comando Regional Numero 5 de la Guardia Nacional en su Destacamento Nº 52, encargado de atender las emergencias viales en este tramo de autopista, se ha estimado que el 42% de los accidentes que dejan lesionados y muertes, son ocasionados por fallas mecánicas en el sistema de frenos de los vehículos. Además de la lesión, incapacitación o la muerte de personas, queda como resultado de estos accidentes la pérdida de bienes materiales, el trauma emocional tanto del afectado como de sus familiares, el aumento en los niveles de estrés de los demás usuarios que transitan la vía en ese momento, pérdida de horas hombre y en general un costo social y económico tanto para los familiares de los afectados como para el Estado.

Por lo expuesto anteriormente, el Trabajo de Grado presentado en este documento, plantea una problemática salud pública, enmarcada en el tema de la seguridad vial para la autopista Gran Mariscal de Ayacucho y definida por el diseño de dispositivos de frenado de emergencia para vehículos fuera de control.

OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS

El Objetivo General de este Trabajo de Grado es proporcionar una solución que contribuya a bajar las estadísticas de accidentes por fallas en el sistema de frenos de los vehículos, realizando una PROPUESTA DE RAMPA DE FRENADO PARA LA

AUTOPISTA GRAN MARISCAL DE AYACUCHO EN EL TRAMO PETARE- GUARENAS DEL ESTADO MIRANDA. Además se pretende dar una serie de parámetros basados en la normativa, tanto nacional como internacional, que permitan realizar un diseño geométrico de rampa adaptable a las demandas y características específicas de esta importante arteria vial.

Los Objetivos Específicos de este Trabajo de grado quedarán resumidos a:

• Proponer una Rampa de Frenado de acuerdo con los requerimientos del problema que pueda contribuir a la mitigación de accidentes viales por fallas mecánicas en el sistema de frenos de los vehículos.

• Dar la ubicación más idónea en la autopista, para la implantación de la Rampa de Frenado, basada en criterios, experiencias y normativas nacionales e internacionales.

• Recopilar toda la información estadística y de normativas vigentes nacionales e internacionales que sirvan de apoyo a la investigación.

• Plantear los principales parámetros de diseño geométrico que se adapten tanto a las características particulares del tramo de vía donde se ha de ubicar la rampa, como a los requerimientos del usuario de la misma, según los resultados obtenidos del presente estudio.

METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN

La Metodología de trabajo consistirá en la organización y planificación de una serie de actividades que permitan definir el curso de la presente investigación hasta lograr los objetivos propuestos.

Estas actividades están asociadas siguiendo un eje cronológico como referencia inicial, aunque en algunos casos se pueden presentar en forma simultánea. Las etapas que constituyen la metodología son las siguientes:

• Recopilación bibliográfica, documental y estadística de toda la temática relacionada con la construcción y diseño de rampas de frenado.

• Concertar visitas y entrevistas personales con las fuentes originarias, residenciadas en el país, de la documentación y proyectos existentes, para lograr orientaciones calificadas de la metodología de investigación y, en el mejor de los casos, asesorías directas de los proyectistas de mayor experiencia.

• Establecer a través los estudios técnicos, el tramo del eje vial más adecuado para darle ubicación física a la estructura.

• Precisar mediante el análisis cinemático, algunas características físicas y geométricas de la rampa de frenado.

• Precisar el tipo de material disipador más apropiado ha ser colocado en el lecho de frenado.

• Presentación de resultado final.

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