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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA Y ARQUITECTURA ESIA ZACATENCO
Sesión 1
Profesor: Mario Carmona Hernández
Asignatura: Caminos y ferrocarriles (Proyecto)
Programa de la asignatura
Unidad I. Generalidades
- Antecedentes y evolución de las carreteras y los ferrocarriles
- Clasificación de las carreteras a) Por su transitabilidad b) Por su administración c) Por su clasificación Técnico-oficial
- Clasificación de los ferrocarriles
- Equipo de tracción y arrastre
Unidad II. Estudios de planeación, Ingeniería de tránsito y dinámica de trenes
- Estudios de planeación
- Etapas de la carretera
- Planeación, proyecto, construcción y operación de una carretera
- Tipos de planeación
- Tipos de estudios a) Topográficos b) Socioeconómicos c) Políticos d) Hidráulicos e) Mecánica de suelos f) Geotécnicas
- Estudios de ingeniera de transito
- Dinámica de trenes
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a) Resistencia al rodamiento b) Fuerera, distancias y tiempos para acelerar o frenar
- Clasificación de las vías de ferrocarril
- Superestructura de los caminos y ferrocarriles
Unidad III. Estudios preliminares de campo
- Selección de ruta
- Acopio de datos
- Estudio de gabinete
- Tipos de reconocimiento a) Reconocimiento aéreo b) Reconocimiento terrestre c) Reconocimiento combinado
- Conocimientos generales de la fotogrametría
- Evolución de las rutas del camino más poblado
- Anteproyecto, normas generales para el alineamiento horizontal y vertical
- Estudio de la línea preliminar del camino por el método tradicional
- Personal que integra la brigada de localización
- Localización, trazo y nivelación de la línea (Inicio del proyecto)
- Secciones de tipografía
Unidad IV. Estudios de gabinete del eje definido
- Especificaciones de proyecto para caminos
- Línea a pelo de tierra
- Línea definitiva
- Alineamiento horizontal para caminos
- Definición de los elementos que integra el alineamiento horizontal. a) Tangentes horizontales b) Curvas circulares simples
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Sesión 2
Tema: Continuación del programa de la asignatura de caminos
Unidad V. Alineamiento horizontal. Trabajos definitivos de campo
- Trazo del eje definitivo
- Orientación astronómica de la línea definitiva
- Trazo de curvas horizontales
- Nivelación del eje definitivo
- Secciones de construcción
- Referencias del eje de trazo
Unidad VI. Alineamiento vertical
- Proyecto y cálculo de la sub-rasante
- Pendientes máximas y mínimas
- Longitud ovítica
- Proyecto de curvas verticales
- Distancia de visibilidad en curvas verticales
- Tipos de curvas verticales
- Cálculo de curvas verticales
- Cálculo de espesores de corte y terraplén
Unidad VII. Proyecto transversal
- Proyecto de secciones transversales de construcción para caminos
- Elementos de construcción
- Áreas que integran las secciones en corte y en terraplén
- Determinación de áreas por: a) Método gráfico b) Método analítico
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c) Método mecánico
Unidad VIII. Movimiento de tierras
- Volúmenes y terracerías
- Registro y cálculo de la ordenada de curva masa
- Definición y características de la ordenada de curva masa
- Análisis de las características de la ordenada de curva masa
- Línea compensadora económica
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Posteriormente, en 1917 cuando se crea dentro de la secretaría lo que fue construida como la dirección de caminos y puentes a cargo de las funciones de su especialidad.
En el año de 1925 se integra como organismo público descentralizado la Comisión Nacional de Caminos constituida por los departamentos de proyectos, construcción, cooperación, puentes, conservación y contabilidad.
Dependencias encargadas del proyecto
Cálculo dibujo y construcción de las obras de infraestructura
SCOP: Secretaría de Comunicaciones y Obras Publicas – 1891
CNC: Comisión Nacional de Comunicaciones – 1925
SOP: Secretaría de Obras Publicas – 1950
SAHOP: Secretaría de Asentamientos Humanos y Obras Publicas – 1980
SCT: Secretaría de Comunicaciones y Transporte - 1984
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Sesión 4
Tema: Clasificación de carreteras (caminos)
Clasificación de caminos
- Para fines de planeación a) Caminos de función social b) Caminos de penetración económica c) Caminos para zonas en pleno desarrollo
- Para fines administrativos a) Caminos federales b) Caminos estatales c) Caminos vecinales d) Carreteras de cuota
- Para fines de carácter técnico a) Caminos tipo especial - T.P.D.A. > 3000 vehículos - T.P.D.A. ≥ 360 vehículos b) Camino tipo “A” de 1500 a 3000 vehículos de 180 c) Camino tipo “B” de 500 a 1500 vehículos de 60 a 180 v d) Camino tipo “C” de 50 a 500 vehículos de 6 a 60 v e) Camino de tipo brecha ≤ 50 … ≤ 6 v
Definición de carretera
Es una faja de terreno acondicionada para el tránsito de vehículos y/o en su defecto para ferrocarriles.
Los tipos de caminos se han clasificado en los diferentes lugares del mundo ya sea por el arreglo que se persigue o por su transitabilidad.
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Planeación
Son las definiciones que se pueden dar a este tipo de términos muy diversos, pero todas tiene como constante el llevar a cabo un estudio metódico a gran escala de las condiciones físicas, geométricas, sociales, económicas, políticas etc., de una determinada versión con el fin de lograr un aprovechamiento óptimo de sus recursos.
Proceso de planeación (etapas de planeación)
Propósitos
Los propósitos proporcionan las pautas para el diseño de un plan estratégico que se expresan genéricamente y su determinación es reservada a los altos ejecutivos de la empresa constructora
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Premisas
Las premisas son suposiciones que se deben considerar antes aquellas circunstancias o condiciones futuras que enfrentarán el curso en que va a desarrollarse el plano
Por su naturaleza pueden ser:
- Internas: Son cuando se originan dentro de la empresa y pueden influir en el logro de los propósitos tales como variaciones de capital, votación del personal, accidentes, huelgas, prestigio de los jefes ante el personal, etc.
- Externas: son factores o condiciones cuyo origen es ajeno a la empresa que ejecutan el proyecto pero que puede tener efecto decisivo en el desarrollo de sus actividades y que por lo mismo deben tomarse en cuenta al planear y son las siguientes: a) Carácter público b) Carácter legal c) Carácter económico d) Carácter social
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Índice de Servicio
Tiene como objeto la relación que existe entre el costo de la obra y el número de personas beneficiadas, la obra de mayor prioridad será el menor cociente o menor valor de todas las obras propuestas
I.S = Costo de la obra / # de personas beneficiadas
Ejercicio: con los datos que se presentan a continuación que pueden corresponder a una o varias alternativas de determinar en función del I.S. la obra de mayor prioridad
Obra Costo Total $
Población Beneficiada
Índice de Servicio Prioridad 1 930M 0.745m 1248.32 Mayor P. 2 640M 0.280m 2285.71 Menor P. 3 565M 0.300m 1883.33 Medio P.
Nota: M=Millones
- Caminos de penetración económica
Son aquellos caminos que se construyen para fomentar la explotación económica de una o de diversas zonas para alojar nuestro camino.
Cuando se tienen carias alternativas de construcción la forma de definir de una o de otra es mediante el cálculo de índice de productividad.
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Índice de Productividad
Es el producto que resulta de dividir la producción anual de lugar, analizando entre el monto de inversión. La situación ideal sería tener un valor grande de producción con la menor inversión, esto nos daría un índice de productividad grande que será el mayor beneficio.
I.P= producción anual / monto de la inversión
Ejercicio: de acuerdo a las obras cuyos montos se presentan a continuación, destacar la más conveniente.
Obra Inversión $
Producción Anual
Índice de Productividad Prioridad A 928M 742M 0.80 X B 635M 280M 0.44 X C 560M 300M 0.54 X
- Caminos para zonas en pleno desarrollo
En este caso podría tratarse de una obra o camino nuevo o del mejoramiento de uno que ya existe, pero en todo caso se tendría como respaldo primeramente en tiempo recorrido que no podrá justificarse para realizar la construcción de dicha propuesta. Esta propuesta deberá estudiarse como un caso especial de Índice de Rentabilidad.
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Sesión 6
Tema: Cálculo del Índice de Rentabilidad
Calcular los beneficios y los costos actuales y verificar si la propuesta del camino fue correcta en base al índice de rentabilidad
Cálculo de los beneficios
Datos camino actual
- Longitud … 60km
- Velocidad … 30 km/hr
- Tiempo … 2 horas
Datos camino propuesto
- Longitud … 50km
- Velocidad … 40 km/hr
- Tiempo … 1.25 horas
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Datos
Composición del transito
Tipo Porcentaje Número dePasajeros
A 30% 3 (automóvil) B 46% 25 (autobús) C 24% 2 (camión)
Valor hora-vehículo
A.- $
B.- $
C.- $
Valor hora-hombre … $
Periodo de amortización = 10 años
T.P.D.A… x
Factor de incremento del transito
Fit
10% Segundo año
9% Tercer año
8% Cuarto año min 25 a 30 años por proyecto
7% Quinto año
6% Sexto año
5% Año subsecuente
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Datos
-Costo de construcción por km $12,350,000 x 50
-Costo de construcción Total $ 617,500,
-Costo de Mantenimiento por km $ 850,000 x 50
-Costo de mantenimiento total anual $ 42,500,
Cálculo de la actualización
F.a = l / (i+c)n
En donde:
i= Tasa de interés vigente (14%)
n= # de años
Año
Factor de actualización
Beneficios S/A
Costos S/A
Beneficios Actuales
Costos Actuales 1 0.8771 388.287 617.50M 340.567 541. 2 0.7695 427.116 42.50M 328.660 32. 3 0.6750 465.459 42.50M 314.185 28. 4 0.5921 502.832 42.50M 297.727 25. 5 0.5194 537.728 42.50M 279.296 22. 6 0.4556 570.297 42.50M 259.827 19. 7 0.3996 598.933 42.50M 239.334 16. 8 0.3506 628.540 42.50M 220.366 14. 9 0.3075 660.088 42.50M 202.927 13. 10 0.2697 693.093 42.50M 186.927 11. ∑=2670.044 ∑=726.
IR= 2760.044 / 726.030 = 3.678 > 1
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Sesión 7
Tema: Reconocimiento del terreno.
Reconocimiento del terreno para realizar las propuestas para construir el camino.
Es el estudio que se realizara de una zona de terreno a lo largo de las poblaciones que se van a comunicar entre si con el objeto de fijar o dejar puntos obligados que por diversas razones son los siguientes
Razones topográficas
- Puerto topográfico: son los puntos más bajos entre dos cerros que presentan la menor longitud de la línea y será el que debe ser elegido y conlleva un ahorro en longitud en movimiento de tierras y costo de operación.
