INTERSECCIONES
Concepto:
- Se define como intersección la zona en la que confluyen dos o más vías. Los tramos de carreteras que confluyen en la intersección se denominan ramales.
- Las intersecciones constituyen una parte esencial de la red viaria, ya que son los puntos en los que se puede cambiar de vía para seguir el itinerario deseado. En ellas los vehículos pueden seguir distintas trayectorias, y es necesario ordenarlas para reducir los conflictos entre los distintos movimientos.
- Las intersecciones son críticas desde el punto de vista de la seguridad, tanto en zonas urbanas e interurbanas. Así, en España, en el año 2009, el 48% de los accidentes con víctimas se localizaron en cruces, y en éstos, fallecieron 210 personas, lo que supone el 36% del total de muertos en zona urbana, y resultaron heridas 29.907 personas. En carretera, teniendo en cuenta el menor número de intersecciones
Las intersecciones de las diferentes trayectorias de los vehículos dan lugar a la aparición de puntos de conflicto, que pueden ser de los siguientes tipos:
- Puntos de convergencia: a los que llegan los vehículos siguiendo trayectorias distintas, y de los que salen siguiendo una trayectoria única.
- · Puntos de divergencia: a los que llegan los vehículos siguiendo una trayectoria común, y de los que salen siguiendo trayectorias distintas.
- · Puntos de cruce: en los que se cortan dos trayectorias distintas.
Figura 1
Como puede verse en la figura 1, en el caso de una intersección de 4 ramales completa se presentan 8 puntos de convergencia, 8 puntos de divergencia y 16 puntos de cruce, considerando los puntos de conflicto como simples, es decir, que en ellos concurren únicamente dos trayectorias dist intas. En general puede demostrarse que en una intersección con N ramales se presentarán:
· Puntos de convergencia = N * (N-2)
· Puntos de divergencia = N * (N-2)
· Puntos de cruce = N2 * (N-1) * (N-2) / 6
· Puntos de cruce = N2 * (N-1) * (N-2) / 6
El número de puntos de conflicto, especialmente de puntos de cruce, crece por tanto muy rápidamente con el número de ramales que confluye. Algunos puntos de conflicto pueden confundirse, resultando puntos múltiples en los que concurren varias trayectorias.
Los puntos de conflicto son puntos potenciales de accidentes, y esta posibilidad será tanto mayor cuanto mayor sea la intensidad de tráfico. Tendrá además una gran influencia la velocidad relativa de los vehículos en conflicto.
Supongamos que hay dos vehículos A y B, cuyas trayectorias diferentes pasan por un punto. La velocidad del vehículo B tiene dos componentes, una paralela a la trayectoria de A y otra normal a la misma.
Figura 2
En el caso de una convergencia, interesa que la componente de la velocidad del vehículo que se inserta, paralela a la del otro, sea lo más parecida posible a ésta, en tanto que la componente perpendicular deberá ser lo más pequeña posible. De ahí que en una convergencia interesen pequeños ángulos entre trayectorias, y velocidades análogas.
Las divergencias responden a un esquema similar, en el que interesa, para evitar colisiones por alcance, igualar las velocidades de los vehículos cuyas trayectorias se separan: lo cual, si uno de ellos va a tener que detenerse o inscribirse en una curva de velocidad específica reducida, puede llevar a que sea necesario establecer carriles de cambio de velocidad y/o espera.
Cuando se proyecta una nueva intersección o se mejora una existente, es necesario tener en cuenta una serie de factores que condicionarán el funcionamiento y el coste de la solución escogida. Estos factores son los siguientes:
Cuando se proyecta una nueva intersección o se mejora una existente, es necesario tener en cuenta una serie de factores que condicionarán el funcionamiento y el coste de la solución escogida. Estos factores son los siguientes:
a) Función y tipo de carreteras que se cruzan
La función y tipo de las carreteras dentro de la red determinará la clase de intersección a emplear, los métodos de regulación de tráfico, etc. Se considerarán especialmente las separaciones entre intersecciones a lo largo de las carreteras, y los tipos más frecuentemente utilizados. Será preciso tener en cuenta no sólo las características actuales, sino también los proyectos futuros de desarrollo de la red que afecten a la intersección.
b) Tráfico y accidentes
Es necesario conocer las intensidades y composición del tráfico de todos los movimientos posibles en la intersección, así como las previsiones para el futuro. Si las intensidades de tráfico son elevadas, será necesario conocer la evolución de las intensidades de tráfico a lo largo del día, ya que probablemente no coincidirán las horas punta de todos los movimientos y será necesario considerar el funcionamiento de la intersección para distintas combinaciones de intensidades de tráfico en los accesos.
c) Emplazamiento de la intersección.
Se necesitan planos topográficos más detallados que los que se emplean para el proyecto de otros elementos de la carretera, ya que la forma del terreno tendrá una importancia decisiva en la visibilidad desde los distintos accesos. Además será necesario tener datos sobre las edificaciones, plantaciones, instalaciones, servicios, etc. y el uso del suelo predominante en la zona que rodea la intersección. Como alguno de estos datos puede variar en el futuro, se debe reunir toda la información posible sobre el futuro uso previsto del suelo, así como los planes de los propietarios de edificios o instalaciones que afecten a la intersección.
d) Otras informaciones.
Se necesitan también, como es lógico, los mismos datos que para el proyecto de otros elementos de la carretera, como características geotécnicas, costes de los materiales, posibilidades de construcción, etc.
Clasificación de las intersecciones:
Con frecuencia las intersecciones se clasifican atendiendo al número de ramales y a su forma geométrica. Así se distinguen las intersecciones de tres ramales en T o en Y, las intersecciones de cuatro ramales en Cruz o en X, las intersecciones de ramales múltiples y las glorietas o intersecciones giratorias.
Sin embargo la forma exterior tiene mucha menos influencia sobre el diseño de la intersección y sobre su funcionamiento, que el tipo de regulación de tráfico empleado o la disposición de la circulación dentro de la intersección. Por ello es preferible clasificar a las intersecciones a nivel (al mismo nivel) según que:
· la regulación sea por prioridad de paso o por semáforos.
· la circulación sea giratoria (glorietas) o tenga puntos de cruce.
· estén o no canalizadas.
Las intersecciones más utilizadas son las intersecciones canalizadas o sin canalizar, reguladas por prioridad de paso y con puntos de cruce. Las glorietas con circulación giratoria se emplean en casos especiales, sobre todo en zonas urbanas. Las intersecciones con semáforos no se diferencian esencialmente de las reguladas por prioridad de paso, pero el tipo especial de regulación utilizado, así como el hecho de que se encuentren generalmente en zona urbana, obligan a la introducción de ciertos cambios en el tipo de diseño utilizado.
Las intersecciones pueden clasificarse también por razones funcionales, teniendo en cuenta el tipo de vías que confluyen en la intersección: intersecciones de vías arteriales, de una vía arterial con una vía colectora, etc.
Se utilizan tipos de intersecciones que permiten una mayor capacidad y un mejor nivel de servicio, como son las intersecciones canalizadas, o las reguladas por semáforos en zonas urbanas.
Se utilizan tipos de intersecciones que permiten una mayor capacidad y un mejor nivel de servicio, como son las intersecciones canalizadas, o las reguladas por semáforos en zonas urbanas.
- TIPOS DE INTERSECCIONES
1.1 Intersecciones sin canalizar
1.1.1 Generalidades
El tratamiento que se debe dar a una intersección sin canalizar es el de la pavimentación completa de toda su superficie. Este criterio se aplica para intersecciones de carreteras de dos o más carriles.
En intersecciones oblicuas, con ángulo centrales d e giro pequeños, deben emplearse curvas sencillas de un solo radio, ya que la reducida longitud del arco central hace impracticable el uso de la curva de tres centros.
1.1.2 Tazados mínimos para curvas cerradas
Cuando sea necesario ocupar un espacio muy limitado para los vehículos que giran o en intersecciones de poca importancia que no necesitan de canalización alguna, se aplican al trazado las trayectorias mínimas de giro del vehículo tipo seleccionado, que ya están debidamente estudiadas experimentalmente. Y así se tiene que con la menor velocidad práctica de un vehículo, unos 15 Km/h, la trayectoria que éste sigue al girar, se considera satisfactoria a efectos del trazado mínimo de los elementos de la intersección.
Tabla 1
Con los radios mínimos indicados en la tabla anterior referidos a la arista interior del pavimento, se garantiza que el vehículo correspondiente puede girar a velocidad inferior a 15 Km/h, sin desplazarse lateralmente de su carril de circulación, tanto a la entrada como a la salida de la maniobra y permaneciendo las ruedas interiores como mínimo a 0,30 m. del borde del pavimento. Los datos de dicha tabla permiten proyectar una solución adecuada, aunque pueden emplearse otras combinaciones de curvas que dan soluciones igualmente satisfactorias.
Estos trazados mínimos u otros cercanos a él, son necesarios muchas veces en intersecciones canalizadas, particularmente cuando un cierto número de puntos de conflicto han de ser controlados o cuando se requieren para la regulación del tráfico. También puede utilizarse en carreteras muy importantes y de alta velocidad específica en aquellos lugares donde la expropiación se encuentra limitada, pero en tales casos deberá usarse en conjunción con vías auxiliares de cambio de velocidad.
El empleo de bordillos limitando la arista del pavimento en curvas cerradas, produce cierto efecto de restricción en los conductores que realizan el giro; éstos han de maniobrar cuidadosamente para ceñirse a su radio mínimo de giro sin tocar el bordillo. Por esta razón es recomendable diseñar curvas más suaves cuando se usan bordillos.
En las intersecciones con ángulos de giro mayores de 90º pueden resultar zonas pavimentadas excesivas, parte de las cuales no son utilizadas por el tráfico. Esto puede llevar a confusión entre los conductores y a peligro para los peatones y debe resolverse recurriendo a la canalización.
2.1. INTERSECCIONES CANALIZADAS.
2.1.1 Principios generales de canalización
Hay una serie de principios generales que deben inspirar el proyecto de una intersección. De las condiciones de cada caso particular, dependerá hasta qué punto es posible seguirlos.
a) Preferencia de los movimientos más importantes .
Los movimientos más importantes deben tener preferencia sobre los secundarios; esto obliga a limitar los movimientos secundarios con señales adecuadas, la reducción de la anchura de estas vías, la introducción de curvas de radio pequeño o a eliminarlos totalmente.
b) Reducción de las áreas de conflicto.
Las grandes superficies pavimentadas invitan a los vehículos y peatones a movimientos desordenados, con la siguiente confusión, que aumenta los accidentes y disminuye la capacidad de la intersección. Estas grandes áreas son características de las intersecciones oblicuas y una de las causas de que no sean recomendables.
c) Perpendicularidad de las trayectorias cuando se cortan.
Las intersecciones en ángulo recto son las que proporcionan las mínimas áreas de conflicto. Además disminuyen la gravedad d e los posibles choques y facilitan las maniobras, puesto que permiten a los conductores juzgar en condiciones más favorables las posiciones relativas de los demás.
Se consideran aceptables las intersecciones con ángulos comprendidos entre 60º y 120º.
d) Paralelismo de las trayectorias cuando convergen o divergen.
El tráfico que se incorpora o sale de una vía debe hacerlo con ángulos de incidencia pequeños, del orden de 10º o 15º para aumentar la fluidez de la circulación. Si estos ángulos son mayores, los vehículos se verán obligados en muchos casos a detenerse con la consiguiente disminución de capacidad y seguridad de la intersección.
Si el tráfico es importante, deben disponerse vías de aceleración o desealeración, que permitan la incorporación del tráfico a velocidad adecuada.
e) Separación de los puntos de conflicto.
Mediante una canalización adecuada pueden separarse los puntos de conflicto en una intersección, con lo que los conductores no necesitan atender simultáneamente a varios vehículos. En las intersecciones reguladas con semáforos puede convenir, en ciertos casos concentrar algunos puntos de conflicto, ya que la separación en el tiempo sustituye a la separación en el espacio.
f) Separación de los movimientos.
Cuando la intensidad horaria de proyecto de un determinado movimiento es importante, del orden de 25 o más vehículos, es conveniente dotarle de una vía propia de sentido único, completándola con vía de aceleración o desealeración si fuera necesario. Las isletas que se dispongan con este objeto permiten la colocación de las señales adecuadas.
g) Control de velocidad.
También mediante la canalización puede controlarse la velocidad del tráfico que entra en una intersección, disponiendo curvas de radio adecuado o abocinando las calzadas. Esta última disposición permite, además de reducir la velocidad, evitar los adelantamientos en las áreas de conflicto.
h) Control de los puntos de giro.
Asimismo, la canalización permite evitar giros en puntos no convenientes, empleando isletas adecuadas que los haga materialmente imposibles o muy difíciles. La seguridad es mayor si se disponen isletas elevadas que si la canalización se obtiene mediante marcas pintadas en el pavimento.
i) Creación de zonas protegidas.
Las isletas proporcionan a los vehículos espacios protegidos en las calzadas para esperar una oportunidad de paso. Asimismo pueden servir para que cuando un vehículo necesite cruzar varias vías de circulación pueda hacerlo por etapas sucesivas, sin necesidad de esperar a que simultáneamente se produzca en todas las vías la interrupción de tráfico necesaria.
j) Visibilidad.
La velocidad de los vehículos que acceden a la intersección debe limitarse en función de la visibilidad, incluso llegando a la parada. Entre el punto en que un conductor pueda ver a otro vehículo con preferencia de paso y el punto de conflicto, debe existir, como mínimo la distancia de parada.
k) Previsión.
En general la canalización exige superficies amplias en las intersecciones. Esta circunstancia se debería tener en cuenta por los titulares al autorizar construcciones o instalaciones al margen de la carretera y en los proyectos de nueva construcción.
l) Sencillez y claridad.
Las intersecciones complicadas, que se prestan a que los conductores duden, no son convenientes; la canalización no debe ser excesivamente complicada ni obligar a los vehículos a movimientos molestos o recorridos demasiado largos.
2.1.2 Trazados mínimos para ramales de giro en intersecciones canalizadas.
Cuando el trazado se proyecta para velocidad de los vehículos ligeros de 25 Km/h o más, porque así lo requiera la importancia de la intersección, los radios de giro deben ser mayores que los indicados en la Tabla 1; entonces la zona pavimentada que resulta es excesivamente grande para el propio control del tráfico y hay que evitarlo introduciendo isletas que canalizan los movimientos más importantes y proporcionan ramales de giro separados.
Tabla 2
Los elementos básicos para el trazado de ramales d e giro son la alineación del borde interior del pavimento y el ancho del canal o carril que conduce al vehículo tipo en su giro a baja velocidad.
Figura 3
2.1.3 Relaciones entre la velocidad, radio y peralte
La velocidad específica, el radio, el peralte y el coeficiente de rozamiento transversal entre neumático y pavimento están relacionados entre sí por la fórmula siguiente:
V2 = 127 R (p + f)
Tabla 3
Las curvas en las intersecciones no están sujetas exactamente a los mismos principios que las que se encuentran en plena carretera.
2.1.4. Radios mínimos en función de la velocidad específica de giro
Los trazados mínimos ya indicados anteriormente para intersecciones sin canalizar, están previstos para circulación a baja velocidad, hasta 15 Km/h. Pero frecuentemente, es interesante y factible proyectar trazados para el giro del vehículo a más altas velocidades, sobre todo en la mayoría d e las intersecciones situadas en campo abierto. La elección de la velocidad específica de los ramales de giro depende en gran parte de la velocidad de los accesos de las carreteras que se cortan, del tipo de la intersección y de las intensidades de los movimientos de cruce y giro.
De la relación V2 = 127 R (p + f)
se obtienen los radios mínimos en relación con la velocidad específica de cada ramal de giro y el peralte mínimo adoptado; estos radios son aplicables en todos los casos, ya que si pueden conseguirse peraltes mayores, éstos permitirán a los conductore s tomar la curva a mayor velocidad de la específica o con mas comodidad al disminuirse el coeficiente f.
Los radios indicados deben referirse con preferencia al borde interior del pavimento, mejor que a su eje; en todos los casos debe utilizarse el máximo peralte que permita el trazado general, llegando al menos a un 8% y mejor a un 10 %. En los ramales de giro con obligatoriedad de parada - señal de “STOP” - no es necesario disponer de tanto peralte.
SOLUCIONES TIPO
- 1. Tipo T; Empalme de una carretera secundaria con una principal.
La solución que se ha empleado muchas veces de disponer una sola isleta central triangular, es muy peligrosa, pues los choques se producen con ángulos de incidencia muy pequeños y, por otra parte, la disposición de la isleta central provoca indecisiones en muchos conductores que van a girar a la izquierda.
Figura 4
Si el tráfico que gira es importante, convienen además vías especiales para el giro a la derecha, separadas por isletas triangulares, cuyo lado debe ser como mínimo de cuatro metros, disponiendo una vía adicional en la carretera principal para el tráfico que gira a la izquierda (figura 5). Esta canalización puede aplicarse con IHP (intensidad horaria punta), del orden de 500 vehículos en la carretera principal.
Figura 5
- 2 Tipo T; Empalme de dos carreteras de análoga importancia
Generalmente una solución adecuada es disponer isletas de separación del tráfico en los tres ramales, lográndose que las trayectorias se corten en ángulo recto, aunque tiene el inconveniente de concentrar en uno sólo los posibles puntos de conflicto. Cuando los volúmenes de tráfico son muy importantes, puede llegarse a soluciones mas complicadas como la figura 6 adecuada para el caso de que el tráfico en los tres ramales sea aproximadamente el que corresponde a la capacidad máxima en una carretera de dos vías de circulación y figura 7, que pueden aplicarse en los casos en que una de las carreteras es de 4 circulaciones con mediana. Para la figura 8 es preciso que la anchura de la mediana sea al menos de 12 metros.
Figura 6
Figura 7
Figura 8
- 3 Tipo Y; Empalme de una carretera secundaria con una principal
En este tipo de intersecciones hay que cuidar especialmente el principio de “Perpendicularidad” de las trayectorias que se cortan.
Cuando la carretera principal está en curva, secundaria nunca deberá quedar tangente a aquella, la alineación de la carretera para evitar confusión.
Cuando la carretera principal sea recta, los casos las Figuras 9 y 10 muestran soluciones elementales, según la posición relativa de los ramales.
Figura 9
Figura 10
- 4 Tipo Y; Empalme de dos carreteras de análoga importancia
Las figuras 11 y 12, representan dos posibles soluciones, cuyos inconvenientes son la gran superficie que ocupan.
Figura 11
Figura 12
- 5 Tipo Cruz
Si el tráfico en la carretera secundaria es pequeño, basta una canalización simple, con dos isletas de separación de sentidos como se indica en la Figura 13. Si hay un tráfico apreciable entre ambas carreteras, puede convenir introducir vías de desealeración para los vehículos que giren a la izquierda desde la carretera principal, como se indica en la figura 14.
Figura 13
Figura 14
En la Figura 15 se indica una intersección que favorece el tráfico de paso de una carretera proporcionando a la vez un movimiento giratorio para el tráfico que cruza o gira a la izquierda. Los movimientos de giro a la izquierda desde la carretera principal, se producen por la derecha. Este tipo de intersección facilita el control por semáforos reduciendo el número de fases de tres a dos.
Figura 15
En la Figura 16 se presenta un caso en que se disponen vías separadas para los giros a la derecha, lo cual es conveniente sobre todo en zonas urbanas u cuando la IHP de estos movimientos es superior a 25 vehículos; estas vías aumentan la fluidez de la intersección, pero pueden complicar los pasos de peatones.
Figura 16
Cuando las carreteras que se cortan son de calzadas separadas con medianas de anchura superior a 12 m., se llega a soluciones del de la figura 17 con separación entre los puntos de conflicto y espacios para espera de vehículos. Este esquema aumenta la seguridad y capacidad de la intersección, pero deben dimensionarse de forma adecuada las zonas de espera de los giros a la izquierda, para evitar perturbaciones a los tráficos de paso.
Figura 17
En la Figura 18 se indica una intersección con fuerte tráfico de paso en ambas carreteras y alto volumen de giros a la izquierda en un cuadrante. Los tres puntos de cruce deben tener una separación mínima de 100 m.
Figura 18
- 6 Tipo X
En el caso de una intersección en “X”, siguiendo el principio de la perpendicularidad, es conveniente desviar la carretera de menor importancia para transformar la “X” en cruz o en dos “T”. Pueden dar se los casos A, B, C y D de la Figura 19. Las soluciones A y B dan buen resultado, la C no es recomendable, pues se introducen giros a la izquierda desde la carretera principal; la D es mejor solución, pues el giro a la izquierda se produce desde la carretera secundaria y, por tanto, con facilidad de esperar sin entorpecer el tráfico principal.
Figura 19
- 7 Intersección "estrella".
Siempre que sea posible, estas intersecciones se convertirán en otras de cuatro o menos ramales, empalmando algunos fuera de la intersección, introduciendo sentidos únicos, etc.
Si existiese espacio muy amplio y el tráfico fuera poco intenso, puede aceptarse una solución de intersección giratoria.
- 8 Elección del tipo de vehículo
En el trazado de carreteras se emplean unos vehículos tipo que representan a los existentes, de forma que sus dimensiones y radios de giro sólo son superados por un escaso porcentaje de vehículos
Figura 20
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