CURVAS
Llamaremos curvas a aquellos tramos con
curvatura (o radio) constante, es decir, arcos de circunferencia. Denotando Kh
como la curvatura horizontal, es decir, la curvatura en el plano en el que está
contenida la vía, obtenemos la siguiente parametrización:
Estas ecuaciones son simplemente
las ecuaciones de la circunferencia. Los casos que tienen curvatura constante
vertical no son aplicables para el diseño de vías de ferrocarril ya que los
cambios de pendiente se hacen normalmente mediante curvas de transición
exclusivamente, con lo que no se da la posibilidad de usar este tipo de tramo
en el programa. Estos casos son más propios de vías para montañas rusas, por
ejemplo.
Peralte
Se
denomina peralte a
la pendiente transversal que se da en
las curvas a la plataforma de una vía férrea o
a la calzada de una carretera, con el fin de compensar con una componente de su
propio peso,
la inercia (o fuerza centrífuga, aunque esta denominación no
es acertada) del vehículo, y lograr que la resultante total de las fuerzas se
mantenga paralela al plano horizontal, actuando de fuerza centrípeta dirigida
en todo momento hacia el centro de la curva. El objetivo del peralte es
contrarrestar la inercia que impele al vehículo hacia el exterior de la curva.
También tiene la función de evacuar aguas de la calzada (en el caso de las
carreteras), exigiendo una inclinación mínima del 0,5%.
La fórmula teórica del
peralte (válida para ferrocarriles y carretera), en ausencia de rozamiento,
para una velocidad y
un radio de giro es:
Donde "alfa" es el ángulo de
peralte. El peralte se define justamente como esta tangente, así que es una
magnitud adimensional.
Sobre ancho de vía y su Transición: El sobre ancho se introduce en las curvas horizontales para mantener las
mismas condiciones de seguridad que los tramos rectos, en cuanto al cruce de
vehículos de sentido contrario, por las siguientes razones:
- El vehículo al
describir la curva, ocupa mayor ancho que en la tangente, esto es debido a
que las ruedas traseras recorren una trayectoria ubica en el interior de
la descrita por las ruedas delanteras. Además, el extremo delantero
izquierdo, describe la trayectoria exterior del vehículo.
- La dificultad que
experimentan los conductores para mantenerse en el eje del carril
recorrido debido a la menor facilidad de apreciar la posición relativa de
sus vehículos dentro de la curva.
Sabiendo que si un vehículo va a baja velocidad, el sobre ancho se podría
describir geométrica mente, ya que el eje posterior es radial, lo mismo
ocurriría cuando describiera una curva peraltada a una velocidad de equilibrio
tal, de manera que la fuerza centrifuga quedara completamente contrarrestada
por la acción del peralte. En cambio si la velocidad fuera menor o mayor que la
velocidad de equilibrio, las ruedas traseras se moverían a lo largo de una
trayectoria mas cerrada o mas abierta, respectivamente. Por lo expuesto la
posición relativa de las ruedas traseras depende de la velocidad, y no existe
forma analítica de calcular el desplazamiento entre las trayectorias de las
ruedas delanteras y las traseras, ya que de ello depende el ángulo de esviaje
desarrollado por el vehículo. Para determinar el valor del sobre ancho, debe
elegirse el vehículo representativo o promedio del transito de la vía. Cuando
el valor del sobre ancho sea menor de 30 centímetros (0.30 metros) no es
obligatoria su aplicación. Hay que tomar en cuenta que si la curva horizontal
consta de una espiral de transición, el sobre ancho se reparte en ambos lados
de la vía y que si la curva horizontal no consta de una espiral de transición,
el sobre ancho se repartirá solo del lado interior de esta.
BANQUETAS DE VISIBILIDAD
En las Curvas Horizontales deberán asegurarse
la Visibilidad a la distancia mínima de parada, de acuerdo a lo indicado en la
sección 204 y en el tópico 402.10. El control de este requisito y determinación
de la eventual banqueta de visibilidad se definirá, luego de verificar si una
curva proveé o no la distancia de visibilidad requerida. Con ese fin se
presenta la figura 402.07, si la verificación indica que no se tiene la
visibilidad requerida y no es posible o económico aumentar el radio de la
curva. Se recurrirá al procedimiento de la figura 402.08. Asimismo se presenta
la Tabla 402.10 con los alejamientos mínimos de obstáculos en tangente.
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