Diseño Geométrico Rotondas

Rotondas Modernas: Modernas: Guía Informativ a

Diseño Geométrico 6.1 Introducción 130 6.1.1 Elementos geométricos 130 6.1.2 Proceso de diseño 130 6.2 Principios Generales de Diseño 132 6.2.1 Velocidades a través de la rotonda 132 6.2.2 Vehículo de diseño 142 6.2.3 Usuarios no-motorizados de diseño 144 6.2.4 Alineamiento de aproximaciones y entradas 144 6.3 Elementos Geométricos 145 6.3.1 Diámetro círculo inscrito 145 6.3.2 Ancho de entrada 147 6.3.3 Ancho de calzada circulatoria 149 6.3.4 Isleta central 150 6.3.5 Curvas de entrada 152 6.3.6 Curvas de salida 154 6.3.7 Ubicación y tratamientos de cruces peatonales 155 6.3.8 Isletas partidoras 157 6.3.9 Distancia visual de detención 159 6.3.10 Distancia visual de intersección 161 6.3.11 Consideraciones verticales 164 6.3.12 Provisiones ciclistas 167

6 Diseño Geométrico

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www.tfhrc.gov/safety/00068.htm

6.3.13 Tratamiento de vereda 168 6.3.14 Consideraciones de estacionamiento y ubicaciones de paradas de buses 169 6.3.15 Carriles de desvío de giro-derecha giro-derecha 170 6.4 Rotondas de Carril-Doble 172 6.4.1 La trayectoria vehicular natural 172 6.4.2 Traslapo de trayectoria vehicular 174 6.4.3 Método de diseño para evitar traslapo de trayectoria 174 6.5 Rotondas Rurales 176 6.5.1 Visibilidad 177 6.5.2 Acordonamiento 177 6.5.3 Isletas partidoras 177 6.5.4 Curvas de aproximación 178 6.6 Minirrotondas 179 6.7 Referencias 181

Figura 6-1. Elementos geométricos básicos de una rotonda. 131 Figura 6-2. Proceso de diseño de una rotonda. 131 Figura 6-3. Muestra de perfil de velocidad teórico (rotonda urbana compacta). 133 Figura 6-4. Máximas velocidades de diseño de entrada recomendadas. 133 Figura 6-5. Trayectoria vehicular más veloz a través de rotonda de carril-simple. 134 Figura 6-6. Trayectoria vehicular más veloz a través de rotonda de carril-doble. 135 Figura 6-7. Ejemplo de movimiento de giro-derecha giro-derecha crítico. 135 Figura 6-8. Factores de fricción lateral a varias velocidades velocidades (unidades métricas). 137 Figura 6-9. Factores de fricción lateral a varias velocidades (unidades usadas en EUA). 137 Figura 6-10. Relación velocidad-radio (unidades métricas). 138 Figura 6-11. Relación velocidad-radio (unidades usadas en EUA). 138 Figura 6-12. Radios de trayectorias vehiculares. 139 correspondientes valores R 1 (unidades métricas). 141 Figura 6-13. Valores aprox. de R 4 4 y correspondientes Figura 6-14. Valores aprox. de R 4 correspondientes valores R 1 (unid. usadas en EUA). 141 4 y correspondientes Figura 6-15. Trayectoria barrida en movimiento-directo por vehículo WB-15. 143 Figura 6-16. Trayectorias barridas en giro izquierda y derecha por vehículo WB-15. 143 Figura 6-17. Dimensiones clave de usuarios no-motorizados de diseño. 144 Figura 6-18. Alineamiento radial de entradas. 145 Figura 6-19. Rangos recomendados de diámetro círculo inscrito. 146 Figura 6-20. Ensanchamiento Ensanchamiento de aproximación mediante adición de carril total. 148

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Ensanchamiento de aproximación aproximación mediante abocinamiento abocinamiento entrada. 148 Figura 6-21. Ensanchamiento Figura 6-22. Anchos mínimos de calzada circulatoria para rotondas de dos-carriles. 150 Figura 6-23. Ejemplo de isleta central con delantal atravesable. 151 Figura 6-24. Diseño de entrada de rotonda de carril-simple. 153 Figura 6-25. Diseño de salida de rotonda de carril-simple. 154 Figura 6-26. Dimensiones Dimensiones mínimas de isleta partidora. 157 Figura 6-27. Radios y retranqueos mínimos de nariz de isleta partidora. 158 Figura 6-28. Valores de diseño para distancias visuales de detención. 159 Figura 6-29. Distancia visual de aproximación. 160 Figura 6-30. Distancia visual en calzada circulatoria. 160 Figura 6-31. Distancia visual para cruce peatonal en salida. 161 Figura 6-32. Distancia visual de intersección. 162 Figura 6-33. Long. calculada de triángulo visual de intersección, de ramal de conflicto. 163 Figura 6-34. Muestra de planimetría. 164 Figura 6-35. Muestra de rasante de aproximación. 165 Figura 6-36. Muestra de rasante de isleta central. 165 Figura 6-37. Sección típica de calzada circulatoria. 166 Figura 6-38. Sección típica con delantal para camiones. 166 Figura 6-39. Provisiones posibles para bicicletas. 168 Figura 6-40. Tratamientos de vereda. 169 Figura 6-41. Ejemplo de carril de desvío de giro-derecha. 170 Figura 6-42. Configuración Configuración de carril de desvío de giro-derecha con carril de aceleración. 171 Figura 6-43. Configuración de carril de desvío de giro-derecha con ceda-el-paso. 172 bosquejadas a través de rotonda de carril-doble. 173 Figura 6-44. Trayectorias naturales bosquejadas carril-doble. 174 Figura 6-45. Traslapo de trayectoria en una rotonda de carril-doble. Figura 6-46. Método diseño entrada para evitar traslapo trayectoria, carril-doble. 175 Figura 6-47. Método alterno diseño entrada para evitar traslapo trayectoria, carril-doble. 175 Figura 6-48. Tratamiento extendido de isleta partidora. 178 Figura 6-49. Uso de curvas sucesivas en aproximaciones de alta velocidad. 179 Figura 6-50. Ejemplo de minirrotonda. 180


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Capítulo 6

Diseño Geométrico 6.1 Introducción Diseñar la geometría de una rotonda comprende elegir intercambiadamente entre seguridad y capacidad. Las rotondas operan con mayor seguridad cuando su geometría fuerza al tránsito a entrar y circular a velocidades bajas. La curvatura horizontal y los angostos anchos de pavimento se usan para producir este ambiente de velocidad-reducida. Inversamente, la capacidad de las rotondas es afectada negativamente por estos elementos de diseño de baja velocidad. En tanto los anchos y radios de entrada y calzada circulatoria se reduzcan, también se reducirá la capacidad de la rotonda. Además, muchos de los parámetros geométricos están gobernados por los requerimientos de maniobra de los vehículos más grandes, esperados que viajen a través de la intersección. Así, diseñar una rotonda es un proceso de determinar el equilibrio óptimo entre provisiones, comportamiento operacional, y acomodamiento de los vehículos grandes. Mientras la forma básica y características de las rotondas son uniformes independientemente de su ubicación, muchas de las técnicas y parámetros de diseño son diferentes, dependiendo del ambiente de velocidad y de la capacidad deseada en lugares individuales. En los ambientes rurales, donde las velocidades de aproximación son altas y el uso de ciclistas y peatones puede ser mínimo, los objetivos de diseño son significativamente diferentes de las rotondas en ambientes urbanos, donde la seguridad ciclista y peatonal es un interés primario. Adicionalmente, muchas de las técnicas de diseño son sustancialmente diferentes para rotondas de carril-simple que para rotondas con múltiples carriles de entrada. Este capítulo está organizado de modo que los principios fundamentales de diseño, comunes entre todos los tipos de rotondas, se presentan primero. En siguientes secciones del capítulo se dan más consideraciones específicas de diseño para rotondas multicarriles, rotondas rurales y minirrotondas.

6.1.1 Elementos geométricos En la Figura 6-1 se revisan las características y dimensiones geométricas básicas de una rotonda. En el Capítulo 1 se definen estos elementos. 6.1.2 Proceso de diseño El proceso de diseñar rotondas, más que otras formas de intersecciones, requiere una considerable cantidad de iteración entre trazado geométrico, análisis operacional, y evaluación de seguridad. Como se describió en los Capítulos 4 y 5, ajustes menores en la geometría pueden resultar en cambios significativos en el comportamiento de seguridad y/u operacional. Así, a menudo el proyectista necesita revisar y refinar el intento de trazado inicial para realzar su capacidad y seguridad. Es raro producir un diseño geométrico óptimo en el primer intento. La Figura 6-2 da un diagrama de flujo para el proceso de diseñar y evaluar una rotonda.

•

• •

Diseñar una rotonda comprende intercambios entre seguridad, operaciones, y acomodamiento de vehículos grandes. Algunas características de las rotondas son uniformes; otras varían según el lugar y tamaño de la rotonda. Diseñar rotondas es un proceso iterativo.

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Figura 6-1. Elementos geométricos básicos de una rotonda.

Figura 6-2. Proceso de diseño de una rotonda.


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Dado que diseñar una rotonda es un proceso iterativo en el cual pequeños cambios en la geometría pueden resultar en cambios sustanciales del comportamiento operacional y de seguridad, puede ser aconsejable preparar los dibujos iniciales del trazado en un nivel de croquis. Aunque es fácil ser cazado por el deseo de diseñar cada uno de los componentes individuales de la geometría tal que cumplan con las especificaciones provistas en este capítulo, es mucho más importante que los componentes individuales sean compatibles entre sí, de modo que la rotonda cumpla sus objetivos de comportamiento general. Antes de definir los detalles de la geometría, en la etapa de diseño preliminar deben determinarse tres elementos fundamentales: 1. Tamaño óptimo de la rotonda; 2. Posición óptima; y 3. Alineamiento y disposición de ramales de aproximación óptimos.

6.2 Principios Generales de Diseño Esta sección describe los principios de diseño fundamentales comunes entre todas las categorías de rotondas. Las guías para diseñar cada elemento geométrico se dan en la sección siguiente. Mayores guías específicas para rotondas de carril-doble, rotondas rurales, y minirrotondas se dan en las secciones subsiguientes. Note que el diseño de rotonda de carrildoble es significativamente diferente del de la rotonda de carril-simple, y muchas de las técnicas usadas al diseñar una rotonda de carril-simple no se transfieren directamente al diseño de una de carril-doble. 6.2.1 Velocidades a través de la rotonda Por sus profundos impactos sobre la seguridad, alcanzar las adecuadas velocidades vehiculares a través de la rotonda es el objetivo más crítico de diseño. Al requerir que los vehículos operen la rotonda a lo largo de una trayectoria curva, una rotonda bien-diseñada reduce las velocidades relativas ente corrientes de tránsito conflictivas. 6.2.1.1 Perfiles de velocidad La Figura 6-3 muestra las velocidades de operación de vehículos típicos que se aproximan y negocian una rotonda. Se muestran velocidades de aproximación de 40, 55 y 70 km/h aproximadamente a 100 m desde el centro de la rotonda. La desaceleración comienza antes, con los conductores que circulan operando aproximadamente a la misma velocidad en la rotonda. La velocidad de maniobra relativamente uniforme de todos los conductores en la rotonda significa que los conductores son capaces de elegir más fácilmente sus trayectorias deseadas en una manera segura y eficiente.

6.2.1.2 Velocidad de diseño Los estudios internacionales muestran que el incremento de la curvatura de la trayectoria del vehículo disminuye la velocidad relativa ente los vehículos que entran y circulan y, así, usualmente resulta en menores índices de choques de los vehículos que entran-circulan y salen-circulan. Sin embargo, en las rotondas multicarriles, el incrementar la curvatura de la trayectoria vehicular crea mayor fricción lateral entre corrientes de tránsito adyacentes, y puede resultar en más vehículo que cortan a través de los carriles, y mayor posibilidad de choques por refilones laterales (2). Así, por cada rotonda, existe una velocidad de diseño óptima para minimizar los choques. •

•

Al crecer la curvatura de la trayectoria vehicular, disminuyen las velocidades relativas entre los vehículos que entran y circulan, pero, en las rotondas multicarriles, también crece la fricción lateral entre las corrientes de tránsito adyacentes. El objetivo más crítico de diseño es alcanzar adecuadas velocidades de los vehículos a través de la rotonda.

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Rotondas Modernas: Guía Informativa Figura 6-3. Muestra teórica de perfil de velocidad (rotonda urbana compacta).

En la Figura 6-4 se dan velocidades de diseño máximas de entrada para rotondas en varias categorías de lugares de intersección. Figura 6-4. Máximas velocidades de diseño de entrada recomendadas.

Categoría Lugar

Velocidad de Diseño Máxima Recomendada

Minirrotonda

25 km/h

Urbana Compacta

25 km/h

Urbana Carril Simple

35 km/h

Urbana Carril Doble

40 km/h

Rural Carril Simple

40 km/h

Rural Carril Doble

50 km/h


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6.2.1.3 Trayectorias vehiculares Para determinar la velocidad de una rotonda, se dibuja la trayectoria más veloz permitida por la geometría. Ella es la más suave y plana posible para un vehículo simple -en ausencia de otro tránsito e ignorando todas las marcas de carril- viajando a través de la entrada, alrededor de la isleta central y saliendo. Usualmente, la trayectoria más veloz posible es el movimiento directo, pero en algunos casos puede ser un movimiento de giro a la derecha. Se supone un vehículo de 2 m de ancho que mantiene una separación mínima de 0.5 m desde una línea central de calzada o cordón de hormigón, y al ras con una línea de borde pintada (2). Así, la línea central de la trayectoria del vehículo se dibujo con las distancias siguientes hasta particulares características geométricas: • 1.5 m desde un cordón de hormigón, • 1.5 m desde una línea central de calzada, y • 1.0 m desde una línea pintada de borde. Las Figuras 6-5 y 6-6 ilustran la construcción de las trayectorias más veloces en una rotonda de carril-simple y en una rotonda de carril-doble. La Figura 6-7 da un ejemplo de una aproximación con una trayectoria de giro-derecho más crítica que el movimiento directo. Figura 6-5. Trayectoria vehicular más veloz a través de una rotonda de carril-simple.

• •

La velocidad de una rotonda está determinada por la trayectoria más veloz permitida por la geometría. Usualmente, los movimientos directos son más velocidad, pero a veces los giros derecha son más críticos.

134


Rotondas Modernas: Guía Informativa Figura 6-6. Trayectoria vehicular más veloz a través de una rotonda de carril-doble.

Figura 6-7. Ejemplo de movimiento crítico de giro-derecha.


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Como se muestra en las Figuras 6-5 y 6-6, la trayectoria más veloz para el movimiento directo de una rotonda es una serie de curvas reversas (es decir, curva a la derecha seguida de curva a la izquierda, seguida de curva a la derecha). Al dibujar la trayectoria debe dibu jarse una recta de corta longitud entre curvas consecutivas para tomar en cuenta el tiempo que le toma a un conductor girar el volante de dirección. Inicialmente puede ser mejor dibu jar la trayectoria a mano-levantada, más que usar plantillas o un programa de diseño asistido por computadora (CAD). La técnica de mano-levantada puede dar una representación más natural de la forma en que el conductor maniobra la rotonda, con suaves transiciones que conectan las curvas y rectas. Después de bosquejar la trayectoria más veloz, el proyectista puede entonces medir el radio mínimo usando adecuadas plantillas de curvas, o replicando la trayectoria en CAD y usándolo para determinar los radios. El radio más pequeño a lo largo de la trayectoria más veloz permisible determina la velocidad de diseño. Usualmente el radio menor ocurre en la calzada circulatoria al girar el vehículo hacia la izquierda alrededor de la isleta central. Sin embargo, al diseñar la geometría de la rotonda es importante que el radio de la trayectoria de entrada (es decir, cuando el vehículo gira a la derecha a través de la geometría de la entrada) no sea significativamente mayor que el radio de la trayectoria circulatoria. La trayectoria más veloz debe dibujarse para todas las aproximaciones de la rotonda. Dado que la construcción de la trayectoria más veloz es un proceso subjetivo que requiere un cierto grado de juicio personal, puede ser aconsejable obtener una segunda opinión.

6.2.1.4 Relación velocidad-curva La relación entre la velocidad de viaje y la curvatura horizontal está documentada en el Libro Verde de AASHTO (4). Puede usarse la ecuación 6-1 para calcular la velocidad de diseño de un dado radio de trayectoria de viaje.

donde:

V = Velocidad diseño, km/h donde: R = Radio, m e = peralte, m/m f = factor fricción lateral

V = Velocidad diseño, mph R = Radio, pie e = peralte, pie/pie f = factor fricción lateral

Usualmente, los valores del peralte se suponen ser +0.02 para las curves de entrada y salida, y -0.02 para las curves alrededor de la isleta central. Por más detalles relacionados con el diseño del peralte, vea la Sección 6.3.11. Los valores del factor de fricción lateral pueden determinarse con la relación de AASHTO para curvas en intersecciones (vea AASHTO 1994, Figure III-19 (4)). El coeficiente de fricción entre los neumáticos de un vehículo y el pavimento varía con la velocidad del vehículo, como se muestra en las Figuras 6-8 y 6-9 para unidades métricas y unidades usadas en los EUA. •

•

El radio de la trayectoria de entrada no debe ser significativamente más grande que el radio de la calzada circulatoria. Dibuje la trayectoria más veloz de t odas las aproximaciones de la rotonda.

136


Rotondas Modernas: Guía Informativa Figura 6-8. Factores de fricción lateral a varias velocidades (unidades métricas).

Figura 6-9. Factores de fricción lateral a varias velocidades (unidades usadas en EUA).


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Usando los adecuados factores de fricción para cada velocidad, las Figuras 6-10 y 6-11 presentan gráficos en unidades métricas y usadas en los EUA, que muestran las relaciones velocidad-radio para curvas de peraltes +0.02 -0.02. Figura 6-10. Relación velocidad-radio (unidades métricas).

Figura 6-11. Relación velocidad-radio (unidades usadas EUA)

138


Rotondas Modernas: Guía Informativa

6.2.1.5 Coherencia de velocidad Además de alcanzar la adecuada velocidad de diseño para los movimientos más veloces, otro objetivo importante es alcanzar velocidades coherentes para todos los movimientos. Junto con las reducciones generales de velocidad, la coherencia de velocidad puede ayudar a minimizar la frecuencia y gravedad de choques entre corrientes de vehículos conflictivas. También simplifica la tarea de convergir en la corriente de tránsito conflictiva, minimizar los claros críticos, optimando así la capacidad de entrada. Este principio tiene dos implicaciones: 1. Las velocidades relativas entre elementos geométricos consecutivos debieran minimizarse; y 2. Las velocidades relativas entre corrientes de tránsito conflictivas debieran minimizarse. Como se muestra en la Figura 6-12, por cada aproximación deben chequearse cinco radios de trayectoria críticos.

R 1 R 2 R 3 R 4 R 5

radio de trayectoria de entrada, radio mínimo en la trayectoria más veloz antes de la línea ceda-el-paso. radio de la trayectoria de circulación, radio mínimo en la trayectoria más veloz alrededor de la isleta central. radio de trayectoria de salida, radio mínimo en la trayectoria más veloz a la salida. radio de trayectoria de giro-izquierda, radio mínimo en la trayectoria del conflictivo movimiento de giro-izquierda. radio de giro-derecha, radio mínimo en la trayectoria más veloz de un vehículo que gira a la derecha.

Es importante notar que estos radios de radios de trayectorias vehiculares no son iguales a los radios de cordón. Primero se traza la geometría básica del cordón, y luego se dibujan las trayectorias vehiculares según los procedimientos descritos en la Sección 6.2.1.3. Figura 6-12. Radios trayectoria vehicular.


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En la trayectoria más veloz, es deseable que R 1 sea menor que R 2 , el cual a su vez debiera ser menor que R 3; ( R 1 < R 2 < R 3). Esto asegura que las velocidades se reducirán a su nivel más bajo en la entrada de la rotonda y por ello se reducirá la posibilidad de choques por pérdidas-de-control. También ayuda a reducir la diferencia de velocidad entre el tránsito que entra y el que circula, reduciendo así el índice de choques entre vehículos que entran y circulan. Sin embargo, en algunos casos puede no ser posible alcanzar un valor R 1 menor que R 2 dentro de un dado derecho-de-vía o por restricciones topográficas. En tales casos, es aceptable que R 1 sea mayor que R 2, con tal que la diferencia relativa de velocidades sea menor que 20 km/h, y preferiblemente que 10 km/h. En las rotondas simples, es relativamente simple reducir el valor de R 1. Puede reducirse el radio de cordón en la entrada o puede girarse el alineamiento de la aproximación más a la izquierda para lograr una velocidad de entrada más lenta (con la probabilidad de velocidades de salida más altas que pueden poner en riesgo a los peatones). Sin embargo, en rotondas de carril-doble, generalmente es más difícil, mientas que superponer pequeñas curvas de entrada puede causar el traslapo de las trayectorias naturales de corrientes de tránsito adyacentes. El traslapo de trayectoria ocurre cuando la geometría dirige a un vehículo en el carril de aproximación izquierdo a evitar la isleta central. Esto puede también ocurrir en la calzada circulatoria cuando un vehículo que entra desde el carril de mano derecha naturalmente corta a través del lado izquierdo de la calzada circulatoria cerca de la isleta central. Cuando ocurre el traslapo de trayectoria ocurre en las rotondas de carril-doble, esto puede reducir la capacidad y aumentar el riesgo de choque. Por lo tanto, debe tenerse cuidado al diseñar rotondas de carril-doble para alcanzar valores ideales para R 1, R 2 y R 3 . La Sección 6.4 da mayor guía sobre cómo eliminar el traslapo de trayectoria en las rotondas de carrildoble. El radio de salida, R 3 , no debe ser menor que R 1 o R 2 para minimizar los choques por pérdida-de-control. En rotondas de carril simple con actividad peatonal, los radios de salida pueden ser todavía pequeños (igual o ligeramente mayor que R 2) para minimizar las velocidades de salida. Sin embargo, en las rotondas de carril-doble, debe tenerse cuidado adicional para minimizar la posibilidad del traslapo de las trayectorias de salida. El traslapo de trayectorias de salida puede ocurrir en la salida cuando un vehículo en el lado izquierdo de la calzada de circulación (próxima a la isleta central) sale en el carril de salida de mano-derecha. Donde no se esperen peatones, los radios de salida deben ser bastante grandes como para minimizar el traslapo de trayectorias de salida. Donde haya peatones, puede ser necesaria una curvatura de salida más apretada para asegurar suficientemente velocidades bajas en el cruce peatonal corriente-abajo. El radio en el movimiento conflictivo de giro-izquierda, R 4 , debe evaluarse para asegurar que la diferencia máxima de velocidad entre el tránsito que entra y el que circula no es mayor que 20 km/h. El movimiento de giro-izquierda es la corriente crítica de tránsito porque tiene la velocidad de circulación más baja. Grandes diferencias entre velocidades de entrada y circulación pueden resultar en un incremento de choques de un vehículo-solo debidos a pérdida de control. Generalmente, R 4 puede determinarse agregando 1.5 m al radio de la isleta central. Basadas en esta suposición, las Figuras 6-13 y 6-14 muestran valores R 4 aproximados, y correspondientes valores R 1 mínimos para varios diámetros de círculo inscrito en unidades métricas, y en las usadas en los EUA. •

La trayectoria natural de un vehículo es la que un conductor tomaría en ausencia de otros vehículos conflictivos

140



Finalmente se evalúa el radio de la trayectoria de giro-derecha más veloz posible, R 5 . Como R 1, el radio de giro-derecha debe tener una velocidad de diseño en o debajo de la velocidad máxima de diseño de la rotonda, y no más que 20 km/h sobre la conflictiva velocidad de diseño R 4 . Figura 6-13. Valores R 4 aproximados y correspondientes valores R 1 (unidades métricas).

Diámetro Círculo Inscrito (m)

Valor R 4 Aproximado

Valor R 1 Máximo

Radio (m)

Velocidad (km/h)

Radio (m)

Velocidad (km/h)

30

11

21

54

41

35

13

23

61

43

40

16

25

69

45

45

19

26

73

46

45

15

24

65

44

50

17

25

69

45

55

20

27

78

47

60

23

28

83

48

65

25

29

88

49

70

28

30

93

50

Rotonda Carril-Simple

Rotonda Carril-Doble

Figura 6-14. Valores R 4 aproximados y correspondientes valores R 1 (unidades usadas en EUA).

Diámetro Círculo Inscrito

Valor R 4 Aproximado

Valor R 1 Máximo

Radio (pies)

Velocidad (mph)

Radio (pies)

Velocidad (mph)

100

35

13

165

25

115

45

14

185

26

130

55

15

205

27

65

15

225

28

150

50

15

205

27

165

60

16

225

28

180

65

16

225

28

200

75

17

250

29

215

85

18

275

30

230

90

18

275

30

Rotonda Carril-Simple

150 Rotonda Carril-Doble


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6.2.2 Vehículo de diseño Otra factor importante que determina el trazado de una rotonda es le necesidad de acomodar el vehículo motorizado más grande que probablemente use la intersección. Los requerimientos de la trayectoria de giro de este vehículo, designado en adelante vehículo de dise- ño , dictarán muchas de las dimensiones de la rotonda. Antes de comenzar el proceso de diseño, el proyectista debe ser consciente del vehículo de diseño y contar con las adecuadas plantillas de giro del vehículo o un programa de trayectoria de giros basada en CAD para determinar la trayectoria barrida por el vehículo. La elección del vehículo de diseño variará según los tipos de calzadas de aproximación, y las características del uso de la tierra circundante. Usualmente, el organismo local o estatal con jurisdicción en las calzadas asociadas debe ser consultado para identificar el vehículo de diseño en cada lugar. El Libro Verde de AASHTO da los requerimientos de dimensiones y radios de giro de una variedad de vehículos viales comunes (4). Comúnmente, los vehículos WB-15 son los más grandes a lo largo de caminos colectores y arteriales. En intersecciones de autopistas estatales o sistemas viales estatales puede ser necesario considerar camiones más grandes, tal como el WB-20. A menudo, los vehículos de diseño más pequeños se eligen para intersecciones de calles locales. En general se necesitan rotondas más grandes para acomodar vehículos grandes en tanto mantienen velocidades bajas para los vehículos de pasajeros. Sin embargo, en algunos casos, las restricciones de suelo pueden limitar la aptitud para acomodar grandes combinaciones semirremolques, en tanto se logra adecuada deflexión para los vehículos pequeños. En tales casos, puede usarse un delantal para camiones para dar superficie adicional atravesable alrededor de la isleta central para los grandes semirremolques. Sin embargo, los delantales de camiones dan un menor nivel de operación que las isletas no montables estándares y sólo deben usarse donde no haya otro medio de dar adecuada deflexión al acomodar el vehículo de diseño. Las Figuras 6-15 y 6-16 demuestran el uso de programas CAD para determinar la trayectoria de barrido del vehículo a través de movimientos de giro críticos.

•

El vehículo de diseño dicta muchas dimensiones de la rotonda

142


Rotondas Modernas: Guía Informativa Figura 6-15. Trayectoria barrida en movimiento directo por el vehículo WB-15.

Figura 6-16. Trayectorias barridas en movimientos de giro-izquierda por el vehículo WB-15.


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6.2.3 Usuarios no-motorizados de diseño Como el vehículo motorizado de diseño, el criterio de los potenciales usuarios nomotorizados de las rotondas (ciclistas, peatones, patinadores, usuarios de sillas de ruedas, cochecitos de niños, etc.) deben considerarse al desarrollar muchos elementos geométricos de un diseño de rotonda. Estos usuarios comprenden un amplio rango de edades y aptitudes que pueden tener un efecto significativo sobre el diseño de una vía. En la Figura 6-17 (5) se dan las básicas dimensiones de diseño para varios usuarios de diseño. Figura 6-17. Dimensiones clave de usuarios de diseño no-motorizados.

Usuario

Dimensión

Características Rotonda Af ectadas

Bicicletas Longitud Ancho mínimo operación Separación lateral cada lado

1.8 m 1.5 m 0.6 m

Ancho isleta partidora en cruce peatonal Ancho carril ciclista Ancho senda compartida bicicletapeatón

1.0 m a obstrucciones Peatón (caminando) Ancho Silla-de-ruedas Ancho mínimo Ancho operación Persona empujando cochecito Longitud Patinadores Ancho típico operación

0,5m

Anchos vereda y cruce peatonal

0,75m 0,90m

Anchos vereda y cruce peatonal Anchos vereda y cruce peatonal

1,70m

Ancho isleta partidora en cruce peatonal

1,80m

Ancho vereda

Fuente: (5)

6.2.4 Alineamiento de aproximaciones y entradas En general, la rotonda está óptimamente ubicada cuando las líneas de eje de todos los ramales de aproximación pasan a través del centro del círculo inscrito. Usualmente, esta ubicación permite diseñar adecuadamente la geometría de modo que los vehículos mantengan velocidades bajas a través de las entradas y las salidas. El alineamiento radial también hace más conspicua a la isleta central a los conductores que se acercan. Si no es posible alinear los ramales a través del punto central, un ligero desplazamiento a la izquierda (es decir, la línea central pasa a la izquierda del punto central de la rotonda) es aceptable. Todavía, este alineamiento permitirá alcanzar curvatura suficiente en la entrada, lo cual es de suprema importancia. En algunos casos (particularmente cuando el círculo inscrito es relativamente pequeño), puede ser beneficioso introducir un ligero desplazamiento de las aproximaciones hacia la izquierda, para realzar la curvatura de entrada. Sin embargo, debe tenerse cuidado para asegurar que tal desplazamiento de la aproximación no produzca una salida tangencial excesiva. Especialmente en ambientes urbanos, es importante que la geometría de la salida produzca una trayectoria de salida suficientemente curva como para mantener bajas las velocidades y reducir el riesgo de los peatones. •

Las rotondas están óptimamente ubicadas cuando todas las líneas centrales de aproximación pasan a través del centro del círculo inscrito.

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Casi nunca es aceptable desplazar un alineamiento de aproximación hacia la derecha del punto central de una rotonda, porque la aproximación resulta en un ángulo más tangencial y reduce la oportunidad de dar suficiente curvatura de entrada. Los vehículos serán capaces de entrar muy rápidos en la rotonda, resultando en más choque por pérdidas de control y más altos índices de choques entre los vehículos que entran y los que circulan. La Figura 6-18 ilustra el alineamiento radial preferido de las entradas. Además, es deseable espaciar igualmente los ángulos entre las entradas. Esto da separación óptima entre entradas y salidas sucesivas. Esto resulta en ángulos óptimos de 90 grados para rotondas de cuatro-ramales, 72 grados para cinco-ramales y así siguiendo. Esto es coherente con los hallazgos de los modelos británicos de predicción de accidentes descritos en el Capítulo 5. Figura 6-18. Alineamiento radial de las entradas.

6.3 Elementos Geométricos Esta sección presenta parámetros guías específicas para diseñar cada elemento geométrico de una rotonda. Sin embargo, el proyectista debe recordar que estos componentes no son independientes uno del otro. La interacción entre los componentes de la geometría es mucho más importante que las piezas individuales. Debe tenerse cuidado en asegurar que los elementos geométricos sean todos compatibles entre sí, de modo que se cumplan los objetivos generales de seguridad y capacidad. 6.3.1 Diámetro círculo inscrito El diámetro del círculo inscrito es la distancia a través del círculo inscrito por el cordón exterior (o borde) de la calzada circulatoria. Como se ilustró en la Figura 6-1, es la suma del diámetro de la isleta central (incluido el delantal, si existe) y el doble de la calzada circulatoria. El diámetro del círculo inscrito está determinado por un número de objetivos de diseño. A menudo, el proyectista tiene que experimentar con varios diámetros antes de determinar el tamaño óptimo para una ubicación dada. •

El alineamiento de aproximación no debe desplazarse hacia la derecha del punto central de la rotonda.


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En las rotondas de carril-simple, el tamaño del círculo inscrito depende mucho de los requerimientos de giro del vehículo de diseño. El diámetro debe ser lo suficientemente grande como para acomodar el vehículo de diseño, en tanto mantiene adecuada curvatura de deflexión para asegura velocidades de viaje seguras a los vehículos más pequeños. Sin embargo, los anchos de la calzada circulatoria, entradas y salidas, radios de entrada y salida, y ángulos de entrada y salida, también juegan un papel significativo en el acomodamiento del vehículo de diseño y en la provisión de deflexión. La cuidadosa selección de estos elementos geométricos puede permitir un diámetro de círculo inscrito menor, a usar en lugares restringidos. En general, el diámetro mínimo del círculo inscrito deber ser de 30 m, para acomodar un vehículo de diseño WB-15. En intersecciones de calles locales o colectoras pueden usarse rotondas menores, dado que el vehículo de diseño puede ser un ómnibus o un camión de unidad-simple. En las rotondas de carril-doble, usualmente el acomodamiento del vehículo de diseño no es una restricción. Usualmente el tamaño de la rotonda está determinado por la necesidad de obtener deflexión, o por la necesidad de ajustar las entradas y salidas alrededor de la circunferencia con radios razonables de entrada y salida entre ellas. Generalmente, el diámetro mínimo del círculo inscrito de una rotonda de carril-doble debe ser de 45 m. En general, los diámetros inscritos más pequeños son mejores para la seguridad general, porque ayudan a mantener velocidades más bajas. Sin embargo, en ambientes de altavelocidad la geometría de diseño de la aproximación es más crítica que en ambientes de baja velocidad. Generalmente, los diámetros inscritos más grandes permiten la provisión de mejor geometría de aproximación, lo cual conduce a una disminución de las velocidades de aproximación de los vehículos. Los diámetros inscritos más grandes también reducen el ángulo formado entre las trayectorias de los vehículos que entran y que circulan, reduciendo así la velocidad relativa entre estos vehículos y conduciendo a menores índices de choques entre los vehículos que entran y que circulan (2). Por lo tanto, en ambientes de alta velocidad las rotondas pueden requerir diámetros algo mayores que los recomendados para ambientes de baja-velocidad. Sin embargo, los diámetros muy grandes (mayores que 60 m) generalmente no debieran usarse porque tendrán altas velocidades de circulación y más choques de mayor gravedad. La Figura 6-19 da rangos recomendados de diámetros de círculo inscrito para varias ubicaciones. Figura 6-19. Rangos recomendados de diámetro de círculo inscrito.

Categoría Lugar

Vehículo Diseño Típico

Rango Diámetro Círculo Inscrito*

Minirrotonda

Camión Unidad-Simple

13-25 m

Urbana Compacta

Camión/Bus Unidad-Simple

25-30m

Urbana Carril-Simple

WB-15

30-40m

Urbana Carril-Doble

WB-15

45-55m

Rural Carril-Simple

WB-20

35-40m

Rural Carril-Doble

WB-20

55-60m

* Supone ángulos de 90 grados entre entradas, y no más de cuatro ramales.

• •

Para acomodar un vehículo WB-15, el diámetro inscrito mínimo de una rotonda de carril-simple es de 30 m. Para una rotonda de carril-doble, el diámetro inscrito mínimo es de 45 m.

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6.3.2 Ancho de entrada El ancho de entrada es el mayor determinante de la capacidad de una rotonda, la cual no depende meramente del número de carriles que entran, sino del ancho total de entrada. En otras palabras, la capacidad de entrada crece uniformemente con los incrementos del ancho de entrada. Por lo tanto, los tamaños básicos de las calzadas de entradas y circulatoria se describen generalmente en términos de ancho, no en número de carriles. Las entradas de ancho suficiente como para acomodar múltiples corrientes de tránsito (por lo menos 6.0 m) se pintan con líneas para designar carriles separados. Sin embargo, usualmente la calzada circulatoria no se pinta, aun cuando se espera que circule más de un carril de tránsito (por más detalles relativos a marcas de calzada, vea Capítulo 7). Como muestra la Figura 6-1, el ancho de entrada se mide desde el punto donde la línea ceda-el-paso corta el borde izquierdo de la calzada hasta el borde derecho de la calzada, a lo largo de una línea perpendicular a la línea de cordón derecho. Las necesidades de la corriente del tránsito que entra dicta el ancho de cada entrada. Se basa en los volúmenes del tránsito de diseño, y puede determinarse en términos del número de carriles de entrada usando el Capítulo de esta guía. La calzada circulatoria debe ser por lo menos tan ancha como la entrada más ancha, y debe mantener un ancho constante. Para maximizar la seguridad de la rotonda, los anchos de entrada deben mantenerse en un mínimo. Los requerimientos de capacidad y los objetivos de comportamiento dictarán que cada entrada sea de un cierto ancho, con un número de carriles de entrada. Además, los requerimientos de giro del vehículo de diseño pueden requerir que la entrada sea más ancha todavía. Sin embargo, los anchos más grandes de entrada y calzada circulatoria comprenden un intercambio entre capacidad y seguridad. Para mantener el más alto nivel de seguridad, el diseño debiera proveer el ancho mínimo necesario por capacidad y acomodamiento del vehículo de diseño. Los anchos de entrada típicos para entradas de carril-simple varían desde 4.3 hasta 4.9 m; sin embargo, pueden requerirse valores más altos o bajos que este rango para el vehículo de diseño de un lugar-específico, y requerimientos de velocidad para trayectorias vehiculares críticas. Cuando los requerimientos sólo pueden satisfacerse mediante el ensanchamiento del ancho de entrada, esto puede hacerse de dos formas: 1. Agregando un carril total corriente-arriba de la rotonda, y mantener carriles paralelos a través de la geometría de entrada; o 2. Ensanchando gradualmente la aproximación (abocinamiento) a través de la geometría de entrada. Las Figura 6-20 y 6-21 ilustran estas opciones de ensanchamiento. • •

El ancho de entrada es el mayor determinante de la capacidad de una rotonda. Los anchos de entrada deben mantenerse en un mínimo para maximizar la seguridad, en tanto se alcanzan los objetivos de capacidad y comportamiento.


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Figura 6-20. Ensanchamiento de aproximación mediante la adición de un carril total.

Figura 6-21. Ensanchamiento de aproximación mediante el abocinamiento de la entrada.

Como se trató en el Capítulo 4, el ensanchamiento es un medio efectivo de incrementar la capacidad sin requerir tanto derecho-de-vía como al adicionar un carril total. Al crecer la longitud del abocinamiento, crece la capacidad, pero no crece la frecuencia de choques. Consecuentemente, la frecuencia de choques para dos aproximaciones con el mismo ancho de entrada será esencialmente la misma, si tienen diseños de carriles de entrada paralelos, o entradas abocinadas. Por lo tanto, los anchos de entrada deben minimizarse, y las longitudes de abocinamiento maximizarse para alcanzar la capacidad deseada con efecto mínimo sobre los choques. Generalmente, las longitudes mínimas de abocinamiento debieran ser de 25 m en zonas urbanas y 40 m en zonas rurales. Sin embargo, si se restringe el derecho de vía, pueden usarse longitudes más cortas con efectos notables sobre la capacidad (vea Capítulo 4). •

Las longitudes de abocinamiento debieran ser por lo menos de 25 m en zonas urbanas y 40 m en rurales.

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En algunos casos, una rotonda diseñada para acomodar los volúmenes de tránsito del año de diseño, típicamente proyectados 20 años desde el actual, puede resultar en entradas y calzada circulatoria sustancialmente más anchas que las necesarias en los primeros años de operación. Dado que la seguridad se reducirá significativamente por el incremento del ancho de entrada, el proyectista puede desear considerar una solución de diseño en dos fases. En tal caso, la primera fase de diseño cumpliría los requerimientos de ancho de entrada para los volúmenes de tránsito a corto plazo, con la aptitud de expandir fácilmente las entradas y la calzada circulatoria para acomodar los futuros volúmenes de tránsito. La solución interina debe realizarse comenzando con el trazado definitivo, siguiendo con el diseño de la primera fase dentro de las líneas de cordón definitivas. A menudo, la rotonda interina se construye con el diámetro de círculo inscrito definitivo, pero con mayores isletas central y partidoras. Cuando se necesite capacidad adicional, puede reducirse el tamaño de las isletas central y partidoras para dar ancho adicional en las calzadas de entrada, salida y circulatoria.

6.3.3 Ancho de calzada circulatoria Los anchos de las entradas y los requerimientos de giro del vehículo de diseño determinan el ancho requerido de la calzada circulatoria. En general, debiera ser por lo menos tan ancho como el máximo de entrada (hasta 120 por ciento del ancho máximo de entrada) y constante en toda la rotonda (3) 6.3.3.1 Rotondas de carril-simple En las rotondas de carril-simple, la calzada circulatoria debe acomodar exactamente el vehículo de diseño. Debieran usarse adecuadas plantillas de giro-de-vehículos o programas CAD para determinar la trayectoria barrida por el vehículo de diseño a través de cada uno de los movimientos de giro. Usualmente, el movimiento de giro-izquierda es la trayectoria más crítica para determinar el ancho de la calzada circulatoria. Según la política de AASHTO, debe darse una separación mínima de 0.6 m entre el borde exterior de la huella del neumático del vehículo y la línea de cordón. La Tabla III-19 de AASHTO 1994 da los anchos deducidos requeridos por varios radios de cada vehículo de diseño estándar. En algunos casos (particularmente donde el diámetro inscrito sea pequeño o el vehículo de diseño grande) los requerimientos de giro del vehículo de diseño pueden dictar que la calzada circulatoria sea tan ancha que la cantidad de deflexión necesaria para lentificar a los vehículos de pasajeros resulte comprometida. En tales casos, el ancho de la calzada circulatoria puede reducirse y usarse un delantal montable –ubicado detrás de un cordón montable en la isleta central- para acomodar a los vehículos más grandes. Sin embargo, generalmente los delantales de camiones dan un nivel menor de operación que las isletas estándares no montables. A veces, los delantales pueden ser transitados por automóviles 4x4, lo que puede sorprender a motociclistas desatentos, y puede causar el balanceo de carga en los camiones. Por lo tanto, los delantales deben usarse sólo donde no hay otro medio de proveer deflexión adecuada al acomodar al vehículo de diseño.

6.3.3.2 Rotondas de carril-doble En las rotondas de carril-doble, usualmente el ancho de la calzada circulatoria no está dictado por el vehículo de diseño. El ancho requerido por uno, dos, o tres vehículos –según el número de carriles en la entrada más ancha- para viajar simultáneamente a través de la rotonda, debe usarse para establecer el ancho de la calzada circulatoria.

•

•

Los diseños de dos-fases permiten pequeños anchos de entrada iniciales, fácilmente expandibles en el futuro, cuando sea necesario acomodar mayores volúmenes de tránsito. Generalmente, los delantales-de-camiones dan niveles de operación más bajos, pero pueden ser necesarios para dar adecuada deflexión, en tanto acomodan al vehículo de diseño.


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La combinación de los tipos de vehículos a acomodar lado-a-lado depende de las específicas condiciones de tránsito en cada lugar. Si el tránsito entrante es predominantemente de vehículos de pasajeros y camiones de unidad-simple (vehículos AASHTO P y SU), y el tránsito de semirremolques infrecuente, puede ser adecuado diseñar el ancho para dos vehículos de pasajeros o un vehículo de pasajeros y un camión de unidad-simple lado-a-lado. Si el tránsito de semirremolques es relativamente frecuente (mayor que 10 por ciento), puede ser necesario dar ancho suficiente para el pasaje simultáneo de un semirremolque en combinación con un vehículo P o SU. La Figura 6-22 da anchos mínimos de calzada circulatoria para rotondas de dos-carriles donde el tránsito de semirremolques es relativamente infrecuente. Figura 6-22. Anchos mínimos de carril circulatorio para rotondas de dos-carriles.

Diámetro Círculo Inscrito

Ancho Mínimo Carril Circulatorio*

Diámetro Isleta Central

45 m

9,8 m

25,4 m

50 m

9,3 m

31,4 m

55 m

9,1 m

36,8 m )

60 m

9,1 m

41,8 m

65 m

8,7 m

47,6 m

70 m

8,7 m

52,.6 m

* Basada en la Tabla III-20, Caso III(A) AASH TO 1994. Supone uso infrecuente de semirremolques (típicamente menos que el 5 por ciento del tránsito total). Refiérase a AASHTO por casos con mayores porcentajes de camiones.

6.3.4 Isleta central La isleta central de una rotonda es la superficie elevada, no atravesable y comprendida por la calzada circulatoria; también puede incluir un delantal atravesable. Típicamente se ajardina la isleta por razones estéticas y para realzar el reconocimiento de la rotonda por parte del conductor en una aproximación. Las isletas centrales deben ser siempre elevadas, no deprimidas, ya que las isletas deprimidas son difíciles de reconocer por parte de los conductores que se aproximan. En general, la isleta central debiera ser de forma circular. Una calzada circulatoria de radio constante ayuda a promover velocidades constantes alrededor de isleta central. Por otra parte, las formas ovales o irregulares, son más difíciles de maniobrar y pueden promover velocidades más altas en las secciones rectas, y velocidades reducidas en los arcos. Esta diferencia de velocidad puede dificultar juzgar a los conductores que entran la velocidad y aceptabilidad de claros en la corriente de tránsito circulatoria. También puede ser engañoso para los conductores que circulan, originando más choques por pérdidas de control. Las isletas centrales no circulares tienen las desventajas indicadas en un grado rápidamente creciente en cuanto son más grandes, porque las velocidades de circulación crecen. Generalmente, si son relativamente pequeñas y las velocidades bajas las formas ovales no son problemáticas. Las isletas de forma gota-de-lluvia pueden usarse en zonas donde no existan ciertos movimientos, tal como en distribuidores (vea el Capítulo 8), o donde ciertos movimientos de giro no puedan acomodarse con seguridad, tal como rotondas con una aproximación en una pendiente relativamente fuerte.

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Como se describió en la Sección 6.2.1, el tamaño de la isleta central juega un papel clave en determinar la cantidad de deflexión impuesta sobre la trayectoria del vehículo directo. Sin embargo, su diámetro depende completamente del diámetro y ancho de la calzada circulatoria (vea las Secciones 6.3.1 y 6.3.3). Por lo tanto, establecidos el diámetro inscrito, el ancho de la calzada circulatoria, y la geometría inicial de la entrada, debe dibujarse la trayectoria vehicular más veloz a través del trazado, como se describió en la Sección 6.2.1.3, para determinar si el tamaño de la isleta central es adecuado. Si la trayectoria más veloz supera la velocidad de diseño, el tamaño de la isleta central puede necesitar ser aumentado, aumentando así el diámetro del círculo inscrito, tal como desplazando el alineamiento de aproximación hacia la izquierda, reduciendo el ancho de entrada, o reduciendo el radio de salida. Sin embargo, estos tratamientos pueden impedir la capacidad de acomodar al vehículo de diseño. En casos donde el derecho-de-vía, topografía, u otras restricciones impiden la aptitud de expandir el diámetro del círculo inscrito, puede agregarse un delantal montable al borde exterior de la isleta central. Esto provee superficie pavimentada adicional para permitir la sobre-huella de los semirremolques grandes sobre la isleta central sin comprometer la deflexión de los vehículos más chicos. La Figura 6-23 muestra una isleta central típica con delantal atravesable. Donde se usen delantales, debieran diseñarse de modo que sean atravesables por los camiones, pero que desalienten el paso de los vehículos de pasajeros. Generalmente deben ser de 1 a 4 m de ancho y tener una pendiente transversal de 3 a 4 por ciento hacia fuera desde la isleta central. Para desalentar el uso por parte de los vehículos de pasajeros, el borde exterior del delantal debiera elevarse un mínimo de 3 cm sobre la superficie de la calzada circulatoria (6). Figura 6-23. Ejemplo de isleta central con delantal atravesable.

Leeds, MD


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El delantal debiera construirse de materiales de pavimento coloreados y/o texturados para diferenciarlo de la calzada circulatoria. Debe tenerse cuidado en asegurar que los camiones de reparto no experimentan oscilaciones de la carga al pasar sus ruedas traseras a través del delantal. Los temas respecto de ajardinamiento y otros tratamientos en la isleta central se tratan en el Capítulo 7. En general, las rotondas en ambientes rurales típicamente necesitan isletas centrales más grandes que las urbanas, para realzar su visibilidad y para permitir el diseño de mejor geometría de aproximación (2).

6.3.5 Curvas de entrada Como se muestra en la Figura 6-1, las curvas de entrada son el conjunto de una o más curvas a lo largo del cordón derecho (o borde de pavimento) de la calzada de entrada que conduce hacia la calzada circulatoria. No debe confundirse con la curva de trayectoria de entrada, definida por el radio de la trayectoria de viaje vehicular más veloz a través de la geometría de entrada ( R 1 en la Figura 6-12). El radio de entrada es un factor importante para determinar la operación de una rotonda porque impacta significativamente en la capacidad y seguridad. El radio de entrada, junto con el ancho de entrada, el ancho de la calzada circulatoria, y la geometría de la isleta central, controla la cantidad de deflexión impuesta sobre una trayectoria vehicular de entrada. Los radios de entrada más grandes producen mayores velocidades de entrada y generalmente resultan en índices de choques más altos entre los vehículos que entran y los que circulan. En contraste, el comportamiento operacional de las rotondas se beneficia de los radios más grandes de entrada. Como se describió en el Capítulo 4, la investigación británica encontró que la capacidad de una entrada crece al crecer el radio de entrada hasta 20 m, más allá de lo cual el radio de entrada tiene poco efecto sobre la capacidad. La curva de entrada se diseña curvilinealmente tangencial al borde exterior de la calzada circulatoria. Igualmente, la proyección del borde interior (izquierdo) de la entrada debiera ser curvilinealmente tangencial a la isleta central. La Figura 6-24 muestra una típica geometría de entrada. El objetivo primario al seleccionar un radio para la curva de entrada es alcanzar los objetivos de velocidad, según se describió en la Sección 6.2.1. El radio de entrada debe producir primero una adecuada velocidad de diseño en la trayectoria vehicular más veloz. Segundo, debe deseablemente resultar en un radio de trayectoria de entrada ( R 1) igual o menor que el radio de la trayectoria circulante ( R 2 ) (vea Sección 6.2.1.5).

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Rotondas Modernas: Guía Informativa Figura 6-24. Diseño de entrada a rotonda de carril-simple.

6.3.5.1 Curvas de entrada en rotondas de carril-simple En las rotondas de carril-simple es relativamente simple alcanzar los objetivos de la velocidad de entrada. Con una corriente de tránsito simple que entra y circula, no hay conflicto entre tránsitos en carriles adyacentes. Así, para producir el deseado radio de la trayectoria de entrada, el radio de entrada puede disminuirse o aumentarse según necesidad. Con tal de dar espacio suficiente para el vehículo de diseño, los vehículos que se aproximan ajustarán su trayectoria consecuentemente, y maniobrarán a través de la geometría de la entrada hacia la calzada circulatoria. Típicamente, los radios de entrada en rotondas urbanas de carril-simple varían desde 10 hasta 30 m. Pueden usarse radios mayores, pero es importante que los radios no sean tan grandes como para resultar en excesivas velocidades de entrada. Si el vehículo de diseño es pequeño, en las rotondas de calles locales los radios de entrada pueden estar por debajo de 10 m. En lugares rurales y suburbanos, debe considerarse la diferencia de velocidad entre las aproximaciones y las entradas. Si la diferencia es mayor que 20 km/h, es deseable introducir curvas de aproximación o algunas otras medidas para reducir la velocidad del tránsito que se aproxima antes de la curvatura de la entrada. En la Sección 6.5 se dan mayores detalles sobre el diseño de rotondas rurales.

6.3.5.2 Curvas de entrada en rotondas de carril-doble En las rotondas de carril-doble, el diseño de la curvatura de entrada es más complicado. Superponer pequeños radios de entrada puede resultar en conflictos entre las corrientes de tránsito adyacentes. Usualmente, este conflicto resulta en la pobre utilización de uno o más carriles, y reduce significativamente la capacidad de la aproximación. Las técnicas y guías para evitar conflictos entre carriles de entrada adyacentes en rotondas de carril-doble se dan en la Sección 6.4.


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6.3.6 Curvas de salida Usualmente, para minimizar la probabilidad de congestión en las salidas, las curvas de salida tienen radios más grandes que los de las entradas. Sin embargo, esto está equilibrado por la necesidad de mantener velocidades bajas en los cruces peatonales a la salida. La curva de salida debe producir un radio de trayectoria de salida ( R 3 en la Figura 6-12) no más pequeño que el radio de la trayectoria de circulación ( R 2). Si el radio de la trayectoria de salida es más pequeño que el radio de la calzada circulatoria, los vehículos viajarán muy rápido para maniobrar la geometría de salida, y pueden chocar en la isleta partidora o contra el tránsito opuesto en el carril de aproximación adyacente. Del mismo modo, para asegurar velocidades bajas en el cruce peatonal corriente abajo, el radio de la trayectoria de salida no debe ser significativamente mayor que el radio de la trayectoria de circulación. La curva de salida se diseña para ser curvilinealmente tangencial al borde exterior de la calzada circulatoria. Igualmente, la proyección del borde interior (izquierdo) de la calzada de salida debe ser curvilinealmente tangencial a la isleta central. La Figura 6-25 muestra un trazado típico de salida para una rotonda de carril simple. Figura 6-25. Diseño de salida en rotonda de carril-simple.

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6.3.6.1 Curvas de salida en rotondas de carril simple En ambientes urbanos, las salidas de las rotondas de carril-simple deben diseñarse para forzar una trayectoria de salida curva con una velocidad de diseño menor que 40 km/h, a fin de maximizar la seguridad para que los peatones crucen la corriente de tránsito de salida. Generalmente, los radios de salida no deben ser menores que 15 m. Sin embargo, en lugares con actividad peatonal y sin tránsito de grandes semirremolques, el radio de salida puede ser tan bajo como de 10 a 12 m. Esto produce una velocidad de diseño muy lenta para maximizar la seguridad y la comodidad de los peatones. Tales bajos radios de salida sólo deben usarse junto con radios de entrada similares o más pequeños en rotondas urbanas compactas con diámetros de círculo inscrito menores que 35 m. En ubicaciones rurales con pocos peatones, la curvatura de salida puede diseñarse con radios grandes. Sin embargo, esto no debe resultar en una trayectoria recta tangencial a la isleta central porque muchas ubicaciones actualmente rurales pueden volverse urbanas en el futuro. Por lo tanto, se recomienda que la actividad peatonal se considere en todas las salidas, excepto donde vías peatonales separadas (sendas, etc.) u otras restricciones eliminen la posibilidad de la actividad peatonal en el futuro predecible.

6.3.6.2 Curvas de salida en rotondas de carril doble Como con las entradas, el diseño de la curvatura de salida en rotondas de carril doble es más complicado que en las rotondas de carril-simple. Las técnicas y guías para evitar conflictos entre carriles de salida adyacentes en rotondas de carril doble se dan en la Sección 6.4.

6.3.7 Ubicación y tratamientos de cruces peatonales Las ubicaciones de los cruces peatonales en las rotondas son un equilibrio entre la conveniencia y seguridad peatonal, y operaciones de las rotondas: • Conveniencia peatonal: los peatones quieren cruzar en lugares tan cerca de la intersección como fuere posible, para minimizar los desvíos desde la dirección de viaje. Cuando más lejos esté el cruce desde la rotonda, más probable es que los peatones elijan una ruta más corta que los puede poner en mayor peligro. • Seguridad peatonal: Tanto la ubicación como la distancia de cruce son importantes. La distancia de cruce debe minimizarse para reducir la exposición a los conflictos peatónvehículo. La seguridad peatonal también puede verse comprometida en el cruce peatonal en la línea ceda-el-paso porque la atención del conductor está dirigida a la izquierda para buscar claros en la corriente de tránsito que circula. Los cruces peatonales deben ubicarse para tomar ventaja de la isleta partidora; los cruces ubicados muy lejos desde la línea ceda-elpaso requieren isletas partidoras más largas. También, los cruces debieran separarse de la línea ceda-el-paso a distancias medidas en incrementos aproximados de longitud de vehículo para reducir la probabilidad de que los vehículos formen fila de espera a través del cruce peatonal. •

Las ubicaciones de los cruces peatonales deben equilibrar la conveniencia y seguridad peatonal con las operaciones de la rotonda.


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• Operaciones de la rotonda: Las operaciones de la rotonda (primariamente vehiculares) también pueden ser afectadas por las ubicaciones de los cruces peatonales, particularmente en la salida. Un análisis de filas en los cruces peatonales a la salida puede determinar que la ubicación de un cruce peatonal de más de una longitud de vehículo puede requerirse para reducir a un nivel aceptable el riesgo de filas en la calzada circulatoria. Los peatones pueden ser capaces de distinguir los vehículos que salen de los que circulan (visual y audiblemente) en los cruces peatonales más alejados de la rotonda, aunque esto no fue confirmado por la investigación. Con estos temas en la mente, los cruces peatonales debieran diseñarse como sigue: • El refugio peatonal debe tener un ancho mínimo de 1.8 m para dar protección adecuada a las personas que empujan un cochecito de niños o caminan con una bicicleta (vea Sección 6.2.3). • En las rotondas de carril-simple, el cruce peatonal debe ubicarse una longitud de vehículo (7.5 m) separado de la línea ceda-el-paso. En las rotondas de carril doble, los cruces peatonales deben ubicarse una, dos, o tres longitudes de vehículos (aproximadamente 7.5, 15 ó 22.5 m) separados de la línea ceda-el-paso. • El refugio peatonal debe diseñarse a nivel de calle, más que elevado a la altura de la isleta partidora. Esto elimina la necesidad de rampas en la zona de refugio, lo cual puede ser molesto para las sillas de ruedas. • Las rampas deben proveerse en cada extremo del cruce peatonal para conectar con otros cruces peatonales alrededor de la rotonda y con la red de veredas. • Se recomienda aplicar una superficie de advertencia detectable, como la recomendada en las Guías de Accesibilidad de la Ley de Norteamericanos con Discapacidades (ADAAG) §4.29 (Detectable Warnings), al refugio en la isleta partidora, como se muestra en la Figura 6-26. Note que la específica provisión de las ADAAG que requiere superficies de advertencia detectables en lugares tales como rampas e isletas partidoras (definidas en las ADAAG como “zonas vehiculares peligrosas”) se suspendió hasta el 26 de julio de 2001 (ADAAG §4.29.5). Donde se use, una superficie de advertencia detectable cumplirá los requerimientos siguientes (7): - La superficie de advertencia detectable comprenderá domos truncados sobresalientes con un diámetro nominal de 23 mm, una altura nominal de 5 mm, y un espaciamiento nominal centro-a-centro de 6 cm. - La superficie de advertencia detectable contrastará visualmente de las superficies adyacentes ya sea luz-en-la-oscuridad o oscuridad-en-la-luz. El material usado para dar contraste será una parte integral de la superficie peatonal. - La superficie de advertencia detectable comenzará en la línea de cordón y se extenderá hacia la zona de refugio peatonal una distancia de 60 cm. Esto crea un espacio despejado mínimo de 6 cm entre superficies de advertencia detectables para un ancho mínimo de isleta partidora de 1.8 m en el cruce peatonal. Esto es una desviación de los requerimientos de las (suspendidas) ADAAG §4.29.5, que requieren un ancho de superficie de 91.5 cm. Sin embargo, esta desviación es necesaria para permitir a los visualmente limitados a distinguir las dos interfaces con el tránsito vehicular. En zonas urbanas, las tablas-de-velocidad (lomos de burro de dorso plano) podrían considerarse para los usuarios de las sillas de ruedas, con tal que un buen diseño geométrico haya reducida las velocidades absolutas de los vehículos a menos de 20 km/h cerca del cruce. •

En el refugio peatonal deben aplicarse superficies de advertencia detectables.

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Los cruces peatonales a través de tablas-de-velocidad deben tener material de advertencia detectable como se describió para delinear claramente el borde de la calle. Generalmente, las tablas-de-velocidad sólo debieran usarse en calles con velocidades de aproximación de 55 km/h o menos, en tanto la introducción de una tabla-de-velocidad elevada en ambientas de alta velocidad puede incrementar la posibilidad de choques de un vehículo-solo y no es coherente con la filosofía de velocidad coherente presentada en este documento.

6.3.8 Isletas partidoras Las isletas partidoras (también llamadas isletas separadoras o isletas de mediana) deben proveerse en todas las rotondas, excepto en las de diámetros muy pequeños en las cuales la isleta partidora podría obstruir la visibilidad de la isleta central. Su propósito es dar protección a los peatones (incluyendo sillas-de-ruedas, bicicletas, y cochecitos para niños), ayudar a controlar las velocidades, guiar al tránsito en la rotonda, separar físicamente las corrientes de tránsito que entran y las que salen, e impedir movimientos a contramano. Adicionalmente, las isletas partidoras pueden usarse como un lugar para instalar señales (vea Capítulo 7). La envolvente de la isleta partidora está formada por las curvas de entrada y salida en un ramal, como se mostró en las Figuras 6-24 y 6-25. Generalmente, la longitud total de la isleta debiera ser por lo menos de 15 m, para dar protección suficiente a los peatones y alertar a los conductores que se aproximan la geometría de la rotonda. Adicionalmente, la isleta partidora debe extenderse más allá del fin de la curva de salida para impedir que el tránsito que sale cruce accidentalmente hacia la trayectoria del tránsito que se aproxima. La Figura 6-26 muestra las dimensiones mínimas de una isleta partidora en una rotonda de carril-simple, incluyendo la ubicación de un cruce peatonal, según se trató en la Sección 6.3.7. Figura 6-26. Dimensiones mínimas de isleta partidora.

•

Las isletas partidoras cumplen múltiples funciones y generalmente deben proveerse.


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En tanto la Figura 6-26 da las dimensiones mínimas para las isletas partidoras, hay beneficios en proveer isletas más grandes. Al crecer el ancho de la isleta partidora resulta mayor separación entre las corrientes de tránsito que entran y salen del mismo ramal, y aumenta el tiempo para que los conductores que se aproximan distingan entre los vehículos que salen y los que circulan. En esta forma, las isletas partidoras más grandes pueden ayudar a reducir la confusión para los motoristas que entran. Un estudio reciente del Departamento Queensland de Caminos Principales halló que la maximización del ancho de las isletas partidoras tiene un efecto significativo sobre la minimización de los índices de choque de vehículos entrantes/circulantes (2). Sin embargo, generalmente el incremento de ancho de las isletas partidoras requiere incrementar el diámetro del círculo inscrito. Así, estos beneficios de seguridad pueden ser superados por mayores costos de construcción e impactos sobre el suelo. Debieran seguirse las guías estándares de AASHTO para diseñar isletas. Ellas incluyen el uso de radios de nariz más grandes en las esquinas de aproximación para maximizar la visibilidad de la isleta y retirar las líneas de cordón en los extremos de aproximación para crear un efecto de embudo. El tratamiento de embudo también ayuda a reducir las velocidades en tanto los vehículos se aproximan a la rotonda. La Figura 6-27 muestra radios mínimos de nariz de isleta partidora y dimensiones del retranqueo de las calzadas de entrada y salida. Figura 6-27. Radios y retranqueos mínimos de nariz de isleta partidora.

•

Las isletas partidoras más grandes realzan la seguridad, pero requieren mayor diámetro del círculo inscrito

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6.3.9 Distancia visual de detención La distancia visual de detención es la distancia a lo largo de un camino requerida por un conductor para percibir y reaccionar ante un objeto en la calzada y frenar hasta una completa detención antes de alcanzar ese objeto. Debe proveerse en todo punto en una rotonda y en las calzadas de entrada y salida. El Informe 400 del NCHRP, Determinación de Distancias Visuales de Detención (8) recomienda la fórmula dada en la Ecuación 6-2 para determinar la DVD (en unidades métricas y en unidades usadas en los EUA).

(6-2a, métrico) donde:

d = distancia visual de detención, m; t = tiempo percepción-reacción frenado, supuesto 2.5 s; V = velocidad inicial, km/h; y a = desaceleración del conductor, supuesta 3.4 m/s 2.

donde:

d = distancia visual de detención, pies; t = tiempo percepción-reacción frenado, supuesto 2.5 s; V = velocidad inicial, mph; y a = desaceleración del conductor, supuesta 11.2 pies/s 2.

La Figura 6-28 da distancias visuales recomendadas para diseñar, calculadas según las ecuaciones de arriba. Figura 6-28. Valores de diseño para distancias visuales de detención.

Velocidad (km/h)

Velocidad (mph)

10

Distancia Calculada* (m) 8,1

10

Distancia Calculada* (pies) 46,4

20

18,5

15

77,0

30

31,2

20

112,4

40

46,2

25

152,7

50

63,4

30

197,8

60

83,0

35

247,8

70

104,9

40

302,7

80

129,0

45

362,0

90

155,5

50

427,2

100

164,2*

55

496,7 2

2

Supone tiempo de percepción-frenado de 2.5 s y desaceleración del conductor de 3.4 m/s (11.2 pies/s )


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La distancia visual de detención se mide suponiendo una altura de ojo del conductor de 1.08 m y una altura de objeto de 60 cm según las recomendaciones a ser adoptadas en el próximo Libro Verde de AASHTO (8). [se adoptaron en el Libro Verde 2001] Como mínimo, en las rotondas deben chequearse tres tipos de lugares críticos: • Distancia visual de aproximación (Figura 6-29); • Distancia visual en calzada circulatoria (Figura 6-30); y • Distancia visual para cruce peatonal en salida (Figura 6-31). También debe chequearse la distancia visual hacia adelante en la entrada; sin embargo, típicamente será satisfecha mediante la provisión de adecuada distancia visual de detención en la misma calzada circulatoria. Figura 6-29. Distancia visual de aproximación.

Figura 6-30. Distancia visual en calzada circulatoria.

•

Por lo menos debe chequearse la distancia visual de detención en t res lugares críticos.

160


Rotondas Modernas: Guía Informativa Figura 6-31. Distancia visual para cruce peatonal en salida.

6.3.10 Distancia visual de intersección La distancia visual de intersección es la distancia requerida por un conductor sin derecho de paso para percibir y reaccionar ante la presencia de vehículos conflictivos. Se obtiene mediante el establecimiento de adecuadas líneas visuales que permitan a un conductor a ver y reaccionar con seguridad a vehículos potencialmente conflictivos. En las rotondas, los únicos lugares que requieren evaluación de distancia visual de intersección son las entradas. Tradicionalmente se mide mediante un triángulo visual, el cual está limitado por una longitud de camino que define un límite afuera de la intersección en cada uno de las dos aproximaciones conflictivas, y por una línea que conecta estos dos límites. Para rotondas, debe suponerse que estos “ramales” siguen la curvatura de la calzada, y así las distancias deben medirse como distancias a lo largo de la trayectoria curva vehicular. La distancia visual de intersección se mide suponiendo una altura de ojo del conductor de 1.08 m (3.54 pies) y una altura de objeto de también 1.08 m, según las recomendaciones del Libro Verde de AASHTO (4). La Figura 6-32 presenta un diagrama que muestra el método para determinar la distancia visual de intersección. Como puede verse en la figura, el “triángulo” de distancia visual tiene dos aproximaciones conflictivas que deben chequearse independientemente. Las dos subsecciones siguientes tratan el cálculo de la longitud de cada uno de los límites visuales de aproximación.

•

Las entradas de las rotondas requieren adecuada distancia visual de i ntersección.


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Figura 6-32. Distancia visual de intersección.

6.3.10.1 Longitud de ramal de aproximación de triángulo visual La longitud del ramal de aproximación del triángulo visual debe limitarse a 15 m. La investigación británica sobre distancia visual determinó que la distancia visual de intersección excesiva resulta en una frecuencia más alta de choques. Esta valor, coherente con la práctica británica y francesa, intenta requerir a los vehículos bajar la velocidad antes de entrar en la rotonda, lo cual les permite centrarse en el cruce peatonal, antes de entrar. Si el ramal de aproximación del triángulo visual es mayor que 15 m, puede ser aconsejable agregar ajardinamiento para restringir a un mínimo los requerimientos de distancia visual. 6.3.10.2 Longitud de ramal conflictivo de triángulo visual Un vehículo que se aproxima a una entrada de rotonda enfrenta vehículos conflictivos en la calzada circulatoria. La longitud del ramal conflictivo se calcula usando la Ecuación 6-3: (6-3a, métrico) donde:

b = longitud de ramal conflictivo de triángulo visual, m V major = velocidad de diseño de movimiento conflictivo, km/h t c = claro crítico para entrar en el camino principal, s, igual a 6.5 s (6-3b, usado en EUA)

donde:

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b = longitud de ramal conflictivo de triángulo visual, pies V major = velocidad de diseño de movimiento conflictivo, mph t c = claro crítico para entrar en el camino principal, s, igual a 6.5 s



En cada entrada deben chequearse dos corrientes de tránsito conflictivas: • Corriente que entra , compuesta por vehículos desde la inmediata entrada corriente-arriba. Para este movimiento, puede aproximarse la velocidad tomando el promedio entre la velocidad de la trayectoria de entrada (trayectoria con radio R 1 de la Figura 6-12) y la velocidad de la trayectoria de circulación (trayectoria con radio R 2 de la Figura 6-12). • Corriente que circula , compuesta de vehículos que entraron en la rotonda antes de la inmediata entrada corriente-arriba. Esta velocidad puede aproximarse tomando la velocidad de los vehículos que giran a la izquierda (trayectoria con radio R4 de la Figura 6-12). El claro crítico para entrar en el camino principal se basa en el tiempo requerido por un vehículo para girar a la derecha, en tanto se requiere al vehículo de la corriente conflictiva aminorar la velocidad no menos que 70 por ciento de la velocidad inicial. Esto se basa en la investigación de claros críticos en intersecciones controladas-por-PARE, ajustadas para condiciones controladas-por-CEDA EL PASO (9). El valor crítico de claro de 6.5 s dado en la Ecuación 6-3 se basa en el claro crítico requerido por vehículos de pasajeros, supuestos los vehículos de diseño más críticos para distancia visual de intersección. Esta suposición es cierta para velocidades de camión de unidad-simple y combinaciones que son por lo menos de 10 km/h y 15 a 20 km/h más lentos que los vehículos de pasajeros, respectivamente. Figura 6-33. Longitud calculada de ramal conflictivo de triángulo visual de intersección.

Velocidad de Aproximación Conflictiva (km/h) 20

Distancia Calculada* (m)

Distancia Calculada*

36,1

Velocidad de Aproximación Conflictiva (mph) 10

25

45,2

15

143,0

30

54,2

20

190,1

35

63,2

25

238,6

40

72,3

30

286,3

(pies) 95,4

En general, se recomienda no dar más que la distancia visual de intersección mínima requerida en cada aproximación. La distancia visual de intersección excesiva puede conducir a velocidades vehiculares más altas que reducen la seguridad de la intersección para todos los usuarios viales (vehículos, bicicletas, peatones). El ajardinamiento puede ser efectivo en restringir la distancia visual hasta los requerimientos mínimos. Note que la distancia visual de detención en la calzada circulatoria (Figura 6-30) y la distancia visual de intersección hasta la corriente circulatoria (Figura 6-32) implican restricciones sobre la altura de la isleta central, incluyendo ajardinamiento y otros objetos, en estas zonas. En la zona central remanente de la isleta central, el ajardinamiento alto puede servir para romper la vista hacia delante de los vehículos directos, contribuyendo por eso a la reducción de velocidad. Sin embargo, si los vehículos errantes invadieran la isleta central, el Capítulo 7 da pendientes máximas recomendadas en la isleta central para minimizar la probabilidad de peligrosos vuelcos de los vehículos. •

Proveer más que la mínima distancia visual de intersección requerida puede originar velocidades más altas que reduzcan la seguridad de la intersección.


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6.3.11 Consideraciones verticales Los elementos de diseño del alineamiento vertical para rotondas incluyen perfiles, peralte, pendientes de aproximación, y drenaje. 6.3.11.1 Rasantes El diseño vertical de una rotonda comienza con el desarrollo de las rasantes de las calzadas de aproximación y circulatoria. El desarrollo de cada rasante es un proceso iterativo que comprende ligar las cotas de las rasantes de calzada de aproximación en una rasante suave alrededor de la isleta central. Generalmente, cada rasante de aproximación debe diseñarse hasta el punto donde la línea base de aproximación intersecta la isleta central. Luego se desarrolla una rasante para la isleta central que pasa a través de estos cuatro puntos (en el caso de una rotonda de cuatro ramales). Luego se reajustan las rasantes de la calzada de aproximación según necesidad para concordar con el perfil de la isleta central. Generalmente, la forma de la rasante de la isleta central es sinusoidal. En las Figuras 6-34, 6-35 y 6-36 se muestran ejemplos de cómo desarrollar la rasante, los cuales constan de una planimetría, rasantes en cada aproximación, y una rasante a lo largo de la isleta central. Note que los cuatro puntos donde la línea base de la calzada de aproximación intersecta la línea-base de la isleta central se identifican en la rasante de la isleta central. Figura 6-34. Muestra de planimetría.

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Rotondas Modernas: Guía Informativa Figura 6-35. Muestra de rasante de aproximación.

Figura 6-36. Muestra de rasante de isleta central.


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6.3.11.2 Peralte Como práctica general, para la calzada circulatoria debiera usarse una pendiente transversal del 2 por ciento hacia fuera desde la isleta central. Esta técnica de peraltado hacia fuera se recomienda por cuatro razones principales: • Promueve la seguridad al elevar la cota de la isleta central y mejorar su visibilidad; • Promueve velocidades de circulación más bajas; • Minimiza los quiebres en las pendientes transversales de los carriles de entrada y salida; y • Ayuda a drenar el agua superficial hacia el exterior de la rotonda (2, 6). La pendiente transversal de diseño hacia fuera significa que los vehículos que hacen movimientos directos y los que giran a la izquierda deben maniobrar la rotonda con peralte negativo. Excesivo peralte negativo puede resultar en un incremento de choques de vehículo-solo e incidentes de pérdida-de-carga de los camiones, particularmente si las velocidades son altas. Sin embargo, en el entorno de la intersección, generalmente los conductores esperarán viajar a velocidades más lentas y aceptarán mayor fuerza lateral causada por un peralte razonablemente adverso (10). La Figura 6-37 da una sección típica a través de la calzada circulatoria de una rotonda sin delantal para camiones. Donde se usen delantales, su pendiente debe ser 3 a 4 por ciento; mayores pendientes pueden aumentar la probabilidad de incidentes de pérdida-de-carga. Figura 6-37. Sección típica de calzada circulatoria.

Figura 6-38. Sección típica con un delantal de camiones.

•

Generalmente, en la calzada circulatoria debe usarse peralte negativo (- 2 %)

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6.3.11.3 Ubicación de rotondas en pendientes Generalmente no es deseable ubicar rotondas en lugares donde las pendientes a través de la intersección son mayores que cuatro por ciento. La instalación de rotondas en carreteras con pendientes más bajas que tres por ciento no es problemática (6). Donde deba mantenerse una pendiente constante a través de la intersección, la calzada circulatoria puede construirse en un plano de pendiente-constante. Por ejemplo, esto significa que la pendiente transversal puede variar desde + 3 por ciento en el lado alto de la rotonda (inclinada hacia la isleta central) hasta – 3 por ciento en el lado bajo (inclinada hacia fuera). Note que las pendientes transversales de la isleta central pasarán a través de la horizontal en un mínimo en dos lugares para rotondas construidas en una pendiente constante. Debe tenerse cuidado al diseñar rotondas en pendientes empinadas. En las calzadas de aproximación con pendientes más empinadas que – 4 por ciento, es más difícil para los conductores que entran lentificar o detenerse en la aproximación. En las rotondas sobre curvas verticales convexas con empinadas aproximaciones, las líneas visuales del conductor estarán comprometidas, y la rotonda puede violar la expectativa del conductor. Sin embargo, bajo las mismas condiciones, a menudo otros tipos de intersecciones a-nivel no darán soluciones mejores. Por lo tanto, necesariamente la rotonda no debe eliminarse por la consideración de tal ubicación. En cambio, se debiera reubicar la intersección o modificar la rasante, si fuere posible.

6.3.11.4 Drenaje Con la calzada circulatoria inclinada hacia fuera desde la isleta central, generalmente las embocaduras se ubicarán en la línea de cordón exterior de la rotonda. Sin embargo, las embocaduras de los sumideros pueden requerirse a lo largo de la isleta central de una rotonda diseñada sobre una pendiente constante a través de la intersección. Como con cualquier intersección, debe tenerse cuidado para asegurar que los puntos bajos y las embocaduras no se ubiquen en cruces peatonales. Si la isleta central es suficientemente grande, el proyectista puede considerar ubicar sumideros en la isleta central.

6.3.12 Provisiones ciclistas Con respecto a los tratamientos ciclistas, el proyectista debiera inclinarse a dar a los ciclistas la elección de seguir a través de la rotonda como un vehículo o un peatón. En general, los ciclistas son mejor servidos tratándolos como vehículos. Sin embargo, el mejor diseño provee ambas opciones para permitir a los ciclistas varios grados de habilidad para elegir su método cómodo de navegar la rotonda. Para acomodar a los ciclistas que viajan como vehículos, los carriles ciclistas deben terminarse antes de la rotonda para alentar a los ciclistas a mezclarse con el tránsito vehicular. Bajo este tratamiento, se recomienda que los carriles ciclistas terminen 30 m corriente-arriba de la línea ceda-el-paso, para permitir la convergencia con los vehículos (11). Este método es más exitoso en rotondas pequeñas con velocidades inferiores a 30 km/h, donde las velocidades ciclistas pueden concordar más estrechamente con las velocidades vehiculares. Para acomodar a los ciclistas que prefieren no usar la calzada circulatoria, puede proveerse una vereda o senda ciclista/peatonal compartida físicamente separada de la calzada circulatoria (no como un carril ciclista en la calzada circulatoria).

• •

Evite ubicar las rotondas sobre pendientes a través de la intersección, mayores que 4 %. Termine los carriles ciclistas antes de una rotonda.


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Entre esta vereda o senda y los carriles ciclistas, banquinas o superficie de camino en las calzadas que se aproximan o alejan, pueden proveerse rampas o conexiones adecuadas. El proyectista debiera tener cuidado en ubicar y diseñar las rampas ciclistas de modo que no sean interpretadas equivocadamente por los peatones como cruces peatonales no marcados. Ni las salidas desde la calzada hacia la senda compartida deben permitir a los ciclistas entrar en la senda compartida a velocidades excesivas. La Figura 6-39 ilustra un posible diseño de este tratamiento. Para un tratamiento más detallado de los requerimientos de diseño para diseño de sendas ciclistas de uso-compartido, se remite al lector a la Guía AASHTO para Desarrollo de Instalaciones Ciclistas (12). Figura 6-39. Provisiones posibles para bicicletas.

6.3.13 Tratamientos de vereda De ser posible, las veredas deben ubicarse atrás del borde de la calzada circulatoria para desalentar a los peatones de cruzar la isleta central, particularmente cuando haya un delantal o monumento en la isleta central. Igualmente importante, el diseño debe ayudar a los peatones con limitaciones visuales a reconocer que no deben intentar cruzar calles de esquina a esquina, sino en los puntos de cruce diseñados. Para alcanzar estas metas, la vereda debe diseñarse de modo que los peatones sean capaces de encontrar claramente la senda hacia los cruces peatonales. Debe usarse una distancia de retiro hacia atrás de 1.5 m (mínimo 0.6 m), y la zona entre vereda y cordón puede plantarse con arbustos o pasto (vea Capítulo 7). La Figura 6-40 muestra esta técnica. La Figura 6-40 muestra esta técnica. • •

Donde fuere posible, retire las veredas 1.5 m desde la calzada circulatoria. Las rampas que conducen a una senda compartida pueden usarse para acomodar a los ciclistas que viajan como peatones.

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Rotondas Modernas: Guía Informativa Figura 6-40. Tratamientos de vereda.

6.3.14 Consideraciones de estacionamiento, y ubicaciones de paradas de ómnibus El estacionamiento o detenciones en la calzada circulatoria no favorecen las operaciones adecuadas de una rotonda y deben prohibirse. Además, el estacionamiento en las entradas y salidas debe retirarse hacia atrás tanto como fuere posible de modo que no moleste las operaciones de la rotonda, o a los peatones con limitaciones visuales. AASHTO recomienda que el estacionamiento termine por lo menos 6 m desde el cruce peatonal de una intersección (4). Pueden usarse extensiones de cordón o “bulbos salientes” para marcar claramente el límite del estacionamiento permitido, y reducir el ancho de las entradas y salidas. Por razones de seguridad y operacionales, las paradas de ómnibus deben ubicarse tan lejos de las entradas y salidas como fuere posible, y nunca en la calzada circulatoria. • Paradas lado-cercano : Si se provee una parada de ómnibus en el lado-cerca de una rotonda, debiera ubicarse bastante afuera de la isleta partidora de modo que un vehículo que se adelanta a un ómnibus estacionado no esté en peligro de ser forzado hacia la isleta partidora, especialmente si el ómnibus arranca desde la detención. Si una aproximación sólo tiene un carril y la capacidad no es un problema en esa entrada, la parada de ómnibus podría ubicarse en el cruce peatonal en el carril de tránsito. Esto no se recomienda para entradas con más de un carril, porque los vehículos en el carril próximo al ómnibus pueden no ver a los peatones. • Paradas lado-lejano : Las paradas de ómnibus en el lado lejano de una rotonda deben construirse con apartaderos (bahías) para minimizar la formación de filas hacia la rotonda. Estas paradas deben ubicarse más allá del cruce peatonal para mejorar la visibilidad de los peatones de otros vehículos que salen.


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6.3.15 Carriles de desvío (bypass ) de giro-derecha En general, deben evitarse los carriles de desvío de giro derecha (o carriles separados de giro-derecha), especialmente en zonas urbanas con actividad ciclista y peatonal. Las entradas y salidas de los carriles de desvío y la menor expectativa de los conductores para detenerse incrementan el riesgo de colisión contra los peatones. Sin embargo, en lugares con mínima actividad peatonal y ciclista, los carriles de desvío de giro-derecha pueden usarse para mejorar la capacidad donde sea alto el volumen de tránsito que gira a la derecha. La provisión del carril de desvío de giro-derecha permite al tránsito que gira a la derecha separarse de la rotonda y dar capacidad adicional para los movimientos directos y de giroizquierda. Son más beneficiosos cuando la demanda en la aproximación supera su capacidad, y una significativa parte del tránsito gira a la derecha. Sin embargo, es importante considerar los esquemas invertidos de tránsito durante el período de pico opuesto. En algunos casos, el uso del carril de desvío de giro-derecha puede evitar la necesidad de construir un carril de entrada adicional y, así, una rotonda más grande. Para determinar si debiera usarse un carril de desvío de giro-derecha, habría que realizar los cálculos de capacidad y demora del Capítulo 4. Los carriles de desvío de giro-derecha también pueden usarse donde la geometría de los giros derecha es un apretada como para permitir girar a los camiones en la rotonda. La Figura 6-41 muestra un ejemplo de carril de desvío de giro-derecha. Figura 6-41. Ejemplo de carril de desvío de giro-derecha.

•

Los carriles de desvío de giro-derecha pueden usarse en lugares con mínima actividad peatonal y ciclista, para mejorar la capacidad cuando existe alto tránsito de giro-derecha.

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Hay dos opciones de diseño para los carriles de desvío de giro-derecha. La primera opción, mostrada en la Figura 6-42, es llevar el carril de desvío paralelo a la calzada de salida adyacente, y luego convergir en el carril de salida principal. Bajo esta opción, el carril de desvío debe llevarse a lo largo de la calzada principal por una distancia suficiente como para permitir a los vehículos en los carriles de desvío y de salida de la rotonda acelerar hasta velocidades comparables. Luego, el carril de desvío converge en una tasa de abocinamiento según las guías de AASHTO para la velocidad de diseño adecuada. La segunda opción de diseño para un carril de desvío de giro-izquierda, mostrada en la Figura 6-3, es proveer una entrada controlada por CEDA EL PASO hacia la calzada de salida adyacente. La primera opción provee mejor comportamiento operacional que la segunda. Sin embargo, generalmente la segunda opción requiere menos construcción y derecho-de-vía que la primera. Generalmente, la opción de proveer control CEDA EL PASO en un carril de desvío es mejor para ciclistas y peatones y se recomienda como la opción preferida en zonas urbanas donde prevalezcan ciclistas y peatones. Los carriles de aceleración pueden ser problemáticos para los ciclistas porque terminan a la izquierda de los vehículos automotores que aceleran. Además, el control CEDA EL PASO al final de un carril de desvío tiende a lentificar a los motoristas, mientras que un carril de aceleración al final de un carril de desvío tiende a promover velocidades más altas. El radio del carril de desvío de giro-derecha no debe ser significativamente mayor que el radio de la trayectoria de entrada más veloz dada en la rotonda. Esto asegurará que las velocidades vehiculares en el carril de desvío sean similares a las velocidades a través de la rotonda, resultando en segura convergencia de las dos calzadas. La provisión de un radio pequeño también da mayor seguridad a los peatones que deban cruzar el carril de giroderecha desprendido. Figura 6-42. Configuración de carril de desvío de giro-derecha con carril de aceleración.

•

Los carriles de desvío de giro-derecha pueden convergir de nuevo en la calzada de salida principal, o proveer una entrada controlada por CEDA EL PASO hacia la calzada de salida principal.


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Figura 6-43. Configuración de desvío de giro-derecha con CEDA EL PASO en el ramal de salida.

6.4 Rotondas de Carril-Doble Mientras los principios fundamentales descritos arriba se aplican a las rotondas de carrildoble tanto como a las de carril-simple, diseñar la geometría de las rotondas de carril-doble es más complicado. Dado que pueden entrar múltiples corrientes de tránsito, circular a través, y salir de la rotonda lado-a-lado, debe considerarse cómo interactúan ente sí estas corrientes de tránsito adyacentes. Los vehículos en carriles de entrada adyacentes deben ser capaces de negociar la geometría de la rotonda sin competir por el mismo espacio. De otra forma, pueden ocurrir deficiencias operacionales y/o de seguridad. 6.4.1 La trayectoria vehicular natural Según la Sección 6.2.1, se traza la trayectoria más veloz a través de la rotonda para asegurar la imposición de una curvatura suficiente como para alcanzar una velocidad de diseño segura. Esta trayectoria se dibuja suponiendo la rotonda libre de todo otro tránsito y que el vehículo corta a través de los carriles de viaje adyacentes, ignorando todas las marcas de carril. Además, para evaluar la trayectoria más veloz, en las rotondas de carril-doble el proyectista también debe evaluar las trayectorias vehiculares naturales; es decir, la trayectoria vehicular que normalmente tomará un vehículo que se aproxime, suponiendo tránsito en todos los carriles de aproximación.

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Cuando dos corrientes de tránsito se aproximan a la rotonda por carriles adyacentes, serán forzadas a permanecer en sus carriles hasta la línea ceda-elpaso. Desde allí, los vehículos continuarán a lo largo de su trayectoria natural en la calzada circulatoria, luego girarán alrededor de la isleta central y girarán de nuevo en la salida opuesta de la calzada. La velocidad y orientación del vehículo en la línea ceda-el-paso determina su trayectoria natural. Si la trayectoria natural de un carril interfiere o se traslapa con la trayectoria natural del carril adyacente, la rotonda no operará tan segura y eficientemente como sería posible. Al dibujar la trayectoria natural, el principio clave es recordar que los conductores no pueden cambiar instantáneamente la dirección de su vehículo. Ni pueden cambiar instantáneamente su velocidad. Esto significa que la trayectoria natural no tiene cambios súbitos de curvatura; tiene transiciones entre rectas y curvas y entres sucesivas curvas reversas. Segundo, esto significa que las curvas sucesivas deben ser de radios similares. Si una segunda curva tiene un radio significativamente más pequeño que el de la primera curva, el conductor viajará muy rápido para negociar el giro y puede perder el control del vehículo. Si el radio de una curva se dibuja significativamente más pequeño que el radio de la curva previa, debe ajustarse la trayectoria. Para identificar la trayectoria natural de un diseño dado, puede ser aconsejable bosquejar las trayectorias naturales sobre un trazado geométrico, más que usar un programa de dibujo asistido por computadora, o equipo manual de dibujo. Al bosquejar la trayectoria, el proyectista dibujará naturalmente las transiciones entre curvas sucesivas y rectas, similarmente a la forma en que un conductor maniobraría un automóvil. Los bosquejos a mano levantada también le permiten al proyectista sentir cómo los cambios en una curva afectan el radio y orientación de la curva siguiente. En general, la técnica del bosquejo le permite al proyectista obtener rápidamente una trayectoria suave y natural, la cual puede ser más difícil de obtener usando una computadora. La Figura 6-44 ilustra una trayectoria natural bosquejada a través de una típica rotonda de carril-doble. Figura 6-44. Trayectorias naturales bosquejadas a través de una rotonda de carril-doble.


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6.4.2 Traslapo de trayectoria vehicular El traslapo de la trayectoria vehicular ocurre cuando la trayectoria natural a través de la rotonda de una corriente de tránsito traslapa la trayectoria de otro. Esto puede ocurrir en grados variables. Puede reducir la capacidad, cuando los vehículos eviten usar uno o más de los carriles de entrada. También puede crear problemas de seguridad, al crecer la posibilidad de refilones laterales y choques de un vehículo-solo. El tipo más común de traslapo de trayectoria es cuando los vehículos en el carril izquierdo en la entrada son cortados por los vehículos en el carril derecho, como se muestra en la Figura 6-45. Figura 6-45. Traslapo de trayectoria en una rotonda de carril-doble.

6.4.3 Método de diseño para evitar el traslapo de trayectoria Alcanzar una velocidad de diseño razonablemente baja en una rotonda de carril-doble mientras se evita el traslapo de trayectoria puede ser difícil debido a la interacción conflictiva entre los varios parámetros geométricos. La provisión de radios pequeños de entrada puede producir velocidades de entrada bajas, pero a menudo conduce al traslapo de la trayectoria en la entrada, en tanto los vehículos cortarán a través de los carriles para evitar pasar por la isleta central. Asimismo, la provisión de radios de salida pequeños puede ayudar a mantener velocidades de circulación bajas, pero puede resultar en traslapo de trayectoria en las salidas. 6.4.3.1 Curvas de entrada En las entradas de carril-doble, el proyectista necesita equilibrar la necesidad de controlar la velocidad de entrada con la necesidad de minimizar el traslapo de trayectoria. Esto puede hacerse en una variedad de formas que variarán significativamente según las condiciones específicas, y así es inapropiado especificar un solo método para diseñar rotondas de carrildoble. Independientemente del específico método de diseño empleado, el proyectista debe mantener los principios generales de diseño de control y coherencia de velocidad, presentados en la Sección 6.2. Un método para evitar el traslapo de trayectoria en la entrada es comenzar con una curva de entrada interior que sea curvilinealmente tangencial a la isleta central y luego dibujar alineamientos paralelos para determinar la posición del borde exterior de cada carril de entrada. Estas curvas pueden variar entre 30 y 60 m en ambientes urbanos y entre 40 y 80 m en ambientes rurales. Estas curvas debieran expandirse aproximadamente 30 m para dar al conductor clara indicación de la curvatura.

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El proyectista debe chequear las trayectorias vehiculares críticas para asegurar que las velocidades sean suficientemente bajas y coherentes entre corrientes de vehículos. También, el proyectista debiera asegurar que la parte de isleta partidora en frente del cruce peatonal cumple las recomendaciones de AASHTO para tamaño mínimo. La Figura 6-46 demuestra este método de diseño. Figura 6-46. Un método de diseño de entrada para evitar el traslapo de trayectorias en las rotondas de carril-doble.

Otro método para reducir las velocidades de entrada y evitar el traslapo de trayectorias es usar una curva de radio pequeño (generalmente 15 a 30 m) aproximadamente 10 a 15 m corriente arriba de la línea de ceda-el-paso. Luego se ajusta un segundo radio más grande (o aun una recta) entre la primera curva y el borde de la calzada circulatoria. En esta forma, los vehículos serán lentificados por la curva de aproximación de radio pequeño, y serán dirigidos a lo largo de una trayectoria tangencial a la isleta central al alcanzar la línea ceda-elpaso. La Figura 6-47 demuestra este método alternativo de diseño. Figura 6-47. Método alternativo de diseño de entrada, para evitar el traslapo de trayectorias en las rotondas de carril-doble.


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Como en el caso de las rotondas de carril-simple, un objetivo primario es asegurar que el radio de la trayectoria de entrada a lo largo de la trayectoria más veloz no sea sustancialmente más grande que el radio de la trayectoria de circulación. En referencia a la Figura 612, es deseable que R 1 sea menor o aproximadamente igual a R 2. Sin embargo, en las rotondas de carril-doble, R 1 no debe ser excesivamente pequeño; caso contrario, puede resultar un traslapo de trayectoria, lo cual reduce la eficiencia operacional y aumenta la probabilidad de choques. Generalmente se prefieren valores de R1 en el rango de 40 a 70 m. Esto resulta en una velocidad de diseño de 35 a 45 km/h. La separación entre las líneas de cordón derecho de la calzada de entrada y la de cordón de la isleta central (a la izquierda del conductor) controla el radio R 1 de la trayectoria de entrada. Si el trazado inicial resulta en un radio de trayectoria de entrada de velocidad de diseño superior a la preferida, una forma de reducirla es mover gradualmente la aproximación hacia la izquierda para aumentar la separación; sin embargo, esto puede aumentar las velocidades de salida adyacentes. Otro método para reducir el radio de la trayectoria de entrada es mover la curva inicial de entrada de radio pequeño más cerca de la calzada circulatoria. Esto disminuirá la longitud de la segunda curva de radio más grande, y aumentará la deflexión del tránsito de entrada. Sin embargo, debe tenerse cuidado en asegurar que este ajuste no produzca el traslapo de las trayectorias naturales.

6.4.3.2 Curvas de salida Para evitar el traslapo de trayectorias en la salida, es importante que el radio de salida en una rotonda de carril-doble no sea demasiado pequeño. En las rotondas de carril-simple, es aceptable usar un mínimo radio de salida para controlar las velocidades de salida y maximizar la seguridad peatonal. Sin embargo, lo mismo no es necesariamente cierto en las rotondas de carril-doble. Si el radio de salida es demasiado pequeño, el tránsito en el lado interior de la calzada circulatoria tenderá a salir hacia el carril de salida exterior, con un radio de giro más cómodo. En las rotondas de carril-doble en ambientes urbanos, el principio de maximizar la seguridad peatonal es reducir las velocidades vehiculares antes de la línea ceda-el-paso, y mantener velocidades similares (o ligeramente más bajas) en la calzada circulatoria. En los puntos de salida, el tránsito todavía estará viajando lentamente, dado que es insuficiente la distancia como para acelerar significativamente. Si los radios de trayectoria de entrada y de circulación (R 1 y R 2, según la Figura 6-12) son de 50 m, generalmente las velocidades de salida estarán por debajo de los 40 km/h, independientemente del radio de salida. Para obtener velocidades de salida más bajas que 40 km/h, como a menudo es deseable en ambientes con significativa actividad peatonal, puede ser necesario achicar el radio de salida. Esto puede mejorar la seguridad de los peatones, pero posiblemente aumentar los choques vehículo-vehículo.

6.5 Rotondas Rurales A menudo, las rotondas en caminos rurales tienen consideraciones de diseño especiales porque las velocidades de aproximación son más altas que en calles urbanas o locales, y generalmente los conductores no esperan encontrar interrupciones de velocidad. El interés de seguridad primario en lugares rurales es concienciar a los conductores de la presencia de la rotonda con amplia distancia como para desacelerar cómodamente a la velocidad apropiada. Esta sección da guías de diseño para adicionales medidas de reducción-de-velocidad en las aproximaciones a una rotonda rural.

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6.5.1 Visibilidad Quizás, el elemento más importante que afecta la seguridad en las intersecciones rurales sea la visibilidad de la intersección misma. A este respecto, las rotondas no difieren de las intersecciones controladas por PARE o semáforos, excepto por la presencia de cordones a lo largo de calzada que típicamente, que típicamente no los tiene. Por lo tanto, aunque el número y gravedad de choques de múltiples-vehículos en las rotondas pueden disminuir (según ya se trató), el número de choques de un vehículo-solo pueden aumentar. Esta posibilidad puede minimizarse atendiendo adecuadamente la visibilidad de la rotonda y sus aproximaciones. De ser posible, el alineamiento geométrico de las calzadas de aproximación debe maximizar la visibilidad de la isleta central y de la forma general de la rotonda. Donde sólo con el alineamiento geométrico no pueda proveerse adecuada visibilidad, deben considerarse tratamientos adicionales (señalización, marcas de pavimento, tableros de advertencia anticipada, etc.) según el Capítulo 7. Note que muchos de estos tratamientos son similares a los que podrían aplicarse a intersecciones controladas por PARE o semáforos.

6.5.2 Acordonamiento En una carretera rural abierta, los cambios en la sección transversal del camino pueden ser un medio efectivo para ayudar a los conductores que se aproximan a reconocer la necesidad de reducir su velocidad. Típicamente, las carreteras rurales no tienen cordones exteriores con banquinas anchas pavimentadas o de grava. Por otra parte, generalmente los anchos angostos de banquinas y cordones en los bordes exteriores de pavimento dan a los conductores una sensación de que están entrando en escenario más urbanizado, provocándoles una natural lentificación. Así, debe considerarse la reducción de los anchos de banquina y la introducción de cordones al instalar una rotonda en una carretera rural abierta. Los cordones ayudan a mejorar la delineación y a impedir el “corte esquinero”, lo cual ayuda a asegurar velocidades bajas. En esta forma, los cordones ayudan a confinar a los vehículos en la intentada trayectoria de diseño. Al instalar cordones, el proyectista debe considerar cuidadosamente todos los vehículos de diseño probables, incluyendo equipo de granja. Hasta la fecha se realizó poca investigación respecto de la longitud de acordonamiento requerido antes de una rotonda rural. En general, puede ser deseable extender los cordones desde la aproximación por lo menos la longitud requerida por la distancia de desaceleración hasta la rotonda.

6.5.3 Isletas partidoras Otro tratamiento efectivo de la sección-transversal para reducir las velocidades de aproximación es usar isletas partidoras más largas en las aproximaciones (10). Generalmente debieran extenderse corriente-arriba de la barra ceda-el-paso hasta el punto en el cual se espera que los conductores que entran comiencen a desacelerar cómodamente. Se recomienda una longitud mínima de 60 m (10). La Figura 6-48 provee un diagrama de tal diseño de isleta partidora. La longitud de la isleta partidora puede diferir según la velocidad de aproximación. Para determinar la longitud ideal de isleta partidora en aproximaciones de rotondas rurales, debe aplicarse la distancia de frenado requeridas por un conductor alerta, según las recomendaciones de AASHTO. Otra técnica de reducción de velocidad es usar el ajardinamiento sobre la isleta partidora extendida y a los costados del camino para crear un efecto “túnel”. Si se usa tal técnica, los requerimientos de distancia visual de detención e intersección (secciones 6.3.9 y 6.3.10) dictarán la extensión máxima de tal ajardinamiento. • • •

La visibilidad de la rotonda es un elemento de diseño clave en los emplazamientos rurales. Deben proveerse cordones en todas las rotondas rurales. En los emplazamientos rurales se recomiendan isletas partidoras extendidas.


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Figura 6-48. Tratamiento de isleta partidora extendida.

6.5.4 Curvas de aproximación A pesar de la señalización extra, las rotondas en caminos de alta velocidad ( ≥ 80 km/h) pueden ser inesperadas para los conductores que se acercan, resultando un comportamiento errático y un aumento de los choques de vehículo-solo. El buen diseño alienta a los conductores a lentificar antes de alcanzar la rotonda, y así pueden alcanzarse más efectivamente mediante una combinación de diseño geométrico y otros tratamientos de diseño (ver Capítulo 7). Donde las velocidades de aproximación sean altas, la coherencia de velocidad en la aproximación requiere tratarse para evitar forzar toda la reducción de velocidad por medio de la curvatura en la rotonda misma. El radio en la curva de aproximación (y subsecuentes velocidades vehiculares) tiene un impacto directo en la frecuencia de choques en una rotonda. Un estudio en Queensland, Australia, mostró que al disminuir el radio de una curva de aproximación generalmente disminuye el índice de choque trasero de aproximación, y los índices de choques entrante-circulante y saliente-circulante (vea Capítulo 5). Por otra parte, al disminuir el radio de una curva de aproximación puede aumentar el índice de choques de vehículo-solo en la curva, particularmente cuando es muy alta. Esto puede alentar a los conductores a cortar a través de carriles y aumentar los índices de choques laterales en la curva de aproximación (2). Un método para alcanzar la reducción de velocidad que reduzca los choques en la rotonda mientras minimiza los choques de vehículo-solo es usar curvas sucesivas en las aproximaciones. El estudio en Queensland, Australia, halló que el índice de choques se reduce limitando a 20 km/h el cambio en la velocidad de operación del 85º percentil en sucesivos elementos geométricos. Se halló que el uso de sucesivas curvas reversas antes de la curva de aproximación a la rotonda reduce los índices de choques de un vehículo solo y laterales en la aproximación. Para minimizar los choques vehiculares de alta velocidad traseros y entrante-circulantes, se recomienda limitar a 60 km/h las velocidades de aproximación inmediatamente antes de las curvas de entrada a la rotonda.

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La Figura 6-49 muestra un típico diseño de rotonda rural con una sucesión de tres curvas anteriores a la línea ceda-el-paso. Estas curvas de aproximación deben ser de radios sucesivamente más pequeños para minimizar la reducción de la velocidad de diseño entre curvas sucesivas. El estudio de Queensland encontró que, usualmente, el cambio lateral de 7 m en la calzada de aproximación permite obtener una curvatura adecuada mientras se mantienen en un mínimo las longitudes de las curvas. Si el cambio lateral es muy pequeño, es más probable que los conductores corten hacia el carril adyacente (2). Figura 6-49. Uso de curvas sucesivas en aproximaciones de alta velocidad.

Para estimar la velocidad de operación de los caminos rurales de dos-carriles pueden usarse las Ecuaciones 6-4 y 6-5 en función del grado de curvatura. Similarmente, puede usarse la Ecuación 6-6 para caminos rurales de cuatro-carriles (13). Caminos rurales de dos-carriles: (6-4) (6-5) donde:

V 85 = velocidad del 85º percentil, km/h; y D = grado de curvatura, grado = 1746.38 / R R = radio de curva, m

Para caminos rurales de cuatro-carriles: (6-6) donde:

V 85 = velocidad del 85º percentil, km/h; y D = grado de curvatura, grados = 1746.38 / R R = radio de curva, m

6.6 Minirrotondas Según se vio en el Capítulo 1, la minirrotonda es una opción de diseño de intersección que puede usarse en lugar de los controles PARE o semáforo, en intersecciones físicamente constreñidas, para ayudar a mejorar los problemas de seguridad y demores excesivas en las aproximaciones secundarias. La minirrotondas no son dispositivos de control de tránsito; más bien son una forma de intersección tipo rotonda. La Figura 6-50 presenta un ejemplo de minirrotonda. •

•

Una serie de curvas progresivamente más cerradas en aproximaciones de alta velocidad a rotondas ayuda a lentificar el tránsito hasta una adecuada velocidad de entrada. No se recomiendan las minirrotondas donde las velocidades de aproximación son mayores que 50 km/h, ni en lugares con altos volúmenes de giros-U.


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Figura 6-50. Ejemplo de minirrotonda.

Las minirrotondas sólo debieran considerarse en zonas donde todas las calzadas de aproximación tienen una velocidad de operación del 85º percentil menor que 50 km/h. Además, las minirrotondas no se recomiendan en lugares donde se espera alto tránsito que gira en U, tales como en los extremos de segmentos de calles con restricciones de acceso. Las minirrotondas no son adecuadas a altos volúmenes de camiones, porque al girar ocuparán la mayor parte de la intersección. El requerimiento de alcanzar una reducción de velocidad de los vehículos de pasajeros define primariamente el diseño de la isleta central de una minirrotonda. Como se trató en la Sección 6.2, son importantes la reducción de velocidad de los vehículos que entran y la coherencia de velocidad con los vehículos que circulan. Por lo tanto, la ubicación y tamaño de la isleta central están dictadas por el interior de las trayectorias barridas por los vehículos de pasajeros necesarias para alcanzar una máxima velocidad de entrada recomendada de 25 km/h. Típicamente, la isleta central de una rotonda es de 4 m de diámetro mínimo, y es completamente montable por grandes camiones y ómnibus. Compuesta de asfalto, hormigón u otro material de pavimento, la isleta central debe ser abovedada en una altura de de 2.3 a 3 cm por 1 m de diámetro, con una altura máxima de 12.5 cm (14).Aunque totalmente montable y relativamente pequeña, es esencial que la isleta central esté libre y sea conspicua (14, 15). El Capítulo 7 da un ejemplo de señalización y pintado de líneas para minirrotonda. Típicamente se usa el exterior de la trayectoria barrida por los vehículos de pasajeros para definir la ubicación de la línea ceda-el-paso y las líneas límites entre las isletas partidoras y calzada circulatoria. Dado el tamaño pequeño de una rotonda, el exterior de la trayectoria barrida por los vehículos grandes puede no ser coincidente con el círculo inscrito de la rotonda, el cual está definido por los cordones exteriores. Por lo tanto, las isletas partidoras y la línea ceda-el-paso pueden extenderse en el círculo inscrito para algunas geometrías de aproximaciones. Por otra parte, para minirrotondas muy pequeñas, tal como la mostrada en la Figura 6-50, todos los camiones que giren pasarán directamente sobre la isleta central en tanto no invadan la calzada circulatoria hacia la izquierda, la cual puede tener tránsito opuesto.

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La isleta central de una minirrotonda debe ser despejada y conspicua.

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6.7 Referencias 1. Department of Transport of Northrhine-Westfalia, Germany. Empfehlungen zum Einsatz und zur Gestaltung von Mini-Kreisverkehrsplaetzen (Guidelines for the Use and Design of Mini-Roundabouts). Dusseldorf, Germany, 1999. 2. Queensland Department of Main Roads (QDMR). Relationships between Roundabout Geometry and Accident Rates . Queensland, Australia: Infrastructure Design of the Technology Division of QDMR, April 1998. 3. Department of Transport (United Kingdom). Geometric Design of Roundabouts . TD 16/93. September 1993. http://www.th.gov.bc.ca/Publications/eng_publications/geomet/TAC/Roundabouts_Interim_G uidelines.pdf 4. American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). A Policy on Geométrico Design of Highways and Streets . Washington, D.C.: AASHTO, 1994. 5. Pein, W.E. Trail Intersection Design Guidelines . Prepared for State Bicycle/Pedestrian Program, State Safety Office, Florida Department of Transportation. Highway Safety Research Center, University of North Carolina, September 1996. http://www.dot.state.fl.us/Safety/ped_bike/handbooks_and_research/TRAILINT.PDF http://www.dot.state.fl.us/safety/ped_bike/handbooks_and_research/APPEND.PDF 6. Service d’Etudes Techniques des Routes et Autoroutes (SETRA—Center for Technical Studies of Roads and Highways). Aménagement des Carrefours Interurbains sur les Routes Principales (Design of Rural Intersections on Major Roads) . Ministry of Transport and Housing, December 1998. 7. Americans with Disabilities Act Accessibility Guidelines for Buildings and Facilities (ADAAG). 36 CFR Part 1191. As amended through January 1998. 8. Fambro, D.B., et al. NCHRP Report 400: Determination of Stopping Sight Distances . National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board, National Research Council. Washington, D.C.: National Academy Press, 1997. 9. Harwood, D.W., et al. NCHRP Report 383: Intersection Sight Distances . National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board, National Research Council. Washington, D.C.: National Academy Press, 1996. 10. Austroads. Guide to Traffic Engineering Practice, Part 6—Roundabouts . Sydney, Australia: Austroads, 1993. 11. Florida Department of Transportation. Florida Roundabout Guide . Florida Department of Transportation, March 1996. www.dot.state.fl.us/trafficoperations/pdf/Florida_Roundabout_guide_2nd_Ed.pdf 12. American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). Guide for Development of Bicycle Facilities . Washington, D.C.: AASHTO, 1991. 13. Krammes, R., et al. Horizontal Alignment Design Consistency for Rural Two-Lane High- ways . Publication No. FHWA-RD-94-034. Washington, D.C.: Federal Highway Administration, January 1995.


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Diseño Geométrico Rotondas

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