MODELAMIENTO GEOMÉTRICO DE LA CONSTRUCCIÓN DE CARRETERA Y TUNEL Antony, Antony, Centeno Saenz
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Luis, Curasi Quispe
luialber_1@hotmail.com
!ayra, "uerrero #ncarnacion mayra$uerrero.199@hotmail.com
Cesar, Cesar, Qui%aite An&ia leo_199@hotmail.com
'aculta& &e (n$enier)a Ci*il +ni*ersi&a& acional &e (n$enier)a
RESUMEN: En el presente trabajo escalonado se realiza el modelamiento de un túnel y carretera, siguiendo diversos pasos con ayuda de la geometría descriptica empezando desde el trazo de las curvas de nivel, los diversos cortes y modelamientos. Se presentan problemas al momento de una construcción de una carretera es por ende que se construye un túnel debido a las condiciones topográficas del terreno. Se realizan diversos cortes como el ongitudinal y !ransversal. "demás de una vista tridimensional del proyecto que tiene como objetico conocer realmente la construcción.
ABSTRACT
#n t$is step %or& modeling a tunnel and a road is performed, follo%ing several steps using t$e descriptica geometry starting from t$e stro&e contour, t$e various cuts and modelamientos. problems %$en a construction of a road is t$erefore t$at a tunnel is built due to topograp$ic terrain conditions are presented. various cuts and longitudinal and cross are made. #n addition to a t$ree' dimensional vie% of t$e project %$ose construction objetico really &no%.
1 INTRODUCCIÓ N -eremos a continuacin el mo&elamiento &e un t/nel y carretera en el
cual i&enti0icaremos cortes Lon$itu&inales, rans*ersales, *istas tri&imensionales en el cual *eri0icaremos el terrapln y el &esmonte #l presente proyecto, busca plasmar los conocimientos a&3uiri&os &urante el curso en una situacin real, como la construccin &e un t/nel y una carretera. #n in$enier)a, se &enomina t/nel a una construccin subterr4nea &e car4cter lineal 3ue comunica &os puntos para el transporte &e personas o materiales, ste es la solucin para la construccin &e una carretera &estina&a al transporte &e *eh)culos. Al tener en cuenta, la importancia 3ue tiene el conocimiento &e una obra &e (n$enier)a Ci*il, como es el caso &e un t/nel, se pue&e *er su relacin e5istente con el curso &e ibu%o &e (n$enier)a ((, &ebi&o a 3ue nos permiti su construccin *irtual y po&er estu&iarlo a &etalle a tra*s su representacin $r40ica.
2 PRESENTACIÓ N DEL PROBLEMA #l presente traba%o consiste en realizar la representacin $r40ica &e la construccin &e un t/nel sobre un terreno &e topo$ra0)a acci&enta&a, consi&eran&o 3ue el e%e &el t/nel est4 con0orma&o por un tramo recto y un tramo cur*o. A&em4s el t/nel tiene pen&iente constante en to&os los tramos 3ue con0orman su e%e y la seccin trans*ersal es cil)n&rica,
cuyas &imensiones se presenta en la seccin mostra&a 'i$ura 1. #%e &el t/nel
#n el archi*o &i$ital, 3ue se nos proporcion, se presentaron las cur*as &e ni*el, en la cual tu*imos 3ue consi&erar la uni&a& e3ui*alente a un metro &e lon$itu&. A&em4s se &ebe consi&erar el norte en la &ireccin &el e%e 78 positi*o. La ubicacin y las cotas &e los puntos A y , el ra&io &e la cur*a :C en su proyeccin horizontal y la orientacin &e los se$mentos A: y C est4n en 0uncin &e la primera letra &el apelli&o paterno, el apelli&o materno y el primer nombre &el alumno responsable &el $rupo. A continuacin se presenta un cro3uis &e ubicacin &e los puntos antes menciona&os; 'i$ura 2.
3 DESCRIPCION DE LA SOLUCIÓN 3.1 INCORPORACIÓN DE DATOS #l responsable &el $rupo es Centeno Saenz, Antony y los &atos utiliza&os para realizar el traba%o est4n en 0uncin a sus
apelli&os y primer nombre. Comparan&o con la $u)a, los *alores obteni&os para nuestro caso, se muestran en la tabla 3ue *iene a continuacin. abla1. atos utiliza&os para los l)mites &e la carretera. #L#!#=S -AL=<#S +!><(C=S Cota &el e%e &e la carretera y t/nel en A 162.? =rientacin &e A: S62B# Cota &el e%e &e la carretera en 1??.D =rientacin &e C SEBD=
imensionamos las rectas para obtener su lon$itu& y utilizamos lon$itu& &e arco para &eterminar la lon$itu& &e la cur*a. Sumamos los *alores &e la lon$itu& &e las rectas y la cur*a para &eterminar la lon$itu& total &e la proyeccin horizontal. Como ya tenemos la cota &e A y po&emos obtener la &i0erencia &e cotas y con la lon$itu& total &e la proyeccin horizontal, po&emos &eterminar la pen&iente constante &e la carretera. mG H
ℎ 5
1??G 3.3 CONSTRUCCION DEL EJE REAL DE LA CARRETERA i*i&imos la cur*a :C en 1? partes i$uales con el coman&o (-(# para tener mayor precisin al momento &e construir el e%e real &el carretera. ibu%amos una recta cual3uiera y le &amos la lon$itu& total &e la proyeccin horizontal, con el ob%eti*o &e &es&oblarla, ponien&o en ca&a e5tremo, rectas *erticales limita&as por las cotas &e los puntos A y , lue$o unimos con una l)nea ILJ estos puntos. +bicamos los l)mites &e la cur*a ori$inal en la recta crea&a o
&es&obla&a y la &i*i&imos tambin en 1? partes. Lue$o le*antamos rectas *erticales en ca&a punto &e corte &e las &i*isiones y las limitamos con la recta L. La lon$itu& &e ca&a una &e las 1? rectas *erticales, la trasla&amos al pie &e ca&a punto &e corte &e la &i*isin ori$inal en la cur*a, para conocer los puntos por &on&e pasa el e%e real &e la carretera. Con los puntos ubica&os en el e%e real &e la carretera, utilizamos el coman&o SFL(# y unimos &ichos puntos. e esta manera ya tenemos &ibu%a&o el e%e real &el canal. A : C A : C 'i$ura 1. eterminacin &el e%e en la parte cur*a &el carretera 3.4 CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA Conocien&o el e%e real &e la carretera, &ibu%amos la seccin trans*ersal en el punto A Ies &ecir un trapecio con las &imensiones &a&asJ y la repro&ucimos a lo lar$o &e la cur*a A, obtenien&o as),
la carretera en s) mismo. 'i$ura 2. #structura &e la carretera. 3.5 INTERPOLACIÓN DE CURVAS DE NIVEL O ISOHIPSAS Fara construir el per0il lon$itu&inal y realizar los cortes trans*ersales es necesario construir nue*as cur*as &e ni*el, por3ue en el problema plantea&o y los &atos &e este problema encontramos insu0iciente canti&a& &e cur*as &e ni*el. Fara ello tomamos &os cur*as &e ni*el conti$uas tratan&o &e encontrar los se$mentos &e recta &e m45ima pen&iente entre cur*as a&yacentesK para ello se re3uieren &e los si$uientes principios; cuan&o las cur*as aparentan paralelismo se pue&en trazar rectas perpen&iculares apro5ima&as a &ichas cur*as. cuan&o las cur*as son me4n&ricas entre s), se pue&en trazar rectas ra&iales, para ello se opt &i*i&ir en partes i$uales a la zonas &e las cur*as m4s ar3uea&as y unien&o ca&a &i*isin.
A los se$mentos halla&os entre las cur*as se les &i*i&e en partes i$uales y unien&o ca&a &i*isin encontramos la cur*a interpola&a. (nterpolamos alre&e&or &e D cur*as &e ni*el m4s para 3ue sir*an &e $ran utili&a& al momento &e construir el per0il lon$itu&inal y realizar los cortes trans*ersales. 'i$ura (nterpolacin isohipsas.
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3.6 CONSTRUCCIÓN DEL
PERFIL
LONGITUDINAL Fara la construccin &el per0il lon$itu&inal, es necesario en primer lu$ar, hallar puntos &e interseccin entre el t/nel y las cur*as &e ni*el, para ello ponemos la *ista en planta y seleccionamos el coman&o aparente interseccin y capturamos &ichos puntos. razamos rectas *erticales para &eterminar las cotas &e los puntos interseca&os. Lue$o estiramos la cur*a en una l)nea recta para construir el per0il lon$itu&inal, y colocamos los puntos obteni&os sobre la recta &e
acuer&o a las cotas 3ue presentan y a la &istancia e5istente entre las perpen&iculares le*anta&as por ca&a punto. #sto nos lle*ar4 a obtener una $r40ica &e altura *s &istancia el cual representa el plano el per0il lon$itu&inal. Ahora es necesario escalar el e%e *ertical por un 0actor &e escala &e 1?, para ello pre*iamente con*ertimos las cur*as en un blo3ue y unimos los puntos halla&os y lue$o numeramos las rectas *erticales con su respecti*a cota. 'inalmente le colocamos las cua&r)culas para la presentacin.
trans*ersal &el t/nel en ca&a punto halla&o, enten&in&ose 3ue esta seccin es *ertical y perpen&icular al e%e en la *ista &e planta o *ista horizontal. Fara este proceso tambin se re3uiere &e las cur*as interpola&as anteriormente, pues en la seccin trans*ersal *amos a necesitar la seccin &el terreno corta&o por &icha seccin. Fara ello hallamos la interseccin &e ca&a cur*a &e ni*el con el plano &e la seccin trans*ersal. Copiamos la seccin trans*ersal a un lu$ar aparte y le colocamos las cua&r)culas para la presentacin.
'i$ura . -ista &e per0il. 3.7 CONTRUCCIÓN DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES #n primer lu$ar &i*i&imos el t/nel real en D partes, para e0ectuar las secciones trans*ersales pe&i&as, para ello pre*iamente &i*i&imos en D la proyeccin horizontal &el e%e &el t/nel y le*antamos perpen&iculares hasta el t/nel real, obtenien&o el canal &i*i&i&o en D partes. Lue$o se &ibu%a la seccin
3.8 CONTRUCCIÓN DE
LA
VISTA
TRIDIMENSIONAL Fara realizar las tramas, en la parte recta &el canal, se &ibu%an rectas paralelas 3ue sean las &e m45ima pen&iente, intercala&as entre lar$as y cortas, sin 3ue lle$uen a tocar el bor&e &el t/nel, se$/n sea el caso &el &esmonte o el terrapln. Fara realizar las tramas, en la parte cur*a, primero se proyecta horizontalmente la
parte cur*a &e la carretera, y en la &ireccin ra&ial, &ibu%amos rectas intercala&as entre lar$as y cortas y posteriormente las ele*amos.
4 RESULTADOS Como resulta&o tenemos la *isualizacin &el t/nel y carretera, esto se lo$ro usan&o conceptos &e $eometr)a &escripti*a. #st +na ima$en &e autoca& 3ue muestre la carretera
5 CONCLUSIONE S
*isualizar4 la carretera en la reali&a&.
6 REFERENCIAS M
!en&oza ueNas, Oor$e. #&icin 2?1? LimaFer/.
M
Ane5os raba%o #scalona&o # 2?161 C:121+( '(C P (n$. Apolinario !orales #&in Ril&er.
