Propuesta de rampa de frenado para la autopista Gran Mariscal de Ayacucho

RESUMEN

El Trabajo de Grado que se presenta en este documento
contiene la Propuesta de una Rampa de Frenado para la Autopista
"Gran Mariscal de Ayacucho", tramo Petare Guarenas, a la altura
del kilómetro 5, más específicamente entre
la progresiva 5+480 y la 6+120.

Se pretende con ello solucionar una problemática
de tipo socio-económico y de salud pública,
vinculada a los accidentes que, en gran proporción,
ocurren en esta importante arteria vial. La problemática
se enfoca en aquellos accidentes que dejan como
saldo pérdidas materiales, personas lesionadas y/o
fallecidos, accidentes que por su condición, no solo
afectan a los involucrados directamente, sino a terceros que
habitan en las zonas colindantes y también a aquellos que
en ese momento transitan por la vía, ocasionándoles
en el mejor de los casos, retrasos por congestionamientos,
cierres temporales, inhabilitación de canales, etc.,
hechos estos que traen como consecuencia, entre otras, el
estrés para los usuarios de la vía y la
pérdida de horas/hombre para las empresas que esperan por
su personal.

Por lo general estos accidentes se deben a causas
imputadas a la imprudencia o impericia del conductor, sin
embargo, se han registrado un gran número de casos en que
el factor principal del siniestro se debe a la pérdida del
control del vehículo por fallas mecánicas en los
frenos.

Frente a esta situación, el usuario de esta
vía no cuenta con un dispositivo o estructura que forme
parte del eje vial y que le facilite la maniobra de salirse de la
vía transitada a un lugar seguro con elementos que le
ayuden a perder velocidad hasta lograr detenerse sin poner en
riesgo tanto su propia vida como la de los demás ocupantes
del vehículo o la de otros usuarios de la vía y que
además le permita tener la menor pérdida material
de sus bienes.

El Trabajo de Grado que se presenta en este documento,
pretende precisar la ubicación de la Rampa de Frenado y
los parámetros básicos de ingeniería en
cuanto a diseño geométrico, fundamentados ambos en
el análisis físico del problema, en
estadísticas recientes y en las investigaciones sobre el
tema tanto a nivel nacional como internacional.

INTRODUCCIÓN

Con el correr de los años, los avances
tecnológicos orientados al confort, utilidad y practicidad
del desarrollo humano, en lo que a transporte se refiere, han
incrementado el uso de vehículos automotores. Este hecho
genera en forma paralela un incremento en los índices de
mortalidad y traumatismos en las vías automotoras de
nuestros países, al punto de ser en la actualidad la
novena causa principal de discapacidad en el mundo, según
lo especifica la OMS.1

La razón no solo se encuentra en el creciente
desarrollo de esta tecnología, o en fallas humanas que
desembocan en desastres de tránsito, sino también
en el estado de deterioro o abandono en el que se encuentran las
vías de comunicación o simplemente en el hecho de
que éstas no se ajustan al ritmo de los avances
tecnológicos de los vehículos que les dan
uso.

La mayoría de nuestras vías de
comunicación han sido proyectadas hace muchos años,
con dispositivos de seguridad vial diseñados para los
vehículos de la época y cuya visión de
futuro fue superada ampliamente por nuestra realidad actual.
Factores como el uso específico de la vía, la
velocidad de diseño, el tipo de vehículo, las
pendientes y radios mínimos, el volumen de
tránsito, entre otras, se han convertido en limitantes
más que en soportes para el diseño de esta
tecnología automotriz que cada día exige
más.

Este es el caso de muchas vías expresas de
nuestro país, donde las pendientes juegan un papel
importante en el rendimiento y funcionamiento mecánico de
los vehículos. Si a esta condición le sumamos la
carencia de dispositivos que permitan controlar o por lo menos
minimizar la incidencia de accidentes en la vía, se
obtiene como resultado un aumento en los índices de
mortalidad y lesiones que discapacitan a los conductores
directamente afectados y en algunos casos, a aquellos
involucrados indirectamente; también
contribuye a la pérdida material de los bienes
públicos y privados y al normal desarrollo de las
actividades cotidianas de las personas que circulan a diario por
estas vías.

La Autopista Gran Mariscal de Ayacucho, en el tramo que
comunica el área metropolitana de Caracas con las
poblaciones de Guarenas y Guatire, refleja condiciones propicias
para que, en esta importante arteria vial, se presenten con
frecuencia accidentes de tránsito. Su condición de
vía expresa, con pendientes que llegan a superan el 5%, la
cantidad de vehículos de carga y de transporte
público que por allí transitan, su ya deteriorado
pavimento y la falta de dispositivos de seguridad vial, entre
otros factores, han contribuido a que por año se registren
en promedio más de 700 accidentes con un aproximado de 60
siniestros por mes.

Como se dijo anteriormente, las características
topográficas de la zona, muy frecuentes en las carreteras
más transitadas de nuestro país, generan
condiciones inseguras para la circulación, sobre todo a
vehículos de grandes dimensiones con carga pesada, debido
a que se ven expuestos a constantes cambios de velocidad,
utilización permanente de los frenos y a la acción
retardante de sus motores, medidas éstas, que no son
siempre suficientes para mantener a los vehículos bajo
control.

Se ha estimado que al año, aproximadamente el 12%
de los accidentes de tránsito dejan como saldo
pérdidas materiales, personas lesionadas o discapacitadas
y hasta fallecidos, en este tramo de autopista, y de ellos, el
42% son en promedio ocasionados por fallas mecánicas en el
sistema de frenos.

La problemática aquí planteada se enfoca
en la necesidad de desarrollar un dispositivo de escape anexo a
la vía de circulación que le permita a un
conductor, cuyo vehículo haya perdido la capacidad
mecánica de frenar, hacer uso de él para así
detener su marcha sin sufrir traumatismos graves ni involucrar a
otros usuarios de la vía en su
situación.

Por tal razón, y ante la falta de un proyecto que
dé solución a esta problemática, se ha
realizado aquí un estudio que permitirá proponer
una Rampa de Frenado para la autopista Gran Mariscal de Ayacucho,
especificando su ubicación más idónea y
definiendo los parámetros básicos de
ingeniería que permitan su posterior
diseño.

Con el fin de lograr este objetivo principal, el Trabajo
de Grado se ha estructurado en cuatro capítulos. El
primero de ellos es una introducción que engloba todo lo
referente a las razones que justifican este estudio, las
limitantes presentadas, el planteamiento del problema, la
descripción de los objetivos general y específicos
y la metodología utilizada.

El capitulo 2 presenta el marco teórico y
referencial del tema de estudio en este Trabajo de Grado. Se
abordan tópicos como los antecedentes encontrados sobre el
tema, tanto a nivel nacional como internacional, la
definición de términos técnicos
básicos más usados en este documento, la
descripción de los tipos de rampas de frenado más
comúnmente utilizadas, la referencia a las normativas de
diseño que ha nivel internacional existen y los
fundamentos teóricos concernientes a los lechos de
frenado.

El capítulo 3 es el desarrollo de la
metodología utilizada para fundamentar el trabajo en
hechos científicos y hallar resultados concretos. En tal
sentido, en esta parte de la investigación, se realiza un
estudio de los diferentes criterios que, tanto a nivel
internacional como el nacional, se han empleado para la
localización de las rampas de frenado, para luego aplicar
aquellos que por su relación con las
características específicas de la vía en
estudio, proporcionan el emplazamiento más idóneo
de la estructura propuesta en este Trabajo de Grado.

Posteriormente, y en base a los resultados obtenidos en
el análisis anterior, se plantean los parámetros de
diseño geométricos necesarios según el lugar
y los requerimientos del problema. Por último, en el
capítulo cuatro se describe las conclusiones y
recomendaciones generadas de este estudio.

CAPITULO I

JUSTIFICACIÓN

La importancia del presente trabajo se fundamenta en el
aporte de una alternativa para la solución a una
problemática de seguridad vial que ha venido afectando a
los usuarios de la Autopista Gran Mariscal de Ayacucho,
específicamente en el tramo Petare-Guarenas.

La cantidad de accidentes ocurridos al año en
esta autopista ocasiona lesionados, pérdidas materiales y
de vidas humanas, además de frecuentes molestias a los
usuarios al colapsarse la vía luego del
accidente.

Algunas de las consecuencias que se derivan producto de
este hecho, desde el punto de vista de la persona siniestrada,
fallecida, lesionada o discapacitada, es que todas las personas
allegadas a ella, resultan profundamente afectadas. A gran
escala, se genera una pesada carga no sólo para la
economía nacional, sino también para la de los
hogares de estas personas… "Sería imposible
asignar un valor cuantitativo a cada caso de sacrificio y
sufrimiento humano, sumarlos todos y obtener una cifra que
refleje el costo social mundial de los choques y las lesiones
causadas por accidentes de
tránsito".2

Desde el punto de vista del resto de los usuarios, el
colapso de la vía por accidentes de tránsito genera
molestias físicas y emocionales (entiéndase
estrés) al producirle retrasos en su rutina diaria,
además de la merma en su productividad y por ende en la de
la empresa o compañía para la cual
labore.

En nuestro país se invierte muy poco dinero en
prevenir los choques y las lesiones causadas por el
tránsito. Por ser una problemática de salud
pública, el tema de la seguridad vial requiere tanto de la
participación de instituciones gubernamentales y
empresas privadas para el aporte de políticas y
recursos, así como del estudio e investigaciones aportadas
por instituciones académicas como la nuestra, de manera
tal de garantizar las soluciones más
idóneas.

Dentro de este orden de ideas, en el presente documento
se realizó un estudio de las causas de accidentalidad en
este importante eje vial. La problemática se enfoca en
aquellos accidentes producidos por las fallas mecánicas
del vehículo que dejan como saldo pérdidas
materiales, personas lesionadas y/o fallecidas, accidentes que
por su condición no solo afectan a los involucrados
directamente, sino a terceros que transitan en ese momento por la
vía.

Por lo general estos accidentes se deben a causas
imputadas a la imprudencia o impericia del conductor, sin
embargo, existe un elevado número de casos en que la causa
se debe a la pérdida del control del vehículo por
fallas mecánicas en el sistema de frenos. Frente a esta
situación el conductor no cuenta con un dispositivo o
estructura que forme parte del eje vial y que le facilite la
maniobra de salirse del mismo a un lugar seguro,
ayudándole de esta manera a perder velocidad hasta lograr
detenerse, sin poner en riesgo tanto su vida y la de los
demás ocupantes del vehículo, como la de otros
usuarios de la vía y que, de ser posible, le permita tener
la menor pérdida material de sus bienes.

Como se expondrá mas adelante, de acuerdo a
recomendaciones planteadas por organismos internacionales
expertos en la materia como la American Association of State
Highway and Transportation Officials (AASHTO), y según los
resultados obtenidos de los estudios elaborados para sustentar el
presente trabajo, en el tramo de autopista analizado se requiere
de la colocación de una RAMPA DE FRENADO, por lo
que se plantea una propuesta tanto de ubicación de la
referida estructura como de los parámetros de
diseño geométrico que contribuya a minimizar esta
problemática.

LIMITACIONES

• La limitada e insuficiente documentación
bibliográfica inherente al tema tanto en el país
como en el exterior, así como el difícil
trámite de acceso, por los mecanismos habituales, a
personas o institutos que manejan esta
información.

• La poca cantidad de rampas de frenado existentes
en el país, confinan los estudios a un limitado
número de personas o instituciones. Esta circunstancia
ocasiona que el acceso a documentos relativos a ensayos y
experiencias previas se realicen a través de contactos
personales, reduciendo la capacidad de obtención de
material de apoyo.

• La inconsistente recopilación de datos
estadísticos relativos a la siniestralidad en la arteria
vial por parte de las autoridades competentes o de organismos
particulares, limitan el refuerzo que este tipo de
información le aporta a los estudios técnicos como
el presentado en este documento.

• La carencia de un órgano rector que
mantenga un registro único, donde se recopile y procese la
información proveniente de los organismos o autoridades
que atienden la emergencia vial tales como: comandos viales de la
Guardia Nacional, puestos de Defensa Civil destacados en las
autopistas, Bomberos, Hospitales, Compañías de
Seguro, etc.

PLANTEAMIENTO DEL
PROBLEMA

La combinación de vehículos de grandes
dimensiones, como camiones y autobuses, con pendientes fuertes,
representa un elevado riesgo para los usuarios de las vías
automotoras y para quienes habitan en propiedades colindantes a
éstas.

Características topográficas como
éstas, generan en los vehículos condiciones
inseguras para su circulación, debido a que se ven
expuestos a constantes cambios de velocidad, a la
utilización permanente de los frenos y a la acción
retardante de sus motores, medidas que no son siempre suficientes
para mantener a los vehículos bajo control,
traduciéndose a menudo en accidentes por fallas
mecánicas en el sistema de frenos.

La autopista Caracas-Guarenas posee tramos cuyas
prolongadas pendientes generan en los vehículos estas
condiciones inseguras para su circulación. Según
las estadísticas llevadas por el Comando Regional Numero 5
de la Guardia Nacional en su Destacamento Nº 52, encargado
de atender las emergencias viales en este tramo de autopista, se
ha estimado que el 42% de los accidentes que dejan lesionados y
muertes, son ocasionados por fallas mecánicas en el
sistema de frenos de los vehículos. Además de la
lesión, incapacitación o la muerte de personas,
queda como resultado de estos accidentes la pérdida de
bienes materiales, el trauma emocional tanto del afectado como de
sus familiares, el aumento en los niveles de estrés de los
demás usuarios que transitan la vía en ese momento,
pérdida de horas hombre y en general un costo social y
económico tanto para los familiares de los afectados como
para el Estado.

Por lo expuesto anteriormente, el Trabajo de Grado
presentado en este documento, plantea una problemática
salud pública, enmarcada en el tema de la seguridad vial
para la autopista Gran Mariscal de Ayacucho y definida por el
diseño de dispositivos de frenado de emergencia para
vehículos fuera de control.

OBJETIVOS GENERAL
Y ESPECÍFICOS

El Objetivo General de este Trabajo de Grado es
proporcionar una solución que contribuya a bajar las
estadísticas de accidentes por fallas en el sistema de
frenos de los vehículos, realizando una PROPUESTA DE RAMPA
DE FRENADO PARA LA

AUTOPISTA GRAN MARISCAL DE AYACUCHO EN EL TRAMO PETARE-
GUARENAS DEL ESTADO MIRANDA. Además se pretende dar una
serie de parámetros basados en la normativa, tanto
nacional como internacional, que permitan realizar un
diseño geométrico de rampa adaptable a las demandas
y características específicas de esta importante
arteria vial.

Los Objetivos Específicos de este Trabajo de
grado quedarán resumidos a:

• Proponer una Rampa de Frenado de acuerdo con los
requerimientos del problema que pueda contribuir a la
mitigación de accidentes viales por fallas
mecánicas en el sistema de frenos de los
vehículos.

• Dar la ubicación más idónea
en la autopista, para la implantación de la Rampa de
Frenado, basada en criterios, experiencias y normativas
nacionales e internacionales.

• Recopilar toda la información
estadística y de normativas vigentes nacionales e
internacionales que sirvan de apoyo a la
investigación.

• Plantear los principales parámetros de
diseño geométrico que se adapten tanto a las
características particulares del tramo de vía donde
se ha de ubicar la rampa, como a los requerimientos del usuario
de la misma, según los resultados obtenidos del presente
estudio.

METODOLOGIA DE LA
INVESTIGACIÓN

La Metodología de trabajo consistirá en la
organización y planificación de una serie de
actividades que permitan definir el curso de la presente
investigación hasta lograr los objetivos
propuestos.

Estas actividades están asociadas siguiendo un
eje cronológico como referencia inicial, aunque en algunos
casos se pueden presentar en forma simultánea. Las etapas
que constituyen la metodología son las
siguientes:

• Recopilación bibliográfica,
documental y estadística de toda la temática
relacionada con la construcción y diseño de rampas
de frenado.

• Concertar visitas y entrevistas personales con
las fuentes originarias, residenciadas en el país, de la
documentación y proyectos existentes, para lograr
orientaciones calificadas de la metodología de
investigación y, en el mejor de los casos,
asesorías directas de los proyectistas de mayor
experiencia.

• Establecer a través los estudios
técnicos, el tramo del eje vial más adecuado para
darle ubicación física a la estructura.

• Precisar mediante el análisis
cinemático, algunas características físicas
y geométricas de la rampa de frenado.

• Precisar el tipo de material disipador más
apropiado ha ser colocado en el lecho de frenado.

• Presentación de resultado
final.

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