Las infraestructuras viarias y ferroviarias desempeñan un papel importante en el funcionamiento de un país, estado o municipio. Y la compatibilización es una parte importante de la planificación de estas infraestructuras, ya que tiene efectos significativos en el medio ambiente.

A lo largo del tiempo, desarrollar compatibilizaciones con el mejor diseño respetando las variables que se le presentan (como la pendiente máxima, los radios mínimos, los puntos de interés, las áreas de prohibición o los valores de las áreas a lo largo de la ruta, los valores en la construcción entre movimientos de tierras o viaductos/túneles y los aspectos ambientales, entre otros) no ha sido una tarea fácil.

Siguiendo el Manual de Directrices básicas para la elaboración de estudios y proyectos para infraestructuras viales en BIM (Departamento Nacional de Carreteras, DNIT, 1999), la evaluación determina si los beneficios estimados superan los costes en los proyectos y en la ejecución de las obras planificadas.

En ingeniería ya hemos observado el uso de métodos computacionales BIM en varias áreas, y esto no es diferente para el caso que nos ocupa, ya que se deben integrar las características del modelado de información de construcción (BIM), el sistema de información geográfica (GIS) y el procesamiento en la nube (Cloud Data). Para lograr esta integración utilizaremos el software Autodesk Infraworks junto con la información SIG. En esta línea, presentaremos algunas herramientas que pueden ayudar a desarrollar un mejor rastreo utilizando las posibles variables y datos obtenidos en sitios privados y del gobierno.

Lo que esperamos obtener es un diseño o rastros para que podamos tomar decisiones con la mayor asertividad en lo que a su coste y beneficios se refiere.

Chapada do Guimarães - Comapatibilización BIMFigura 1 – Estudio de diseño – Chapada do Guimarães / MT. (Proyectos de infraestructura BIM)

carreteras bajo suelo blando - compatibilización bimFigura 2 – Recompatibilización de carreteras bajo suelo blando – Caçapava / SP. (Proyectos de infraestructura BIM)

Turbina eólica - compatibilización BIMFigura 3 – Estudio del diseño de la turbina eólica – Ipupiara / BA. (Proyectos de infraestructura BIM)

Sobre el software

InfraWorks® es un software de planificación y diseño de infraestructuras, que permite generar modelos de contexto robustos, basados ​​en datos del mundo real, para la ingeniería de infraestructura respaldada por BIM y GIS. Cuentan con servicios en la nube que permiten el desarrollo de proyectos pequeños y grandes, con respuestas rápidas y con presentaciones visuales atractivas.

Modelado de datos

Mediante la obtención de los datos a través de las bases de datos disponibles, de encuestas topográficas y de áreas y con el uso del generador de modelos del propio software, llegaremos al modelo más cercano al real para el estudio.

Visión general

Datos bim - compatibilización BIM

Dentro de Infraworks

Los datos soportados por infraworks son bastante extensos, con opciones de interoperabilidad entre programas de Autodesk, integración con servicios en la nube y conexión a bases de datos externas.

datos bim - compatibilización BIM

Flujo de información

Para obtener el modelo real para el estudio del trazado en Infraworks.

Infraworks - compatibilización bim

Estudio del caso

A continuación veremos un estudio rápido del caso para un esquema de una ciudad en Portugal, donde la necesidad es crear un nuevo esquema con acceso a dos autopistas.

Puntos de interés

Básicamente, se deben definir dos ubicaciones principales, el principio y el final, con la opción de agregar otros puntos que deben pasar por alguna razón del estudio, tales como cruces con otra ruta, área a desarrollar, etc.

Estudio esquema ciudadFigura 6 – Estudio 01

Estudio esquema ciudadFigura 7 – Estudio 02

Caracterización

La caracterización de las áreas tiene una relación importante con la optimización de su compatibilización, ya que deberá ser clasificada cada área alrededor del sitio de estudio donde serán definidas sus particularidades, como: las áreas prohibidas, las áreas de protección, el permiso con diferentes costes, etc.
En la imagen a continuación, podemos observar estas áreas de estudio.

Estudio esquema ciudad

Parámetros del proyecto

Se definirán los siguientes parámetros del proyecto a seguir: Velocidad del proyecto, Radio mínimo, Declive máximo, Altura máxima del terreno y Altura máxima de corte.

Me gustaría destacar estos dos últimos parámetros: las alturas máximas que en este caso es una relación de coste, en caso de que el terreno supere su altura máxima o el algoritmo se invierta en una estructura de trabajo de arte y en el caso que la altura de corte supere el intercambio de algoritmos para un túnel. Todo esto se calcula con la relación de la mejor posición y coste.

parámetros proyecto infraestructura parámetros proyecto infraestructura parámetros proyecto infraestructuraFigura 8 – Características técnicas de carreteras interurbanas en topografía difícil.

Costes

En términos de costes, se aplicará al algoritmo para comprender cada valor de su construcción a fin de llegar a la mejor ruta y al mejor coste. Por lo tanto, seguirá siendo de vital relevancia alimentar el total con los costes conocidos, tales como la pavimentación, el movimiento de tierras y los costes de estructuras de pasos elevados y túneles. Estos parámetros pueden variar según la región, pero el software viene con los costes cubiertos de manera equilibrada. Pero es importante conocer los costes de la región estudiada y añadirlos en consecuencia.

Costes Construcción

Resultados

El software, después de analizar los diversos datos introducidos, el relieve, la zonificación, los parámetros del proyecto, los costes y los puntos de interés, entregará un informe del coste, la disposición y un modelo de disposición editable dentro del software. Allí todavía se podrá ajustar de acuerdo a su experiencia en diseño y al conocimiento del área donde finalmente se encontrará un mejor diseño. La gran diferencia de esto es que se podrán realizar numerosos estudios, cambiando los parámetros iniciales y teniendo diferentes respuestas. Y una vez más con la experiencia se podrán utilizar partes o la totalidad de cada estudio, llegando a interesantes presentaciones para los gerentes.

Resultado estudio BIM, GIS y Cloud Resultado estudio BIM, GIS y Cloud Resultado estudio BIM, GIS y CloudFigura 9 – Resultados de 4 estudios

Con resultados interesantes y respuestas rápidas en el uso de las tecnologías BIM, GIS y Cloud, estos pueden ser nuestros nuevos aliados en el próximo proyecto.

Gracias a todos.

Autor: Eduardo Soethe es ingeniero civil con más de 16 años de experiencia en proyectos de infraestructura. Gerente de BIM durante 6 años en proyectos de carreteras y autor de varios artículos publicados sobre BIM para infraestructuras. Profesor en la Universidad de Autodesk en Brasil y en Estados Unidos de 2012 a 2017. Posee, entre otros, los siguientes certificados expedidos por Autodesk: Especialista BIM – Solución de Carreteras y Autopistas y BIM Modelado de Infraestructura de Carreteras y Transporte. También es un miembro permanente del programa Autodesk Expert Elite.