Algunas de las carreteras más peligrosas del país incluyen autopistas bulliciosas, carreteras interestatales de alta velocidad e intersecciones complicadas. Pero el peligro inesperado se encuentra más allá de las distracciones de las grandes ciudades y las carreteras con mucho tráfico, donde los peligros se relacionan más con la naturaleza que con otros vehículos.
Las carreteras del sureste de Ohio serpentean alrededor de las colinas, lo que resulta en giros y esquinas cerradas. Si bien un vehículo promedio no tiene problemas para conducirlos, no se puede decir lo mismo de los camiones y remolques grandes. El radio de giro de los vehículos de varios ejes de gran tamaño, como los camiones de petróleo y gas, no combina bien con las carreteras con curvas, lo que hace que con frecuencia terminen con las ruedas en la zanja. Con el tiempo, esta repetición provoca desniveles peligrosos en la esquina exterior de las carreteras pavimentadas.
Este no es un problema nuevo para el Departamento de Transporte de Ohio (ODOT). Para abordarlo, buscan constantemente nuevos enfoques y soluciones para aumentar la seguridad en las carreteras del estado, con el objetivo de eliminar prácticamente por completo los accidentes y las lesiones.
Una solución temporal
Para combatir la situación peligrosa de las carreteras sinuosas, ODOT primero intentó estabilizar el arcén con material agregado. Usando una niveladora de caminos y un camión volcador, las cuadrillas colocaron el agregado y lo empujaron hacia el arcén. A partir de ahí, compactaron el agregado, creando lo que parecía una solución efectiva.
Sin embargo, este enfoque solo funcionó temporalmente y presentó un problema de mantenimiento. La falta de humedad en el agregado lo hizo menos que ideal para un camino permanente. Los equipos encontraron que después de una fuerte lluvia, el material se lavó y expuso los peligrosos desniveles originales. Al menos una vez al año, las cuadrillas tenían que volver a visitar las bermas erosionadas y repetir el proceso de colocación.
Después de probar varios métodos de compactación, optaron por evolucionar hacia un nuevo enfoque. Con una sustancia más pegajosa y densa, ODOT podría crear una solución más duradera para el mantenimiento de carreteras.
Obtención de resultados con compactación segura
El uso de asfalto puede parecer una obviedad, pero la aplicación implica un proceso mucho más complejo y costoso. Tradicionalmente, ampliar un camino con material compactado involucra un proceso de cuatro pasos: colocar el material, usar una hoja para mover el material en su lugar, compactar el material con las llantas de un camión volquete y finalmente barrer, barrer y limpiar. Aunque es un proceso común, ODOT estaba interesado en limitar el número de pasos en su enfoque. Su solución provino de uno de sus propios trabajadores de carreteras.
“Uno de mis técnicos viales presentó la idea de un Accesorio para ensanchamiento de carreteras compensadas”, dijo Rick Venham, administrador de transporte del condado de Washington en el Distrito 10 de Ohio. “Los muchachos que trabajan en los proyectos y realmente operan el equipo aportan las mejores ideas y este caso no fue diferente”.
Los equipos de carretera conectan el equipo a una máquina anfitriona, como una minicargadora, una cargadora compacta con orugas, una cargadora o una motoniveladora para dispersar grava, asfalto y tierra vegetal. Su uso da como resultado una mayor eficiencia, menos mano de obra y menores costos, beneficios que destacaron para ODOT.
Debido a que el accesorio es más pequeño que los productos de ensanchamiento de caminos tradicionales, es mucho más rentable y ofrece mayor eficiencia y maniobrabilidad. Esta combinación de beneficios tuvo un impacto significativo en el proceso de toma de decisiones de ODOT, ya que estaban buscando una solución que ofreciera facilidad de uso con una relación de bajo costo por tonelada al colocar asfalto.
La operación ideal
El accesorio para minicargador funciona dispersando el material desde un camión de volteo hasta la caja de material y luego con cuidado sobre la carretera. El equipo ofrece una descarga dual única, que mejora la versatilidad y facilita la dispersión del material desde cualquier lado. Lo pueden manejar una o dos personas, gracias al control remoto de la velocidad de la cinta.
Otro beneficio del equipo es su transportabilidad. Debido a su tamaño compacto, el accesorio y la máquina anfitriona pueden caber en el mismo remolque de tamaño común. Las alternativas más grandes y engorrosas requieren un remolque de plataforma.
Prueba en los resultados
El archivo adjunto también se utilizó durante un estudio reciente patrocinado por la Asociación Federal de Carreteras (FHA). A principios de 2020, la FHA se asoció con la Universidad de Ohio (OU) en un proyecto de investigación para evaluar el proceso de construcción y reparación de bermas de ODOT en el condado de Monroe. A través de dos fases, OU evaluó y proporcionó recomendaciones para mejorar la seguridad, la productividad y la rentabilidad del proceso. Analizaron tanto el material como el equipo en el estudio.
La Fase 1 confirmó que la causa principal de la reparación frecuente de bermas es la erosión de los materiales de las bermas debido a la alta tensión aplicada por los camiones de petróleo y gas. Adicionalmente, identificó equipos y materiales que podrían ayudar a mejorar la resistencia de la berma a la erosión.
La fase 2 del estudio examinó el rendimiento de la berma y la vida útil cuando se utilizaron diferentes métodos alternativos. Los resultados reiteraron lo que ODOT había observado: los mejores resultados provinieron del pavimento de asfalto recuperado calentado (RAP).
El estudio no solo indicó que estos materiales mejoraron significativamente la vida útil de las bermas, sino que también dieron como resultado una reducción significativa del costo anual de las bermas. Los beneficios de costo más altos se obtuvieron cuando se usaron RAP calentado o materiales RAP emulsionados como materiales de hombro. Según el informe, los resultados indicaron que los materiales y equipos alternativos pueden reducir el costo promedio anual de reparación de rutas con tráfico de camiones pesados hasta en un 60%.
OU aprovechó el accesorio de minicargador para ensanchar caminos como uno de los métodos de aplicación para la evaluación RAP. La universidad también compró un 4 pies rodillo vibratorio compensado para probar el proceso de compactación. El rodillo descentrado se conecta a una minicargadora para compactar los materiales de berma colocados. El diseño patentado permite que la máquina del operador permanezca sobre una superficie plana mientras se compactan arcenes y zanjas. Esto proporciona una opción más segura que muchas alternativas, ya que los vuelcos por compactación del hombro son un riesgo significativo.
Según el estudio, el uso de una caja de berma para esparcir y colocar los materiales de la berma, así como el uso de un rodillo vibratorio desplazado para compactar los materiales, resultó en un costo ligeramente más alto que los métodos anteriores, pero ayudaron a mejorar significativamente la seguridad y la eficiencia de compactación de bermas. La combinación de los dos equipos también aumentó la resistencia de los materiales de la berma a la erosión y la formación de surcos.
Los resultados del estudio indicaron que los materiales y métodos de berma alternativos pueden reducir el tiempo que el personal de ODOT debe estar en el campo para reparar bermas en rutas estatales hasta en un 95 %.
Éxito duradero
El ensanchamiento eficiente de vías conlleva una serie de beneficios, de los cuales el más destacable es la seguridad. ODOT utiliza el accesorio de dirección deslizante para ensanchamiento de carreteras dos o tres meses al año. Sus costos operativos son bajos, el costo de mano de obra es manejable y los resultados son sustanciales. Durante la temporada alta, promedian 500-600 toneladas de asfalto por día, dependiendo de la ruta. Eso equivale a alrededor de 5 a 6 millas de carretera que reciben un aumento de seguridad todos los días. Solo para el condado de Monroe, colocaron alrededor de 6,500 toneladas de asfalto con este nuevo método de aplicación.
“Estábamos atrapados usando una motoniveladora y cargadores”, dijo Jim Kemp, Gerente de Equipos del Distrito 10. “Tomó mucho tiempo y, lo que es más importante, es inconsistente. El uso de este método de aplicación de dos pasos para la ampliación de carreteras permite a nuestros equipos colocar los materiales exactamente donde los necesitamos. También nos da la opción de usar agregado o asfalto, por lo que podemos usar el mismo equipo para la capa inicial de agregado y seguir con la última capa de asfalto”.
Brian Shields, administrador de transporte del Condado de Monroe en el Distrito 10, está de acuerdo. “Una vez que tengamos un camino más ancho, será una solución para siempre”, dijo Shields. “He ampliado carreteras durante años y este nuevo método ayuda a garantizar que permanezca en su lugar. Se ha mantenido durante al menos cinco años, y estoy seguro de que durará mucho más que eso”.
ODOT se está abriendo camino a través de todas las carreteras peligrosas de Ohio. Su objetivo continuo es reducir la cantidad de incidentes con lesiones de vehículos en áreas propensas a accidentes. Y aunque este método de dos pasos les ahorra dinero y mejora la eficiencia, el objetivo final de aumentar la seguridad no tiene precio.
