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La tecnología ayuda a abordar un proyecto montañoso

La tecnología ayuda a abordar un proyecto montañoso

ARTÍCULO PATROCINADO: Innovadores en carreteras y autopistas son reconocidos en la Conferencia YII y los Premios Going Digital Awards de Bentley Systems.

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ícono gráfico de autopista abierta para carreteras y autopistas

CATEGORÍA: carreteras y autopistas

Este artículo, escrito por el personal de Cadalyst, fue publicado originalmente por Cadalyst
29 de noviembre del 2023

A primera vista, la tarea de realinear un segmento muy transitado de la autopista interestatal de Colorado puede parecer tan sobrecogedora como las montañas que rodean el corredor del proyecto. Con una topografía desafiante, estrictas restricciones en la obra, miles de consideraciones medioambientales y una amplia gama de partes interesadas, los diseñadores del proyecto I-70 Floyd Hill enfrentaban objetivos complejos y ambiciosos. El proyecto requería numerosas actualizaciones para mejorar el flujo de tráfico, el acceso y la distancia de visibilidad, a la vez que se reemplazaba infraestructura antigua en una espectacular ubicación natural.

Con la ayuda de la tecnología digital, el equipo de diseño fue capaz de abordar con éxito la colosal tarea, a la vez que logró importantes ahorros de costos y tiempo en el proceso. La exitosa hazaña ayudó a que los diseñadores principales de la obra, AtkinsRéalis, ganaran el premio por la mejor obra en la categoría de Carreteras y Autopistas de los Premios Year in Infrastructure y Going Digital Awards, presentados por Bentley Systems, Incorporated en Singapur, el 11 y 12 de octubre.

Actualización compleja

El propietario del proyecto, el Departamento de Transporte de Colorado (CDOT, del inglés Colorado Department Of Transportation), pretendía mejorar la seguridad y la movilidad en toda la ruta, así como reconstruir el pavimento, los puentes y otros componentes de la infraestructura. El proyecto de 12,8 kilómetros, aproximadamente 40 kilómetros al oeste de Denver, requirió numerosas disciplinas de diseño para interactuar y presentar varias alternativas al cliente y al público. La tecnología digital permitió al equipo crear modelos realistas a medida que avanzaba el diseño y compartir sus progresos en el transcurso del proyecto.

“Es un proyecto muy visible”, dijo Alan Carter, director del proyecto y diseñador principal de carreteras para AtkinsRéalis. “Tenemos muchos ojos puestos en el proyecto, gente interesada en lo que hacemos. Poder mostrar los modelos era esencial para la coordinación pública”.

Uno de los desafíos del diseño era la adición de un tercer carril de circulación en dirección oeste a la I-70 para aliviar un cuello de botella de dos carriles, una tarea nada fácil dada la topografía montañosa y un arroyo que atraviesa gran parte de la calzada. El nuevo diseño eleva una parte de los nuevos carriles en dirección oeste sobre las estructuras del puente para encajar todos los componentes en un espacio reducido y aplanar algunas curvas que antes eran pronunciadas.

Mediante el us de OpenRoads Designer para el diseño geométrico, OpenBridge Modeler para el modelado de puentes, LumenRT para la visualización, ProjectWise para la gestión de archivos y otras herramientas de Bentley para tareas específicas de cada disciplina, el equipo de AtkinsRéalis construyó un modelo 3D de todo el proyecto que podía compartirse en varios formatos, incluidas imágenes fijas y videos.

“Las herramientas nos permitieron crear modelos 3D rápidamente y evaluar la geometría y los parámetros específicos como la distancia de visibilidad”, explica Carter. “Pudimos asistir a reuniones con las partes interesadas y volar alrededor del modelo para hacernos una idea de cómo se verá el proyecto”.

El diseño también preveía la construcción de un tramo de 3,2 kilómetros de carretera de acceso, la mejora de las rampas y otros puntos de acceso y la modernización de una vía verde. Las obras de mitigación medioambiental incluyeron dos nuevos pasos de fauna bajo los vanos del puente para conectar zonas naturales anteriormente separadas. Se adoptaron otras medidas para mejorar la calidad del aire y del agua, el estado de los arroyos y las actividades recreativas en el corredor.

Equipo multidisciplinario

Con varias disciplinas de diseño trabajando en el proyecto, la compatibilidad de las herramientas de Bentley desempeñó un papel clave en el éxito del proyecto, según S.Y. Liu, gerente de Digitalización de AtkinsRéalis. “Tener una suite que pudiera hablar entre sí era clave”, dijo. “Vimos los beneficios muy rápidamente. Pudimos generar los últimos modelos en un formato fácilmente comprensible para la gente. Saber que lo que se mostraba en la pantalla como modelo 3D es lo mismo que el plano presentado dio a nuestros ingenieros la confianza de que lo que se había diseñado se reflejaba en el modelo”.

Trabajar en un entorno digital conectado también ahorró tiempo y dinero. El equipo calcula que ahorró más de USD 1 millón al gestionar más de 1000 fichas de expedientes, incluidas 5500 horas de tiempo de coordinación, y 97 % del esfuerzo al desarrollar y publicar gemelos digitales para su revisión. El enfoque totalmente digital permitió al equipo transmitir con mayor claridad la intención del diseño, fomentar la integración de la comunidad y actualizar rápidamente los modelos para mitigar el impacto medioambiental y social.

Vista aérea de una carretera montañosa.
Las visualizaciones desempeñaron un papel clave para conseguir la aceptación de las partes interesadas en el proyecto de la I-70. Fuente de la imagen: AtkinsRéalis.

Con la ayuda de la tecnología digital

Es un proyecto muy visible. Tenemos muchos ojos puestos en el proyecto, gente interesada en lo que hacemos. Poder mostrar los modelos era esencial para la coordinación pública.

La construcción del proyecto, de USD 700 millones, comenzó a principios de este año y su finalización está prevista para el 2028. El contratista Kraemer North America está construyendo el proyecto en tres segmentos, comenzando por el extremo este y avanzando en general hacia el oeste, con algunos traslapes de calendario entre los tres segmentos.

En el futuro, Carter ve muchas oportunidades de aplicar los conocimientos de tecnología digital adquiridos en el proyecto. “Hemos aprendido a utilizar toda la potencia de estas herramientas, pero solo estamos empezando. Queda mucho por hacer en el ámbito BIM, con los gemelos digitales”, afirmó. El equipo utilizó principalmente iTwin Experience de Bentley como herramienta de revisión para compartir información sobre el modelo con el cliente y los participantes del equipo. En el futuro, Carter prevé aprovechar capacidades adicionales para gestionar los datos de los proyectos. “Hay todo un mundo aparte, empezando por la gestión de activos, el etiquetado de elementos y elementos de pago, y la automatización de cantidades”, afirmó.

Liu agregó que se utilizarán sensores de datos y otras tecnologías para monitorear el rendimiento de las instalaciones en este y en futuros proyectos. “Comprender todos esos datos y analizarlos para mejorar [el funcionamiento de las instalaciones] es muy emocionante”, señaló.

Otros finalistas de carreteras y autopistas

Otros proyectos finalistas en la categoría de Carreteras y Autopistas fueron la autopista de Hengyang-Yongzhou, en Hunan,China, y el distribuidor vial de Montrose, en Mbombela, Mpumalanga, Sudáfrica.

La autopista Hengyang-Yongzhou es un corredor de 105,2 kilómetros diseñado para mejorar las condiciones del tráfico y acortar los tiempos de viaje entre ambas ciudades, lo que permitirá la colaboración industrial y una mejor accesibilidad a lo largo de la ruta turística. Situado en medio de tierras agrícolas de primera calidad, el proyecto planteaba desafíos medioambientales, técnicos y de coordinación entre las distintas disciplinas, distritos y condados. Los diseñadores del proyecto, Hunan Provincial Communications Planning, Survey & Design Institute Co., Ltd., utilizaron las aplicaciones abiertas e integradas de modelado de realidad y BIM en 3D de Bentley para proporcionar compatibilidad de datos unificada.

El modelo digital y el diseño de la alineación de la carretera ayudaron a minimizar el impacto en las tierras de cultivo en 10 hectáreas. A partir de la comparación de los datos de las nubes de puntos en el sitio de construcción en OpenRoads Designer, el equipo eliminó la necesidad de construir tres puentes, lo que supuso un ahorro de CNY 40 millones en costos. Gracias a la colaboración en el diseño digital y la integración de datos, el equipo mejoró la eficiencia de la comunicación en un 50 % y evitó 20 errores de construcción en la obra, lo que supuso un ahorro de CNY 5 millones. Gracias a las soluciones BIM de Bentley, se espera que el proyecto esté abierto al tráfico un año antes de lo previsto.

El proyecto del distribuidor vial de Montrose se inició para sustituir un cruce en T existente en la autopista N4, con el fin de mejorar la movilidad del tráfico, la seguridad, la economía local y las oportunidades turísticas. Situado entre dos ríos en medio de valles escarpados entre montañas, el proyecto presentaba a los diseñadores de SMEC South Africa un terreno difícil para implementar el nuevo distribuidor vial de flujo libre de alto nivel. Además, el proyecto tenía un plazo muy corto y no se disponía de datos de topografía.

SMEC utilizó iTwin Capture Modeler para desarrollar una malla de realidad del terreno y la infraestructura existentes, y LumenRT para presentar su diseño conceptual, con lo que ganó el contrato de diseño y entregó un diseño viable en tiempo récord. OpenRoads Designer facilitó la integración con el software de modelado del equipo de puentes, mientras que las herramientas de modelado de corredores permitieron calcular con precisión el movimiento de tierras y la cantidad de materiales. El trabajo en un entorno digital colaborativo ahorró aproximadamente 2500 horas de diseño y unos ZAR 2,5 millones en costos de diseño.

Estos tres proyectos únicos con importantes desafíos de diseño demuestran cómo la tecnología digital puede ayudar a hacer frente a las crecientes necesidades de infraestructuras en todo el mundo. Uno solo puede preguntarse si estos proyectos podrían siquiera intentarse sin las herramientas digitales.

Vea la entrevista

Escuche más sobre el proyecto directamente de los ganadores. Lara Sheridan, editora jefe de Cadalyst, se reunió con Alan Carter y S.Y. Liu en Singapur.

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