En el ámbito del transporte por carretera , un intercambio (inglés americano) o un cruce a desnivel (inglés británico) es un cruce de carreteras que utiliza separaciones a desnivel para permitir el movimiento del tráfico entre dos o más calzadas o autopistas , utilizando un sistema de interconectar carreteras para permitir que el tráfico en al menos una de las rutas pase a través del cruce sin interrupción del cruce de las corrientes de tráfico. Se diferencia de una intersección estándar , donde las carreteras se cruzan a nivel. Los intercambios casi siempre se utilizan cuando al menos una carretera es una autopista de acceso controlado (autopista o autopista) o una autopista dividida de acceso limitado (autopista), aunque a veces se utilizan en cruces entre calles de superficie.
.jpg/1280px-Light_Horse_Interchange_(aerial_view).jpg)
Nota: Las descripciones de los intercambios se aplican a los países donde los vehículos circulan por el lado derecho de la carretera. Al conducir por la izquierda, se refleja el diseño de los cruces. Se incluye terminología norteamericana (NA) y británica (Reino Unido).
El concepto de autopista de acceso controlado se desarrolló en las décadas de 1920 y 1930 en Italia, Alemania, Estados Unidos y Canadá. Inicialmente, estas carreteras presentaban intersecciones a nivel a lo largo de su longitud. Se desarrollaron intercambios para proporcionar acceso entre estas nuevas carreteras y calles de superficie muy transitadas. Bronx River Parkway y Long Island Motor Parkway fueron las primeras carreteras que contaron con separaciones a nivel. [c] [18] [19] El ingeniero de Maryland Arthur Hale presentó una patente para el diseño de un intercambio en forma de trébol el 24 de mayo de 1915, [20] aunque el trabajo vial conceptual no se realizó hasta que se abrió un trébol el 15 de diciembre de 1929, en Woodbridge, Nueva Jersey , que conecta la Ruta 25 de Nueva Jersey y la Ruta 4 (ahora Ruta 1/9 de EE. UU. y Ruta 35 de Nueva Jersey ). Fue diseñado por la firma de ingeniería de Filadelfia Rudolph and Delano, basándose en un diseño visto en una revista argentina. [21] [22] [19]
Un intercambio del sistema conecta múltiples carreteras de acceso controlado, sin intersecciones señalizadas a nivel. [4]
Un intercambio en forma de trébol es un cruce de cuatro patas donde los giros a la izquierda a través del tráfico contrario se manejan mediante rampas circulares no direccionales. [23] Debe su nombre a su apariencia desde arriba, que se asemeja a un trébol de cuatro hojas . [21] Una hoja de trébol es el intercambio mínimo requerido para un intercambio de sistema de cuatro patas. Aunque fueron comunes hasta la década de 1970, la mayoría de los departamentos y ministerios de carreteras han tratado de reconstruirlos para lograr diseños más eficientes y seguros. [23] El intercambio de hoja de trébol fue inventado por el ingeniero de Maryland Arthur Hale, quien presentó una patente para su diseño el 24 de mayo de 1915. [20] El primero en América del Norte se inauguró el 15 de diciembre de 1929, en Woodbridge, Nueva Jersey, conectando Ruta 25 de Nueva Jersey y Ruta 4 (ahora Ruta 1/9 de EE. UU. y Ruta 35 de Nueva Jersey ). Fue diseñado por la firma de ingeniería de Filadelfia Rudolph and Delano basándose en un diseño visto en una revista argentina. [21] [22]
La primera hoja de trébol de Canadá se abrió en 1938 en el cruce de la autopista 10 y lo que se convertiría en el Queen Elizabeth Way . [24] La primera hoja de trébol fuera de América del Norte se inauguró en Estocolmo el 15 de octubre de 1935. Apodado Slussen , se lo conoció como "carrusel de tráfico" y se consideró un diseño revolucionario en el momento de su construcción. [25]
Una hoja de trébol ofrece conexiones ininterrumpidas entre dos caminos, pero sufre problemas de entrelazamiento. A lo largo de la línea principal, una rampa circular introduce el tráfico antes de una segunda rampa circular que proporciona acceso al cruce, entre las cuales se mezcla el tráfico de entrada y salida. Por esta razón, el intercambio en forma de trébol ha perdido popularidad en lugar de los intercambios combinados. [21] Algunas pueden ser media hoja de trébol y contienen rampas fantasma que pueden actualizarse a hojas de trébol completas si se extiende la carretera. La US 70 y la US 17 al oeste de New Bern, Carolina del Norte, son un ejemplo.
.jpg/1280px-Yan'an_East_Road_Interchange,_Shanghai,_China_(Unsplash).jpg)
Un intercambio de pila es un intercambio de cuatro vías en el que están disponibles un giro semidireccional a la izquierda y un giro direccional a la derecha. Normalmente, el acceso a ambos giros se proporciona simultáneamente mediante una única rampa de salida. Suponiendo que se conduce por la derecha, para cruzar el tráfico entrante y girar a la izquierda, los vehículos primero salen a una rampa de salida desde el carril más a la derecha. Después de salir del tráfico que gira a la derecha, completan su giro a la izquierda cruzando ambas carreteras por una rampa elevada o un paso subterráneo. El penúltimo paso es incorporarse al tráfico de la rampa de entrada que gira a la derecha desde el cuadrante opuesto del intercambio. Finalmente, una rampa de entrada fusiona ambos flujos de tráfico entrante con la autopista en dirección izquierda. Como solo hay una rampa de salida y una rampa de entrada (en ese orden respectivo), las pilas no sufren el problema de entrelazarse y, debido a las rampas elevadas semidireccionales y las rampas direccionales, generalmente son seguras y eficientes en Manejando altos volúmenes de tráfico en todas las direcciones.
Un intercambio de pilas estándar incluye carreteras en cuatro niveles, también conocido como pila de 4 niveles, incluidas las dos carreteras perpendiculares, y un nivel adicional más para cada par de rampas de giro a la izquierda. Estas rampas se pueden apilar (cruzar) en varias configuraciones encima, debajo o entre las dos carreteras de intercambio. Esto los diferencia de los intercambios de turbinas, donde los pares de rampas de giro a la izquierda están separadas pero al mismo nivel. Hay algunas pilas que podrían considerarse de 5 niveles; sin embargo, estos siguen siendo intercambios de cuatro vías, ya que el quinto nivel en realidad consta de rampas dedicadas para carriles HOV /bus o vías secundarias que atraviesan el intercambio. El intercambio de chimeneas entre la I-10 y la I-405 en Los Ángeles es de 3 niveles, ya que las rampas semidireccionales están suficientemente espaciadas, por lo que no necesitan cruzarse entre sí en un solo punto como en un convencional. Pila de 4 niveles.
Las pilas son significativamente más caras que otros intercambios de cuatro vías debido al diseño de los cuatro niveles; además, pueden sufrir reparos de los vecinos por su altura y alto impacto visual. Las pilas grandes con múltiples niveles pueden tener una apariencia compleja y a menudo se describen coloquialmente como Mixing Bowls , Mixmasters (para una marca de batidoras eléctricas de cocina de Sunbeam Products ), o como Spaghetti Bowls o Spaghetti Junctions (que se comparan con los espaguetis hervidos ). Sin embargo, consumen una superficie de tierra significativamente menor en comparación con un intercambio de hojas de trébol.
Un intercambio combinado (a veces denominado por el acrónimo cloverstack ) [26] [27] es un híbrido de otros diseños de intercambio. Utiliza rampas circulares para atender un flujo de tráfico más lento o menos ocupado , y rampas elevadas para atender flujos de tráfico más rápidos y densos. [28] [29] Si las vías locales y expresas sirven en las mismas direcciones y cada vía está conectada a la derecha del intercambio, se instalan rampas adicionales. El diseño de intercambio combinado se usa comúnmente para mejorar los intercambios en forma de trébol para aumentar su capacidad y eliminar el tejido. [30]
Algunos híbridos de turbina y pila:
El intercambio de turbinas es un intercambio direccional alternativo de cuatro vías. El intercambio de turbinas requiere menos niveles (generalmente dos o tres) y al mismo tiempo conserva rampas direccionales en todas partes. Cuenta con rampas de salida a la derecha y giro a la izquierda que recorren el centro del intercambio en una espiral en el sentido de las agujas del reloj . Un intercambio de turbinas completo presenta un mínimo de 18 pasos elevados y requiere más terreno para construir que un intercambio de chimenea de cuatro niveles; sin embargo, los puentes son generalmente de longitud corta. Junto con los costos de mantenimiento reducidos, un intercambio de turbinas es una alternativa menos costosa que una pila. [34]
Un intercambio de molino de viento es similar a un intercambio de turbina, pero tiene giros mucho más cerrados, lo que reduce su tamaño y capacidad. El intercambio lleva el nombre de su apariencia aérea similar a las aspas de un molino de viento .
Una variación del molino de viento, llamado molino de viento divergente, aumenta la capacidad al alterar la dirección del flujo de tráfico de las carreteras de intercambio, haciendo que las rampas de conexión sean mucho más directas. [35] También hay un intercambio híbrido algo parecido al molino de viento divergente en el que las salidas de giro a la izquierda se fusionan a la izquierda, pero se diferencia en que las salidas de giro a la izquierda utilizan rampas direccionales a la izquierda.
Un intercambio trenzado o divergente es un intercambio de dos niveles y cuatro vías. Un intercambio se trenza cuando al menos una de las calzadas invierte de lado. Busca hacer que los giros a la izquierda y a la derecha sean igualmente fáciles. [36] En un intercambio trenzado puro, cada calzada tiene una salida derecha, una salida izquierda, una rampa de entrada derecha y una rampa de entrada izquierda, y ambas calzadas están invertidas.
El primer intercambio trenzado puro se construyó en Baltimore en la Interestatal 95 en la Interestatal 695 ; [37] sin embargo, el intercambio se reconfiguró en 2008 a un intercambio de pila tradicional. [38]
Un intercambio de rotonda de tres niveles presenta una rotonda a desnivel que maneja el intercambio de tráfico entre carreteras. [10] Las rampas de las carreteras de intercambio se encuentran en una rotonda , o rotonda, en un nivel separado por encima, por debajo o en el medio de las dos carreteras.
Estos intercambiadores también pueden utilizarse para realizar una "vía de enlace" con el destino de un intercambio de servicios, o la creación de una nueva vía básica a modo de intercambio de servicios.
Los intercambios de trompetas se pueden usar donde una carretera termina en otra carretera, y reciben ese nombre por su parecido con las trompetas . A veces se les llama asas de jarra . [39]
Estos intercambios son muy comunes en las carreteras de peaje , ya que concentran todo el tráfico de entrada y salida en un solo tramo de carretera, donde se pueden instalar plazas de peaje una vez para manejar todo el tráfico, especialmente en las autopistas de peaje . Se puede encontrar un intercambio de doble trompeta donde una carretera de peaje se encuentra con otra carretera de peaje o con una autopista libre. También son útiles cuando la mayor parte del tráfico en la carretera de destino va en la misma dirección. El giro que se usa con menos frecuencia contendría la rampa circular más lenta. [40]
Los intercambios de trompeta se utilizan a menudo en lugar de los intercambios direccionales o semidireccionales en T o Y porque requieren menos construcción de puentes pero aún eliminan el entretejido. [ cita necesaria ]
Un intercambio en Y completo (también conocido como intercambio en T direccional) se usa típicamente cuando se requiere un intercambio de tres vías para dos o tres carreteras que se intercambian en direcciones semiparalelas/perpendiculares, pero también se puede usar en el caso de ángulo recto. también. Sus rampas de conexión pueden derivar desde el lado derecho o izquierdo de la carretera, dependiendo de la dirección de la marcha y el ángulo.
Los intercambios direccionales en T utilizan rampas elevadas/pasos inferiores tanto para los segmentos de conexión como para los de la línea principal, y requieren una cantidad moderada de terreno y costos moderados, ya que normalmente solo se utilizan dos niveles de calzada. Su nombre deriva de su parecido con la letra T mayúscula, dependiendo del ángulo desde el que se ve el intercambio y la alineación de las vías que se intercambian. A veces se le conoce como la "Y de Nueva Inglaterra", ya que este diseño se ve a menudo en el noreste de los Estados Unidos, particularmente en Connecticut. [41]
Este tipo de intercambio presenta rampas direccionales (sin bucles ni zigzagueos hacia la derecha para girar a la izquierda) y puede usar rampas de varios carriles en un espacio comparativamente pequeño. Algunos diseños tienen dos rampas y el camino pasante "interior" (en el mismo lado que la autopista que termina) que se cruza entre sí en un puente de tres niveles. Se prefiere el intercambio direccional en T a un intercambio de trompeta porque una trompeta requiere una rampa circular mediante la cual se pueden reducir las velocidades, pero las rampas elevadas pueden manejar velocidades mucho más rápidas. La desventaja de la T direccional es que el tráfico de la carretera de destino entra y sale por el carril de adelantamiento, por lo que se prefiere el intercambio en T semidireccional (ver más abajo).
El intercambio de la autopista 416 y la autopista 417 en Ontario, construido a principios de la década de 1990, es uno de los pocos intercambios en T direccionales, ya que la mayoría de los departamentos de transporte habían cambiado al diseño en T semidireccional.
Al igual que con un intercambio T direccional, un intercambio T semidireccional utiliza rampas elevadas (paso elevado) o paso inferior en todas las direcciones en un intercambio de tres vías. Sin embargo, en una T semidireccional, algunas de las divisiones y fusiones se cambian para evitar rampas hacia y desde el carril de adelantamiento , eliminando la principal desventaja de la T direccional. Los intercambios en T semidireccionales son generalmente seguros y eficientes, aunque no Requieren más terreno y son más costosos que los intercambios de trompeta.
Los intercambios en T semidireccionales se construyen como cruces de dos o tres niveles, y los intercambios de tres niveles se usan típicamente en áreas urbanas o suburbanas donde el terreno es más caro. En una T semidireccional de tres niveles, las dos rampas semidireccionales de la carretera terminal cruzan la carretera sobreviviente en o cerca de un solo punto, lo que requiere tanto un paso elevado como un paso inferior. En una T semidireccional de dos niveles, las dos rampas semidireccionales de la carretera terminal se cruzan en un punto diferente al de la carretera sobreviviente, lo que requiere rampas más largas y, a menudo, una rampa con dos pasos elevados. La autopista 412 tiene una T semidireccional de tres niveles en la autopista 407 y una T semidireccional de dos niveles en la autopista 401 .
Los intercambios de servicios se utilizan entre una ruta de acceso controlado y un cruce que no tiene acceso controlado. Se puede utilizar una hoja de trébol completa como sistema o intercambio de servicios. [23]
Un intercambio de diamantes es un intercambio que involucra cuatro rampas donde entran y salen de la autopista en un ángulo pequeño y se encuentran con la autopista que no es autopista en ángulos casi rectos. Estas rampas en las zonas que no son autopistas se pueden controlar mediante señales de alto , semáforos o rampas de giro.
Los intercambios de diamantes son mucho más económicos en el uso de materiales y terreno que otros diseños de intercambio, ya que el cruce normalmente no requiere la construcción de más de un puente. Sin embargo, su capacidad es menor que la de otros intercambios y cuando el volumen de tráfico es elevado, pueden congestionarse fácilmente.
Un intercambio de diamantes de doble rotonda, también conocido como intercambio de mancuernas o intercambio de huesos de perro, es similar al intercambio de diamantes, pero utiliza un par de rotondas en lugar de intersecciones para unir las rampas de la carretera con el cruce. Por lo general, esto aumenta la eficiencia del intercambio en comparación con un diamante, pero solo es ideal en condiciones de tráfico ligero. En la variación dogbone, las rotondas no forman un círculo completo, sino que tienen forma de lágrima, con las puntas orientadas hacia el centro del intercambio. A menudo se requieren rampas más largas debido a los requisitos de línea de visión en las rotondas. [42]
Un intercambio parcial en forma de hoja de trébol (a menudo abreviado como maleta, parclo ) es un intercambio con rampas circulares en uno a tres cuadrantes y rampas de intercambio de diamantes en cualquier número de cuadrantes. Las diversas configuraciones son generalmente una modificación más segura del diseño de hoja de trébol, debido a una reducción parcial o total del tejido, pero pueden requerir semáforos en el cruce menos transitado. Dependiendo del número de rampas utilizadas, ocupan una cantidad de terreno de moderada a grande y tienen diferente capacidad y eficiencia. [43]
Las configuraciones de Parclo reciben nombres según la ubicación y la cantidad de cuadrantes con rampas. La letra A indica que, para el tráfico en la autopista de acceso controlado , las rampas circulares están ubicadas antes (o acercándose ) al cruce y, por lo tanto, proporcionan una rampa de acceso a la autopista. La letra B indica que las rampas circulares están más allá del cruce y, por lo tanto, proporcionan una salida desde la carretera. Estas letras se pueden usar juntas cuando las direcciones opuestas de viaje en la autopista de acceso controlado no son simétricas, por lo tanto, un parque AB presenta una rampa circular que se acerca al cruce en una dirección y más allá del cruce en la dirección opuesta, como en la imagen de ejemplo. . [44]
.jpg/1280px-Camp_Creek_at_I-285_Aerial_(50924270112).jpg)
Un intercambio de diamantes divergente (DDI) o un intercambio de diamantes de doble cruce (DCD) es similar a un intercambio de diamantes tradicional, excepto que los carriles opuestos en el cruce se cruzan dos veces, una a cada lado de la carretera. Esto permite que todas las entradas y salidas de la autopista eviten cruzar en la dirección opuesta de la marcha y ahorra una fase de señal de los semáforos cada una. [45]
Las primeras DDI se construyeron en las comunidades francesas de Versalles ( A13 en D182), Le Perreux-sur-Marne ( A4 en N486) y Seclin ( A1 en D549), en la década de 1970. [46] A pesar de que tales intercambios ya existían, la idea del DDI se "reinventó" alrededor del año 2000, inspirada en el intercambio de autopista a autopista entre la Interestatal 95 y la I-695 al norte de Baltimore . [47] La primera DDI en los Estados Unidos se inauguró el 7 de julio de 2009, en Springfield, Missouri , en el cruce de la Interestatal 44 y la Ruta 13 de Missouri . [48] [49]
Un intercambio urbano de un solo punto (SPUI) o un intercambio de diamante de un solo punto (SPDI) es una modificación de un intercambio de diamante en el que las cuatro rampas hacia y desde una carretera de acceso controlado convergen en un solo semáforo trifásico en el medio de un paso elevado o subterráneo. Si bien el diseño compacto es más seguro, más eficiente y ofrece mayor capacidad (con tres fases de luz en lugar de cuatro en un diamante tradicional, y dos colas para girar a la izquierda en la vía arterial en lugar de cuatro), la estructura significativamente más amplia del paso elevado o del paso inferior los hace más costoso que la mayoría de los intercambios de servicios. [50] [51] Dado que pueden existir intercambios urbanos de un solo punto en áreas rurales, como el intercambio de la Ruta 23 de los EE. UU. con la M-59 en Michigan ; el término intercambio de diamantes de un solo punto se considera la redacción correcta. [52]
Los intercambios de un solo punto se construyeron por primera vez a principios de la década de 1970 a lo largo de la Ruta 19 de los EE. UU. en el área de la Bahía de Tampa en Florida , incluido el intercambio SR 694 en San Petersburgo y la SR 60 en Clearwater . [53]
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite book}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite book}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite book}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite book}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite book}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )