Proyectos Ferroviarios: Diseño con metodología BIM (2 de 2)

junio 4, 2023

Recientemente comenzábamos con la primera parte de este artículo donde analizábamos los primeros pasos para implementar la metodología BIM en proyectos ferroviarios en etapa de diseño. En este segundo artículo seguiremos comentando sobre las especialidades de señalización, catenarias, estaciones, revisión y coordinación y se presentará una de las tantas posibilidades de mapa de softwares con el que se puede hacer frente a un proyecto de gran envergadura como lo es el diseño de una infraestructura ferroviaria en metodología BIM.

Señalización

Las señales tienen la función de transmitir tanto información como órdenes de obligado cumplimiento a los agentes que participan en la circulación. Se pueden clasificar en señales fijas, portátiles o de los trenes. Cuando transmiten órdenes, su aspecto y posición debe ser reconocible por el personal ferroviario de una forma inequívoca, lo que implica el forzoso cumplimiento.

En un proyecto ferroviario que se desarrolla con metodología BIM, es imprescindible que las señales tengan el componente visual necesario, ya que la revisión del proyecto pasará por manos expertas en explotación ferroviaria por lo que la componente visual de la señalización será clave.

Es recomendable que los softwares a utilizar para el desarrollo de esta especialidad sean especializados en trazado, o incluso sea el mismo software que utilizado en el trazado, esto debido a que las señales se referencian al PK de la vía a una cierta distancia transversal, para lo que se puede utilizar Civil 3D en combinación con Dynamo o Istram. Para continuar con el flujo de trabajo BIM del proyecto el archivo de salida de esta especialidad será un IFC.

señalización ferroviaria

IFC de señal ferroviaria.

Catenarias

El sistema ferroviario recibe la energía procedente del sistema de generación y transporte de las subestaciones eléctricas de tracción en las que se convierte la energía recibida desde la tensión en la que llega desde la red pública a la empleada por el sistema de transmisión de los trenes.

La distribución desde la subestación a los trenes se realiza mediante una línea eléctrica de transmisión y de contacto, llamada comúnmente como catenaria, integrada por varios conductores eléctricos que ponen la energía a disposición del tren.

El diseño del sistema de catenarias es un diseño milimétrico que depende del gálibo disponible, de la posición de la propia vía y del terreno adyacente. Cada poste y ménsula es único, por lo que la integración de la metodología BIM en esta especialidad debe desarrollarse en softwares que permitan un diseño paramétrico y una colocación en el terreno donde se admitan terrenos de grandes extensiones.

En este sentido, algunos de los softwares a utilizar podrían ser Revit y Dynamo, Civil 3D y Dynamo y Tekla Structures. Teniendo cada uno sus beneficios y contras para el diseño del sistema de catenarias. Como siempre, el archivo de salida de esta especialidad para el flujo de trabajo BIM será en formato IFC.

Proyectos ferroviarios

IFC de sistema de catenarias.

Estaciones (Arquitectura, estructuras e instalaciones)

Las estaciones ferroviarias constituyen el punto físico de interacción del sistema ferroviario con sus clientes (viajeros y cargadores de mercancías). Además, son instalaciones en las que se puede realizar venta de billetes y facturación de mercancías, así como procesos de circulación y operaciones de formación de trenes.

Generalmente se trata de edificios que dentro contienen un sinfín de áreas destinadas a distintos usos como almacenes, aseos, marquesinas, salas de espera, venta de billetes, oficinas, etc., por lo que las instalaciones también son variadas y se pueden encontrar las de electricidad, agua potable, aguas grises, comunicaciones, incendios, aire acondicionado, etc.

Al tratarse de edificaciones (arquitectura y estructuras) e instalaciones MEP, lo mejor será utilizar softwares como Revit, Archicad y Tekla Structures, ya que las soluciones que presentan para este tipo de proyectos son las más óptimas. El archivo de salida para continuar con el flujo BIM será un IFC.

Estación ferroviaria

IFC de estación ferroviaria.

Coordinación y revisión de proyectos feroviarios

En esta etapa tendremos a disposición los IFC de todas las especialidades y se deben diferenciar claramente dos actividades: revisión por un lado y coordinación por otro. Estas dos actividades las puede desarrollar el mismo profesional o diferentes, dependiendo de los roles BIM que se definan en el proyecto.

La actividad de revisión BIM se refiere a garantizar la calidad de cada IFC. Por un lado, en el sentido gráfico, hay que garantizar que todos los elementos se hayan modelado de acuerdo con el nivel de detalle gráfico solicitado en el PEB, mientras que, por otro lado, en el sentido de la información, se debe revisar que cada elemento contenga los PSET y los parámetros requeridos también en el PEB. Para desarrollar la revisión BIM se pueden utilizar softwares especializados como BIM Vision, BIM Collab o Navisworks, los cuales permiten desarrollar procesos automatizados de revisión de información.

La coordinación BIM consiste en unificar todos los IFC de las especialidades del proyecto para generar un único modelo federado que contenga toda la información del proyecto. En este caso, se ejecuta la matriz de interferencias y se comprueba que las distintas especialidades coexistan sin problemas las unas con las otras en el espacio del proyecto.

Dentro del innumerable posibilidad de cruces que se pueden establecer en la matriz de colisiones, podemos encontrar los de contacto, por ejemplo, comprobar que la zapata de un poste de catenaria no choque con el hormigón de una vía en placa, como también las de espacio libre, por ejemplo, se puede comprobar que todas las tuberías del proyecto estén a una distancia mínima de los rieles de la vía.

Como para cada parte del proceso, existen softwares especializados que permiten desarrollar el proceso de detección de interferencias, como BIM Collab y Navisworks, entre otros.

Coordinación 3D

Detección de interferencias mediante IFC en taller de mantenimiento ferroviario.

Mapa de softwares

Como se ha visto hasta ahora, no es fácil hacer frente al desarrollo de un proyecto ferroviario en metodología BIM, pero tampoco es imposible y es algo que con mucho esfuerzo ya se desarrolla en grandes líneas ferroviarias alrededor del mundo, a continuación, presentamos un mapa de software para llevar a cabo este desafío.

Mapa de software ferroviario

Mapa de software para diseño de proyecto ferroviario con metodología BIM.

Conclusiones

Con estos dos artículos podemos concluir que el diseño ferroviario desarrollado con metodología BIM no es fácil de llevar a cabo, es necesario un equipo que maneje muy bien una serie de softwares y sobre todo que conozca de diseño de ingeniería civil e infraestructuras, y en particular, de los sistemas ferroviarios que se aplicarán en el proyecto. Esto se ve incrementado si el trazado de la línea es de gran extensión y si los plazos de entrega del proyecto son reducidos.

No obstante, tampoco se trata de algo imposible de ejecutar, si la metodología BIM está implementada con un enfoque práctico y con un objetivo que vaya en la línea de ayudar en la toma de decisiones en la etapa de diseño, se verán los beneficios en la etapa de construcción, ya que el diseño y sus entregables como planos, cuantificaciones y presupuestos, serán de mayor calidad, puesto que han pasado por una rigurosa etapa de diseño y revisión donde se ha evaluado previamente una serie de parámetros que antes con metodología CAD no se visualizaban.

Como siempre, los animamos a empaparse de la metodología BIM para desarrollar proyectos ferroviarios de mayor calidad y de esta manera que cada profesional que participe pueda aportar su granito de arena en la digitalización del sector AEC con el objetivo de mejorar la calidad de los proyectos de infraestructuras.

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