REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

VICERECTORADO ACADEMICO

UNIVERSIDAD FERMIN TORO

EL METRO DE NUEVA YORK

Elaborado por:

López Emmanuel

Duran Kirver

D´Hoy Victor

Biscardi Norelia

Morales Vanessa

Marcano Manuel

Cabudare, Febrero 2011

EL metro de Nueva York

Sin duda alguna una de las estructuras mas impresionante hechas por el hombre de los últimos tiempos ha sido el Metro de Nueva York, donde los ingenieros para solventar el problema de transporte en una de las ciudades más pobladas del mundo decidieron escavar bajo tierra, para obtener vías con más velocidad y a más distancia; pero esto exige exponerse a catástrofes por lo que la planificación y elaboración debe ser medida y estudiada.

El metro de nueva York es considerado la 5ta red de metros más grande del mundo. Al estar bajo tierra permite que 5 millones de personas se trasladen a través de 26 líneas independientes que circulan a lo largo de casi 625Km2. Cuenta con 460 estaciones; sin el metro Nueva York se quedaría paralizada.

Fue en 1900 cuando se empezó a construir; escavar túneles para esos años era complicado, pero la geología de Manhattan planteaba grandes dificultades, puesto que la ciudad escondía bajo ella un tipo de granito llamado Esquisto, muy duro y difícil de escavar a mano y adicional a esto una red de pilotes, alcantarillas, cables y bases de los edificios; sin embargo el trabajo de ingeniería fue llevado a cabo y asi se diseñaron túneles con 9 metros de diámetro a 15mts de profundidad, convirtiéndose en las vías y arterias principales de la ciudad.

Durante los años 70 y 80, el sistema estuvo al borde del colapso debido al descuido gubernamental, sin embargo pudieron salvar y recuperarlo a mediado de los 80, utilizando los avances tecnológicos, uso de ordenadores, para reducir accidentes, control de vagones, programar la velocidad y rutas, realizar todo el proceso de manera automatizada. Al hacer uso de la tecnología la ingeniería tenia q pensar en la protección contra incendios, cortos circuitos, descargas eléctricas que pudieran ocasionar la muerte de los millones de personas que lo usarían.

Los sistemas de mantenimiento y seguridad son tan importantes como la red en si, conservar las vías en buen estado no solo mantiene viva la ciudad, sino que también protege la vida de los millones de usuarios. El mantenimiento es llevado a cabo con un tren geométrico, el cual posee 5 potentes láseres en su parte delantera que revisa las vías para asegurar que no existan fallas. Los rieles están hechos de acero al

carbono dividido en secciones de 12mt de largo, 14 cm de alto y 6 cm de ancho.

Las condiciones meteorológicas de la región son tomadas en cuenta, las estadísticas indican que anualmente hay 100cm3 de lluvia y 75cm3 de nieve; todo esto podría torcer o alterar el funcionamiento del metro. El control de cortos circuitos y descargas eléctricas es gran parte de la seguridad. Gran parte de los incendios se inicia en el pesado cable que suministra 600Vol al 3er riel, este es una serpiente de acero electrificada de 1300Km situada a menos de un metro de las vías. Los sistemas de puesta a tierra allí abajo deben ser muy eficaces.

Calculo del Índice de Riesgo:

Para calcular el índice de riesgo de una estructura se utiliza la siguiente ecuación: Ir = A + B + C + D + E + F + G ; donde cada variable va a depender de diversos factores internos y externos de la edificación, según tablas de valores para cada una. A continuación se interpretaran los valores asignados para cada una

EL METRO DE NUEVA YORK:

A = 8 considerando que esta constituido de estaciones, donde 5 millones de personas se concentran para trasladarse a diario.

B = 5 su estructura por ser excavaciones bajo tierra, esta constituida con concreto y laminas de metal que puedan mantener la estructura y soportar el peso.

C = 10 lugar de reunión y mucho trafico de personas, que usan el medio de transporte.

D = 10 en este caso se selecciono este índice debido a ser un lugar aislado bajo metros de la superficie de Nueva York.

E = 2 la ciudad se encuentra situada al borde del mar, mientras que el metro se encuentra bajo el nivel del mar.

F = 4; la estructura cuenta con túneles de 9metros de diámetro, mas la profundidad de las excavaciones

G = 21; El clima de Nueva York se podría clasificar como "continental húmedo". los inviernos nieva debido a la fría corriente marítima del Labrador aunque su latitud sea solo de 40º. Por el contrario y a pesar de esto, los veranos son húmedos y calurosos.

Ir = 60. La protección es indispensable según la siguiente tabla:

0 - 30: Sistema de protección opcional.

31- 60: Se recomienda una protección.

Más de 60: La protección es indispensable.

DISEÑO DE SPAT, PARA EL METRO DE NUEVA YORK:

El metro de Nueva York; está constituido por sub-estaciones, que permiten el monitoreo y control de los vagones, las vías y el estado del sistema, todo esto es logrado gracias a computadoras y acceso inteligente de vagones del tren geométrico que permiten mantener la seguridad; por tal motivo es necesario crear un sistema de aterramiento que proteja los equipos eléctricos y electrónicos que componen las sub estaciones de corrientes transitorias peligrosas.

Resistividad: Como sabemos es importante medir de acuerdo al terreno donde instalaremos el sistema su resistividad, En la resistividad influyen varios factores que pueden variarla, entre los más importantes se encuentran: Naturaleza del Terreno, Humedad, Temperatura, Salinidad, Estratigrafía, Compactación y las Variaciones estaciónales.

En nuestro punto de trabajo es importante acotar que el metro tiene acceso a toda la ciudad, no hay lugar en Nueva York en el cual no se tenga acceso a través del mismo, es decir casi 625Km2; donde el terreno varia constantemente debido a la cercanía con el mar y la humedad de nos constantes cambios climáticos. Se usaran telurómetros para medir la resistividad del terreno.

Electrodos: Para la selección de los electrodos nos guiaremos por la norma oficial mexicana NOM-001-SEDE-1999 (250-81), la cual dice: “el sistema de electrodos de puesta a tierra se forma interconectando los siguientes tipos de electrodos:

Tubería metálica de agua enterrada.

Estructura metálica del inmueble.

Electrodo empotrado en concreto.

Anillo de tierra.”

En conclusión, al interconectar las estructuras que conforman, el diseño o arquitectura del metro de Nueva York, obtendremos nuestras electrodos de puesta a tierra, los cuales existen de muchos tipos, algunos mejores que otros en ciertas características como el costo, factor importante a la hora de llevar a cabo el diseño.

Conductor: no debe de estar seccionado, es decir debe procurarse que sea un conductor continuo para asegurar la conexión a tierra, en caso de que tuviese que seccionar el conductor se recomienda que las uniones sean soldadas esto con el fin de que haya un buen contacto ente los conductores que estemos usando. Este es el cable del 3er riel que lleva todas las descargas eléctricas hacia los electrodos.

Instalación de la barra MGB

Dimensionamiento

La barra maestra de puesta a tierra presenta las siguientes dimensiones

Longitud: 20" - 40" ( 0.5m - 1.0m ) Ancho: 4" ( 10.16cm ) Espesor: 1/4" ( 0.635cm )

La determinación de la longitud correcta está dada por:- El tamaño del lugar.- Los requerimientos de puesta a tierra. 

Esta barra de cobre debe estar ubicada preferiblemente en el nivel más bajo de la edificación, cerca del tablero principal.- No debe estar conectada a ninguna guía para completar un camino eléctrico con cualquier propósito.

- Debe estar lo más cerca posible a la alimentación de AC.- Debe estar a 0.6 m de separación del piso como mínimo (no debe estar a distancias menores).- No debe estar a más de 0.6 m de separación por debajo de los rieles portacables.- No debe ser causa de peligro para seguridad.- No debe interferir con la ubicación de otros equipos.- No debe obstruir el paso hacia ningún equipo.- Debe aparecer en los planos de la edificación.- Debe aparecer en los planos de ubicación de equipos.- Debe estar aislada de la pared por medio de aisladores.- Debe estar zonificada.

Imagen satelital Nueva YORK

Imágenes reales

Estación del metro

Rutas del metro ---2124km en vías---

Los avances de la ingeniería pudieron conectar a las personas de las afuera de la ciudad con el centro a través del mismo

metro, con un túnel sumergido bajo el mar.

Vagones

Vista de los rieles desde el tren geométrico (encargado de verificar el estado de los mismos)

Conclusiones:

La protección es uno de los objetivos fundamentales de los diseñadores de cualquier arquitectura, ya que deben regirse bajo ciertos parámetros y criterios de seguridad para no ocasionar daños y pérdidas de materiales ni de vidas.

En cuanto al metro de Nueva York, por sus largas longitudes y gran número de usuarios la seguridad no solo mecánica sino contra descargas eléctricas debe ser sumamente limpia, bajo control estricto y con sistemas de aterramientos efectivos que protejan de cualquier descarga e incendio que esta ocasione. Es importante como ingenieros contar con los conocimientos para elaborar o diseñar un sistema que nos permita guardar vidas, y mantener un funcionamiento estable del equipo o edificación a la cual le hemos diseñado el sistema.