ES2337627T3 - Disposicion de barreras de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Disposición (1; 1'') de barreras de seguridad para calzadas, especialmente para su uso en el borde de la calzada, en la mediana o para proteger puntos peligrosos, con: una pluralidad de postes (2) inmovilizados en el suelo, y un guardarraíl (3; 3''), que está fijado en los postes (2) y mediante el que los postes (2) están unidos entre sí, presentando la disposición (1; 1'') de barreras de seguridad además un dispositivo (5) de apoyo para el apoyo del guardarraíl (3; 3'') en el lado opuesto a un punto peligroso, estando configurado el dispositivo (5) de apoyo como larguero de perfil y uniendo los postes (2) entre sí, y presentando el dispositivo (5) de apoyo dos aristas (51, 52) libres que están orientadas en la dirección hacia el guardarraíl (3; 3'') y soportan el mismo por detrás, caracterizada porque las dos aristas (51, 52) libres presentan en sus secciones de canto dirigidas al guardarraíl (3; 3'') una escotadura a distancias predeterminadas.
Description
Disposición de barreras de seguridad.
La invención se refiere a una disposición de
barreras de seguridad para calzadas, especialmente para su uso en
el borde de la calzada, en la mediana o para proteger puntos
peligrosos, según el preámbulo de la reivindicación 1.
Las disposiciones de barreras de seguridad de
este tipo se usan desde muchos años con mucho éxito como
dispositivos de retención fiables para, por ejemplo impedir que un
vehículo que se desvía de su camino traspase el borde de la
calzada. De este modo se evita un riesgo ulterior para las personas
que se encuentran dentro del vehículo por ejemplo en taludes o
sobre puentes. Además las disposiciones de barreras de seguridad de
este tipo sirven también como dispositivo de protección para
dispositivos adyacentes tales como por ejemplo estructuras de
soporte en peligro de derrumbarse o similar. En la mayoría de los
casos están configuradas de acero.
Las disposiciones de barreras de seguridad de
este tipo están construidas a este respecto de elementos
individuales adaptados de manera controlada entre sí y unidos entre
sí de una manera determinada. Éstos permiten dentro de unos
determinados límites calculables una deformación plástica para poder
absorber las fuerzas que se producen en el impacto. Para ello el
guardarraíl actúa conjuntamente con los postes individuales,
distribuyendo cargas de impacto sobre varios postes y
proporcionando así propiedades de retención fiables. A este
respecto, disposiciones de barreras de seguridad de estructura
relativamente sencilla y que pueden proporcionarse de manera
económica con un guardarraíl, que está fijado en una pluralidad de
postes inmovilizados en el suelo y los une entre sí, ya tienen una
estabilidad suficiente para poder cumplir los requisitos por regla
general.
Aún así a menudo es deseable perfeccionar
disposiciones de barreras de seguridad de modo que puedan conseguir
mayores niveles de contención según la norma EN 1317 para así
aumentar adicionalmente la seguridad vial. Puesto que por otro lado
las disposiciones de barreras de seguridad de este tipo pueden
encontrarse a lo largo de muchos kilómetros en los bordes de la
calzada, etc., la complejidad y de este modo el despliegue de costes
para proporcionar esta disposición desempeña un papel considerable
a la hora de poder realizar proyectos de este tipo. Por tanto,
especialmente por motivos de costes es importante también
proporcionar para cada posible punto peligroso una disposición de
barreras de seguridad adecuada para el mismo, sin que los costes se
eleven hasta niveles injustificadamente altos debido a
configuraciones de construcción excesiva.
Por el documento DE 201 06 675 U1 se ha dado a
conocer una disposición de barreras de seguridad con las
características del preámbulo de la reivindicación 1. La presente
invención parte de este estado de la técnica.
La invención se basa en el objetivo de
perfeccionar una disposición de barreras de seguridad genérica de
modo que se mejoren sus propiedades de retención con un despliegue
constructivo reducido.
Este objetivo se soluciona mediante una
disposición de barreras de seguridad con las características de la
reivindicación 1.
Por tanto está previsto según la invención
combinar el guardarraíl por detrás con un tipo de elemento de
refuerzo, que actúa de manera controlada con sus aristas libres
sobre el guardarraíl soportando el mismo. Puesto que al mismo
tiempo este dispositivo de apoyo une los postes entre sí, igual que
el guardarraíl, se obtiene en total una disposición adaptada entre
sí desde el punto de vista constructivo con un refuerzo
especialmente eficaz en particular contra un impacto esperado.
Puesto que este efecto de refuerzo no está restringido localmente a
un punto, sino que se hace efectivo por postes adyacentes, se
obtiene de este modo una mejora sorprendentemente grande de las
propiedades de retención.
A este respecto se ha demostrado además que un
dispositivo de apoyo de este tipo puede proporcionarse a modo de un
larguero de perfil con un despliegue reducido y de manera económica.
Además el despliegue para el montaje de este dispositivo de apoyo
en una disposición de barreras de seguridad también es reducido.
Además de este modo es posible también equipar
posteriormente sin dificultad disposiciones de barreras de
seguridad existentes con un despliegue reducido con el dispositivo
de apoyo previsto según la invención y así mejorar la seguridad
vial en los puntos deseados, y poder cumplir con reglamentos
posiblemente endurecidos mientras tanto.
La invención proporciona de este modo una mejora
muy económica, que puede realizarse fácilmente y además muy eficaz
de una disposición de barreras de seguridad.
Es cierto que a este respecto ya se ha dado a
conocer por el documento DE 10 2005 020 917 A1 un elemento de apoyo
comparable a primer vista que está dispuesto por detrás en el
guardarraíl. Sin embargo, este elemento de apoyo está previsto
localmente sólo en la zona de los postes y no discurre a lo largo
del guardarraíl. Por tanto en este estado de la técnica los
elementos de apoyo no unen los postes. Además estos elementos de
apoyo en forma de estribo sólo se describen en el marco de la
disposición de barreras de seguridad muy compleja de este modo de
construcción conocido y se usan exclusivamente en conexión con los
elementos de deformación tubulares que están dispuestos en postes
entre el guardarraíl y un raíl de soporte. Los elementos de apoyo
según este estado de la técnica mejoran de este modo la transmisión
de una energía de impacto precisamente cuando el impacto tiene
lugar en la zona de un poste y la energía debe transmitirse
directamente a los elementos de deformación. Por tanto, según el
documento DE 10 2005 020 917 A1 no puede conseguirse una mejora de
las propiedades de retención mediante los elementos de apoyo, ya
que éstos sólo están asociados localmente a los postes y no están
unidos entre sí. De este modo no es posible una transmisión de
fuerzas desde un poste a otro adyacente. Además en este estado de
la técnica el guardarraíl presenta un comportamiento que no se ve
afectado en absoluto por los elementos de apoyo en el elemento de
deformación en caso de un impacto
entre los postes. Por tanto este estado de la técnica no podía contribuir a llegar al objeto de la presente invención.
entre los postes. Por tanto este estado de la técnica no podía contribuir a llegar al objeto de la presente invención.
Además es especialmente ventajoso para la
presente invención que las dos aristas libres presenten en sus
secciones de canto dirigidas al guardarraíl una escotadura a
distancias predeterminadas. Esta medida, que a primera vista parece
un debilitamiento, tiene la ventaja considerable de que el grado de
una posible deformación por flexión durante un impacto, etc. puede
controlarse y calcularse de manera más precisa. A este respecto debe
tenerse en cuenta que debido al sistema no puede evitarse un cierto
debilitamiento del dispositivo de apoyo en la zona de una unión de
elementos constructivos, ya que en ésta existen orificios, por regla
general tres orificios, en el dispositivo de apoyo, que en el
estado montado son atravesados por tornillos para la fijación de un
dispositivo de apoyo adyacente. Mediante la configuración de las
escotaduras en las aristas libres del guardarraíl se consigue a
este respecto que el comportamiento de flexión del dispositivo de
apoyo por toda su longitud así como también por varios dispositivos
de apoyo en fila sea esencialmente idéntico. Especialmente se
consigue de este modo una flexibilidad planificable del dispositivo
de apoyo y de este modo se posibilita una deformación por flexión
controlada. A este respecto la capacidad de carga por tracción o el
efecto de tirante no están restringidos respecto a un dispositivo
de apoyo sin escotaduras de este tipo, ya que el par Wpl de
resistencia plástico reducido de este modo localmente sólo se
aproxima al verdadero punto débil en el punto de unión de los
dispositivos de apoyo. Mediante esta medida el dispositivo de apoyo
muestra de este modo sustancialmente por toda la longitud las
mismas propiedades de deformación y facilita por tanto la
posibilidad de cálculo de la disposición, lo que a su vez influye
de manera ventajosa en el despliegue para un dimensionamiento de
una disposición de barreras de seguridad de este tipo.
Perfeccionamientos ventajosos de la disposición
de barreras de seguridad según la invención son objeto de las
reivindicaciones dependientes.
Así es ventajoso que la escotadura esté
configurada como muesca triangular, ya que una configuración de este
tipo puede realizarse con un despliegue reducido y el sistema puede
calcularse fácilmente.
Además es ventajoso que el dispositivo de apoyo
presente una sección transversal esencialmente en forma de U con
las dos aristas libres y un alma de unión de modo que un ángulo
interior entre las dos aristas libres y el alma de unión del
dispositivo de apoyo ascienda en cada caso a entre 90º y 110º. En
este caso se ha demostrado que con una orientación de este tipo de
las aristas libres respecto al alma de unión se consigue un soporte
especialmente fiable del guardarraíl. Además, un dispositivo de
apoyo configurado de este modo puede usarse sin dificultad y sin un
despliegue de trabajo adicional en diferentes tipos de
guardarraíles, tal como en el denominado perfil A de larguero SP o
perfil B de larguero SP. Mediante estas diversas posibilidades de
uso puede proporcionarse además el dispositivo de apoyo previsto
según la invención en un gran número de unidades y por tanto de
manera especialmente económica.
A este respecto es posible especialmente también
que el ángulo interior entre las dos aristas libres y el alma de
unión del dispositivo de apoyo ascienda en cada caso a entre 95º y
100º. En ensayos prácticos en este caso ha demostrado ser
especialmente ventajosa una configuración de este tipo con respecto
a las propiedades de retención. A este respecto es especialmente
preferible un ángulo de 96º, con el que es posible tanto un montaje
sencillo de la disposición sin una relación interferente con otros
elementos en la disposición de barreras de seguridad como una
posibilidad de uso versátil.
Además el ángulo interior respectivo entre las
aristas libres y el alma de unión del dispositivo de apoyo puede
tener el mismo tamaño. Mediante una configuración simétrica de este
tipo el dispositivo de apoyo puede proporcionarse de manera
especialmente sencilla y montarse de manera fiable sin fallos.
A continuación se explica con más detalle la
invención en ejemplos de realización mediante las figuras del
dibujo. Muestra:
la figura 1, una vista lateral esquemática de
una disposición de barreras de seguridad según la invención en una
primera forma de realización;
la figura 2, una vista lateral esquemática de
una disposición de barreras de seguridad según la invención en una
segunda forma de realización;
la figura 3, una vista en perspectiva de un
dispositivo de apoyo;
la figura 4, un detalle del dispositivo de apoyo
según la figura 3;
la figura 5, una vista lateral del dispositivo
de apoyo;
la figura 6, una sección transversal a través
del dispositivo de apoyo;
\global\parskip0.900000\baselineskip
la figura 7, una sección transversal a modo de
esquema para un cálculo comparativo de un dispositivo de apoyo en
una zona sin escotaduras en las secciones de canto de las aristas;
y
la figura 8, una sección transversal a modo de
esquema para un cálculo comparativo de un dispositivo de apoyo en
una zona con muescas triangulares.
Según la representación en la figura 1 una
disposición de 1 de barreras de seguridad presenta en una primera
forma de realización postes 2, estando dispuestos en fila en la
práctica una pluralidad de postes de este tipo uno al lado de otro.
Los postes 2 llevan un guardarraíl 3, que está fijado mediante un
dispositivo 4 de sujeción en el poste 2 respectivo. Entre el
dispositivo 4 de sujeción y el guardarraíl 3 está dispuesto además
un dispositivo 5 de apoyo. El dispositivo 5 de apoyo así como el
guardarraíl 3 están fijados mediante una unión 6 atornillada en el
dispositivo 4 de sujeción. El guar-
darraíl 3 según la figura 1 presenta una forma esencialmente en M, que se designa como el denominado perfil en A.
darraíl 3 según la figura 1 presenta una forma esencialmente en M, que se designa como el denominado perfil en A.
En la figura 2 se muestra una forma de
realización modificada de una disposición 1' de barreras de
seguridad, que con respecto a la disposición 1 de barreras de
seguridad según la figura 1 sólo se diferencia en cuanto a la forma
del guardarraíl. El guardarraíl 3' mostrado en la figura 2 presenta
una forma de sección transversal ligeramente diferente que el
guardarraíl 3 y en la práctica se designa como el denominado perfil
en B.
En la práctica se elige el tipo de perfil del
guardarraíl adecuado para el lugar de uso respectivo a partir de
las posibilidades de variación conocidas.
En las figuras 3 a 6 el dispositivo 5 de apoyo
se muestra con más detalle. Tal como puede observarse especialmente
por la figura 3, el dispositivo 5 de apoyo está configurado a modo
de un larguero de perfil y presenta una sección transversal
esencialmente en forma de U. Por consiguiente el dispositivo 5 de
apoyo tiene dos aristas 51 y 52 libres, que están unidas entre sí a
través de un alma 53 de unión.
En el alma 53 de unión están configurados además
orificios 54 oblongos a una distancia predeterminada entre sí, tal
como puede verse especialmente por las figuras 3 a 5. La distancia
de estos orificios 54 oblongos corresponde a la distancia de los
postes 2. La unión 6 atornillada para la fijación del dispositivo 5
de apoyo junto con el guardarraíl 3 ó 3' en el dispositivo 4 de
sujeción se realiza a través de estos orificios 54 oblongos.
Tal como puede observarse especialmente por la
figura 4 con más detalle, las dos aristas 51 y 52 libres en sus
secciones de canto libres, que en el estado montado están dirigidas
al guardarraíl 3 ó 3', presentan a distancias predeterminadas una
escotadura o entalladura en forma de una muesca 55 triangular.
Mediante estas muescas 55 triangulares se reduce el par de
resistencia plástico en esta zona, por lo que se mejora el
comportamiento de deformación del dispositivo 5 de apoyo en caso de
un impacto y puede controlarse aún mejor la desviación de la
energía de impacto. De este modo es posible una deformación por
flexión controlada.
Tal como puede observarse además por las
figuras, las muescas 55 triangulares están dispuestas a este
respecto en cada caso de manera adyacente a un orificio 54 oblongo
en la sección transversal.
Tal como puede verse por la figura 5, el
dispositivo 5 de apoyo presenta en sus extremos en cada caso una
pluralidad de orificios 56 de fijación, mediante los que pueden
acoplarse entre sí varios dispositivos 5 de apoyo a lo largo de la
disposición 1 ó 1' de barreras de seguridad. Los orificios 56 de
fijación están dispuestos a este respecto desplazados respecto a
los orificios 54 oblongos para evitar un enganche interferente de
elementos y especialmente de los elementos de unión
atornillada.
En la figura 6 se muestra una sección
transversal a través del dispositivo 5 de apoyo. Tal como puede
verse especialmente a partir de la misma, las dos aristas 51 y 52
presentan con respecto al alma 53 de unión en cada caso un ángulo
\alpha ó \beta interior, que en el ejemplo de realización
mostrado tiene el mismo tamaño y asciende a aproximadamente 96º.
Este ángulo ha demostrado ser especialmente favorable para conseguir
una absorción fiable de energías de impacto y poder combinar al
mismo tiempo diferentes formas de guardarraíles 3 ó 3' con un único
dispositivo 5 de apoyo.
Mediante las escotaduras existentes a distancias
regulares de por ejemplo 666,7 mm con una longitud total de 4300 mm
de un dispositivo de apoyo en forma de las muescas 55 triangulares
se genera una flexibilidad prevista del dispositivo de apoyo y de
este modo se posibilita una deformación por flexión controlada en
caso de impacto, sin que a este respecto se restringiera
considerablemente la capacidad de carga por tracción o el efecto de
tirante, ya que la sección transversal neta restante en este caso es
casi igual en comparación con la sección transversal neta en la
zona de la unión de los largueros.
En la siguiente tabla se indica en conexión con
las figuras 7 y 8 un ejemplo comparativo entre la sección
transversal de un dispositivo de apoyo en una zona sin escotaduras
en las secciones de canto de las aristas (figura 7) y en una zona
del dispositivo de apoyo con muescas 55 triangulares (figura 8).
En este ejemplo de realización se usa un
dispositivo de apoyo de acero S235 con un grosor de material de 3
mm. El alma 53 de unión presenta en este caso una medida exterior de
aproximadamente 153 mm y las dos aristas 51 ó 52 sobresalen por
fuera aproximadamente 78 mm de la misma. El radio interno entre el
alma 53 de unión y las dos aristas 51 ó 52 asciende a
aproximadamente 5 mm. Las muescas 55 triangulares tienen en este
ejemplo una anchura de aproximadamente 20 mm y una profundidad
idéntica.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En la tabla se indican las capacidades de carga
límite plásticas decisivas. A este respecto son esenciales para el
funcionamiento la flexión por el eje débil (Mpl,z), es decir, el par
de rotura teórico bajo solicitación por flexión, y la fuerza normal
en la sección transversal neta (Npl,n), es decir, la carga de rotura
teórica bajo solicitación por tracción.
La sección transversal neta se obtiene en la
sección transversal no debilitada (figura 7) mediante la superficie
transversal menos el orificio en la unión de los largueros (3 *
diámetro de 18 mm), así como en la sección transversal debilitada
(figura 8) mediante la superficie de sección transversal debilitada
debido a las muescas 55 triangulares menos el orificio para el
orificio oblongo (1 * anchura de 18 mm).
A partir de la tabla puede deducirse que
mediante la escotadura se reduce la capacidad de carga de par
plástico de 6,2 kNm a 3,4 kNm, mientras que en cambio la fuerza
normal plástica en la sección transversal neta sólo se reduce de
265,6 kN a 261 kN, esto es, aproximadamente es igual.
La invención permite además de las formas de
realización explicadas planteamientos de configuración
adicionales.
Así el dispositivo 5 de apoyo puede combinarse
también con tipos de guardarraíles diferentes a los mostrados en
las figuras 1 y 2.
Además la forma de sección transversal del
dispositivo 5 de de apoyo tampoco está restringida a la forma de
realización esencialmente en forma de U. Más bien es posible por
ejemplo también disponer en las aristas 51 y 52 apéndices
angulados, mediante los que se proporcionan superficies de apoyo por
detrás del guardarraíl.
El ángulo \alpha o \beta interior de las
aristas 51 y 52 con respecto al alma 53 de unión no está restringido
a los 96º explicados en este caso y puede variar según el caso de
uso y la forma del guardarraíl en uso. Preferiblemente el ángulo
interior se sitúa en un intervalo de entre 90º y 110º, siendo
posibles también ángulos que difieran del mismo.
Además tampoco es obligatoriamente necesario que
los dos ángulos \alpha y \beta interiores estén configurados de
manera idéntica.
Las muescas 55 triangulares pueden sustituirse
además también por otras formas geométricas para una escotadura,
tales como por ejemplo escotaduras semicirculares o rectangulares.
Especialmente, en una forma de realización simplificada es posible
también prescindir completamente de una escotadura de este tipo, es
decir, de las muescas 55 triangulares.
Claims (5)
1. Disposición (1; 1') de barreras de seguridad
para calzadas, especialmente para su uso en el borde de la calzada,
en la mediana o para proteger puntos peligrosos, con:
una pluralidad de postes (2) inmovilizados en el
suelo, y
un guardarraíl (3; 3'), que está fijado en los
postes (2) y mediante el que los postes (2) están unidos entre
sí,
presentando la disposición (1; 1') de barreras
de seguridad además un dispositivo (5) de apoyo para el apoyo del
guardarraíl (3; 3') en el lado opuesto a un punto peligroso,
estando configurado el dispositivo (5) de apoyo
como larguero de perfil y uniendo los postes (2) entre sí, y
presentando el dispositivo (5) de apoyo dos
aristas (51, 52) libres que están orientadas en la dirección hacia
el guardarraíl (3; 3') y soportan el mismo por detrás,
caracterizada porque las dos aristas (51,
52) libres presentan en sus secciones de canto dirigidas al
guardarraíl (3; 3') una escotadura a distancias
predeterminadas.
2. Disposición de barreras de seguridad según la
reivindicación 1, caracterizada porque la escotadura está
configurada como muesca (55) triangular.
3. Disposición barreras de seguridad según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el dispositivo (5)
de apoyo presenta una sección transversal sustancialmente en forma
de U con las dos aristas (51, 52) libres y un alma (53) de unión de
modo que un ángulo (\alpha, \beta) interior entre las dos
aristas (51, 52) libres y el alma (53) de unión del dispositivo (5)
de apoyo asciende en cada caso a entre 90º y 110º.
4. Disposición de barreras de seguridad según la
reivindicación 3, caracterizada porque el ángulo (\alpha,
\beta) interior entre las dos aristas (51, 52) libres y el alma
(53) de unión del dispositivo (5) de apoyo asciende en cada caso a
entre 95º y 100º y preferiblemente se sitúa aproximadamente en
96º.
5. Disposición de barreras de seguridad según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el ángulo
(\alpha, \beta) interior respectivo entre las aristas (51, 52)
libres y el alma (53) de unión del dispositivo (5) de apoyo tiene
el mismo tamaño.
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