ES2396900B1

ES2396900B1 - Dispositivo de seguridad pasiva en estructuras de soporte de equipamientos de carretera.

Info

Publication number: ES2396900B1
Application number: ES201100203A
Authority: ES
Inventors: Vicente MACÍAS MARTÍNEZ
Original assignee: BRILLIANT TECNICS SL; ECOTECNICA INTEGRAL SL; Brilliant Tecnics S L; ECOTECNICA INTEGRAL S L; Ecotecnica Integral Sl
Current assignee: ECOTECNICA INTEGRAL SL
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: ES2396900A1

Abstract

Dispositivo para seguridad pasiva en estructuras de soporte de equipamiento de carreteras, tales como semáforos, carteles de señalización, farolas y, en general, todos aquellos equipamientos dotados de un soporte tubular (4), en donde dicho dispositivo comprende un elemento cortante (2) situado perimetralmente respecto del soporte tubular (4), sostenido y orientado por un bastidor portante (1), de tal forma que el elemento cortante perimetral (2) actúe a modo de guillotina cortando el soporte tubular (4) en el caso de impacto, convirtiendo la energía cinética de dicho impacto en energía mecánica para el cizallamiento instantáneo de dicho soporte tubular (4), siendo dicho cizallamiento parcial o total en función de la velocidad del impacto, y generándose además un desplazamiento orientado de dicho soporte tubular (4) por su base.

Description

DISPOSITIVO DE SEGURIDAD PASIVA EN ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE EQUIPAMIENTOS DE CARRETERA

S

1 O: El objeto de la presente invención está referido a un dispositivo de seguridad pasiva en estructuras de soporte de equipamientos de carreteras, dichos equipamientos y el procedimiento de instalación de los mismos, todo ello basado en el principio del cizallamiento instantáneo de los perfiles tubulares de los equipamientos presentes en los márgenes de la carretera, con el fin de que estos tengan un comportamiento de pasividad ante el impacto del vehículo, transformando la energía cinética de dicho impacto, provocado en la colisión, en un corte mecánico del citado perfil.

1S 20: Dicho dispositivo tiene como objeto que, a altas velocidades, el corte generado actúe de manera más efectiva que a bajas velocidades, para evitar daños primarios a los ocupantes a altas velocidades de impacto, y los daños secundarios a bajas velocidades. Dicha discriminación se consigue mediante un deflector interpuesto entre el elemento cortante y el segmento designado para la instalación de la estructura soporte. Estado de la técnica anterior

2 S: En la actualidad, en las carreteras existen una multitud de soportes (señales, carteles, semáforos, farolas), cuyos componentes suelen estar fabricados en diferentes materiales rígidos o semirrígidos. Estos dispositivos ofrecen una alta resistencia al impacto, ofreciendo una alta resistencia en caso de colisión de un vehículo.

3 O: Como elemento más utilizado en la fabricación de dichos equipamientos de carretera, dentro de los soportes anteriormente descritos, se presenta el sustrato de acero galvanizado, cuyas características tensión-deformación se caracterizan por presentar una estricta rigidez y una escasa capacidad de deformación en el caso de una colisión con un vehículo, siendo este el que absorbe la mayoría de la energía del impacto, y por tanto, asumiendo los consiguientes daños a pasajeros y vehículos.

3 S: Al mismo tiempo, las normas aplicables a este tipo de perfiles establecen unos rangos de resistencia que, en sus extremos, obliga a recurrir a materiales con comportamientos muy rígidos, los cuales exceden los límites mecánicos necesarios

para asegurar la seguridad de pasajeros y vehículo ante un impacto.

Para llevar a cabo una mejora, respecto a la seguridad pasiva, existen unas alternativas

de materiales técnicos y estructuras, así como instalaciones fusibles de diferentes

5: configuraciones y comportamientos, pero todas las alternativas orientadas a la mejora

de la seguridad pasiva requieren de una nueva instalación o una mejora de las ya

existentes.

Por todo ello, sería deseable poder llevar a cabo una instalación de seguridad pasiva

1 O: sobre aquellos elementos ya instalados, que no requirieran de una sustitución del

equipamiento por completo, minimizando el coste de dicha sustitución,

complementando el equipamiento actualmente presente en las carreteras.

Explicación de la invención

15

El problema técnico que soluciona la presente invención es el de proveer un accesorio

para equipamientos de carretera, tales como señales, carteles, semáforos y farolas que,

en caso de impacto, minimicen los daños en el vehículo impactado y en los pasajeros

de éste, todo ello con un reducido coste de instalación y operación.

20

Para paliar este problema técnico, en un primer aspecto de la invención, el dispositivo

de seguridad pasiva en equipamiento de carreteras, objeto de la presente invención, se

caracteriza porque comprende un elemento cortante instalado sobre la base del perfil

del citado equipamiento, ya instalado en la carretera, y que mediante un bastidor

2 5: portante anclado y solidario al perfil, permite mantener el elemento cortante en un

ángulo de ataque respecto del cuerpo tubular del elemento de la carretera, de tal

manera que en el caso de que un impacto sobre el elemento objeto de la invención,

éste permite que la fuerza generada por el impacto, se transmita al elemento cortante y

propicie un corte de la estructura tubular por su parte inferior, consiguiendo de esta

3 o: forma que el elemento actúe como si fuese una guillotina en caso de impacto,

facilitando así, la rotura, desvinculación de la cimentación y desplazamiento orientado

de la estructura por su base, disminuyendo por tanto la energía que dicha estructura

necesitará absorber para su rotura, generándose un elemento de seguridad pasiva para

los ocupantes del vehículo impactado.

35

Así pues, mediante la creación de un dispositivo que actúe como fusible mecánico

mediante una maniobra de corte instantáneo en la base de las estructuras soporte,

actualmente instalados en las carreteras, como por ejemplo, semáforos, farolas,

carteles de señalización y todos aquellos elementos dotados de un soporte, se obtiene

como resultado que la absorción de energía en el impacto de un vehículo sea la

adecuada para evitar daños a los ocupantes del mismo.

5

Para mejorar las propiedades de absorción de energía, en la parte inferior de los

citados perfiles, la instalación del dispositivo permite un corte instantáneo y

cizallamiento del perfil ante un impacto a gran velocidad, permitiendo el

desplazamiento respecto a la cimentación, pero que al mismo tiempo, a bajas

1 O: velocidades de impacto, el corte efectuado por la inercia del vehículo no se lleva a

cabo en la totalidad del perfil, y en consecuencia siendo el elemento tubular de la

carretera el que detenga el vehículo.

Este efecto técnico está provocado por el bastidor portante que servirá de elemento de

15: sustentación y orientación del elemento cortante perimetral, el cual estará constituido

por diversos sectores circulares, ensamblados entre sí, y que en conjunto, se anclará al

elemento tubular. Para llevar a cabo la fijación del soporte portante al perfil tubular,

éste, estará constituido por diversas estructuras de abrazadera que tendrán la doble

función de mantener la unión y guía entre el elemento cortante y el soporte tubular.

20

La maniobra de apriete para la fijación del sistema de sujeción por las abrazaderas del

bastidor portante, en combinación con el ensamblaje in situ de los sectores

perimetrales para la configuración del elemento cortante practicarán en el elemento

tubular una ranura, acompañado de un corte inicial, sirviendo como punto de partida

2 5: del cizallamiento en el caso de una colisión.

Mediante este sistema de sujeción se permitiría que, mediante la maniobra de fijación

y juegos de apriete del bastidor portante mediante estructuras abrazaderas y

complementado con la reducción de radios de los sectores circulares para la

3 O: configuración del elemento de corte permitirá la presión del filo del elemento cortante

contra el soporte tubular, y de esta forma permitiendo que durante la maniobra de

instalación en el perfil, se practique un enclavado y ranura, sirviendo esta ranura,

como punto inicial de penetración y partida de la trayectoria del corte en el momento

del impacto.

35

De esta forma, el comportamiento de la instalación respecto a un impacto a gran

velocidad sigue la secuencia de colisionar con el soporte portante, el cual transfiere la

energía generada al elemento cortante, que seccionará al perfil, haciendo a este

desplazarse de la cimentación y en consecuencia reduciendo la desaceleración y daños

a los ocupantes y vehículos.

5: En el caso de impacto a velocidad baja, la secuencia que seguiría, seria en un primer

instante el impacto con el soporte portante, que transfiere la energía generada al

elemento cortante el cual llevaría el corte parcial de la sección del perfil ya que la

chapa deflectora reduciría la capacidad de penetración del elemento cortante debido a

la inferioridad de la energía generada y por ende, detendría el vehículo.

10

En un segundo aspecto de la invención se reivindica el equipamiento de carreteras

dotado de un soporte tubular que comprenda un dispositivo de seguridad pasiva como

el descrito.

15: A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus

variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o

pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la

invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la

invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y

2 O: no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente

invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y

preferidas aquí indicadas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

25

FIG l. Vistas de alzado y laterales frontal y trasera de una farola que incorpora el

dispositivo de seguridad pasiva en estructuras de soporte de equipamientos de

carreteras, objeto de la presente invención.

FIG 2. Vista en detalle de la instalación del dispositivo objeto de la invención, sobre

3 O: un cuerpo tubular, en donde queda representado el elemento de corte, sin la

pared perimetral vertical, y el bastidor.

FIG 3. Vista en detalle del elemento de corte.

FIG 4. Vista en detalle del bastidor.

FIG 5. Vista en detalle del conjunto del dispositivo objeto de la invención, sobre un

35: cuerpo tubular, en donde queda representado el elemento de corte, unido a la

pared perimetral vertical, y el deflector que guía el corte.

Exposición detallada de modos de realización

Tal y como se muestra en las figuras adjuntas, el dispositivo para seguridad pasiva en

estructuras de soporte de equipamiento de carreteras, tales como semáforos, carteles

5: de señalización, farolas y, en general, todos aquellos equipamientos dotados de un

soporte tubular (4).

Este dispositivo se caracteriza porque aprovecha la energía cinética de un determinado

vehículo provocada por la desaceleración del mismo durante un impacto contra el

10: soporte tubular (4), extrapolando dicha energía a la disposición y geometría del

elemento cortante (2) situado perimetralmente respecto de dicho soporte tubular (4), y

en donde dicha energía cinética se transforma en energía mecánica para el

cizallamiento instantáneo, parcial o total en función de la velocidad del impacto, del

elemento tubular (4) por su base.

15

La instalación del elemento cortante perimetral (2) se realiza sin la modificación de

los elementos tubulares ( 4) ya instalados en las carreteras, gracias a que la instalación

del elemento cortante perimetral (2) es sostenida y orientada por un bastidor portante

(1), de tal forma que el elemento cortante perimetral (2) actúe a modo de guillotina

20: cortando el soporte tubular (4) en el caso de impacto, facilitando así la rotura y

desvinculación de la cimentación mediante el desplazamiento orientado de dicho

soporte tubular ( 4) por su base.

Dicho bastidor portante (1) está formado por dos anillos, superior (la) e inferior (lb)

25: unidos de forma abisagrada (le) por un determinado punto de su perímetro y que deja

entre ambos anillos (la,lb) un espacio (ld) apto para la introducción de un deflector

(3) de guía del elemento cortante perimetral (2).

El elemento cortante perimetral (2) está implementado mediante una estructura

3 O: semicircular a modo de corona circular, confeccionada mediante el ensamblaje de

diversos sectores circulares con grosor progresivo desde su radio inferior hasta su

radio exterior en el cual, a partir de este último, nace una pared perimetral vertical (6)

para el aumento superficial y vertical de todo el perímetro, con el fin de recibir el

impacto en una pluralidad de alturas y ángulos.

35

Dicho elemento cortante perimetral (2) reducirá su radio interior mediante una

maniobra de ensamblaje de los sectores circulares, los cuales irán dotados de un juego

de apriete progresivo entre ellos, y consiguiendo que mediante dicha reducción de

radio, la fijación, corte y enclavado del elemento cortante perimetral (2), respecto al

soporte tubular (4).

5: La trayectoria del corte, estará definida mediante ranuras, cortes y espacios, generados

sobre el soporte tubular ( 4): en la maniobra de instalación y apriete del bastidor

portante (1), y la configuración, ensamblaje y apriete de los sectores circulares, sobre

dicho elemento tubular ( 4).

1 o: Para conseguir la discriminación del corte, se interpone un deflector (3) situado entre

el elemento de corte perimetral (2) y el soporte tubular (4), e introducido entre los dos

anillos, superior e inferior (la,lb), que forman el bastidor portante (1) y que guía al

elemento de corte perimetral (2) en una trayectoria horizontal de corte definido, cuya

acción: en la maniobra de corte, complementada con el aumento de espesor del

15: elemento de corte (2), caracteriza una discriminación del corte en función de la

intensidad de energía generada por el impacto, donde a velocidades bajas, el sistema

presenta una alta absorción de energía, por el corte parcial generado, parando al

vehículo, mientras que a velocidades altas y el exceso de energía generada permitirá la

totalidad del corte,: y en consecuencia la reducción de energía de absorción del

2 O: elemento tubular.

Claims

REIVINDICACIONES

5 1 O

1.-Dispositivo para seguridad pasiva en estructuras de soporte de equipamiento de carreteras, tales como semáforos, carteles de señalización, farolas y, en general, todos aquellos equipamientos dotados de un soporte tubular ( 4), en donde dicho dispositivo se caracteriza porque comprende un elemento cortante (2) situado perimetralmente respecto del soporte tubular (4), sostenido y orientado por un bastidor portante (1), de tal forma que el elemento cortante perimetral (2) actúe a modo de guillotina cortando el soporte tubular (4) en el caso de impacto, convirtiendo la energía cinética de dicho impacto en energía mecánica para el cizallamiento instantáneo de dicho soporte tubular ( 4), siendo dicho cizallamiento parcial o total en función de la velocidad del impacto, y generándose además un desplazamiento orientado de dicho soporte tubular (4) por su base.

15 2 o

2.-Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 que se caracteriza porque 1 elemento cortante perimetral (2) comprende una estructura semicircular constituida por una pluralidad de sectores circulares con un grosor incrementado progresivamente desde su radio inferior hasta su radio exterior; y en donde en dicho radio exterior dimana una pared perimetral vertical (6) configurada para el incremento de la superficie y ángulo de impacto sobre el dispositivo.

2 5

3.-Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2 que se caracteriza porque la pluralidad de sectores circulares comprenden medios de apriete progresivo entre ellos, reduciendo consiguientemente el radio interior del elemento cortante perimetral (2).

3 o 35

4.-Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores que se caracteriza porque comprende un deflector (3) entre el elemento de corte perimetral (2) y el soporte tubular (4) cuya acción en la maniobra de corte, complementada con el aumento de espesor del elemento de corte (2), caracteriza una discriminación del corte en función de la intensidad de energía generada por el impacto; y en donde a velocidades bajas, el sistema presenta una alta absorción de energía, por el corte parcial generado, parando al vehículo, mientras que a velocidades altas, el exceso de energía generada permite la totalidad del corte, y en consecuencia la reducción de energía de absorción del elemento tubular ( 4).
5.-Equipamiento de carreteras, de los del tipo que comprenden un soporte

tubular (4) que se caracteriza porque comprende un dispositivo para seguridad pasiva de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4.