ES2712149T3 - Barrera de seguridad - Google Patents
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Abstract
Una barrera de seguridad (1) que comprende, postes de soporte (7); un primer travesaño y un segundo travesaño (3,5) interconectados de forma deslizable y montados directa o indirectamente en los postes (7) de soporte; y un dispositivo (4) de impacto deslizador, donde dicho primer travesaño (3) se solapa con un extremo del segundo travesaño (5), en donde el dispositivo (4) de impacto deslizador rodea sustancialmente el primer travesaño (3) de manera que, en uso, una parte (31) del deslizador de impacto agrupa y retiene el primer y el posterior segundo travesaño (3,5) que se solapan, de forma retráctil, entre sí durante un impacto, caracterizado por que el dispositivo(4) de impacto deslizador se acopla al extremo del primer travesaño (3), y de forma deslizable a lo largo del segundo (5) travesaño.
Description
DESCRIPCION
Barrera de seguridad
Campo tecnico
La presente invencion hace referencia a barreras de seguridad y en particular, aunque no unicamente, a barreras de seguridad para su uso en redes de carreteras y/o carriles de carreteras para vehnculos que requieren una separacion mediante una barrera.
Tecnica anterior
Los sistemas existentes de tratamiento de los extremos de las barreras de seguridad de carreteras incluyen: el terminal de cable desprendible (BCT, del ingles breakaway cable terminal), el terminal de cargador excentrico (ELT, del ingles eccentric loader terminal), el terminal de cargador excentrico modificado (MELT, del ingles modified eccentric loader terminal), el terminal de atenuacion del impacto de vehnculos (VAT, del ingles vehicle attenuating terminal), el terminal extrusor (ET 2000 y ET plus), el terminal de travesano ranurado (SRT, del ingles slotted rail terminal), el terminal de torsion secuencial (SKT, del ingles sequential kinking terminal) y el terminal de absorcion de energfa acampanado (FLEAT, del ingles flared energy absorbing terminal).
Los extremos terminales (es decir, el extremo de cara a la marcha del trafico), consisten generalmente en una o mas, a menudo tres, barreras de seguridad con forma de W (en su seccion transversal) soportadas por una serie tanto de un terminal de liberacion controlada (CRT) o postes frangibles, como postes estandar para barreras de seguridad de carreteras. Generalmente, se utiliza una disposicion de un conjunto de cables que ancla el extremo del travesano al suelo, transfiriendo al anclaje del suelo una carga de traccion desarrollada en un impacto lateral por parte de un vehnculo sin control. Generalmente, los extremos terminales tienen una disposicion de cabezal de impacto que sera la primera parte que reciba el impacto de un vehnculo sin control durante un impacto contra un extremo, que esta disenado para distribuir o absorber parte de la energfa del impacto.
Algunos extremos terminales, tales como los mencionados anteriormente de tipo ET, SKT y FLEAT, absorben la energfa del vetnculo que impacta durante un impacto en un extremo que tiene un cabezal de impacto que se desliza hacia abajo de la barrera de seguridad en forma de W, comprimiendola y rompiendo los postes de soporte a medida que se desplaza hacia abajo por los travesanos. Todos los otros extremos terminales mencionados anteriormente en el principal de diversos dispositivos de debilitamiento en los postes y travesanos para permitir que un vehnculo sin control penetre el extremo terminal de forma controlada y evite que los travesanos atraviesen el vehnculo o que el vehnculo se eleve o salte por encima de un extremo terminal relativamente ngido.
Se considera que todos los extremos terminales de la barrera de seguridad mencionada anteriormente son traspasables (gating), es decir, si se produce un impacto sobre los mismos entre el cabezal de impacto y la “longitud necesaria” (donde se considera que “longitud necesaria” es la distancia desde el extremo terminal hasta donde la barrera de seguridad redirigira un vehnculo durante un impacto en angulo), durante un impacto en angulo, el extremo terminal sera traspasado y permitira que el vehnculo sin control pase hacia el lado posterior del extremo terminal. Sin embargo este efecto de ser traspasado puede tener resultados no deseados o inseguros, y preferiblemente se utiliza un sistema de absorcion de energfa mas seguro y variado para controlar los impactos de un vehnculo sin control contra la barrera/barrera de seguridad.
El documento US-A-1950965 hace referencia a un sistema de contencion de carreteras donde los extremos de dos barreras de seguridad estan unidos entre sf y asegurados a un poste mediante una placa base. Los travesanos se unen cuando los extremos de dichos travesanos se solapan y unos salientes en un extremo de un travesano se alojan dentro de las ranuras formadas en el extremo contiguo del travesano adyacente. Unos pernos en U anclan los travesanos unidos a la placa base, abrazando los extremos solapados de los travesanos unidos en las ranuras y bloqueando firmemente el conjunto entre sh
Es por lo tanto un objeto de la presente invencion proporcionar una barrera de seguridad y/o cabezal de impacto de la barrera de seguridad que proporcionara al menos cierto avance a la hora de abordar los problemas anteriores o que al menos provea a la industria de una opcion util.
Se reconoce que al termino “comprender” puede, segun las diversas jurisdicciones, se le puede atribuir un significado exclusivo o bien inclusivo. Para el proposito de esta especificacion, y a menos que se senale de otro modo, el termino “comprender” tendra un significado inclusivo - es decir, que se entendera que hace referencia a una inclusion no de unicamente los componentes detallados a los que hace referencia directamente, sino tambien de otros componentes o elementos no especificados. Este fundamento sera tambien utilizado cuando se utilice el termino “comprendido” o “que comprende” en relacion a una o mas etapas en un metodo o proceso. Aspectos y
ventajas de la presente invencion resultaran evidentes a partir de la descripcion subsiguiente que se proporciona unicamente a modo de ejemplo.
Divulgacion de la invencion
Se muestra un cabezal de impacto para una barrera de seguridad, no de acuerdo con la invencion, que incluye un medio de guiado de un cable configurado para formar una trayectoria sinuosa a traves de la cual puede introducirse un cable.
El medio de guiado de cable para su uso en el cabezal de impacto de acuerdo con la invencion, puede ser cualquier elemento a traves del cual un cable puede pasar y que proporciona una trayectoria sinuosa a traves de la cual dicho cable puede introducirse. La trayectoria sinuosa puede ser cualquier trayectoria que proporcione la friccion suficiente para ralentizar el movimiento del cabezal de impacto durante el impacto de un vetnculo.
La naturaleza sinuosa del paso a traves del medio de guiado del cable puede ser proporcionada mediante una o mas curvas a traves de las cuales un cable puede introducirse.
La naturaleza sinuosa del paso a traves del medio de guiado del cable puede ser proporcionada mediante una o mas curvas mayores de sustancialmente 90°, a traves de las cuales un cable puede introducirse.
El medio de guiado del cable puede incluir al menos una curva de sustancialmente 180°.
El medio de guiado del cable puede incluir al menos una curva sustancialmente en forma de S o Z.
El medio de guiado del cable puede ser adaptado de manera que, durante su uso y durante una colision o impacto con el cabezal de impacto, el cable sea forzado a traves del medio de guiado del cable, donde la resistencia al movimiento del cable proporcionada por la trayectoria sinuosa del cable, facilita sustancialmente la disipacion de la energfa del impacto.
El medio de guiado del cable puede adaptarse de manera que, cuando se aplica un nivel predeterminado de fuerza al cabezal de impacto dicho uno o mas cables son forzados a traves del medio de guiado de cable, donde la resistencia al movimiento del cable proporcionada por la trayectoria sinuosa del cable, limita cualquier movimiento del cabezal de impacto causado por dicha fuerza.
El medio de guiado del cable puede incluir un elemento que tenga dos o mas orificios de entrada de cable en el mismo, a traves de los cuales puede introducirse un cable.
El medio de guiado del cable puede comprender un elemento de barra que tenga un eje longitudinal y que incluya un orificio de entrada de cable adaptada para permitir que un cable pase directamente a traves de la misma cuando dicho elemento de barra esta en una primera orientacion de no sujecion del cable, y en donde al rotar dicho elemento de barra al menos 90° alrededor de dicho eje longitudinal, se alcanza una segunda orientacion de sujecion del cable.
El cable puede estar anclado en un punto, pasar a traves del cabezal de impacto de acuerdo con la invencion y a continuacion anclarse en otro punto, de tal manera que el cabezal de impacto se encuentre sustancialmente entre los dos puntos de anclaje.
Los cables pueden anclarse a cualquier otro objeto capaz de proporcionar la suficiente inercia para restringir el movimiento del cable.
Los cables pueden estar directa o indirectamente anclados al suelo.
El elemento de barra puede asegurarse en la segunda orientacion mediante medios de bloqueo en forma de pernos, tornillos y similares.
El cabezal de impacto y/o la barrera de seguridad pueden fabricarse a partir de cualquier material resiliente o resistente al impacto o de materiales compuestos de cualquier naturaleza.
El cabezal de impacto y/o la barrera de seguridad pueden construirse de acero.
En el cabezal de impacto uno o mas cables pueden introducirse a traves del medio de guiado del cable. Estos cables pueden estar tensados y anclados en uno o mas puntos. En los casos en que el cable o cables, esta o estan anclados, pueden anclarse en un extremo a traves de un travesano y/o poste de soporte de la barrera de seguridad.
Dicho uno o mas cables pueden anclarse en un extremo en una posicion aguas arriba con respecto al flujo de trafico propuesto desde el cabezal de impacto, y el otro extremo o extremos pueden anclarse a un travesano y/o a un poste de soporte.
El cable puede ser de acero de alta resistencia.
La tencion de uno o mas cables puede ajustarse para proporcionar una resistencia adecuada al movimiento.
Se muestra una barrera de seguridad, no de acuerdo con la invencion, que incluye:
una pluralidad de postes de soporte,
una pluralidad de travesanos interconectados de forma deslizable y montados directa o indirectamente a dichos postes,
al menos un cable provisto a lo largo de al menos una parte de la longitud de dichos travesanos interconectados de forma deslizable en donde al menos un extremo de dicho al menos un cable esta fijo en relacion al suelo, y
un cabezal de impacto situado en un extremo de los travesanos interconectados de forma deslizable y a traves del cual se introduce un cable.
Los postes de soporte para su uso en la barrera de seguridad de acuerdo con la presente invencion pueden realizarse de cualquier material adecuado.
Los postes de soporte pueden estar realizados de madera tratada.
Al menos algunos de los postes de soporte pueden tener una carga de rotura predeterminada.
Dicho al menos un cable puede estar situado dentro de rebajes dentro de la pluralidad de travesanos interconectados de forma deslizable.
Los postes de soporte de carga de rotura predeterminada pueden tener una region de debilitamiento sustancialmente horizontal.
La invencion hace referencia a una barrera de seguridad segun se define en la reivindicacion independiente 1, y opcionalmente cualquiera de las reivindicaciones dependientes en la misma.
Una barrera de seguridad no de acuerdo con la invencion, puede tambien incluir
una pluralidad de postes,
una pluralidad de travesanos interconectados de forma deslizable y montados directa o indirectamente en dichos postes,
al menos un cable provisto a lo largo de al menos una parte de la longitud de dichos travesanos interconectados de forma deslizable, en donde cada extremo de dicho al menos un cable esta fijo en relacion al suelo, y
un medio de impacto deslizador que rodea sustancialmente un primer travesano y que incluye una parte que agrupa y retiene los travesanos retractiles durante un impacto.
En los casos en que al menos un cable esta anclado a un poste de soporte sin una carga de rotura predeterminada, el poste de soporte puede tener una carga de rotura mayor que la de los postes de soporte de carga de rotura predeterminada.
Los travesanos conectados de forma deslizable pueden retraerse ante un impacto sustancialmente en lmea con la direccion longitudinal de los travesanos deslizables.
Los travesanos pueden estar separados de los postes de soporte por un espaciador.
Unos elementos de sujecion frangibles pueden conectar una pluralidad de travesanos entre sf y/o a dichos postes.
El medio de impacto deslizador puede estar acoplado al extremo de un primer travesano en o cerca de una conexion con un segundo travesano, en donde el dispositivo de impacto deslizador se desliza a lo largo del segundo travesano.
El movimiento del medio de impacto deslizador a lo largo del segundo travesano pueden desconectar el segundo travesano de su poste o postes asociados.
El cabezal de impacto o el medio de guiado del cable pueden montarse en un primer poste de soporte o en un travesano.
El medio de guiado del cable puede conectarse a un extremo de una pluralidad de travesanos interconectados. El deslizador de impacto, en uso, impacta contra el travesano y las conexiones del poste y desconecta dicho travesano del poste. El deslizador de impacto puede tener cualquier forma. El deslizador de impacto puede estar adaptado sustancialmente al perfil del travesano.
Los medios para agrupar y retener el deslizador de impacto incluyen la accion retractil durante un impacto.
Los medios para agrupar y retener pueden ser un par de brazos en forma de L que se extienden hacia la parte posterior desde el deslizador de impacto, en la direccion del poste de soporte.
El medio de guiado del cable puede montarse en un primer poste, el dispositivo deslizador de impacto esta acoplado al extremo de un primer travesano, en donde el dispositivo deslizador de impacto es deslizable a lo largo de un segundo travesano que se solapa con el extremo del primer travesano.
Un elemento de sujecion frangible puede comprender
una parte de cabeza, y una parte de cola con una parte de vastago entre las mismas,
en donde la parte de cabeza tiene un diametro mmimo de seccion transversal mayor que el diametro maximo de seccion transversal de la parte de cola, y
en donde la parte de vastago incluye una zona frangible, que tiene un diametro mmimo de seccion transversal menor que el diametro maximo de seccion transversal de la parte de cola.
La zona frangible puede estar formada por la convergencia de una reduccion conica en el diametro de la seccion transversal de la parte de vastago.
La zona frangible puede estar situada dentro de los extremos de la parte de vastago.
El elemento de sujecion frangible puede fallar a nivel estructural sustancialmente en la zona frangible, al cargar una fuerza en cizallamiento con respecto al eje longitudinal del elemento de sujecion frangible.
El elemento de sujecion frangible puede comprender un medio de fijacion roscado.
Un poste frangible puede comprender
un primer elemento conectado de manera sustancialmente ortogonal a un segundo elemento,
en donde dicho al menos un primer elemento tiene una region de debilitamiento.
Dicha al menos una region de debilitamiento esta formada por una seccion de corte o entalladura desde el primer elemento.
El primer y el segundo elemento pueden ser integrales o estar soldados entre sf.
El primer y el segundo elemento pueden estar conectados en una de las siguientes configuraciones: una viga en L, una viga en I, una viga en X o una viga en T.
Dos primeros elementos pueden estar conectados a dicho segundo elemento en una configuracion de viga en I.
El poste puede estar clavado en el suelo, con al menos una region de debilitamiento que esta cerca o a nivel del suelo.
La rotacion del elemento de barra desde dicha primera orientacion hasta dicha segunda orientacion puede garantizar que el cable sigue una trayectoria sinuosa.
Un metodo de construccion de una barrera de seguridad puede incluir las etapas de interconectar de manera deslizable una pluralidad de travesanos y conectarlos a los postes, colocar una cabeza de impacto segun la invencion en un extremo de los travesanos interconectados de manera deslizable, introducir al menos un cable a traves de la cabeza de impacto y anclar el cable al suelo.
El metodo de construccion de una barrera de seguridad puede ademas incluir las etapas de:
instalar una pluralidad de postes de apoyo,
interconectar una pluralidad de travesanos de manera deslizable y montarlos directa o indirectamente a dichos postes,
fijar al menos un extremo de al menos un cable al suelo, y
colocar una cabeza de impacto segun la presente invencion en un extremo de los travesanos interconectados de manera deslizable e introducir al menos un cable a traves de la misma.
Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion se hara evidente a partir de la siguiente descripcion que se proporciona unicamente a modo de ejemplo y en referencia a los dibujos anexos en los que:
Figuras 1a y 1b: son vistas en perspectiva desde el lado de impacto, de una realizacion de una barrera de seguridad de acuerdo con la presente invencion; y
Figuras 2a y 2b: son vistas en perspectiva inversa de la barrera de seguridad de las figuras 1a y 1b.
Figura 3: es una barrera de seguridad de la figura 1a.
Figura 4: es una realizacion alternativa de la barrera de seguridad de la figura 2a.
Figura 5: es una vista en alzado frontal de una realizacion de un medio de guiado del cable de acuerdo con la presente invencion; y
Figura 6a: es una vista en planta del medio de guiado del cable de la figura 5, cuando esta en una primera orientacion de no sujecion de cable;
La figura 6b: es una vista en planta que ilustra la rotacion a traves de la cual se mueve el medio de guiado del cable de la Figura 6a hasta una segunda orientacion de sujecion de cable;
Figura 7: es una vista en alzado frontal de una realizacion de un elemento de sujecion frangible, de acuerdo con la primera invencion;
Figura 8a: es una vista en alzado frontal de un poste frangible de acuerdo con la presente invencion;
Figura 8b: es una vista en planta del poste frangible de la figura 8a.
Mejores modos para llevar a cabo la invencion
Esta invencion esta disenada para ser una barrera de seguridad sustancialmente no traspasable (non-gating), lo que significa que en cualquier punto a lo largo del lateral de la barrera de seguridad desde el extremo terminal hacia adelante, un vehfculo que impacta en una colision en angulo puede ser sustancialmente redirigido alejandolo de su trayectoria de impacto inicial. Tambien esta disenado para absorber sustancialmente la energfa durante un impacto contra extremo en el extremo terminal.
“Traspasable” es un termino utilizado dentro de la industria de las barreras de seguridad para hacer referencia a las secciones de la barrera de seguridad que no pueden soportar colisiones en angulo laterales de alto impacto, y en que las que puede producirse una deformacion significativa de la barrera de seguridad o un fallo o rotura definitivos.
Para los fines de esta descripcion ilustrativa, se hara referencia a las figuras 1a y 1b juntas como la figura 1; de forma similar se hara referencia a las figuras 2a y 2b como Figura 2. La barrera de seguridad 1 que se muestra se ha dividido en dos secciones unicamente con fines ilustrativos, y las secciones A y A' en las figuras 1a y 1b; y las mismas secciones que estan marcadas como B y B' en las figuras 2a y 2b deben unirse para mostrar una realizacion de la barrera de seguridad segun la presente invencion.
En la primera realizacion de la presente invencion, y en referencia a las figuras 1 y 2, se proporciona una barrera de seguridad 1 con un medio 2 de guiado del cable o de sujecion en el extremo terminal. El medio 2 de sujecion del cable puede formar parte de un cabezal de impacto (donde el cabezal de impacto es un parachoques de barrera de seguridad adicional utilizado para absorber inicialmente parte de la energfa del impacto).
El medio 2 de sujecion de cable (y opcionalmente el cabezal de impacto) puede unirse mediante pernos al primer travesano 3, en cuyo otro extremo esta conectado un dispositivo 4 de impacto deslizador. El dispositivo 4 de impacto deslizador puede facilitar el deslizamiento del primer travesano sobre cada travesano subsiguiente, proporcionando de ese modo a la barrera de seguridad una capacidad sustancial de ser retractil, donde cada travesano se solapa con el siguiente travesano para permitir este proceso durante un impacto contra un extremo. El dispositivo de impacto deslizador puede rodear sustancialmente el primer travesano e incluye ventajosamente una parte 31 que agrupa y retiene los travesanos retractiles durante un impacto.
Los travesanos 3, 5, 6 pueden estar soportados por un CRT (terminal de liberacion controlado) verticales 7a, 7b, 7c, 7d y/o postes frangibles y/o postes de una carga de rotura predeterminada o cualquier combinacion de estos tipos de poste. Los travesanos pueden estar directamente acoplados a los postes, o alternativamente pueden estar acoplados indirectamente a traves de un espaciador 17 o una disposicion similar de tipo bloque.
El dispositivo 4 de impacto deslizador tambien puede utilizarse para separar o facilitar el desmontaje o desconexion de una conexion, tal como un perno 8, entre un travesano 5 y un poste 7 de soporte. Preferiblemente, el dispositivo 4 de impacto deslizador es un elemento estructural de resistencia adecuada que permite que los pernos 8 (o conector similar) que conectan el travesano 5 a los postes 7a - 7g; o el travesano 5 al travesano 3 o al siguiente travesano 6; o sean separados del travesano o bien sean extrafdos o flexionados para liberarlos de la conexion del travesano. Los travesanos 3, 5, 6 pueden estar conectados entre sf de manera separada de las conexiones del poste de soporte. Dependiendo de la intensidad y/o la fuerza de impacto generada por un impacto con un extremo terminal de la barrera de seguridad y posteriormente el deslizador, los pernos 8 pueden fabricarse de materiales tales como plasticos o plastico de alta densidad u otros materiales compuestos, o pernos frangibles, que tienen mas probabilidades de fallar y ser arrancados de la conexion de poste (o de la conexion de travesano con travesano) por un impacto del deslizador, que un impacto en angulo lateral con la barrera de seguridad. Esto puede ser una caractenstica ventajosa que permite que el deslizador funcione y corte el poste que sujeta los pernos 8 del travesano, mientras que al mismo tiempo se proporciona resistencia a impactos en angulo lateral y se reduce la probabilidad de traspasar la barrera de seguridad.
Como alternativa a pernos de plastico o de un material mas debil, un elemento de sujecion 8 compuesto por materiales de alta resistencia o incluso un perno de acero blando “convencional” podna modificarse estructuralmente para proporcionar caractensticas frangibles. Por ejemplo, en la figura 7 se muestra un elemento de sujecion 8 frangible alternativo. El perno frangible incluye una parte de cabeza 18, una parte de cola 19 con una parte de vastago 20 entre las mismas. La parte de cabeza tiene un diametro 21 mmimo de seccion transversal mayor que el diametro maximo de seccion transversal de la parte de cola, y la parte de vastago incluye una zona 22 frangible que tiene un diametro mmimo de seccion transversal menor que el diametro 23 maximo de seccion transversal de la parte de cola.
De forma ventajosa, la zona frangible puede formarse por la convergencia de una reduccion conica en el diametro de la seccion transversal de la parte de vastago, donde la zona frangible esta situada en la parte de vastago.
Ademas, el elemento de sujecion frangible puede fallar estructuralmente, sustancialmente, en la zona frangible tras cargar una fuerza en una direccion de cizallamiento Y, hacia la direccion axial del elemento de sujecion frangible, es decir, en una direccion ortogonal a la direccion longitudinal o axial del elemento de sujecion.
De manera ideal, el elemento de sujecion frangible es un perno, tornillo o medio de fijacion roscado similar. Un medio de fijacion de este tipo puede utilizarse para conectar los travesanos de la barrera de seguridad a los postes de soporte, y puede ser especialmente adecuado para su uso con el dispositivo deslizador de la barrera de seguridad. Por ejemplo, el deslizador puede impactar contra el elemento de sujecion frangible que sujeta los travesanos en los postes de soporte, el elemento de sujecion se sometera a una fuerza de cizallamiento o una
fuerza de impacto, y como consecuencia de la parte de vastago del elemento de sujecion debilitada, el elemento de sujecion puede romperse (o fallar estructuralmente). Mientras que, un impacto con el elemento de sujecion en una direccion en lmea con el eje longitudinal, es decir en una direccion X, del elemento de sujecion es menos probable que induzca un fallo del elemento de sujecion, ya que la fuerza de impacto se transfiere hacia abajo por la longitud del elemento de sujecion y no se expone a ninguna region de frangibilidad o debilitamiento.
Por ejemplo, el perno frangible tal como se ilustra en la figura 7 debena tener, preferiblemente, una longitud de vastago de 6 mm, un diametro de seccion transversal de cola de 16 mm, y un diametro de seccion transversal de 8,5 mm en la seccion mas estrecha de la zona frangible.
Un cable 15 tiene un extremo 10 que puede acoplarse a un conjunto de ancla de suelo o fijarse tal como en 11, en el extremo terminal de la barrera de seguridad. El otro extremo 11a del cable se extiende a un segundo anclaje o punto 12 fijo, que puede ser un conjunto de anclaje de suelo adicional, o alternativamente, puede ser un conjunto de anclaje acoplado a un poste de soporte no frangible o a un travesano no retractil. El cable 15 puede anclarse mediante abrazaderas 13 de cable a los postes o travesanos, o mediante cualquier sistema adecuado de anclaje del cable, tal como pernos y soldaduras o similares. La disposicion del conjunto de anclaje de suelo puede incluir un poste clavado (o viga en I) con partes 18 acampanadas o aladas que se extienden hacia el exterior desde el poste para engancharse con una mayor area de suelo y que proporciona resistencia aumentada al movimiento del conjunto de anclaje como resultado de un impacto con la barrera de seguridad.
La realizacion mostrada en las Figuras 1 y 2 de un sistema de barreras de seguridad consiste en un sistema 11 de anclaje de suelo en el extremo terminal de la barrera de seguridad y proporciona un medio para acoplar dos cables 15, 15a al mismo. Los cables se introducen preferiblemente sustancialmente en forma de S (o en forma de Z), a traves del medio 2 de sujecion del cable, que puede ser una placa de acero fijada mediante pernos al extremo terminal de una longitud del travesano 3 (o primer poste 7a). En la union del primer travesano 3 y el segundo travesano 5 (o secciones de travesano), hay un dispositivo deslizador de impacto o “deslizador” 4 que encaja sobre el extremo del primer travesano 3 y en el cual puede deslizarse el siguiente travesano 5.
Los cables 15, 15a, despues de introducirse a traves del medio 2 de sujecion del cable, se colocan en un hueco o rebaje 14 de la parte trasera de la longitud del travesano (por ejemplo, el travesano puede ser una viga en forma de W). Los cables pueden extenderse hasta un punto 11a en el que pueden anclarse al travesano (o poste, u otro medio de anclaje) en un poste aguas abajo del medio 2 de sujecion del cable utilizando una o mas abrazaderas 13 de cable u otros medios de conexion y/o fijacion de cable. Tales medios pueden ser tornillos con tuerca, uniones soldadas u otros dispositivos adecuados que permiten fijar sustancialmente el anclaje del cable. El cable puede ser tensado, aunque no es esencial para que funcione la presente invencion.
En la figura 4 se muestra una realizacion alternativa del cabezal de impacto. El cabezal de impacto 24 incluye: al menos un medio de guiado del cable a traves del cual se introduce un cable en una trayectoria sinuosa y que proporciona, de este modo, resistencia al movimiento de cable a traves del mismo. De manera ideal, la trayectoria del cable a traves del medio de guiado del cable incluye al menos una curva de sustancialmente 180°, o tiene sustancialmente forma de S o Z.
De forma ventajosa, durante una colision, o impacto, con la cabeza de impacto, el al menos un cable se fuerza a traves del medio 2 de sujecion del cable, donde la resistencia al movimiento del cable facilita sustancialmente la disipacion de la energfa del impacto.
El medio de guiado del cable puede ser un elemento 25 de barra plano adaptado para recibir y permitir que al menos un cable pase a traves del mismo mediante al menos tres orificios de entrada de cable en serie que se forman en el mismo, formando la trayectoria sinuosa que proporciona resistencia al movimiento de cable a traves del mismo, tal como se ilustra en las Figuras 1a y 2a.
Alternativamente, en una realizacion alternativa del cabezal de impacto tal como se ilustra en las figuras 3, 4, 5, 6a y 6b un elemento 25 de barra esta provisto de un orificio u orificios P1, P2 de entrada de cable adaptados para recibir y permitir que al menos un cable pase directamente a traves de los mismos, cuando dicho elemento de barra esta en una primera orientacion 26 de no sujecion del cable. Posteriormente, tras la rotacion del elemento de barra alrededor de su eje longitudinal (sustancialmente perpendicular a la longitud de los cables), a lo largo de al menos 90°, se alcanza una segunda orientacion 27 de sujecion del cable. De forma ventajosa, el elemento de barra puede fijarse en la segunda orientacion mediante unos medios de bloqueo (no mostrados), tal como mediante pernos o tornillos. La rotacion del elemento 25 de barra desde dicha primera orientacion hasta la segunda orientacion asegura que el al menos un cable sigue una trayectoria sinuosa. La rotacion del elemento 25 de barra puede desarrollarse, por ejemplo insertando una palanca en una ranura, S1, y a continuacion aplicando una fuerza angular o rotatoria.
En uso, la energfa desde un cabezal tras el impacto con la cabeza de impacto/medio 2 de sujecion del cable se absorbe inicialmente de manera sustancial por el poste (7a) de soporte, que posteriormente puede fallar,
preferiblemente, sustancialmente en o cerca del nivel 16 del suelo. Por ejemplo, el primer poste 7a de soporte recibira normalmente el impacto en o cerca del cabezal de impacto/medio de sujecion del cable, y absorbera la energfa, preferiblemente, antes de fallar (es decir, romperse). Si un poste de soporte fallara y se rompiera a una altura sustancialmente por encima del nivel del suelo, pudiendo entrar en contacto con el vehnculo que impacta, entonces dicho vehnculo podna colisionar con el poste roto y dar como resultado una absorcion de energfa de impacto mas severa (teniendo posiblemente como resultado danos al ocupante del vetnculo debido a la detencion subita del movimiento).
De forma similar, puesto que el dispositivo 4 deslizador, el cabezal de impacto/medio 2 de sujecion del cable y el primer travesano 3 (y travesanos posteriores) se retraen hacia abajo por el segundo travesano 5, travesano 3 al travesano 5, cada poste de soporte recibe un impacto por parte del dispositivo 4 deslizador y preferiblemente casusa la rotura de los postes. Alternativamente, tambien puede proporcionarse una barrera de seguridad en la que solo un deslizador de impacto se conecta a los travesanos, y no se conecta ningun medio de sujecion del cable o cabezal de impacto.
Preferiblemente, el sistema de barreras de seguridad emplea sistemas de absorcion/disipacion de energfa que controlan sustancialmente el movimiento direccional y el momento de un objeto que impacta. Por ejemplo, la energfa puede ser absorbida o disipada mediante la friccion entre el cable 15 y el medio 2 de sujecion del cable. Cuando la barrera de seguridad recibe un impacto contra el extremo (es decir, en la direccion sustancialmente longitudinal de la barrera de seguridad y que impacta inicialmente contra el cabezal de impacto y/o el medio de sujecion del cable), todo el travesano 3, el cabezal de impacto/medio 2 de sujecion de cable y el dispositivo 4 deslizador de impacto se mueven hacia atras en una forma en que se retraen sobre el travesano 5 y despues los travesanos aguas abajo posteriores, tales como el travesano 5 y/o el travesano 6. Tambien se absorbe energfa mediante la friccion de los cables 15 que transcurren a traves del medio 2 de sujecion del cable, en donde la configuracion del cable introducido a traves del medio de guiado de cable sigue la trayectoria sinuosa.
Preferiblemente, como el medio 2 de sujecion del cable se acopla a o forma una parte integral de un parachoques o cabezal de impacto, a medida que el cabezal de impacto y el medio de sujecion del cable se mueven (como resultado de un impacto contra el extremo con el cabezal de impacto/barrera de seguridad), alejandose del punto 11 de anclaje del cable, el medio de sujecion de cable es forzado de manera efectiva a moverse a lo largo del cable o de los cables, mientras que el cable o los cables 15, 15a se mantienen sustancialmente estacionarios como resultado de estar fijados en cada uno de sus extremos. Al hacer esto, el cable es forzado a traves de varios movimientos de flexion creados por la configuracion de introduccion en el medio de sujecion del cable. Preferiblemente, el cable utilizado tiene una resistencia sustancial a la flexion (tal como un cable de acero), y la energfa se disipa a partir del impacto y se imparte a la energfa utilizada para flexionar el cable.
Adicionalmente, a medida que el medio 2 de sujecion del cable se mueve a lo largo del cable o de los cables 15 y 15a, el cable es forzado a discurrir en contacto de superficie con superficie con el medio de sujecion del cable, lo que da como resultado, preferiblemente, una disipacion adicional de la energfa de friccion. En incluso una realizacion alternativa mas, el medio 2 de sujecion del cable puede estar en forma de un maguito ajustado alrededor del cable 15,15a, que se cine alrededor de dicho cable y proporciona resistencia de friccion al movimiento relativo de o bien el manguito o bien el cable.
En incluso un sistema mas de disipacion de energfa preferido, la friccion creada por el dispositivo 4 deslizador de impacto (y travesanos 3, 5, 6) que se mueven uno sobre el otro durante un acontecimiento de impacto puede ayudar a absorber la energfa.
La energfa de un impacto en angulo lateral con la barrera de seguridad 1 se absorbe mediante la flexion y/o deformacion (ya sea mediante deformacion elastica o plastica) de los travesanos, asf como por las fuerzas de traccion creadas en el cable o los cables 15, 15a (lo que puede ayudar a que los travesanos resistan a la flexion y/o la deformacion).
Preferiblemente, el objeto que impacta es redirigido lejos de la barrera de seguridad 1 y las fuerzas generadas por el impacto se distribuyen por todos los travesanos y cables, bien por la deformacion o bien por la tension generada en los cables y posteriormente redirigida al punto de fijacion del cable.
Preferiblemente, una cantidad de postes 7a-7g de soporte pueden ser frangibles o de una carga de rotura predeterminada que fallan o se deforman sustancialmente, absorbiendo consecuentemente energfa de impacto adicional.
Preferiblemente un objeto, tal como un vehnculo, implicado en un impacto en angulo lateral es sustancialmente redirigido lejos de la barrera de seguridad, y de regreso a la carretera, y se impide que la propia barrera de seguridad sea “traspasada” por la tension adicional creada en los cables por el movimiento lateral del cable inducido por impactos.
En particular, una construccion de poste frangible tal como se ilustra en la Figura 8 puede ser especialmente adecuada para redirigir un vehmulo sin control que impacta lateralmente de vuelta a la carretera. El poste frangible tiene un primer elemento 28 conectado de manera sustancialmente ortogonal al segundo elemento 29. El primer elemento esta provisto de al menos una region de debilitamiento 30. De manera ventajosa, esta configuracion permite que exista una region sustancialmente frangible o debilitada en el primer elemento que puede tener mayor probabilidad de verse estructuralmente afectada durante un impacto, por ejemplo en la direccion T. Por el contrario, un impacto en lmea con el segundo elemento requerira una fuerza de impacto mayor para afectar estructuralmente al segundo elemento o poste, por ejemplo en la direccion U.
En otras palabras, debido a que el primer elemento se debilita en relacion a un impacto en una primera direccion y el segundo elemento no presenta efectivamente ninguna resistencia estructural a una fuerza en esa direccion, el poste tendra tendencia a flexionarse o romperse en la region debilitada cuando se someta a esa fuerza. Por el contrario, cuando reciba un impacto por una fuerza sustancialmente perpendicular a la primera direccion, la region de debilitamiento en el primer elemento tiene poco efecto sobre la frangibilidad del poste y el segundo elemento ofrece una resistencia sustancial a la deflexion en esa direccion.
El primer y segundo elemento no necesitan acoplarse entre sf a 90° exactamente, sin embargo esta orientacion puede ser la mas adecuada para su uso con una barrera de seguridad donde se reciben generalmente impactos, bien en lmea con el eje longitudinal de la barrera de seguridad, o bien de manera sustancialmente perpendicular a la barrera de seguridad.
El poste frangible esta disenado para fallar a nivel estructural mas facilmente en un impacto desde una direccion sustancialmente en lmea con el eje longitudinal de la barrera de seguridad que en un impacto sustancialmente perpendicular a la barrera de seguridad.
La al menos una region de debilitamiento puede formarse por una seccion 30 de corte del primer elemento, o retirando otras entalladuras o partes similares del primer elemento. El poste frangible formado puede seleccionarse de las siguientes configuraciones: una viga en I, una viga en L, una viga en X, una viga en T, una viga en Z. La configuracion elegida puede depender de la geometna del poste requerida por un usuario. El primer y el segundo elemento se forman preferiblemente de manera integral o se sueldan entre sr De manera ideal, cada poste se clava en el suelo, estando la al menos una region de debilitamiento en o cerca del nivel del suelo; lo que permite que el poste se rompa en o cerca del nivel del suelo durante un impacto con fallo del poste.
Por ejemplo, una configuracion de viga en I del poste tal como se ilustra en la Figura 8b, debe alinearse de modo que los primeros elementos sean paralelos a la carretera (y por tanto a la barrera de seguridad). Donde cada borde del primer elemento tiene una entalladura triangular de l2 mm de profundidad retirada del primer elemento, cuyo primer elemento tiene dimensiones (excepto la longitud) de aproximadamente 100 mm de ancho, y de aproximadamente 20 mm de grosor. Tales entalladuras deben producirse preferiblemente de modo que esten aproximadamente 50 mm por debajo del nivel del suelo (despues de que el poste se haya “clavado”).
Durante un impacto en una direccion axial a la barrera de seguridad, un desgarro en el primer elemento comienza en la entalladura aguas arriba con respecto al sitio de impacto, mientras que la entalladura aguas abajo permite que el primer elemento quede colapsado y/o falle.
Preferiblemente, la barrera de seguridad tal como se ha descrito anteriormente puede utilizarse en aplicaciones en las que se requieren barreras protectoras para separar el flujo de trafico de vehmulos entre o seg suír,idad para los peatones de los vehmulos, o incluso proteger a los vehmulos de salirse de las carreteras. Es deseable que la barrera de seguridad tal como se describe proporcione un diseno no traspasable y que redirija un vehmulo sin control que se ha salido de su trayectoria correcta de vuelta a la carretera o al menos lejos de peatones en un camino peatonal. La barrera de seguridad tal como se ha descrito, proporciona al menos cierto avance a la hora de facilitar un sistema para frenar de manera controlada, un vehmulo durante un impacto contra el extremo de la barrera, asf como cierto avance a la hora de impedir que la barrera de seguridad se atraviese durante un impacto en angulo lateral. Tambien es preferible que la “longitud necesaria” se reduzca sustancialmente en comparacion con varias tecnologfas existentes, y puede tener mas preferiblemente una longitud necesaria de distancia practicamente nula.
Claims (6)
1. Una barrera de seguridad (1) que comprende,
postes de soporte (7);
un primer travesano y un segundo travesano (3,5) interconectados de forma deslizable y montados directa o indirectamente en los postes (7) de soporte; y
un dispositivo (4) de impacto deslizador, donde dicho primer travesano (3) se solapa con un extremo del segundo travesano (5), en donde el dispositivo (4) de impacto deslizador rodea sustancialmente el primer travesano (3) de manera que, en uso, una parte (31) del deslizador de impacto agrupa y retiene el primer y el posterior segundo travesano (3,5) que se solapan, de forma retractil, entre sf durante un impacto, caracterizado por que el dispositivo(4) de impacto deslizador se acopla al extremo del primer travesano (3), y de forma deslizable a lo largo del segundo (5) travesano.
2. Una barrera de seguridad (1) segun se reivindica en la reivindicacion 1, en donde los travesanos (3,5) se retraen ante un impacto sustancialmente en lmea con la direccion longitudinal de los travesanos.
3. Una barrera de seguridad (1) segun se reivindica en la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en donde el dispositivo (4) de impacto deslizador se conecta a un extremo del primer travesano (3) en o cerca de una conexion con el segundo travesano (5).
4. Una barrera de seguridad (1) segun se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el dispositivo (4) de impacto deslizador esta adaptado de manera que, durante su uso, impacte contra las conexiones del travesano y los postes de soporte, y desconecte los travesanos (3,5) y postes de soporte (7) entre sf.
5. Una barrera de seguridad (1) segun se reivindica en la reivindicacion 4, en donde uno o mas de los postes (7) de soporte tienen una carga de rotura predeterminada.
6. Una barrera de seguridad (1) segun se reivindica en la reivindicacion 5, en donde la carga de rotura predeterminada es en virtud de una region de debilitamiento sustancialmente horizontal en el poste de soporte.
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