ITPD20010093A1 - Struttura di guardrail - Google Patents

Description

“STRUTTURA DI GUARDRAIL”

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto una struttura di guardrail.

Un guardrail è sostanzialmente costituito da una pluralità di paletti verticali di sostegno piantati nel terreno, un longherone orizzontale costituente una barriera continua ed un supporto distanziatore di collegamento fra ciascun paletto e la barriera.

La tecnologia di costruzione dei guardrail stradali ha subito una notevole rivoluzione nel corso degli ultimi decenni, per poter affiancare al requisito fondamentale di trattenimento in carreggiata di veicoli di cui il conducente abbia perso il controllo, anche quello di minimizzare la deformazione dei veicoli stessi al fine di salvaguardare la vita del conducente e dei passeggeri.

Durante l’impatto del veicolo contro la protezione stradale, cioè il guardrail, l’energia cinetica del veicolo si divide in tre componenti principali, ovvero lavoro di deformazione del veicolo, lavoro di deformazione della protezione stradale ed energia cinetica residua del veicolo, che dopo l’impatto con la protezione, devia la sua traiettoria.

Si intuisce quindi come, ad esempio, protezioni in cemento super-rigide assorbano bene il compito principale di trattenere il veicolo in carreggiata, ma siano di fatto pericolose in quanto, non deformandosi, non assorbono energia, che purtroppo provocano vistose deformazioni del veicolo e di fatto generano danni elevati al conducente e ai passeggeri.

La ricerca su questa moderna protezione si è pertanto concentrata nel realizzare protezioni in grado di comportarsi in modo tale da trattenere in carreggiata i veicoli, ma contemporaneamente di assorbire energia deformandosi e di deformarsi in modo tale da favorire un cambio di traiettoria del veicolo senza che esso si pianti nella posizione di urto, in modo che una parte residua dell’energia cinetica iniziale rimanga al veicolo che prosegue la traiettoria.

In tal modo viene quindi garantito il trattenimento del veicolo a minimizzare la deformazione e la decelerazione del veicolo, consentendo di salvaguardare maggiormente l’incolumità del conducente e dei passeggeri.

Le forme dei componenti costituenti le moderne protezioni stradali hanno subito radicali migliorie e perfezionamenti per poter offrire il comportamento sopra descritto.

I brevetti USA 5044609 e 5286137 forniscono un chiaro esempio applicativo.

Da questi brevetti si comprende come detti supporti distanziatori abbiano un ruolo fondamentale nel contribuire a detto comportamento e come la forma sia stata oggetto di studi approfonditi.

Si notano inoltre tentativi di conferire al profilo capacità smorzanti dell’ energia proveniente dall’impatto.

Un grosso limite però riguarda il fatto che gli elementi sono interamente realizzati in acciaio, e pertanto sono soggetti ad un comportamento elasto-plastico ed offrono limitate capacità di assorbimento di energia.

Compito principale del presente trovato è quello di realizzare una struttura di guardrail in grado di assorbire una elevata percentuale di energia del veicolo che lo colpisce, senza ridurre la sua capacità di trattenimento in carreggiata dello stesso.

Nell’ambito del compito principale, un importante scopo è quello di mettere a punto una struttura di guardrail ottenibile anche modificando guardrail già presenti in opera.

Non ultimo scopo è quello di mettere a punto una struttura di guardrail semplice.

Il compito principale, gli scopi preposti ed altri scopi ancora, che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da una struttura di guardrail del tipo comprendente una pluralità di paletti verticali, piantati nel terreno, di sostegno per un longherone orizzontale costituente una barriera continua ai margini di una carreggiata, caratterizzata dal fatto di comprendere:

- elementi smorzatori interposti tra ciascun paletto e detto longherone, destinati a dissipare parte dell’energia del veicolo e realizzanti il collegamento meccanico tra ciascun paletto e il longherone stesso,

- mezzi di collegamento tra detti elementi smorzatori e detto paletto, - mezzi di collegamento tra detti elementi smorzatori e detta barriera. Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato, risulteranno maggiormente dalla descrizione di una sua forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, indicata a titolo indicativo e non limitativo nelle allegate tavole di figure e disegni, in cui:

- le figg. 1 e 2 un guardrail con struttura secondo il trovato, in due differenti viste;

- la fig. 3 illustra un esploso del guardrail illustrato nelle figure precedenti;

- le figg. da 4 a 7 illustrano in sezione trasversale quattro forme realizzative di un componente del guardrail.

Con particolare riferimento alle figure precedentemente descritte, una struttura di guardrail, secondo il trovato, viene complessivamente indicata con il numero 10.

Il guardrail 10 è costituito da un palo di sostegno 11 conficcato nel terreno, un supporto distanziatore 12 ed un longherone trasversale 13 continuo atto a realizzare una barriera protettiva per mantenere, durante un eventuale urto, un veicolo in carreggiata.

Il supporto distanziatore 12 comprende una porzione centrale piana 14, da disporre in assetto verticale, provvista frontalmente di un elemento di attacco 15, sagomato sostanzialmente a “U”, con ali contrapposte divergenti 16a e 16b da fissare alla parete posteriore del longherone 13 per mezzo di bulloni o simili mezzi di fissaggio, non indicati in figura.

I bordi superiore e inferiore longitudinali del supporto distanziatore 12, rispettivamente indicati con i numeri 17a e 17b, sono sagomati sostanzialmente a “C” a realizzare rinforzi longitudinali.

Sulla parte posteriore del supporto distanziatore 12, i bordi longitudinali 17a e 17b terminano in corrispondenza dello stesso immaginario piano verticale, mentre sulla parte anteriore, il bordo longitudinale inferiore 17b è distanziato rispetto all’elemento di attacco 15, cosicché quest’ultimo è collegato al bordo longitudinale inferiore 17b da una porzione piastriforme 18, sostanzialmente triangolare, che si sviluppa dall’alto verso il basso, cioè dal bordo longitudinale superiore 17a al bordo longitudinale inferiore 17b.

La porzione triangolare 18 è vantaggiosamente provvista di una pluralità di fori passanti 19.

In questo modo, la porzione triangolare 18 è una porzione collassabile del guardrail 10.

In seguito all’urto di un veicolo, il longherone 13 ruota secondo il suo asse longitudinale verso il basso assorbendo parte dell’energia cinetica del veicolo e contemporaneamente aiutandolo a mantenersi in carreggiata.

Sulla porzione centrale 14 del supporto distanziatore 12 può essere vantaggiosamente ricavata una finestratura 20 provvista sul bordo perimetrale di labbri di rinforzo 21, ottenuti per ripiegatura.

La finestratura 20 ha forma sostanzialmente quadrangolare, con lato anteriore disposto inclinato verso il basso a definire la porzione triangolare 18.

Il supporto distanziatore 12 è fissato al palo di sostegno 11 per mezzo di una coppia di alette 22a e 22b monolitiche al supporto distanziatore 12 stesso.

In particolare, l’aletta 22a è ottenuta per ripiegatura di una corrispondente porzione di lamiera metallica ottenuta in seguito alla lavorazione della finestratura 20, mentre l’aletta 22b si sviluppa dalla porzione terminale del supporto 12.

Le alette 22a e 22b sono provviste di fori passanti per l’impegno di bullonature, non indicate in figura, di fissaggio al palo Il e aventi inoltre funzione di indebolimento strutturale.

Vantaggiosamente, il bordo longitudinale superiore 17a del supporto 12 è provvisto anteriormente di fori ed asolature, complessivamente indicati con i numero 23, atte a costituire una zona concentrata di indebolimento strutturale in modo tale che il supporto 12 ceda quando le sollecitazioni causate dall’impatto d un veicolo, superano un desiderato valore di soglia massima, al fine di limitare le deformazioni del veicolo, che diversamente, specie in urti violenti, rappresentano un enorme rischio di vita per il conducente e i passeggeri.

Come detto, il guardrail 10 è inoltre provvisto di elementi smorzatori 24 interposti tra ciascun palo 11 e il longherone 13, atti a dissipare parte dell’energia del veicolo.

Ciascun elemento smorzatore 24, è costituito sostanzialmente da un corpo parallelepipedo 25 il quale può essere disposto affiancato e fissato al supporto distanziatore 12, e successivamente fissato al palo di sostegno 11 e al longherone 13.

In questo modo, l’elemento smorzatore 24 e il supporto distanziatore 12 cooperano in parallelo a formare un supporto ad elevata capacità smorzante in caso di urto da parte di veicoli.

Anteriormente e posteriormente, il corpo 25 dell’elemento smorzatore 24 è provvisto di fori filettati, rispettivamente 26a e 26b, per l’impegno di viti, non indicate in figura, per il fissaggio rispettivamente al longherone 13 e al palo di sostegno 11.

Vantaggiosamente il corpo 25 può essere provvisto di fori filettati per il fissaggio al supporto distanziatore 12, al quale però può anche essere associato tramite incollatura.

Nel caso di assenza di supporto distanziatore 12, l'elemento

24 può esso stesso assolvere alla funzione di supporto del longherone 13 sui pali 11.

Nei casi rappresentati nelle figure precedentemente descritte, l’elemento smorzatore 24 comprende un corpo parallelepipedo 25 i cui bordi superiore ed inferiore 27a e 27b sono sagomati per essere inseriti entro i bordi longitudinali 17a e 17b, sagomati sostanzialmente a “C”, del supporto distanziatore 12.

Il corpo parallelepipedo 25 è inoltre provvisto di una protuberanza 28 la quale si estende trasversalmente al corpo 25 stesso, per inserirsi entro la finestratura 20 del supporto 12.

La protuberanza 28 è inoltre provvista, perimetralmente alla base, di cave 29 per l’inserimento dei labbri di rinforzo 21 della finestratura 20.

L’elemento smorzatore 24 può essere realizzato in materiale unico o composito, ad elevata capacità smorzante, come visibile nelle figure da 4 a 7.

In fig. 4, l’elemento smorzatore 24a è costituito da un guscio esterno 30, realizzato ad esempio in materiale composito, ed un corpo interno 31, in esso racchiuso, costituito da una resina particolarmente idonea a dissipare energia quando deformata.

In fig. 5 è illustrato un elemento smorzatore 24b costituito da una struttura in materiale composito a nido d’ape riempito con resina.

In fig. 6 è illustrato un elemento smorzatore 24c realizzato in gomma ad elevata capacità smorzante, mentre in fig. 7 è illustrato un elemento smorzatore 24d stratificato.

In pratica, i materiali utilizzati possono essere legno, legno lamellare, legno impregnato in resina, gomma, strutture a nido d’ape, plastiche e/o resine, nonché strutture di contenimento a guscio realizzato in fibra di carbonio e riempite con resine ad elevate capacità smorzante o gomma, strutture di contenimento a guscio e realizzate in fibre di vetro e riempite con resine ad elevata capacità smorzante o gomma, e strutture di contenimento a guscio realizzate in metallo riempite con resina ad elevata capacità smorzante o gomma.

Si è in pratica constatato come il presente trovato abbia portato a compimento gli scopi ad esso preposti.

Si è infatti realizzata una struttura di guardrail la quale, grazie alla presenza dell’elemento smorzatore, permette di dissipare una elevata quantità di energia cinetica derivante dall’urto di un veicolo contro il guardrail stesso, in particolare contro il longherone.

Tutti i dettagli tecnici sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

I materiali, purché compatibili con l’utilizzo contingente, nonché le dimensioni potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Struttura di guardrail del tipo comprendente una pluralità di paletti verticali, piantati nel terreno, di sostegno per un longherone orizzontale costituente una barriera continua ai margini di una carreggiata, caratterizzata dal fatto di comprendere: - elementi smorzatori interposti tra ciascun paletto e detto longherone, destinati a dissipare parte dell’energia del veicolo e realizzanti il collegamento meccanico tra ciascun paletto e il longherone stesso, - mezzi di collegamento tra detti elementi smorzatori e detto paletto, - mezzi di collegamento tra detti elementi smorzatori e detta barriera.
2. 2) Struttura, come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti elementi smorzatori comprendono un corpo sostanzialmente parallelepipedo.
3. 3) Struttura, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di collegamento tra ciascun elemento smorzatore e il corrispondente paletto si concretizzano in viti che si impegnano su corrispondenti fori ricavati posteriormente a detto corpo parallelepipedo dell'elemento smorzatore.
4. 4) Struttura, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di collegamento tra ciascun elemento smorzatore e la corrispondente barriera si concretizzano in viti che si impegnano su corrispondenti fori ricavati anteriormente a detto corpo parallelepipedo dell'elemento smorzatore 5) Struttura, come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che nel caso di presenza di un supporto distanziatore di collegamento meccanico tra ciascun paletto e detto longherone, detto elemento smorzatore è controsagomato a detto supporto distanziatore, e ad esso vincolato affiancato, a formare un unico supporto ad elevate capacità smorzanti. 6) Struttura, come alla rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che, con detto supporto distanziatore comprendente una porzione centrale piana, da disporre in assetto verticale, e bordi superiore e inferiore longitudinali sagomati sostanzialmente a “C” a realizzare rinforzi longitudinali, detto elemento smorzatore comprende un corpo parallelepipedo i cui bordi superiore ed inferiore sono sagomati per essere inseriti entro detti bordi longitudinali del supporto distanziatore. 7) Struttura, come alle rivendicazioni 5 e 6, caratterizzata dal fatto che sulla parte anteriore, il terminale di detto bordo longitudinale inferiore del supporto distanziatore è distanziato rispetto al terminale del detto bordo longitudinale inferiore, cosicché quest’ultimo è collegato al bordo longitudinale inferiore da una porzione piastriforme sostanzialmente triangolare di detta porzione centrale del supporto distanziatore, che si sviluppa dall’alto verso il basso, detta porzione triangolare realizzando una porzione collassabile. 8) Struttura, come alla rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta porzione triangolare è provvista di una pluralità di fori passanti. 9) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzata dal fatto che su detta porzione centrale del supporto distanziatore è ricavata una finestratura provvista sul bordo perimetrale di labbri di rinforzo, ottenuti per ripiegatura. 10) Struttura, come alla rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto corpo parallelepipedo dell'elemento smorzatore è provvisto di una protuberanza la quale si estende trasversalmente al corpo stesso, per inserirsi entro detta finestratura del supporto distanziatore, detta protuberanza essendo provvista, perimetralmente alla base, di cave per Γ inserimento di detti labbri di rinforzo della finestratura. 11) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni da 5 a 10, caratterizzata dal fatto che detto bordo longitudinale superiore del supporto distanziatore è provvisto anteriormente di fori atti a costituire una zona concentrata di indebolimento. 12) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni da 5 a 11, caratterizzata dal fatto che detto elemento smorzatore è vincolato al corrispondente supporto distanziatore, per mezzo di collanti. 13) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni da 5 a 11, caratterizzata dal fatto che detto elemento smorzatore è vincolato a detto supporto distanziatore per mezzo di collegamenti filettati. 14) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento smorzatore è costituito da un guscio esterno ed un corpo interno, in esso racchiuso. 15) Struttura, come alla rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto guscio esterno è realizzato in fibra di carbonio 16) Struttura, come alla rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detto guscio esterno è realizzato in fibre di vetro. 17) Struttura, come alla rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detto guscio esterno è realizzato in materiale metallico. 18) Struttura, come alla rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detto corpo interno è realizzato con resina ad elevata capacità smorzante. 19) Struttura, come alla rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detto corpo interno è realizzato in gomma. 20) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzata dal fatto che detto elemento smorzatore è costituito da una struttura in materiale composito a nido d’ape riempito con resina. 21) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzata dal fatto che detto elemento smorzatore è realizzato in gomma ad elevata capacità smorzante. 22) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzata dal fatto che detto elemento smorzatore è realizzato in legno e/o legno lamellare e/o legno impregnato in resina e/o gomma e/o materia plastica e/o resina o materiali simili dal punto di vista della capacità smorzante. 23) Struttura, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento smorzatore è realizzato in materiale stratificato. 24) Struttura di guardrail, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto illustrato e descritto nelle allegate tavole di figure e disegni.