PT1391558E - Road security barrier comprising deformable spacers - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIÇÃODESCRIPTION
BARREIRA DE SEGURANÇA PARA VIAS DE CIRCULAÇÃO DE VEÍCULOS, COMPREENDENDO SEPARADORES DEFORMÁVEISSAFETY BARRIER FOR VEHICLE CIRCULATION ROADS, UNDERSTANDING DEFORMABLE SEPARATORS
As barreiras de segurança colocadas ao longo das vias de circulação de veículos (estradas, auto-estradas, etc.) têm por objectivo parar um veículo que bate acidentalmente na barreira, acompanhando o movimento do veículo e guiando-o segundo uma trajectória determinada, sendo o ideal que o veículo acidentado deslize ao longo da barreira de segurança e se imobilize ao longo desta, sem nenhum efeito de retorno elástico para a via de circulação.Safety barriers along motorways (roads, motorways, etc.) aim to stop a vehicle that accidentally hits the barrier, following the movement of the vehicle and guiding it along a certain path, being the ideal that the crashed vehicle slide along the safety barrier and immobilize along the barrier, without any elastic return effect to the road.
De uma maneira geral, uma barreira de segurança é constituída por, pelo menos, um elemento contínuo horizontal chamado protecção, mantido a uma altura que é determinada pelo funcionamento óptimo da barreira, em suportes verticais por meio de um perno calibrado para ceder quando de um choque violento e designado, por esta razão, "perno fusível". Normalmente, uma peça designada "separador" â interposta entre a protecção e cada montante vertical. O papel essencial dos separadores é impedir que as rodas dos veículos acidentados esbarrem nos montantes verticais, empurrando a protecção para a frente destes montantes verticais.In general, a safety barrier consists of at least one horizontal continuous element called guard, maintained at a height which is determined by the optimal operation of the barrier, in vertical supports by means of a bolt calibrated to give when a violent shock and designated, for this reason, " fuse pin ". Typically, a piece called " separator " â interposed between the guard and each upright. The essential role of the spacers is to prevent the wheels of crashed vehicles from bumping into the vertical uprights by pushing the guard forward of these vertical uprights.
Com as barreiras actuais, a absorção do choque faz-se graças â deformação da protecção, à flexão dos suportes verticais e â rotura dos pernos fusíveis. Quando o veículo esbarra na barreira, os suportes verticais deformam-se e dobram. Os pernos fusíveis quebram e a protecção, assim separada dos montantes verticais, comporta-se como uma 1 cinta não elástica que retém sem ressalto o veículo, o desvia e o acompanha até à sua imobilização.With current barriers, shock absorption is due to deformation of the shield, flexing of the vertical supports and breaking of the fusible bolts. When the vehicle hits the barrier, the vertical brackets deform and fold. The fusible bolts break and the protection, thus separated from the vertical uprights, behaves as a non-elastic strap that holds the vehicle without bounce, deflects it and accompanies it until it stops.
Para situar o Estado da técnica, podemos recordar que existem barreiras de segurança, por exemplo, um pequeno muro contínuo de betão com um determinado perfil designado por "separador" ou barreiras metálicas que compreendem, pelo menos, uma protecção metálica horizontal.In order to situate the state of the art, we may recall that there are safety barriers, for example a small continuous concrete wall with a particular profile called " or metal barriers comprising at least one horizontal metal shield.
Os pequenos muros de betão são muito perigosos para os veículos ligeiros, uma vez que constituem um verdadeiro obstáculo totalmente inerte, formando um pára-choques e não conseguem amortecer o choque assegurando assim a segurança das pessoas.The small concrete walls are very dangerous for light vehicles, since they are a real obstacle totally inert, forming a bumper and can not cushion the shock, thus ensuring the safety of people.
Instalam-se na maior parte das vezes protecções metálicas em virtude da sua plasticidade que lhes confere uma boa aptidão para amortecer os choques.Metal protections are often installed due to their plasticity, which gives them a good ability to cushion the impacts.
Entre os montantes verticais e a protecção, colocam-se caixas grandes indeformáveis designadas "separadores" que servem para criar entre a protecção e os montantes verticais um espaço suficiente para que as rodas de um veículo acidentado nunca encontrem um montante vertical, qualquer que seja a intensidade do choque.Between the vertical uprights and the protection, large undeformable boxes are designated " separators " which serve to create sufficient space between the protection and vertical uprights so that the wheels of a bumpy vehicle never encounter a vertical upright, whatever the intensity of the impact.
Este separador não desempenha qualquer papel no amortecimento do choque. A presente invenção afasta-se totalmente das soluções conhecidas e propõe uma solução segundo a qual os separadores desempenham uma função dupla de amortecedor de choque graças a, pelo menos, uma parte deformada, e uma função de manutenção da protecção a uma distância mínima dos suportes verticais em qualquer das etapas· do choque em que a protecção se mantém solidária com estes suportes, graças a uma parte indeformável em forma de caixa grande. 2This separator does not play any role in shock damping. The present invention completely departs from the known solutions and proposes a solution according to which the separators play a double function of shock absorber thanks to the at least one deformed part and a function of maintaining the protection at a minimum distance from the supports vertical in any of the stages of the shock in which the protection is held in solidarity with these supports, thanks to a large box-shaped part. 2
Para este fim, a invenção tem por objecto uma barreira de segurança destinada a ser colocada ao longo de uma via de circulação de veículos, que é formada por vários elementos justapostos, a saber, pelo menos, uma protecção horizontal situada do lado da via de circulação, suportes verticais fixados ao solo por trás da protecção e destinados a ceder em caso de choque violento e separadores 3 intercalados entre a protecção B e os suportes 1 verticais, barreira que constitui um dispositivo de retenção de veículos acidentados, e tendo para este fim, globalmente, um certo valor de resistência ao choque por flexão não elástica. Nesta barreira, cada separador 3 apresenta, pelo menos, duas partes de estruturas particulares como as caracterizadas na reivindicação 1.To this end, the invention relates to a safety barrier intended to be placed along a vehicle traffic lane, which is formed by several juxtaposed elements, namely at least one horizontal guard located on the side of the roadway movement, vertical supports fixed to the ground behind the protection and intended to yield in the event of a violent collision and spacers 3 sandwiched between the guard B and the upright supports 1, a barrier constituting a device for holding injured vehicles, and having for this purpose , overall, a certain value of non-elastic flexural strength. In this barrier, each separator 3 has at least two parts of particular structures as characterized in claim 1.
Formas de realização particulares são igualmente definidas nas reivindicações secundárias 2 a 15. A invenção será melhor compreendida com a descrição pormenorizada feita a seguir com referência às figuras anexas. Bem entendido, a descrição e as figuras são dadas apenas a título indicativo e não limitativo. As figuras representam, respectivamente: a figura 1, uma vista esquemática em corte de perfil de uma barreira de segurança com separadores de acordo com a invenção; a figura 2, uma vista esquemática em corte de perfil de uma barreira de segurança de acordo com a invenção, de acordo com uma outra forma de realização; a figura 3, uma vista esquemática de topo da barreira de segurança da figura 2; a figura 4, uma vista esquemática em perspectiva, vista de frente, da barreira de segurança da figura 2; 3 as figuras 5 e 6, vistas esquemáticas em perspectiva, vista de frente, da barreira de segurança da figura 4, ilustrando as suas deformações possíveis, respectivamente, após um choque pequeno e após um choque mais importante; as figuras 7 a 9, vistas esquemáticas em perspectiva, vista de frente, de uma barreira de segurança de acordo com a invenção, com várias variantes diferentes; as figuras 10 e 11, vistas esquemáticas em corte de perfil de uma barreira de segurança de acordo com a invenção, cujos separadores estão munidos de elementos de flexão preferencial, quando da deformação dos separadores; a figura 12, uma vista esquemática em perspectiva, vista de frente, de uma barreira de segurança de acordo com a invenção cuj a parte rígida dos separadores ê comum a dois montantes verticais; as figuras 13 a 15, vistas esquemáticas, vista de topo da barreira de segurança da figura 12 situada entre a via de circulação e um obstáculo pontual, ilustrando as suas deformações possíveis, respectivamente, após um choque pequeno e após um choque mais importante; e as figuras 16 a 18, vistas esquemáticas, vista de topo, de uma barreira de segurança de acordo com a invenção munida de um reforço longitudinal situado entre a protecção e um obstáculo pontual, ilustrando as suas deformações possíveis, respectivamente, após um pequeno choque e após um choque mais importante.Particular embodiments are also defined in the secondary claims 2 to 15. The invention will be better understood from the following detailed description with reference to the attached figures. Of course, the description and the figures are given for information only and not for limitation. The figures represent, respectively: figure 1, a schematic cross-sectional view of the profile of a separating safety barrier according to the invention; Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the profile of a safety barrier according to the invention, according to a further embodiment; Figure 3 is a schematic top view of the security barrier of Figure 2; figure 4 is a schematic perspective view, viewed from the front, of the safety barrier of figure 2; Figures 5 and 6 are schematic perspective views, viewed from the front, of the safety barrier of Figure 4, illustrating their possible deformations, respectively, after a small shock and after a major shock; Figures 7 to 9, schematic perspective view, front view, of a safety barrier according to the invention, with several different variants; Figures 10 and 11 show schematic cross-sectional views of a safety barrier according to the invention, which separators are provided with preferential bending elements, during the deformation of the spacers; Figure 12 is a schematic perspective view, seen from the front, of a safety barrier according to the invention in which the rigid part of the spacers is common to two vertical uprights; Figures 13 to 15, schematic views, top view of the safety barrier of Figure 12 located between the circulation path and a point obstacle, illustrating their possible deformations, respectively, after a small shock and after a major shock; and Figures 16 to 18, schematic top view of a safety barrier according to the invention provided with a longitudinal reinforcement situated between the guard and a point obstacle, illustrating their possible deformations, respectively, after a small collision and after a more important shock.
Uma barreira de segurança de acordo com a invenção é constituída por uma protecção B horizontal formada por perfis metálicos e fixada a montantes 1 verticais por intermédio de separadores 3. 4A safety barrier according to the invention is constituted by a horizontal protection B formed by metal profiles and fixed to vertical uprights 1 by means of spacers 3. 4
Na descrição que se segue, serão designadas por "parte flexível" (ou deformável) e por "parte rígida" as zonas de deformação e de resistência. Estas "partes" podem compreender um ou vários elementos, respectivamente, flexíveis e rígidos.In the following description, they will be designated " flexible part " (or deformable) and " rigid part " the areas of deformation and resistance. These " parts " may comprise one or more flexible and rigid elements, respectively.
Referindo-nos mais particularmente à figura 1, verificamos que cada separador 3 é composto por um elemento 31 deformável que constitui a parte flexível do separador 3 e por um elemento 32 pouco deformável que constitui a sua parte rígida, neste caso com a forma de caixa grande com duas faces 32a transversais e duas faces 32b laterais. A caixa 32 tem, por consequência, uma forma tubular de secção quadrada. Este elemento 32 é fixado por meio de um perno A ao montante 1 vertical correspondente e por meio de soldaduras S ao elemento 31 deformável. 0 elemento 31 é constituído por um material resistente mas deformável, por exemplo, o aço galvanizado. Tem uma secção em L, a saber, uma placa 31a horizontal e uma parede 31b frontal vertical ligada à protecção B. Por consequência, o elemento 31 forma um braço que sustenta a protecção B acima do solo e separada do montante 1 vertical. O braço 31 deformável e a caixa 32 são tornados solidários um do outro por qualquer meio conhecido e nomeadamente por uma soldadura S. São possíveis várias disposições: quer a parte. 31 flexível de cada separador 3 está situada na frente e suporta a protecção B quer a parte 32 rígida está situada atrás e fixada ao montante 1 vertical por intermédio de um perno A; 5 quer o inverso, a parte 3 2 rígida de cada separador 3 está situada à frente e suporta a protecção B, quer a parte 31 flexível está situada atrás e fixada ao montante 1 vertical por intermédio de um perno A.Referring more particularly to figure 1, we find that each separator 3 is composed of a deformable element 31 which constitutes the flexible part of the separator 3 and by a little deformable element 32 which constitutes its rigid part, in this case in the form of a carton with two transverse faces 32a and two lateral faces 32b. The carton 32 has, consequently, a tubular shape of square section. This element 32 is fixed by means of a bolt A to the corresponding vertical upright 1 and by means of weldings S to the deformable element 31. The member 31 is comprised of a strong but deformable material, for example galvanized steel. It has an L-section, namely a horizontal plate 31a and a vertical front wall 31b connected to the guard B. Accordingly, the element 31 forms an arm which holds the guard B above the ground and separated from the upright 1. The deformable arm 31 and the box 32 are made integral with each other by any known means and in particular by an S welding. Several arrangements are possible: either part. 31 of each separator 3 is situated at the front and supports the protection B, the rigid part 32 is located behind and fixed to the upright 1 by means of a pin A; 5 or the reverse, the rigid part 32 of each separator 3 is situated at the front and supports the protection B, either the flexible part 31 is located behind and fixed to the upright 1 by means of a pin A.
Pode também conceber-se quer um separador 3 compreendendo, pelo menos, uma parte flexível e, pelo menos, duas partes rígidas alternadas, quer um separador 3 compreendendo, pelo menos, uma parte Zr rígida e, pelo menos, duas partes Zdl e Zd2 flexíveis alternadas. Esta última disposição é ilustrada nas figuras 2 a 6. A barreira representada nas figuras 2 a 6 tem separadores 3 constituídos por duas peças 40 e 50 substancialmente em U apresentando duas asas 41-42 e 51-52 e uma alma 43 e 53, imbricadas parcialmente uma na outra, perpendicularmente, de maneira a formar na zona de cobertura Zr uma caixa 33 rígida limitada pelas quatro faces 41, 42, 51 e 52 das referidas peças 40 e 50 reunidas por qualquer meio conhecido. Uma das peças 40 em U está fixada ao montante 1 vertical por intermédio de um perno A, estando a outra 50 fixada à protecção B por qualquer meio conhecido, por exemplo, por pernos.A separator 3 comprising at least one flexible part and at least two alternating rigid parts, or a separator 3 comprising at least one rigid part Zr and at least two parts Zd1 and Zd2 alternate. The latter arrangement is illustrated in Figures 2 to 6. The barrier shown in Figures 2 to 6 has tabs 3 consisting of two substantially U-shaped parts 40 and 50 having two wings 41-42 and 51-52 and a web 43 and 53, interlocking partially to each other, perpendicularly, so as to form in the cover zone Zr a rigid carton 33 bounded by the four faces 41, 42, 51 and 52 of the assembled pieces 40 and 50 by any known means. One of the U-shaped parts 40 is attached to the upright 1 by means of a bolt A, the other part 50 being secured to the guard B by any means known, for example, by bolts.
Nas figuras 2 e 3, verifica-se que a imbricação uma na outra das peças 40 e 50 determina três zonas; a zona Zr de cobertura das duas peças 40 e 50 limitada verticalmente pelas abas 51 e 52 da peça 50 e horizontalmente pelas abas 41 e 42 da peça 40, e duas zonas, Zdl, limitada pelas abas 41, 42 e pela alma 43 da peça 40, e Zd2, limitada pelas abas 51, 52 e pela alma 53 da peça 50.In Figures 2 and 3, it is seen that the overlapping of the parts 40 and 50 on each other determines three zones; the cover zone Zr of the two parts 40 and 50 bounded vertically by the flaps 51 and 52 of the part 50 and horizontally by the flaps 41 and 42 of the part 40, and two zones, Zdl, bounded by the flaps 41, 42 and the core 43 of the part 40, and Zd2, bounded by the flaps 51, 52 and the web 53 of the part 50.
Nas zonas Zdl e Zd2, o separador 3 é portanto constituído apenas por duas faces com a mesma orientação (horizontal ou vertical) sensivelmente perpendiculares ao plano P de deformação, sendo este plano definido como plano 6 médio da protecção B quando da sua colocação. Na zona Zr, o separador 3 é constituído por quatro faces 41, 42, 51 e 52 perpendiculares duas a duas. Estas faces 41, 42, 51 e 52 das duas peças 40 e 50 em U são unidas umas às outras por meio de soldaduras S.In zones Zd1 and Zd2, the separator 3 is thus constituted only by two faces with the same orientation (horizontal or vertical) substantially perpendicular to the deformation plane P, this plane being defined as the median plane 6 of the protection B when it is placed. In the zone Zr, the separator 3 is constituted by four perpendicular faces 41, 42, 51 and 52 perpendicular. These faces 41, 42, 51 and 52 of the two U-pieces 40 and 50 are joined to one another by welds S.
Determinam assim uma caixa 33 rígida uma vez que a orientação de todas as faces 41, 42, 51 e 52 é sensivelmente perpendicular ao plano P da deformação. "Sensivelmente" significa que as abas 51 e 52 formam um ângulo α reentrante (figura 3) relativamente aos lados 40 compreendido entre 0 e 30°, 15° no exemplo não limitativo ilustrado. Dito de outra maneira, as faces que constituem a caixa indeformãvel são sensivelmente paralelas à direcção da deformação que é uma direcção perpendicular à direcção da protecção.They thus determine a rigid carton 33 since the orientation of all of the faces 41, 42, 51 and 52 is substantially perpendicular to the plane P of the deformation. " Slightly " means that the flaps 51 and 52 form a reentrant angle α (Figure 3) with respect to the sides 40 of between 0 and 30 °, 15 ° in the non-limiting example shown. In other words, the faces forming the undeformable box are substantially parallel to the direction of deformation which is a direction perpendicular to the direction of the shield.
Nesta configuração, cada face apresenta uma resistência máxima à deformação, participando a associação das faces da caixa quanto a ela na rigidez da caixa indeformãvel.In this configuration, each face presents a maximum resistance to deformation, involving the association of the faces of the box with respect to it in the rigidity of the undeformable box.
Por consequência as zonas Zdl e 2d2 constituem a parte flexível deformãvel. do separador 3 e a zona Sr constitui a parte rígida muito pouco deformãvel do separador 3. O funcionamento do separador 3, quando de um choque, é descrito pelas figuras 4, 5 e 6. O estado inicial está representado pela figura 4, onde se vê o dispositivo das figuras 2 e 3 em perspectiva. 0 separador 3 está intacto, isto é, tal como foi descrito anteriormente, sendo a distância Dl medida entre a alma 43 e a alma 53 das peças 40 e 50 a determinada por construção. A figura 5 mostra a deformação da parte Zd2. Quando de um choque, a protecção B transmite integralmente a força do choque à parte Zd2. As faces 51 e 52 dobram-se de tal 7 maneira que a alma 53 é empurrada para a proximidade imediata ou contra a caixa 33 formando a zona Zr. A distância Dl diminuiu portanto e transformou-se em D2. Ao dobrarem-se, as faces 51 e 52 absorveram uma parte da energia do choque. A figura 5 mostra a deformação da parte Zd, em combinação com a deformação da parte Zd2.Accordingly, the zones Zd1 and 2d2 constitute the flexible deformable part. of the separator 3 and the zone Sr constitutes the very deformable rigid part of the separator 3. The operation of the separator 3, in the event of a collision, is described in Figures 4, 5 and 6. The initial state is represented by figure 4, where sees the device of Figures 2 and 3 in perspective. The separator 3 is intact, i.e., as previously described, the distance D1 measured between the web 43 and the web 53 of the parts 40 and 50 being determined by construction. Figure 5 shows the deformation of the Zd2 part. When a collision occurs, the protection B fully transmits the shock force to the Zd2 part. The faces 51 and 52 are folded in such a way that the web 53 is drawn into the immediate vicinity or against the carton 33 forming the zone Zr. The distance D1 therefore decreased and became D2. As they were folded, faces 51 and 52 absorbed a portion of the shock energy. Figure 5 shows the deformation of the part Zd, in combination with the deformation of the part Zd2.
Quando do choque, a caixa 33 rígida não se deforma e transmite integralmente a força que recebe. Se esta força é suficiente, as faces 41 e 42 dobram-se de tal forma que a caixa 33 é empurrada para a proximidade imediata ou contra o poste 1. A distância Z2 diminuiu e tomou-se D3 .Upon impact, the rigid carton 33 does not deform and fully transmits the receiving force. If this force is sufficient, the faces 41 and 42 are folded in such a way that the carton 33 is pulled into the immediate vicinity or against the post 1. The distance Z2 has decreased and D3 has been taken.
Na prática, as duas deformações (parte da frente e parte de trás) podem ter lugar simultaneamente ou uma antes da outra sem prioridade. Isso pode depender do ângulo do choque, da sua força e da sua intensidade. Além disso, as deformações representadas nas figuras 5 e 6 são arbitrárias e servem apenas para ilustrar o fenómeno geral.In practice, the two deformations (front and back) can take place simultaneously or one before the other without priority. This may depend on the angle of the shock, its strength, and its intensity. Moreover, the deformations shown in Figures 5 and 6 are arbitrary and serve only to illustrate the general phenomenon.
Os montantes 1 verticais empregados podem ser mais resistentes que os montantes normais habitualmente utilizados para permitir uma deformação óptima do separador 3 . A diferença de resistência pode ser obtida quer aumentando a secção dos suportes verticais em comprimento e/ou em largura dos montantes 1, quer aumentando a espessura do próprio material, quer ainda utilizando um material mais resistente que o utilizado normalmente.The vertical uprights 1 employed may be stronger than the normal uprights commonly used to enable optimum deformation of the spacer 3. The difference in strength can be obtained either by increasing the cross-section of the uprights in length and / or width of the uprights 1, by increasing the thickness of the material itself or by using a more resistant material than is normally used.
Por exemplo, os montantes verticais de aço habitualmente utilizados têm uma secção com um comprimento de 100 ou 125 mm. Os montantes 1 verticais utilizados com 8 i uma barreira de acordo com a invenção podem ter, eles próprios, uma secção de comprimento de 140 mm.For example, the commonly used vertical uprights of steel have a section having a length of 100 or 125 mm. The uprights 1 used with a barrier according to the invention may themselves have a length section of 140 mm.
Obtém-se assim um dispositivo que se deforma antes dos montantes 1 verticais. Estes montantes devem então ser menos deformáveis que as faces 41, 42, 51 e 52 que limitam as zonas Zdl e Zd2 e máis deformáveis que a caixa 33.Thus, a device is formed which deforms prior to the uprights 1. These uprights should then be less deformable than the faces 41, 42, 51 and 52 which limit the zones Zd1 and Zd2 and are deformable more than the housing 33.
Com efeito, se o choque é muito forte, a parte rígida (a caixa 33) constituída para começar a deformar-se bastante depois do montante 1, exerce um impulso suficientemente forte para que o montante 1 se dobre e para que o perno A quebre, o que constitui o seu papel normal. Esta parte rígida do separador 3 é equivalente a um separador do tipo banal, razão pela qual a podemos qualificar de "indeformãvel" ou de "rígida".In fact, if the shock is very strong, the rigid part (the housing 33) formed to begin to deform well after the stud 1 exerts a sufficiently strong thrust for the stud 1 to bend and for the stud A to break , which is their normal role. This rigid part of separator 3 is equivalent to a banal type separator, which is why we can qualify it as " undeformable " or " rigid ".
Por consequência, o separador 3 desempenha um papel de amortecimento do choque graças às zonas Zdl e Zd2 deformáveis e conserva pela sua parte rígida da caixa 33 indeformável o seu papel principal que é evitar que as rodas dos veículos acidentados vão de encontro aos montantes 1 verticais.Accordingly, the spacer 3 plays a shock-absorbing role thanks to the deformable zones Zdl and Zd2 and retains by its rigid part of the collapsible carton 33 its main role which is to prevent the wheels of the crashed vehicles from running against the vertical uprights 1 .
Por outro lado, se o choque é muito fraco, o montante 1 vertical resiste, e a capacidade de deformação do separador é suficiente para' amortecer a colisão. Por consequência não ê necessário substituir o conjunto da estrutura, mas apenas os elementos da protecção B e os separadores 3 danificados pelo choque. A exploração desta barreira ê portanto económica em termos de manutenção e reparação.On the other hand, if the shock is very weak, the upright 1 resists, and the deformability of the separator is sufficient to dampen the collision. Consequently, it is not necessary to replace the frame assembly, but only the guard elements B and the tabs 3 damaged by the impact. The operation of this barrier is therefore economical in terms of maintenance and repair.
Se o choque é mais importante, o montante 1 dobra-se, o perno A quebra e a protecção. B desempenha o seu papel habitual de cinta. 9 A presença dos separadores 3 e a sua capacidade de deformação intrínseca diminuem o comprimento da barreira necessária à paragem do veículo acidentado, diminuindo ainda o número de elementos a substituir ou a reparar, isto ê, baixam o custo de manutenção da barreira de acordo com a invenção.If the shock is more important, the amount 1 folds, the bolt A breaks and the protection. B plays its usual role of tape. The presence of the spacers 3 and their intrinsic deformability reduces the length of the barrier required to stop the crash vehicle, further reducing the number of elements to be replaced or repaired, i.e., lowering the cost of maintaining the barrier according to the invention.
Além disso, a presença de separadores 3 permite diminuir a largura de funcionamento da barreira. Esta largura é a distância entre a posição normal da protecção B da barreira de segurança e a posição posterior máxima, relativamente à via de circulação, que esta protecção B pode atingir em caso de choque violento.In addition, the presence of spacers 3 allows to reduce the working width of the barrier. This width is the distance between the normal position of protection B of the safety barrier and the maximum rear position relative to the roadway which this protection B may reach in the event of a violent impact.
De acordo com uma outra forma de realização da invenção, as faces 41, 42, 51 e 52 das zonas Zdl e Zd2 deformáveis têm um perfil tal que se determina uma deformação preferencial. Pode tratar-se, por exemplo, de uma dobra que favoreça um recuo quer para o exterior do separador quer para o interior. A figura 7 mostra um separador de acordo com a invenção constituído por quatro faces 71, 72, 73 e 74 verticais paralelas duas a duas, formando assim um paralelepípedo rectângulo, cujas duas faces horizontais estão ausentes. A face 73 é fixada à protecção B (não representada) e a face 74 é fixada ao montante 1 vertical. Dois reforços 76 horizontais são fixados, quer por soldaduras S, quer por qualquer outro meio conhecido, às partes 71 e 72 verticais. A presença destes reforços 76 permite a criação de uma zona Zr rígida intercalada entre as duas zonas Zdl e Zd2 flexíveis deformáveis. A rigidez da zona Zr é assegurada devido ao facto das quatro faces serem perpendiculares ao plano P de deformação, isto é, paralelo à direcção de deformação. 10 A figura 8 mostra uma outra forma de realização da invenção, na qual o separador 3 é constituído por duas peças 81 e 82 fixas uma à outra por qualquer meio conhecido. A peça 81 é uma caixa que se deforma muito pouco, cujas quatro faces são perpendiculares ao plano P de deformação. A peça 82 deformada compreende os poliedros 823-824, 825-826, cujas arestas PI e P2 constituem linhas de dobragem prévia que determinam uma direcção de deformação preferencial. A face 821 destina-se a ser fixada a uma protecção B (não representada) e a face 822 é fixada â caixa 81.According to a further embodiment of the invention, the faces 41, 42, 51 and 52 of the deformable zones Zdl and Zd2 have such a profile that a preferential deformation is determined. It may be, for example, a fold which favors a withdrawal either to the outside of the separator or to the inside. Figure 7 shows a separator according to the invention consisting of four parallel two faces 71, 72, 73 and 74 two to two, thus forming a rectangular parallelepiped, the two horizontal faces of which are absent. The face 73 is secured to the guard B (not shown) and the face 74 is fixed to the upright 1. Two horizontal reinforcements 76 are attached, either by welds S, or by any other known means, to the upright portions 71 and 72. The presence of these reinforcements 76 allows the creation of a rigid zone Zr sandwiched between the two deformable flexible zones Zdl and Zd2. The rigidity of the zone Zr is ensured because the four faces are perpendicular to the deformation plane P, i.e., parallel to the deformation direction. Figure 8 shows a further embodiment of the invention, in which the separator 3 is constituted by two parts 81 and 82 fixed to one another by any known means. The part 81 is a box which deforms very little, the four faces of which are perpendicular to the deformation plane P. The deformed part 82 comprises the polyhedrons 823-824, 825-826, whose edges PI and P2 are prior fold lines which determine a preferential deformation direction. The face 821 is intended to be secured to a guard B (not shown) and the face 822 is secured to the housing 81.
As arestas PI e P2 permitem assim, em caso de choque, controlar a deformação .da parte 82 flexível e assegurar que a face 821 seja empurrada sensivelmente contra a face 822 absorvendo uma parte do choque. A figura 9 mostra uma variante do separador da figura 8. Uma peça 91 que se deforma muito pouco, cujas quatro faces são perpendiculares ao plano de deformação, está situada no interior de uma peça 92 que se pode deformar e tem a mesma estrutura que a peça 82 que se pode deformar da figura anterior. Em caso de choque, a face 921 da peça 92 é empurrada para os bordos das faces-911, 912, 913 e 914, o que permite absorver uma parte ou a totalidade do choque pela porção Zd3 da peça 92 que forma a parte flexível do separador. Quando o choque é muito forte, a face 921 apoia-se nos bordos das faces 911, 912, 913 e 914 e transmite a força do choque à caixa 91 que por sua vez transmite a força ao montante 1 vertical que se dobra quebrando assim o perno A (não representado). Depois, a barreira desempenha o seu papel normal de cinta. A figura 10 mostra um separador de acordo com a invenção que compreende uma parte flexível, uma parte 11 rígida e, pelo menos, um elemento cuja resistência é calibrada para quebrar prioritariamente em caso de choque. A parte Zrl rígida do separador 3 da figura 10 é constituída por duas peças 101 e 102, cada uma em forma de caixa que pode deformar-se muito pouco, do tipo paralelepipédico fechado por seis faces, com vértices arredondados e quatro faces perpendiculares ao plano de deformação. A parte deformada do separador é constituída por uma peça 103 que apresenta linhas P3 e P4 de enfraquecimento que determinam uma direcção de deformação preferencial.The edges PI and P2 thus enable, in the event of a collision, to control the deformation of the flexible part 82 and to ensure that the face 821 is pushed substantially against the face 822 absorbing a part of the shock. Figure 9 shows a variant of the separator of Figure 8. A substantially deformed blank 91, the four faces of which are perpendicular to the deformation plane, is located within a deformable blank 92 and has the same structure as which may deform from the previous figure. In the event of a collision, the face 921 of the part 92 is pushed towards the edges of the faces 911, 912, 913 and 914, which allows to absorb part or all of the shock by the portion Zd3 of the part 92 forming the flexible part of the separator. When the collision is very strong, the face 921 bears against the edges of the faces 911, 912, 913 and 914 and imparts the force of the shock to the carton 91 which in turn transmits the force to the vertical upright 1 which bends thereby breaking the pin A (not shown). Then the barrier performs its normal ribbon role. Figure 10 shows a separator according to the invention comprising a flexible part, a rigid part 11 and at least one element whose resistance is calibrated to break primarily in the event of a collision. The rigid part Zrl of the separator 3 of figure 10 is constituted by two pieces 101 and 102, each of which can be deformed very little, of parallelepipedic type closed by six faces, with rounded vertices and four faces perpendicular to the plane of deformation. The deformed part of the separator is constituted by a part 103 having weakening lines P3 and P4 which determine a preferential deformation direction.
As caixas 101 e 102 ficam solidárias uma da outra por duas soldaduras S' que podem quebrar (ao contrário das soldaduras S das figuras 2, 4, 5 e 6, as quais são calculadas para apresentarem uma resistência ao choque superior à dos montantes 1 verticais) . 0 conjunto tem um comprimento de fabrico D4.The housings 101 and 102 are secured to each other by two welds S 'that can break (unlike the welds S of Figures 2, 4, 5 and 6, which are calculated to exhibit a higher impact resistance than the vertical uprights 1 ). The assembly has a length of manufacture D4.
Na figura 11 vê-se o separador da figura 10 após um choque pequeno, ou no princípio de um choque grande (o montante vertical não está ainda dobrado). As soldaduras S' fazem de "fusível", isto é, quando do choque, quebram em primeiro lugar, permitindo assim à peça 103 deformar-se e às caixas 101 e 102 deslizarem uma sobre a outra para se sobreporem. 0 comprimento do conjunto fica portanto reduzido ao comprimento D5.In Figure 11, the separator of Figure 10 is seen after a small shock, or at the beginning of a large shock (the upright is not yet folded). The S 'welds make " fusible ", i.e., upon impact, break first, thereby allowing the part 103 to deform and the housings 101 and 102 to slide one over the other to overlap. The length of the assembly is therefore reduced to the length D5.
Nesta configuração, a resistência ao choque do separador 3 é a soma da resistência das soldaduras S' e da resistência â deformação da peça 103.In this configuration, the impact resistance of the separator 3 is the sum of the strength of the welds S 'and the deformation resistance of the workpiece 103.
Bem entendido, pode prever-se um outro elemento diferente das soldaduras S' para desempenhar o papel de fusível. Pode também prever-se um separador 3 em que apenas i 12 o dispositivo que desempenha o papel de fusível opõe uma resistência aos choques. Este dispositivo pode ser constituído por uma multiplicidade de elementos que quebram uns após os outros durante o choque.Of course, another element other than the S 'welds may be provided to act as a fuse. There may also be provided a separator 3 in which only the device which performs the fuse paper opposes a shock resistance. This device may be constituted by a multiplicity of elements that break one after the other during the collision.
Em todas as figuras anteriores, cada separador é individual para cada suporte vertical, mas pode também ser prevista uma estrutura particular de uma barreira de segurança de acordo com a invenção que apresenta segmentos que possuem separadores contínuos durante um comprimento, pelo menos, igual à distância que separa dois suportes verticais.In all of the foregoing figures, each separator is individual to each vertical support, but a particular structure of a safety barrier according to the invention may also be provided which has segments having continuous spacers for a length at least equal to the distance which separates two vertical brackets.
Assim, a figura 12 mostra uma barreira de segurança na qual apenas uma das peças 12 0 em U dos separadores 3 é contínua entre dois suportes 1 verticais. As outras peças 122 em U dos separadores 3 são pontuais e situadas na direcção de cada suporte 1 vertical bem como, é o caso do exemplo não limitativo ilustrado, entre os suportes 1 verticais.Thus, Figure 12 shows a safety barrier in which only one of the U-shaped parts 120 of the spacers 3 is continuous between two vertical supports 1. The other U-pieces 122 of the spacers 3 are punctual and situated in the direction of each vertical support 1 as well as, for example, the non-limiting example shown, between the upright supports 1.
De acordo com outras formas de realização da invenção, cada separador compreende uma peça de espessura variável apresentando assim, ela própria, valores de resistência ao choque desiguais, repartidos desde um limite inferior que forma a parte flexível, e um limite superior que forma a parte rígida.According to further embodiments of the invention, each separator comprises a piece of varying thickness thus exhibiting unequal shock resistance values, apportioned from a lower limit forming the flexible part, and an upper limit forming the portion rigid
Como consequência, quando de um choque, a zona de menor espessura deforma-se em primeiro lugar, prosseguindo depois a deformação nas zonas de espessura crescente.As a consequence, in the event of a collision, the zone of lesser thickness deforms first, then the deformation continues in the zones of increasing thickness.
Pode conceber-se o separador 3 como uma peça única com zonas de espessura uniforme mas diferente entre cada zona. Neste caso, a deformação faz-se por etapas sucessivas, 13 correspondendo cada etapa à deformação de uma zona do separador 3.The separator 3 can be designed as a single piece with zones of uniform but different thickness between each zone. In this case, the deformation is made by successive steps, each step corresponding to the deformation of a zone of the separator 3.
Os valores desiguais de resistência ao choque podem ser obtidos também utilizando, para a realização das diferentes partes, materiais de natureza diferente.Unequal values of impact resistance can also be obtained by using, for the performance of the different parts, materials of a different nature.
Ressalta da descrição anterior que graças ao separador 3, foi criada uma zona de amortecimento intermédia entre a protecção B e o separador normal tipo caixa. Anteriormente, não havia meio de absorver o choque sem que este fosse transmitido directamente aos suportes 1 verticais, que então se deformavam, digamos quebravam. Doravante, toda uma família de choques é absorvida pelos separadores 3 sem que seja necessário substituir os montantes 1 verticais.It should be noted from the foregoing description that thanks to the separator 3 an intermediate damping zone has been created between the guard B and the normal box-type separator. Previously, there was no way to absorb the shock without it being transmitted directly to the vertical supports 1, which then deformed, say, broke. Henceforth, a whole family of shocks is absorbed by the spacers 3 without it being necessary to replace the vertical uprights 1.
Uma outra aplicação de um separador de acordo com a invenção ê a' protecção de obstáculos pontuais, por exemplo, árvores ou postos elêctricos situados na zona de funcionamento da barreira de segurança.A further application of a separator according to the invention is the protection of specific obstacles, for example trees or electric stations situated in the operating zone of the safety barrier.
Este género: de obstáculo pode estar situado a distâncias muito variáveis da barreira. Os obstáculos constituem um perigo importante para um veículo que choque contra a barreira um pouco a montante ou ao nível do obstáculo.This type of obstacle may be located at very variable distances from the barrier. Obstacles constitute an important hazard for a vehicle which strikes the barrier slightly upstream or at the level of the obstacle.
Com efeito, habitualmente, quando os montantes verticais cederam após um choque, a protecção desempenha o papel de uma cinta que permite parar progressivamente o veículo acidentado, num certo comprimento da protecção. Quando existe um obstáculo pontual na largura de funcionamento da barreira, o referido obstáculo perturba a deformação "harmoniosa" da protecção tornada flexível pelo seu efeito de cinta limitando o comprimento e a regularidade do seu percurso. O obstáculo fica então 14 saliente na cinta que perde neste ponto o seu papel de absorvedor de choque pois deixa de poder acompanhar o movimento do veículo que choca perigosamente contra o obstáculo. A figura 13 representa uma barreira de segurança semelhante â representada na figura 12, mas vista de topo. Esta figura mostra a barreira no estado inicial, isto é, intacta, antes de um choque. A barreira situa-se entre a guia de circulação e um obstáculo R.Indeed, when the vertical uprights have collapsed after a collision, the protection plays the role of a strap which allows the vehicle to crash over a certain length of the protection. When there is a point obstacle in the working width of the barrier, said obstacle disturbs the " harmonious deformation " of the protection made flexible by its belt effect by limiting the length and regularity of its course. The obstacle then protrudes from the belt which loses its role as a shock absorber at this point since it can no longer be traced to the movement of the vehicle hitting dangerously against the obstacle. Figure 13 shows a security barrier similar to that shown in Figure 12, but top view. This figure shows the barrier in the initial state, that is, intact, before a collision. The barrier lies between the circulation guide and an obstacle R.
Esta barreira apresenta portanto uma estrutura semelhante ao separador apresentado nas figuras 2 a 6, ou seja, uma peça 12 0 em U contínua entre dois suportes e peças 122 em U pontuais em frente e entre os suportes (quatro peças entre dois suportes no exemplo apresentado).This barrier therefore has a structure similar to the spacer shown in Figures 2 to 6, i.e. a continuous U-shaped part 120 between two supports and U-pieces 122 in front of and between the supports (four pieces between two supports in the example shown ).
Se a peça 12 0 em U contínua não é definitivamente indeformãvel no sentido estrito da palavra, é escolhida com uma espessura e com uma constituição tal que só se possa deformar após a rotura dos suportes verticais.If the continuous U-part 120 is not permanently undeformable in the strict sense of the word, it is chosen with a thickness and such a constitution that it can only be deformed after the rupture of the vertical supports.
Nesta disposição, as únicas partes realmente indeformáveis são as partes Zr2 (figura 12) comuns às peças 120 e 122 e que apresentam duas paredes horizontais e duas paredes verticais, sendo as paredes horizontais paralelas e sendo as paredes verticais sensivelmente paralelas à direcção do choque (ou perpendiculares ao plano de deformação). As partes das peças 122 que não formam a parte comum das peças 12 0 definem a parte 121 flexível da barreira. A figura 14 apresenta, a barreira anterior após um choque ligeiro ou no início de um choque violento.In this arrangement, the only truly deformable parts are the parts Zr2 (Figure 12) common to parts 120 and 122 and having two horizontal walls and two vertical walls, the horizontal walls being parallel and the vertical walls being substantially parallel to the direction of the collision ( or perpendicular to the plane of deformation). The parts of the pieces 122 which do not form the common part of the parts 120 define the flexible part 121 of the barrier. Figure 14 shows the previous barrier after a slight impact or at the beginning of a violent impact.
Quando do choque, as partes das peças 122 que constituem a parte 121 flexível vêm esmagar-se contra as 15 caixas formadas pela peça 120 absorvendo uma parte da energia do choque. Os montantes 1 verticais resistem intactos.Upon impact, the parts of the pieces 122 constituting the flexible part 121 come to crush against the 15 boxes formed by the part 120 absorbing a part of the energy of the shock. The upright 1 uprights stand intact.
Se o choque é mais importante (figura 15), os montantes 1 verticais cedem, a protecção "liberta-se" e desempenham o seu papel de cinta. No contacto com o obstáculo R, a parte em U rígida continua formada pela peça 120, impede que o obstáculo R se torne saliente na protecção B e que "interrompa" a trajectória do veículo. Por consequência, quando do choque, uma parte da energia é absorvida pela deformação das peças 122 da parte 121 flexível e dos montantes 1 verticais. Quando a peça 120 rígida em U contínua entra em contacto com o obstáculo R, o choque deixa de ser absorvido, mas a trajectória do veículo é desviada para o resto da protecção B a jusante sem risco de o obstáculo R ficar saliente na protecção B e de ser batido pelo veículo.If the collision is more important (Figure 15), the vertical uprights 1 give in, the protection " and play their role as tape. At contact with the obstacle R, the rigid U-shaped portion continues formed by the piece 120, prevents the obstacle R from protruding into the guard B and that " the trajectory of the vehicle. Accordingly, upon impact, some of the energy is absorbed by the deformation of the parts 122 of the flexible part 121 and the upright uprights 1. When the solid U-piece 120 comes into contact with the obstacle R, the shock is no longer absorbed, but the trajectory of the vehicle is diverted to the rest of the protection B downstream without risk of the obstacle R projecting into the protection B and to be hit by the vehicle.
Uma outra forma de realização está representada nas figuras 16 a 18. Nestas figuras, a barreira de segurança compreende, pelo menos, um reforço 140 longitudinal que ê colocado no lado oposto da via de circulação relativamente à protecção B e que ê colocado num ponto da barreira onde se encontra um obstáculo R saliente, por exemplo, uma árvore, parte de uma obra em betão e outras. O reforça 140 é formado por uma parte 141 rígida e por uma parte 142 flexível, sendo o reforço mantido pelos suportes por intermédio da protecção B. A parte 142 flexível é constituída por várias peças 143 pontuais em U deformáveis enquanto que a parte 141 rígida é constituída por apenas uma peça 144 em U contínua muito pouco deformãvel. As partes comuns entre a peça 144 em U e as peças 143 formam caixas indeformáveis tal como anteriormente descrito, nomeadamente com referência às figuras 2, 4, 9 ou 12. 16 O exemplo representado mostra um reforço constituído por uma parte rígida e por uma parte flexível da mesma natureza e da mesma estrutura que a parte rígida e a parte flexível dos separadores 3 individuais da barreira. A figura 16 mostra o estado inicial da barreira de segurança, isto é, no seu estado normal antes de um choque. Os separadores 3 individuais são constituídos por uma parte rígida formada por uma peça 144 em U pontual e por uma parte flexível constituída por uma peça 143 em U. A figura 17 mostra a barreira após um choque ligeiro ou no início de um choque importante. Os separadores 3 desempenharam o seu papel absorvedor de energia uma vez que a sua parte 143 flexível é esmagada contra a sua parte 144 rígida. Esta transmitiu integralmente a energia do choque ao montante 1 vertical, ao qual está fixada por um perno A (não visível) mantendo no entanto uma distância mínima entre a protecção B e o montante 1 vertical (o que constitui o papel usual de um separador).A further embodiment is shown in figures 16 to 18. In these figures, the safety barrier comprises at least one longitudinal reinforcement 140 which is placed on the opposite side of the circulation path relative to the shield B and which is placed at a point where a prominent obstacle R is found, for example, a tree, part of a concrete work and others. The reinforcement 140 is formed by a rigid portion 141 and a flexible portion 142, the reinforcement being held by the supports through the shield B. The flexible portion 142 is comprised of a number of deformable U-shaped pieces 143 while the rigid portion 141 is consisting of only one continuous U-shaped piece 144 which is very slightly deformable. The common parts between the U-shaped piece 144 and the pieces 143 form undeformable boxes as previously described, in particular with reference to Figures 2, 4, 9 or 12. The example shown shows a reinforcement consisting of a rigid part and a part flexible of the same nature and structure as the rigid part and the flexible part of the individual spacers 3 of the barrier. Figure 16 shows the initial state of the safety barrier, i.e. in its normal state before a collision. The individual spacers 3 are constituted by a rigid part formed by a point U-shaped piece 144 and by a flexible part constituted by a U-shaped piece 143. Figure 17 shows the barrier after a slight impact or at the beginning of a major impact. The spacers 3 have played their energy absorbing role since their flexible part 143 is crushed against its rigid portion 144. It transmitted the shock energy integrally to the vertical upright 1, which is secured by a pin A (not visible) while maintaining a minimum distance between the guard B and the upright 1 (which is the usual paper of a separator) .
Sob o impulso, o montante 1 vertical cedeu, libertando assim a protecção B para ela poder desempenhar o seu papel de cinta. A protecção B e o reforço 140 que lhe está fixado aproximaram-se portanto do obstáculo P. Neste estado, o reforço 140 fica sempre intacto. A figura 18 ilustra o estado da barreira de segurança da figura 15 quando a energia do choque não foi ainda inteiramente absorvida. A peça 144 em U rígida contínua do reforço 140 entra em contacto com o obstáculo R e apoia-se sobre ele. As peças 143 em U flexíveis situadas entre a peça 144 rígida e a protecção B esmagam-se contra a peça 144 rígida absorvendo o choque. 17 A rigidez da peça 144 permite, por um lado, evitar que o obstáculo se torne saliente na cinta formada pela protecção B e, por outro lado, orientar o veículo para jusante da protecção onde não hã obstáculo, para que o movimento do veículo seja acompanhado pela protecção e interrompido.Under the thrust, the upright 1 has caved, thus releasing the guard B so that it can play its tape role. The guard B and the reinforcement 140 attached thereto are thus close to the obstacle P. In this state, the reinforcement 140 is always intact. Figure 18 shows the state of the safety barrier of Figure 15 when the energy of the shock has not yet been fully absorbed. The continuous rigid U piece 144 of the reinforcement 140 comes into contact with the obstacle R and rests thereon. The flexible U-pieces 143 located between the rigid piece 144 and the guard B crush against the rigid piece 144 absorbing the shock. The rigidity of the piece 144 allows, on the one hand, to prevent the obstacle from projecting into the belt formed by the guard B and, on the other hand, to guide the vehicle downstream of the protection where there is no obstacle, so that the movement of the vehicle is accompanied by protection and interrupted.
As partes comuns entre a peça em U rígida contínua e as peças em U pontuais constituem caixas indeformãveis que permitem a transmissão da energia residual do choque (ou seja, a energia que não foi absorvida pela deformação da parte deformável) aos suportes verticais permitindo assim manter uma distância mínima entre a protecção e os suportes verticais.The common parts between the continuous rigid U-piece and the point U-pieces constitute undeformable boxes which allow the transmission of the residual energy of the shock (i.e. energy not absorbed by deformation of the deformable part) to the vertical supports thus allowing minimum distance between the guard and the vertical supports.
Lisboa, 13 de Outubro de 2008 18Lisbon, October 13, 2008
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