PT91344B

PT91344B - Barreira de carril de guarda

Info

Publication number: PT91344B
Application number: PT9134489A
Authority: PT
Inventors: Luigi Cicinnati; Adriano Fracasso
Original assignee: Metalmecanica Fracasso S P A
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1995-07-06
Also published as: PT91344A; EP0356686A1; EP0356686B1; DE68904936D1; ES2038379T3; GR3007105T3; DE68904936T2

Description

A presente invenção diz respeito a carris de guarda metálicos. Em caso de colisão, as guardas do tipo conhecido são deformadas de uma maneira que não pode ser prevista e a sua chapa ou o seu carril muitas vezes dobra-se transversalmente, com rotação da sua parte superior para fora, formando assim um plano inclinado que pode facilmente ser galgado pelo veículo que chocou contra a barreira.

Mais particularmente, a presente invenção refere-se a uma barreira com um carril de guarda com um dispositivo que pode ser usado para fixar o carril da barreira aos respectivos postes de modo a absorver e dissipar a energia no caso de colisão e de modo a manter o referido carril na sua orientação original, de modo que continua a exercer a sua fun ção de maneira apropriada.

Segundo a presente invenção, proporciona-se uma barreira com um carril de guarda metálico do tipo que com preende um poste ou coluna de suporte, um elemento espaçador que se estende paralelamente ao solo, fixado de um lado na referida coluna de suporte e tendo no outro lado um elemento de suporte ao qual pode fixar-se o carril. A característica típica reside no facto de o referido elemento de suporte do carril estar montado no referido elemento espaçador de modo que pode oscilar em torno de um fulcro paralelo à direcção longitudinal do carril e situado num nível não coincidente com o nível da linha central do carril, proporcionando-se meios de absorção dos choques apropriados para absorver o movimento de oscilação do elemento de suporte em torno do fulcro, a seguir ao impacto de um veículo contra o carril, de uma maneira que é proporcional à intensidade do referido impacto.

De preferência, os meios de absorção dos choques compreendem um perno ou outro elemento apropriado de ligação ou acoplamento gue liga o referido elemento de suporte ao referido elemento espaçador a uma certa distância do referido fulcro e que está adaptado para romper ou partir uma área enfraquecida, por furos e/ou outros meios, e que está situada no referido elemento de suporte e/ou no elemento espaçador .

As características da presente invenção e as vantagens que delas resultam serão evidentes a partir da descrição seguinte de algumas formas de realização preferidas da mesma, ilustradas a título de exemplo pelos desenhos anexos, cujas figuras representam:

As fig. 1 e 2, vistas esquemáticas em perspectiva de duas formas de realização do dispositivo segundo a presente invenção, representado numa condição de repouso e sem o carril de aço;

A fig. 3, uma vista em alçado lateral da barreira de guarda para as estradas provida com o dispositivo segundo a presente invenção e representada a cheio na posição de repouso e a tracejado na condição de deformação após uma colisão;

A fig. 4, outros pormenores do dispositivo segundo a presente invenção, num corte pela linha (IV-IV) da fig. 3 ;

As fig. 5 a 8, planificadas, algumas formas de realização possíveis das zonas enfraquecidas do sistema de ligação do tipo de absorção e dissipação de energia aplicado ao dispositivo segundo a presente invenção;

As fig. 9 e 10, vistas em perspectiva e em alçado lateral, respectivamente, de outra forma de realização do dispositivo segundo a presente invenção;

A fig. 11, uma vista em alçado lateral do elemento espaçador do dispositivo representado nas fig. 9 e 10;

As fig. 12 e 13, um elemento espaçador da fig. 11, numa vista em corte feito pela linha (XII-XII) da fig. 11 e numa vista em planta, respectivamente; e

As fig. 14 a 17, vistas em alçado lateral do dispositivo das fig. 9 e 10, em algumas fases significativas da sequência de deformação a que o referido dispositivo é submet ido.

Nas fig. 1, 3 e 4, o número de referência (1) indica a chapa ou carril de aço da barreira de guarda para estradas, que pode ter também um perfil diferente. (2) indica uma das colunas que suportam o carril (1) no seu lugar e (3) indica um elemento espaçador fixado em consola na parte supe4 rior da coluna e suportando o carril (1) na sua extremidade oposta. 0 elemento espaçador (3) é feito de metal e compreende pelo menos uma asa lateral plana (103) dirigida verticalmente para baixo. A asa (103) tem uma face inferior que é mais curta do que a sua face superior, de modo que a face dianteira (203) da asa fica apropriadamente inclinada. Na parte superior da referida face dianteira da asa (103), ela está montada rotativamente em (4), por exemplo por meio de um parafuso ou um rebite, tendo a parte superior do elemento lateral plano (105) de um elemento de suporte (5) feito de chapa metálica uma espessura apropriada. O elemento lateral (105) tem um contorno divergente para baixo, por exemplo trapezoidal, de modo que uma porção do mesmo estará em contacto com a asa (103) a toda a altura, e uma sua porção com uma largura progressivamente crescente fica saliente a partir da face (203) da referida asa .

A parte inferior do elemento lateral (105) está ligada à asa (103) através de um sistema amortecedor dos choques, de absorção de energia e sua dissipação, construído da seguinte maneira. Na parte inferior do referido elemento lateral (105) proporciona-se uma zona enfraquecida com a configuração de um sector circular com o centro no fulcro (4), sendo a referida zona formada por um certo número de furos (6) de diâmetro apropriado, uniforme ou variável (ver mais adiante) e com um espaçamento mútuo apropriado. 0 furo (6) ter minai que está situado em oposição à asa (103) é atravessado por um parafuso, um perno, um rebite ou qualquer outro meio de ligação ou acoplamento apropriado (7), que é fixado na referida asa (103). Na fig. 1, (8) indica nervuras de reforço optativas do elemento lateral (105).

O elemento de suporte (5) tem, em planta, por exemplo, a forma de U e está provido, na sua parede dianteira (205), com ranhuras (9) nas quais pode fixar-se o carril (1) da barreira de guarda por meios convencionais (10). Quando a barreira estiver na sua condição operativa normal, a face dianteira (205) do elemento de suporte (5) está numa posição vertical ou substancialmente vertical.

O dispositivo atrás descrito funciona da seguinte maneira:

Quando um veículo colidir com o carril (1), a componente que actua perpendicularmente contra o referido car ril sujeita a guarda à seguinte deformação, sendo a energia resultante absorvida pela referida barreira de guarda. A colu na de suporte (2) tende a dobrar-se para fora, com rotação em torno da sua zona de fixação, como se mostra pelas linhas a tracejado na fig. 3. O carril (1) tende por conseguinte a ficar inclinado transversalmente para cima, como sucede na técnica conhecida. Adoptando o dispositivo segundo a presente in venção, uma parte da energia de choque é absorvida pelo elemento de suporte (5), que roda em torno do fulcro (4), de modo que o elemento de acoplamento inferior (7) provocará uma rotura progressiva, controlada e pré-estabelecida dos diafragmas na face lateral (105) que estão situados entre os furos de enfraquecimento (6), sendo o conjunto calculado de modo tal que, proporcionalmente à flexão da coluna (2), o elemento de suporte (5) será rodado para fora numa extensão tal que mantenha o carril (1) substancialmente na posição original, que é a mais adequada para reter o veículo que provocou a deformação (ver as porções representadas a tracejado na fig. 3).

Dependendo dos requisitos de absorção de energia após a colisão, os furos (6) podem ter dimensões decrescentes, como se mostra na fig. 5, ou uma dimensão constante, como se mostra nas fig. 6, 7 e 8. 0 espaçamento entre os furos (6) pode ser constante, como nas fig. 5, 6 e 8, ou diferente, isto é, crescente, como na fig. 7, ou decrescente. Na fig. 8 está representada uma outra modificação, na qual, nos espaços ou diafragmas situados entre um furo (6) e o seguinte, podem prever-se outros furos de enfraquecimento (106) com qualquer disposição apropriada.

A fig. 2 representa uma construção modificada na qual o elemento de ligação ou acoplamento (7) é fixado no elemento lateral (105), enquanto a zona que é enfraquecida pelos furos (6) é proporcionada na asa (103).

Com referência particular às fig. 9 a 17, vai agora descrever-se uma outra forma de realização do dispositivo segundo a presente invenção. A finalidade da forma de realização modificada é amplificar a reacção dinâmica do referido dispositivo, de modo que ele possa funcionar com a capacidade máxima de captar e dissipar a energia cinética do veículo que colidiu e reagir de modo tal que a barreira de guarda será levantada numa extensão tal que é directamente proporcio nal à intensidade da colisão, para se adaptar às diferentes características do referido veículo que colidiu. Este objectivo é atingido ligando o elemento espaçador à coluna de suporte de modo que ele possa ser oscilado para cima e com a in ι

terposição de um sistema de absorção do choque e de dissipação da energia, semelhante ao que liga o elemento de suporte do carril de guarda da barreira ao referido elemento espaçador. Além disso, o elemento espaçador tem uma forma tal que, no caso de um choque muito forte, se dobra para cima, para fazer subir ainda mais o carril da barreira de guarda.

Fazendo primeiramente referência às fig. 9 a 13, (1) indica o carril de guarda da barreira de guarda, suportado na sua face traseira pela porção de asa (205) de forma apropriada de um suporte angular quadrado (5) que, pela sua outra asa plana (105) , está montado ao lado de uma extremidade do corpo plano do elemento espaçador (3), estando a sua outra extremidade, como se explica mais adiante, fixada na parte superior da coluna de suporte (2) que está fixada no solo. Quando o dispositivo está na sua posição de repouso, como se mostra na fig. 2, o carril (1) está disposto transversalmente num plano vertical ou está inclinado transversalmente com um certo afastamento para cima, de amplitude apropriada, de modo a formar um ângulo (A) de alguns graus com o plano vertical imaginário. Como se vê em pormenor nas fig. 11, e 13, os lados superior e inferior do elemento espaçador (3) têm substancialmente a forma de C, como se indica em (403) e (503), respectívamente, de modo a constituir nervuras de reforço. A face dianteira (203) do elemento espaçador é inclinada para trás no sentido descendente e está provida de uma cavidade inferior (303) para uma finalidade que será indicada mais adiante. A face traseira (603) do elemento espaçador está provida na sua parte superior com uma asa integrada (703) dobrada em esquadria, à qual pode fixar-se uma viga em forma de C (11), estando a referida viga disposta na face exterior da coluna de suporte (2) e ligando todos os elementos espaçadores dos vários dispositivos de suporte do carril de guarda (1), de modo a distribuir pelos dispositivos adjacentes a tensão imposta a cada dispositivo quando se dá a colisão de um veículo, contra o carril de guarda (1). Pela mesma razão, e também para evitar qualquer interferência perigosa do rodado dianteiro do veículo que choca com as colunas de suporte (2), as referidas colunas de suporte estão interligadas, a uma altura apropriada do solo, por meio de uma viga (12) que é fixada na sua posição por meio de suportes (13) apropriados ou por qualquer outro meio apropriado.

A coluna de suporte (2) tem uma secção transversal em U, mas pode ter qualquer outro perfil apropriado (ver mais adiante).

A asa (105) do referido suporte (5) está ligada ao corpo do elemento espaçador (3) por meio de um sistema de absorção de choques (Zl) no qual a parte superior da referida asa (105) é articulada no corpo (103) por meio de um perno (4) ou quaisquer outros meios de modo que o suporte (5) possa oscilar em torno de um eixo que é paralelo ao eixo longitudinal do carril (1). A porção inferior da asa (105) está fixada no referido corpo (103) por meio de um perno ou qualquer outro elemento apropriado (7) que, no caso de uma colisão de um veículo contra o carril (1), oscila para fora, visto na fig. 14, rompendo assim uma área correspondente do corpo (103) que foi enfraquecida pelos furos (6).

corpo (103) do elemento espaçador (3) está ligado à coluna de suporte (2) através de um sistema de absor ção de choques (Z2), semelhante ao sistema (Zl) que liga o suporte (5) ao referido elemento espaçador, mas o sistema (Z2) está virado ao contrário, de modo que no caso de uma colisão de intensidade considerável, o referido elemento espaçador será oscilado para cima. A parte inferior traseira do corpo (103) é articulada na coluna de suporte (2) por meio de um perno (14) que é paralelo ao referido perno (4), enquan to a parte superior traseira do mesmo está fixada na referida coluna por meio de um outro perno (15) que, em caso de colisão de intensidade considerável contra o carril (1), rasgará uma área do corpo (103), tendo a referida área sido enfraquecida por furos (16), enquanto o elemento espaçador (3) é oscilado para cima. Como a coluna (2), genericamente, é instalada no seu lugar anteriormente, ela é provida com ranhuras longitudinais (17-117) que se destinam a receber os referidos pernos (14) e (15), de modo a permitir que a própria coluna se adapte precisamente às outras partes que constituem o dispositivo segundo a presente invenção. As caracteristicas de concepção do sistema de absorção de choques (Z2) pode ser tal que ele continue operacional quer antes quer depois do sistema (Zl), ou em combinação com o mesmo. A fig. 15 mostra que, quando os dois sistemas de absorção do choque (Zl) e (Z2) tiverem desempenhado as suas funções, o carril (1) está apropriadamente elevado relativamente à posição original, embora mantendo transversalmente uma posição vertical substancial.

Ainda com referência às fig. 9 a 13, deve notar-se que o corpo (103) do elemento espaçador, na zona entre o suporte (5) e a coluna de suporte (2), está provido de uma janela poligonal (18) encaixilhada numa orla de reforço (19) que se projecta no sentido da coluna. No caso presente, a referida janela (18) tem um perfil poligonal com dois lados (118) e (218) que são paralelos e adjacentes aos lados superior e inferior com nervuras do elemento espaçador (3), enquanto os outros dois lados (318) e (418) estão inclinados de modo a formar ângulos internos agudos respectivamente de amplitude crescente depois da incidência com o plano vertical imaginário que passa pelo seu vértice inferior. As zonas do ângulo das janelas (18) são apropriadamente arredondadas. Deve compreender-se que a referida janela (18) pode ter qualquer outra forma desde que essa forma seja tal que garanta que, quando o carril (1) da barreira for submetido a uma colisão consideravelmente forte, depois de os sistemas de absorção do choque (ZI) e (Z2) terem desempenhado as suas funções, o elemento espaçador (3) seja deflectido para cima por oscilação em torno de fulcros virtuais situados, por exemplo, junto das extremidades do lado traseiro (318) da janela (18), como se mostra em pormenor na fig. 16 e com uma elevação ulterior do carril de guarda (1). Se a colisão for particularmente forte, a coluna de suporte (2) é também dobrada para fora em torno de um fulcro na zona adjacente ao solo, enquanto o elemento espaçador (3) é flectido mais para cima, como se mostra em pormenor na fig. 17. A partir desta figura, é evidente que no caso de uma colisão muito forte, tal como a provocada por um camião com reboque , todos os componentes do dispositivo serão deformados, absorvendo e dissipando assim energia, e provocarão uma subida considerável do carril de guarda (1) relativamente à posição original representada a tracejado. A barreira realizou assim uma auto-adaptação para reter um veículo mesmo que este tenha o centro de gravidade muito acima do solo. A partir da fig. 17, vê-se também que a presença da viga (12) impede qualquer interferência perigosa de um veículo contra as colunas de suporte (2).

Claims

Reivindicações

1.- Barreira metálica de carril de guarda do tipo que compreende uma coluna de suporte (2), um elemento espaçador (3) que se estende paralelamente ao solo, fixado de um lado na referida coluna de suporte (1) e soportando na outra extremidade um elemento de suporte (5) no qual é fixado o carril (1), caracterizada pelo facto de o referido elemento de suporte (5) do carril estar montado no referido elemento espaçador (3) de modo a poder oscilar em torno de um fulcro (4) paralelo ã direcção longitudinal do carril (1) e situado a um nível que não coincide com o nível da linha central do carril (1), sendo proporcionados meios amortecedores dos choques (6,7) para amortecer o movimento oscilante do elemento de suporte (5) em torno do fulcro (4), a seguir ao choque de um veículo contra o carril (1), de uma maneira proporcional ã intensidade do referido choque.
2.- Barreira de carril de guarda de acordo com a rei-13- vindicação 1, caracterizada pelo facto de os meios amortecedores de choques compreenderem um perno (7) ou outro elemento de ligação ou acoplamento apropriado que liga o referido elemento de suporte (5) ao referido elemento espaçador (3) a uma certa distância do referido fulcro (4) e que está adaptado para rasgar ou romper uma ãrea enfraquecida por furos e/ou outros meios que está situada no referido elemento de suporte (5) e/ou no elemento espaçador (3,103) .
3.- Barreira de carril de guarda de acordo com a reivind_i cação 2, caracterizada pelo facto de o elemento de suporte (5) para o carril (1) compreender uma parede dianteira (205) para fixar o referido carril e estar provido com pelo menos um elemento lateral (105) que possui uma forma divergente para baixo e articulada num fulcro na sua porção superior por meio de um eixo de rotação (4) num lado de uma asa achatada (103) proporcionada no elemento espaçador (3) que é fixada em consola na coluna de suporte (2), estando a porção inferior do referido elemento laterial (105) ligada através de pelo menos um perno (7) ã referida asa (103) do elemento espaçador, estando o referido perno (7) disposto na extremidade de uma zona enfraquecida por meio de furos (6) com diâmetro apropriado e convenientemente espaçados uns dos outros, tendo a referida zona um perfil curvo com centro no fulcro (4) do elemento de suporte (5) do carril e sendo obtido em pelo menos qualquer das porções (105,103) que estão ligadas ou acopladas

-14entre si pelo referido perno.
4. - Barreira de carril de guarda de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo facto de o referido elemento espaçador (3) estar ligado ã referida coluna de suporte (2) de modo a poder oscilar em torno de um fulcro inferior (14) e sob o controlo de um segundo sistema amortecedor de choques (Z2,15,16), substancialmente semelhante ao primeiro sistema amortecedor de choques (Zl,6,7) que liga o elemento (5) de suporte do carril e o referido elemento espaçador (3) .
5. - Barreira de carril de guarda de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo facto de o referido elemento espaçador (3) ser formado por uma placa substancialmente rectangular, com lados superior e inferior com formas apropriadas para constituir nervuras de reforço e com um lado dianteiro (203) que, de preferência, é inclinado para trás no sentido descendente e, se se desejar, provido com uma cava (303) na sua porção inferior.
6.- Barreira de carril de guarda de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo facto de o referido segundo sistema amortecedor de choques (22) ser construído obtendo no corpo do elemento espaçador (3) uma ãrea enfraquecida por furos (16) ou outros meios que, no caso de colisão, é actuada por um perno de rasgamento (15) que está fixado na parte superior da coluna de

-15suporte (2) de modo a controlar a oscilação do referido elemento espaçador em torno do seu fulcro inferior (14).
7.- Barreira de carril de guarda de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo facto de, para fixar no seu lugar o referido perno que serve de fulcro (14) e o perno (15) do segundo sistema amortecedor de choques (Z2) por meio do qual o elemento espaçador (3) é ligado ã coluna de suporte (2), esta estar provida com ranhuras verticais (17,117) que permitem a pré-instala ção da referida coluna e a adptação precisa sucessiva ã mesma das outras partes que constituem o dispositivo de suporte para o carril (1).
8.- Barreira de carril de guarda de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de o referido elemento espaçador (3) estar provido, no seu lado exterior vertical, com uma orelha integral (703) ã qual estã fixada uma viga (11) disposta no lado exterior da coluna (2) e que interliga os vários dispositivos que suportam o carril (1) , de modo a distribuir entre os mesmos as tensões mecânicas.
9.- Barreira de carril de guarda de acordo com a reivindi_ cação 1, caracterizada pelo facto de as colunas (2) para os vãrios dispositivos de suporte do carril serem interligados por uma viga intermédia (12) disposta no lado interior das referidas colunas e tendo a função de distribuir as tensões mecânicas e proporcionar uma protecção que impede que as porções inferiores de um veículo motorizado que colida interfiram com as referidas colunas.
10.- Barreira de carril de guarda de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a zona do elemento espaçador (3) que está localizada entre a coluna (2) e o suporte (5) do carril de guarda da barreira estar provida de uma janela (18) com um rebordo periférico (118) que compreende lados oblíquos (318,418) e com uma forma geral tal que, no caso de uma colisão particularmente forte, a referida janela cede e o elemento espaçador é flectido para cima,