PT92221B - Barreira de proteccao de cabos e processo para a sua montagem - Google Patents

Barreira de proteccao de cabos e processo para a sua montagem Download PDF

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Description

DESCRIÇÃO
A presente invenção refere-se às barreiras de protecção concebidas para reorientar veículos ou impedir a sua passagem por um terreno proibido e, em particular, mas não exclusivamente, aplicáveis como barreiras de protecção usadas nos lados das estradas ou como barreiras centrais em autoestradas de alta velocidade ou em diques.
E conhecido que existem barreiras de protecção cons tituidas por um certo número de postes verticais afastados uns dos outros nos quais são fixados vários cabos de arames esticados horizontalmente. Verificou-se que estas barreiras de cabos conhecidas podem ser satisfatórias quando um veículo se aproxima de uma barreira segundo um ângulo de choque relativamente grande, superior a 20°, enquanto que com ângulos de choque pequenos, inferiores a cerca de 10°, o veículo pode ter a tendência para rodopiar ou rolar para fora da barreira, com o consequente perigo para os ocupantes do veículo. Crê-se que um dos factores que contribuem para este risco é o facto de os cabos normalmente estarem fixados nos postes de aço por meio de parafusos com porca em V ou outros dispositivos de fixação pesados que sao suficientemente fortes para resistir à carga da colisão.
inconveniente de fixar os cabos de arames nos postes é eliminado pelo disposixivo descrito na patente inglesa No. 1 103 873, no qual os cabos de tensão estão colocados, com uma montagem solta, em ranhuras verticais nos postes fixados no solo. Os cabos sob tensão ac_ tuam como uma viga contínua para reorientar um veículo durante a colisão, fazendo-o voltar suavemente â estrada.
A patente inglesa 1 103 873 proporciona um certo número de cabos suportados ou em ranhuras no topo do poste ou em suportes de cada um dos lados do posto de modo que os cabos ficam paralelos uns aos outros.
ensaio das construções de barreiras de protecção segundo esta invenção mostrou que a penetração é maior que a permitida, em certas circunstâncias. Mostrou-se igualmente que a libertação dos cabos das ranhuras, quer estas estejam nos postes, quer em suportes, provocada pela flexão dos postes, pode dar origem a uma situação em que os cabos sejam libertados muito rapidamente ou muito para a frente de um ponto de impacto. Isso conduz a que os cabos fiquem sem tensão muito à frente do ponto de choque e a uma retenção insuficiente do veículo e aó perigo de o veículo passar sobre o cabo ou cabos caídos no solo»
Os postes para todas as barreiras de cabos atrás referidas têm uma alma principal e pelo menos uma aba com uma secção tran sversal por exemplo em I, estendendo-se a alma principal da secção transversalmente em relação à direcção dos cabos. Portanto, o poste tem o seu eixo fraco na direcção da barreira, de modo que pode partir-se mais facil mente.
Crê-3e que a justaposição correcta dos cabos de tensão e dos postes na barreira de protecção de cabos segundo a presente invenção satisfaz os objectivos e os ensaios estabelecidos nessa altura pelo Ministério dos Transportes. Usou-se durante 16 anos uma barreira de protecção de cabos na secção Fennine na estrada MÓ2, tendo sido demonstrado que ela tem vantagens consideráveis sobre as barreiras de separação centrais do tipo normalizado, tendo em particular evitado a formação de acumulações de neve batida pelo vento.
Ê um objecto da presente invenção eliminar estes inconvenientes do sistema de protecção de cabos descrito na patente inglesa 1 103 873, para proporcionar um melhor controlo da acção do veículo durante a colisão.
pedido de patente copendente da Requerente, depositado na mesma data, refere—se a um sistema alternativo de barreira de protecção de cabos que pode também ser vantajoso, conforme as circuns2 -
tâncias e os diferentes requisitos legais propostos pelas autoridades.
De acordo com um aspecto da presente invenção, uma barreira de protecção de cabos compreende pelo menos um cabo superior man tido sob tensão e suportado por um certo número de postes, sendo os postes tais que permitem que o cabo superior seja desprendido do seu poste associado quando da colisão, e dois cabos inferiores mantidos sob tensão, passando em torno dos lados opostos de postes seleccionados, de modo que o par inferior de cabos seja também desprendido do poste quando do inpacto do veículo quando o poste flecte para o solo a seguir à libertação dos cabos superiores.
Podem proporcionar-se meios de posicionamento de cada lado do poste para os cabos inferiores, permitindo o movimento relativo entre os postes e os cabos. Estes meios de posicionamento podem ser ranhuras formadas no poste ou outros batentes, aneis ou ganchos apropriados.
Todos os cabos são ancorados num ponto de ancoragem apropriado e postos sob uma tensão entre 1 000 e 5 000 Kgf. A altura dos cabos acima da faixa de rodagem deve ser, para os cabos cruzados inferiores, 450 mm a 500 mm e determinada pela posição dos referidos meios de posicionamento e, para os cabos superiores, 575 mm a 615 mm, sendo as alturas preferidas respectivamente 495 mm a 5θ5 mm.
Um processo preferido para montar uma barreira de segurança de cabos de arames sob tensão compreende a retirada de um primeiro cabo de uma bobina, entrelaçar o referido cabo entre os postes, retirar um outro cabo de uma segunda bobina e entrelaçar este segundo cabo entre os postos de modo que os cabos inferiores se cruzem entre si entre os postes, retirar de uma terceira bobina outro cabo de arames e colocar o cabo em ranhuras no topo dos postos verticais por cima dos referidos cabos sob tensão e finalmente prender todos os cabos no solo e aplicar tensão â extremidade livre dos cabos.
De acordo ainda com uma outra característica da presente invenção, uma barreira de protecção de cabos pode ter extremidades de cabos adjacentes entre postes afastados para acesso de veículos, unidas por um mecanismo de desligação rápida entre postes, de modo a proporcionar acesso à estrada através das barreiras, para casos de emergência, por exemplo.
Nurna outra forma de realização segundo a presente invenção, uma barreira de vigas onduladas sob tensão pode incorporar uma secção ou uma continuação da barreira de segurança de cabos, ancorada numa extremidade a uma extremidade de uma barreira de vigas convencional.e ser colocada sob tensão. Um tal sistema da barreira de vigas onduladas sob tensão e da barreira de cabos de arames pode ser proporcionado para conter uma barreira de vigas onduladas existente que se danificou ou para prolongar permanentemente um suporte de vigas onduladas existente com uma barreira aperfeiçoada de protecção com cabos, ou para proporcionar uma barreira de protecção num intervalo no suporte de vigas onduladas existente.
Os postes têm de preferência a secção em S ou em Z”, de modo que a aresta arredondada é oferecida no sentido do tráfego. Este desenho dos postes permite a flexão ao longo do eixo mais fraco, mas não proporciona uma limitação sólida quando um veículo embate na barreira a 90°, visto que o poste torcer-se-à ligeiramente e flecte no eixo fraco preferido.
Os postes podem ser colocados no solo ou como postes cravados, isto é, postes tendo uma placa soldada na sua secção inferior para impedir a viragem quando do impacto, ou utiliza-se uma base de betão que impede a viragem do poste e permite que esce flicta durante o impacto.
Λ base de betão pode ser uma base pré-moldada com um receptáculo ou abertura interior para receber o poste e desse modo permitir ajustar a altura do posto quando da instalação. Tais bases prémoldadas resolvem o problema dos solos macios e a dificuldade de garantir que o poste fica instalado de maneira apropriada à profundidade correcta e com a resistência requerida do enchimento de betão. Além disso, quando for necessário substituir os postes devido ao impacto de veículos, os postes atingidos podem ser facilmente retirados e imediatamente introduzidos os postes substituídos, facilitando assim a recolocação da barreira danificada num curto intervalo de tempo.
concepção da barreira de protecção, uma servirá as duas vias de tráfego. Após uma económica, exigindo a remoção dos suporoutros novos, sendo os cabos de arame re_
Devido à protecção no separador central colisão, a reparação é rápida e tes avariados e a colocação de colocados e eventualrnente de novo tensionados, mas nao necessáriamente substituídos. 0 trabalho de reparação pode ser efectuado a partir de qual quer das vias.
Numa outra forma de realização da presente invenção, pode incorporar-se uma barreira de vigas onduladas sob tensão conhecida no interior de, paralelamente a, ou na continuação de uma barreira de protecção de cabos, de modo tal que os cabos de arame podem ser fixados na barreira de vigas convencional. Esta pode também ser proporcionarda para conter a deflexão em torno de equipamenxos da estrada existentes no separador central que tenham que ser protegidos por uma barreira de menos deflexão que a barreira de protecção com cabos. Um tal sistema combinado de vigas e cabos de arame pode proporcionar uma barreira de segurança de cabos de arame como primeira barreira ou barreira adicional que um veículo deve encontrar antes de encontrar a barreira de vigas onduladas.
Os postes podem ter uma secção em S ou em Z e podem ser formados de chapa de aço laminado com uma espessura de 3 a 7 mm e susceptíveis de flectir ou deformar-se quando sofrerem o impacto de um veículo. 0 momento flector quando o poste ceder deve ser inferior a 6 000
Km, no seu plano mais fraco.
A presente invenção pode apresentar-se sob várias formas de realização, indo agora descrever-se a título de exemplo, algumas dessas formas de realização, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:
A fig. 1, um poste de suporte do cabo apresentado na patente inglesa No. 1 103 Ô73»
A fig. 2, uma barreira de protecção com 4 cabos, estando os cabos inferiores entrelaçados entre os postes)
A fig. j) esquematicamente, o processamento de entrelaçamento dos cabos inferiores em torno dos postos montados)
A fig. 4, bases pré-moldadas típicas para os postes
A fig. 5, um sistema de desligação rápida para proporcionar um acesso de emergência;
A fig. 6, um sistema de barreira de protecção de
- 5 cabos fixada, numa das extremidades, numa extremidade de uma barreira de protecção de vigas onduladas sob tensão conhecida; e
A fig. 7, a maneira como pode usar-se uma barreira de protecção de cabos em paralelo, ou como primeira barreira, com uma bar reira de protecção de vigas onduladas sob tensão que forma uma segunda barreira ou barreira final.
Como pode ver-se na figura 1, o poste (l) de suporte dos cabos tem uma ranhura (2) na sua parte superior; um cabo superior (3) está indicado na sua posição no fundo da ranhura (2). Um cabo inferior (4) está colocado no fundo de uma ranhura formada num suporte (5) fixa do no poste (l).
cabo superior (3) e 0 cabo inferior (4) são paralelos um ao outro, sendo a deflexão da barreira sob a acção de um impacto maior que a actualmente exigida pelo Ministério dos Transportes. Além dis so, a flexão do poste provocada pelo choque pode libertar os cabos superior e inferior das suas ranhuras respectivas mais ou menos simultaneamente e conduzir assim à libertação dos cabos demasiado rapidamente ou demasiado à frente do ponto do impacto (6), provocando assim o abaixamento do cabo, reduzindo a limitação mais adiante e aumentando a probabilidade dos veículos passaren por cima dos cabos.
As fig.2 e 3 referem-se à presente invenção. Um certo número de postes estão introduzidos no solo (não representado) ou em cavidades de bases pré-moldadas ou por quaisquer outros meios apropria dos. Na fig. 4 estão representadas bases pré-moldadas apropriadas. Podem ser usados outros meios de retenção dos postes no solo, por exemplo estruturas tubulares ocas de aço vazado ou aço laminado, com uma placa soldada na sua extremidade inferior para impedir a viragem quando do choque, alternativas que não estão ilustradas nem são descritas.
Cs postes (ó), (7) e (8) têm nas suas extremidades superiores ranhuras (9), (lO) e (ll) respectivamente. As ranhuras são ranhuras com faces paralelas e paralelas às arestas longitudinais dos postes. Meios de posicionamento (12), (13) e (14) são fixados nos postes. Proporcionam-se meios de posicionamento análogos do outro lado dos postes não representados. Dois cabos de arames (l5) e (l6) estão colocados um por cima do outro e posicionados no interior das ranhuras (9), (lO) e (ll) e ancorados no solo, sob tensão, como se descreverá com mais pormenor com referência à fig. 3· Os postes (6) e (7) e (8) são feitos de peças de aço estampadas e têm uma secção em S ou em Z, de modo que um canto arredondado na linha de flexão é oferecido no sentido do tráfego e não uma aresta viva. Este desenho dos postes permite a flexão ao longo do eixo fraco mas não implica uma limitação sólida quando um veículo bate no poste a 90°, viste que o poste torce-se ligeiramente e flecte pelo eixo fraco preferido.
Os cabos inferiores (17) e (l8) são entrelaçados através dos postes de modo tal que se cruzam como se indica em (20)o Conforme os requisitos da barreira, os cabos inferiores podem não se cruzar entre cada dois postes mas sim, por exemplo, de dois em dois ou de três em três postes. Em termos gerais, o cruzamento antes e depois de cada pos te proporciona uma limitação melhor e retarda a libertação dos cabos inferiores do poste até depois da flexão inicial do poste ter libertado, pelo choque, os cabos superiores. Este atraso pode ser muito importante para proporcionar a limitação máxima, ao mesmo tempo que limita a danificação do veículo.
A fig. 3 representa, de uma maneira muito esquemática, os postes (9), (lO) o (ll) e os cabos inferiores (17) e (l8). 0 cabo (l8) é retirado do tambor (2l) de modo a passar pelo lado do poste (9) antes de se cruzar com o lado oposto do poste (lO) e depois de novo para o lado oposto do poste (ll). 0 cabo (17) é extraído do tambor (22), passa ao longo do lado oposto do poste (9), relativamente ao cabo (l8), e assim sucessivamente, de modo que os cabos se cruzam como se indica em (20).
A altura dos cabos acima do pavimento da via é, para os cabos inferiores entre 450 e 500 mm e para os cabos superiores entre 575 e 615 mm, o que se crê ser apropriado para limitar um fluxo de tráfego misto típico associado com vias para veículos motorizados. A altura dos cabos inferiores é controlada por esperas, ranhuras ou ganchos fixados nos lados dos postes e dispostos de modo que o cabo possa deslizar ao longo da borda do poste quando da colocação dos cabos e do seu tensio— namento.
A fig· 4 representa as secções transversais de bases prê-moldadas apropriadas para barreiras de protecção e permitem a substituição rápida dos postes danificados. Além disso, em comparação com os postes usados como postes das barreiras de vigas sob tensão, os postes
para as barreiras de protecção de cabos segundo a presente invenção, exigem a flexão acima do solo quando do impacto. Os postes para as barreiras de vigas onduladas sob tensão são muitas vezes cravados em solos macios, visto não ser necessária a flexão quando do choque com a barreira de vigas, o qual ê precisamente arrancado do solo e/ou fracturdo pelo choque.
A fig. 5 mostra um mecanismo típico de desligação rápida que pode ser utilizado para a união de todos os quatro cabos do sistema de 4 cabos de modo tal que podem ser desligados para dar acesso fácil, no caso de um acidente.
A fig. 6 representa a maneira como um sistema de barreira de protecção de cabos (25) pode ser fixada nas extremidades de uma barreira (26) de vigas onduladas sob tensão. Isto permite a substitui ção de uma barreira de vigas sob tensão quando danificada, ou extensães da via quando se tiver decidido aproveitar a vantagem da barreira de protecção de cabos sob tensão sem suportar os custos da substituição da barreira de vigas sob tensão já existente no local.
A fig. 7 mostra a maneira como pode colocar-se uma barreira de protecção (27) de cabos de arame sob tensão, em paralelo com uma barreira (28) de vigas sob tensão, de modo que os veículos que se des pistem para o separador central sejam primeiramente limitados pela barreira de protecção de cabos e em segundo lugar pela barreira final formada por vigas sob tensão. De maneira análoga, podem colocar-se barreiras de protecção de cabos de arames para deter veículos relativamente a outros equipamentos da estrada, de iluminação ou de sinalização de trânsito por exemplo.
Todos os quatro cabos são ancorados num ponto de ancoragem apropriado e sujeitos a uma tensão entre 1 000 e 5 000 KgF.
Isso não se descreve em pormenor, sendo semelhante ao descrito para o sistema de barreira de protecção de cabos de arame da patente inglesa
103 873.
A maneira como os cabos são ancorados, a maneira como as ancoragens são escalonadas ao longo do comprimento da barreira e a maneira como os cabos são limitados por arames de fixação quando cortados, é bem conhecida da prática das barreiras de protecção de cabos já em uso o

Claims (1)

  1. REIVINDICAÇÕES
    - lã Barreira de protecção de cabos do tipo que compreende cabos (l5, l6, 17, l8) suportados num certo número de colunas (6, 7, 8), caracterizada por os cabos incluírem um cabo superior mantido sob tensão, sendo as colunas (6, 7, 8) tais que permitem que o cabo superior (l5, l6) seja separado do suporte de uma das colunas (6, 7, 8) sob a acção de um choque, sendo um par de cabos inferiores (17, 18) mantido sob tensão, passando em torno de lados opostos de colunas escolhidas, de modo que o par de cabos inferiores (l7, l8) é também separado da referida coluna (6, 7, 8) quando do choque por um veículo quando a referida coluna fôr dobrada para o solo depois da separação do ou dos cabos superiores (15, lo) da referida coluna (6, 7? 8).
    - 23 Barreira de protecção de cabos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por haver dois cabos superiores (15, 16).
    - 3- Barreira de protecção de cabos de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por os cabos inferiores (7, 8) passarem em torno de lados opostos de cada coluna (6, 7, 8).
    _ 45 _
    Barreira de protecção de cabos de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por as extremidades de cabos adjacentes entre colunas serem afastadas para o acesso de veículos e serem unidas por um mecanismo de desligação rápida (fig. 5) entre colunas (6,
    7, 8) de modo a proporcionar o acesso á estrada através das barreiras em situações de emergência.
    _ 5a _
    Barreira de protecção de cabos de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por os cabos (15, l£>, 17, l8) estarem ancorados numa extremidade numa barreira de viga ondulada (26).
    - 9 Barreira de protecção de cabos de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por as colunas (6, 7, 8) terem secção em S ou em Z, de modo que o vértice arredondado fica võl tado no sentido do tráfego.
    - 7» Barreira de segurança de cabos de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por cada coluna (6, 7, 8) ter uma placa nela soldada na sua secção inferior para impedir o derrubamento quando de um choque.
    - 8S _
    Barreira de segurança de cabos de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7> caracterizada por cada coluna (6, 7, 8) ter uma base de betão (fig. 4) que permite que a coluna vergue durante um choque.
    - 9« Barreira de segurança de cabos de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a base de betão ser pré-moldada e ter um pedestal interno ou uma abertura para receber a coluna e permitir assim o ajustamento preciso da altura da coluna, na instalação.
    - 106 Barreira de protecção de cabos de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por ser colocada em paralelo com uma barreira de viga (28) ondulada e sob tensão, formando a barreira de segurança de cabos (27) uma primeira barreira e a barreira (28) de viga ondulada uma segunda barreira.
    - 11S Barreira de protecção de cabos de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizada por o cabo ou cabos superiores (l5, l6) serem colocados a uma altura entre 575 e 615 mm e os cabos inferiores (l7, l8) serem colocados a uma altura entre 450 mm e 500 mm.
    10 125
    Barreira de protecção de cabos de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por todos os cabos (15, l6, 17, l8) receberem uma tensão entre 1 000 e 5 COO Kgf.
    - 139 Barreira de segurança de cabos de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterizada por as colunas estarem dotadas com meio3 de localização para determinar a altura dos cabos inferiores.
    - 149 Processo para a montagem de uma barreira de segurança de cabos do tipo que compreende pelo menos um cabo superior e um cabo inferior (15, 16, 17, l8) mantidos sob tensão e suportados por um certo número de colunas (9, 10, ll), sendo os cabos retirados de bobinas e ligados às referidas colunas, caracterizado por se retirar um primeiro cabo inferior (17) de uma bobina (22), o qual é entrelaçado entre as colunas (9, 10, ll), sendo um segundo cabo inferior (l8) retirado de uma segunda bobina (2l) e entrelaçada entre as colunas (9, 10, ll) de modo que os cabos inferiores (l7> l8) se cruzem entre si entre as colunas adjacentes (9, 10, ll), sendo retirado pelo menos um cabo superior de uma terceira bobina e colocado em cavas nas partes superiores das colunas (9, 10, 11) por cima dos cabos inferiores (17, l8) sendo depois presos e esticados de modo que os cabos inferiores sejam esticados firmemente em torno dos dois lados das colunas (9, 10, ll).
PT92221A 1988-11-08 1989-11-07 Barreira de proteccao de cabos e processo para a sua montagem PT92221B (pt)

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