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Una barrera de cable , a veces denominada barrera de seguridad de cable de acero o barrera de seguridad de cable de acero (WRSB, por sus siglas en inglés), es un tipo de barrera de seguridad vial o barandilla de protección ubicada en la mediana o al costado de la carretera . Consiste en cables de acero montados sobre postes débiles. Como ocurre con cualquier barrera vial, su propósito principal es evitar que un vehículo se salga de la vía y choque contra un objeto fijo o un elemento del terreno que sea menos resistente que él mismo. [ 1 ] También similar a la mayoría de las barreras viales, las barreras de cable funcionan capturando y/o redirigiendo el vehículo desviado.
Debido a que estas barreras son relativamente económicas, a diferencia de las barreras de hormigón, tanto para su instalación como para su mantenimiento, y son muy eficaces para detener vehículos, su uso se está extendiendo cada vez más en todo el mundo. Sin duda, el uso más común del sistema de barreras de cable se da en las medianas de las autopistas divididas .
Debido a la circulación en sentidos opuestos en autopistas divididas, los choques en la mediana son particularmente graves. Si bien el ancho de la mediana influye considerablemente en la ocurrencia de estos accidentes, aumentarlo por sí solo no los elimina y, con frecuencia, es necesario protegerla con una barrera. Las barreras de cable ofrecen una solución rentable para este problema.
El sistema es más tolerante a los impactos que las barreras tradicionales de hormigón (Jersey) o de acero que se utilizan actualmente, y sigue siendo eficaz incluso en terrenos inclinados. La flexibilidad del sistema absorbe la energía del impacto y la disipa lateralmente, lo que reduce las fuerzas transmitidas a los ocupantes del vehículo. [ 1 ]
Aunque las barreras de cable se han utilizado desde la década de 1960, no fue hasta mediados de la década de 1990 cuando muchos departamentos de transporte comenzaron a desplegarlas con cierta regularidad.
En muchos países de la Unión Europea, el uso de estas barreras de cable en las autopistas está prohibido, ya que se consideran especialmente peligrosas para los motociclistas. Sin embargo, un estudio sobre las tasas de lesiones en motociclistas con diferentes tipos de barreras de autopista no halló diferencias significativas en las lesiones mortales y graves entre las barreras de cable y las de viga en W. Ambas resultaron significativamente más peligrosas que las barreras de hormigón, pero menos peligrosas que la ausencia de barreras. [ 2 ]
Tipos
Actualmente se utilizan dos tipos de sistemas de barreras de cable: de baja tensión y de alta tensión. Cada sistema tiene sus ventajas y desventajas, pero en general, un sistema de alta tensión tiene un costo inicial más elevado, aunque presenta menores costos y problemas de mantenimiento a largo plazo.
Baja tensión
Durante la expansión del uso de barreras de cable a lo largo de las décadas de 1980 y 1990, el sistema de baja tensión se especificó casi exclusivamente. Este sistema también se conoce como sistema «genérico», debido a que no es fabricado exclusivamente por un solo productor.
La baja tensión simplemente significa que los cables se tensan lo suficiente como para eliminar la comba entre los postes. Los grandes resortes en ambos extremos del recorrido del cable se comprimen (según la temperatura) [ 3 ] para mantener la tensión en el sistema.
Cuando un vehículo impacta el sistema de baja tensión en condiciones normales, el cable se desplaza hasta 3,7 metros (12 pies ) de su posición original. Este desplazamiento se conoce como deflexión dinámica. Debido a la falta de tensión en el sistema, las instalaciones individuales, o tramos, de cable están limitadas a 600 metros (2000 pies) con un anclaje en cada extremo.
Debido a la baja tensión del sistema, los cables tienden a quedar en el suelo si un impacto daña varios postes. Por lo tanto, la parte restante de la instalación, de 600 metros (2000 pies), que permanece intacta, no ofrece ninguna seguridad y toda esa sección de la barrera quedará inoperativa hasta que se repare.
A pesar de estas deficiencias percibidas, las barreras de cable de baja tensión eran, hasta hace poco, sin duda la herramienta fundamental de la industria. Miles de kilómetros de este sistema genérico siguen en uso hoy en día en países de todo el mundo.
Alta tensión
En apariencia, el cable de alta tensión es muy similar al de baja tensión. Sin embargo, en la mayoría de los demás aspectos, ambos sistemas son muy diferentes.
El cable de alta tensión consta de tres o cuatro cables pretensados sostenidos por postes débiles. Actualmente, todos los sistemas de alta tensión son de propiedad exclusiva , es decir, se comercializan bajo el derecho exclusivo de un fabricante específico .
Durante la instalación, los cables se colocan en los postes y se tensan a una tensión específica según la temperatura . Los valores de tensión oscilan entre aproximadamente 2000 y 9000 lb (9000 y 40 000 newtons). Gracias a esta tensión, las instalaciones de cables pueden tener una longitud indefinida. De hecho, la longitud de los tramos suele estar limitada únicamente por la presencia de obstáculos como aberturas en la mediana o columnas de puentes.
Cuando un vehículo impacta el sistema de alta tensión en condiciones normales, el cable se desvía apenas 2,4 metros (8 pies ) de su posición original. La tensión inherente del sistema también permite que los cables permanezcan tendidos, incluso después de un impacto que derribe varios postes, lo que permite que el resto del recorrido funcione con normalidad.
Límites de rendimiento
Pruebas de seguridad
Un dispositivo de seguridad vial debe someterse a rigurosas pruebas de seguridad antes de poder utilizarse en el Sistema Nacional de Carreteras (NHS) de los Estados Unidos. La mayoría de los estados han adoptado los mismos criterios de prueba para las carreteras que no forman parte del NHS. El estándar con el que se miden todos los dispositivos de seguridad vial se encuentra en el Informe n.º 350 del Programa Nacional Cooperativo de Investigación de Carreteras ( NCHRP 350 ). El NCHRP 350 evalúa los dispositivos de seguridad según tres factores generales: [ 4 ]
- Adecuación estructural
El sistema debe contener y redirigir el vehículo sin que este se introduzca por debajo, por encima o penetre en él.
- Riesgo de ocupación
Los fragmentos del sistema no pueden penetrar en el habitáculo , el vehículo debe permanecer en posición vertical durante y después de la colisión, y el pasajero no debe sufrir un impacto o una desaceleración excesivos.
- Trayectoria del vehículo
Tras el impacto, el vehículo no debe invadir los carriles de circulación adyacentes ni debe salir del sistema con un ángulo superior al 60% del ángulo de entrada.
Niveles de prueba
Dentro de la norma NCHRP 350 existen seis niveles de prueba (TL) distintos que representan diferentes vehículos, ángulos de impacto y velocidades. El nivel de prueba tres (TL-3) es probablemente el más común, ya que establece criterios de seguridad para automóviles pequeños y camionetas a 97 km/h (60 millas por hora) . Esta categoría de tráfico representa la mayor parte del tráfico vehicular en los Estados Unidos.
En el nivel TL-3, un automóvil de 820 kg (1800 libras) se somete a un impacto a 97 km/h (60 millas por hora) con un ángulo de impacto de 20°. Asimismo, en este nivel, una camioneta de 2000 kg (4400 libras ) impacta a 97 km/h (60 millas por hora) y 25°. El nivel TL-4 incluye ambas pruebas, pero añade un camión monobloque de 8000 kg (17 600 libras ) que impacta a 80 km/h (50 millas por hora ) y 25°.
Todos los sistemas de barreras de cable disponibles actualmente están homologados como TL-3 o TL-4. Sin embargo, existen numerosos testimonios que indican que muchos de estos sistemas están funcionando a un nivel superior en la práctica, deteniendo vehículos tan grandes como camiones semirremolques .
límites ambientales
Pendientes
La barrera de cables está diseñada para usarse en pendientes con una relación vertical/horizontal de 1:6. El requisito de 1V:6H se basa en modelos informáticos y pruebas de choque a escala real, y representa una teoría sólida. Sin embargo, en la práctica, las pendientes tan planas como 1V:6H suelen ser la excepción.
En estos casos, hay tres sistemas TL-4 disponibles que funcionan como TL-3 en pendientes tan pronunciadas como 1V:4H. [ 5 ] [ 6 ]
Autorización
Las barreras rígidas, como las de hormigón, y las semirrígidas, como las barandillas de acero, presentan deflexiones por impacto de 0 a 1,2 metros ( 4 pies ), respectivamente. [ 1 ] Los sistemas flexibles, como las barreras de cable, se desvían entre 2,4 y 3,7 metros (8 y 12 pies ) al impactar. Debido a estas deflexiones relativamente grandes, los sistemas de barreras de cable no suelen considerarse adecuados para proteger objetos fijos situados a menos de 2,4 metros (8 pies) de la calzada. Incluso cuando el espacio libre disponible supera los 2,4 metros (8 pies ), el público parece tener mayor confianza en una barrera más robusta.
Instalación defectuosa y accidentes
Se han estudiado las barreras de cable centrales en cuanto a seguridad, y se podría decir que son elementos disuasorios eficaces para los accidentes graves en carretera. Sin embargo, la falta de una instalación y pruebas adecuadas ha provocado colisiones graves e incluso muertes. [ 7 ] En lugares como Arizona , hay indicios de que la agencia gubernamental estatal encargada de la regulación de carreteras no siguió los procedimientos de instalación adecuados. [ 8 ] Aparentemente, existen documentos internos del gobierno que muestran que el Departamento de Transporte de Arizona estaba al tanto de los problemas con las barreras de cable, y es posible que también hayan apresurado la instalación de estas barreras en las carreteras estatales.
Un problema importante que reduce la eficacia de las barreras de cable es su instalación por debajo del nivel del suelo, especialmente en pendientes o depresiones. [ 9 ] Sin compensación por una pendiente en la mediana, un automóvil puede saltar por encima de la barrera y, por lo tanto, quedar expuesto a una posible colisión. Se han presentado litigios en Arizona con respecto a la instalación incorrecta de barreras de cable. [ 9 ] Una demanda por homicidio culposo resultó en un acuerdo de un millón de dólares con el estado. [ 10 ] En el estado de Washington , se presentaron numerosas cartas al Departamento de Transporte estatal quejándose de la instalación de barreras de cable. [ 11 ]
Especificaciones comunes
Características comunes
Tensión : Los WRSB de alta tensión generalmente se tensan a aproximadamente 2,5 t durante la instalación (dependiendo de las condiciones climáticas, el tipo de WRSB y otros factores). Los WRSB de baja tensión ya no son tan comunes como antes; su tensión suele ser muy baja y cercana a cero.
Barrera de contención o deflexión . La barrera de contención orientada a la deflexión puede tensarse a una tensión ligeramente mayor y probablemente utilice 4 cables (cuerdas). La longitud total de la barrera tiende a ser menor. La barrera de contención tendrá cables más separados entre sí (aproximadamente 150 mm - 60 mm) para aumentar el área de captación.
Véase también
Referencias
- 1 2 3 Asociación Estadounidense de Funcionarios Estatales de Carreteras y Transporte. Guía de Diseño de Áreas Viales. Tercera Edición, 2006. Grupo de Trabajo sobre Seguridad Vial, 2006.
- ↑ Daniello, Allison; Gabler, Hampton C. (2011). "Efecto del tipo de barrera en la gravedad de las lesiones en colisiones de motocicletas contra barreras en Carolina del Norte, Texas y Nueva Jersey". Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board . 2262 (2262): 144– 151. doi : 10.3141/2262-14 . S2CID 110660381 .
- ↑ Departamento de Transporte de Missouri. Planes estándar de Missouri para la construcción de carreteras. División de Diseño, Sección de Política de Ingeniería, 2006.
- ↑ Ross, HE Jr., DL Sicking, RA Zimmer y J. Michie. Procedimientos recomendados para la evaluación del desempeño de seguridad de las características de las carreteras. Informe 350 del Programa Nacional Cooperativo de Investigación de Carreteras. Junta de Investigación del Transporte. Washington D. C., 1993.
- ↑ Baxter, JR a DW Muir. Mayo de 2006. Brifen WRSF en pendiente 1V:4H. Administración Federal de Carreteras. Hardware de carretera: Cartas de aceptación. HSA-10 / B82-B1.
- ↑ Baxter, JR a B. Neusch. Julio de 2006. Barrera de cable Gibraltar en pendiente 4:1 en TL-3. Administración Federal de Carreteras. Hardware de carretera: Cartas de aceptación. HSA-10 / B137C.
- ↑ 5 Investiga las barreras de cable en las autopistas Archivado el 14 de junio de 2011 en Wayback Machine ; 7 de agosto de 2008; KPHO CBS 5; recuperado el 24 de octubre de 2008.
- ↑ 5 Investiga las contradicciones de las barreras de cables. Archivado el 14 de junio de 2011 en Wayback Machine ; 25 de septiembre de 2007; KPHO CBS 5; recuperado el 24 de octubre de 2008.
- 1 2 5 Hallazgos Peligros en las barreras de las autopistas Archivado el 14 de junio de 2011 en Wayback Machine ; KPHO CBS 5; Recuperado el 24 de octubre de 2008.
- ↑ Casos significativos archivados el 30/10/2008 en Wayback Machine ; Torres.
- ↑ Apéndice C Archivado el 16/06/2010 en Wayback Machine ; WS Dot; archivo PDF
Enlaces externos
- Barandillas de cable - Administración Federal de Carreteras - Video VH-2C
- Seguridad vial
- barreras protectoras
- Infraestructura vial