Hispanopedia WikiUna barrera contra caída de rocas es una estructura construida para interceptar la caída de rocas , generalmente hecha de componentes metálicos y que consiste en una estructura de interceptación colgada de cables soportados por postes. [1]
Las barreras son estructuras pasivas de mitigación de caídas de rocas adaptadas para energías cinéticas de bloques de roca de hasta 8 megajulios.
Alternativamente, estas estructuras también se denominan vallas, vallas de contención, mallas de roca, vallas de red... .
Historia
En la década de 1960, el Departamento de Transporte del Estado de Washington llevó a cabo los primeros experimentos para evaluar la eficiencia de las barreras para detener bloques de roca. Un denominado "atenuador de valla de malla de alambre" se expuso a impactos de bloques que rodaban libremente por una pendiente para evaluar su eficiencia. A estos experimentos les siguieron otros hasta finales de la década de 1990. Progresivamente, la técnica de prueba se mejoró utilizando tirolinas para transportar el bloque de roca hasta la barrera. [2] [3] En la actualidad, probar estructuras a escala real es muy común y forma parte del proceso de diseño. [3]
El primer uso de barreras contra caídas de rocas se remonta a esta época y se fue generalizando progresivamente. Hoy en día, las barreras son el tipo de estructura de mitigación de caídas de rocas más utilizado y su variedad ha aumentado considerablemente desde la década de 1970 y, en particular, en las dos últimas décadas.
Un tipo de red de uso común es la que se fabrica con anillos metálicos. En estas redes, cada anillo está entrelazado con 4 o 6 anillos adyacentes. Estas redes se utilizaron por primera vez después de que una empresa francesa comprara un stock de redes utilizadas en la URSS para proteger los puertos contra la intrusión submarina. Estas redes se conocen como ASM (antisubmarinas). [4] También se observan otras formas de malla en las barreras contra caídas de rocas (ver a continuación).
A partir de la década del 2000, estas barreras fueron progresivamente adaptadas para ser utilizadas como estructuras de protección contra diversos tipos de flujos geofísicos como pequeños deslizamientos, flujos de lodo, flujos de escombros , [5] avalanchas de nieve...
Tipos de barreras
Las barreras están formadas principalmente por componentes metálicos, como redes, cables, postes, grilletes y frenos, principalmente. Las barreras se fijan al suelo mediante anclajes. Dependiendo de la energía cinética del bloque de roca y del fabricante, existen varios tipos y diseños de estructuras que combinan estos diferentes componentes.
Esta variedad en el diseño de barreras resulta en particular de los siguientes factores:
- formas transversales de postes (circulares, cuadrados...)
- Tamaño y forma de la malla: hecha de malla de alambre hexagonal , anillos circulares o cables, estos últimos formando formas de malla rectangulares, cuadradas, romboidales o de gotas de agua.
- distancia entre los postes de soporte (es decir, longitud de los paneles de malla)
- Número y disposición de los cables y frenos (si los hay)
- Frenos (si los hay): diversas tecnologías y niveles de fuerza de activación
- Número y disposición de los frenos (si los hay)
- posición del puesto con respecto a la estructura de interceptación.
Barreras estáticas
Cuando la energía cinética del bloque de roca es inferior a 500 kJ, se suele adaptar una barrera estática. En general, está formada por postes estáticos, cables y una red de interceptación. Gracias a este diseño, se limita la deformación de la estructura al recibir un impacto.
Barreras flexibles
Las barreras flexibles se utilizan cuando la energía cinética del bloque de roca es superior a 500 kJ y hasta 8000 kJ. La estructura se dota de flexibilidad mediante frenos, colocados a lo largo de los cables conectados a la red de interceptación. Cuando la roca impacta, la red genera una fuerza en estos cables. Una vez que la fuerza en los cables alcanza un valor determinado, se activa el freno, lo que permite una mayor deformación de la barrera y disipa la energía. La forma en que este componente disipa la energía varía de una tecnología de freno a otra: fricción pura, fallo parcial, deformación plástica, fricción mixta/deformación plástica). [6] Los frenos también evitan que se desarrollen grandes fuerzas en el anclaje de la barrera y, por tanto, son componentes clave.
Principios de diseño
Las dos características principales del diseño de las barreras contra caída de rocas son su altura y su resistencia al impacto.
De manera similar a otras estructuras de protección pasiva contra caídas de rocas (por ejemplo, terraplenes ), la altura requerida de la barrera se define en función de las alturas de paso de los fragmentos de roca obtenidas a partir de simulaciones de trayectoria. Estas simulaciones también proporcionan la energía cinética que se debe tener en cuenta para la selección y el diseño de la barrera. La elección de la barrera adecuada se basa en estos dos parámetros.
La resistencia al impacto de una barrera específica contra caída de rocas se determina principalmente a partir de experimentos de impacto a escala real. [2] Por ejemplo, el diseño de barreras flexibles a menudo se basa en los resultados de las pruebas de conformidad prescritas en una directriz europea específica. [3] [7] [8] Estas pruebas consisten en impactos normales a la barrera en el centro de una barrera de tres paneles por un proyectil con una velocidad de traslación de al menos 25 m/s y sin velocidad de rotación.
La respuesta de una barrera también puede evaluarse basándose en modelos numéricos específicos, desarrollados con base en un método de elementos finitos o un método de elementos discretos. [9] [10] [11] Estas herramientas de simulación también pueden utilizarse para mejorar el diseño de la barrera, por ejemplo, teniendo en cuenta las condiciones de impacto específicas del sitio. [12]
Véase también
- Deslizamiento de montaña
- Barrera flexible resistente a los escombros
- Mitigación de deslizamientos de tierra
- Terraplén de protección contra caídas de rocas
Los frenos son componentes esenciales de las barreras flexibles. Ilustración de la variedad de tecnologías.
Referencias
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