Dispositivos de contención de vehículos

Completando la entrada de la semana pasada, hoy toca hablar sobre los principales dispositivos de contención de vehículos y algunas de las cuestiones más importantes relacionadas con cada uno de ellos. No olvides que estos son solo los tipos más importantes y que cada uno de ellos tienen multitud de variantes en función de diferentes características, entre las que destaca el nivel de contención. Vamos a ello.

1. Barreras de seguridad

Se denominan barreras de seguridad a aquellos dispositivos que se colocan longitudinalmente a la carretera en aquellos puntos dónde las condiciones de seguridad de las margenes no se han podido garantizar por una u otra razón. Hay que destacar que en esta situación, la colisión contra la barrera de seguridad constituye un accidente en toda regla. Se trata por tanto de mitigar la gravedad de dicha colisión en comparación con la gravedad de una colisión en un hipotético y análogo escenario en el que éstas no existiesen.

De este modo, aparecen distintos tipos de barreras de seguridad. Por un lado, las barreras metálicas y de hormigón no anclado se clasifican como barreras deformables, pues son capaces de absorber una gran cantidad de energía mediante la deformación. Por otro lado, las barreras de hormigón anclado no admiten esa deformación sino que tratan de guiar disipando la energía cinética por rozamiento.

1.a) Barreras metálicas

Tradicionalmente, las barreras metálicas empleadas en nuestro país, conocidas como biondas, están compuestas por un perfil de doble onda, una serie de postes equidistantes y unas piezas separadoras. De este modo, una vez montadas, todos y cada uno de los elementos que la conforman contribuyen al correcto funcionamiento de la misma.

bionda o barrera metalica

Cuando un vehículo pierde el control y colisiona contra una barrera metálica lo hace contra la doble onda. La energía que se libera entonces en la colisión es absorbida en parte por el propio vehículo y en parte por la barrera de seguridad. Los esfuerzos que entonces llegan a la barrera provocan que ésta se deforme en dirección transversal hasta alcanzar un separador. Cuando la deformación llega a los separadores, estos transmiten íntegramente dicho esfuerzo a los postes, de baja rigidez, que se deforman.

Este sistema evita en todo momento que la parte inferior de los postes sobresalga bajo la valla, garantizando así que las ruedas del vehículo no colisionen contra ellos y no se llegue a producir el vuelco del vehículo. Para favorecer este comportamiento de la barrera, los postes no se hormigonan sino que se hincan. Se consigue así que, una vez agotada su posibilidad de deformación, el poste pueda zafarse con facilidad de su posición.

1.b) Barreras de hormigón

Las barreras rígidas de hormigón están formadas por piezas prismáticas, con perfiles transversales específicos, que se encargan de encauzar a los vehículos que colisionan contra ellas, disipando parte de la energía cinética por rozamiento.

Las fuerzas que se generan en los puntos de contacto entre la barrera y el vehículo deben encauzar a este último paralelamente a la barrera sin devolverlo bruscamente a la calzada ni producirse excesivos daños ni deceleraciones. Este «guiado» debe realizarse a través de las ruedas, evitando el contacto excesivo entre la barrera y la carrocería del vehículo. Además, la superficie de la barrera debe ser lisa para evitar que el vehículo «trepe» a demasiada altura y de modo que éste quede detenido pero sin llegar a volcar.

Por contra, y a tenor de lo anterior, la eficacia de estas barreras queda limitada a los impactos que se producen con ángulos pequeños, de en torno a 15º. Para ángulos mayores, habrá cierto contacto entre la barrera y la carrocería, produciendo que ésta última absorba energía y se deforme, y aumentando la gravedad de la colisión.

Y es en este último punto donde nos topamos con un gran dilema: ¿acercar o alejar las barreras rígidas a los carriles? Si las acercamos, el impacto será más probable pues el conductor dispondrá de menor margen de maniobra, pero el ángulo de impacto sera muy pequeño y la gravedad de la colisión será reducida. Por el contrario, si las alejamos el conductor dispondrá de mayor margen de maniobra pero la colisión será mucho más grave al producirse bajo un ángulo más elevado. Es decisión del ingeniero valorar estas posibilidades y disponer la barrera en función de la situación.

2. Pretiles

Estos dispositivos de contención tienen dos objetivos principales:

  1. Contener a los vehículos ligeros y pesados
  2. Limitar las solicitaciones que se transmiten al tablero que sustenta el pretil mediante el empleo de anclajes dúctiles.

El anclaje dúctil se reduce a una barra de acero, que une el pretil, en su base, con el tablero, permitiendo a la barrera deformarse dentro de ciertos límites. Una vez superados, el anclaje deja de funcionar, transmitiéndose los esfuerzos a los anclajes inmediatamente más próximos.

De esta forma, ante el impacto de un vehículo ligero, los esfuerzos producidos son absorbidos en su totalidad por el tablero, sin que se produzca la deformación del anclaje. Por el contrario, en caso de impacto severo, el pretil no transmite todos los esfuerzos al tablero sino que parte es absorbida por deformación del anclaje. Si el impacto fuera aún más severo, el anclaje se deformaría hasta su posición límite, en la que se desprendería del tablero, y pasarían a funcionar los anclajes anexos. De esta forma se limita en todo momento la fuerza máxima que se transmite al tablero.

En secciones más estrictas en las que no se dispone de suficiente espacio para que se produzca esa deformación, se emplean pretiles de hormigón, cuya deformación es mucho menor, ya que en ningún caso la rueda de un vehículo puede quedar suspendida en el aire.

Impacto vehículo ligero

Impacto vehículo pesado

3. Amortiguadores de impacto.

Para terminar, los amortiguadores de impacto se emplean para proteger zonas u obstáculos peligrosos, que generalmente forman parte de la propia infraestructura viaria, ante choques frontales para los que las barreras de seguridad no resultan adecuadas.

Su finalidad es atenuar las consecuencias del choque del vehículo, absorbiendo su energía cinética mediante la deformación en forma de «acordeón» en función de la longitud del amortiguador del dispositivo. Por otro lado, los amortiguadores de impacto deben desempeñar el papel de una barrera de seguridad ante impactos laterales.

amortiguador de impacto

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