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Cecilia Cuevas
Metodología para el diseño y colocación de barreras de protección
AMIVTAC: Delegación Puebla
Cecilia Cuevas
Fuente: Estadística de la accidentes en la red carretera federal, 2010
Diseño y colocación de barreras de protección
Qué dicen los números…
11,394 accidentes (47% con víctimas)
1,816 muertos (+1200)
9,653 lesionados
Cecilia Cuevas
En el caso específico de salidas del camino.
¿Qué deberíamos hacer?...
Objetivo
1. Mantener a los
vehículos dentro de la
superficie de rodamiento
Mejorar el diseño del equipamiento de la carretera
(por ejemplo: las barreras de puente)
Colocar sistemas de contención y de atenuación de
impactos
Estrategias
Bandas de estruendo
Mejorar el alineamiento horizontal
Mejorar el señalamiento horizontal
Pavimento antiderrapante
Tratamiento a los acotamientos
2. Sí el vehículo abandona la
superficie de rodamiento
minimizar la probabilidad de
chocar contra un objeto o de
vuelco
Diseñar los taludes de terraplén y alcantarillas para
evitar volcaduras
Eliminar/mover los objetos de lugares peligrosos
Delinear arboles y postes con material reflejante
3. Reducir la severidad del
accidente
Fuente: Volumen 6, Report 500, National Cooperative Highway Research Program
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Tendencias en el diseño de carreteras
Concepto de vías perdonadoras… refiriéndose a que el error
de un conductor que ocasione un accidente, no debe terminar con él
u otras víctimas mortales
Concepto de vías auto explicativas… refiriéndose a que el
diseño vial ayude a los conductores a elegir una velocidad
adecuada de acuerdo a las condiciones locales
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
El diseño y construcción de
una carretera debe basarse en
criterios que eviten la
instalación de elementos de
contención
Lo anterior se traduce en una
reducción en el número y la
severidad de los accidentes
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
¿Qué errores en el diseño nos obligan a colocar un sistema de contención?
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
¿Qué errores en el diseño nos obligan a colocar un sistema de contención?
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
¿Qué errores en el diseño nos obligan a colocar un sistema de contención?
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
¿Qué errores en el diseño nos obligan a colocar un sistema de contención?
Cecilia Cuevas
Zonas laterales
Barreras de seguridad
y normativa
Barreras laterales y centrales
Transiciones y conexiones,
terminales y amortiguadores
Nuestra guía
Cuarta edición, 2011
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
El concepto sistemas de contención, incluye…
• Sistemas de barreras
• Terminales de barreras
• Transiciones y conexiones de barreras
• Amortiguadores de impacto
• Barreras de puentes
• Rampas de frenado
• Sistemas en zonas de trabajo
Ensayados, seguros y
bien instalados
Diseño y colocación de barreras de protección
Solo veremos esta parte
Cecilia Cuevas
Objetivo:
Contener y redireccionar un vehículo que por cualquier razón
abandone la calzada de circulación de forma incontrolada
Evitando que golpee con un objeto fijo, caiga por un borde de
terraplén o choque frontalmente con un vehículo en sentido contrario
NO SE INSTALA UNA BARRERA
PARA EVITAR UN ACCIDENTE
SINO PARA DISMINUIR SUS CONSECUENCIAS
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
NO OLVIDAR QUE...
Se instalarán sistemas de
contención siempre que el accidente que se pueda producir en caso de que un vehículo abandone de forma incontrolada la calzada sea más grave que el impacto contra el propio sistema
LA BARRERA EN SÍ CONSITUYE UN ELEMENTO DE
RIESGO
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
¿Qué aspectos son los más
importantes en la selección y
colocación de una barrera?
…
Cecilia Cuevas
Deflexión > 160 cm
Clasificación de barreras f(deflexión)
Deflexión entre 70 y 160 cm
Rígidas
Deflexión < 70 cm
Semirrígidas Flexibles
Diseño y colocación de barreras de protección
A mayor deflexión
menor severidad
Cecilia Cuevas
En las barreras flexibles el poste no trabaja
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras flexibles
Cecilia Cuevas
En las barreras semirrígidas el poste si trabaja
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras semirrígidas
Cecilia Cuevas
Viga
metálica
Separador (madera, acero,
plástico reciclado, etc.)
Poste (madera o acero)
Fs
Fs
F
F = Fs + F(poste)
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras semirrígidas
Cecilia Cuevas
Cambio de
elevación
Cambio de
elevación
Cambio de
elevación
Poste empotrado en
concreto
Diseño y colocación de barreras de protección
Los postes
van
hincados
Barreras semirrígidas
Cecilia Cuevas
1. Contención y
redirección
Aspectos para el correcto funcionamiento de una barrera
Minimizar el impacto a los ocupantes
Mantener la estabilidad del vehículo
Donde <
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras flexibles y semirrígidas
Cecilia Cuevas
2. Fenómeno de
embolsamiento
Espacios largos entre postes causan deflexiones exageradas, produciendo el
efecto de embolsamiento y un redireccionamiento indebido
Donde >
Diseño y colocación de barreras de protección
Aspectos para el correcto funcionamiento de una barrera
Barreras flexibles y semirrígidas
Cecilia Cuevas
3. Fenómeno de
enganchamiento
Provoca una deceleración inadmisible y/o
giro
Diseño y colocación de barreras de protección
Aspectos para el correcto funcionamiento de una barrera
Barreras flexibles y semirrígidas
Cecilia Cuevas
4. Discontinuidades
•Falta de conexión entre vigas
•Falta de conexión entre distintos sistemas de contención
•Falta de mantenimiento (accidente anterior)
•Accesos improvisados
Diseño y colocación de barreras de protección
Aspectos para el correcto funcionamiento de una barrera
Barreras flexibles y semirrígidas
Cecilia Cuevas
5. Altura de la
barrera
La altura correcta varía en función del tipo
de barrera
MUY ALTA MUY BAJA CORRECTA
Diseño y colocación de barreras de protección
¿Cuál es la altura correcta?
Aspectos para el correcto funcionamiento de una barrera
Barreras flexibles y semirrígidas
Cecilia Cuevas
5. Altura de la
barrera
La altura correcta varía en función del tipo
de barrera
Diseño y colocación de barreras de protección
Aspectos para el correcto funcionamiento de una barrera
Barreras flexibles y semirrígidas
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras rígidas
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras rígidas
Cecilia Cuevas
La energía lateral es absorbida por la deformación de la carrocería
CASO I Muro liso vertical
El vehículo empieza a subir por el muro inclinado consumiendo su energía lateral
por tener que superar las fuerzas gravitacionales
CASO II Muro inclinado
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras rígidas
Cecilia Cuevas
¿Cómo funcionan las barreras New Jersey y Tipo “F”?
Primero como un muro inclinado a 55°
Después como un muro vertical (84°)
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras rígidas
Cecilia Cuevas
Barreras rígidas
La altura en la que se cruzan los dos planos
55° y 84° es crítica para el buen
funcionamiento.
Durante los años 70 y 80 se incrementó el parque
de vehículos pequeños, los cuales tendían a
volcarse cuando se impactaban con el perfil New
Jersey
¿Por qué la diferencia de altura entre el
New Jersey y el Tipo “F”?
Por pruebas a escala real se definió que
bajando la altura de 33 a 25.5 cm se limitaba el
fenómeno de volcadura
Diseño y colocación de barreras de protección
New Jersey
Tipo “F”
Cecilia Cuevas
• Tiene 75 mm de altura
• Requerimiento práctico del diseño de
estructuras de concreto
• Es el valor máximo (neumáticos de un
vehículo pequeño)
Segmento inferior vertical
Diseño y colocación de barreras de protección
Barreras rígidas
Cecilia Cuevas
Normatividad Nacional Existente
Básicamente toma como referencia el Reporte 350 de la NCHRP el RDG de la AASHTO
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Niveles de prueba o nivel de contención
Fuente: Curso de Auditor de Seguridad Vial de Greg Speier
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Niveles de prueba o nivel de contención
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
¿Cuándo uso el
NC6?
Niveles de prueba o nivel de contención
Cecilia Cuevas
Las pruebas de impacto real
• Son una herramienta de evaluación comparativa entre distintos sistemas de barreras.
• Las combinaciones de factores en un accidente (características del vehículo, velocidad y ángulo de impacto) son infinitas y las pruebas de impacto no pueden abarcarlas todas.
• No son el único procedimiento de evaluación (experiencia) ¿…?.
Entre $250,000 y $1,000,000 US
Diseño y colocación de barreras de protección
¿Qué o quién me garantiza
el nivel de contención?
Cecilia Cuevas
Pautas para las pruebas de impacto real
Norma Europea
EN 1317-2
NCHRP
Reporte 350
SIMILARES
1. Suficiencia estructural
2. Riesgos del ocupante
3. Trayectoria del vehículo
¿Qué evalúan? Al 1 de enero de 2011, todos los
nuevos productos deben ser probados
con MASH criterios de prueba de
choque para su uso en el Sistema Vial
Nacional (NHS)
MASH
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
La barrera debe ser capaz de contener y redireccionar
los vehículos para los cuales fue diseñada.
Guía de Selección: Criterios del RDG
1. Capacidad de la Barrera
La deflexión esperada no debe exceder el espacio
disponible del terreno.
2. Deflexión de la Barrera
La pendiente lateral y la distancia desde la calzada son factores que descartan la
utilización de algunos tipos de barrera.
3. Condiciones del lugar
Diseño y colocación de barreras de protección
La barrera debe ser compatible con los terminales seleccionados y tiene que ser
capaz de lograr una transición adecuada con otros sistemas de barreras.
4. Compatibilidad
Cecilia Cuevas
Los sistemas de barreras más comúnmente usados
son consistentes con su costo, no así aquellos más
complejos, donde el costo es significativamente
mayor.
5. Costos y ciclo de vida
6. Consideraciones estéticas y ambientales
Diseño y colocación de barreras de protección
7. Mantenimiento
Rutinario, colisiones, almacenamiento disponibilidad de materiales
8. Experiencia en terreno
Guía de Selección: Criterios del RDG
Cecilia Cuevas
Terminales
Sección normal
Sección de transición
Conexión
Barrera de puente
Diseño y colocación de barreras de protección
Otros aspectos que se deben cuidar
Cecilia Cuevas
Los empalmes entre dos sistemas deben tener la capacidad de desarrollar
las características estructurales del sistema más fuerte.
La rigidez de la transición debe incrementarse de forma gradual desde el
sistema más débil al más fuerte, esto se logra:
•Disminuyendo
la distancia
entre postes
•Usando postes
de mayor
sección
•Utilizando
vigas dobles
Otros aspectos que se deben cuidar: Transiciones
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Otros aspectos que se deben cuidar: Terminales
Diseño y colocación de barreras de protección
Cualquier impacto con un objeto fijo o con el extremo de una barrera
tendrá graves consecuencias, ya que los vehículos son detenidos
drásticamente.
Un impacto con una barrera sin un tratamiento adecuado en sus terminales
trae como consecuencia que los elementos de ésta penetren en el vehículo.
Cecilia Cuevas
Otros aspectos que se deben cuidar: Terminales
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Otros aspectos que se deben cuidar: Longitud de la barrera
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Un sistema de contención no reduce el número de accidentes,
reduce la severidad del mismo, su instalación es producto de
deficiencias en el diseño de una vialidad. Antes de hacer uso
de este recurso se debe analizar el problema de raíz.
CONCLUSIONES
No existe un sistema de barreras ideal, capaz de contener y
redireccionar a toda clase de vehículos a cualquier velocidad y bajo
cualquier condición de instalación; sin embargo es importante
que los sistemas existentes se encuentren siempre
debidamente instalados.
Diseño y colocación de barreras de protección
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
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Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
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Para reflexionar…
Cecilia Cuevas
Diseño y colocación de barreras de protección
Para reflexionar…
Gracias por su atención
ccuevas@imt.mx
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