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Title:
CONTINUOUS METAL SYSTEM FOR SAFETY BARRIERS, WHICH IS INTENDED TO PROTECT MOTORCYCLISTS AND WHICH COMPRISES A LOWER CONTINUOUS HORIZONTAL METAL PANEL WHICH IS SUPPORTED BY THE BARRIER BY MEANS OF REGULARLY-SPACED METAL ARMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/006827
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a continuous metal system which is used to protect motorcyclists and which can be installed on a standard metal safety barrier. The invention comprises a continuous horizontal metal panel (4) which is disposed between the fence (1) and the ground (40). According to the invention, the panel (4) is suspended from the fence (1) by means of arms or support pieces (5) which are positioned at each post (2) and arms which are positioned at the centre of each bay (6) and which are solidly connected to clamps (7). In addition, both arms (5 and 6) are fixed to the fence (1) using the same screw (8).

Inventors:
AMENGUAL PERICAS ANTONIO (ES)
Application Number:
PCT/ES2006/000386
Publication Date:
January 18, 2007
Filing Date:
July 05, 2006
Export Citation:
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Assignee:
HIERROS Y APLANACIONES S A (ES)
AMENGUAL PERICAS ANTONIO (ES)
International Classes:
E01F15/02; E01F15/04
Foreign References:
DE202004012061U1
ES2127594T31999-04-16
EP1184515A1
CH435357A
DE202004013606U1
FR2848578A1
FR2714405A1
ES1049601U
Attorney, Agent or Firm:
FERNANDEZ PRIETO ANGEL (MADRID, ES)
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Claims:

REIVINDICACIONES.- "22~

1 a .- Sistema metálico continuo de protección para motociclistas aplicable en las barreras metálicas de los constituidos por una pantalla metálica continua horizontal inferior suspendida en Ia barrera metálica mediante brazos metálicos dispuestos a intervalos regulares, que se caracteriza porque comprende un brazo metálico intermedio (6) fijado directamente en Ia parte posterior de Ia valla (1), preferentemente en el centro del vano existente entre dos postes (2) consecutivos, estando dicho brazo (6) unido sólidamente por medios adecuados de fijación, preferentemente mediante dos o más uniones atornilladas (12) y (13), a una abrazadera metálica (7), preferentemente en forma de "U" con ambas alas o flancos formando un ángulo con el alma preferentemente recto o bien mayor de un recto y menor de dos rectos, presentando ambas alas o flancos de Ia abrazadera en "U" (7) una longitud tal que, una vez ensamblado el conjunto de ambas piezas (6) y (7) con Ia valla (1), cada ala quede apoyada en el correspondiente seno interior de Ia cara posterior de Ia valla (1) y ejerciendo presión contra ella, imposibilitando de esta manera tanto Ia rotación relativa entre ambas piezas (6) y (7) como Ia rotación y el desplazamiento del conjunto rígido de ambas piezas (6) y (7) con respecto a Ia valla (1).

2 a .- Sistema metálico continuo de protección para motociclistas aplicable en las barreras metálicas de los constituidos por una pantalla metálica continua horizontal inferior suspendida en Ia barrera metálica mediante brazos metálicos dispuestos a intervalos regulares, con una pantalla metálica (4) de tipo plano-trapezoidal, con una parte central plana, según reivindicación 1 a , que se caracteriza por presentar Ia pantalla (4), al menos en su borde inferior, una protuberancia saliente o "nariz" (22) orientada hacia el lado del tráfico o parte anterior de Ia barrera, de tal manera que dicha protuberancia, durante el impacto de un motociclista contra Ia pantalla (4), actúa sobre el cuerpo del motociclista empujando hacia arriba el hombro y Ia extremidad superior para evitar que Ia mano, muñeca o antebrazo de dicha

extremidad se enganche en eí reducido hueco existente entre el borde inferior de Ia pantalla (4) y el nivel del terreno (40) y dotando a dicha pantalla (4) de Ia rigidez suficiente para evitar que Ia deformación de Ia misma permita el paso del cuerpo del motociclista a través de Ia barrera, por debajo de Ia valla (1 ).

3 a .- Sistema metálico continuo de protección para motociclistas aplicable en las barreras metálicas de los constituidos por una pantalla metálica continua horizontal inferior suspendida en Ia barrera metálica mediante brazos metálicos dispuestos a intervalos regulares, según reivindicación 2 a , que se caracteriza porque el perfil de Ia protuberancia (22) del borde inferior de Ia pantalla (4) es preferentemente trapezoidal en forma de greca (22) pudiendo configurarse también con perfiles redondeados (22 1 ), (22 11 ), (22 VI "), triangular recto (22 111 ), triangular isósceles (22 IV ), (22 V ) o bien corrugado con dos o más ondas triangulares (22 VI ) o redondeadas (22 V ").

4 a .- Sistema metálico continuo de protección para motociclistas aplicable en las barreras metálicas de los constituidos por una pantalla metálica continua horizontal inferior suspendida en Ia barrera metálica mediante brazos _ metálicos dispuestos a intervalos regulares, según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque Ia pantalla (4) está inclinada un pequeño ángulo, preferentemente no mayor de 15°, con respecto a Ia vertical, en sentido contrario a las agujas del reloj, de manera que el borde inferior de Ia pantalla con Ia protuberancia (22) está avanzado en el sentido del tráfico, hacia Ia parte anterior de Ia barrera, produciendo tal inclinación una reducción de Ia componente en Ia dirección del eje vertebral del motociclista de Ia fuerza reactiva inicial de compresión sobre el cuello del motociclista, durante el contacto inicial de Ia cabeza del motociclista contra Ia parte plana de Ia pantalla metálica (4).

5 a .- Sistema metálico continuo de protección para motociclistas aplicable en las barreras metálicas de, los constituidos por una pantalla metálica continua horizontal inferior suspendida en Ia barrera metálica mediante brazos metálicos dispuestos a intervalos regulares, según reivindicaciones anteriores, se caracteriza porque el brazo metálico de

soporte (5) y el brazo metálico intermedio (6) presentan, en su cara superior (28) y (33), respectivamente, una nervadura vertical (26) y (27), respectivamente, de perfil preferentemente semicircular, en forma de arco circular o elíptico, triangular o trapezoidal, que arranca desde Ia arista horizontal superior de Ia cara superior (28) y (33), respectivamente, del brazo (5) y (6), respectivamente, o desde sus proximidades y se extiende hasta las proximidades del pliegue existente entre Ia cara superior (28) y (33), respectivamente, y Ia cara adyacente inferior (29) y (34), respectivamente, estando posicionada esta nervadura vertical (26) y (27), respectivamente, preferentemente en el lado de Ia cara superior del brazo (28) y (34), respectivamente, que es contrario al de las aberturas de los agujeros alargados horizontales (24) y (25) del brazo de soporte (5) y de los agujeros, preferentemente redondos, (14) y (15) del brazo intermedio (6), con el objeto de proveer a Ia piezas metálicas (5) y (6) de Ia rigidez suficiente para que, durante el impacto de un motociclista contra Ia pantalla (4), el brazo de soporte (5) no pueda doblarse por su cara superior (28) y el brazo intermedio (6) presente una deformación transversal limitada.

Description:

SISTEMA METáLICO CONTINUO PARA BARRERAS DE SEGURIDAD APLICABLE COMO PROTECCIóN PARA MOTOCICLISTAS COMPUESTO POR UNA PANTALLA METáLICA HORIZONTAL CONTINUA INFERIOR SUSTENTADA EN LA BARRERA POR MEDIO DE BRAZOS METáLICOS DISPUESTOS A INTERVALOS REGULARES-

OBJETO DE LA INVENCIóN.-

La presente invención se refiere a un sistema metálico continuo para barreras de seguridad metálicas compuesto por una viga horizontal continua situada por debajo de Ia valla o baranda de Ia barrera y fijada a ésta mediante piezas de sustentación dispuestas a intervalos regulares, que permite evitar tanto que el cuerpo de un motociclista que se desliza sobre Ia superficie de Ia carretera impacte directa o indirectamente contra el poste de soporte de Ia barrera metálica como que atraviese Ia barrera metálica pasando por debajo de

Ia valla o baranda y sin que Ia instalación de dicho sistema en Ia barrera metálica afecte negativamente el comportamiento de Ia misma ante el impacto de vehículos de cuatro ruedas.

CAMPO DE LA INVENCIóN.-

Esta invención tiene su aplicación dentro de Ia industria dedicada a Ia fabricación de sistemas, aparatos, dispositivos y elementos auxiliares aplicables como componentes para el equipamiento de seguridad vial incorporados sobre carreteras y similares.

ESTADO DE LA TéCNICA. -

Las barreras metálicas de seguridad.- Existen en Ia práctica diversos tipos de sistemas de contención de vehículos, entendiendo por tales todo dispositivo instalado en una carretera cuya finalidad sea proporcionar retención y redireccionamiento a un vehículo que, fuera de control, sale de Ia calzada, reduciendo Ia gravedad de los accidentes producidos, de tal manera que se limiten los daños y lesiones tanto para sus ocupantes como para el resto de los usuarios de Ia carretera y otras personas u objetos situados en las proximidades.

El sistema de contención más habitual en nuestras carreteras y autopistas son las barreras de seguridad metálicas, empleadas en márgenes y medianas de las carreteras. Las barreras de seguridad tienen Ia finalidad de resistir impactos de vehículos evitando que los atraviesen y, con ello, garantizar Ia protección a terceros y, a Ia vez, producir un redireccionamiento y deceleración controlados, de tal forma que el vehículo salga estable del impacto y continúe en marcha a una velocidad reducida junto al sistema de contención en Ia dirección original del tráfico y, de esta manera, garantizar Ia seguridad de los ocupantes del vehículo y Ia de otros usuarios de Ia vía.

De acuerdo con Ia normativa de aplicación existente (EN 1317-2 en Europa y NCHRP 350 en EE.UU.), las barreras de seguridad se someten, antes de su utilización comercial, a unos ensayos de choque a escala real normalizados en los que, de forma controlada, se lleva a cabo un impacto entre un vehículo tipo y un sistema de contención, permitiendo evaluar cualitativa y cuantitativamente su comportamiento. Un sistema de contención cumple satisfactoriamente un ensayo de choque a escala real cuando se cumplen los requisitos y criterios de aceptación definidos en Ia normativa en cuanto al nivel de contención, severidad del impacto, deformación y ángulo de salida y, por tanto, garantiza unas adecuadas condiciones de seguridad, principalmente, para los ocupantes del vehículo impactado y terceros. Se afirma entonces que

un sistema de contención tiene Ia capacidad de contener un determinado vehículo tipo.

De acuerdo con Ia normativa mencionada, un sistema de alta contención (diseñado específicamente para recibir el choque de vehículos pesados tales como camiones y autocares) debe superar los ensayos de choque a escala real, tanto de vehículos pesados (camiones y autocares) o turismos pesados como de vehículos ligeros (turismos ligeros). Esto permite que los sistemas de contención también garanticen Ia seguridad de los vehículos ligeros, que constituyen el tipo de accidente más frecuente. Por ejemplo, según Ia normativa europea EN 1317-2, el nivel de contención N2 requiere de Ia superación del ensayo TB32 (impacto de un turismo de 1.500 Kg. de peso, a 110 Km/h de velocidad, y con un ángulo de approximación contra el sistema de contención de 20°) más el ensayo TB11 (impacto de un turismo de 900 Kg. de peso, a 100 Km/h de velocidad y con un ángulo de aproximación contra el sistema de contención de 20°).

En las barreras de seguridad, todos los elementos constitutivos tienen, generalmente, Ia capacidad de reaccionar de forma similar y en conjunto, mediante deformación, ante uri impacto tanto de un vehículo ligero como de uno pesado.

Las barreras de seguridad metálicas corresponden a Ia unión de tres elementos metálicos básicos."

1°.- La(s) valla(s) o baranda(s), elementos longitudinales dispuesto(s) horizontalmente en uno o varios niveles a determinada altura y de manera continua, cuya función es Ia de contener y guiar el vehículo que Ia impacta, evitando que éste Ia atraviese, limitando Ia deformación transversal y guiándolo de modo que pueda ser redireccionado por el sistema en forma adecuada. La valla puede presentar diferentes configuraciones: uno o varios perfiles longitudinales de sección abierta o casi-cerrada, en forma de doble o triple onda o en forma de "C" o de "sigma", unidos al poste mediante un elemento separador; cables o varillas metálicas tensadas sujetas directamente al poste;

perfiles longitudinales en forma de doble o triple onda unidos en su parte inferior a láminas metálicas con capacidad de movimiento libre y calibradas para oponer una cierta resistencia ante un impacto.

2°.- El poste, dispuesto verticalmente a intervalos regulares y fijado a la(s) valla(s) o baranda(s), cuya función es sostener y mantener la(s) valla(s) o baranda(s) de Ia barrera a una determinada altura durante el impacto. Los postes son generalmente perfiles metálicos de sección en "C", en "U", en "I", en "Sigma", en "Z", secciones tubulares cerradas redonda o rectangulares u otro tipo de sección, que se insertan en un terraplén o mediana de una carretera de manera que una parte de su longitud queda embebida en el terreno o bien a través de una placa con pernos de anclaje insertados en el terreno. Ante el impacto de un vehículo y en función de Ia energía de dicho impacto, el poste se deforma en mayor o menor medida doblándose y/o torsionando con respecto a Ia sección de empotramiento o de anclaje.

3°.- El elemento separador es Ia pieza intermedia de conexión entre una valla o baranda y el poste, cuya función es Ia de:

(I) Unir, a cierta altura, Ia valla o baranda a los postes de fijación,

(II) actuar de elemento distanciador entre dicha valla o baranda y el poste para evitar el enganchamiento en el poste de Ia rueda del vehículo durante el impacto contra Ia barrera y

(III) mantener Ia altura de Ia valla o baranda a medida que el poste deforma por flexión, de manera que el contacto con el vehículo se produzca sin que aparezca una diferencia de altura del centro de gravedad del mismo con respecto a Ia valla, Ia cual puede generar en el vehículo cierta tendencia al vuelco.

Determinados tipos de separadores, concretamente los separadores no- rígidos empleados en barreras metálicas rígidas de alta contención, cumplen una función adicional, Ia de

(IV) atenuar o absorber parte de Ia energía del impacto y contribuir al redireccionamiento del vehículo durante el impacto. En este último caso, el separador recibe el nombre de absorbedor de energía. La función absorbedora del separador es característica de las barreras de alta contención puesto que dichas barreras presentan una estructura básica muy robusta o rígida, compuesta por Ia o las vallas y unos postes robustos dispuestos a corta distancia capaz de contener vehículos pesados y, por ello, dicha estructura resulta demasiado rígida para el impacto de vehículos ligeros. El separador-absorbedor está diseñado; específicamente para reducir Ia severidad del impacto de los vehículos ligeros contra estas estructuras básicas rígidas, suavizando en contacto con el poste y favoreciendo el redireccionamiento del vehículo. En unas ocasiones, este elemento consiste en un componente único o bien un conjunto ensamblado a partir de pletinas y/o perfiles metálicos conformados de forma más o menos compleja, o en perfiles tubulares de sección cuadrada o rectangular, abiertos o cerrados.

En algunas ocasiones, podemos encontrar barreras en las que no existe elemento separador, estando Ia " valla sujeta directamente al poste.

El problema de los motociclistas con las barreras de seguridad metálicas.- Las barreras metálicas de seguridad se diseñan y ensayan, en Ia mayor parte de los casos, para contener impactos únicamente de vehículos de cuatro o más ruedas pero, en general, no tienen en cuenta Ia seguridad de los usuarios más vulnerables de Ia vía, tales como motociclistas y ciclistas.

El escenario más habitual y más grave de colisión de un motociclista contra una barrera de seguridad, es el producido por Ia pérdida de verticalidad de Ia motocicleta, caída del motociclista, trayectoria, divergente de Ia motocicleta y motociclista con deslizamiento del motociclista sobre el pavimento e impacto del cuerpo del motociclista contra Ia barrera de seguridad

o paso a través de ella e impacto con obstáculos ¡nfraestructurales situados por detrás de ella. La fatalidad y heridas muy graves que se producen en este tipo de accidente se deben mayormente a lesiones que se localizan en Ia cabeza y cuello del motociclista.

La norma española UNE 135 900 regula los procedimientos de ensayo y criterios de aceptación para dispositivos instalados sobre las barreras metálicas para protección de los motociclistas o bien para barreras diseñadas para garantizar Ia seguridad de los motociclistas, los cuales permiten evaluar su comportamiento ante impacto del. cuerpo 'de un motociclista que colisiona contra el sistema a cierta velocidad y deslizando sobre Ia superficie del pavimento. Los procedimientos de ensayo consisten en el choque a escala real con lanzamiento de maniquíes instrumentados contra el sistema, a 60 km/h y 30° de ángulo de Incidencia. Los parámetros de eficacia y criterios de aceptación relativos a Ia severidad del impacto sobre el cuerpo del motociclista se materializan a través de diversos índices biomecánicos y bio-fieles medidos en Ia cabeza (aceleraciones) y en el cuello (fuerzas y momentos) de los maniquíes.

En dichos ensayos de choque a escala real con maniquíes simulando el cuerpo de los motociclistas, los maniquíes se lanzan contra Ia barrera deslizando sobre el pavimento tumbados boca arriba, a ras de suelo, totalmente extendidos con los brazos paralelos al tronco y Ia cabeza en avance. Se llevan a cabo impactos en Ia zona del poste y en el centro del vano o punto medio del espacio longitudinal entre dos postes consecutivos. El eje vertebral , del maniquí está paralelo a Ia dirección de impacto, que forma 30° con respecto a Ia alineación longitudinal de barrera de seguridad. De esta manera, el impacto primario (que es el más severo) se produce con Ia cabeza del maniquí (que está provista de un casco protector), de tal forma que los efectos más importantes y lesivos sobre el mismo son:

(i) Ia "sacudida" de Ia cabeza, que se evalúa mediante el llamado índice HlC, el cual es una magnitud proporcional a las

aceleraciones que experimenta el centro de Ia cabeza del maniquí, y

(i¡) Los esfuerzos sobre el cuello, incluyendo todas las fuerzas y momentos. El cuello es muy vulnerable en este tipo de impactos, debido, principalmente, a las fuerzas de compresión en Ia dirección del eje vertebral del maniquí, que en Ia norma española

UNE 135 900 se identifican como F z .

Cuando una barrera de seguridad que incorpora un sistema de protección para motociclistas o bien una barrera de seguridad específicamente diseñada para Ia seguridad de estos usuarios, supera satisfactoriamente los ensayos de Ia norma UNE 135 900, cumpliendo todos los criterios de aceptación, se considera que garantiza Ia seguridad ante el impacto de motociclistas y ciclistas.

De acuerdo con Io establecido en Ia norma española UNE 135 900, toda barrera de seguridad que incorpora un sistema de protección para motociclistas o bien toda barrera de seguridad específicamente diseñada para Ia seguridad de estos usuarios debe, además, garantizar su comportamiento ante impacto de vehículo de cuatro o más ruedas según Ia norma europea EN 1317-2.

Los sistemas para protección de motociclistas en las barreras metálicas de seguridad que existen en Ia actualidad.- Tradicionalmente, se han venido utilizando dos tipologías de dispositivos para protección de motociclistas en las barreras de r seguridad metálicas:

1. Absorbedores de impacto. Son dispositivos instalados puntualmente, a modo de recubrimiento, alrededor de los postes de lá barrera, para reducir Ia severidad del impacto del motociclista contra el poste. Su eficacia es bastante reducida (no va más allá de los 30 km/h) y no evitan el paso del motociclista por debajo de Ia valla atravesando Ia barrera.

2. Sistemas Continuos. Son dispositivos instalados de manera continua en el sentido longitudinal de Ia barrera, que funcionan conteniendo y redireccionando el cuerpo del motociclista durante el impacto, evitando tanto que impacte directamente contra el poste como que pase a través de Ia barrera e impacte contra el obstáculo o desnivel que Ia barrera está protegiendo. Los sistemas continuos funcionan también como sistemas puntuales y son, en general, más eficaces que los anteriores.

Los sistemas continuos se componen, normalmente, de un miembro continuo horizontal destinado a contener el impacto del motociclista y situado siempre por debajo de Ia valla (aunque a veces se extiende hacia arriba superponiéndose a Ia barrera por encima de Ia valla) cubriendo el espacio vertical entre ésta y el nivel del terreno y fijado a Ia barrera bien a través de piezas de sustentación dispuestas a intervalos regulares y conectadas a Ia barrera bien en el poste, en Ia valla o en el separador o bien fijado el miembro continuo horizontal directamente al poste o a Ia valla de Ia barrera de seguridad.

Este miembro horizontal continuo suele ser bien un perfil metálico, un perfil de plástico, varios perfiles metálicos o de plástico paralelos, uno o varios tubos de plástico, una viga de plástico horizontal continua embebiendo los postes o bien una simple malla de plástico situada entre postes. El miembro horizontal puede ser una viga metálica de distinto perfil (perfil de valla doble onda tipo A, perfil de valla doble onda tipo B, perfil trapezoidal plano, ... ). Cuando el perfil metálico o de cualquier otro material, considerado según su posición de colocación en Ia barrera, presenta poco ancho frente a su altura (p.e. en relación menor de 100:370) y una buena parte del perfil es plana o de poco relieve, el perfil recibe el nombre de pantalla.

Los sistemas continuos más empleados son los metálicos del tipo perfil doble onda y las pantallas trapezoidales (cuya superficie es

mayormente plana con sendas pestañas formando ángulos de menos de 90° en sus extremos, pudiendo estar redondeadas estas pestañas).

La continuidad del miembro horizontal compuesto por perfiles de longitud finita se consigue normalmente mediante solapamiento parcial de los perfiles adyacentes y unión atornillada, en dichos solapes.

Las piezas de sustentación de las pantallas o perfiles presentan diversas configuraciones y, en general, reciben el nombre de brazos. Suelen ser metálicas e ir fijadas mediante uniones atornilladas, por un lado a Ia pantalla o perfil continuo horizontal y, por el otro, bien directamente al separador, bien al tornillo de unión entre Ia valla y el separador o bien directamente a Ia valla o al poste.

Las piezas de sustentación o brazos suelen ir fijadas tanto al miembro horizontal de contención del impacto de motociclistas como a Ia barrera de seguridad mediante uniones atornilladas.

En los ensayos de impacto a escala real con maniquíes descritos anteriormente, con sistemas metálicos continuos de los constituidos por un perfil metálico continuo horizontal inferior y brazos metálicos de sustentación dispuestos a intervalos regulares, Ia colisión del maniquí se produce contra el miembro horizontal continuo inferior que es el que mantiene el contacto con el maniquí durante todo el impacto, guiándolo durante el fenómeno redirectivo, hasta que se separa del sistema.

Las piezas de sustentación del perfil horizontal o brazos tienen Ia capacidad de deformarse, rotando y doblándose hacia Ia parte anterior del poste de Ia barrera (Ia opuesta al lado del tráfico), proveyendo así al sistema de Ia capacidad de deformación transversal suficiente para absorber el impacto de manera controlada y reconducir el cuerpo del maniquí. La deformación transversal está limitada por Ia distancia entre Ia parte trasera del brazo y Ia parte anterior de poste, hasta que se produce el contacto del brazo situado frente al poste con dicho poste. La

Figura 14 muestra las sucesivas etapas de este tipo de comportamiento en el sistema metálico continuo objeto de Ia presente descripción.

Problemas fundamentales que no están resueltos en los sistemas metálicos continuos existentes constituidos por un perfil horizontal continuo inferior y brazos de soporte a intervalos regulares .- Dentro de los sistemas continuos, cuyo comportamiento θS, en general, superior al de los absorbedores de impactos, los sistemas metálicos constituidos por un perfil o miembro horizontal continuo colocado por debajo de Ia valla de Ia barrera de seguridad, cubriendo el espacio vertical entre el borde inferior de ésta y el terreno, son los más frecuentes y los más efectivos por su excelente relación de beneficio/coste.

Ahora bien, de acuerdo con los parámetros de eficacia establecidos en Ia norma española UNE 135 900 para evaluar el comportamiento de los sistemas de protección para' motociclistas en las barreras de seguridad metálicas, definidos a partir de índices biomecánicos que reproducen con fidelidad los daños previsibles en los cuerpos de los motociclistas, los sistemas metálicos continuos anteriormente mencionados presentan los siguientes problemas:

(i) Posibilidad de franqueo del sistema en impactos en el centro del vano. Cuando 1 Ia distancia entre postes consecutivos de Ia barrera de seguridad es superior a 2 m, Ia deformación de pantalla en un impacto en el centro del vano es enorme, dando origen al embolsamiento del cuerpo del motociclista que, bien levantando Ia pantalla o perfil y/o doblándola, puede atravesar total o parcialmente Ia pantalla o perfil, con el consiguiente riesgo probable de impacto contra el poste, corte con Ia propia pantalla o perfil o de colisión con los peligros infraestructurales que Ia barrera está protegiendo, situados por detrás de Ia misma, (ii) Enganchamiento de una extremidad por debajo de Ia pantalla. Debido a que siempre queda un hueco libre, aunque pequeño, entre Ia pantalla o perfil y el nivel del terreno y a que, en los

ensayos (y también en Ia realidad), el brazo del maniquí/motociclista está extendido paralelo al cuerpo, tanto Ia mano como Ia muñeca del mismo pueden engancharse entre el borde inferior de Ia pantalla o perfil y el terreno. (iii) Elevado valor de Ia compresión vertical del cuello. Puesto que, en los sistemas existentes, los perfiles y pantallas metálicos continuos horizontales inferiores se disponen verticalmente, durante el impacto, el primer contacto de Ia cabeza con Ia pantalla o perfil se produce con un plano vertical y, con ello, Ia fuerza de compresión del cuello F z en Ia dirección del eje vertebral del cuerpo del maniquí (que coincide con Ia trayectoria del impacto) que se origina por Ia reacción del perfil o pantalla sobre Ia cabeza del maniquí, alcanza valores muy elevados, a menudo, por encima de los máximos tolerables por el cuerpo humano.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN.-

La presente invención se refiere a un sistema metálico continuo para protección de motociclistas instalable en una barrera metálica de seguridad convencional, compuesto por una pantalla metálica (4) horizontal continua dispuesta por debajo de Ia valla (1) de Ia barrera metálica, cubriendo mayormente el espacio vertical entre el borde inferior de Ia valla (1) y el nivel del terreno (40), estando Ia pantalla (4) suspendida de Ia valla (1) mediante piezas de sustentación o brazos (5) situados frente al poste (2) y situados en el centro del vano (6) solidarios con una abrazadera (7), fijados ambos brazos (5) y (6) a Ia valla (1) en el mismo tornillo de unión (8) de ésta con el separador (3) y en un punto intermedio de Ia misma (12), respectivamente. La pantalla (4) es de perfil plano-trapezoidal con una protuberancia (22) en forma de "nariz" orientada hacia el lado del tráfico y situada en el borde inferior de Ia pantalla.

La pantalla metálica (4) es un perfil plano-trapezoidal que presenta una cara plana central que ocupa Ia mayor parte de Ia altura de pantalla y con una

protuberancia (22) en el extremo inferior de Ia pantalla que está orientada hacia Ia parte anterior de Ia barrera o lado del tráfico, mientras que el extremo superior de Ia pantalla presenta preferentemente una pestaña orientada hacia el lado posterior de Ia barrera formando cierto ángulo con Ia cara plana del perfil o puede presentar una protuberancia similar a Ia del extremo inferior (22).

La protuberancia (22) de Ia pantalla (4) presenta un perfil preferentemente trapezoidal o en forma de greca (22), pero también puede presentar formas o perfiles similares que funcionen también como elementos salientes, bien de forma redondeada circular o aplastada tales como las protuberancias (22 1 ) y (22") de las pantallas (4 1 ) y (4 11 ), respectivamente, bien formas triangulares rectas con el lado inferior sensiblemente horizontal (22 111 ) o bien triangulares isósceles tales como las protuberancias (22 IV ) y (22 V ) de las pantallas (4 111 ), (4 IV ) y (4 V ), respectivamente, o bien en forma corrugada de doble onda triangular o redondeada tales como las protuberancias (22 VI ) y (22 V ") de las pantallas (4 VI ) y (4 V "), respectivamente, o bien en forma de saliente (22 vιπ ) en forma de nariz con un lado inclinado redondeado cóncavo hacia el lado anterior o del tráfico y un lado horizontal convexo hacia el lado posterior tal como en Ia pantalla (22 VMI ).

La pantalla (4) se coloca en Ia barrera de seguridad de manera que su cara plana forme un cierto ángulo (aunque nunca superior a 15°) con Ia vertical, en el sentido de giro contrario al de las agujas del reloj, de manera que Ia parte inferior de Ia pantalla (4) se sitúe más próxima al tráfico, esto es, de forma que Ia protuberancia inferior (22) ,se presente en avance según el sentido del impacto.

La continuidad horizontal entre pantallas (4) se consigue mediante solapamiento parcial entre cada dos pantallas consecutivas en sus extremos y uniones atornilladas conseguidas por medio de múltiples conjuntos de tomillo+arandela+tuerca que atraviesan sucesivamente los agujeros (11) correspondientes, dos a dos, a cada extremo de cada pantalla (4), en el solapamiento.

Los brazos metálicos (5) y (6) del sistema Instalado en barreras de seguridad aplicable como protección para motociclista, objeto de esta descripción, están constituidos por una pletina metálica de anchura constante configurada en forma de "omega" acostada vertical, que sujeta Ia pantalla (4) a Ia valla (1), quedando Ia pantalla (4) en suspensión con respecto a Ia valla (1 ).

El brazo constituye el elemento intermedio de conexión entre Ia barrera metálica, concretamente Ia valla (1 ), y Ia pantalla (4) y, además, provee el mecanismo para Ia deformación en caso de impacto de un motociclista contra Ia pantalla (4).

El sistema objeto de Ia presente descripción, incorpora dos tipos de brazos:

(i) Brazo de Soporte' (5). Es Ia pieza de sustentación que conecta Ia pantalla (4) con Ia valla (1) justo en el tornillo de unión (8) de ésta con el separador (3) y, por consiguiente, Ia posición de este brazo (5) se corresponde siempre con Ia posición de un poste (2) y separador (3). (¡i) Brazo Intermedio (6). Es Ia pieza de sustentación que sujeta Ia pantalla (4) directamente con Ia valla (1 ) en el intermedio (preferentemente, en el punto medio) del vano o espacio longitudinal entre dos postes consecutivos. La posición del Brazo Intermedio no corresponde con ningún poste (2) ni separador (3) sino que se dispone en una sección intermedia entre postes consecutivos.

El Brazo Intermedio (6) va unido, preferentemente mediante tornillos (12) y (13), a una abrazadera metálica o Abrazadera Intermedia (7), en forma de "U" (cuyas alas o flancos forman preferentemente ángulo recto con el alma aunque también puede ser una "U" de forma trapezoidal con las alas formando cierto ángulo mayor de 90° con el alma), presentando dichas alas o flancos una longitud igual o ligeramente mayor que Ia distancia entre Ia cara superior del Brazo

lntermedio (6) y Ia valla (1 ), de tal forma que ambas alas de Ia Abrazadera Intermedia (7) apoyan frontalmente por sus extremos contra los senos internos de las crestas del perfil de Ia valla (1 ), ejerciendo presión en grado suficiente para que el Brazo Intermedio (6) quede bloqueado o "gripado" contra Ia parte interna o posterior de Ia valla (1 ) y evitando, con ello, Ia posible rotación del Brazo Intermedio (6) según un eje horizontal perpendicular a Ia valla (1 ) alrededor del punto de unión (12) de éste (6) con Ia propia valla (1 ).

El Brazo de Soporte (5) presenta cinco caras sucesivamente de arriba abajo, referenciadas con (28), (29), (30), (31 ) y (32) y cuatro pliegues de charnela horizontal entre caras consecutivas.

La cara superior (28) está ligeramente inclinada hacia el lado del tráfico y es Ia que mantiene contacto con Ia valla (1) y el separador (3). La cara (29) forma una ángulo aproximadamente recto con Ia cara superior adyacente (28) y está inclinada hacia arriba de manera que el segundo pliegue entre las caras

(29) y (30) nunca llega a apoyar con el ala inferior del separador (3) una vez colocado el dispositivo en Ia barrera metálica. La cara (30) es sensiblemente vertical, de manera que el pliegue entre Ia cara (30) y (31 ) no llega a contactar en Ia cara anterior del poste (2) una vez colocado el dispositivo en Ia barrera metálica. La cara (31 ) está inclinada hacia abajo y Ia cara inferior (32) está ligeramente inclinada con respecto a Ia vertical de manera que el borde inferior de esta cara (32), que coincide con el borde inferior del Brazo de Soporte (5), está orientado en avance hacia el lado del tráfico o anterior de Ia barrera. La cara inferior (32) es Ia cara del Brazo de Soporte (5) que mantiene el contacto con Ia pantalla (4).

El Brazo de Soporte (5) está sujeto a Ia barrera metálica, justo en Ia misma unión (8) entre Ia valla (1 ) y el separador (3), que se corresponde con el centro de Ia unión entre vallas consecutivas mediante solapamiento, por medio del mismo tornillo (8) que, después de atravesar el agujero alargado horizontal central (38) de las vallas (1 ) en Ia unión entre ellas mediante solapamiento,

atraviesa un agujero alargado (24) dispuesto horizontalmente en Ia cara superior (28) del Brazo de Soporte (5), practicado a tal efecto.

La conexión del Brazo de Soporte (5) con Ia barrera en Ia unión (8) existente entre Ia valla (1 ) y el separador (3), tiene por objeto evitar que Ia colocación de Ia invención afecte al comportamiento de Ia barrera metálica ante el impacto de un vehículo de cuatro ruedas, a Ia vez que facilita notablemente

Ia operación de colocación, al requerir única y exclusivamente el aflojado de un tornillo para insertar Ia cara superior del brazo entre Ia valla y el separador, evitando de esta forma Ia necesidad de desmontar, es decir, de proceder al desensamblaje Ia barrera metálica.

El Brazo de Soporte (5) dispone de un agujero alargado horizontal (25) en su cara superior (28), situado por debajo del agujero de fijación (24) también horizontal, cuyo objeto es dejar libre el paso del ala inferior del separador (3), evitando así Ia interferencia entre éste y el Brazo de Soporte.

El Brazo de Soporte (5) dispone en Ia cara superior (28) de una nervadura vertical (26) o superficie acanalada vertical que se.extiende desde el borde o arista superior hasta las proximidades del pliegue entre Ia cara superior (28) y Ia consecutiva (29) y que presenta una sección preferente y sensiblemente semicircular aunque también puede ser triangular o trapezoidal. La nervadura vertical (26) está situada muy próxima a Ia arista vertical de Ia cara superior (28) del lado opuesto al de las aberturas de los agujeros alargados horizontales (24) y (25). La nervadura vertical (26) tiene por objeto rigidizar Ia cara superior (28) del Brazo de Soporte (5) en Ia zona comprendida entre el agujero horizontal inferior (25) y Ia arista, evitando así que durante el impacto el Brazo de Soporte (5) se doble por esta zona.

La cara inferior (32) del Brazo de Soporte (5) presenta un agujero alargado vertical (21), no necesariamente centrado en Ia cara, que permite Ia unión entre el Brazo de Soporte (5) y Ia pantalla (4) por medio de un conjunto de tornillo+arandela+tuerca (20) que atraviesa sucesivamente el taladro alargado horizontal central (9) de cada una de las dos pantallas (4)

consecutivas en el solapamiento entre ambas y el taladro alargado vertical (21 ) del Brazo de Soporte (5). El taladro alargado horizontal central (9) de las pantallas (4) en el solapamiento permite el ajuste de Ia posición horizontal de las pantallas (4) en relación al poste (2) y al propio Brazo de Soporte (5) y el taladro alargado vertical (21) del Brazo de Soporte (5) permite el ajuste de Ia posición vertical de las pantallas (4) en relación a Ia valla (1) y el nivel del terreno (40).

El Brazo Intermedio (6) presenta cinco caras sucesivamente de arriba abajo, referenciadas con (33), (34), (35), (36) y (37) y cuatro pliegues de charnela horizontal entre caras consecutivas. El perfil del Brazo Intermedio (6) es sensiblemente igual o igual al del Brazo de Soporte (5).

La cara superior (33) está ligeramente inclinada hacia el lado del tráfico y es Ia que mantiene contacto con Ia valla (1 ). La cara (34) forma una ángulo aproximadamente recto con Ia cara superior adyacente (33) y está inclinada hacia arriba. La cara (35) es sensiblemente vertical. La cara (36) está inclinada hacia abajo y Ia cara inferior (37) está ligeramente inclinada con respecto a Ia vertical de . manera que el borde inferior de esta cara (37), que coincide con el borde inferior del Brazo Intermedio (6), está en orientado en avance hacia el lado del tráfico o anterior de Ia barrera. La cara inferior (37) es Ia cara del Brazo

Intermedio (6) que mantiene el contacto con Ia pantalla (4).

El Brazo Intermedio (6) está unido a Ia valla (1), mediante un conjunto de tomillo+arandela+tuerca (12) que atraviesa sucesivamente el agujero alargado horizontalmente (18) en el centro de Ia sección recta de Ia valla (1) en una • sección de Ia barrera intermedia entre dos postes consecutivos, un agujero (16), preferentemente redondo, de Ia Abrazadera Intermedia (7) y un agujero (14), preferentemente redondo, del Brazo Intermedio (6). Además del tornillo anterior (12), Ia Abrazadera Intermedia (J) se fija al Brazo Intermedio (6), mediante un conjunto de tornillo+tuerca+arandela (13) que atraviesa, sucesivamente, un agujero (17), preferentemente redondo, de Ia Abrazadera Intermedia (7) y un agujero, preferentemente redondo (15), del Brazo Intermedio (6).

Los agujeros (14) y (15) de Ia cara superior del Brazo Intermedio (6) están preferentemente alineados en misma vertical y su posición relativa se corresponde con Ia posición de los agujeros (16) y (17) de Ia Abrazadera Intermedia (7), de tal manera que queda anulada, una vez apretadas las uniones (12) y (13), Ia posibilidad de rotación de una pieza (6) con respecto a Ia otra (7) y, gracias a Ia presión ejercida por los extremos de las alas de Ia

Abrazadera Intermedia (7) contra los senos del perfil doble onda de Ia valla (1), se consigue evitar Ia rotación de ambas piezas (6) y (7) con respecto a Ia valla (1) que, ante el impacto de un motociclista, se comporta como un elemento rígido y fijo.

El Brazo Intermedio (6) dispone en Ia cara superior (33) de una nervadura vertical (27) que se extiende desde el borde o arista superior hasta las proximidades del pliegue entre Ia cara superior (33) y Ia consecutiva (34) y que presenta una sección preferente y sensiblemente semicircular aunque también puede ser triangular o trapezoidal. La nervadura vertical (27) está situada muy próxima a Ia arista vertical de Ia cara superior (33) de! lado opuesto al de los agujeros redondos (14) y (15). La nervadura vertical (27) tiene por objeto rigidizar Ia cara superior (33) del Brazo Intermedio (6).

La cara inferior (37) del Brazo Intermedio (6) presenta un agujero alargado vertical (23), no necesariamente centrado en Ia cara, que permite Ia unión entre el Brazo Intermedio (6) y Ia pantalla (4) por medio de un conjunto de tomillo+arandela+tuerca (19) que atraviesa sucesivamente el taladro alargado horizontal central (10) situado en Ia sección central o media de Ia pantalla (4) y el taladro alargado vertical (23) del Brazo Intermedio (6). El taladro alargado horizontal central (10) de Ia sección media de Ia pantalla (4) permite el ajuste de Ia posición horizontal de Ia pantalla (4) en relación a Ia posición vertical de los postes (2) consecutivos y al propio Brazo Intermedio (6) y el taladro alargado vertical (23) del Brazo Intermedio (6) permite el ajuste de Ia posición vertical de Ia pantalla (4) en relación a Ia valla (1) y el nivel del terreno (40).

— 1 fi —

La presente invención presenta cuatro innovaciones como solución a los tres problemas fundamentales de los sistemas metálicos continuos existentes hasta Ia actualidad y descritos en el estado de Ia técnica:

(i) Incorporación de un Brazo Intermedio (6) en el centro del vano que incorpora una Abrazadera Intermedia (7) para evitar Ia rotación del Brazo Intermedio según un eje perpendicular a su cara superior y alrededor de su punto unión con Ia valla (1). El brazo intermedio limita Ia deformación de Ia pantalla (4) ante impacto en el centro del vano y Ia Abrazadera Intermedia (7) evita

Ia rotación del brazo intermedio Io cual limita de una forma definitiva cualquier posibilidad de que Ia flecha central aumente por dicho concepto. Cuando el Brazo Intermedio rota en Ia dirección y por efecto del impacto (de tal manera que Ia unión (19) de dicho brazo (6) con Ia pantalla se desplaza en el sentido de impacto), permite una mayor deformación en el espacio longitudinal comprendido entre el centro del vano y el siguiente poste, favoreciendo el embolsamiento del maniquí en esta zona.

(ii) Presencia de nervaduras verticales (26) y (27) en la cara superior de los Brazos de Soporte (5) y Brazo Intermedio (6), respectivamente. Las nervaduras verticales (26) y (27) aumentan Ia rigidez de las piezas (5) y (6), respectivamente, Io cual contribuye a reducir Ia deformación transversal de las mismas durante el impacto del cuerpo de un motociclista contra Ia pantalla (4) y, con ello, evitar que una deformación transversal excesiva del conjunto pantalla (4) y brazos (5) y (6) permita el paso del cuerpo del motociclista a través de Ia barrera, por debajo de Ia valla (1 ), bien como consecuencia del levantamiento parcial de Ia pantalla (4) o de una deformación plástica por pandeo local de Ia misma.

(iii) La disposición de una protuberancia (22) en forma de "nariz" orientada hacia el lado del impacto y situada justo en el borde inferior de Ia pantalla (4), durante el contacto primario con el maniquí, Ie produce a éste una fuerza de reacción hacia arriba

que levanta ligeramente Ia " extremidad superior del maniquí evitando el enganchamiento de Ia mano y muñeca en el espacio libre vertical existente entre el borde inferior de Ia pantalla y el terreno. (iv) La disposición inclinada de Ia pantalla (4) formando un pequeño ángulo (menor de 15°) con Ia vertical, de tal manera que el borde inferior de Ia misma aparece avanzado en dirección al tráfico, permite, durante el primer contacto de Ia cabeza con Ia pantalla, reducir notablemente Ia componente horizontal de Ia fuerza de reacción de Ia pantalla sobre el cuello del maniquí, Io cual se traduce en una disminución de Ia compresión en cuello según eje vertebral (F 2 ) hasta valores fácilmente tolerables por el cuello humano.

La FIGURA 14 ¡lustra las sucesivas etapas (14a, 14b y 14c) del comportamiento del conjunto de barrera metálica con el sistema metálico continuo, ante el impacto del cuerpo de un motociclista que se aproxima deslizando tumbado y extendido sobre el pavimento y que colisiona contra Ia pantalla (4) a cierta velocidad y bajo un cierto ángulo. El contacto entre el cuerpo del motociclista y Ia barrera se produce entre éste y Ia pantalla (4). Ante Ia fuerza transmitida por el motociclista a Ia pantalla, el Brazo de Soporte (5) - Io mismo Ie ocurre al Brazo Intermedio (6) - se deforma rotando en un plano vertical sucesivamente alrededor de los pliegues entre caras consecutivas. Inicialmente, el brazo rota alrededor del pliegue entre las caras (28) y (29) hasta que el pliegue entre las caras (29) y (30) apoya contra el ala inferior del separador (3). A partir de entonces, el brazo sigue rotando alrededor del pliegue entre las caras (29) y (30) hasta que el pliegue entre las caras (30) y (31) apoya contra Ia cara anterior del poste (2). El brazo sigue rotando alrededor del pliegue entre las caras (31) y (32) hasta que Ia cara inferior del brazo (32) apoya directamente contra Ia cara anterior del poste (2). Se completa así toda Ia capacidad de rotación del brazo pasando, a partir de entonces, a deformarse Ia propia pantalla (4).

DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS.- ~20~

Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, se acompaña a Ia presente memoria descriptiva, como parte integrante de Ia misma, trece hojas de planos en las cuales con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:

FIGURA 1.- Corresponde a una vista frontal en perspectiva de una barrera de seguridad metálica para carreteras con el sistema metálico continuo.

FIGURA 2.- Corresponde a una vista posterior en perspectiva de una barrera de seguridad metálica para carreteras con el sistema metálico continuo.

FIGURA 3.- Representa una sección recta de Ia barrera de seguridad con el sistema metálico continuo correspondiente a Ia posición de un poste.

FIGURA 4.- Representa una sección recta de Ia barrera de seguridad con el sistema metálico continuo correspondiente a Ia posición intermedia entre dos postes consecutivos o centro de vano.

FIGURA 5.- Representa un vista frontal en perspectiva con los componentes en explosión de Ia barrera de seguridad con el sistema metálico continuo, en Ia zona correspondiente al poste,

FIGURA 6.- Representa una vista frontal en perspectiva de un tramo de pantalla.

FIGURA 7.- Representa una vista en perspectiva del Brazo de Soporte (7a) y una vista del perfil del Brazo de Soporte (7b).

FIGURA 8.- Representa una vista en perspectiva del Brazo Intermedio (8a) y una vista del perfil del Brazo Intermedio (8b).

FIGURA 9.- Representa una vista en perspectiva de Ia Abrazadera Intermedia en forma de "U".

FIGURA 10.- Representa el perfil en sección recta de Ia pantalla.

FIGURA 11.- Corresponde a diversas variantes (11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g y 11 h) del perfil de Ia pantalla para diversas geometrías de Ia protuberancia o "nariz" inferior.

FIGURA 12.- Representa una vista trasera o posterior de Ia barrera en perspectiva con los componentes ensamblados (12a) y en explosión (12b), de Ia zona correspondiente al poste.

FIGURA 13.- Representa una vista trasera o posterior de Ia barrera metálica en perspectiva con los componentes ensamblados (13a) y en explosión (13b), de Ia zona correspondiente al centro del vano o punto medio de Ia barrera entre dos postes consecutivos.

FIGURA 14.- Representa Ia secuencia de comportamiento (14a, 14b y 14c) de Ia barrera metálica de seguridad con el sistema metálico continuo para protección de motociclistas, durante el impacto del cuerpo de un motociclista contra Ia pantalla.