Una barrera de cable , a veces denominada barrera de seguridad con cable de protección o cable metálico (WRSB), es un tipo de barrera / barandilla de seguridad para el tráfico en la mediana o en la carretera . Consiste en cables de acero montados sobre postes débiles. Como es el caso de cualquier barrera al costado de la carretera, su propósito principal es evitar que un vehículo se salga del camino transitado y golpee un objeto fijo o una característica del terreno que sea menos indulgente que él mismo. [1] También similar a la mayoría de las barreras al borde de la carretera, las barreras de cable funcionan capturando y/o redirigiendo el vehículo descarriado.
Debido a que estas barreras son relativamente económicas, a diferencia de las barreras escalonadas de concreto que se deben instalar y mantener, y son muy efectivas para capturar vehículos, su uso es cada vez más frecuente en todo el mundo. Con diferencia, el uso más popular del sistema de barrera por cable se produce en las medianas de las autovías .
Dadas las direcciones opuestas del tráfico en las carreteras divididas, los choques cruzados son particularmente graves. Si bien el ancho de la mediana juega un papel importante en la ocurrencia de estos choques, el aumento del ancho por sí solo no los elimina y, muy a menudo, la mediana debe protegerse con una barrera. Las barreras para cables proporcionan una solución rentable al problema del blindaje.
El sistema es más indulgente que las barreras tradicionales de hormigón (Jersey) o las barreras de acero que se utilizan hoy en día y sigue siendo eficaz cuando se instala 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 cables se han utilizado desde la década de 1960, no fue hasta mediados de la década de 1990 que muchos departamentos de transporte comenzaron a implementarlas con regularidad.
En muchos países de la Unión Europea no se permite el uso de estas barreras de cables a lo largo de las carreteras porque se consideran especialmente peligrosas para los motociclistas. Sin embargo, un estudio de las tasas de lesiones de motociclistas para varios tipos de barreras en carreteras no encontró una diferencia apreciable en las lesiones fatales y graves entre las barreras de cable y de vigas W. Ambas eran significativamente más peligrosas que las barreras de hormigón, pero menos peligrosas que ninguna. [2]
Actualmente se utilizan dos tipos de sistemas de barrera de cables: 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 alto con menores costos y preocupaciones de mantenimiento a largo plazo.
Durante la expansión del uso de barreras de cable a lo largo de los años 1980 y 1990, el sistema de baja tensión se especificó casi exclusivamente. Este sistema también se denomina sistema “genérico”, en referencia a que no es fabricado exclusivamente por un solo productor.
Baja tensión simplemente significa que los cables mismos están tensados sólo lo suficiente para eliminar la flexión entre los postes. Los resortes grandes 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 mueve hasta 3,7 metros (12 pies) de su ubicación original. Este movimiento se conoce como desviación dinámica. Dada la falta de tensión en el sistema, las instalaciones individuales o “tramos” de cable están limitadas a 2000 pies (600 metros) con un conjunto de anclaje en cada extremo.
Debido a la baja tensión del sistema, los cables tienden a quedar en el suelo en caso de que un impacto dañe varios postes. Como tal, no hay ningún valor de seguridad residual dentro del resto no dañado de la instalación de 2000 pies (600 metros) y toda la sección de la barrera permanecerá no funcional hasta que se repare.
A pesar de estas deficiencias percibidas, la barrera de cable de baja tensión, hasta hace poco, era posiblemente el caballo de batalla de la industria. Miles de kilómetros del sistema genérico siguen en uso hoy en día en países de todo el mundo.
En apariencia, el cable de alta tensión es muy similar al de baja tensión. En la mayoría de los demás aspectos, los dos sistemas son muy diferentes.
El cable de alta tensión consta de tres o cuatro cables preestirados sostenidos por postes débiles. Actualmente, todos los sistemas de alta tensión son propietarios, es decir, se comercializan bajo derecho exclusivo de un fabricante específico .
Durante la instalación, los cables se colocan en los postes y luego se tensan a una tensión específica según la temperatura . Los valores de tensión oscilan entre aproximadamente 2000 y 9000 lb (9000 a 40 000 Newtons). Debido a este apriete, las instalaciones de cables pueden tener una longitud indefinida. De hecho, la longitud de los tramos normalmente sólo está limitada por la presencia de obstáculos como medianas o columnas de puentes.
Cuando un vehículo impacta el sistema de alta tensión en condiciones normales, el cable se desvía tan sólo 8 pies (2,4 metros) de su ubicación original. La tensión inherente dentro del sistema también permite que los cables permanezcan colgados, incluso después de un impacto que elimine varios postes, permitiendo así que el resto del recorrido funcione normalmente.
Una característica de hardware de seguridad en la carretera debe someterse a rigurosas pruebas de seguridad antes de poder usarse 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 pertenecen al NHS. El estándar por el cual se miden todas las características de seguridad en la carretera está contenido en el Informe No. 350 del Programa Nacional Cooperativo de Investigación de Carreteras (NCHRP 350). NCHRP 350 evalúa el hardware de seguridad según tres factores generales: [4]
El sistema debe contener y redirigir el vehículo sin anularlo, anularlo ni penetrarlo.
Los fragmentos del sistema no pueden penetrar en el habitáculo , el vehículo debe permanecer erguido durante y después de la colisión y el pasajero no debe sufrir impactos ni desaceleraciones excesivas.
Después del impacto, el vehículo no debe invadir los carriles de tránsito adyacentes ni debe salir del sistema en un ángulo mayor al 60% del ángulo de entrada.
Dentro de NCHRP 350 hay seis niveles de prueba (TL) separados 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 tanto para automóviles pequeños como para camionetas a 60 millas por hora (97 km/h). Esta categoría de tráfico representa la mayor parte del tráfico de vehículos en los Estados Unidos.
En TL-3, un automóvil de 820 kg (1.800 libras) se estrella a 97 km/h (60 millas por hora) en un ángulo de impacto de 20°. También a este nivel, una camioneta de 2.000 kg (4.400 libras) impacta a 97 km/h (60 millas por hora) y 25°. TL-4 incluye ambas pruebas, pero agrega un camión de una sola unidad de 17,600 libras (8,000 kg) que impacta a 50 millas por hora (80 km/h) y 25°.
Todos los sistemas de barrera de cables disponibles hoy en día están aprobados en TL-3 o TL-4. Sin embargo, existe una gran cantidad de evidencia anecdótica de que muchos de estos sistemas funcionan a un nivel más alto en el campo al capturar vehículos tan grandes como combinaciones de semirremolque .
Barrera de cable, está diseñada para su uso en pendientes con una relación vertical a horizontal de 1:6. El requisito 1V:6H se basa tanto en modelos informáticos como en pruebas de choque a gran escala y representa una teoría sólida. Sin embargo, en la práctica, las pendientes tan planas como 1V:6H suelen ser la excepción.
En estos casos, existen tres sistemas TL-4 disponibles que funcionan como TL-3 en pendientes de hasta 1V:4H. [5] [6]
Las barreras rígidas, como las de hormigón, y las barreras semirrígidas, como las barandillas de acero, exhiben deflexiones de impacto de 0 a 4 pies (1,2 metros), respectivamente. [1] Los sistemas flexibles, como las barreras de cables, se desvían entre 8 y 12 pies (2,4 y 3,7 metros) tras el impacto. Dadas estas desviaciones relativamente grandes, los sistemas de barrera de cable generalmente no se consideran apropiados para proteger objetos fijos a menos de 8 pies (2,4 metros) de distancia del camino transitado. Incluso cuando el espacio libre disponible supera los 2,4 metros (8 pies), el público parece tener un mayor nivel de confianza en una barrera más robusta.
Las barreras de cables medianas se han estudiado por motivos de seguridad y posiblemente sean elementos disuasorios eficaces ante accidentes graves en las carreteras. Sin embargo, la falta de instalación y pruebas adecuadas ha provocado colisiones graves e incluso la muerte. [7] En lugares, como Arizona , hay indicios de que la agencia del gobierno estatal a cargo de la regulación de carreteras no siguió los procedimientos de instalación adecuados. [8] Aparentemente hay documentos internos del gobierno que muestran que el Departamento de Transporte de Arizona estaba al tanto de los problemas de las barreras de cables, y es posible que también hayan apresurado la instalación de estas barreras en las carreteras estatales. [ cita necesaria ]
Un problema importante alegado, que reduce la eficacia de las barreras de cables, es la instalación debajo del nivel del suelo, especialmente alrededor de pendientes o desniveles. [9] Sin ninguna compensación por una pendiente en la mediana, un automóvil puede realmente saltar la parte superior de una barrera y, por lo tanto, quedar expuesto a una posible colisión cruzada. [ cita necesaria ] Ha surgido un litigio en Arizona con respecto a la instalación inadecuada de barreras de cables. [9] Una demanda por muerte por negligencia 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 del estado quejándose de la instalación de barreras de cables. [11]
Tensión : los WRSB de alta tensión generalmente se tensan hasta la aplicación. 2,5 t durante la instalación (sujeto a las condiciones climáticas, tipo de WRSB y otros factores). Los WRSB de baja tensión no son tan comunes como solían ser, la tensión es generalmente muy baja y cercana a 0.
WRSB basado en contención o desviación . El WRSB destinado a la deflexión podría tensarse a una tensión ligeramente mayor y lo más probable es que utilice 4 cables (cuerdas). La longitud total de la barrera tiende a ser más corta. Los WRSB basados en contención tendrán cables de acero más separados entre sí (aproximadamente 150 mm - 60 mm), para aumentar el área de captación.