Una barrera de cable , a veces denominada cable de protección o barrera de seguridad de cable de acero (WRSB), es un tipo de barrera de seguridad de tráfico / barandilla de seguridad para carretera o mediana . Consiste en cables de acero montados en postes débiles. Como es el caso de cualquier barrera de carretera, su propósito principal es evitar que un vehículo se salga de la vía transitada y golpee un objeto fijo o una característica del terreno que sea menos indulgente que él mismo. [1] También similares a la mayoría de las barreras de carretera, las barreras de cable funcionan capturando y/o redirigiendo el vehículo errante.
Debido a que estas barreras son relativamente económicas, en comparación con las barreras de hormigón , tanto en términos de instalación como de mantenimiento, y son muy eficaces para capturar vehículos, su uso se está haciendo cada vez más frecuente en todo el mundo. De lejos, el uso más popular del sistema de barreras de cable se da en las medianas de las carreteras divididas .
Dadas las direcciones opuestas del tráfico en las carreteras divididas, los choques en la mediana 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, con frecuencia, la mediana debe protegerse con una barrera. Las barreras de cable brindan una solución rentable al problema del blindaje.
El sistema es más tolerante que las barreras tradicionales de hormigón (Jersey) o de acero que se utilizan en la actualidad y sigue siendo eficaz cuando se instala en terrenos en pendiente. 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 cable 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 cable en las carreteras, ya que se considera que son especialmente peligrosas para los motociclistas. Sin embargo, un estudio sobre las tasas de lesiones de motociclistas para varios tipos de barreras de carretera no encontró una diferencia apreciable en las lesiones fatales y graves entre las barreras de cable y las barreras de vigas en W. Ambas eran significativamente más peligrosas que las barreras de hormigón, pero menos peligrosas que ninguna barrera. [2]
En la actualidad, se utilizan dos tipos de sistemas de barreras 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 y menores costos y preocupaciones de mantenimiento a largo plazo.
Durante la expansión del uso de barreras de cables 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 al hecho de que no es fabricado exclusivamente por un único fabricante.
La tensión baja simplemente significa que los cables mismos están tensados solo lo suficiente para eliminar la comba entre los postes. Los resortes grandes en ambos extremos del recorrido del cable están comprimidos (según la temperatura) [3] para mantener la tensión en el sistema.
Cuando un vehículo impacta contra el sistema de baja tensión en condiciones normales, el cable se mueve hasta 3,7 metros desde su ubicación original. Este movimiento se conoce como deflexión dinámica. Dada la falta de tensión en el sistema, las instalaciones individuales, o “tramos”, de cable están limitadas a 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. Por lo tanto, no hay ningún valor residual de seguridad en el resto intacto de la instalación de 600 metros (2000 pies) y toda esa sección de la barrera permanecerá inoperativa hasta que se repare.
A pesar de estas deficiencias percibidas, hasta hace poco, la barrera de cables de baja tensión era sin duda el caballo de batalla de la industria. Miles de kilómetros de este 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 está formado por tres o cuatro cables pretensados sostenidos por postes débiles. En la actualidad, 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 sobre los postes y luego se tensan a una tensión específica en función de la temperatura . Los valores de tensión varían entre aproximadamente 2.000 y 9.000 lb (9.000 a 40.000 Newtons). Debido a este ajuste, las instalaciones de cables pueden tener una longitud indefinida. De hecho, las longitudes de los tendidos suelen estar limitadas únicamente por la presencia de obstáculos como aberturas de mediana o columnas de puentes.
Cuando un vehículo impacta contra el sistema de alta tensión en condiciones normales, el cable se desvía tan solo 2,4 metros de su ubicación original. La tensión inherente al sistema también permite que los cables permanezcan tensos, incluso después de un impacto que arranca varios postes, lo que permite que el resto del tramo funcione con normalidad.
Los elementos de seguridad en la carretera deben someterse a rigurosas pruebas de seguridad antes de poder utilizarse en el Sistema Nacional de Carreteras (NHS, por sus siglas en inglés) de los Estados Unidos. La mayoría de los estados han adoptado los mismos criterios de prueba para las carreteras que no forman parte del NHS. El estándar con el que se miden todos los elementos de seguridad en la carretera se encuentra en el Informe N.° 350 del Programa Nacional de Investigación Cooperativa de Carreteras (NCHRP 350). El NCHRP 350 evalúa los elementos de seguridad según tres factores generales: [4]
El sistema debe contener y redirigir el vehículo sin embestirlo, sobrepasarlo ni penetrarlo.
Los fragmentos del sistema no pueden penetrar en el habitáculo , el vehículo debe permanecer en posición vertical durante y después de la colisión y el pasajero no debe sufrir un impacto o una desaceleración excesivos.
Después del impacto, el vehículo no debe invadir los carriles de circulación adyacentes ni debe salir del sistema en un ángulo mayor al 60% del ángulo de entrada.
Dentro de la norma 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 autos pequeños como para camionetas a 60 millas por hora (97 km/h). Esta categoría de tráfico representa la mayoría de todo el tráfico vehicular en los Estados Unidos.
En TL-3, un automóvil de 1800 libras (820 kg) choca a 60 millas por hora (97 km/h) en un ángulo de impacto de 20°. También en este nivel, una camioneta de 4400 libras (2000 kg) impacta a 60 millas por hora (97 km/h) y 25°. TL-4 incluye ambas pruebas, pero agrega un camión de una sola unidad de 17 600 libras (8000 kg) que impacta a 50 millas por hora (80 km/h) y 25°.
Todos los sistemas de barreras de cable disponibles en la actualidad están aprobados en TL-3 o TL-4. Sin embargo, hay una gran cantidad de evidencia anecdótica de que muchos de estos sistemas funcionan a un nivel superior en el campo, capturando vehículos tan grandes como combinaciones de semirremolques y camiones .
La barrera de cables está diseñada para usarse en pendientes con una relación vertical a horizontal de 1:6. El requisito de 1V:6H se basa tanto en modelos informáticos como en pruebas de choque a escala real y representa una teoría sólida. Sin embargo, en la práctica, las pendientes tan planas como 1V:6H suelen ser la excepción.
En estos casos, hay tres sistemas TL-4 disponibles que funcionan como TL-3 en pendientes tan pronunciadas como 1V:4H. [5] [6]
Las barreras rígidas, como las de hormigón, y las semirrígidas, como las barandillas de acero, presentan deflexiones de impacto de entre 0 y 1,2 metros (0 y 4 pies), respectivamente. [1] Los sistemas flexibles, como las barreras de cable, se desvían entre 2,4 y 3,7 metros (8 y 12 pies) al impactar. Dadas estas deflexiones relativamente grandes, los sistemas de barreras de cable no suelen considerarse apropiados para proteger objetos fijos a menos de 2,4 metros (8 pies) de distancia de la vía de circulación. Incluso cuando la distancia 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 cable en la mediana se han estudiado por su seguridad y se puede decir que son elementos disuasorios eficaces para evitar accidentes graves en las carreteras. Sin embargo, la falta de una instalación y unas pruebas adecuadas ha provocado colisiones graves e incluso la muerte. [7] En lugares como Arizona , hay indicios de que la agencia del gobierno estatal encargada de la regulación de las 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 con las barreras de cable y es posible que también se apresuraran a instalarlas en las carreteras estatales. [ cita requerida ]
Un problema importante que se alega, que reduce la eficacia de las barreras de cable, es la instalación por debajo del nivel del suelo, especialmente alrededor de pendientes o desniveles. [9] Sin ninguna compensación por una pendiente en la mediana, un automóvil puede saltar la parte superior de una barrera y, por lo tanto, estar expuesto a una posible colisión cruzada. [ cita requerida ] Han surgido litigios en Arizona con respecto a la instalación incorrecta de barreras de cable. [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 enviaron numerosas cartas al Departamento de Transporte del estado quejándose de la instalación de barreras de cable. [11]
Tensión : los WRSB de alta tensión generalmente se tensan a aproximadamente 2,5 t durante la instalación (sujeto a las condiciones climáticas, el tipo de WRSB y otros factores). Los WRSB de baja tensión no son tan comunes como solían serlo; la tensión generalmente es muy baja y cercana a 0.
Barrera de contención o deflexión : la barrera de contención con deflexión se puede tensar ligeramente más y probablemente se utilicen 4 cables (cuerdas). La longitud total de la barrera tiende a ser más corta. La barrera de contención contendrá cables de acero más separados entre sí (aproximadamente entre 150 mm y 60 mm) para aumentar el área de captación.