Una barrera protectora per a carreteres redueix l’impacte dels accidents i el cost de manteniment

Investigadors del grup de recerca en Enginyeria de la Construcció de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), juntament amb les empreses GIVASA, SERVIÀ CANTÓ, EIFFAGE INFRAESTRUCTURAS i Applus+ IDIADA, han dissenyat i construït un prototip de barrera protectora de formigó per a vies interurbanes que, en comparació amb les de formigó in situ instal·lades fins ara, redueix el grau de severitat de l’impacte dels vehicles en cas d’accident i, per tant, les lesions que puguin patir les víctimes.

A més de millorar la seguretat del ocupants del vehicle, el nou model de barrera, pioner a Europa, és més econòmic i respectuós amb el medi ambient que les solucions existents, ja que permet reduir fins a un 10% el consum de formigó i evitar l’emissió de fins 6,6 tones de CO2 per quilòmetre de barrera construïda.

Una altra avantatge de la nova barrera de formigó de fabricació in situ és que, comparada amb altres sistemes de contenció de vehicles, i gràcies a l’alta resistència davant d’un impacte, redueix el cost de manteniment durant la seva vida útil, estimada en cent anys. Aquest model de barrera ja s’ha instal·lat a les autopistes C-33 (a Mollet del Vallès) i AP-7 (al Nus del Papiol), a l’autovia A-14 (a Lleida), a la carretera C-58 (a Vacarisses i Castellbell i el Vilar), així com al pont Fernando Reig a la carretera N-340 (a Alcoy, Alicante) i a l’M-506 (Chapinería, Madrid). El 2017 està previst que s’instal·li a les carreteres C-55 (a Collbató), N-IIz (a Castellolí), B-112 (a Collbató) i BV-4025 (a Cercs), i a l’autovia C-32 de Castelldefels (en el tram abans de la sortida de les costes del Garraf). 

Les sortides de la via són els accidents de carretera més habituals i amb conseqüències més greus. L'any 2015 es van registrar 1.126 víctimes mortals i 4.843 persones ferides en vies interurbanes d'Espanya. En aquest tipus de carreteres, el percentatge més elevat de morts, el 40%, es va produir arran d’accidents en què el vehicle va sortir de la via, segons dades de la Direcció General de Trànsit. En el cas de Catalunya, en el mateix any, es van comptabilitzar 176 víctimes mortals i 891 persones ferides greus en vies interurbanes. En aquest tipus de vies, el 36% dels morts van ser a causa de sortides de la via de circulació, segons dades del Servei Català de Trànsit. 

Per poder minimitzar aquesta classe d’accidents es disposa actualment de diversos tipus de barreres o sistemes de contenció, com ara les barreres metàl·liques, les de formigó prefabricades o realitzades in situ, les de maçoneria i, fins i tot, les barreres de fusta. Aquests sistemes fan la funció de contenció (evitar que el vehicle envaeixi el carril contrari), d’amortiment de l’impacte i de redirecció del vehicle.

Fins ara, les barreres de tipus metàl·lic i les de formigó prefabricat són les úniques que han aconseguit arribar als índex de severitat d’impacte del vehicle que estableix la norma europea (EN 1317), la qual diferencia tres tipus (A, B i C). A Espanya, només es permet la instal·lació de sistemes de contenció de vehicles de classe A o B, segons l’Ordre Circular 35/2014. Però aquests tipus de barreres metàl·liques presenta encara alguns inconvenients, com ara la necessitat de reparació després del sinistre, amb les consegüents afectacions en el trànsit i els costos de manteniment elevats que comporten.

Per aquest motiu, en el marc del projecte BAHORIS, finançat pel Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), el grup de Tecnologia d’Estructures de Formigó de la UPC i les empreses GIVASA, SERVIÀ CANTÓ, EIFFAGE INFRAESTRUCTURAS i Applus+ IDIADA, han dissenyat una nova barrera de formigó in situ contínua, amb una finalitat doble: garantir l’índex de severitat classe B i, per tant, reduir les conseqüències sobre el conductor davant d’un impacte del vehicle; i construir-la des d’un punt de vista més sostenible, disminuint el consum de material, millorant la resposta estructural i facilitant-ne el manteniment un cop instal·lada a la carretera o bé en les tasques de reposició en cas d’accident. 

Estructura més idònia

Amb la solució desenvolupada, certificada amb el nivell B de severitat, segons els investigadors de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB), s’han aconseguit els objectius inicials. Concretament, s’ha creat una barrera que permet reduir el grau de les lesions en les víctimes dels accidents després d’impactar contra la barrera, en comparació amb les de formigó que existeixen actualment. Aquesta millora s'ha obtingut a través de diversos factors: d’una banda, optimitzant la distància entre les juntes de retracció (és a dir, els talls parcials de la barrera); de l’altra, mitjançant la configuració del material (formigó reforçat) i adequant el contacte directe o fricció amb el sòl. A més, s’ha millorat la forma del perfil de la barrera i ara es garanteix que el vehicle es pugui redireccionar, de manera gradual i suau, per evitar que es perdi el control de la conducció o la invasió del carril contrari i dels adjacents que van en la mateixa direcció. 

Pel que fa al material, aquest nou model de barrera permet reduir entre el 3% i el 10% el consum de formigó respecte a alternatives similars. Això comporta disminuir entre 13 i 55 tones de formigó per quilòmetre de barrera construïda i evitar l’emissió d’entre 1,60 a 6,6 tones de CO2 per quilòmetre de barrera construïda. 

Des del punt de vista econòmic, la nova barrera és més competitiva que les de formigó prefabricades. Així mateix, requereix un manteniment pràcticament nul, ja que no cal desinstal·lar-ne cap tram després del sinistre d'un turisme, amb la qual cosa es minimitzen les afectacions al trànsit en cas de reparació, a diferència del que passa amb les barreres metàl·liques. Precisament, el 10% dels problemes de congestió a les carreteres estan directament relacionats amb les tasques de manteniment i reposició de les barreres, segons estima la Federal Highway Agency (FHWA) dels Estats Units. 

El treball realitzat ha estat recollit en la tesi doctoral de Jordi Cañas, doctor enginyer de Camins, dirigida pels professors Antonio Aguado i Albert de la Fuente, del grup de recerca en Enginyeria de la Construcció i del Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental de la UPC.

Simulació i realització d’assajos
 
En el context del projecte, a les instal·lacions d'Applus+ IDIADA s’han realitzat assajos d'impacte normalitzat amb diversos perfils de barrera, prèviament simulats amb models numèrics avançats. Aquest procés ha permès reduir el nombre d'assaigs a escala real, ja que les variables geomètriques i mecàniques s'han analitzat prèviament a través dels resultats de simulació. 
 
Igualment, s’han dut a terme assajos d'impacte d'autobusos i camions pesats per verificar que la barrera té prou capacitat de contenció, amb uns primers resultats excel·lents El projecte ha comptat amb el suport del RACC. 

 

Publicat: 29/03/2017

Etiquetes:UPC mobilitat transport

Comparteix a
Cap vot de moment

Articles relacionats

Francesc Torres guanya les eleccions a rector de la UPC, segons els resultats provisionals

  • 17/11/2017

Francesc Torres ha guanyat les eleccions a rector de la UPC, que han tingut... Llegir més

La UPC proposa claus per avançar cap a un nou model energètic

  • 31/10/2017

El document Claus per a un nou paradigma energètic. Anàlisi de la situació i... Llegir més