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I dispositivi di sicurezza ANAS

Realizzati nel corso dell’anno 2019, sono dispositivi di ritenuta stradale particolarmente performanti al fine di migliorare i livelli di scurezza delle infrastrutture stradali della rete ANAS e predisporre adeguati sistemi anche alla digitalizzazione delle strade per connetterle ai veicoli e preparare il campo alla guida autonoma

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  For English version: https://www.stradeeautostrade.it/en/smart-road-digital-transformation/safety-devices-i-built-by-anas/

Il settore Barriere di Sicurezza della Direzione Operation e Coordinamento Territoriale di ANAS SpA coordinato dallo Scrivente, facendo seguito a specifiche esigenze legate alle opere in corso di realizzazione nell’ambito della manutenzione programmata, nel corso del 2019 ha messo a punto nuovi dispositivi di ritenuta stradale particolarmente performanti.

La barriera H4 ST DSM (barriera in acciaio spartitraffico monofilare di classe H4B con dispositivo salva motociclista)

Nel mese di Febbraio 2019 è stata testata una nuova barriera spartitraffico monofilare in acciaio denominata H4 ST DSM. I test effettuati ai fini della marcatura CE del dispositivo di ritenuta hanno fornito risultati molto positivi: il veicolo leggero ha confermato le previsioni progettuali in quanto l’indice ASI, rappresentativo delle accelerazioni a cui sono stati sottoposti gli occupanti del veicolo, è risultato pari a 1,37.

manichino
1. La barriera H4 ST DSM

La prova con mezzo pesante ha fornito un indicatore di assoluto rilievo in relazione alla larghezza utile “W” della barriera il cui valore ottenuto è risultato unico in Italia a parità di classe di contenimento e di caratteristiche della barriera.

Poter disporre infatti di una barriera larga solo 76 cm con un valore di W4 pari a 1,28 m consentirà ad ANAS di risolvere situazioni critiche caratterizzate da condizioni di impianto limitate.

I risultati così performanti sono stati ottenuti grazie all’inserimento di un ulteriore tondino tenditore in acciaio, ubicato a circa 84 cm dalla base della barriera, rispetto a quello già presente nella parte in sommità del paletto a circa 153 cm.

Tondino
2. Un particolare del tondino centrale e superiore della H4 ST DSM

Il DSM ANAS (dispositivo salva-motociclista)

L’intera gamma di barriere in acciaio di tipo ANAS recepisce in toto le ultime prescrizioni introdotte dal DM del 1° Aprile 2019 “Dispositivi stradali di sicurezza per i motociclisti (DSM)”, con l’obiettivo principale di evitare lesioni gravi ai motociclisti grazie al dispositivo salva-motociclisti (DSM) che evita in caso di urto il contatto diretto contro i paletti e i bordi taglienti della lama.

In generale, l’introduzione del DSM strutturalmente integrato al dispositivo di ritenuta rende il comportamento delle barriere ANAS assimilabile a quello tipico delle barriere continue, al contrario delle barriere esistenti caratterizzate da paletti esposti (barriere discontinue).

Per verificare il corretto funzionamento del DSM sono state quindi effettuate le prove secondo la specifica tecnica europea CEN/TS 1317-8 che prevede l’impiego di manichini antropomorfi strumentati con sensori posizionati nelle parti vitali del corpo umano (nella testa, nella prima vertebra e nel torace).

  • ancoraggio
    3A dinn
    3A. Un crash test su manichino antropomorfo strumentato (CEN/TS 1317-8)
  • sicurezza
    3B dinn
    3B. Un crash test su manichino antropomorfo strumentato (CEN/TS 1317-8)
  • crash test
    3C dinn
    3C. Un crash test su manichino antropomorfo strumentato (CEN/TS 1317-8)

L’NDBA (National Dynamic Barrier ANAS)

L’ultimo progetto sviluppato da ANAS SpA ha riguardato la barriera NDBA (National Dynamic Barrier ANAS) per spartitraffico nelle due configurazioni su terreno e su cordolo; tale innovativo dispositivo di ritenuta è stato sviluppato con l’obiettivo di risolvere numerose criticità, riscontrate nell’ambito degli interventi di manutenzione programmata su strade esistenti, derivanti soprattutto dai problemi di installazione delle barriere di sicurezza in condizioni di impianto limitate dello spartitraffico.

Ai fini della certificazione della nuova barriera NDBA in ottemperanza alla Normativa europea UNI EN 1317, sono state effettuate le prove di crash test TB 11 e TB 81 ossia, un’autovettura di massa 900 kg lanciata a una velocità pari 100 km/ora e angolo di urto pari a 20° e un autoarticolato di massa 38 t lanciato alla velocità di 65 km/ora e angolo di impatto sempre pari a 20°.

La prova TB 11 ha permesso di rilevare un livello di severità dell’indice ASI pari a B. I risultati della prova TB 81 hanno confermato i dati rilevati in fase di simulazione dinamica, ossia una larghezza operativa W2, facendo registrare quindi un importante risultato se confrontato ai dispositivi mediamente disponibili in commercio.

La principale caratteristica innovativa che ha reso possibile il raggiungimento di tali importanti risultati per la nuova barriera NDBA è correlata alla definizione di un nuovo sistema di collegamento fra i moduli realizzato mediante un profilato HEM 100 (avente lunghezza di 33 cm) che collega rigidamente gli elementi modulari adiacenti, all’interno dei quali vengono inseriti in fase di produzione due profilati in acciaio sagomati a C.

Il cinematismo che si genera durante l’urto fa sì che la deformata istantanea e permanente sia più contenuta rispetto a quella che si avrebbe con il tradizionale vincolo a cerniera.

  • spartitraffico
    4 dinn
    4. La barriera NDBA
  • Cordolo
    5 dinn
    5. L’innovativo sistema di collegamento dei moduli in calcestruzzo

Il dispositivo di ritenuta stradale ha inoltre raggiunto livelli prestazionali elevati con particolare riferimento all’indice ASI (pari a 1,26), la cui riduzione è stata possibile grazie all’utilizzo di una nuova geometria della barriera che, attraverso tre differenti piani caratterizzati da inclinazioni differenti, contribuisce allo smorzamento dell’energia cinetica a seguito dell’urto.

I singoli elementi modulari in calcestruzzo sono appoggiati direttamente sullo strato di usura della pavimentazione, senza necessità di alcuna struttura di fondazione; da ciò derivano evidenti vantaggi in termini di facilità di installazione e bassi costi di manutenzione ordinaria.

La nuova barriera è inoltre “dinamica” in quanto, attraverso le diverse configurazioni di vincolo disponibili, può essere adattata ai vari casi progettuali in funzione dello spazio disponibile, del tipo di strada, dei livelli e del tipo di traffico; è quindi la barriera che si adatta finalmente alla strada e non viceversa come è accaduto fino ad oggi.

La nuova barriera presenta inoltre degli importanti elementi di innovazione tecnologica in quanto è stato progettato un sistema integrato al dispositivo in grado di allertare in tempo reale le sale di controllo di ANAS dell’eventuale danneggiamento del dispositivo a seguito di incidente.

Con tale sistema si renderà possibile l’immediato soccorso agli utenti coinvolti in un incidente stradale, un tempestivo intervento di ripristino della circolazione nonché la segnalazione del potenziale pericolo agli altri utenti che sopraggiungono.

  • tirafondi
    6A dinn
    6A. Il sistema di ancoraggio della barriera NDBA su rilevato
  • indice ASI
    6B dinn
    6B. Il sistema di ancoraggio della barriera NDBA su rilevato
  • energia cinetica
    7 dinn
    7. Il secondo crash test TB 81 sulla barriera di sicurezza incidentata
  • marcatura CE
    8A dinn
    8A. Il sistema di ancoraggio della barriera NDBA su cordolo
  • manutenzione
    8B dinn
    8B. Il sistema di ancoraggio della barriera NDBA su cordolo

Infine, rispetto alle prove strettamente necessarie alla certificazione della barriera previste dalla Normativa cogente, ANAS SpA ha voluto fare un passo avanti al fine di verificare la risposta della barriera nel caso di incidenti multipli o immediatamente successivi.

Sulla barriera già incidentata, è stato infatti lanciato un altro mezzo pesante di massa 38 t (seconda prova TB 81); i risultati ottenuti sono stati sorprendenti in quanto la barriera ha resistito con successo anche al secondo urto facendo registrare dei parametri di crash test praticamente identici a quelli ottenuti in occasione della prima prova. 

La barriera NDBA spartitraffico cordolo

Oltre alla configurazione su terreno, è stata sottoposta a crash test, ai fini della marcatura CE, anche una versione della barriera NDBA testata su cordolo. Le caratteristiche geometriche di quest’ultima barriera di sicurezza, nonché le esigenze che hanno portato alla sua certificazione sono analoghe a quelle già descritte a proposito della NDBA su rilevato.

Il collegamento fra i moduli in cls è sempre realizzato tramite un profilato HEM 100 che collega gli elementi modulari in calcestruzzo adiacenti (all’interno dei quali vengono inseriti in fase di produzione due profilati in acciaio sagomati a “C).

Rispetto alla barriera NDBA su terreno, nella configurazione NDBA su cordolo, i moduli in cls vengono ancorati alla fondazione attraverso sei tirafondi del diametro di 30 disposti ad un interasse costante in numero pari a tre per lato.

Anche per quest’ultima barriera, le prove al vero effettuate hanno confermato le ipotesi previste in fase progettuale ovvero un valore dell’indice ASI pari a 1,38 (Livello di Severità dell’urto B) e di Larghezza Operativa pari a 0,77 m (classe W2).

Il confronto dell’ASI per le due barriere ANAS spartitraffico in acciaio e calcestruzzo

Siamo stati abituati ad esaminare grafici tipo quelli riportati di seguito in cui risultano a confronto i diagrammi dell’indice ASI in funzione del tempo per le barriere in acciaio e in cls. Nel caso di barriera in acciaio, il tempo di contatto è più dilatato e il picco dell’indice ASI risulta più contenuto rispetto a quello che si registra nel caso di urto contro una barriera in cls, in cui l’ASI raggiunge il valore di picco quasi istantaneamente e il tempo di contatto risulta decisamente minore.

  • Barriere
    9 dinn
    9. Il confronto qualitativo dell’indice ASI nel corso dell’urto per barriera in acciaio e in cls
  • Anas
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    10. Il confronto dell’indice ASI in funzione del tempo Barriera H4 ST DSM e NDBA su rilevato

I risultati ottenuti dalle due barriere ANAS monofilari spartitraffico invertono la tendenza del dato sperimentale (Figura 10).

L’indice ASI risulta inferiore nel caso della barriera in cls rispetto a quello registrato per la barriera in acciaio e il tempo di contatto risulta confrontabile in termini assoluti.

Tali risultati sono da ricondursi all’adozione di un nuova geometria della barriera NDBA che, grazie all’adozione di tre differenti superfici, permette un significativo smorzamento dell’energia cinetica a seguito dell’urto.

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