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Il catasto funzionale delle barriere di sicurezza

Censimento, classificazione e definizione della qualità della sicurezza dei dispositivi di ritenuta stradale esistenti sull’intera tratta di competenza di Autovie Venete SpA

Una tratta di Autovie Venete

Le barriere di sicurezza, fra i primi elementi di sicurezza passiva dell’autostrada, si collocano all’interno di un quadro normativo complesso. Nella dinamica di un incidente rivestono un ruolo molto importante perché possono fungere da discriminante oltre che, sull’entità dei danni fisici dei conducenti, anche sulla distribuzione delle responsabilità civili e penali del sinistro.

Questa consapevolezza ha aumentato l’attenzione su questi dispositivi al punto che, sempre più frequentemente, viene richiesto agli Enti gestori, da parte degli Enti preposti, una verifica della funzionalità dei dispositivi di ritenuta installati lungo la rete.

Il problema in realtà non è recente: infatti, già nel 1992, l’art. 7 del D.M. 223 del 18 Febbraio aveva prescritto ad ANAS, a tutte le Società concessionarie di autostrade, agli Enti gestori di strade, alle province e ai comuni con popolazione superiore a 300.000 abitanti di inviare ogni due anni all’Ispettorato Circolazione e Traffico del Ministero dei Lavori Pubblici un rapporto contenente le indicazioni sulla efficienza e la funzionalità delle barriere omologate, segnalando anche le eventuali deficienze rispetto alle caratteristiche previste.

Come detto, le prescrizioni sopra indicate sono state sostanzialmente disattese e oggi sono molto pochi i Gestori di infrastrutture viarie che possono ritenere con cognizione di avere un quadro preciso dei propri dispositivi, come altresì sono assai poche le notizie a disposizione del Ministero dei Trasporti.

Tratta di Autovie Venete
1. Un punto della tratta in gestione di Autovie Venete SpA

La conoscenza dettagliata della propria rete e delle caratteristiche qualitative dei dispositivi di ritenuta presenti all’interno di una infrastruttura viaria consente all’Ente gestore non solo di incrementare la sicurezza stradale e di ottimizzare le proprie risorse, andando a intervenire solo dove effettivamente è necessario, ma anche di poter rispondere alle domande che puntualmente gli vengono poste in caso di incidente, quali ad esempio:

  • il dispositivo di ritenuta incidentato ha funzionato secondo le sue caratteristiche?
  • l’incidente è stato causato da un cattivo funzionamento dal dispositivo o da un urto eccezionale o non codificato?
  • le conseguenze dell’incidente potevano essere mitigate in caso di installazione di un dispositivo diverso o apportando delle modifiche al sistema?

È evidente che a tali quesiti non è facile dare delle risposte, anche se l’esperienza maturata dopo 30 anni di entrata in vigore della prima Norma organica sui dispositivi di ritenuta (D.M. 223/92) e tutte le successive evoluzioni (tra cui l’entrata in vigore nel 2011 della Marcatura CE), lo sviluppo di nuove tecnologie per il censimento e la valutazione della funzionalità delle barriere consentono oggi di avere un quadro sufficientemente chiaro sui problemi che si possono riscontrare quotidianamente sulle strade. 

Il servizio di verifica delle barriere di sicurezza per il nuovo piano di riqualificazione

In questo contesto Autovie Venete, nel Novembre del 2020, ha indetto una gara di appalto per l’esecuzione del “Servizio di verifica delle barriere di sicurezza per il nuovo piano di riqualificazione” dei dispositivi installati lungo l’intera rete (A4 Venezia-Trieste – A23 Palmanova Udine Sud, A28 Portogruaro Conegliano, A34 Villesse Gorizia, A57 Tangenziale di Mestre, Tangenziale Sud di Udine).

Il servizio è stato affidato con regolare gara di appalto all’ATI composta da Aisico Srl, Azienda leader nel settore della sicurezza stradale, identificata come Notified Body, e punto di riferimento per i principali operatori economici e Gestori, italiani ed esteri, del settore delle infrastrutture di trasporto, e Progetti e Servizi Srl, Società leader nella fornitura di servizi esclusivi e di alta qualità per il miglioramento della sicurezza delle infrastrutture, con particolare attenzione ai dispositivi di ritenuta stradali (https://www.aisico.it/servizi/principale/catasto-funzionale-delle-barriere-di-sicurezza/).

Il servizio, della durata complessiva di 730 giorni, ha l’obiettivo di raccogliere tutti i dati necessari per valutare, attraverso una serie di paramenti obiettivi, lo stato conservativo e funzionale dei dispositivi in esercizio lungo la rete, al fine di valutare gli interventi di manutenzione e riqualificazione, dando priorità alle tratte identificate come più pericolose.

Per l’espletamento del servizio, le Società Aisico e Progetti e Servizi hanno messo a punto, in accordo con la Stazione Appaltante, una procedura collaudata per la realizzazione del “Catasto funzionale delle barriere di sicurezza”, identificando diverse fasi esecutive necessarie nel complesso a valutare lo stato funzionale delle barriere di sicurezza.

Il servizio prevede una fase iniziale di censimento delle barriere esistenti, a cui segue una verifica dello stato di conservazione e installazione dei dispositivi presenti e la determinazione dei dispositivi di ritenuta da installare rispondenti alle Normative attuali.

Dal confronto fra lo stato di fatto e conservazione e la determinazione delle barriere che dovrebbero essere installate, si procederà all’individuazione delle criticità e alla parametrizzazione dei dispositivi installati ai criteri vigenti e alla determinazione dei dispositivi di ritenuta da installare ai sensi dell’art. 6 del DM 2367/2004 e ss.mm.ii..

Veicolo ad alto rendimento MOMAS
2. Esempio di veicolo ad alto rendimento MOMAS (MObile MApping System)

Al termine delle operazioni di censimento funzionale, si procederà a redigere una graduatoria delle tratte più critiche, esplicitando le azioni da intraprendere per la risoluzione sia da un punto di vista tecnico che economico.

Il servizio appaltato prevede anche l’esecuzione di una progettazione esecutiva degli interventi o azioni correttive necessarie per rendere i dispositivi efficienti secondo quando previsto dall’attuale Normativa.

Tali attività avranno una conseguenza diretta sulla valutazione dei dispositivi e quindi andranno a rideterminare la classifica delle priorità: un dispositivo con una criticità elevata può essere rivalutato qualora l’azione correttiva vada a risolvere il problema riscontrato. Di seguito si espliciteranno le diverse fasi che contribuiscono a realizzare il catasto funzionale delle barriere nella sua interezza.

Il censimento delle barriere esistenti

Il censimento ha lo scopo di ottenere un’istantanea dello stato di fatto dei dispositivi installati sull’intera tratta in gestione ad Autovie Venete SpA, compresi gli svincoli, le aree di parcheggio e i cavalcavia, identificandone le tipologie e le rispettive caratteristiche.

Nel censimento sono indicate, oltre a tutte le informazioni tipiche del catasto, anche le transizioni, i varchi, le barriere acustiche, gli attenuatori, i muri di contenimento e le cuspidi, i punti singolari, ecc..

Il rilievo è stato eseguito con un Veicolo ad Alto Rendimento, il MOMAS (MObile MApping System), di proprietà di Progetti e Servizi, specificatamente progettato per ottenere un risultato il più accurato ed oggettivo possibile acquisendo maggiori e più precise informazioni. Tale veicolo, viaggiando ad una velocità costante non superiore ai 50-70 km/ora, è in grado di rilevare le caratteristiche geometriche della strada e degli elementi di arredo attraverso l’archiviazione di una sequenza di immagini georiferite in alta definizione su ogni lato del mezzo.

I dati ricavati dal MO.MA.S sono elaborati mediante un software di proprietà, il “Road Management System”, che gestisce i file di tracciato sincronizzandoli al rilevamento delle immagini in ordine sequenziale e temporale, fornendo la possibilità di inserire lungo gli itinerari rilevati gli elementi che saranno oggetto del censimento, come la posizione, la tipologia delle barriere di sicurezza stradale, i punti singolari, e quanto altro necessario.

I dati sono restituiti sotto forma di shapefile georiferito cartografico WGS 84 UTM 33 N e da primitive di tipo poliline. Le informazioni relative al censimento sono modellate all’interno di un GIS in modo da associare informazioni strutturate a informazioni geografiche.

Il risultato finale del censimento è un sistema informativo territoriale dove è possibile interrogare ogni segmento delle polilinee per conoscere le informazioni relative alle coordinate, alle progressive chilometriche, alla tratta di appartenenza, ma anche le specifiche tecniche del dispositivo.

Le informazioni ricavate dal censimento sono restituite anche come file .dwg ed Excel, che contiene per ogni singola barriera, tutte le informazioni necessarie alla identificazione o eventualmente richieste dalla Committenza (ad esempio Cod. Strada, cod. tratta, progressive, lato, tipologia, materiale, altezza, ecc.).

Inoltre, al termine della fase di censimento, a causa della elevata varietà delle tipologie e delle caratteristiche dei dispositivi presenti lungo tutto la tratta e, si è proceduto a realizzare un “Elenco dei dispositivi di ritenuta”.

Una schermata per il censimento di barriere
3. Esempio di schermata software per il censimento delle barriere

Una sorta di catalogo contenente, per ogni dispositivo, le caratteristiche e tutte le informazioni che è stato possibile reperire in merito all’installazione degli stessi. Ogni scheda identifica la barriera con un codice numerico uguale a quello utilizzato nella rappresentazione grafica in .dwg o Shapefile.

Il censimento permette di avere una classificazione “virtuale” delle barriere in base al livello di contenimento e dalle caratteristiche essenziali presunte e alla presunta data di installazione e Normativa di rifermento.

La verifica dello stato di conservazione e di installazione dei dispositivi presenti

Per una corretta analisi dello stato di conservazione, non si può, però, prescindere dalla verifica della corretta installazione e, soprattutto, dalla funzionalità dei dispositivi censiti.

Infatti, la conoscenza della correlazione tra la effettiva pericolosità della strada e la reale efficienza dei dispositivi di ritenuta, presenti all’interno di una infrastruttura viaria consente ad ogni Ente gestore di incrementare la sicurezza della infrastruttura, di programmare una corretta manutenzione, l’adeguamento delle barriere di sicurezza esistenti, e di minimizzare le conseguenze in caso di veicolo in svio.

Mediante sopralluoghi e prove specifiche per ogni tratta omogenea precedentemente individuata, si è quindi proceduto alla verifica di determinate caratteristiche delle barriere considerate fondamentali, quali le condizioni geometriche del dispositivo, la correttezza dei montaggi, le condizioni di ossidazione, l’eventuale mancanza di bulloneria, o la presenza di difetti di serraggio, elementi diversi da quelli originali, la presenza di punti singolari e le caratteristiche della geometria della scarpata.

Tutti i dati sono archiviati direttamente durante l’ispezione mediante tablet o cellulari, tramite l’utilizzo di un software denominato “MERGIN”, un plugin del programma QGIS.

Al fine di verificare la funzionalità delle barriere esistenti, verranno verificati i supporti di installazione sia per le barriere installate su terra che su opera d’arte.

La verifica dei supporti in cls delle barriere istallate su opera d’arte viene eseguita attraverso una prima ispezione visiva sullo stato degli ancoraggi e successivamente attraverso la verifica puntuale dei dadi di ancoraggio, delle caratteristiche meccaniche del cls mediante prove sclerometriche e/o prove di pull out.

Per la verifica del terreno di ancoraggio e degli arginelli, sono state eseguite una serie di prove dinamiche finalizzate a caratterizzare il terreno, la sua consistenza, ma, soprattutto, l’interazione palo/terreno, in accordo con quanto riportato nella UNI/TR 11785:2020.

Per le prove è stata utilizzata la strumentazione T.H.O.R. (Testing Head Over Road), ideata e progettata da Aisico che permette, secondo una procedura brevettata e messa a punto da Aisico stessa, di verificare la corretta interazione tra il montante della barriera e il terreno di installazione e che il sistema installato in sito, in caso di fuoriuscita dei veicoli dalla sede stradale, abbia un comportamento analogo a quello riscontrato durante le prove di crash.

  • Una restituzione GIS
    4A Una restituzione GIS
    4A. Un esempio di restituzione GIS
  • Una restituzione GIS
    4B Una restituzione GIS
    4B. Un esempio di restituzione GIS

Tutti i supporti, inoltre, saranno classificati geometricamente e inseriti nel catasto dei dispositivi. Durante la fase di verifica in campo si caratterizzerà anche la posizione del dispositivo rispetto all’asse stradale e al contesto in cui è collocata (per esempio bordo ponte, spartitraffico, bordo fiume, ecc.). 

La classificazione delle tratte più critiche

Sulla base dei risultati del censimento e delle verifiche saranno attribuiti alle diverse tratte omogenee una serie di indici che tengono conto di quanto sopra descritto (indice di mantenimento, indice di posizione, indice di certificazione, indice di traffico, indice di sicurezza) che porteranno alla determinazione dell’indice di priorità secondo la formula:

A seguito della valutazione di tutti gli indici di calcolo e del calcolo della priorità di intervento, la classificazione viene rappresentata sia in forma tabellare che grafica.

L’indice di “Priorità Intervento” P.I. sarà, di volta in volta, aggiornato e rivalutato a seguito di interventi di manutenzione piuttosto che di simulazioni numeriche o di interventi di rinforzo dei supporti e ad ogni altro tipo di intervento che si ritiene di mettere in atto e volto a riparametrare il dispositivo secondo la Normativa vigente sulle barriere di sicurezza.

Un report conterrà, oltre agli indici e le valutazioni complessive, l’indicazione di eventuali anomalie e/o difformità riscontrate sulla tratta omogena, nonché l’immagine scattata in campo.

La parametrizzazione dei dispositivi installati ai criteri cogenti e relativa rappresentazione grafica

In funzione dei risultati derivati dalle precedenti attività di censimento e verifica, potrebbe essere necessario eseguire, mediante simulazioni numeriche piuttosto che prove dal vero, una valutazione delle capacità di ritenuta dei dispositivi presenti sulla rete rispetto a dispositivi certificati CE ex UNI EN 1317 – parte 5.

Questa analisi permetterà di aggiungere alla valutazione dello stato di esercizio dei dispositivi anche la definizione delle loro principali caratteristiche tecniche, classe di contenimento e spazio di lavoro; un tanto per consentire una completa valutazione dell’idoneità all’impiego del sistema di ritenuta nel rispetto dei disposti della Normativa vigente.

Tale valutazione sarà tanto più accurata quante meno informazioni sulle caratteristiche del prodotto saranno disponibili.

Cartografia
5. Esempio di cartografia e file .dwg e file Excel

In particolare sarà determinante la data di installazione:

  • dispositivi installati prima dell’entrata in vigore del D.M. 223/92 e tra l’entrata in vigore del D.M. 223/92 e quella del D.M. 2367/04, ossia barriere che possono essere prive di prove dal vero e/o di omologazione;
  • barriere installate dall’entrata in vigore del D.M. 2367/04 a quella della Marcatura CE – acquisizione dei report delle prove di crash e verifica delle caratteristiche tecniche disponibili;
  • dispositivi installati dopo il 2011 dotati di regolare marcature CE: qualora fosse emerso che le condizioni d’installazione previste dal crash test piuttosto che dal manuale d’installazione non fossero pienamente rispettate potrebbe essere necessario rivalutare il dispositivo dopo le azioni correttive introdotte.

Le simulazioni numeriche del comportamento nelle reali condizioni di installazione permettono, infatti, di ottenere una valutazione accurata delle condizioni di tenuta dei dispositivi installati, quindi, di avere maggiori informazioni sulle performance del dispositivo.

La simulazione numerica potrà essere utilizzata anche per verificare le eventuali scelte progettuali che verranno intraprese per le correzioni da apportare.

La determinazione dei dispositivi di ritenuta da installare ai sensi dell’art. 6 del DM 2367/2004 e ss.mm.ii.

A conclusione delle valutazioni, sarà definito e rappresentato graficamente il “reale” livello prestazionale (livello di contenimento e la larghezza operativa normalizzata) effettivo dei dispositivi presenti lungo l’intera tratta di competenza, per ogni tratta omogenea precedentemente identificata.

La progettazione degli interventi necessari per rendere i dispositivi efficienti secondo quanto previsto dalla Normativa vigente

A completamento del servizio ed in funzione di quanto sopra esposto, la Progetti e Servizi si occuperà di progettare eventuali interventi che possano sanare difetti di installazione come, ad esempio, la cattiva tenuta del terreno, attraverso la progettazione di interventi di rinforzo o riqualificazione dell’arginello, i cordoli dei manufatti per consentire l’installazione di nuovi dispositivi a norma o la sostituzione di elementi.

La progettazione potrebbe prevedere anche la riqualificazione dell’intera tratta con dispositivi di ultima generazione. 

Report per tratta
6. Esempio di report rilasciato per tratta omogenea

Conclusioni

Il servizio sin qui descritto permetterà al Concessionario di avere, in primis, piena condizione dello stato di esercizio dei dispositivi e, in secundis, di poterne valutare l’attinenza con le Normative cogenti.

Il tutto mediante uno strumento di efficace consultazione come il GIS che permetterà alla Società un’ottimale gestione dei dispositivi a breve termine, attraverso la programmazione delle visite ispettive e di eventuali interventi di manutenzione specifici, e a lungo termine, attraverso la definizione di un piano di riqualificazione pluriennale dei dispositivi in esercizio.

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