ACS ACAI Servizi S.r.l - La protezione dei margini stradali - Prof. Ing. Mariano PERNETTI
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Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl ACS ACAI Servizi S.r.l La protezione dei margini stradali - Estratto del documento completo - Prof. Ing. Mariano PERNETTI
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl INTRODUZIONE 1 1 - INCIDENTI PER FUORIUSCITA 3 1.1 ‐ISTAT nazionale 3 1.2 ‐Analisi di due tratti autostradali 8 1.3 ‐Condizioni di fuoriuscita 12 2 - ATTIVITÀ PER LA GESTIONE DELLA SICUREZZA DEI MARGINI STRADALI 18 3 – OSTACOLI DA CONSIDERARE 19 3. 1 ‐Ostacoli distribuiti 19 Cunette, Scarpate in trincea, Scarpate in rilevato, Pareti in roccia, Alberature molto fitte, Margini delle opera d’arte (ponti, viadotti, muri di sostegno etc), Muri di contenimento 3.2 Ostacoli isolati 29 Alberi e vegetazione, Edifici e muri, Pile di ponti, spalle, ed ingresso tunnel, Parapetti in calcestruzzo o acciaio, Altre strutture in calcestruzzo, muratura o pietra naturale , Sottopassi 3.3 ‐Attrezzature stradali 37 Pali di sostegno, Pali per segnaletica, Pali per illuminazione , Cuspidi ed inizi di barriere di sicurezza, Barriere antirumore 3 .4 ‐Altri elementi di pericolo 42 Canali laterali alla strada, strade parallele, ferrovie, aree di stoccaggio per materiali pericolosi, aree di deposito carburanti, parcheggi, aree frequentate da persone, scuole, ospedali, parchi giochi etc. 4 – COSTO MEDIO DELLA FUORIUSCITA 43 5 - STRATEGIE PER RIDURRE LE FUORIUSCITE 48 5.1 Bande rumorose longitudinali a bordo strada 49 5.1 Bande rumorose longitudinali a centro strada 51 5.3 ‐Segnaletica verticale per la delineazione supplementare delle curve con raggio stretto 51 5.4 – Miglioramento della segnaletica orizzontale 51
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl 6 – ZONA LIBERA DA OSTACOLI (CLEAR ZONE) 52 7 – DISPOSITIVI PASSIVI DI SICUREZZA 63 7 .1 – Barriere di sicurezza 63 7.1.1 – Tipologie 63 7.1.2 ‐Generalità sull'urto contro le barriere in acciaio 70 7.1.3– Contenimento dei veicoli leggeri 74 7.1.4 – Contenimento dei veicoli pesanti 77 7 .2 – Attenuatori d’urto 80 7 .3 – Terminali di barriera 83 7 .3 – Transizioni 86 7 .4 – Letti di arresto 89 7 .4 – Supporti frangibili per sostegni segnaletica e pali illuminazione 90 8 – NORME EUROPEE 92 8.1 ‐Norma EN 1317‐1:2010 ‐terminologia e criteri generali per i metodi di prova 94 8.2 ‐Norma EN 1317‐2:2010 ‐Livello di contenimento, metodi di prova e criteri di accettazione per barriere di sicurezza anche su opere d’arte 95 8.3 ‐Norma EN 1317‐3:2010 ‐Livello di contenimento, metodi di prova e criteri di accettazione per attenuatori d’urto …………………………………………………………………………………………………….. 99 8.4 ‐Norma ENV 1317‐4: 2003 – Livello di contenimento, metodi di prova e criteri di accettazione per terminali e transizioni di barriere di sicurezza 101 8.5 ‐Norma EN 1317‐5: 2008 – Requisiti e valutazione della conformità dei sistemi di contenimento dei veicoli stradali 103 8.6 – Progetti di norma EN 1317 105 8.6.1 – Progetto di norma EN 1317‐4 – Livello di contenimento, metodi di prova e criteri di accettazione per transizioni di barriere di sicurezza 105 8.6.2 – Progetto di norma EN 1317‐7 – Livello di contenimento, metodi di prova e criteri di accettazione per terminali 106 8.6.3 – Progetto di norma EN 1317‐8 – Livello di contenimento, metodi di prova e criteri di accettazione per sistemi di protezione per motociclisti che impatta contro le barriere di sicurezza. 109 9 – PROTEZIONE DEI MARGINI STRADALI CON BARRIERE DI SICUREZZA 111 9.1 – Capacità di contenimento richiesta alle barriere di sicurezza dalla normativa vigente 112 9.2 – Capacità di contenimento stabilita in base a criteri 114 9.2.2 – Procedura approssimata per l’analisi Benefici/Costi incrementale 9.3 – Capacità di contenimento delle barriere secondo alcuni altri paesi europei 120 9.4 – Confronto su due esempi applicativi 126 10 – SCHEMA PLANIMETRICO DELLA PROTEZIONE DEGLI OSTACOLI LATERALI ED
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl ESTENSIONE DELLA BARRIERA 129 11 – DISTANZA FRA BARRIERA E CIGLIO DEL RILEVATO 138 11.1 - Effetti della prossimità della barriera al ciglio del rilevato 139 11.1.1 -Effetto sulla resistenzaallo spostamento del paletto 139 11.1.2 -Effetto sulla stabilità del veicolo 142 11.2 - Aspetto normativo 143 11.3 – Consigli provenienti da altri Paesi 144 11.4 - Possibili soluzioni per il miglioramento della resistenza dei paletti 147 11.4.1 - Distanza del ciglio dal retro del palo ≥ 1.10 m 147 11.4.2 - Distanza del ciglio dal retro del palo ≥ 0.60 m 148 11.4.3 - Distanza del ciglio dal retro del palo ≥ 0.25 m 148 11.4.4 - Palo in prossimità del ciglio 149 11.4.5 - Norma del 5/11/2001 con arginello da 75 cm e barriera larga circa 50 cm 149 11.4.6 - Norma del 5/11/2001 con arginello da 50 cm e barriera larga circa 50 cm. 150 11.5 - Miglioramento localizzato della densità sul retro del palo 151 12 – DISTANZA DELLA BARRIERA DALL’OSTACOLO 152 13 – INSTALLAZIONE DEI PALETTI IN ROCCIA O IN PAVIMENTAZIONE 155 14 – INTERRUZIONI NELLE BARRIERE LATERALI E VISIBILITÀ SUL BORDO LATERALE 155 15 – ACCESSI 156 16 – SPARTITRAFFICO 156 17 – PENDENZA ED OSTACOLI NELLO SPARTITRAFFICO 158 18 – VARCHI NELLO SPARTITRAFFICO 161 19 – COLLEGAMENTI (TRANSIZIONI) TRA LE BARRIERE 162 19.1 – necessità del collegamento 162 19. 2 - Aspetti Normativi 164 19.3 – Barriere a “paletti staccabili” e a “paletti non staccabili” 165 19.4 - Dimensionamento del collegamento 166 19.4.1 - Definizione del comportamento della barriera 1 durante la prova di crash del veicolo pesante ................................................................................................................... 167 19.4.2 - Definizione del comportamento della barriera 2 durante la prova di crash del veicolo pesante ................................................................................................................... 167 19.4.3 - Stima della deflessione dinamica della barriera di maggiore classe di contenimento nel caso dell’urto del veicolo di prova della barriera con minore classe di contenimento 167 19.4.4 -Definizione della lunghezza minima del collegamento in base alla differenza della deflessione massima ed in base alla differenza di altezza della barriera 168 19.4.5 - Stima della resistenza per metro lineare della barriera 1 168 19.4.6 - Stima della resistenza per metro lineare della barriera 2 169
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl 19.4.7 - Definizione della variazione di interasse dei pali e della loro altezza da effettuarsi nell’estensione del collegamento, in modo da variare gradualmente la resistenza/rigidezza dalla barriera 1 alla barriera 2............................................................................................. 169 19.4.8 - Definizione dei particolari costruttivi 171 19. 5 – Esempio applicativo 171 19.6 – Esempi di collegamento 173 20 – BORDO PONTE . 175 20.1 - Disposizioni Normative riguardo all’installazione delle barriere bordo ponte 177 20.2 – Azioni dovute all’impatto contro le barriere di sicurezza 180 20.2.1 – Norma del 14 febbraio 1962 181 20.2.2 – Norma del 2 agosto 1980 183 20.2.3 – Norma del 25 febbraio 1991 187 20.2.4 – Norme Tecniche per leCostruzioni 2008 190 20.2.5 – Eurocodice EN 1992-2 2005 196 20.2.6 – Azioni derivanti dalle prove di crash in vera grandezza 199 20.3 – Confronto mediante applicazione ad un caso reale 205 21-INSTALLAZIONE DELLE BARRIERE IN ACCIAIO SU STRUTTURE IN CALCESTRUZZO 222 21.1 -Installazione delle barriere in acciaio per bordo laterale su strutture in calcestruzzo di modestissima estensione 222 21.2 -Installazione delle barriere in acciaio per “bordo ponte” su cordoli di ponte, muri e cordoli in c.a.......................................................................................................................................... 226 21.3 - Tipi di tirafondo 227 21.4 - Modalità di collasso del collegamento con tirafondi 229 21.4.1 – Collasso per sforzo normale 229 21.4.2 – Collasso per taglio 230 21.5 - Fattori che incidono sulla resistenza del collegamento con tirafondi 231 21.6 - Tirafondi muniti di Benestare Tecnico Europeo ETA 241 21.7 - Resistenza da assicurare al collegamento 242 21.8 - Determinazione dell’azione caratteristica trasmessa al collegamento 244 21.9 - Verifica della resistenza del collegamento 249 21.9.1 – Considerazioni generali 249 21.9.2 – ETAG001 Annex C 251 21.9.3 – TR029 256 21.10 – Esempio applicativo 257 22-OPERE DI SOSTEGNO 262 22.1 – Azioni da considerare 262
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl 22.2 - Installazione delle barriere su opere di tipo 1 263 22.3 - Installazione delle barriere su opere di tipo 2 263 22.3.1 -Opere di tipo 2 con abbastanza spazio tra il paramento dell’opera ed il margine della carreggiata...................................................................................................................... 263 22.3.2 -Opere di tipo 2 con poco spazio tra il paramento dell’opera ed il margine della carreggiata ................................................................................................................... 264
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Introduzione Durante la loro marcia alcuni veicoli abbandonano la corretta traiettoria di marcia e fuoriescono dalla carreggiata. Ai margini della piattaforma stradale molto spesso sono presenti ostacoli di varia natura contro cui possono impattare i veicoli in svio o delle aree ad elevato pericolo per i non utenti della strada. Tra di questi compaiono gli alberi, i pali della luce, i muri di sostegno, le pile dei ponti, le scarpate dei rilevati, i bordi delle opere d’arte, le strade parallele, i corsi d’acqua, le aree di parcheggio, gli edifici etc. L’incidente per fuoriuscita è tutt’altro che poco frequente e le conseguenze che si hanno sono molto severe. Il tecnico incaricato di valutare, e se necessario migliorare, la sicurezza dei margini di una strada deve esaminare per ogni ostacolo varie alternative. La sua scelta deve ricadere su quella che soddisfa i requisiti minimi di normativa e che nel contempo implica l’investimento più conveniente. Le ipotesi che egli deve considerare includono: quella di non effettuare alcun intervento protettivo, la rimozione dell’ostacolo o il suo allontanamento e la protezione con dispositivi a diverso grado di contenimento. Un aspetto essenziale che il tecnico deve tenere in conto quando considera l’impiego di questi ultimi è che la loro efficacia, e quindi la loro convenienza, è legata al modo in cui vengono installati ed alle caratteristiche del sito in esame. La protezione offerta infatti dipende dall’estensione dell’installazione, dalla distanza dell’ostacolo, dalla distanza ove viene collocata la protezione rispetto al bordo della carreggiata, dal supporto offerto dal margine stradale, dalla curvatura di quest’ultimo nel caso degli accessi, dalla conformazione delle scarpate o del territorio immediatamente ai margini della strada, etc. Nella sua attività di selezione dell’alternativa più conveniente il progettista deve inoltre anche considerare l’opportunità di agire attivamente nei riguardi della riduzione del numero di fuoriuscite attraverso il miglioramento dell’aderenza, l’impiego di bande rumorose ai margini della carreggiata, l’uso di segnaletica particolarmente efficace nei punti di maggiore pericolosità, etc. La Norma Italiana attuale (D.M. 21 giugno 2004) indica al progettista in maniera sommaria gli ostacoli ed i luoghi che è necessario proteggere, le classi minime dei dispositivi da adoperare ed alcuni principi da considerare nella progettazione dell’installazione. Essa da sola non è sufficiente per un’appropriata valutazione della sicurezza dei margini e per progettare, se necessario, una loro efficace protezione. La letteratura tecnica internazionale, costituita da pubblicazioni, rapporti di ricerca, manuali, linee guida e normative, di contro include vari criteri di valutazione e soluzioni schematiche per i problemi che possono incontrarsi. Il presente lavoro fa una sintesi ragionata delle indicazioni riportate in buona parte di tali documenti ed ha l’obiettivo di fornire dei suggerimenti che possono essere un valido aiuto per il tecnico incaricato dello studio della protezione dei margini stradali. Oltre a ciò si includono i risultati di studi appositamente svolti dall’autore. Nella prima parte del lavoro, di tipo generale, si mostra dapprima la valenza del problema delle fuoriuscite con riferimento sia ai dati ISTAT sia ai dati raccolti con un’apposita indagine su due tratti autostradali. Con riferimento alla prima fonte, la quale include soltanto gli incidenti ove si sono avuti decessi e feriti ospedalizzati, si ha che tale incidente è preceduto come numerosità in maniera significativa soltanto dal tamponamento e dallo scontro fronto laterale. Riguardo alla pericolosità esso invece è preceduto in termini di vittime soltanto dallo scontro fronto-laterale. Le strade più pericolose nei riguardi delle fuoriuscite sono quelle provinciali e sono seguite in ordine da quelle comunali extraurbane, da quelle statali, dalle autostrade e poi infine da quelle urbane.
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl L’indagine relativa invece ai due tratti autostradali, la quale include tutti gli incidenti rilevati dalle Forze dell’Ordine, ha mostrato invece che le fuoriuscite ammontano a circa il 44% del totale degli incidenti e che esse non sono le più pericolose. Dopo questa valutazione della valenza del problema è seguita un’elencazione di tutti i possibili ostacoli da considerare nella valutazione della sicurezza dei margini, unita ad una stima del danno medio di ogni impatto rispetto a quello che si ha nel caso delle barriere di sicurezza. Tali valori sono molto utili nel processo di valutazione della convenienza di adoperare o meno un sistema di protezione. Successivamente a ciò si riportano le indicazioni reperite in letteratura sulle distanze di sicurezza a cui devono trovarsi gli ostacoli per non necessitare di protezione e si fornisce un criterio per definire queste ultime in funzione della pericolosità dell’ostacolo. L’esposizione prosegue poi con una disamina delle classi di contenimento delle barriere di sicurezza richieste in varie nazioni. Queste sono state confrontate applicandole ad una situazione reale per la quale è stata stimata la funzione di distribuzione dell’energia dei veicoli in fuoriuscita. Oltre ciò si è anche effettuato un approfondimento definendo la relazione benefici costi della protezione con barriere di sicurezza dei rilevati. Dopo questa parte di tipo generale ne segue una più applicativa che tratta l’estensione minima delle barriere di sicurezza in relazione alle caratteristiche dell’ostacolo, la distanza tra barriera ed ostacoli, la larghezza del supporto alla barriera, le interruzioni delle barriere, le azioni trasferite alle pareti nel caso di impatto, gli spartitraffico, i bordi delle opere d’arte,gli svincoli e gli accessi. Per ognuno di questi argomenti sono riportate e confrontate le indicazioni e le soluzioni tipologiche presenti in parte della letteratura tecnica internazionale. 1 - Incidenti per fuoriuscita … 1.1 - ISTAT nazionale … 1.2 - Analisi di due tratti autostradali …
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl 1.3 - Condizioni di fuoriuscita … 2 - Attività per la gestione della sicurezza dei margini stradali La distribuzione per tipologia degli incidenti che ogni anno avvengono in Italia, rappresentata in figura 1.2, evidenzia che per numerosità la fuoriuscita rappresenta il terzo tipo di incidenti e come pericolosità il secondo. La riduzione della numerosità e della gravità di questo tipo di incidenti rappresenta pertanto un elemento chiave nei riguardi della sicurezza stradale nel suo complesso. Per raggiungere questo obiettivo, il tecnico incaricato di gestire la sicurezza dei margini stradali e/o l’ente committente devono percorrere il processo indicato in figura 2.1 Figura 2.1 – Flusso delle attività da compiere per la gestione della sicurezza dei margini
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Come si osserva da questa figura la protezione da un ostacolo ritenuto pericoloso non costituisce l’unica alternativa. Inoltre l’attività dell’ente non termina con l’installazione della barriera, ma prosegue nel tempo con il monitoraggio sull’efficienza della barriera e l’eventuale adozione di interventi per fare in modo che questa sia garantita nel tempo. Le attività indicate in figura vengono affrontate nei paragrafi che seguono. 3 – Ostacoli da considerare I veicoli in uscita dalla carreggiata prima di terminare la loro corsa o di rientrare in carreggiata, se in grado di farlo, possono urtare vari tipi di ostacoli o aree pericolose. La situazione di pericolo che si genera a seguito di ciò può riguardare sia gli occupanti dei veicoli sia le persone e/o le cose eventualmente presenti al lato della strada. Nel seguito sono indicati buona parte degli ostacoli che possono costituire un pericolo. Essi vengono riportati insieme ai riferimenti delle normative attualmente in vigore in Italia e a quanto emerso da un’indagine effettuata nell’ambito del progetto Europeo Riser. Gli ostacoli verranno suddivisi in tre tipologie: ostacoli distribuiti, ostacoli puntuali, barriere ed altre aree a rischio 3. 1 - Ostacoli distribuiti Cunette Le cunette sono reputate pericolose in quanto possono portare al ribaltamento del veicolo e/o al suo brusco arresto, inoltre il terreno morbido può portare a brusche decelerazioni. Una sperimentazione condotta in Svezia (Thomson e altri) ha evidenziato il ribaltamento di vetture di piccola dimensione quando l’angolo di uscita era di circa 10° e la velocità di circa 80 Km/h. Un ruolo importante nel ribaltamento dei veicoli è stato il contatto con la scarpata ascendente nelle cunette a V. Figura 3.1 a – uscita e ribaltamento di un veicolo in una cunetta
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.1b - Uscita a 20° su cunetta con pendenza 1:3 (il veicolo non contatta la scarpata discendente e impatta su quella ascendente) La Norma “Norme Funzionali e geometriche per la costruzione delle strade” D.M. 5/11/2001 esplicitamente indica che devono essere protette le cunette di forma trapezia con profondità maggiore di 30 cm. Il Progetto Europeo RISER ha individuato come limiti per la pericolosità delle cunette la pendenza delle superfici laterali maggiore di 1:3 e l’altezza maggiore di 0.75 m. Le velocità per cui si hanno condizioni di pericolo sono quelle maggiori di 40 km/h. Un elemento di forte pericolo è la presenza di ostacoli all’interno della cunetta Figura 3.2a – Impatto contro un ostacolo presente in cunetta Figura 3.2b – Cunetta pericolosa Secondo i manuali Roadside le cunette e/o i canali laterali non sempre costituiscono un ostacolo e ciò dipende dalle pendenze delle due scarpate. Se queste infatti sono piuttosto ridotte il veicolo non subisce brusche decelerazioni e non si ribalta . In figura 3.3, che segue, è riportato un grafico contenuto nei manuali Roadside.
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.3a – necessità della protezione delle cunette secondo il manuale Roadside La guida Francese SETRA del 2002 reputa sicure le cunette in figura 3.3b, moderatamente pericolose le cunette in figura 3.3c ed pericolose quelle in figura 3.3d. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questo ostacolo con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. prof 20 cm Figura 3.3 b – cunette sicure secondo SETRA 2002
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl prof 20-50 cm Figura 3.3 c – cunette moderatamente pericolose secondo SETRA 2002 Figura 3.3 d – cunette pericolose secondo SETRA 2002 Scarpate in trincea Figura 3. 4 - Scarpata in trincea
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Le scarpate delle trincee non vengono esplicitamente citate nella attuale norma italiana (D.M. 21 giugno 2004) sulle barriere di sicurezza. La circolare del 21 luglio 2010 sulla uniforme applicazione delle norme sui dispositivi di ritenuta nelle costruzioni stradali indica di contro che in queste situazioni il progettista dovrà valutare caso per caso le situazioni in cui risulti preferibile l’aggiunta di una protezione in funzione della conformazione della sezione (considerando, ad esempio, la conformazione della cunetta di drenaggio anche in relazione a quanto prescritto dal D.M. 5.11.2001 e s.m.i.) e della eventuale presenza di ostacoli. Occorre tener conto che una cattiva combinazione della forma della cunetta e della pendenza della scarpata della trincea può portare al ribaltamento del veicolo. In particolare ciò avviene quando la forma della cunetta consente la risalita della ruota sulla scarpata e quindi alla salita di un lato del veicolo sulla scarpata stessa. Il Progetto Europeo RISER ha individuato come limiti per la pericolosità delle scarpate delle trincee la pendenza 1:1 e l’altezza di 1m. Le velocità per cui si hanno condizioni di pericolo sono quelle maggiori di 40 km/h. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questo ostacolo con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Scarpate in rilevato Figura 3.5 - Scarpata in rilevato Secondo il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004 il margine laterale stradale nelle sezioni in rilevato deve essere protetto laddove il dislivello tra il colmo dell’arginello ed il piano di campagna è maggiore o uguale a 1 m; la protezione è necessaria per tutte le scarpate aventi pendenza maggiore o uguale a 2/3 (altezza/base). Nei casi in cui la pendenza della scarpata sia inferiore a 2:3, la necessità della protezione dipende dalla combinazione della pendenza e dell’altezza della scarpata, tenendo conto delle situazioni di potenziale pericolosità a valle della scarpata (edifici da proteggere o simili). Lo stesso modo di procedere si applica nel caso in cui il predetto dislivello è minore di 1m.
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Il Progetto Europeo RISER ha individuato come limiti per la pericolosità delle scarpate dei rilevati la pendenza 1:1 e l’altezza di 1m. Le velocità per cui si hanno condizioni di pericolo sono quelle maggiori di 40 km/h. Il manuale Roadside Design Guide del AASHTO, la norma svizzera SN 640566, i due studi tedeschi RPS 2003 e RPS 2009 ed il manuale della California non considerano in ogni caso come ostacolo la scarpata dei rilevati se questa è minore di 1:3, qualunque essa sia l’altezza. Ciò è dovuto alla considerazione che fino questo valore della pendenza i veicoli in fuoriuscita sulla scarpata non tendono a ribaltarsi e l’installazione della barriera di sicurezza darebbe luogo a maggior pericolo. Il manuale Roadside riguardo alla pendenza della scarpata indica in particolare che se quest’ultima non supera il valore 1:4 i veicoli non solo non si ribaltano ma possono anche rientrare in carreggiata. Figura 3.6 – Necessità della protezione dei rilevati con barriera secondo il manuale della California La norma Italiana lascia al progettista la scelta di decidere se proteggere o meno quando la pendenza della scarpata è inferiore a 2:3 e/o il dislivello è minore di 1m. In linea di principio la necessità della protezione deve essere valutata ponendo a confronto la severità della fuoriuscita sulla scarpata con la severità dell’urto contro le barriere ed il costo associato alla loro installazione. Ai fini di tale valutazione occorre tenere conto non solo della pendenza della scarpata ma anche dell’altezza del rilevato, del traffico giornaliero medio e della sua composizione, della velocità del tratto stradale e della sua configurazione planimetrica, etc. Questo tipo di analisi è riportata nel NCHRP Report 492 e sarà sinteticamente descritta nel paragrafo 9.2. Un possibile suggerimento riguardo al modo di comportasi può trarsi tuttavia dai documenti analizzati. Il manuale della California ha definito la curva riportata in figura 3.6, la quale rappresenta il luogo dei punti medi degli intervalli ove la severità dell’urto contro la barriera è simile a quella della fuoriuscita sulla scarpata. Per essa tuttavia non si è tenuto conto del traffico, della strada e così via. La norma Svizzera SN 640566 indica semplicemente che la protezione è necessaria quando la pendenza è
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl maggiore di 1:3 e l’altezza è maggiore di 3 m. Il manuale Roadside propone un diagramma (figura 3.7) analogo quella del Manuale della California, sottolineando comunque che esso non considera la probabilità di fuoriuscita ed il costo relativo dell’installazione della barriera contro l’ipotesi di lasciare non protetta la scarpata. Al fine di tener conto della differenza del numero di fuoriuscite in funzione del traffico si indica un esempio di diagramma (figura 3.8) che differenzia la necessità dell’installazione in relazione al Traffico Giornaliero Medio. Lo stesso manuale tuttavia indica la necessità che ciascuno Stato sviluppi dei diagrammi analoghi o più completi in relazione alle proprie esigenze di sicurezza. Si sottolinea che tutte le indicazioni precedenti sono relative al caso in cui l’ostacolo è costituito dalle sole scarpate (ad esempio non vi sono ostacoli sulla scarpata o a valle di essa e non c’è pericolo per i non utenti della strada). Figura 3.7 – Necessità della protezione dei rilevati con barriera secondo il manuale Roadside Figura 3.8 – Necessità della protezione dei rilevati con barriera in funzione del Traffico Giornaliero Medio secondo i manuali Roadside
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl La linea guida inglese IRRRS considera necessaria la protezione in ogni caso quando l’altezza del rilevato eccede i 6 m. Inoltre su tutte le strade dove il Traffico Giornaliero Medio stimato eccede i 25000 veicoli giorno nelle due direzioni la protezione viene stabilita sulla scorta del diagramma in figura 3.9. Quando la strada è in curva con raggio minore di 850 m ed il traffico stimato nelle due direzioni è maggiore di 15000 veicoli giorno la scelta se proteggere o meno si fa sempre in base alla figura 3.9. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questo ostacolo con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Figura 3.9 – Necessità della protezione dei rilevati con barriera secondo IRRS Pareti in roccia Figura 3.10 – Parete in roccia
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Le pareti sporgenti in roccia sono sempre considerate pericolose. In particolare il Progetto RISER ha individuato in 50 km/h la velocità oltre la quale si hanno seri danni agli occupanti. Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004 annovera le rocce sporgenti tra gli ostacoli fissi per cui è necessaria la protezione Sono anche pericolose le pareti dei muri realizzati con gabbionate metalliche o altri elementi che non consentono lo scivolamento del veicolo Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questo ostacolo (o simile) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Alberature molto fitte e tronchi dopo il taglio Figura 3.11 – Alberature laterali fitte e tronchi dopo il taglio Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004 include le alberature tra gli ostacoli fissi per cui è necessaria la protezione I problemi associati con le alberature dipendono dal diametro dei fusti e dalla spaziatura. Un criterio è quello di considerarli come un ostacolo continuo se la spaziatura è minore di 40 m. . Il Progetto RISER ha individuato in 0.2 m il diametro massimo degli alberi ed in 40 km/h la velocità oltre la quale si hanno seri danni agli occupanti. Si sottolinea anche che in molte nazioni si considera come limite 0.1 m per il diametro. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questi ostacoli (o simili) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza.
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Margini delle opera d’arte (ponti, viadotti, muri di sostegno etc) Figura 3.12 – Caduta di un veicolo da un sovrappasso su autostrada Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004 include espressamente la necessità della protezione per i margini di tutte le opere d'arte all'aperto quali ponti, viadotti, ponticelli, sovrappassi e muri di sostegno della carreggiata. Allo stesso modo la protezione è reputata necessaria in tutte le norme sull’installazione delle barriere esistenti. Ciò che varia è il livello di protezione da garantire. Riguardo ai soli danni per gli occupanti dei veicoli in fuoriuscita, nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questi ostacoli (o simili) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Muri di contenimento Il fronte dei muri se privo di irregolarità tali da impedire lo scivolamento del veicolo non viene considerato come ostacolo. Naturalmente ciò non vale per gli spigoli e le eventuali protuberanza verso la strada. Le decelerazioni che si avrebbero in questi ultimi casi sono abbastanza forti ed in genere maggiori di quelle limite che si hanno nel caso dell’urto contro le barriere di sicurezza. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questo ostacolo (o simile) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. 3.2 Ostacoli isolati Alberi e vegetazione Figura 3.13 – Urto contro un albero
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004 fa sottointendere che gli alberi rientrano tra gli ostacoli fissi per cui è necessaria la protezione, però non fornisce indicazioni sul diametro minimo. Il Progetto RISER ha individuato invece in 0.2 m il diametro massimo degli alberi ed in 40 km/h le condizioni oltre le quali si hanno seri danni agli occupanti. Si sottolinea anche che in molte nazioni si considera come limite 0.1 m per il diamentro. Gli alberi possono costituiscono un problema per il contenimento quando si trovano all’interno dello spazio di lavoro della barriera e/o dell’area invasa dal veicolo durante l’urto con la barriera. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questi ostacoli (o simili) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Edifici e muri Gli edifici e i muri sono ostacoli molto pericolosi se sono: troppo vicini alla strada se la parete ha un angolo esposto contro cui può impattare pressochè frontalmente un veicolo Questi ostacoli rientrano anche essi tra gli ostacoli fissi considerati dal Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004. La velocità oltre la quale vi sono danni seri agli occupanti è stata individuata in 50 km/h La pericolosità degli edifici vicini alla strada è legata anche alle conseguenze per le persone che possono trovarsi all’interno di essi. Riguardo allo spigolo dei muri e relativamente ai soli occupanti dei veicoli, nel paragrafo 4 si confronta la loro pericolosità con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Figura 3.14a – Case in posizione pericolosa Figura 3.14b – Spigoli di muro pericolosi
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Pile di ponti, spalle, ed ingresso tunnel Questi ostacoli rientrano anche essi tra gli ostacoli fissi considerati dal Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004. La Norma “Norme Funzionali e geometriche per la costruzione delle strade” D.M. 5/11/2001 esplicitamente fa riferimento a : le strutture di sostegno delle opere di scavalcamento (tenendo conto della larghezza di funzionamento delle barriere di sicurezza) i piedritti delle gallerie (devono essere protette con barriera di sicurezza) le opere in sottopasso lunghe più di 20 m (devono essere protette come nel caso delle gallerie) I marciapiedi per strade con velocità di progetto maggiore di 70 km/h (devono essere protetti con sistemi di ritenuta - ivi incluse le situazioni di galleria, sottopasso e sovrappasso) La velocità oltre la quale vi sono danni seri agli occupanti è stata individuata dal Progetto Europeo RISER in 50 km/h Figura 3.15 – Urto contro una pila centrale Figura 3.16 – Caduta di impalcato a seguito di urto contro una pila
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.17 – Pila danneggiata da un urto Figura 3.18 – Imbocchi pericolosi
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.19 – Pila in posizione pericolosa Figura 3.20 – Urto contro una pila Figura 3.21 – punto da considerare come inizio ostacolo Le pile dei ponti e le spalle sono molto pericolose quando: sono molto vicine alla carreggiata le pile nello spartitraffico non sono protette la superficie non permette lo scivolamento del veicolo vi sono spigoli o tratti di pareti contro cui può urtare pressoché frontalmente un veicolo Le entrate dei tunnel sono pericolose se non appositamente protette o realizzate in modo da far scivolare il veicolo ed evitare di fermarlo bruscamente. Gli ostacoli sopra detti possono costituiscono un problema per il contenimento quando si trovano all’interno dello spazio di lavoro della barriera e/o dell’area invasa dal veicolo durante l’urto con la barriera (vedi figura 3.22) Figura 3.22 – urto della barriera contro una spalla
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questi ostacoli (o simili) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Parapetti in calcestruzzo o acciaio Questi ostacoli rientrano anche essi tra gli ostacoli fissi considerati dal Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004.. Figura 3.23 – Parapetti in posizione pericolosa I parapetti in calcestruzzo o acciaio sono pericolosi quando: - la parte superiore non è progettata per l’impatto di autoveicoli - la parte terminale dei parapetti è pericolosa e ad angolo retto Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questi ostacoli (o simili) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Altre strutture in calcestruzzo, muratura o pietra naturale Altre strutture in calcestruzzo pericolose possono essere: - gli ancoraggi in calcestruzzo alti più di 0.2 m - i cordoli con altezza > 0.20m - tombini interrati -fondazioni, basamenti etc
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.24 – Cordolo probabilmente pericoloso Figura 3.25 – Ceppo chilometrico pericoloso Figura 3.26 – Muro di tombino trasversale pericoloso
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.27 –tombino longitudinale e colonnina pericolosi Figura 3.28 –tombino longitudinale pericoloso Figura 3.29 –Urto contro tombino longitudinale Figura 3.30 –Arredo stradale pericoloso
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Sottopassi Figura 3.31 –Sottopasso pericoloso 3.3 - Attrezzature stradali Pali di sostegno I pali di sostegno sono considerati pericolosi quando: Sono in legno, metallo o calcestruzzo oppure qualsiasi altro materiale rigido Sono interni all’area che dovrebbe essere libera da ostacoli, in quanto facilmente invasa da un veicolo in fuoriuscita. Non sono progettati per rompersi a seguito dell’urto o per assorbire energia deformandosi Questi ostacoli rientrano anche essi tra gli ostacoli fissi considerati dal Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004. Il Progetto RISER indica in 0.20 m il limite per il diametro ed in 40 km/h le condizioni oltre quali possono aversi conseguenze serie per gli occupanti. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questi ostacoli (o simili) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Se i pali sono posti fra loro ad una distanza minore di 40 m non possono considerarsi ostacoli puntuali (RRRAP inglese)
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.32 –Palo rigido in posizione pericolosa Pali per segnaletica I pali per segnaletica sono considerati pericolosi quando: la struttura non è deformabile possono cadere sulla stessa o su un’altra carreggiata Questi ostacoli rientrano anche essi tra gli ostacoli fissi considerati dal Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004. Il Progetto RISER indica che si possono avere conseguenze serie per gli occupanti se il diametro è maggiore di 0.10 m e la velocità di impatto è maggiore di 40 km/h. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questi ostacoli (o simili) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Pali per illuminazione Figura 3.33 –Pali per illuminazione in posizione pericolosa
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.34 –Urti contro pali per illuminazione posti in posizione pericolosa I pali per illuminazione sono pericolosi quando: sono interni all’area che dovrebbe essere libera da ostacoli, in quanto facilmente invasa da un veicolo in fuoriuscita la struttura non è deformabile per l’urto sono posti nello spartitraffico senza adeguata protezione Questi ostacoli rientrano anche essi tra gli ostacoli fissi considerati dal Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004. Il Progetto RISER indica che si possono avere conseguenze serie per gli occupanti se il diametro è maggiore di 0.10 m e la velocità di impatto è maggiore di 40 km/h. Nel paragrafo 4 si confronta la pericolosità di questi ostacoli (o simili) con quella delle barriere di sicurezza. Da tale confronto si possono avere utili elementi per decidere se proteggere o meno con barriere di sicurezza. Se i pali sono posti fra loro ad una distanza minore di 40 m non possono considerarsi ostacoli puntuali (RRRAP)
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Cuspidi ed inizi di barriere di sicurezza Gli inizi delle barriere di sicurezza se non adeguatamente progettati possono creare elevato pericolo. Molto pericolosa è anche l’interruzione di continuità della barriera Figura 3.35 –Cuspidi pericolose Figura 3.36 – volo causato da terminale in calcestruzzo inclinato
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.38 – Inizi barriera pericolosi Figura 3.39 – Inizi barriera pericolosi Figura 3.40 – Urto contro inizio di barriera non munito di terminale
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl Figura 3.41 – Pericolosissime mancanze di continuità della barriera In figura 3.41 sono riportate tre pericolosissime installazioni, le quali evidenziano un’assoluta mancanza di responsabilità e/o cultura sul comportamento delle barriere di sicurezza da parte del tecnico incaricato di progettare l’installazione e della Direzione Lavori. In caso di impatto infatti può accadere che il veicolo in svio non viene affatto contenuto e/o che esso impatta frontalmente contro l’estremità della barriera non protetta. In quest’ultimo caso l’esito dell’urto può essere analogo a quello illustrato in figura 3.40. Nel paragrafo 19 si forniscono alcuni approfondimenti sui collegamenti delle barriere di sicurezza. Barriere antirumore Le barriere antirumore poste a tergo delle barriere di sicurezza se urtate dal veicolo durante l’impatto possono dar luogo all’espulsione di alcune loro parti che cadendo invadono l’ambiente esterno alla strada. Se in quest’ultimo sono presenti cose o persone le conseguenze delle caduta potrebbero essere rilevanti. Al fine di scongiurare ciò la barriera antirumore dovrebbe essere posta ad una distanza non minore dello spazio di intrusione del veicolo (vedi en 1317/2:2010) oppure la barriera di sicurezza dovrebbe essere stata provata in presenza della barriera antirumore. Se lo spazio a tergo della barriera di sicurezza è minore dell’intrusione del veicolo allora la pericolosità della caduta di parti della barriera antirumore va valutata in maniera opportuna al fine di stabilire la convenienza di ampliare tale spazio o di impiegare una barriera con minore intrusione del veicolo (se disponibile)
Copywright © 2011 – ACS ACAI Servizi srl 3 .4 - Altri elementi di pericolo Canali laterali alla strada, strade parallele, ferrovie, aree di stoccaggio per materiali pericolosi, aree di deposito carburanti, parcheggi, aree frequentate da persone, scuole, ospedali, parchi giochi etc. Questi ostacoli rientrano anche essi tra gli ostacoli fissi considerati dal Il D.M. LL.PP. 2367/Giugno 2004. Riguardo a tali elementi di pericolo, le linee guida provvisorie IRRRS del 2004 forniscono le seguenti indicazioni: I canali sono considerati come un pericolo se sono profondi più di 0.6m, se distano meno di 15 m dal margine della strada, se sottoposti alla strada o ad una quota minore di 2m dal piano stradale. Le strade laterali sono considerate come un pericolo se hanno un traffico giornaliero medio maggiore di 5000 veicoli e sono poste a meno di 10 m dal bordo della strada (se questa si trova ad una quota minore di 2m dal piano stradale) oppure a meno di 10 m dal piede del rilevato. Le aree frequentate da persone oppure tutte quelle aree ove i danni conseguenti al sopraggiungere di un veicolo in fuoriuscita possono essere spropositati sono da proteggere con barriere ad elevato contenimento se si trovano ad una quota minore di 3 m dalla strada e distano meno di 15 m. Occorre una protezione di massimo contenimento se vi sono ferrovie poste da una quota minore di 1.5 m dal piano stradale e distanti meno di 15 m dal margine della piattaforma stradale.
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