Zonas Despejadas TRADUCCIÓN
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1 Zona Despejada I. Zonas Despejadas http://epg.modot.org/index.php?title=231.2_Clear_Zones Índice • • • • • 1 Introducción 2 Temas de Percepción 3 Para Puentes y Alcantarillas 4 Ramas 5 Condiciones Inusuales 1 Introducción La zona despejada es una superficie que bordea el costado del camino, disponible para el uso seguro de los vehículos errantes, según la RDG de AASHTO. Se mide desde el borde del pavimento de calzada. En general hay cuatro métodos de proveer una zona despejada. En orden de preferencia son: 1. 2. 3. 4. Remover los obstáculos fijos. Rediseñar el obstáculo para que pueda atravesarse con seguridad. Reubicar el obstáculo donde sea menos probable de ser golpeado. Reducir la gravedad del impacto usando un adecuado dispositivo rompible. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 2 Zona Despejada Los anchos efectivos de zona despejada dependen de la velocidad y volumen de tránsito, pendiente del talud y geometría del alineamiento. Los anchos adecuados se seleccionan de tablas o gráficos trazados con métodos estadísticos basados en grandes bases de datos, Figure 3.1 . Se proveen zonas despejadas donde la velocidad señalizada del camino es de 80 km/h o más. Para velocidades menores que 80 km/h, las velocidades despejadas se consideran si son económicamente posibles. Los taludes no-atravesables o los objetos fijos se quitan, reubican o protegen con una barrera si están dentro del ancho mínimo de zona despejada tabulada, y es de costo efectivo hacerlo así. Las velocidades más altas resultan en vehículos que pueden desviarse más lejos de la calzada antes de recobrar el control. Las curvas horizontales aumentan la probabilidad de que un vehículo deje la calzada y aumenta la distancia del desvío. El proyectista puede optar modificar la distancia despejada obtenida de la Figura 3.1 mediante el uso de la Tabla 3.2 (que ajusta los valores por curvatura horizontal, si es necesario). Normalmente, estas modificaciones sólo se consideran donde las historias de accidentes indican una necesidad, o una investigación del lugar específico muestra un definitivo potencial de accidentes que podrían disminuirse significativamente por medio del aumento de la zona despejada, y tal incremento sea de costo efectivo. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 3 Zona Despejada Los taludes empinados adyacentes a la calzada incremente la distancia que un vehículo viaja más allá de la calzada. En la implementación del concepto de zona despejada es importante no usar las distancias indicadas como límites para introducir peligros laterales, tales como pilas de puente o árboles. Estos deben ubicarse tan lejos de la calzada como fuere práctico. Sección en Corte El ancho de zona despejada se aplica con buen juicio. Si un obstáculo cae justo más allá de la zona despejada, se lo removerá o protegerá si los costos son razonables. Inversamente, la zona despejada no se obtiene a cualquier costo. El derecho de vía limitado o los altos costos de construcción pueden conducir a la instalación de una barrera, o posiblemente a ninguna protección. Como puede advertirse, los taludes laterales se aplican mucho en la determinación del ancho de zona despejada. Los taludes de terraplén 1:6 a 1:3 son los preferidos en zonas de altos terraplenes; esto es, un talud 1:6 que se extiende desde la línea de banquina hacia afuera por una distancia necesaria para obtener la zona despejada, luego quebrar el talud a 1:3 o más tendido. Si fuere posible, el aplanamiento de los taludes es preferible a instalar barandas. En las secciones en corte, la cuneta lateral y el tipo de erosión control treatment usado en la cuneta puede verse con respecto a los requerimientos de la zona despejada. Es decir, los taludes de la cuneta y el método de control de erosión usado en la cuneta deben ser atravesables para los vehículos que dejan la calzada. La Figure 3.6 del RDG tiene que chequearse para las secciones transversales preferidas. Las secciones de cuneta deben estar dentro de las partes sombreadas de las guías para usar con zonas despejadas. Los antecedentes para este procedimiento están en el Apéndice A de la RDG. Cualquier desviación del talud preferido debe considerarse como una condición especial, y justificarse con consideraciones de costo, u otras. 2 Temas de Percepción En la mayoría de los casos, el uso del concepto de zona despejada es preferible usarlo para una barrera de protección. Sin embargo, hay una excepción notable. Ocasionalmente el público percibirá pobremente el concepto de zona despejada. En zonas de terraplenes muy altos, particularmente en el exterior de una curva horizontal, la zona despejada sola puede dar la impresión de una situación insegura. Aunque el Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 4 Zona Despejada diseño puede ser completamente seguro dentro de la guía de la RDG, el público inevitablemente pedirá que el áreas se proteja, más a menudo con una barrera. En estos casos, la mejor práctica es especificar inicialmente la protección. Haciendo así, el organismo vial puede evitar innecesarias expensas de eventualmente usar ambos tratamientos en el mismo lugar. 3 Para Puentes y Alcantarillas Cuando se usen, las zonas despejadas deben extenderse en todo su ancho hasta los extremos de puentes. Donde se incorpora en la vía como parte del camino principal, el uso de la zona despejada se considerará en proyectos individuales. El uso de las secciones típicas de zona despejada no es aplicable al proyecto de reemplazo de pequeñas alcantarillas donde el propósito es continuar el servicio del camino sin mejorarlo. En tales casos se usarán las secciones típicas de la obra original, excepto que el ancho de plataforma no sea más angosto que 7.2 m. El terraplenes tendidos y en cortes donde la alcantarilla cajón o tubo normalmente requiere un muro de cabecera a ubicar en la zona despejada, la estructura se extenderá para ubicar un muro de cabecera en el exterior de la zona despejada. Luego, el talud de la zona despejada requerirá modificación en toda la superficie. 4 En Ramas Los taludes tendidos o zonas despejadas se usan en las ramas para eliminar el uso de baranda de defensa. Sólo se usa la baranda para proteger los extremos de puente dentro de la zona de distribuidor. 5 En Condiciones Inusuales Cuando una zona despejada estándar y talud no termine adecuadamente en la superficie del terreno existente debido a condiciones topográficas, pueden usarse taludes más empinados. En este caso, la zona despejada puede omitirse y usarse una baranda en la línea de banquina. La longitud mínima deseable para eliminar la zona despejada es de 150 m, y en ningún caso menor que 75 m. Para secciones largas de terraplén a través de un proyecto de reservorio, las zonas despejadas pueden eliminarse u usar baranda en las líneas de banquina. Los carriles de cambio de velocidad adyacentes a la calzada principal se ubican en la zona despajada de la calzada principal sin ensanchamiento de la zona despejada. Siempre la zona despejada se ubica y mide desde el borde normal del pavimento de la calzada principal, incluyendo los carriles auxiliares de ascenso o continuos. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 Zona Despejada 5 6 Requerimientos en carreteras suburbanas Resumen. Típicamente, el crecimiento de una zona urbana se extiende hacia afuera a lo largo de carreteras arteriales. Gradualmente, la naturaleza del uso del suelo a lo largo de las carreteras cambia de uso rural y agrícola a uso suburbano con desarrollos de franjas comerciales. El crecimiento resultante en volumen de tránsito y los frecuentes movimientos de giro causan congestión y aumentan la ocurrencia de accidentes, lo cual requiere el ensanchamiento de las carreteras de dos carriles existentes a cuatro o más carriles. Bajo las normas de diseño actuales, los caminos urbanos deben tener una zona despejada mínima de 0.5 m más allá de la cara del cordón (bulevar). Por otra parte, las carreteras arteriales de alta velocidad típicamente requieren una zona despejada de 9 m de ancho o más, más allá del borde de la calzada. Para este tipo transicional de carretera suburbana de alta velocidad con cordón-cuneta, son necesarios algunos tipos intermedios de ancho de zona despejada. Además, el ensanchamiento de la carretera reduce la disponibilidad de ancho de zona despejada, a menos que se compre ancho adicional. En otras palabras, después de ensanchar la carretera, el ancho típico de zona despejada de 9 metros puede ser necesario para proveer más carriles de viaje. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 6 Zona Despejada II. Reducción de Choques Contra Objetos Fijos en Arteriales Suburbanos con Limitadas Zonas Despejadas http://www.techtransfer.berkeley.edu/newsletter/00-1/crashespic.php por Dave Royer Al analizar accidentes se encontró que los cordones de 15 a 20 cm de altura no oponen ninguna barrera al paso de un vehículo, excepto en ángulos muy pequeños y bajas velocidades. Y aunque durante años los ingenieros pensaron que en tanto los objetos fijos se 45 cm atrás de estos cordones, los vehículos no los chocarían. Antes de los 1960s, usualmente los caminos arteriales urbanos se diseñaron con cuatro carriles angostos con negocios o residencias frentistas y frecuentemente sin mediana. Las velocidades críticas en estos caminos fueron típicamente entre 55 y 75 km/h. Sin embargo, durante los 1960s, el diseño de los caminos arteriales comenzó a cambiar. Los arteriales más nuevos actuales, la mayoría en ambientes suburbanos, son anchos, a menudo diseñados con seis o más carriles anchos. Estos caminos también pueden tener medianas ajardinadas elevadas, acceso limitado, y ningún frentista directo. Las velocidades se elevaron a 65-90 km/h. La vieja idea de mantener un objeto fijo a 45 cm desde el cordón en estos caminos no funciona más. Desafortunadamente, la gravedad de los choques por salida-desde-el-camino es cada vez mayor en estas situaciones; Figura 1. Figura 1. Automóvil que chocó contra un poste de iluminación callejera. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 Zona Despejada 7 La RDG de AASHTO 1996 da buena información sobre cómo tratar objetos en la zona despejada, el y tamaño de la zona despejada misma, pero no trata el tema de qué hacer cuando la zona despejada no es suficientemente grande para la seguridad. El análisis de accidentes mostró que a velocidades de 70/75 km/h se requiere una zona despejada de 6 m para seguridad, aunque en la mayoría de las circunstancias sólo existe una zona despejada de 3 m entre el cordón y la línea de derecho-de-vía para un arterial suburbano. Esta zona despejada angosta debe acomodar todos los objetos fijos necesarios típicamente ubicados a lo largo del camino, tales como postes de energía eléctrica, semáforos, e iluminación callejera; árboles más grandes que 10 a 15 cm de diámetro, soportes de estructuras sostén de señales, barandas de puente y extremos de barrera. La disminución de oportunidades de encuentro entre un vehículo pequeño tal como un automóvil y objetos fijos es crítica para mejorar la seguridad vial. Tales encuentros pueden frecuentemente causar un cambio instantáneo de velocidad mucho mayor que 18 km/h. Las bolsas de aire se activarán con un cambio de velocidad de 21 km/h; Figura 2. Figura 2. Curvas de Distancia de Zona Despejada Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 8 Zona Despejada Además, los vehículos que viajan a la velocidad señalizada en estos caminos tienen el potencial de saltar los cordones y frecuentemente desviarse hasta algo así como 1.5 m fuera del carril de viaje. Así, los primeros 1.5 m más atrás del cordón son la zona despejada crítica para la seguridad. Para ser aún más específicos acerca de cuándo no ubicar objetos fijos, es importante comprender que la más alta probabilidad de un vehículo de abandonar la calzada ocurre: • en el lado exterior de las curvas, • en las transiciones de camino, y • cerca de las intersecciones. Especialmente en estas áreas, los objetos fijos necesitan protección con barandas metálicas, barreras de hormigón, o amortiguadores de impacto; Figura 3. Figura 3. Amortiguador de impacto que protege una baranda en mediana de puente. Estos dispositivos protectores necesitan diseñarse para las velocidades críticas y cumplir los criterios de pruebas al choque del NCHRP 350. Típicamente, los objetos fijos deben ubicarse en el dorso del bulevar, o en el centro de una mediana de 3 m o más ancha. En realidad, el ensanchamiento del bulevar desde los típicos 3 m de ancho a 4.5 m, en ensanchamiento ajardinado de las medianas desde 5 m hasta 7 m alejará aun más los objetos fijos de la calzada, y por eso se reducirán las oportunidades de choques contra los vehículos accidentalmente desviados. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 9 Zona Despejada Los bulevares y medianas más anchos también proveen espacio para adicionar carriles de giro derecha e izquierda, alineamiento de adecuada visibilidad de los carriles de giro izquierda opuestos, bahías de ómnibus, y refugio de mediana para los vehículos que salen a calles laterales. Aunque las zonas despejadas puedan parecer espacios excelentes para características paisajísticas a lo largo del camino, es aconsejable tratar de minimizar tales características, tal como un árbol grande. En los proyectos nuevos es necesario desarrollar un completo diseño con un arquitecto paisajista junto con el ingeniero vial para asegurar la máxima seguridad y visibilidad de los costados del camino, y la estética. Además, el plan paisajista necesita la firma de un ingeniero, por consideraciones de inmunidad en litigios. Otra herramienta para reducir los choques contra objetos fijos es simplemente mantener a los vehículos en la calzada: • delineación con líneas reflectorizadas durables • delineadores laterales • señales de advertencia. Resumen • Proveer bulevares y medianas más anchas. • Separar los objetos fijos por lo menos 1.5 m desde el cordón, o 3 m o más desde la línea de borde. • Minimizar los objetos fijos en el lado exterior de curvas, transiciones e intersecciones. • Mejorar la delineación y marcación del pavimento, y señales de advertencia. • Documentar la exacta ubicación de todos los objetos fijos necesarios. • Inspeccionar regularmente inconvenientes. • Remover, reubicar, o proteger los objetos fijos donde tengan alta probabilidad de ser golpeados por un vehículo errante. • Dar guía positiva mediante la adecuada marcación y delineación del pavimento. • Consultar Roadside Design Guide, última edición. los lugares problemáticos para resolver Esta guía es una síntesis de información actualizada y prácticas de operación relacionada con la seguridad a los costados-del-camino. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 10 Zona Despejada III. Barreras y Zona Despejada http://www.contextsensitivesolutions.org/content/topics/css_design/designexamples/flexible-design-elements/barriers-clear-zones/ Cross-Section Elements: Traffic barriers "El propósito de la barrera... (es) minimizar la gravedad de potenciales Excerpt accidentes que comprendan vehículos que abandonan la calzada donde las consecuencias para los vehículos errantes que golpean una barrera sean menores que dejar la calzada... Se dispone de una amplia variedad de barreras para instalar a lo largo de carreteras y calles, incluyendo las barreras longitudinales y los amortiguadores de impacto. Las barreras longitudinales (tales como las barandas de defensa y las barreras de mediana) se diseñan primariamente para redirigir a los vehículos errantes y evitar pasar más allá del borde de la plataforma... El diseño de la barrera de tránsito es un detalle importante que contribuye a la visión global del tema seguridad vial.” more... de Flexibility in Highway Design Cross-Section Elements: Clear Zones Una zona despejada es el “área plana desobstruida provista más allá del borde Excerpt de la calzada para la recuperación de los vehículos errantes... El ancho de la zona despejada está influido por... volumen de tránsito, velocidad de diseño de la carretera, y talud de los terraplenes.” more... de Flexibility in Highway Design Establishing Attractive Security and Pedestrian Areas in Lower Manhattan Article / Paper / Report hormigón. Proteja la infraestructura crítica y permite a los peatones moverse libremente. retráctiles... -- Transportation Alternatives Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 11 Zona Despejada Article / Paper / Report Article / Paper / Report Websit e California Highway Barrier Aesthetics Este informe familiarizará a los proyectistas con las opciones actuales de diseño de barreras, y alentará adecuadas consideraciones estéticas para desarrollar soluciones visualmente agradables, sensibles al contexto para los proyectos viales. Las guías técnicas permiten integrar color, pintura, y sutiles texturas a incorporar con las barreras de hormigón ubicadas en los proyectos de transporte vial. Estas guías tratan los temas de estética de corredores viales y responden a los intereses de las comunidades y organismos locales para más opciones de diseño de barreras que sean sensibles al contexto sin comprometer las consideraciones de seguridad. -- California Department of Transportation Crash Testing of Various Textured Barriers Los nuevos métodos de moldear muros de hormigón dan a los proyectistas una amplia variedad de posibles tratamientos arquitectónicos en la forma de patrones y texturas. Sin embargo, hay limitados datos de pruebas de choque para verificar que la barreras que materializan estos patrones y texturas cumplan con los criterios de pruebas de choque del NCHRP Report 350. Es necesario desarrollar guías para evaluar la validez al choque de las barreras con un amplio rango de patrones y texturas sobre la base de pruebas al choque en escala natural de selectos diseños representativos. -- California Department of Transportation Aesthetic Barrier Systems (opens in a new window) This website by the Eastern Federal Lands Highway Division of the FHWA illustrates aesthetic barrier systems like steel-backed timber guardrails, steel masonry guardrails, and precast concrete guardrails. -- Federal Highway Administration Article / Paper / Report Websit e Concrete Barrier Texture Guidelines This letter from the California Department of Transportation discusses general texture guidelines for use on single-slope concrete barriers. -- California Department of Transportation Traffic Barriers, Barrier Terminals, Crash Cushions, and Bridge Railings (opens in a new window) This website contains information on three general categories of roadside hardware that are tested and evaluated using NCHRP Report 350 criteria: -- Federal Highway Administration Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 12 Article / Paper / Report Zona Despejada Enhancing Rural Roadside Safety Un ambiente indulgente previene los errores del conductor, da tiempo y espacio para corregir la dirección del vehículo, y minimiza potenciales peligros para los vehículos errantes. Los peligros potenciales incluyen puentes, postes, árboles, barandas de defensa, buzones y, más frecuentemente, cunetas o terraplenes. Cualquier cosa a la derecha de la calzada que pueda ser golpeada por un vehículo errante se considera un peligro potencial. Una zona despejada es una superficie atravesable adyacente a la calzada sin objetos fijos. Los anchos de zona despejada varían entre 9 y 3 m o menos, según varios factores como volúmenes y velocidades de tránsito, geometría y clasificación vial, y características de los taludes. -- Center for Transportation Research and Education (CTRE) - Iowa State University Article / Paper / Report Risk-Management Handbook: General Liability - Improving Roadside Safety Los casos judiciales de diseño vial continúan siendo un tema para los organismos viales. Se originan en un accidente vehicular con heridos o muertos o daños materiales en accidentes de un solo-vehículo, donde los vehículos se desvían del camino e invaden sus áreas laterales, y se demanda contra el organismo vial con jurisdicción sobre el camino. En muchos casos, los demandantes son individuos heridos en accidentes de un vehículo-solo, que se desvió de la calzada y chocó un objeto fijo o volcó. Típicamente se alega inadecuado diseño, inadecuada señalización, falla para corregir los peligros en el camino y sus costados, inadecuados dispositivos de control de tránsito, y zonas de construcción inseguras, Los casos de diseño vial difieren de los casos de mantenimiento vial. Con éste, usualmente los demandantes alegan fallas en proveer un camino razonablemente seguro – usualmente inadecuada remoción de nieva o hielo, árboles sin podar o cortar, fallas en retirar excesos de grava o arena, e inadecuadas reparaciones de baches. El National Safety Council indica que hubo 12300 accidentes mortales y 290000 con heridos como resultado de choque de un vehículo automotor con un objeto fijo – usualmente un árbol, postes de servicios públicos, baranda de defensa, o estribo de puente. Según el Cornell Local Roads Program, los choques por salidas de vehículos desde la calzada totalizan el 13 por ciento de los choques en Nueva York durante el 2000, y el 27 por ciento de los choques mortales. -- New York Municipal Insurance Reciprocal (NYMIR) Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 13 Zona Despejada Articl e/ Pap er / Rep ort Safer Roadsides By 2007, FHWA would like to reduce fatalities involving roadway departure crashes by 10 percent--one of the goals of the agency's Vital Few strategy. (Road departure crashes include both ROR and head-on crashes and are combined into one category because similar countermeasures can be used to tackle both problems.) To meet this objective, FHWA's approach includes research, working cooperatively with other organizations, and developing and implementing strategies such as a new computer analysis tool. -- Federal Highway Administration Excer pt The Roadside: Flexibility in the AASHTO Guidelines The AASHTO Green Book (2) is intended to be flexible with respect to roadside design treatme Guide (3) for use in general guidance; as noted previously, there may well be more than one so location. The Roadside Design Guide (3) also states this in its preface. more... from A Guide for Achieving Flexibility in Highway Design Roadside Clear Zone: Flexibility in the AASHTO Guidelines Es necesario que los proyectistas comprendan la naturaleza del Roadside Excerpt Design Guide). Mientras en esta guía se proveen dimensiones de zona despejada, no deben ser vistos como valores absolutos o precisos. Se espera que el establecimiento de los criterios de diseño de los costados del camino y el diseño del costado del camino es una tarea específica del proyectista... more... from A Guide for Achieving Flexibility in Highway Design Case Study Historic Columbia River Parkway Columbia River Gorge, OR The first paved highway in the northwestern United States, the Columbia River Highway was conceived, designed, and constructed as both a scenic attraction and as a means of facilitating economic development along the Columbia River corridor between the Pacific Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 14 Zona Despejada Ocean and the areas to the east of the Cascade Mountains. The history of the development, decline, and continuing rebirth of the Columbia River Highway is particularly instructive to the highway engineering community as we approach the beginning of a new century and a future of increasing reliance on the rehabilitation and restoration of existing infrastructure instead of the construction of new highways. This study also illustrates the manner in which state and local governments can preserve and enhance existing highways that possess unique scenic and historic qualities within the framework of modern design criteria. Case Study Aesthetic Guardrail Design, SR-20 - Ducken Road to Rosario WA The purpose of this project is to improve safety and reduce accident frequency and severity. Within this section of SR-20, a primary issue is upgrading it to bike touring standards. Added Capacity and Noise Walls - SR-527 Mill Creek, WA This project was developed to address congestion on a section of SR527 between 164th Street SE and 132nd Street SE. SR 527 highway passes through downtown Mill Creek. Case Study Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 Zona Despejada Traducción: [email protected] 15 Beccar, abril 2007 16 Zona Despejada IV. SEGURIDAD VIAL Y ZONAS DESPEJADAS http://www.memun.org/SchoolsProject/Resources/Roads/legal_issues.htm SEGURIDAD VIAL Y ZONAS DESPEJADAS En los 1980s, un estudio reveló que aproximadamente el 60 % de los accidentes fatales involucraban sólo un vehículos automotor. En alrededor del 70 % de estos accidentes, el vehículo dejó la calzada y volcó o chocó con un objeto fijo. 1 Elección de los proyectos de mejoramiento de la seguridad vial Con recursos limitados, las municipalidades deben considerar cuidadosamente donde gastar los fondos disponibles para mejorar la seguridad al costado del camino. Una forma de elegir los proyectos de alta prioridad para mejorar la seguridad es en los lugares donde hayan ocurrido accidentes. 2 Concepto de “Zona Despejada” Los accidentes por salida-desde-la-calzada y colisión de objeto-fijo son la fuente más grande de muertes en los caminos locales. El mejoramiento de la zona despejada es un parte importante de cualquier programa de seguridad. Una zona despejada puede definirse como la zona desobstruida relativamente plana provista más allá del borde de calzada para recuperación de los vehículos errantes. La calzada es la parte de la plataforma del camino que no incluye las banquinas. Es deseable proveer un costado-de-camino libre de objetos o condiciones peligrosas por una distancia coherente con la velocidad, volumen de tránsito y condiciones geométricas del lugar. Cuando mayor sea la zona despejada, mayor elemento de seguridad de provee. Las normas de diseño de la Roadside Design Guide de AASHTO para caminos nuevos de baja-velocidad indican un ancho mínimo deseable de 3 m. Sin embargo, los anchos de zona despejada deben aumentarse donde haya significativo peligro para el usuario, especialmente donde se haya evidenciado la ocurrencia de accidentes. Al planificar la construcción de nuevos caminos, deben hacerse todos los esfuerzos para establecer un ancho mínimo de zona despejada de 3 m. Los peligros en la zona despejada incluyen objetos naturales y artificiales. Ejemplos de peligros naturales incluyen árboles, salientes de roca, taludes empinados o caídas de borde de pavimento, barandas de puente y soportes de puente. Irónicamente, aun las barandas de defensa y los sistemas de señales que instalamos para proteger al público para protección contra peligros naturales e informar a los usuarios a menudo se vuelven peligrosas. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 Zona Despejada 17 Varios factores afectan el grado de peligro que un objeto fijo presenta al motorista que choca contra él. 1. Distancia desde el borde de calzada hasta el objeto 2. Rigidez y forma del objeto –un estribo de puente es más amenazador que un arbusto de 5 cm. 3. Características geométricas del camino – ancho, taludes laterales, curvas horizontales y verticales. El conocimiento de estos factores, el sentido común y el buen juicio son su guía al evaluar los peligros potenciales al costado del camino. Una vez determinada una zona despejada adecuada para un camino, deben identificarse los peligros potenciales. Se sugieren las acciones siguientes, en orden de prioridad deseable, para tratar los peligros identificados. Eliminar el peligro potencial – aplanar taludes o quitar árboles Trasladar los objetos fijos a lugares más seguros – ubicar postes de servicios públicos más lejos desde la calzada. Los objetos que deben permanecer y sean una amenaza para la seguridad deben hacerse rompibles. Proteger el peligro – instalar baranda o amortiguador de impacto u otro dispositivo que impida que un vehículo desviado alcance el peligro. Alertar el conductor del peligro – instale señales o delineadores. 3 Baranda de defensa El propósito primario de la baranda de defensa es evitar que los vehículos golpeen un objeto fijo o característica del terreno considerada más peligrosa que golpear la baranda misma. La necesidad de una baranda se basará en la gravedad relativa entre el impacto de la baranda y el impacto del peligro. La decisión por una protección de barrera debe hacerse sobre la base de los factores específicos del lugar, incluyendo volumen de tránsito, velocidad, geometría y proximidad del peligro a la calzada. Antes de instalar una baranda, debe intentarse quitar el peligro si es posible. 4 Señalización vial La señalización puede mejorarse en dos aspectos. 1. Agregar señales para alertar a los conductores de peligrosas condiciones. Además, las señales que hayan perdido reflectividad deben reemplazarse. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 18 Zona Despejada 2. Considerar mejoramientos para proteger al público de los peligros creados por la ferretería de la señal. Esto puede hacerse usando dispositivos rompibles o menos rígidos. La instalación de señales debe seguir el concepto de guía positiva, que sugiere que los conductores que operan a una velocidad generalmente segura deben ser alertados o prevenidos si la condición adelante es tal que no serán capaces de reaccionar al peligro a tiempo para ajustar seguramente la conducción. Otra idea importante es que el nivel de señalización debe ser coherente con las expectativas de los conductores – nada de sorpresas! Asegúrese de que su señalización crea un expectativa coherente en los conductores – nada de sorpresas!!! 5 Servicios Públicos La mejor forma de manejar la instalación o traslado de servicios públicos es adoptar una ley local que establezca reglas y penalidades para acomodar los servicios públicos en el derecho-de-vía público. Una vez adoptada esta ley, debe desarrollarse un permiso que liste todas las reglas y penalidades en detalle y enviar una copia para cada servicio público que opere en la municipalidad. Para los servicios aéreos y subterráneos es importante especificar una distancia mínima desde el borde de pavimento o calzada. Para los servicios públicos subterráneos también debe especificarse la profundidad de la instalación. 6 Árboles Los árboles pueden ser extremadamente peligrosos según su tamaño, tipo, ubicación y condición. Los árboles ubicados en el derecho-de-vía y cerca del camino son la mayor preocupación. Los árboles también pueden causar problemas adicionales durante el invierno si bloquean la luz solar de alcanzar la nieve o hielo que cubre el pavimento. A menudo, la remoción puede crear problemas con los propietarios y el público en general. Los árboles pueden realzar grandemente el valor estético del camino y propiedades. También pueden servir para reducir la visual e impactos visuales de los vehículos y los caminos. El público en general está en contra de las prácticas de remoción de árboles. El tratamiento de los árboles es una consideración de responsabilidad que debe hacerse con cuidado, equilibrando los intereses indicados arriba hasta la extensión posible. Es importante discutir los intereses y opciones con los propietarios frentistas antes de continuar con cualquier tipo de operación de remoción de árboles. 7 Fuentes y maceteros de hormigón Las fuentes y canteros de hormigón y otros ítems decorativos son también un tema de responsabilidad. Según su tamaño, forma, ubicación y rigidez, tales ítems pueden necesitar considerar su remoción desde un punto de vista de responsabilidad civil. Cuando se usen, su ubicación y diseño deben considerarse cuidadosamente y alterarlas, si es necesario. Tales elementos típicamente agregan un valor estético solamente, y no mejoran la operación funcional del sistema vial. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 Zona Despejada 19 V. SEGURIDAD AL COSTADO DEL CAMINO by Dean L. Sicking and King K. Mak http://www.tfhrc.gov/pubrds/janfeb01/improving.htm El concepto de zona despejada es quizás el contribuyente más importante para el diseño de la seguridad al costado-del-camino. Sobre la base de este concepto, los peligros laterales se remueven o reubican más lejos de la calzada, donde fuere posible. La tala de árboles y la ubicación subterránea de las líneas de servicios públicos son ejemplos de remoción de peligros laterales, en tanto que la prolongación de alcantarillas y estructuras de drenaje es un buen ejemplo de reubicación de peligros más lejos desde la calzada. Cuando los peligros no puedan removerse o reubicarse, los dispositivos rompibles o características protectoras de seguridad, tales como las barreras de tránsito y amortiguadores de impacto, se han usado para minimizar el peligro a los motoristas. Antes de aceptar estas características de seguridad para instalar al costado del camino, deben probarse para asegurar un comportamiento adecuado. Puede resultar muy costoso probar al choque un vehículo cada vez que se varía una característica, y así, la simulación en computadora de los impactos vehiculares se desarrolló rápidamente como una opción confiable a la prueba de choque en escala natural. Problemas a Resolver en el Futuro A pesar de los grandes pasos dados en seguridad al costado del camino en las últimas décadas, muchos temas de seguridad lateral todavía tienen que considerarse en forma seria. Detalles de Instalación Aunque las características de seguridad son objeto a un costoso conjunto de pruebas al choque en escala natural para asegurar el comportamiento aceptable a la seguridad, a menudo existen diferencias significativas entre las instalaciones testadas y las de campo. Virtualmente todos los tests de choque a escala natural se realizan en terreno plano, mientras que muy pocas características de seguridad se instalan realmente en esta situación. Además, la mayoría de los dispositivos montados en el suelo se prueban en suelo fuerte, mientras que las aplicaciones de campo pueden variar desde suelos débiles hasta hormigón. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 20 Zona Despejada Típicamente, las instalaciones de pruebas de choques se construyen con rigurosas tolerancias que son improbables de alcanzar en las reales construcciones de campo. Las condiciones restrictivas del lugar también pueden presentar problemas especiales a los ingenieros viales. Impactos Fuera de Trayectoria Típicamente, las pruebas de choque de dispositivos laterales se limitan a impactos de trayectorias fijadas. Desafortunadamente, los datos de choque indican que aproximadamente la mitad de los accidentes por salida-desde-la-calzada comprenden vehículos fuera-de-trayectoria; es decir, deslizamientos laterales hacia un objeto. Además, tales impactos fuera-de-trayectoria son más graves que los impactos entrayectoria tanto para el sistema de barrera como para los dispositivos rompibles. Las características de seguridad a los costados del camino probadas exitosamente para impactos en-trayectoria pueden o no comportarse satisfactoriamente en impactos fuerade-trayectoria. Geometría de los Costados-del-Camino Los datos de choques indican que la geometría de los costados-del-camino, incluyendo taludes, terraplenes, y cunetas, contribuye en más de la mitad de los accidentes por salida desde la plataforma que comprenden serias heridas o muertes. Se cree que estas características al costado del camino son la causa principal de los vuelcos de un vehículo-solo, accidentes por salida-desde-la-plataforma. En número y tipo de configuraciones laterales que pueden evaluarse por medio de pruebas de choque a escala natural están gravemente limitadas por las restricciones del lugar en las vías de prueba existentes. Tendencias del Vehículo Futuro El comportamiento a la seguridad de la mayoría de las características de seguridad laterales muestra ser sensible a las características del vehículo, incluyendo peso total, altura del centro de gravedad, y geometría del paragolpes y capó. Dado los principales cambios hechos a la flota vehicular en ciclos de cinco a siete años, mientras se espera que la mayoría de las características de seguridad tengan una vida de servicio de 20 años o más, el comportamiento en campo de muchos dispositivos de seguridad son significativamente afectados. Soluciones Permanecen varias dificultades por resolver en el continuo esfuerzo por mejorar la seguridad al costado-del-camino. Los problemas de seguridad lateral se evaluaron tradicional y primariamente por medio de la aplicación de tests de choque a escala natural. El alto costo asociado con estas pruebas es quizás la mayor barrera para resolver la mayoría de estos problemas. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 Zona Despejada 21 Es prohibitivo el costo requerido por pruebas de choque a escala natural de todos los dispositivos de seguridad para todas las variaciones posibles en detalles de instalaciones. Además, aunque se desarrollaron e implementaron procedimientos para pruebas de impactos laterales de dispositivos rompibles, actualmente no existen procedimientos para realizar impactos fuera-de-trayectoria que comprendan la rotación del vehículo durante un impacto. Finalmente, aunque los cambios en marca en la flota vehicular pueden proyectarse en el futuro para estimar algunas de las características de los automóviles, es imposible construir tal vehículo para pruebas de choque de las características de seguridad laterales. La simulación computadorizada de los impactos laterales usando un código avanzado, no-lineal de elementos finitos, tal como DYNA3D, es la única opción práctica para probar al choque en escala natural el gran conjunto de evaluaciones de comportamientos a la seguridad que se necesitan. Teóricamente, este tipo de simulación podría usarse para investigar todos los temas de seguridad resumidos arriba. Además, después de desarrollar una simulación por computadora exitosamente validada contra pruebas de choque en escala natural, el costo asociado con la realización de estudios paramétricos para investigar los efectos de los detalles de instalación, condiciones de impacto, geometría del costado-del-camino y características vehiculares es relativamente bajo. Las simulaciones por computadora también proveen cantidad de información frecuentemente no disponible en las pruebas de choque a escala natural. Por ejemplo, la modelación de elementos finitos da a los proyectistas un dibujo preciso de la distribución de tensiones en componentes críticos de un dispositivo de seguridad en todo el suceso de impacto. Distintos de los tests de choque en escala natural que normalmente sólo recomiendan aceptar o no un diseño particular, las simulaciones computadorizadas pueden usarse para identificar áreas donde un diseño necesita refuerzo adicional o áreas donde un componente tiene capacidad en exceso. Estado del Arte Actual Para que la simulación computadorizada resuelva el amplio rango de problemas resumidos arriba, es necesario que los procedimientos se usen y acepten ampliamente por parte de la comunidad de seguridad vial, y tengan un registro de precisa predicción de resultados de pruebas de choque. Desafortunadamente, las simulaciones computadorizadas de las características al costado-del-camino tiene que cumplir todos estos requerimientos. La aplicación de modelos de elementos finitos generalizados, no lineales de gran deformación al costado del camino es un suceso relativamente reciente con las primeras aplicaciones fechadas en 1992. Aunque muchos proyectistas ahora confían en estos códigos para desarrollar la ferretería de seguridad, la mayoría de los esfuerzos de desarrollo todavía están centrados en programas de prueba estáticos y dinámicos, los códigos son más valiosos para modelar componentes y subcomponentes, más que la evaluación del comportamiento a la seguridad a través de la simulación de choques a escala natural. En tanto los resultados de la simulación computadorizada son alentadores, relativamente pocas aplicaciones se intentaron para predecir el resultado de futuras pruebas de choque a escala natural. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 22 Zona Despejada Aunque la FHWA está comenzando a usar estos códigos para apoyar las decisiones de política global, la simulación computadorizada no es todavía un medio aceptable para el cumplimiento final de pruebas de características de seguridad al costado del camino. Objetivos Intermedios Los objetivos primarios para el futuro intermedio deben asociarse con el avanzado estado del arte de la simulación por computadora. Modelos de Vehículos Computer-generated depiction of an SKT-350 Energy-Absorbing Guardrail Terminal during SKT-350 Energy-Absorbing an end-on collision with a 2,000-kilogram Guardrail Terminal after an end-on (4,400-pound) pickup truck traveling at a crash test with a 2,000-kilogram constant speed of 100 kilometers per hour (62 (4,400-pound) pickup truck travemiles per hour) prior to the collision. ling at a constant speed of 100 kilometers per hour (62 miles per hour) prior to the collission. Modelos de Ferretería de Seguridad Evaluación del Riesgo Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007 Zona Despejada 23 Conclusión Los funcionarios del transporte dieron grandes pasos en mejorar la seguridad al costado-del-camino a lo largo de la nación durante las últimas décadas: una reducción de casi el 70 por ciento en el índice de muertos por salida-desde-el camino. Para mantener este índice de mejoramiento en reducir los heridos y muertos, la comunidad de seguridad vial debe comenzar a tratar algunos de los temas más difíciles de la seguridad al costado del camino. Estos temas incluyen la sensibilidad de las características de diseño a los detalles de instalación, problemas asociados con los impactos fuera-de-trayectoria, contribuciones de la geometría del costado-del-camino para accidentes graves, y el esfuerzo en marcha para identificar las tendencias del vehículo futuro y sus efectos sobre la seguridad lateral. El alto costo de las pruebas de choque a escala natural impiden expandir los programas existentes para considerar estos temas. La simulación computadorizada parece ser el único medio práctico para tratar estos problemas en el futuro cercano. Para alcanzar el objetivo de investigar estos difíciles temas de seguridad al costado del camino, debe dedicarse significativo esfuerzo hacia el mejoramiento de la capacidad de los modelos de simulación de choques por salida-desde-la-calzada. Estos esfuerzos deben centrarse en desarrollar mejores modelos de los vehículos y de la seguridad al costado del camino, y en desarrollar mejores conexiones entre la dinámica del vehículo y el riesgo de sus ocupantes. Si se dirige un amplio esfuerzo hacia el logro de estos objetivos globales, podremos continuar reduciendo los heridos y muertos asociados con los choques por salida-desde-la-calzada. Traducción: [email protected] Beccar, abril 2007
