Las barreras de seguridad (también denominadas barreras de tráfico o barreras de contención) son dispositivos ideados para mantener a los vehículos dentro de su calzada, y evitan que choquen con obstáculos peligrosos como soportes de señales, árboles, estribos de puentes, edificios, obras de desagüe o muros, impidiendo además su caída por desniveles o a cursos de agua. También se instalan en las medianas de las autopistas para evitar que los vehículos fuera de control invadan la calzada contraria, contribuyendo a reducir los choques frontales. Algunas de estas barreras, diseñadas para soportar impactos desde ambos lados, se denominan barreras centrales.
Además, las barreras de seguridad se pueden usar para impedir el acceso a zonas vulnerables, como patios escolares o calles peatonales. También contribuyen a impedir la irrupción de los peatones en la calzada en zonas de acceso limitado.
Si bien las barreras normalmente se diseñan para minimizar las lesiones a los ocupantes de los vehículos en caso de choque, no pueden evitarlas por completo. Solo deben instalarse donde una colisión con la barrera tenga menos probabilidades de ser grave que una colisión con el peligro que se encuentra detrás. Siempre que sea posible, es preferible eliminar, reubicar o modificar un peligro, en lugar de protegerlo con una barrera.
Para garantizar su seguridad y eficacia, las barreras de seguridad se someten a extensas simulaciones y a pruebas de choque a escala real antes de aprobarse para su uso general. Si bien las pruebas de choque no pueden replicar todas las posibles formas de impacto, los programas de pruebas están diseñados para determinar los límites de rendimiento de las barreras de tráfico y proporcionar un nivel adecuado de protección a los usuarios de la vía.
Historia Los primeros sistemas de barreras de seguridad eran rígidos, y no podían absorber gradualmente la energía derivada de la colisión de un vehículo. Su función más habitual era evitar la caída de los vehículos por los grandes desniveles propios de algunas carreteras en parajes montañosos. Para ello, se ejecutaban (y se siguen conservando en muchas vías de alta montaña) barreras formadas por tramos discontinuos de pretiles más o menos elaborados, que podían ser desde grandes bloques de piedra, hasta bloques de mampuestos trabados con cal o cemento, o incluso bloques prefabricados de hormigón. Como se ha señalado, estos elementos se solían disponer separados entre sí, dejando una distancia por la que un vehículo que accidentalmente se saliera de la calzada no pueda pasar. Su principal ventaja era su economía (cuando el precio de la mano de obra así lo permitía), dado que normalmente se pueden ejecutar con materiales procedentes de la propia traza de una carretera de montaña en construcción.
En zonas llanas, su principal función es evitar el choque de los vehículos con obstáculos cercanos a la calzada. Un caso habitual son las carreteras con árboles alineados a sus lados, que no siempre se dotan de barreras pese al grave peligro que pueden representar.
Con el aumento de la velocidad de circulación gracias a las mejoras en los vehículos, y con el rápido crecimiento de la intensidad del tráfico en las redes de autopistas de gran capacidad a partir de la década de 1950, se vio la necesidad de paliar las graves consecuencias de los accidentes causados por los vehículos al salirse de la calzada, especialmente cuando se producían choques frontales en el caso de atravesarse la mediana. Las primeras barreras ideadas con este propósito eran pretiles continuos de hormigón, similares a la barrera New Jersey. Pero pronto se vio que este tipo de sistemas de contención, hacían que en caso de impacto los vehículos rebotasen hacia el interior de la calzada, causando accidentes graves al invadir el carril contrario.
Es por ello que en los Estados Unidos se habían empezado a desarrollar los primeros sistemas de barreras flexibles elásticas (fabricadas con cables o con planchas metálicas sujetos con postes, similares a la barrera bionda), diseñadas para absorber la energía del choque mediante su deformación, con el fin de reducir la posibilidad de que un vehículo colisionado invadiese de nuevo la calzada. Estas barreras se introdujeron a partir de 1950 en Alemania, donde desde 1960 existían regulaciones que obligaban a la colocación de barreras de seguridad en las medianas de toda la red de Autopistas de Alemania.passco.de , abgerufen am 8. März 2016.auto, motor und sport, 1963, Heft 2, S. 11.
En paralelo, se siguieron perfeccionando las barreras rígidas, imprescindibles cuando no se dispone del espacio que requiere una barrera flexible para deformarse eficazmente, como cuando la mediana de una autopista es muy estrecha. La barrera Jersey, también llamada barrera New Jersey, se desarrolló en la década de 1950 (se introdujo en su forma actual en 1959) en el Instituto Tecnológico Stevens, en Nueva Jersey, Estados Unidos, bajo la dirección del Departamento de Transporte de Nueva Jersey, con el fin de separar las calzadas de las autopistas.
A comienzos del siglo XXI se ha tomado conciencia del grave peligro que representan para ciclistas y motociclistas los afilados bordes de las chapas y de los postes de los diseños habituales de barreras metálicas tras producirse una caída. Según un estudio del RACE realizado en 2006, aproximadamente el 15% de las muertes y el 60% de las lesiones producidas en accidente de moto han sido provocadas por estos elementos. El impacto de una persona contra un guardarraíl a partir de los 30 km/h provoca gravísimas lesiones. En consecuencia, se han ideado algunos sistemas de barreras flexibles que carecen de estos bordes, o que incluso incluyen un faldón inferior bajo el guardarraíl para evitar la colisión de los motoristas con los postes en caso de caída.
Necesidad y ubicación
Los peligros en la vía deben evaluarse según el riesgo que representan para los conductores, considerando su tamaño, forma, rigidez y distancia al borde de la calzada. Por ejemplo, las señales de tráfico pequeñas y algunas señales grandes (postes desmontables instalados en el suelo) a menudo no justifican la protección vial, ya que la barrera en sí misma puede representar una mayor amenaza para la salud y el bienestar del público que el obstáculo que pretende proteger. En muchas regiones del mundo, el concepto de zona de seguridad se tiene en cuenta al examinar la distancia de un obstáculo o peligro al borde de la calzada.
La zona de seguridad, también denominada área de recuperación libre o margen horizontal, se define (mediante estudios) como la distancia lateral transitable dentro de la que un conductor puede salirse de la calzada y regresar a ella de forma segura. Esta distancia se determina comúnmente como el percentil 85 en un estudio comparable al método de determinación de límites de velocidad en carreteras mediante estudios de velocidad y variaciones según la clasificación de la vía. Para garantizar la seguridad adecuada en las carreteras, los elementos peligrosos, como obstáculos fijos o desniveles pronunciados, pueden ubicarse fuera de la zona de seguridad para reducir o eliminar la necesidad de protección vial.
Lugares habituales para la instalación de barreras de seguridad:
Puentes y sus accesos Cerca de desniveles o pendientes pronunciados situados en los límites de la calzada En el paso sobre obras de drenaje donde existan caídas pronunciadas o verticales Cerca de grandes señales/postes de iluminación u otros elementos viales que puedan representar un peligro Curvas en calzadas elevadas
Cuando se requiere una barrera, se realizan cálculos precisos para determinar la longitud necesaria. Estos cálculos consideran la velocidad y el volumen de tráfico en la carretera, la distancia desde el borde de la calzada hasta el peligro y la distancia o desplazamiento desde el borde de la calzada hasta la barrera.
Tipos y rendimiento Las barreras de seguridad se clasifican de dos maneras: según su función y según la fuerza de deflexión que ejercen al chocar contra ellas.
Funciones
Las barreras de seguridad se utilizan para proteger el tráfico de obstáculos o peligros en la carretera, como pendientes o desniveles lo suficientemente pronunciados como para provocar el vuelco de un vehículo, colisiones con objetos fijos como estribos de puentes, o la irrupción en cuerpos de agua. Las barreras de carretera también se pueden colocar en las medianas para evitar que los vehículos colisionen con obstáculos situados en su interior, pero su principal propósito es evitar que los vehículos crucen la mediana y se produzca un choque frontal con un vehículo que viene en sentido contrario. Cuando la mediana es muy estrecha solo es posible disponer una barrera, que debe estar diseñada para soportar impactos desde cualquiera de sus lados.
Las barreras de seguridad en los puentes (también denominados pretiles) están diseñadas para impedir que los vehículos se salgan del tablero y caigan sobre otra calzada, un río o una vía férrea. Suelen ser más altas que las barreras habituales, con el fin de evitar que camiones, autobuses, peatones y ciclistas las salten o vuelquen y caigan por el lateral de la estructura. Las barandillas de los puentes suelen ser barreras tubulares de acero multirraíl o parapetos formados por barreras de hormigón armado.
Las barreras de seguridad de obra se utilizan para proteger el tráfico de peligros vinculados a tareas de construcción o de mantenimiento de calzadas en servicio. Su característica distintiva es que pueden reubicarse según cambien las condiciones de las obras. Se utilizan dos tipos comunes: barreras temporales de hormigón y barreras rellenas de agua o de arena. Estas últimas se componen de bloques huecos de plástico reforzado con acero que se colocan donde se necesitan, se unen entre sí para formar una barrera longitudinal y luego se lastran con agua. Tienen la ventaja de que se pueden montar sin maquinaria pesada, pero no se pueden utilizar en condiciones de congelación.
También se utilizan barreras de bloqueo para impedir el acceso de vehículos no autorizados u hostiles a lugares sensibles o protegidos por motivos de seguridad, como edificios gubernamentales, instalaciones militares, aeropuertos, embajadas e instalaciones de alta seguridad. Constituyen un formidable elemento disuasorio contra posibles amenazas, incluidos ataques con vehículos y accesos no autorizados. Estas barreras de bloqueo están equipados con mecanismos que permiten su rápido despliegue y retracción cuando sea necesario, proporcionando un medio flexible y eficaz para el control del acceso del tráfico y la gestión de la seguridad.
Rigidez
Las barreras se dividen en tres grupos, según la cantidad que se deforman al ser golpeadas por un vehículo y el mecanismo que utilizan para resistir las fuerzas del impacto. En los Estados Unidos, las barreras de tráfico se prueban y clasifican según las normas del Manual AASHTO para la Evaluación de Dispositivos de Seguridad (MASH), que recientemente reemplazaron el Informe NCHRP 350 de la Administración Federal de Carreteras. Las deflexiones de las barrerassafety.fhwa.dot.gov que se enumeran a continuación son resultados de pruebas de choque con una camioneta de de peso que viaja a , colisionando con la barrera en un ángulo de 25 grados.Roadside Design Guide, American Association of State Highway Transportation Officials, 2004, pages 5-10 to 5-23
Barreras flexibles: incluyen los sistemas de barrera bionda y los de barrera de cables sobre postes metálicos. Se denominan barreras flexibles porque pueden deformarse transversalmente entre al ser impactadas por un automóvil o camioneta ligera. La energía del impacto se disipa mediante la tensión en los elementos de la barrera, la deformación de estos, los postes, el suelo y la carrocería del vehículo, así como por la fricción entre la propia barrera y el vehículo.