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Mejoramiento del sistema de contención vial, aplicado al puente mapocho km 10+ 360, ruta 68, Chile.

Tesis 2014 122 Páginas

Ingeniería - Ingeniería civil

Extracto

ÍNDICE GENERAL

DEDICATORIA

AGRADECIMIENTOS

RESUMEN / SUMMARY

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE FIGURAS

ÍNDICE DE TABLAS

CAPÍTULO I : INTRODUCCIÓN
1.1. Introducción al proyecto de tesis
1.2. Aspectos legales
1.3. El problema
1.4. Antecedentes

CAPÍTULO II: OBJETIVOS
2.1.Objetivo general
2.2.Objetivos específicos

CAPÍTULO III: SEGURIDAD VIAL
3.1. Seguridad vial a nivel mundial
3.1.1. Cifras de accidentabilidad de Chile
3.1.2.Estadísticas de accidentabilidad en la Ruta

CAPÍTULO IV: SISTEMAS DE CONTENCIÓN
4.1. Introducción de los sistemas de contención
4.2. Tipos de sistemas de contención
4.2.1. Amortiguadores de impacto
4.2.1.1. Clasificación de los amortiguadores de impacto
4.2.1.2. Amortiguadores sin capacidad de redireccionamiento
4.2.1.3. Amortiguadores con capacidad de redireccionamiento
4.2.1.4. Amortiguadores móviles
4.2.2. Terminales de impacto
4.2.2.1. Clasificación de los terminales de impacto
4.2.2.2. Terminales bruscos
4.2.2.3. Terminales abatidos
4.2.2.4. Terminales abatidos y esviados
4.2.2.5. Terminales anclado al corte
4.2.2.6. Terminales de abatimiento en barrera rígida
4.2.2.7. Terminales atenuadores de impacto
4.2.3. Barreras de hormigón
4.2.3.1. Clasificación de las barreras de hormigón
4.2.3.2. Barreras prefabricadas o modulares
4.2.3.3. Barreras de hormigón in situ

CAPÍTULO V: PARÁMETROS DE DISEÑO
5.1. Nivel de contención
5.2. Nivel de severidad del impacto
5.2.1. Clasificaciones más importantes de los índices de severidad
5.3. Deflexión del sistema
5.4. Niveles de ensayo

CAPÍTULO VI: PROBLEMAS Y TRATAMIENTOS EN LA VÍA
6.1. Obstáculos en la vía
6.2. Postaciones
6.2.1. Tratamiento para postaciones
6.3. Barreras de contención
6.3.1. Barreras laterales
6.3.2. Barreras en la mediana
6.3.3. Tratamiento barreras laterales y medianas
6.4. Barreras temporales
6.4.1. Tratamiento barreras temporales
6.5. Soleras de hormigón y postes de barrera
6.5.1. Tratamiento para soleras de hormigón y postes de barrera
6.6. Transiciones
6.6.1. Tratamiento de transiciones
6.7. Terminales de impacto
6.7.1. Tratamiento Terminales de impacto
6.8. Amortiguadores de impacto
6.9. Educación de los instaladores

CAPÍTULO VII: SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA PUENTE MAPOCHO, RUTA-68
7.1. Antecedentes de la Ruta-68
7.1.1. Tasas de accidentabilidad a nivel de rutas en la región metropolitana
7.2. Estadísticas de accidentes en puentes
7.3. Antecedente del puente Mapocho
7.3.1. Levantamiento fotográfico del puente Mapocho
7.4. Accidentes asociados al problema
7.4.1. Accidente del puente Pudahuel
7.4.2. Accidente del Km 37, Curacaví
7.5. Solución mediante sistemas de contención
7.5.1. Criterios de selección terminal extrusor nivel
7.5.2. Criterio de selección barrera de hormigón insitu tipo F

CAPÍTULO VIII: ANÁLISIS DE COSTO
8.1. Análisis precio unitario
8.2. Análisis de los gastos generales
8.3. Resultado análisis costo total de la obra
8.4. Resultado
8.4.1. Diagnóstico
8.4.2. Solución al problema
8.4.3. Respaldo al problema
8.5.Presupuesto final

CAPÍTULO IX: DISCUCIÓN

CAPÍTULO X: CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

ÍNDICE DE FIGURAS

Fig. I-1 Niveles de riesgo vs distancia de calzada

Fig. I-2 Tasa de mortalidad por accidente de tránsito por 1000 habitantes

Fig. III- 1 Pronostico de Índices de fallecidos desde el 2011- 2020 para salvar vidas

Fig. III-2 Siniestro de tránsito y Fallecidos por Tipo de siniestro

Fig. III-3 Siniestro de tránsito y fallecidos por Tipo de siniestro

Fig. III-4 Siniestro de tránsito y fallecidos por Tipo de siniestro

Fig. III-5 Porcentaje de acciones riesgosas con fatalidades para peatones

Fig. III-6 Comparación tasas de tipo de accidentado con y sin influencia de barreras

Fig. III-7 Porcentaje comparativo de accidentes con incidencia de barreras de contención

Fig. III-8 Accidentes con colisiones laterales directas contra barreras en la ruta-68

Fig. III-9 Accidentes con colisiones contra barreras y obstáculos laterales en la ruta-

Fig. III-10 Accidentes por mal redireccionamiento de barrera en la ruta-68

Fig. III-11 Accidente con traspaso de barrera y posterior volcamiento en la ruta-68

Fig. III-12 Accidente con colisión contra barrera y posterior volcamiento en la ruta-68

Fig. III-13 Accidente con ausencia de barreras laterales con volcamiento en la ruta

Fig. III-14 Accidente con ausencia de barreras laterales con choque obstáculo en la ruta-68

Fig. IV-1 Amortiguador de impacto en funcionamiento

Fig. IV-2 Accidente Hyundai Galloper contra amortiguador de impacto

Fig. IV-3 Problema-solución de impactos móviles

Fig. IV-4 Criterio de esviaje en vías de tránsito

Fig. IV-5 Capacidad redireccionadora y amortiguación de terminal de impacto

Fig. IV-6 Geometría de barreras de hormigón tipo F

Fig. IV-7 Gancho de conexión entre barreras de hormigón

Fig. IV-8 Construcción de barrera insitu mediante maquina encofradora deslizante

Fig. V-1 Diagrama teórico de impacto

Fig. V-2 Latigazo cervical producido por la aceleración ASI y desaceleración PHD

Fig. V-3 Secuencia de deformación de ancho de trabajo

Fig. VI-1 Obstáculos a ambos costados de la vía

Fig. VI-2 Insuficiencia de soluciones de eliminación de obstáculos

Fig. VI-3 Desplazamiento de señalización a una zona más segura

Fig. VI-4 Pruebas de choque contra postaciones variada velocidad

Fig. VI-5 Soluciones para postaciones aplicables para la vía

Fig. VI-6 Acotamiento e identificación de zonas de la vía

Fig. VI-7 Factores que inciden en accidentes fatales bajo paso nivel

Fig. VI-8 Distribución porcentual de fatalidades a la pérdida del control de vehículos en USA

Fig. VI-9 Porcentaje de fatalidades según elementos fuera de vía

Fig. VI-10 Sector Puente Mapocho con barreras de altura inferior a la mínima

Fig. VI-11 Longitud de barrera insuficiente para cubrir señalización

Fig. VI-12 Terminales cola de pez en zonas de 100 km/h

Fig. VI-13 Cercos protectores de infraestructuras sólidas como bases y pilares de puentes

Fig. VI-14 Desprotección de extremos de barreras de hormigón

Fig. VI-15 Disposición de barreras de hormigón segmentadas

Fig. VI-16 Impactos secundarios con barreras sin anclaje en medianas

Fig. VI-17 Consecuencias tras la ausencia de barreras en la zona de la mediana

Fig. VI-18 Disposición de postes o columnas en el medio me la vía

Fig. VI-19 Pilares ubicados dentro del ancho de trabajo (W)

Fig. VI-20 Ausencia de uniones entre barreras temporales

Fig. VI-21 Barreras plásticas solo uso temporal y delineación

Fig. VI-22 Barreras temporales TRITON BARRIER con estructura interna de acero

Fig. VI-23 Deterioro de cunetas y consecuencias de daños a los vehículos

Fig. VI-24 Curva de diseño geométrico con respecto al riesgo de tropezar en los impactos

Fig. VI-25 Solera apta para uso con barreras tipo Nueva York

Fig. VI-26 Instalación de postes dentro de zonas rectangulares con área de trabajo

Fig. VI-27 Secuencia de ensayo de transición fallido

Fig. VI-28 Secuencia de ensayos fallido y aprobado en transición

Fig. IV-29 Soluciones de transición no certificadas

Fig. VI-30 Vehículo incrustado en la baranda del pte Pudahuel

Fig. VI-31 Camión arrasa con transición y baranda del puente

Fig. VI-32 Problemas de apernado en transición

Fig. VI-33 Ensayo de impacto con corte superior de la barrera tipo F con camioneta Pick up

Fig. VI-34 Transición y apernado entre barreras de distinta materialidad

Fig. VI-35 Diagrama de transición entre barreras

Fig. VI-36 Accidentes donde terminales han causado graves daños y mortalidades

Fig. VI-37 Accidentes producidos por abatimientos

Fig. VI-38 Terminales abatidos con velocidad límite de 100 km/h

Fig. VI-39 Terminal extrusor Km18, Ruta-

Fig. VI-39 Aplicación de tratamiento en extremos y tangentes de carretera

Fig. VI-40 Terminales mal ubicados sin zona de área libre adecuada

Fig. VI-41 Recuperación de amortiguador mediante tiraje de cadenas

Fig. VI-42 Impacto de camión de 21 toneladas a 50 km/h sobre amortiguador de impacto

Fig. VI-43 Incorrecta instalación de barreras de contención

Fig. VI-44 Ensayos a través de sistema LS-DYNA y crash test con barrera a diferentes alturas

Fig. VII-1 Cuadro resumen según rutas de ocurrencia y total de fallecidos

Fig. VII-2 Resumen anual de fallecidos en Ruta

Fig. VII-3 Tipos de choques asociados a puentes

Fig. VII-4 Tasa de mortalidad y heridos tras choques en puentes

Fig. VII-5 Choques de vehículos contra objetos fijos y afectados

Fig. VII-6 Condiciones asociadas a accidentes en puentes

Fig. VII-7 Porcentaje de fallecidos según condiciones que presente el puente

Fig. VII-8 Deficiencia de la transición entre la barrera y baranda

Fig. VII-9 Deficiencia de transición calzada oriente-poniente

Fig. VII-10 Utilización simultanea de dos terminales cola de pez calzada oriente-poniente

Fig. VII-11 Terminal cola de pez en calzada poniente - oriente

Fig. VII-12 Barreras a baja altura sector de salida del puente calzada poniente-oriente

Fig. VII-13 Instalación de barreras de hormigón insitu calzada oriente-poniente

Fig. VII-14 Problemas asociados a las salida de la calzada sin protección

Fig. VII-15 Comparación de situaciones deficientes entre ambos puentes

Fig. VII-16 Comparación de situación de cercos entre ambos sectores

Fig. VII-17 Vista planta puente Pudahuel con sistemas proyectados

Fig. VII-18 Terminal de impacto tipo extrusor

Fig. VII-19 Proceso de selección barreras de contención

Fig. VII-20 Distancia mínima ante obstáculos W

Fig. VII-21 Esquema planta barrera extrusora metálica paralela a la calzada

Fig.VII-22 Esquema de transición de barrera extrusora a barrera de hormigón

Fig. VII-23 Barrera de hormigón insitu puente Pudahuel

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla V-1 Niveles de severidad

Tabla V-2 Niveles del ancho de trabajo

Tabla V-3 Niveles de contención y designación del nivel de ensayo

Tabla.V-4 Niveles de ensayo bajo impactos vehiculares.

Tabla VII-1 Ranking de accidentes de tránsito según ruta de ocurrencia

Tabla VII-2 Ranking de accidentes de tránsito según ruta de ocurrencia

Tabla VII-3 Ranking de accidentes de tránsito según ruta de ocurrencia

Tabla VII-4 Ranking de accidentes de tránsito según ruta de ocurrencia

Tabla VII-5 Criterio para la selección de clase de contención de un terminal de barrera

Tabla VII-6 Tránsito medio diario anual ruta-68 tramo 1

Tabla VII-7 Valores máx. camiones para + de 2 ejes para aumentar el nivel de contención.

Tabla VII-8 Valores máximos de camiones de más de 2 ejes para aumentar el nivel de contención

Tabla VII-9 Niveles de riesgo asociado a las condiciones que presenta el puente Mapocho

Tabla VII-10 Selección del nivel de contención

Tabla VII-11 Niveles de contención según ensayos de “crash test”

Tabla VII-12 Niveles de anchura de trabajo referente al sistema de terminal

Tabla VII-13 Criterios de selección nivel de contención de transiciones.

Tabla VII-14 Estadísticas de accidentes en barreras de mediana.

Tabla VII-15 Tránsito medio diario anual de porcentaje de camiones de más de 2 ejes

Tabla VII-16 Criterios de selección y características de sistemas longitudinales

Tabla VII-17 Comparación niveles de contención distintas normativas

Tabla VII-18 Recomendaciones de longitud para el diseño de barrera

Tabla VII-19 Clasificación de barreras de contención vehicular según su rigidez.

Tabla VII-20 Clases de deformación según normativa Europea.

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mis padres Carmen y Alejandro quienes tras un largo esfuerzo y sacrificio, pudieron lograr sus frutos y en especial a mi querido tío Patricio Rivera Valdivia Q.D.E.P.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a todos aquellos grandes profesionales que apoyaron esta investigación el cual me brindaron muchísimo de su valioso tiempo, dedicación y conocimientos, motivándome e incentivándome a enfocarme en la importancia de la seguridad vial para nuestro país a:

Ing. Juan Sánchez (MOP)

Ing. Rodrigo Toro (MOP)

Ing. Marcela Lobo (CONASET)

Tte. Coronel Enrique Monrás (SIAT carabineros)

Ing. Carlos cornejo (LORENZINI seguridad vial)

Ing. Jair Goffman (EGSA)

Ing. Eduardo Veas (VFH)

Ing. Jaime Aguayo (VFH)

Ing. Gerald Horn (ALTAK seguridad vial)

Ing. César González (asesor de prevención)

Ing. Iván Jara (SAENZ ing. y construcción)

Muchas gracias.

RESUMEN

La siguiente investigación refleja la actual situación de inseguridad vial existente en nuestro país, la urgente necesidad de mejoras que permitan disminuir los altos índices de mortalidad por accidentes de tránsito, ocurridos principalmente por la ausencia, mala disposición y mal funcionamiento de los sistemas de contención, hace necesario tomar conciencia y crear estudios que puedan lograr soluciones.

Un foco experimental a considerar es la situación actual de la ruta 68, vía que conecta Santiago- Valparaíso, debido a su alta importancia, ya que conecta las ciudades más importantes de Chile, también concentra un alto flujo de vehículos y toma especial relevancia por parte de las autoridades y el gobierno, cuando se acercan fechas especiales, debido a esto la convierte en el modelo de estudio en la presente investigación.

A través de estadísticas de organismos públicos nacionales como el MOP, CONASET y SIAT de carabineros, también organismos internacionales como la ONU y FHWA (Federal Highways administration), e incluso nuevas normativas especializadas en el estudio de los diversos sistemas de contención que mejoran la seguridad vial en las rutas como lo son la normativa Europea EN-1317 y la normativa americana NCHRP350, las cuales son resumidas en el manual de carreteras volumen 6 capítulo 5, quien entrega las herramientas necesarias para contrarrestar el sinfín de anomalías asociadas a los problemas por salidas de calzada por vehículos fuera de control y que ponen en serio riesgo la seguridad de los usuarios que utilizan las vías para movilizarse.

En especial este estudio se enfocará en la situación de inseguridad vial que afecta al puente Mapocho, ubicado en el kilómetro 10 +360 en la ruta 68, especialmente en los sectores laterales que anteceden al puente, la ausencia y deficiencia de barreras de contención que puedan contener y redireccionar a los vehículos que salen de la calzada o impacten frontalmente puntos duros como las barandas del puente, es un motivo necesario para estudiar soluciones válidas que disminuyan las consecuencias trágicas que involucren la integridad de los usuarios de la ruta en ese sector.

SUMMARY

The following research reflects the current situation of road safety in our country, the urgent need of improvements that may decrease the high mortality from traffic accidents, ocurred mainly by the absence, unwillingness and malfunction of containment systems, makes necessary awareness and create studies that achieves solutions.

An experimental focus to considerate is the 68 route current situation, road that connects Santiago - Valparaíso, has a high importance because it connects the most important cities of Chile, it also concentrates a high flow of vehicles, is specially relevant by the authorities and government on special dates, because of this, makes it the study model in this research.

Through the statistics of public agencies as MOP, CONASET and the police SIAT, also international organizations like the ONU and FHWA ( federal highway adminiatration ) even new regulations focused on studies of the containment systems that improve road safety on the roads like the European regulation EN 1317 and the American NCHRP 350 , which are summarized in the “road manual vol. 6 chapter 5”, which delivers the necesary tools to counteract abnormalities associated to problems of driveways by vehicles out of control and put at risk the safety of people who use the road to move.

This study will focus specially on the situation of insecurity affecting the Mapocho bridge, located on route 68 Km 10+360, specially the lateral sectors preceding the bridge the absence and deficiency of the containment barriers to contain and redirect vehicles leaving the roadway or frontally hitting hard points like the railing of the bridge. It is a necessary reason for studying valid solutions that reduces tragic consequences involving the integrity of user of the route.

CAPÍTULO I : INTRODUCCIÓN

1.1. Introducción al proyecto de tesis

Chile hasta el 2011 contaba con casi 77.603 km de redes viales, de los cuales 18.436 km están pavimentados y dentro de estos casi 10 mil km corresponden a barreras de contención instaladas a vía pavimentada, las cuales la mayoría fueron instaladas según criterios normativos viales de los años 60 y resultado de ello han sido los altos índices de muertes provocados en accidentes de tránsito en nuestro país y Latinoamérica, donde las barreras de contención no certificadas han resultado ser más un problema que una solución, siendo que más del 50% de las muertes ocurridas en accidentes de tránsito son ocurridas en vías pavimentadas.

Las necesidades de seguridad vial en nuestro país son muchas y las soluciones para ellas no siempre son las más apropiadas. En este proyecto de tesis se focalizará en conocer la gran variedad de nuevos sistemas de barreras de contención vial certificados existentes hoy en día, ya sean barreras de contención rígidas, semi- rígidas, amortiguadores de impacto y terminales extrusores. Describiendo sus características principales como sus niveles de contención, anchos de trabajo, clases de severidad entre otros factores que inciden en su buen funcionamiento, con la finalidad de encontrar una o varias soluciones viables que ayuden a mejorar la seguridad para los usuarios en el sector del puente Mapocho, obteniendo opciones que contribuyan a disminuir las probabilidades de impactos en puntos duros fuera de la calzada y disminuyan probabilidades de fatalidad ocasionada por los daños provocados a los ocupantes del vehículo siniestrado.

Como así la identificación y el tratamiento de los diferentes riesgos asociados a las salidas de calzada, especialmente todos aquellas situaciones registradas o que afecten de algún modo el flujo normal de vehículos que transiten dentro de la ruta-68, y en especial los riesgos o anomalías que involucran al sector en cuestión, cuyos tratamientos se encuentran normalizados.

Posteriormente se realizará un estudio de costo y criterio de selección de acuerdo al manual de carreteras en su volumen 6 sobre los distintos sistemas de contención certificados y existentes en el mercado, para dar una solución viable al sector del puente Mapocho de la ruta-68, basándose en el accidente ocurrido el 10 de mayo del 2009 en el puente Pudahuel ubicado 500 metros más allá en la misma ruta, que presentaba las mismas irregularidades viales que afectan actualmente al sector en cuestión .

1.2. Aspectos legales

De acuerdo al reglamento nacional de seguridad vial entregado por el Ministerio de Obras Públicas (MOP) según su DEPARTAMENTO DE VIALIDAD, este se ve regido bajo un marco normativo llamado el MANUAL DE CARRETERAS, que sirve de guía a las diferentes acciones que son competencia técnica del servicio. En el que se establecen las políticas, criterios, procedimientos y métodos que indican condiciones por cumplir por parte de los proyectos viales y guardando relación con los estudios, planificación, evaluación, diseño, construcción, seguridad, mantenimiento, operación, calidad e impacto ambiental. Tales disposiciones deberán ser utilizadas por los profesionales que supervisen o desarrollen trabajos para la dirección de vialidad.

Específicamente dentro de los volúmenes publicados se enfocará directamente en el manual de carreteras volumen n°6 seguridad vial, capitulo 6.500 referente a las barreras de contención, que especifica más a fondo los aspectos y criterios con que debe cumplir un elemento de protección vial en carretera, camino u obra vial nueva. También así sea su normalización, parámetros, tipos, función, características, disposición y diseño, asociando los parámetros básicos de la normativa Europea EN1317-1998 y la normativa Americana NCHRP350 publicada en 1993. Así también todos los elementos que compongan este manual, están concebidos para entregar todos los elementos de juicio y criterio que permitan incorporar seguridad a un proyecto vial, en cualquiera de sus fases de ciclo de vida.

Siendo necesario recalcar que todos los criterios expuestos en esta normativa no eximen de estudiar a profundidad cada uno los casos y determinar la forma de abordar su estudio de acuerdo con el mejor estado del arte de la ingeniería vial. No eximiendo el aporte de especialistas que permitan determinar la correcta aplicabilidad de la norma o criterio entregado.

La UNE-EN1317-1998 que establece mediante los resultados de ensayos reales la clasificación de los sistemas según su comportamiento, así también habilitación de los estándares de desempeño para el diseño, fabricación y pruebas de los sistemas de contención de vehículos. También adopta conceptos de la NCHRP report 350 adecuado a sus propias características, e incorpora resultados de investigación de países miembros UE. Así mismo esta norma específica los requisitos para la evaluación en conformidad con los diversos sistemas de contención en todos sus ítems como barreras de seguridad, atenuadores de impacto, terminales, transiciones y sistemas mixtos para vehículos y peatones.

Específicamente se analizarán varios de los puntos de la EN-1317, pero especialmente la EN-1317-2 este contiene las clases de comportamiento, criterios de aceptación para el ensayo de choque y métodos de ensayo para las barreras de seguridad, mostrando gráficamente los parámetros con que se debe cumplir.

Otra normativa que esta implementada dentro del marco legal en Estados Unidos, publicada en 1993 se unieron varias organizaciones Americanas involucradas en el diseño y desempeño de las carreteras con el objetivo de establecer normas de seguridad para cada tipo de protección es la NCHRP-350 national cooperative highway research program, que evalúa el desempeño de los dispositivos de protección en carreteras y autopistas, siendo este programa desarrollado sobre las bases proporcionadas por los administradores jefes de carretera y departamentos de transporte.

Estas son las normativas generales y específicas que conforman este estudio, estas enfocadas principalmente a que los resultados finales sean satisfactorios y que el sistema de contención debieran de cumplir los requisitos mínimos, con el fin de asegurar un comportamiento adecuado ante probables cargas laterales a las que podrían ser expuestas y tomando en consideración el balance positivo de otros países desarrollados con inmensos avances de seguridad vial como Estados Unidos, Italia y países miembros de la UE, que han implementado sistemas certificados en sus vías.

1.3. El Problema

A partir de la elaboración del manual de carreteras y la normalización de la seguridad vial en cuanto a las barreras laterales, no ha sido suficiente para frenar los altos índices de accidentes con resultados fatales que involucren la participación de los diferentes dispositivos dispuestos en la ruta.

Problemas tales como que las barreras no cumplan con su función primordial como el contener un vehículo que ha perdido el control y pueda re direccionarlo dentro de un ángulo de salida que no involucre la integridad de sus ocupante o de otras personas, debido a una mala instalación o que el impacto sobrepase su capacidad de deflexión, así también, al momento de que el vehículo colisione con una barrera o cualquier otro dispositivo de contención, este se puede desintegrar y su estructura principalmente las biondas y perfiles metálicos, colapsen dentro de la cabina, poniendo en serio riesgo la integridad de los ocupantes del vehículo.

El rol de las barreras dentro de la seguridad vial cumple una función vital siempre que cumpla con las especificaciones mínimas que indique el fabricante obviamente pasando por un proceso de certificación. En Chile las rutas concesionadas con los mejores estándares de diseño y calidad no se encuentran exentas esta problemática presentando en varios puntos de sus tramos, especialmente en los puntos duros sus dispositivos están fuera de norma, es decir no están certificadas. Las cuales son recepcionadas y autorizadas por los organismos fiscalizadores del gobierno, pasando por un profundo problema que abarca el mercado nacional de producción y una incapacidad legal-socio-económica que no será solucionada hasta que en nuestro país exista un organismo similar de certificación como la Europea, y las numerosas empresas fabricantes de barreras de contención normalicen y certifiquen su producción, estos problemas seguirán afectando y los índices de fatalidad seguirán sucediendo, a medida que el parque automotriz aumente y la exigencias legales de seguridad vial no se modifiquen.

1.4. Antecedentes

A comienzos de la década de los 90 se constata que los accidentes de tránsito en el país van en aumento, así como el número de muertos, lesionados y daños materiales que ellos producen. Los accidentes de tránsito habían aumentado desde 32.790 el año 1987 a 43.402 el año 1992 (32% de aumento en 5 años), mientras que el número de personas fallecidas anualmente por accidentes de tránsito aumentó de 1.198 a 1.700 en el mismo período (42% de aumento).

De acuerdo a los datos estadísticos, ya sea a nivel nacional como internacional, los accidentes de tránsito producidos tras alcanzar o sobrepasar barreras de contención producidos por vehículos cual fuera la causa, que ha perdido el control y colisionan con puntos duros, vuelcan o atropellan a peatones producen más del 30% de muertes en las carreteras (Fig.1).

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Figura I-1: Niveles de riesgo vs distancia de calzada (Fuente: Hiasa,2011)

Por este motivo es importante mejorar las condiciones viales en los puntos duros, laterales y medianas en las vías de nuestro país para poder disminuir la cantidad de víctimas fatales en accidentes de tránsito. Para lograr este objetivo es fundamental contar con criterios técnicos empíricos y de esto nace esta iniciativa de crear un estudio de análisis para el mejoramiento de los sistemas de contención en carreteras.

El diseño de las carreteras de manera íntegra corresponde a un acontecimientos relativamente reciente. Un concepto que se ha generalizado últimamente es referente a “las carreteras que perdonan” Forgiving Highways y la “Visión Cero” en Suecia. Es decir es un plan impulsado por las autoridades donde se proporciona un nivel máximo de seguridad a los usuarios, compatibilizando con esto factores económicos, ambientales y de ingeniería. "La mejora de las carreteras y de su estado de conservación, su señalización y su equipamiento poseen una rentabilidad inmediata para reducir la accidentabilidad".

Existen estrategias de eficacia comprobada para reducir las lesiones causadas por el tránsito. Gracias a su aplicación, varios países han adoptado medidas exitosas para reducir su mortalidad por accidentes de tránsito. Los progresos de los países en la aplicación de medidas de eficacia demostrada para reducir las lesiones causadas por el tránsito se comunicaron por vez primera en el “Informe sobre la situación mundial de la seguridad vial de la ONU: Es hora de actuar (2009)”. Se ha demostrado que en regiones de África lugares donde mucha gente se moviliza en motocicletas, en bicicleta o son peatones lugares con bajos estándares de seguridad vial el índice de fallecidos casi triplica, en comparación a Europa donde en la mayoría de sus países ya cuentan con medidas de seguridad, que ayudan a mitigar las mortalidades por accidente de tránsito. (Fig.2)

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Figura I-2: Tasa de mortalidad por accidente de tránsito por 1000 habitantes. (Fuente: OMS,2013)

CAPÍTULO II: OBJETIVOS

2.1. Objetivo general

- Proponer una mejora a la actual situación de los laterales de entrada del Puente Mapocho, ubicado en el km. 10 + 360 de la Ruta 68, para contribuir a la seguridad vial del sector.

2.2. Objetivos específicos

- Identificar los problemas actuales asociados a los ingresos laterales del puente, con el fin asegurar el uso de sistemas de contención certificados.
- Definir una solución que permita una mejora en la seguridad vial del sector del puente Mapocho, en concordancia a la normativa vigente.
- Proyectar un análisis de costos, de acuerdo a la solución de mejora que se logre establecer.

CAPÍTULO III: SEGURIDAD VIAL

3.1. Seguridad vial a nivel mundial

Según la OMS estima que más de 1.240.000 personas mueren en accidentes de tránsito, pero lamentablemente muchas veces los números no nos asombran, pero a través de otros organismos o campañas como el Decenio de acción de seguridad vial de las Naciones Unidas, se ha comprometido mediante grandes campañas de concienciación en la disminución de mortalidad por causa de accidentes de tránsito. Según el Secretario General de las Naciones Unidas Ban Ki-Moon comenta:

…” Es totalmente inaceptable que más de un millón de personas mueran en las carreteras y más de 50 millones resultan heridas. Las pérdidas humanas son profundas y el costo económico es asombroso, más de 100 mil millones de dólares en países en desarrollo. Si lideramos a través de nuestro ejemplo podemos salvar millones de vidas. En esto trabaja las Naciones Unidas incansablemente por un mundo más seguro para todos”.

Según el Decenio para la seguridad vial el año 2011, se puede ver en la Figura 1, indica que durante el año 2011 se mantuvieron las cifras de mortalidad a nivel mundial con 1.240.000 personas, si no se toman las medidas de prevención necesarias hasta el año 2020 las personas fallecidas superarán las 1.800.000, pero en cambio se hace algo como educar a los profesionales del área de seguridad vial y se ponen a trabajar todas las medidas que frenen estos índices es posible disminuir considerablemente estas cifras estando claramente bajo el millón de personas fallecidas (Fig.III-1).

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Fig. III- 1: Pronostico de Índices de fallecidos desde el 2011- 2020 para salvar vidas. (Fuente: Decenio de la seguridad vial, 2011)

Según el plan de acción global implantado por el decenio de seguridad vial, existen cinco pilares de acción los cuales ayudan a generar los resultados esperados para la disminución de víctimas fatales en accidentes de tránsito:

- Gestión de la seguridad vial: Se basa en el compromiso que generan los gobiernos, el banco mundial, instituciones financieras y todo organismo que contribuya a tomar las medidas económicas para el mejoramientos de los sistemas de seguridad en carreteras, pero lamentablemente en Latinoamérica se olvida que se debe cumplir con el principal objetivo, de la creación de vías seguras.
- Vías seguras y movilidad: Independiente de crear carreteras seguras con toda su infraestructura con los mejores estándares de calidad y certificación correspondiente, también se debe pensar en los más desprotegidos es decir los peatones y ciclistas.
- Vehículos más seguros: Lamentablemente en Latinoamérica vehículos llegan a los mercados con la misma marca, mismo modelo y mismas características de capacidad, pero no hay regulaciones de exigencia que estos vehículos ingresen a Latinoamérica con los mismos niveles de seguridad que en países desarrollados.
- Conductores más seguros: Este factor parte a nivel primario, para desde el punto de partida individual desde los hogares, donde algunos pequeños grandes detalles hacen la diferencia menores de edad dentro de vehículos sin cinturón o silla de seguridad, conducir a la ofensiva no respetando los pasos peatonales o excediendo los límites de velocidad permitidos.
- Servicios de emergencia y rescate: Se deben apoyar de mejor manera a los equipos que presten auxilio tras accidentes ya sean bomberos, ambulancias o dispositivos de rescate de concesiones, el tener planes de gobierno que apoyen a estos organismos es un gran paso.

Para entender mejor la seguridad en las vías se deben conocer cuatro aspectos fundamentales:

- Velocidad: Saber entender a que riesgos se expone una personas cuando se excede este número, que consecuencias existe en y que puede llegar a pasar si exijo estos límites.
- Tolerancia del ser humano: Toda persona tiene una tolerancia un límite ante impactos, donde ciertos valores deben incorporarse a niveles de estudio primario, secundario e incluso a carreras universitarias de ingeniería. Esto tras el error a nivel humano de sentirse invencible e incapaces de pensar de que algo malo ocurra.
- Vías seguras: Para entender este concepto se deben elaborar leyes que endurezcan los incumplimientos de conductores irresponsables y se deben realizar fiscalizaciones continuas por parte de la autoridad, en Chile esto ha dado frutos debido a la creación de la ley Emilia, ley que endurece firmemente las penas contra conductores que en estado de ebriedad dañen a una persona.
- Vehículos seguros: Se deben legislar las condiciones de seguridad que traigan los vehículos ya que no resulta ser conveniente traer vehículos con las mismas características físicas y de rendimiento de Europa o Estados Unidos, si no cumplen con las mínimas condiciones de seguridad que protejan a los usuarios.

3.1.1. Cifras de accidentabilidad de Chile

En Chile desde el año 2011 al 2013 la mayor cantidad de fallecidos siempre se registra en los atropellos, siendo que es el país pionero de las mejoras de seguridad vial y legislación en Latino América (Fig.III-2, 3, 4), valor que se reproduce en todo el continente. Según los siguientes datos la cantidad de fallecidos durante atropellos se mantiene en el promedio de 575 personas anualmente, pero se ve acrecentada el 2013 con 609 fallecidos.

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Fig.III-2: Siniestro de tránsito y Fallecidos por Tipo de siniestro (Fuente: CONASET, 2011)

Siniestros de tránsito y fallecidos por tipo de siniestro 2012

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Fig.III-3: Siniestro de tránsito y fallecidos por Tipo de siniestro (Fuente: CONASET, 2012)

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Fig.III-4: Siniestro de tránsito y fallecidos por Tipo de siniestro (Fuente: CONASET, 2013)

De acuerdo a todos estos índices se han dado campañas de prevención tales como “Carreteras que perdonan” o “Visión Cero”, está enfocada en remediar los errores humanos los cuales son: Las personas que diseñan las vías, las personas que hacen el mantenimiento, industria Automotriz, carabineros, el gobierno, servicios de emergencia, sistemas educacionales y organizaciones de seguridad vial.

Según el psicólogo John Bransford formulo una teoría respecto a cómo aprenden las personas, haciendo una comparativa de que diferencia a los expertos de las personas comunes y corrientes:

…”El conocimiento de los expertos no es simplemente una lista de fórmulas y definiciones relevantes al área de maestría, el conocimiento está organizado alrededor de los conceptos centrales.”

Bransford se dio cuenta que los expertos no solo sabían los conceptos y formulas, sino que estos eran capaces en reconocer los conceptos básicos y centrales, siendo capaces de jerarquizarlos para luego proceder con los detalles como las fórmulas y demás definiciones. Es decir que a las personas se les dificulta aprender porque entran en detalles, sin entender la problemática. Según esto, mediante un estudio realizado en la campaña “Visión Cero” en la ciudad de Nueva York se analizó el comportamiento de conductores y peatones, en cuanto a la incidencia que tenían en la fatalidad de estos últimos. (Fig.III-5).

Debido a estos resultados las autoridades de Nueva York decidieron que a partir de la primera semana de noviembre de este año, la velocidad límite dentro de la ciudad sería de máximo 25 Millas/Hora (40 km/hora), siendo lo más práctico que hacer, por lo contrario en Latinoamérica en la tendencia es de 120Km/hora. Entendiéndose que a 30 Km/h un peatón tiene alta probabilidad de sobrevivencia en caso de atropello, a 50 Km/h la sobrevivencia es baja, siendo esta la máxima velocidad de sobrevivencia de un peatón y por último a los 70 Km/h es la máxima sobrevivencia en impactos frontales, poniendo una tendencia a semejarse a Europa, pero es un riesgo ya que no existen las tecnologías suficientes en carretera, para equiparar dicho riesgo.

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Fig.III-5: Porcentaje de acciones riesgosas con fatalidades para peatones (Fuente: NYC, 2008-2012)

3.1.2. Estadísticas de accidentabilidad en la Ruta 68

Mediante datos obtenidos del registro de carabineros de la SIAT de Santiago, se realizó un catastro de los accidentes de tránsito ocurridos a lo largo de la Ruta-68 entre el mes de Mayo del 2011 hasta noviembre del 2013, estos datos proporcionan una idea estadísticas de los hechos acontecidos y registrados en la ruta concesionada por Rutas del Pacífico, en el tramo de Santiago-Viña del mar- Valparaíso.

Respecto a la comparación en porcentaje de fallecidos donde la influencia de barreras a incidido de manera considerable, en comparación con otro tipos de accidentes este valor corresponde al 35% en el periodo 2011-2013, de igual modo el tipo de consecuencia para las personas varia respecto a las condiciones que se presentaron durante el momento del accidente, por lo cual en la siguiente Fig.III-6, se grafican estas cifras respecto al tipo del accidentado.

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Fig.III-6: Comparación tasas de tipo de accidentado con y sin influencia de barreras de contención. (Fuente: SIAT, 2011-2013)

De manera más resumida se puede comparar el porcentaje de accidentes donde el factor barreras de contención ha incidido en la accidentabilidad total de la ruta con un 41%, en comparación con otros accidentes que alcanzan el 59% los cuales incluyen colisiones por alcance, colisión perpendicular, impacto con animales, caídas de motocicleta, incendios y otros.(Fig.III-7)

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Fig.III-7: Porcentaje comparativo de accidentes con incidencia de barreras de contención. (Fuente: SIAT, 2011 -2013)

A través de un resumen realizado se pueden detallar las cantidades en cifras, de las personas involucradas en estos accidentes, lo cuales se detallarán a partir del tipo de accidente donde involucre la influencia que tienen las barreras, en comparación a la totalidad de accidentes de tránsito que ocurren en el lugar, siendo estos según categoría de tipos de accidentes los siguientes:

- Accidentes con colisiones laterales directas contra barreras (Fig.III.8)
- Accidentes con colisiones contra barreras y obstáculos laterales (Fig.III-9)
- Accidentes por mal redireccionamiento de barrera (Fig.III-10)
- Accidente con traspaso de barrera y posterior volcamiento (Fig.III-11)
- Accidente con colisión contra barrera y posterior volcamiento (Fig.III-12)
- Accidente con ausencia de barreras laterales con volcamiento. (Fig.III-13)
- Accidente con ausencia de barreras laterales con choque obstáculo. (Fig.III-14)

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Fig.III-8: Accidentes con colisiones laterales directas contra barreras en la ruta-68 (Fuente: SIAT, 2011-2013)

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Fig.III-9: Accidentes con colisiones contra barreras y obstáculos laterales en la ruta-68 (Fuente: SIAT, 2011-2013)

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Fig.III-10: Accidentes por mal redireccionamiento de barrera en la ruta-68 (Fuente: SIAT, 2011-2013)

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Fig.III-11: Accidente con traspaso de barrera y posterior volcamiento en la ruta-68 (Fuente: SIAT, 2011-2013)

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Fig.III-12: Accidente con colisión contra barrera y posterior volcamiento en la ruta-68 (Fuente: SIAT, 2011-2013)

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Fig.III-13: Accidente con ausencia de barreras laterales con volcamiento en la ruta 68. (Fuente: SIAT, 2011-2013)

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Fig.III-14: Accidente con ausencia de barreras laterales con choque obstáculo en la ruta-68. (Fuente: SIAT, 2011-2013)

CAPÍTULO IV: SISTEMAS DE CONTENCIÓN

4.1. Introducción de los sistemas de contención

En nuestro país la seguridad vial se ve enfrentada a diferentes problemáticas, es por eso que en nuestras carreteras se dispone de diferentes acciones y estrategias, que forman parte de la infraestructura vial, las cuales representan un rol muy importante en cuanto a la disminución de los índices de fatalidad por accidentes de tránsito. Cabe señalar que de acuerdo a experiencias internacionales, quienes cumplen el rol de proporcionar zonas de seguridad en la vía, especialmente cuando los vehículos traspasan las zonas laterales de las calzadas, independiente de la causa que sea y con relativa frecuencia las muertes se reducen considerablemente.

Dentro de los conceptos de seguridad vial se desprenden los sistemas de contención para vehículos, estos que normalmente vemos en rutas, caminos o carreteras y que son instalados a los costados laterales de las vías, cuya función primordial comprende el contener y redireccionar dentro de la misma calzada, a vehículos en movimiento que estén fuera de control de forma errática, sea cual sea la circunstancia, pero que impida que el vehículo abandone la calzada de forma descontrolada. De esta manera se protege la integridad del conductor y los ocupantes del vehículo descontrolado, como así poner en riesgo a los usuarios de la vía y terceros que puedan estar cercanos al accidente.

Al momento de proyectar una vía de tránsito siempre es ideal que no existieran elementos próximos a esta, que pudieran significar alguna amenaza para los usuarios, sin la necesidad de instalar barreras de contención para protegerlos. Sin embargo, en la práctica es muy recurrente e incluso inevitable, la presencia de árboles, señalizaciones, cepas y desniveles de terreno, además de la presencia de peatones que circulan permanentemente a los costados de las vías. Siendo necesaria la utilización de sistemas de contención que garanticen la seguridad vial, encontrándose una diversidad de soluciones dependiendo del punto o la zona que se desea proteger.

En los casos que no existan soluciones técnicas o económicas para situaciones que representen un riesgo inminente, se deben aplicar otras medidas que intervengan paliativamente al problema como la eliminación, desplazamiento o modificación del obstáculo, todo esto debe estar bajo normativa y criterios según se especifique. Con la idea de proteger, resguardar y prevenir a los usuarios de las condiciones de la vía.

La función principal de estos sistemas es contener y redireccionar vehículos que salen de control, estas están instalados a los bordes de la calzada, y limita a que los daños ocasionados a los usuarios de la vía, fuesen fatales.

Los impactos con sistemas de contención sustituyen lo que sucedería si fuera con algún otro obstáculo fuera de la calzada, este tipo de impactos de alguna manera provocan un menor daño de severidad y son más predecibles, no significando que sus ocupantes saldrán ilesos. Los diversos sistemas de contención representan de igual modo un obstáculo y su disposición únicamente deberán instalarse con el fin de reducir la severidad de sus ocupantes, antes posibles elementos como árboles, cepas, señalizaciones, estructuras entre otras, que representen un inminente alto riesgo durante el accidente.

Debido a la urgente necesidad de implementar mejores sistemas de seguridad sobre todo en países en vías de desarrollo el ingeniero y conocido experto y capacitador vial Ing. Gregory Speier explica:

…“ Para efectos de satisfacer el recurso humano necesario para llevar acabo el diseño, construcción y mantenimiento de infraestructura caminera en seguridad vial, la cual incluye entre otras medidas fundamentales, la selección eficaz de los sistemas de contención de vehículos frente a situaciones imprevistas en sectores con elevada peligrosidad por presencia de obstáculos o trazados peligrosos para el tránsito.”

4.2. Tipos de sistemas de contención

4.2.1. Amortiguadores de impacto

Utilizados principalmente para evitar choques frontales con obstáculos que representen un peligro inminente de accidente de tránsito, para cuando las barreras no resulten soluciones. Su función principal consta en absorben la energía cinética de choques frontales, deformando el dispositivo.

Los impactos sin amortiguador, por lo general, llevan a consecuencias muy graves ya que estas traspasan hasta la cabina del conductor, siendo una problemática muy común. La disposición de los amortiguadores se da por lo general en las bifurcaciones.

4.2.1.1. Clasificación de los amortiguadores de impacto
4.2.1.2. Amortiguadores sin capacidad de redireccionamiento

Son aquellos que una vez el vehículo los impacta, después del choque este mantiene su trayectoria original. Este sistema los componen los tambores de plástico con arena o agua adentro. Dispuestos según el espacio disponible y el nivel de energía a mitigar, pero es un sistema no recomendable ya que la explosión producida tras un impacto el material de relleno explota y produce un efecto sorpresa, que provoca que los conductores que estén tras el accidente, reaccionen de forma inesperada y se provoquen otros accidentes.

4.2.1.3. Amortiguadores con capacidad de redireccionamiento

Son aquellos que sistemas certificados que poseen la capacidad de absorber impactos frontales y laterales de más de 100 km/h con vehículos livianos de no más allá de 2.000 kg (Fig. IV-1)

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Fig. IV-1: Amortiguador de impacto en funcionamiento (Fuente: Big-ign, Brasil)

Debido al revestimiento de este tipo de dispositivos de acero, plástico y caucho, este actúa de la misma manera como lo hace una barrera medianera o lateral de contención que contiene y redirecciona vehículos fuera de control.

Un accidente ocurrido en el año 2006 en el túnel de costanera norte con salida a recoleta, un vehículo Hyundai Galloper que se desplazaba a 100 km/h impacta un amortiguador de impacto dispuesto en la bifurcación de cambio de vía, a pesar de la velocidad del impacto el conductor un hombre de edad logra salir ileso, siendo socorrido por servicio de emergencia de la concesionaria (Fig.IV-2).

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Fig. IV-2: Accidente Hyundai Galloper contra amortiguador de impacto. (Fuente: Registro costanera Norte-Santiago, 2006)

4.2.1.4. Amortiguadores móviles

Son amortiguadores que van instalados en la parte posterior de los vehículo, especialmente el móviles de servicio y mantenimiento de vías, ya que al estar realizando operaciones de mantenimiento o cualquier otra función, su velocidad de movimiento en inferior a la del resto de vehículos, que transitan en forma normal por la ruta. Este sistema está diseñado para vías con una velocidad de proyecto superior a los 100km/h (Fig. IV-3).

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Fig.IV-3: Problema-solución de impactos móviles (Fuente: empresa Altak)

4.2.2. Terminales de impacto

Terminales que se adhieren a los extremos de las barreras de contención metálica, en uno o ambos extremos, con la finalidad de mitigar y disminuir la magnitud del impacto frontal, gracias a su capacidad de deformación que activa un sistema mediante un cable anclado a un poste anclado al suelo es capaz de absorber la energía transmitida. La disposición de los terminales es en los sectores laterales de las calzadas, y deben responder a las exigencias que les corresponde según el Manual de carreteras.

El buen funcionamiento de un terminal de impacto permite:

- Desaceleración del vehículo en un corto tramo.
- Penetración controlada tras la barrera.
- Retiene y redireccionar el vehículo.
- Combina todas las funciones.

4.2.2.1. Clasificación de los terminales de impacto
4.2.2.2. Terminales bruscos

Los más conocidos son el terminal “cola de pez”, los cortes de muros y los terminales de hormigón. Tras varios estudios e investigaciones se ha demostrado que su uso es totalmente desaconsejable e incluso a bajas velocidades pueden ser fatales debido a que pueden introducirse dentro de la cabina del conductor, la desaceleración es muy alta y los anclajes no representan una ventaja al momento de una colisión.

4.2.2.3. Terminales abatidos

Son terminales que su altura se ve disminuida, hasta alcanzar el nivel del suelo y lograr anclarlos, siendo esta su función principal el poder afianzar la barrera al suelo. A pesar de no ofrecer riesgo de impactos directos, tiene la desventaja de provocar vuelco y hacer prácticamente volar un vehículo en colisiones frontales, la velocidad máxima para abatir una barrera corresponde a 70 km/h.

La longitud de sus tramos será solo en vías unidireccionales y nunca enfrentando el tránsito, para barreras metálicas será de 8 metros y de hormigón 12 metros.

4.2.2.4. Terminales abatidos y esviados

Al igual que en el caso anterior de los terminales abatidos, por el hecho de ser esviados provoca que cuando la barrera este muy cercana a la calzada, esta se aleje de ella generando un ángulo desviado, visto desde la planta.

La velocidad de proyecto no debe superar los 70 km/h, habiendo excepciones previa fundamentación de los especialistas a la dirección de vialidad. Los criterios de esviajes están dados por el tipo de vía donde está emplazada la barrera y la materialidad que la compone, esto se figura según lo indicado en el Manual de carreteras (Fig. IV-4)

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Fig. IV-4: Criterio de esviaje en vías de tránsito (Fuente: Manual de carretera vol.6)

4.2.2.5. Terminales anclados al corte

Es un método utilizado para alejar la barrera de la calzada y anclarla a un corte o terraplén. Es un método recomendable ya que solo expone al roce de la parte lateral del vehículo, no exponiendo la frontal requiere un pequeño esviaje, para acomodar el ángulo de entrada de los vehículos fuera de control.

Este sistema provee una defensa absoluta e infranqueable, impidiendo que un vehículo traspase la barrera e impacte en forma frontal.

En los casos que el empalme se produzca en suelo natural el largo del empalme debe ser de 1 metros y en zona rocosa debe ser de 0,5 metros se debe cuidar que la zona no presente obstáculos o elementos que afecten su funcionalidad.

4.2.2.6. Terminales de abatimiento en barrera rígida

Son barreras de hormigón tipo abatidas, dispuestas para la protección de los vehículos a zonas de alto riesgo ubicadas a la orilla de la calzada. Al igual que las barreras metálicas presenta en problema del efecto rampa el cual al momento de un choque frontal los vehículos salen disparados por el aire. No son recomendadas para zonas de alta velocidad.

4.2.2.7. Terminales atenuadores de impacto

Tal como lo dice su nombre atenúan los impactos directos, se adhieren a barreras laterales y actúan como barreras de seguridad ante colisiones. Constituyen el terminal óptimo, pero son poco comunes debido a su alto valor comercial. Se podrán instalar en puntos laterales de las carreteras cuando los terminales mencionados anteriormente no puedan ser instalados. En general estos terminales están diseñados para los impactos de vehículos de menores a 2 toneladas. Siendo avalados por los resultados de las pruebas realizas y certificados por las normativas EN1317 y NCHRP 350.

Su funcionamiento es tanto lateral como frontal. Tras un impacto lateral es resistido por los postes y la resistencia de tracción de viga, es decir se genera por un cable ubicado al pie del primer poste y el segundo poste. En los impactos frontales se rompe el primer poste liberando el poste y provocando que el cabezal recorra la viga, deformándola y absorbiendo el impacto.

Debido a su composición estructural cada una de sus piezas son especiales, por lo cual es fundamental una especialización por parte del equipo de mantenimiento de este tipo de sistemas.

En cuanto a los resultados efectuados en laboratorios resultan ser positivos, cuando son impactados por vehículos de no más de 2 toneladas a 100 km/h y con un ángulo de entrada de 20° (Fig. IV-5)

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Fig. IV-5: Capacidad redireccionadora y amortiguación de terminal de impacto (Fuente: Laboratorio certificador Lier, Francia)

4.2.3. Barreras de hormigón

Corresponden a barreras rígidas, a diferencia de las metálicas estas no se deforman. Durante los impactos estas barreras no absorben la energía, son que debido a su geometría que permite que el vehículo se levante disipando la energía cinética transformándola a potencial. Quedando en evidencia que es fundamental la geometría de estas, en especial la barrera tipo F.

Alterativas de barreras de hormigón tipo F, depende de su altura, cantidad de caras de trabajo y condiciones de la calzada.

- Barrera simple hormigón tipo F (SIMPLE): h: 810 mm
- Barrera simple hormigón tipo F (DOBLE) h: 810 mm
- Barrera simple hormigón tipo F (SIMPLE) h: 1070 mm
- Barrera simple hormigón tipo F (DOBLE) h: 1070 mm

De acuerdo a su geometría se puede determinar la efectividad de una barrera de hormigón, es por eso que las barreras de llamadas New Jersey fueron desclasificadas, debido a que sus medidas geométricas contribuían a que los resultados obtenidos tras accidentes, estas contribuían a aumentar los daños a los conductores. Tras varios ensayos se determinó el uso de barreras tipo F con las siguientes características:

- Segmento inferior vertical: De acuerdo a ensayos se determinó que la altura de la sección inferior debe ser de 75 mm, ya que disminuye los efectos negativos del impacto. Si se llegase a ampliar esta medida da una alta probabilidad que el vehículo se vuelque anulando su efectividad.
- Segmento intermedio inclinado 55°: cumple la función de desviar la trayectoria verticalmente, es decir el vehículo se levanta levemente, impactando primero las ruedas y luego la carrocería.
- Segmento superior inclinado 84°: esta sección cumple la función de redireccionar en forma horizontal la trayectoria del vehículo y disminuir su severidad.

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Fig. IV-6: Geometría de barreras de hormigón tipo F (Fuente: Manual de carreteras vol.6)

4.2.3.1. Clasificación de las barreras de hormigón
4.2.3.2. Barreras prefabricadas o modulares

Corresponden a las barretas tipo F prefabricadas son utilizadas actualmente como medianas en carreteras o para trabajos de reparación o construcción dentro la vía, su uso en teoría es temporal debido a su funcionamiento no representa una integra solución para los conductores, pueden presentar geometrías distintas, dependiendo su disposición y características de la vía donde se emplazará, como medida de seguridad las barreras de hormigón prefabricadas deben contar con un gancho de conexión de 10 mm, su función tras una colisión es esencialmente para el traspaso de cargas y disipación de energías (Fig.IV-7)

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Fig. IV-7: Gancho de conexión entre barreras de hormigón (Fuente: empresa Mcruces, Chile)

4.2.3.3. Barreras de hormigón in situ

Estas son empotradas y fabricadas in-situ, siendo enormes volúmenes de hormigón rígido, que no presenta deformación en caso de impactos. Siendo especial sus disposiciones para pasos de puentes, paso niveles o medianas donde el ancho de trabajo lo permita. Corresponderá a una barrera tipo F aquella que se construya in situ y sea continua, una de las características de este tipo de barrera que es poco susceptible a desplazamientos en caso de impactos ya que su ancho de trabajo representa W1, escala más baja de desplazamiento, es por eso que su uso principal se da para ser ubicada en las medianas, no descartando otros sectores, mencionados anteriormente (Fig. IV-8)

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Fig.IV-8: Construcción de barrera insitu mediante maquina encofradora deslizante. (Fuente: empresa COPUGA, España)

CAPÍTULO V: PARÁMETROS DE DISEÑO

La segunda parte de la Norma UNE-EN 1317 contiene las clases de comportamiento, criterios de aceptación para el ensayo de choque y métodos de ensayo para barreras de seguridad. Esencialmente, los tres criterios de los sistemas de seguridad son:

5.1. Nivel de contención

El nivel de contención es la capacidad de la barrera de seguridad de absorber la energía de impacto de un vehículo, manteniendo una adecuada deformación, desaceleración y capacidad de redireccionamiento del vehículo. Se han definido los siguientes niveles de contención y criterios básicos para su aplicación:

- Bajo: se utilizarán estas barreras para condiciones de nivel de servicio bajo como en zonas urbanas o en carreteras de bajo volumen de tránsito donde predominen el tránsito de vehículos livianos con velocidades de hasta 50km/h, también pueden ser utilizado como barreras temporales.
- Medio: es el nivel mínimo requerido para carreteras de alta velocidad donde predomine el tránsito de vehículos livianos.
- Medio alto: es el nivel de contención recomendado para vías que tienen un tráfico principal de vehículos de transporte público y autobuses interurbanos con pesos brutos de hasta 10 toneladas.
- Alto: es el nivel recomendado para vías que tienen un tráfico considerable de vehículos pesados como camiones y autobuses con pesos brutos de hasta 30 toneladas.
- Muy alto: es el nivel recomendado para vías que tienen un tráfico considerable de camiones.

Los niveles de contención están compuestos de uno o dos ensayos, indicados según los criterios anteriores. Normalmente, para evaluar un sistema son necesarios dos ensayos de choque o “crash test”, a excepción de los niveles de contención T1, T2 y N1, para los cuales es suficiente con un único ensayo (TB 21, TB22 y TB31).

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Fig.V-1: Diagrama teórico de impacto (Fuente: Manual de carreteras vol.6)

5.2. Nivel de severidad del impacto

El nivel de severidad del impacto es una manera de medir el daño que sufrirán los ocupantes del vehículo al impactar en una barrera de seguridad. Durante un accidente se produce una hiperextensión cervical que es una lesión en la cabeza por golpe y contragolpe ocasionada por la fuerza de una colisión automovilística desde atrás que causa que la cabeza impacte hacia atrás, mientras que la parte frontal del cerebro golpea la parte interna del cráneo. El cerebro se desplaza hacia adelante hasta entrar en contacto con un objeto sólido. En una lesión por golpe la cabeza da un culatazo hacia adelante, como cuando el cuerpo está restringido por el cinturón de seguridad, mientras el cerebro permanece estable hasta que el movimiento violento hacia adelante del cráneo golpea la parte trasera del cerebro (Fig.V-2). Para medir esto se ha desarrollado a nivel mundial los siguientes parámetros:

- ASI = Índice de severidad de la aceleración.
- THIV = Velocidad teórica de choque de la cabeza.
- OIV = Velocidad de choque del ocupante.
- ORA = Deceleración del ocupante.
- PHD = Deceleración de la cabeza tras el choque.
- VCDI = Índice de la deformación de la cabina del vehículo.

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Fig.V-2: Latigazo cervical producido por la aceleración ASI y desaceleración PHD (Fuente: Medical legal art, 1998)

Todos estos parámetros tienen por finalidad contar con indicadores que aseguren que la barrera de seguridad no se convierta en un obstáculo que cause daños equivalentes o mayores de los que se desea proteger a los ocupantes del vehículo. El ASI y PHD corresponde a las aceleraciones y deceleraciones que se reflejan mediante un latigazo cervical, si las deceleraciones son excesivas estas producen daños y desprendimiento de órganos internos que pueden causar la muerte de los ocupantes del vehículo, por lo que sus valores deben ser limitados estando parametrizado en la normativa Europea (Tabla V-1)...

5.2.1. Clasificaciones más importantes de los índices de severidad

ASI= Índice de severidad de la aceleración, el índice ASI pretende medir la intensidad del impacto y está considerado el índice más importante del impacto con relación a los ocupantes.

THIV= Velocidad teórica de choque de la cabeza, el THIV describe la velocidad teórica de la cabeza del ocupante durante el impacto cuando el vehículo colisiona con un obstáculo. La velocidad de la cabeza tiene que ser inferior a 33 km/h.

PHD =Deceleración de la cabeza tras el choque, el valor PHD describe la deceleración de la cabeza después del impacto, que debe ser inferior a 20 g (g = aceleración de gravedad).

El nivel de severidad del impacto está compuesto de tres valores: ASI, THIV y PHD.

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Tabla V-1: Niveles de severidad (Fuente: normativa EN1317-2)

5.3. Deflexión del sistema

La absorción de energía se realiza en gran parte por la deformación del conjunto de elementos que componen la barrera de seguridad y el vehículo, estas deformaciones deben ser limitadas y deben de ser compatibles con el lugar y el entorno en el que serán instaladas. Las deformaciones de las barreras de seguridad durante la prueba de impacto vienen caracterizadas por la deflexión dinámica y el ancho de trabajo (Fig.V-3)

- Ancho de trabajo o Working width (W): Es la distancia entre la cara más próxima a la corriente de tráfico antes del impacto, y la posición lateral más alejada que durante el impacto alcanza cualquier parte esencial del sistema de contención o vehículo (Tabla V-2)
- La deflexión dinámica (D): Es el máximo desplazamiento dinámico lateral de la cara del sistema más próxima al tráfico. La deflexión dinámica y el ancho de trabajo permiten fijar las condiciones de instalación para cada barrera de seguridad, y también ayuda a definir las distancias a establecer delante de obstáculos para permitir que la barrera se deforme satisfactoriamente.

Los valores de deflexión dinámica y el ancho de trabajo están registrados en el informe de la prueba de impacto de la barrera de seguridad certificada, estos valores dependen de la estructura Del sistema así como de las características de la prueba.

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Fig.V-3: Secuencia de deformación de ancho de trabajo (Fuente: empresa Tecnovial)

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Tabla V-2: Niveles del ancho de trabajo (Fuente: normativa EN1317-2)

5.4. Niveles de ensayo

En la siguiente tabla se resumen los principales parámetros de los sistemas de contención con las características del ensayo de acuerdo a los niveles de contención (Tabla V-3). Posteriormente según el test de aceptación se clasifican de acuerdo al nivel de ensayos tras impactos vehiculares (Tabla V-4).

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Tabla V-3: Niveles de contención y designación del nivel de ensayo. (Fuente: normativa EN1317-2)

Clasificación de barreras de contención certificadas

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Tabla.V-4: Niveles de ensayo bajo impactos vehiculares (Fuente: normativa EN-1317)

CAPÍTULO VI: PROBLEMAS Y TRATAMIENTOS EN LA VÍA

6.1. Obstáculos en la vía

La eliminación de obstáculos o peligros es siempre lo ideal, pero lamentablemente en Latinoamérica en general no es posible, ya que existen problemas de espacios es decir carreteras o rutas se encuentran muy reducidas transversalmente, y no es un problema ajeno en nuestro país, es por eso que existen medidas más baratas y eficaces para reducir accidentes con graves consecuencias de impactos contra puntos duros.

En la siguiente figura podemos identificar la cantidad de obstáculos fuera de la vía que ponen en serio riesgo la integridad de las personas en caso de salidas de esta. Elementos como árboles ubicados en la parte izquierda, que al ser impactados a gran e incluso a moderada velocidad pueden hacer gran daño, es por eso que hace falta tomar medidas para eliminar ese peligro (Fig. VI-1).

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Fig. VI-1: Obstáculos a ambos costados de la vía (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

Si elimináramos los árboles de la figura anterior, se nos generaría otro gran problema en la parte derecha se ubica una contrapendiente y el acortamiento de la vía, que también se debe solucionar. Siempre se generarán estas problemáticas de solucionar un peligro, pero lamentablemente no se pueden solucionar todo, pero tampoco no podemos dejar de hacerlo (Fig.VI-2)

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Fig.VI-2: Insuficiencia de soluciones de eliminación de obstáculos (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014) 30

Si no es posible eliminar el peligro, es necesario mover los obstáculos y en la mayoría de las veces si se puede hacer y corresponde a la solución más factible y más rápida. Modificar la posición de elementos que representen un riesgo suele ser el factor fundamental para salvar la integridad de los usuarios. Por ejemplo en la ciudad de Wales, Inglaterra se retira una señal informativa y se traslada a una distancia razonable fuera de la vía, ahora bien cuando se retiran estas señales hay que tener bien en claro la mantención, si bien se retiró el peligro de la vía las faltas de mantención también representan un peligro (Fig. VI-3). Las barreras abandonadas puede generar en una deficiencia en sus funciones viéndose afectada por robo de sus fijaciones, desprendimiento de la protección anticorrosiva, piezas sueltas entre otras problemáticas.

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Fig.VI-3: Desplazamiento de señalización a una zona más segura (Fuente: Fotografía en Wales, Inglaterra)

6.2. Postaciones

En Chile los problemas de choques contra postes hasta Septiembre del año 2013, se registraron 2000 choques contra postes de luz en Santiago, cifra que se eleva 26% en fiestas patrias, registrándose 6 impactos contra estos elementos diariamente. Otros problemas asociados al mal diseño de una vía mayormente serán elementos muy cercanos a estas y también barreras que no cumplen su función contenedora tanto porque no cumplen de acuerdo al tránsito o velocidad de proyecto, o simplemente porque no protegen lo que deben proteger, siendo que estén mal ubicadas o sus tramos sean muy cortos.

En muchos casos vehículos las sobrepasan sin ni siquiera tocarlas. Según estudios la máxima probabilidad de sobrevivencia en un vehículo, en un impacto lateral es de solo 50 km/h, entonces se pueden presentar defensas que no tengan la altura adecuada o defensas que no están ancladas provocando que vehículos se incrusten en puntos duros alojados en los costados o medianas de las vías.

En Estados Unidos se ha diseñado un sistema llamado Break away, consistiendo en un elemento que es ubicado como base de postes, que al momento de ser impactado este se fatiga y fractura eficientemente sin provocar consecuencias de consideración. La siguiente figura muestra en detalle impactos a diferentes velocidades contra un poste de luz, a 90 km/h el motor ingresa completamente a la cabina, pero lamentablemente aún se colocan postaciones y señalizaciones muy cerca de la carretera. A 50 km/h un impacto frontal para los ocupantes del vehículo la posibilidad de supervivencia es razonable y posible, pero en cuanto a los peatones atropellados a esta velocidad existe una probabilidad de muerte del 40%, en cambio a 70 km/h y 90 Km/h, las posibilidades se reducen considerablemente (Fig.VI-4).

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Fig.VI-4: Pruebas de choque contra postaciones variada velocidad (Fuente: Ensayos NCHRP-350)

6.2.1. Tratamiento para postaciones

Si no se pone cuidado a las carreteras que se están diseñando a 120 km/h es muy difícil que alguien pueda sobrevivir, es por eso que es importante considerar elementos o estructuras que permitan el paso del vehículo sin penetrarlo según los señala el capítulo 4 de Roadside Design Guide. Así también existiendo soluciones simples y económicas, como lo son los postes de madera con perforaciones en su base ya que provoca que al momento de un impacto este no genera daños considerables al vehículo, otros sistemas son la colocación de pernos o bulones que se quiebran en la base, existen también bases de fibra plástica y aluminio tecnologías disponibles y muy utilizadas en Europa, la utilización de postes abatidos no representan riesgo en carreteras, ya que ceden y disipan cualquier tipo de energía, siendo tecnologías disponibles aplicables a todo tipo de postación y que funcionan principalmente como disipadores de energía.

Entonces cuanto existen estos sistemas se pueden poner sin problemas señaléticas cercanas a la vía, porque si algo la impacta no va a producir daños e incluso se puede implementar estas tecnologías en bifurcaciones en reemplazo de barreras rígidas que pueden producir graves daños a los conductores y pasajeros en caso de impacto, es decir su uso no hace necesidad de requerir defensas metálicas o de hormigón para proteger una señal, con resultados efectivos y económicos para cualquier presupuesto (Fig.VI-5).

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Fig. VI-5: Soluciones para postaciones aplicables para la vía (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

6.3. Barreras de contención

6.3.1. Barreras laterales

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Fig.VI-6: Acotamiento e identificación de zonas de la vía (Fuente: Fotografía zona del Cauco, Colombia)

Existen zonas ideales donde no es necesario colocar barreras de protección lateral por ejemplo en la zona del Cauco, Colombia existen condiciones del entorno las cuales son favorables y evitan el uso de defensas a lo largo de su tramo siempre que existan actores tales como (Fig.VI-6):

- Pendientes favorables.
- Existen áreas libres en los dos carriles con un distanciamiento mínimo de 9 metros o más (Sin presencia de árboles, señalizaciones con postes duros, afloramientos rocosos, o cualquier otro elemento que represente un punto duro.)
- Señalizaciones con postes abatibles, sin problemas pueden ser ubicados cercanos a la vía.

Respecto a la presencia de árboles si estos cuentan con un diámetro superior a 10 cm. se considera un peligro potencial, sin embargo cualquier arbusto puede transformarse en un obstáculo si al alcanzar la madurez de su tronco es mayor a los 10 cm.

Los árboles se consideran obstáculos muy peligrosos para vehículos livianos, ya que absorben muy poca energía cinética durante una colisión, por lo que las consecuencias del accidente pueden ser fatales para los ocupantes del vehículo.

Por otra parte, es fundamental el uso de barreras laterales en zonas que representen un riesgo inminente, donde las condiciones del entorno favorezcan que un accidente de proporciones pueda involucrar la vida de los ocupantes de un vehículo, o donde puedan afectar a terceros. Debido a la implementación de elementos estructurales rígidos, que no pueden desplazarse ni modificarse, el uso de barreras forma parte integra de la seguridad en aquellas zonas. Por ejemplo en la ciudad de San José, Costa Rica bajo un paso nivel se pueden identificar las diversas anomalías tales como (Fig.VI-7):

- Pilares de puente
- Drenajes o desagües
- Señalización
- Presencia de peatones

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Fig.VI-7: Factores que inciden en accidentes fatales bajo paso nivel (Fuente: Fotografía San José, Costa Rica)

Según un estudio realizado por la FHWA Federal Highways administration en Estados Unidos realizados entre los años 2007-2009, muestra un promedio de los accidentes con consecuencias fatales dentro y fuera de la calzada, pudiéndose demostrar que la incidencia de fatalidades a las salidas de la vía alcanza más de la mitad del promedio(Fig.VI-8). Siendo importante tomar en consideración de estas cifras, independiente de las causas que hayan originado el descontrol del vehículo ya sea un piso resbaladizo, exceso de velocidad, consumo de alcohol y estupefacientes, falta de visibilidad, animales en la vía, cruce imprevisto de peatones, fallas mecánicas o cualquier otro factor, se deben tomar las medidas correspondientes para evitar hechos consecuenciales que disminuyan la probabilidad de muerte de los usuarios.

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Fig.VI-8: Distribución porcentual de fatalidades atribuida a la pérdida del control de vehículos en USA. (Fuente: Federal Highways Administration FHWA, 2007-2009)

Dentro de las principales causas asociadas a los accidentes con consecuencias trágicas realizadas en Estados Unidos en el año 2008, los árboles toman parte principal en los resultados con un 48%, seguido por postaciones con un 13% e incluso las barreras de contención alcanzan el tercer lugar con un 8% (Fig. VI-9). El factor de las barreras incide directamente con su ubicación, colocación e instalación, aplicándola en situaciones que disminuyan el riesgo y no signifiquen algo aún más peligroso.

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Fig.VI-9: Porcentaje de fatalidades según elementos fuera de vía. (Fuente: Federal Highways Administration FHWA, 2008)

Otros ejemplos de barreras mal ubicadas y los factores propios de estas que inciden en un riesgo potencial, estando estas ya instaladas son:

- Barreras demasiado bajas (Fig.VI-10).
- Barreras que no alcanzan una longitud suficiente y proteja de condiciones tales como: Taludes o precipicios muy empinados, cortes, caídas a lagos o ríos, señalizaciones próximas y arboles cercanos a la vía (Fig.VI-11).
- Barreras con terminales cola de pez (Fig.VI-12)
- Cercas peatonales que protejan postes con diámetro mayores a los 10 cm. (Fig.VI-13)

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Fig.VI-10: Sector Puente Mapocho con barreras de altura inferior a la mínima (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VI-11: Longitud de barrera insuficiente para cubrir señalización (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VI-12: Terminales cola de pez en zonas de 100 km/h (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VI-13: Cercos protectores de infraestructuras sólidas como bases y pilares de puentes (Fuente: Ruta-68, Santiago)

6.3.2. Barreras en la mediana

La aplicación errónea en barreras mal implementadas puede darse en diversas situaciones de una carretera. Por ejemplo un caso, es la colocaciones de señalizadores luminosos que protejan extremos de barreras rígidas, en donde se puede dar la situación que conductores distraídos impacten frontalmente contra estos puntos (Fig.VI-14). Otra mala aplicación es la colocación de barreras prefabricadas de manera segmentada sin uniones, los cuales generan puntos duros fatales en zonas de alta velocidad (Fig.VI-15) y por último la colocación de barreras de hormigón unidas entre sí y que no se encuentran ancladas al pavimento las cuales tendrán un ancho de trabajo mayor, y pueden generar impactos secundarios en la calzada contraria donde lamentablemente en Latinoamérica se piensa que al impactar este tipo de barreras no se desplazan, pero es un error gravísimo, ya que de todas maneras estas generan un ancho de trabajo mayor que pueden involucrar a vehículos que van en sentido contrario (Fig.VI-16).

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Fig.VI-14: Desprotección de extremos de barreras de hormigón (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

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Fig.VI-15: Disposición de barreras de hormigón segmentadas (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

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Fig.VI-16: Impactos secundarios con barreras sin anclaje en medianas

(Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

Respecto a la colocación de barreras en medianas existen criterios básicos que pueden asegurar las condiciones de seguridad dentro de la vía, pero en otros casos se pueden dar situaciones que representen potenciales riesgos asociados a varios factores de los cuales se puede considerar la ausencia de barreras medianeras en vías de doble tránsito, involucrando a vehículos en impactos frontales a alta velocidad (Fig.VI-17).

Otro mal diseño se da cuando se disponen barreras prefabricadas y entre estas existen postes fijos tanto de iluminación o publicidad, que al momento de choque la mediana esta se desplaza y estos elementos se transforman en puntos duros (Fig.VI-18). En el caso de la colocación de postaciones sobre barreras rígidas ancladas con un ancho de trabajo W1, forma otro grave error ya que al momento de un impacto con vehículos de alto tonelaje y de altura considerable, existe un ancho de trabajo que se produce en la parte superior, debido a un efecto inclinación producida en el impacto, afectando a los ocupantes del móvil en forma directa (Fig.VI-19)

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Fig.VI-17: Consecuencias tras la ausencia de barreras en la zona de la mediana (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

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Fig.VI-18: Disposición de postes o columnas en el medio me la vía. (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VI-19: Pilares ubicados dentro del ancho de trabajo (W) (Fuente: Ruta-68, Santiago)

6.3.3. Tratamiento barreras laterales y medianas

En los países desarrollados como Norteamérica y Europa, a través de sus Instituciones Técnicas patrocinadas por sus ministerios de transportes realizan estudios e investigaciones con la finalidad de contribuir con la reducción de los accidentes y de la gravedad producida por éstos. Estos países cuentan con normas para realización de los ensayos de choque para los sistemas de contención tipo barreras de seguridad; la Comunidad Europea la denomina EN 1317 y la Norteamérica la NCHRP Report-350. Todo sistema de contención, de acuerdo a lo especificado en la norma EN1317 o la norma NCHRP Report 350, debe pasar por un ensayo de prueba de choque o crash test realizado y certificado por un laboratorio reconocido por el organismo normativo del país.

En resumen se debe contar con los siguientes criterios para determinar el tratamiento de las barreras:

- Se deben contar con barreras cuyo funcionamiento haya sido probado con anterioridad.
- Se deben usar donde solo se justifican y después de investigar otras opciones como modificaciones, retiros y desplazamientos etc.
- Como las normas se están actualizando, deben hacer un seguimiento de las últimas tecnologías disponibles.
- Se deben hacer capacitaciones formales a los responsables de instalaciones, conservación y reposición de los sistemas de contención.
- Se deben aplicar programas de investigación estatal, por ejemplo en Chile o Latinoamérica sería importante crear laboratorios de certificación similares a los europeos o americanos, para así implementar sistemas propios de contención.
- Los beneficios al utilizar estos sistemas son que cumplen con normativas certificadoras, mayor seguridad a los usuarios, en caso de demandas judiciales es más fácil de defender.

6.4. Barreras temporales

Son barreras que por el nombre solo deberían durar un tiempo limitado, no están destinadas a ser permanentes, ya que su uso está destinado para trabajos temporales de reparación, reposición y construcción de obras ejecutados en rutas. En situaciones se pueden encontrar barreras temporales que cuentan con serias irregularidades como el caso de barreras prefabricadas de hormigón que no poseen puntos de conexión o anclaje entre ellas, situación que puede originar el no responder correctamente en caso de choque con estas (Fig.VI-20). Luego existe el problema de las barreras plásticas que ni siquiera tienen un vínculo de conexión entre ellas ni tampoco están certificadas, hay que tener claro que estos elementos no representan un sistema de contención, sino más bien solo de delineación creándose erróneamente la falsa expectativa de que pueden contener a un vehículo, cuando no lo va hacer (Fig.VI- 21).

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Fig.VI-20: Ausencia de uniones entre barreras temporales. (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

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Fig.VI-21: Barreras plásticas solo uso temporal y delineación (Fuente: Peaje lo Prado, Ruta-68)

6.4.1. Tratamiento barreras temporales

De acuerdo a su funcionalidad, su uso solo se restringe exclusivamente a la delineación de tránsito o la canalización del flujo, con tal que no provoque daños a los vehículos que transitan cercanos a estas, pero de ningún modo pueden instalarse este tipo de barreras de manera definitiva. Se sabe que las barreras de contención deben cumplir con una serie de requisitos para ser dispuesta en un punto o sector en específico, motivo por la cual las barreras temporales tiene nula capacidad de contención en comparación a una de contención certificada, debido a que su materialidad, diseño y uso, no responde a las exigencias mínimas en rutas. Su uso inadecuado y prolongado a través del tiempo trae consigo un serio riesgo a la integridad de los usuarios de las vía y de igual manera a los trabajadores que estén realizando obras, dentro de la vía y que las estén empleando.

Lo ideal para estos casos de trabajos en las vías es que se realicen con barreras prefabricadas de hormigón, y que estén debidamente ancladas entre ellas donde que su uso sea solo temporal y que exista una correcta señalización previa a los trabajos viales, según lo indican los manuales de vialidad existentes. Otro sistema es la utilización de barreras plásticas rellenas de agua, reforzadas interiormente por acero y certificadas como las Triton barrier TL-3 según lo exige la NCHRP 350, siendo capaces de contener y redirigir a un vehículo (Fig.VI-22). Por ultimo para el caso de puentes con poca capacidad existen barreras metálicas que suplen eficazmente la división del tránsito en el uso como medianas.

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Fig.VI-22: Barreras temporales TRITON BARRIER con estructura interna de acero. (Fuente: empresa Energy absoption, USA)

6.5. Soleras de hormigón y postes de barrera

En Chile y en Latinoamérica el uso del tipo de solera A, B y C son las más utilizadas en las vías de tránsito, pero debido a su geometría estas pueden provocar los graves consecuencias cuando entra en contacto la rueda del vehículo y la solera, ya que provoca la desestabilidad y subida del centro de gravedad del automóvil, perdiendo en control generalmente hacia la salida de la calzada. También se provocan los llamados “cunetazos” siendo una acción que se produce en el choque del neumático con la masa de hormigón, generando daños de consideración a la estructura y funcionalidad de los vehículos, ya sea en las llantas, neumáticos, ejes y partes que involucren la correcta alineación del vehículo (Fig.VI-23).

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Fig.VI-23: Deterioro de cunetas y consecuencias de daños a los vehículos (Fuente: Asociación automovilistas de Chile, AUCH)

6.5.1. Tratamiento para soleras de hormigón y postes de barrera

Cuando se mezclan estos dos elementos debe existir un cuidado especial, ya que debe incorporarse un estudio previo antes de instalar una barrera metálica, ya que no todas las cunetas deben ser instaladas con defensas. Existen estudios como la NCHRP report 537 el cual hizo un estudio exhaustivo con impactos de laboratorio para verificar cual de las cunetas era la más segura, se determinó que el bordillo o solera llamada Nueva York resultó ser la más segura. Según la siguiente gráfica se muestra el riesgo de cada uno, donde lamentablemente en Chile y Latinoamérica no se parecen a los utilizados generalmente en las vías (Fig.VI-25).

Existen conclusiones que deben utilizarse de acuerdo a la distancia que debe existir entre la cuneta y la barrera:

- Hasta 70 km/h >2,5 mts.
- Hasta 85 Km/h >4,0 mts.
- Sobre 85 Km/h la cuneta debe coincidir con la barrera.
- Sobre los 85 Km/h la altura de la cuneta debe ser de una altura máx. de 10 cm.
- Si fuese posible debe evitar el uso de cunetas.
- Solo deben usarse cuando el drenaje de la carretera, no puede resolverse de otra manera, de acuerdo a como lo indica la NCHRP 537. (Fig.VI-24)

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Fig.VI-24: Curva de diseño geométrico con respecto al riesgo de tropezar en los impactos (Fuente: NCHRP 537)

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Fig.VI-25: Solera apta para uso con barreras tipo Nueva York (Fuente: NCHRP 537)

Otro aspecto importante es el hincado de los postes, una correcta instalación y buen funcionamiento depende de cómo se encuentran fijado este. Lo fundamental es que durante la instalación de los postes, estos tengan una superficie o área que permita disipar la energía de un impacto, contra un suelo granular que absorba un impacto, ya que el confinamiento en el pavimento provoca que no se produzca un ancho de trabajo adecuado. Solo pueden existir barreras confinadas solo cuando se le da un área rectangular especificada en la “ Roadside Design Guide ” , cubriendo ese espacio con un grouting que puede romperse ante un impacto lateral (Fig.VI-26).

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Fig.VI-26: Instalación de postes dentro de zonas rectangulares con área de trabajo (Fuente: NCHRP-350)

6.6. Transiciones

Corresponde a la unión entre dos elementos de diferente materialidad, lo cual también deben ser certificadas mediante pruebas de choque y no solo verificadas por cálculo. A través de ensayos realizados por la NCHRP 230 se han ido descartando métodos fallidos que con el tiempo no han tenido buenos resultado (Fig.VI-27). Posteriormente ya evolucionado los métodos la NCHRP 350 adopto los mejores resultados, adaptándolos dentro de su certificación, en la (Fig.VI-28). A través de un ensayo realizado en laboratorio se puede identificar un método aprobado y certificado por la normativa americana, pero que no responde de la misma manera ante un impacto de similares características, siendo que poseen la misma materialidad y apernado pero la única diferencia, que hizo responder correctamente la transición, era que el terreno se encontraba compactado.

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Fig.VI-27: Secuencia de ensayo de transición fallido (Fuente: Laboratorio certificador bajo NCHRP 230)

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Fig.VI-28: Secuencia de ensayos fallido y aprobado en transición (Fuente: Laboratorio certificador bajo la NCHRP 350)

Existen falsas soluciones e inventos “por así decirlo” y que son implementadas en las vías, pero que no cuentan con la certificación que las respalde entre estas es la unión metal-metal (Fig.VI-29A), la unión metal-hormigón con barreras prefabricadas que no se encuentran ancladas al pavimento (Fig.VI-29B) y la unión hormigón-hormigón mediante una placa metálica (Fig.VI-29C).

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Fig.IV-29: Soluciones de transición no certificadas (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

Cuando estas transiciones no responden fallan provocando graves consecuencias; donde se pueden provocar dos situaciones: la primera, es la extrema rigidez de las barandas de puentes ante impactos provocando que sus extremos se conviertan en puntos duros capaces de desintegrar vehículos ante impactos a gran velocidad, como lo sucedido en el accidente del puente Pudahuel el año 2009 en la ruta68. (Fig.VI-30) y la otra situación contraria a la anterior es una fatiga temprana donde la transición no es capaz de resistir un impacto y termina saliendo eyectados fuera de la vía como lo sucedido en Bahía Blanca, Argentina(Fig.VI-31), situaciones que se dan principalmente en las entradas de puentes donde las consecuencias por lo generalmente terminan siendo trágicas. De acuerdo al levantamiento fotográfico realizado insitu en la ruta68, se repite una anomalía muy común especialmente en las medianas, las uniones apernadas entre barreras metálicas y barreras de hormigón, no se encontraban fijadas como corresponden presentando graves deficiencias en estas uniones, misma situación que se repite en la entrada del túnel Lo Prado lo cual lo convierte en un punto duro ante impactos (Fig.VI-32).

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Fig.VI-30: Vehículo incrustado en la baranda del puente Pudahuel, 2009 y situación actual de transición, 2014. (Fuente: Puente Pudahuel, Ruta-68)

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Fig.VI-31: Camión arrasa con transición y baranda del puente (Fuente: Prensa en Bahía Blanca, Argentina)

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Fig.VI-32: Problemas de apernado en transición (Fuente: Ruta-68, Santiago)

6.6.1. Tratamiento de transiciones

Otro aspecto importante a considerar dentro las transiciones es la unión con el muro de hormigón que tenga un ángulo de corte en su punta superior, situación que no pareciera importante pero que realmente puede influir en el daño final del vehículo ocasionado tras el impacto (Fig.VI-33). Así también dentro de la ruta 68 se encontraron situaciones donde la conexión de transiciones se realizó de manera satisfactoria, tal cual lo indican las normativas y el manual de carretera en su volumen 6, donde el apernado utilizado juega un rol fundamental en la correcta fijación de los terminales de la barrera, dentro los puntos destacados en la correcta instalación fue registrada aproximadamente en el km18 cercano al peaje Lo Prado, donde un terminal extrusor se encuentra correctamente fijado a una barrera de hormigón según lo indica la fig.VI-34 y por otra parte en ese mismo kilometro en el sector de la mediana se encuentra una transición doble que protege un pilar metálico señalizador ubicado entre dos barreras de hormigón doble tipo F .

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Fig.VI-33: Ensayo de impacto con corte superior de la barrera tipo F con camioneta Pick up. (Fuente: Laboratorios de ensayo, EEUU)

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Fig.VI-34: Transición y apernado entre barreras de distinta materialidad (Fuente: Ruta-68, Santiago)

De acuerdo al manual de carretera en su volumen 6 cap. 5 cuando existe una transición de dos elementos de distinta materialidad y distinto ancho de trabajo debe existir una forma que permita lograr una conexión adecuada que rigidice paulatinamente la barrera. Se hace especial hincapié en las conexiones que unan puentes ya que estos deben garantizar un correcto apernado pasado y cuyo anclaje asegure firmemente al sistema (Fig. VI-35).

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Fig. VI-35: Diagrama de transición entre barreras (Fuente: Manual de carreteras vol.6)

6.7. Terminales de impacto

Estos elementos son cruciales al momento de impactos frontales, ya que cumplen la función de amortiguar impactos vehiculares. El mal funcionamiento de estos sistemas genera consecuencias terribles para los ocupantes, ya que muchas veces sus extremos no están protegidos y traspasan el vehículo hasta llegar a la cabina del conductor y pasajeros (Fig. VI-36), pero en cuanto a los abatimientos no siempre son mejores que los terminales, ya que su uso solo está limitado para vías con una velocidad máxima de 40 km/hora y un TMDA 1000 veh/día según la FHWA Federal Highways Administration (Fig.VI-37).Por otra parte dentro del registro realizado en la ruta 68 se detectaron anomalías especialmente en terminales abatidos ubicados en varios puntos donde la velocidad de proyecto es de 100 km/hora, razón por la cual contrapone lo que indica el manual de carreteras donde no serán posible estos elementos a no más de 70 km/hora (Fig.VI-38).

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Fig.VI-36: Accidentes donde terminales han causado graves daños y mortalidades (Fuente: empresa ALTAK)

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Fig.VI-37: Accidentes producidos por abatimientos (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

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Fig.VI-38: Terminales abatidos con velocidad límite de 100 km/h. (Fuente: Ruta-68, Santiago)

6.7.1. Tratamiento Terminales de impacto

El correcto uso de terminales radica según las condiciones y características que presente la vía, por lo general las grandes carreteras y donde existe un TMDA mayor, las velocidades promedios son entre 90 - 120 km/h, por lo cual se necesitan sistemas capaces de absorber impactos de vehículos livianos a altas velocidades, es decir sistemas certificados y aptos para ser ubicados en las laterales de las calzadas, como lo son los terminales de impacto y de uso más común el terminal extrusor, tal cual el utilizado en el Km18 de la Ruta-68. Lamentablemente estos sistemas cuentan con un máximo de tolerancia tanto de masa de vehículo como de velocidad, soportando hasta el nivel TL3 es decir vehículos de masa máxima de 2000 kilogramos a 100 km/hora, exceptuando vehículos de mayor tonelaje (Fig.VI-39).

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Fig.VI-39: Terminal extrusor Km18, Ruta-68 (parte frontal y posterior) (Fuente: Ruta-68, Santiago)

Hay que tener en cuenta el área libre que deben tener los terminales, ya que en algún momento estos deben dejar pasar al vehículo, que por algún motivo necesite un área donde pueda descansar o recuperarse tras un accidente y por la cual pueda transitar y recuperar su trayectoria (Fig.VI-40). Cuando se hagan proyectos se debe verificar que esto se haya realizado, pero también existen situaciones donde no se respetan estas áreas libres y donde se producen interrupciones como caídas o pendientes muy pronunciadas en sus costados con presencia de postes o señalizaciones (Fig.VI-41).

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Fig.VI-39: Aplicación de tratamiento en extremos y tangentes de carretera. (Fuente: FHWA, 1993)

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Fig.VI-40: Terminales mal ubicados sin zona de área libre adecuada.

(Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

6.8. Amortiguadores de impacto

Corresponden a sistemas que amortiguan impactos producidos en desvíos de tránsito o en bifurcaciones, siendo sistemas capaces de disipar impactos y redireccionar trayectorias. Antiguamente eran constituidos por arena y agua, pero se descontinuó su uso porque al generarse un accidente creaba un impacto visual que sorprendía a los conductores, y tras el accidente generalmente se producían choques secundarios tras una malas maniobras de esquive de otros conductores. En cambio hoy en día, corresponde a sistemas mecánicos y disipación de energía con la utilización de acero y materiales plásticos con el uso de cartuchos plásticos que pueden ser reemplazados y reutilizados tras una breve operación de tiraje para volver a su posición inicial, lo cual mejora su operación e inversión en la carretera (Fig.VI-41).

Lamentablemente su utilización es muy escasa, y su instalación en circunstancias especiales presenta algunas dificultades como el caso de instalación en zonas con pendientes, no se encuentra diseñada para soportar impactos de camiones y buses de alto tonelaje (Fig.VI-42) y requiere de una mano de obra especializada, ya que la compone un especifico sistema de fijaciones y funcionamiento.

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Fig.VI-41: Recuperación de amortiguador mediante tiraje de cadenas (Fuente: empresa BARRIER SYSTEMS)

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Fig.VI-42: Impacto de camión de 21 toneladas a 50 km/h sobre amortiguador de impacto (Fuente: Registro prensa local)

6.9. Educación de los instaladores

Es fundamental e importante dar las instrucciones correctas a los instaladores al momento de instalar las barreras, si existen empresas destinadas a este rubro estas deben asesorarse a través de sus ingenieros que pueden capacitarse en el extranjero donde puedan tener el entrenamiento suficiente para que los elementos sean instalados de forma apropiada. Para evitar situaciones vergonzosas y donde se exponga a un serio riesgo a los ocupantes de una vía deben emplearse todos los medios para evitar errores (Fig.VI-43).

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Fig.VI-43: Incorrecta instalación de barreras de contención (Fuente: ABC de la seguridad vial, 2014)

Si no se instalan barreras de forma apropiada se pueden producir un sinfín de problemas entre ellas la altura, una altura inadecuada es un factor crítico y provoca que un vehículo salga eyectado sobre la barrera y se volteé. Se ha demostrado que una barrera debe tener como mínimo 706 mm o 27.79 pulgadas, pero por un desajuste en las conversiones en algunos países se redondeó de 27.79 pulgadas a 27 pulgadas, lo cual no funciona. Esto bajo estudios de la FHWA Federal Highways administration que demuestran que lo mínimo debe ser 27 ¾” pulgadas y lo máximo se recomienda que toda barrera doble onda debe ser a 31 pulgadas y 39 pulgadas para barreras de triple onda. Es por eso que se debe revisar la altura de la barrera ya que es un factor crítico y sensible, solamente cuando se verifica la altura de la barrera in situ y cuando el fabricante lo establezca, se puede confiar en que una altura determinada está bien (Fig.VI-44).

En resumen la FHWA guardrail height memo especifica en mayo 17, 2010:

- Guardrail con altura de 27” (no cumple) con NCHRP 350.
- Nuevas instalaciones G4 (1S) debe tener un mínimo de 27 ¾” al borde superior de la barrera.
- FHWA sugiere que se utilice una altura nominal de 29” con una tolerancia de +/- 1”.
- Se recomienda utilizar defensa de 31” (genérica o patentada) porque brinda mayor protección con un incremento marginal en el costo final.

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Fig.VI-44: Ensayos a través de sistema LS-DYNA y crash test con barrera a diferentes alturas. (Fuente: Laboratorios de ensayo NCHRP350)

CAPÍTULO VII: SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA PUENTE MAPOCHO, RUTA-68

7.1. Antecedentes de la Ruta-68

La ruta 68 es el tramo que une Santiago-Valparaíso-Viña del Mar, inaugurada el año 1971. Esta empieza desde Santiago en la bifurcación de la Alameda Libertador Bernardo O’Higgins con avenida Pajaritos y finaliza en el puerto de Valparaíso teniendo una longitud total de 110,21 kilómetros, y 10 kilómetros que a través de Agua Santa conectan a Viña del Mar. Desde el inicio de su primera concesión el 10 de Agosto de 1999, por parte de la actual concesionaria Rutas del Pacifico del grupo Español Abertis, se han desarrollado numerosas obras entre ellas destacan Los túneles Lo Prado, Zapata y el viaducto Marga-Marga.

Esta ruta a tenido gran influencia en cuanto a la importancia que ha significado para los Chilenos, ya que conecta las tres ciudades más importantes del país, por una parte el Gran Santiago que concentra más del 40% de la población total del país y un 41% de los vehículos a nivel nacional. Su alta demanda en fechas estivales, año nuevo y fines de semana largo se transforma en la ruta más transitada del país con alta congestión y planes especiales para mitigar el correcto flujo vehicular habla de una ruta que concentra una alta cantidad de vehículos, minibuses y camiones circulan en fechas especiales y días normales de tránsito.

También centra numerosos atractivos para los visitantes en la comuna de Casablanca se encuentra el Santuario de Lo Vásquez atrayendo a miles de visitantes tanto a pie como en vehículos, otros atractivos son el lago Peñuelas a 94 km de Santiago apreciado desde la misma ruta, se aprecian numerosas especies de bosques de espinos, quillayes, peumos y litres, entre otras variadas especies animales como perdices, águilas y garzas , el pueblito de Curacaví a 47 kilómetros de la capital con su producción de panes y chicha, la ciudad de Valparaíso ubicada a 120 kilómetros al oeste de Santiago, es el principal puerto del país, capital de la Quinta Región y sede del Poder Legislativo, caracterizada por sus cerros densamente poblados y sus antiguos ascensores, ”La ciudad jardín” o Viña del Mar entre sus más destacados atractivos se encuentran la Quinta Vergara, la Laguna Sausalito, el Museo Palacio Rioja, la Plaza José Francisco Vergara, el Jardín Botánico Nacional, el Casino de Viña del Mar, y las playas Caleta Abarca, Acapulco, Las Salinas y Reñaca, y finalmente otros atractivos bastante concurridos como la Ruta del vino de Casablanca, cuesta Barriga, cuesta Zapata, y la conexión de diferentes zonas de interés turístico nacional e internacional.

Es por eso su importancia ya que dentro de esta ruta circulan muchas personas, y las condiciones de seguridad e irregularidades descritas en este estudio la hace tomar especial cuidado, ya que situaciones de este tipo ponen en serio riesgo en el caso que un vehículo que salga de la vía, estrepitosamente termine con consecuencias trágicas y que pueden ser solucionadas.

7.1.1. Tasas de accidentabilidad a nivel de rutas en la región metropolitana

Sin duda su alta afluencia de conductores y peatones ha provocado grandes impactos para las personas que circulan por esta ruta, la alta tasa de accidentabilidad en las rutas a significado a nivel de la Región metropolitana un foco importante de vehículos y personas involucradas por diferentes causas y tipos de accidente.

Un número importante de personas que se han visto afectadas en accidentes de tránsito la podemos ver en los siguientes cuadros, pero principalmente nos centraremos en la cantidad de personas fallecidas involucradas directamente en accidentes de tránsito. Un estudio realizado entre los años 2010-2013 muestran la tasa de siniestros , lesionados de todo tipo y fallecidos registrados en la totalidad de las rutas de salida y entrada a Santiago especialmente la ruta-68, y que la podemos ver en las Tabla VII-1-2-3-4.

RANKING DE ACCIDENTES SEGÚN RUTA DE OCURRENCIA - 2010

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Tabla VII-1: Ranking de accidentes de tránsito según ruta de ocurrencia. (Fuente: CONASET-2010)

RANKING DE ACCIDENTES SEGÚN RUTA DE OCURRENCIA- 2011

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Tabla VII-2: Ranking de accidentes de tránsito según ruta de ocurrencia. (Fuente: CONASET-2011)

RANKING DE ACCIDENTES SEGÚN RUTA DE OCURRENCIA -2012

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Tabla VII-3: Ranking de accidentes de tránsito según ruta de ocurrencia. (Fuente: CONASET-2012)

RANKING DE ACCIDENTES SEGÚN RUTA DE OCURRENCIA-2013

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Tabla VII-4: Ranking de accidentes de tránsito según ruta de ocurrencia. (Fuente: CONASET-2013)

De acuerdo a la información entregada se identifican resumen listado de las rutas con mayor cantidad de personas fallecidas durante accidentes de tránsito ocurridos en los años 2010-2013 en la Fig. VII-1. En la siguiente figura podemos concluir que la ruta en cuestión (RUTA 68) ocupa el tercer lugar dentro de las rutas con mayor cantidad de accidentes en total.

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Fig. VII-1: Cuadro resumen según rutas de ocurrencia y total de fallecidos (Fuente: CONASET 2010-2013)

De acuerdo a los datos antes expuestos se puede concluir que la ruta en cuestión la RUTA 68, logra alcanzar un tercer lugar a nivel general entre los años (2010-2013), en detalle la cantidad de fallecidos se a mantenido entre las 10 y 9 personas anuales, como muestra la siguiente fig. VII-2.

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Fig. VII-2: Resumen anual de fallecidos en Ruta 68 (Fuente: CONASET, 2010-2013)

7.2. Estadísticas de accidentes en puentes

Según un estudio realizado por la Universidad de Queensland (Hollingworth, 1983) examinó los tipos de choques asociados con los puentes. En orden de ocurrencia, los tipos de choques de puente más significativos fueron (Fig.VII-3):

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Fig. VII-3: Tipos de choques asociados a puentes (Fuente: Universidad de Queensland, 1983)

De acuerdo a la cantidad de víctimas y heridos asociadas a la cantidad de accidentes ocurridos en puentes se desprende la siguiente Fig.VII-4 donde existe un 52% que alcanzan las colisiones contra objetos fijos o puntos duros ubicados en los puentes:

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Fig.VII-4: Tasa de mortalidad y heridos tras choques en puentes (Fuente: Universidad de Queensland, 1983)

De acuerdo con la siguiente gráfica se explica en detalle la influencia que han tenido los tres tipos de choques más recurrentes como los son los choques contra barandas de acceso al puente, poste extremos del puente y baranda del puente, todo esto en cuanto a la cantidad de víctimas fatales y heridos graves registrados según el estudio realizado por la Universidad de Queensland. Puede verse que estos datos involucran claramente que la incidencia de fallecidos y heridos asociados a choques contra postes en extremos de los puentes alcanza al 36 %, misma situación que se busca solucionar en este estudio respecto a la situación similar que presentaría el puente Mapocho en cada uno de sus extremos de entrada que representa un grave peligro, y latente de ocurrir una accidente de proporciones como el sucedido el año 2009 en el puente Pudahuel. Para obtener mayores datos sobre el efecto del ancho de puente, se analizaron en detalle los tres tipos superiores de choques en cada categoría, mediante la siguiente gráfica en cuanto a número de accidentes y personas afectadas, expresadas en porcentajes (Fig.VII-5).

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Fig.VII-5: Choques de vehículos contra objetos fijos y afectados (Fuente: Universidad de Queensland, 1983)

Otro estudio realizado en Kentucky por Pigman, agent y Zegeer en 1981, analizó los accidentes ocurridos en puentes asociados a las diversas condiciones presentes en la vía que pueden originar un accidente de tránsito (Fig.VII-6).

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Fig.VII-6: Condiciones asociadas a accidentes en puentes (Fuente: Pigman, Agent y Zegeer, 1981)

En cuanto al estudio anterior, se determinaron la cantidad de víctimas fatales asociadas a este tipo de condiciones que debía de presentarse para que ocurrieran, y de acuerdo al siguiente gráfico el 25% de las personas fallecidas corresponde a choques contra barandas de puente, razón que acrecienta la necesidad de buscar mejoras que ayuden a mitigar deficiencias en puentes (Fig. VII-7).

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Fig.VII-7: Porcentaje de fallecidos según condiciones que presente el puente (Fuente: Pigman, Agent y Zegeer, 1981)

Como en el estudio de Queensland, estos resultados indican que los choques contra el puente mismo se asocian con los choques más graves. El efecto del tiempo también es notable.

La cuestión de la estructura del puente fue destacada de manera interesante en otro estudio en los EUA - Smith, 1982- quien examinó el caso de quitar las barandas de puentes en caminos rurales de bajo volumen, quien concluyó que para los caminos que llevan menos de 400 veh/día, dijo al respecto:

…“En muchos casos sería mucho mejor para el vehículo pasar por el costado de la estructura que golpear la baranda de puente, especialmente el extremo de ella.”

Las excepciones fueron donde había una profunda y empinada zanja o puente tenía una gran caída hasta el fondo. Aunque Smith no cuantificó estas excepciones, es interesante notar de nuevo la presencia de las barandas de puente como un peligro específico.

7.3. Antecedente del puente Mapocho

El puente Mapocho está ubicado en el km 10 +360 de la ruta 68, su construcción data de los años 1960 por lo tanto en cuanto a la regulación los requisitos de seguridad para los usuarios en ese sector es deficiente, de acuerdo a los actuales estándares de seguridad que exige hoy el Manual de carreteras y las normativas internacionales, que rigen al manual en su volumen 6.

7.3.1. Levantamiento fotográfico del puente Mapocho

Debido a que presenta serias deficiencias especialmente en sus sectores laterales de entrada y salida del puente, y no posee una adecuada protección ante impactos que puedan producirse ante los terminales de sus barandas, según lo muestran la siguiente fig. VII 8-14, según levantamiento fotográfico tomado en Octubre del presente año.

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Fig. VII-8: Deficiencia de la transición entre la barrera metálica y baranda del puente calzada poniente-oriente. (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VII-9: Deficiencia de transición calzada oriente-poniente (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VII-10: Utilización simultanea de dos terminales cola de pez calzada oriente-poniente (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VII-11: Terminal cola de pez en calzada poniente - oriente (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VII-12: Barreras a baja altura sector de salida del puente calzada poniente-oriente (Fuente: Ruta-68, Santiago)

Fig.VII-13: Instalación de barreras de hormigón insitu calzada oriente-poniente (Fuente: Ruta-68, Santiago)

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Fig.VII-14: Problemas asociados a las salida de la calzada sin protección (Fuente: Ruta-68, Santiago)

7.4. Accidentes asociados al problema

Durante los últimos años se han producido muchos accidentes de tránsito dentro de la ruta-68, pero se destacan en esta investigación dos accidentes ocurridos el año 2009 y 2013, que tiene que ver con la problemática que encierra este estudio y donde se reflejan las deficiencias detectadas ya sean por la desprotección de los extremos de las barandas de entrada a los puentes y la ineficiencia de protección de los cierres perimetrales al costado de las vías.

7.4.1. Accidente del puente Pudahuel

El año 2009 se produjo un trágico accidente donde 5 jóvenes que provenían de la discoteca Broadway a las 05:30 a.m. y que se desplazaban a 140 km/h de poniente a oriente en dicho accidente según causas que se investigan por carabineros el vehículo a la altura del kilómetro 10 del puente Pudahuel, se desplazó hacia la derecha e impactó de manera directa y frontal con el extremo de entrada del puente. Las consecuencias fueron la desintegración total del vehículo en tres partes, la muerte de 4 personas de manera trágica y una sobreviviente que quedo en estado de gravedad.

Dentro de las causas basales de este accidente existen la incidencia de varios factores que se suman a la tragedia, ya sean el consumo de alcohol, el exceso de velocidad, piso húmedo y escasa visibilidad tras neblina en el sector, pero a pesar de estas causas existe un factor directo que ocasiona el fallecimiento de las personas, es decir que la causa consecuencial se produjo porque en el sector no existía una transición adecuada que fuera capaz de redireccionar y reincorporar correctamente el vehículo a la vía. Es por eso que es necesario un sistema de contención capaz de contener vehículos que funcione de acuerdo a las exigencias que dicte la normativa y se encuentre certificada por las normativas internacionales (Fig.VII-15).

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Fig.VII-15: Comparación de situaciones deficientes entre ambos puentes. (Fuente: Ruta-68, 2009-2014)

7.4.2. Accidente del Km 37, Curacaví.

Un trágico hecho ocurrido el 7 de marzo del 2013, donde murieron atropellados tres trabajadores empleados de la concesionaria encargados del desmalezamiento de la ruta , se encontraban descansando durante su horario de colación al costado de la ruta y cercanos al cierre perimetral. Por hechos que se investigan un vehículo que se desplazaba de poniente a oriente, pierde el control e impacta y traspasa primero el cierre y luego golpea violentamente a los tres trabajadores, produciendo su deceso de manera instantánea en el mismo sector.

Debido a los datos proporcionados por testigos, el vehículo esquivó un trozo de neumático tirado en la vía, pero carabineros no descartaba un error humano o falla del vehículo, pero independiente de las causas que hayan originado el descontrol del vehículo, en ese sector con una velocidad de proyecto de 120 km/h debió de haber existido una barrera de contención que fuera capaz de contenerlo y redireccionarlo.

Lamentablemente la disposición de cierros perimetrales sin protección para los conductores se repite en muchos kilómetros a lo largo de esta ruta, y de igual modo ocurre esta irregularidad cercana al puente Mapocho en donde se analizará y proyectará una solución concreta para evitar este tipo de situaciones. Teniendo en claro que la instalación de cierros solo se utiliza para que no entren animales a la vía, y que su funcionamiento no presenta ningún nivel de contención que pudiese contener vehículos, mucho menos en áreas donde la velocidad máxima en teoría alcance los 120 km/h (Fig.VII-16).

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Fig. VII-16: Comparación de situación de cercos entre ambos sectores (Fuente: Ruta-68, Santiago)

7.5. Solución mediante sistemas de contención

Mediante la siguiente figura en vista planta del sector del puente Mapocho se describe de manera gráfica los sistemas de contención que se proyectarán en este estudio que ayuda a mejorar las condiciones de seguridad del sector, interpretando mediante líneas que detallan donde se ubicarán y dispondrán las barreras y los dispositivos extrusores de contención ubicados en sus extremos (Fig.VII-17).

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Fig.VII-17: Vista planta puente Pudahuel con sistemas proyectados. (Fuente: Google Earth)

7.5.1. Criterios de selección terminal extrusor nivel 3

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Fig. VII-18: Terminal de impacto tipo extrusor (Fuente: Ruta-68, Santiago)

El sistema de terminal abatido, en este caso no es recomendado ya que la velocidad límite para ser instalados según Manual de carreteras volumen 6 capítulo 5 supera los 70 Km/h siendo en este caso la velocidad proyecto es de 100 km/h. La idea de instalar el tipo de terminal extrusor no significa que se transforme en otro punto duro, sino que disminuya la severidad ante un impacto que tengan los usuarios. Considerándose que el terminal debe ser ubicado en un punto que tenga menos probabilidad de impacto y donde la posibilidad de ser traspasado, los riesgos asociados no presenten condiciones que agraven el accidente, de esta manera los terminales se consideran anclajes que si llegasen a ser colisionados su resultado de severidad sea mínimo (Tabla VII-5).

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Tabla VII-5: Criterio para la selección de clase de contención de un terminal de barrera (Fuente: SCV, 2011)

La selección de nivel de contención del terminal dependerá tanto de las características de la vía y de la velocidad de proyecto que tenga esta. Según el manual de carreteras para la determinación del nivel de contención se utilizan 7 pasos básicos para llegar al resultado, de acuerdo a la situación del lugar donde se dispondrá la barrera. En donde se determina qué tipo de zona y que riesgo se asocia en donde se emplaza el puente de Mapocho, también mediante los datos obtenidos del TMDA del sector actualizados hasta el año 2013, ayudarán en determinar el nivel de contención mínimo que poseerán las barreras proyectas en este sector, donde finalmente se obtiene un nivel alto, ya que estamos en presencia de un sector de puente en donde se pueden producir un sinfín de consecuencias asociadas a las salidas de calzadas en este sector (Fig.VII-19).

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Fig.VII-19: Proceso de selección barreras de contención (Fuente: Manual de carretera Vol.6.5, 2012)

Uno de los parámetros básicos para poder determinar el nivel de contención es el TMDA del sector siendo este 12.073 veh/día. También definido según tipo de vehículo que nos indicarán de mejor manera la determinación según la siguiente Tabla VII-6.

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Tabla VII-6: Tránsito medio diario anual ruta-68 tramo 1 (Fuente: Oficina ingeniería Víctor Faraggi, 2013)

De acuerdo a lo que se indica en el cuadro anterior en el paso 1 resulta ser sí, ya que se está en presencia de una zona de alto riesgo, de acuerdo a los párrafos anteriores en el paso 2 el valor del TMDA para camiones de más de 2 ejes no supera el máximo de la siguiente tabla, siendo que 1086 veh/día se ubica dentro del TMDA 1000-3000 veh/día, en una calzada unidireccional donde su resultado es de 370.32 veh/día, por lo cual continua al paso 3 (Tabla VII-7).

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Tabla VII-7 (PASO 2): Valores máximos camiones para más de 2 ejes requeridos para aumentar el nivel de contención (Fuente: Manual de carretera Vol.6.5, 2012)

En el paso 3 se indica el resultado final de contención de la barreras, tras no haber superado lo indicado en la tabla anterior este último valor está enfocado determinar el nivel de contención final según el valor máximo para camiones de 2 y más ejes, en este caso 1086 > 1000 veh/día. Lo cual supera el valor máximo según lo indica la siguiente tabla VII-8.

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Tabla VII-8 (PASO 3): Valores máximos de camiones de más de 2 ejes para aumentar el nivel de contención. (Fuente: Manual de carretera Vol.6.5, 2012)

De acuerdo al sector donde se van a emplazar la barrera se determinó una zona de alto riesgo, ya que debido a las características del lugar es posible prever accidentes de alta severidad. Entendiéndose también que una zona de alto riesgo, es aquella de riesgo normal, donde exista además, otro elemento de peligro, tal que eleva la severidad esperada en dicha zona como son la caída a masas de agua, choques con pilares o extremos de puentes y colisión con laderas rocosas (Tabla VII-9).

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Tabla VII-9: Niveles de riesgo asociado a las condiciones que presenta el puente Mapocho. (Fuente: CFPV, Colombia, 2012)

Según lo anterior se desprende los siguiente, de lo que indica el capítulo 6.502.501 (1) del manual de carreteras Volumen 6 y otros criterios, en cuanto a las zonas de alto riesgo, enfocadas únicamente al presente estudio del puente Mapocho indica lo siguiente:

- Acceso a puentes que atraviesen cursos de agua importante o pasos superiores con peligros de caída a rutas de alto TMDA.

- Sectores próximos a aguas profundas, mayores a un metro, que se ubiquen dentro de la zona despejada o con riesgo de ser invadida por vehículos.

- Velocidad de proyecto Vp superior a 80 km/h y existencia en las proximidades de:

- Ríos, embalses y otras masas de agua con corriente impetuosa o profundidad superior a 1 m y barrancos o zanjas profundas.
- Accesos a puentes, túneles y pasos estrechos.

En aquellos casos en que se detectada presencia de más de uno de los riesgos listados previamente, o en situaciones de riesgo o peligro particular, no consideradas en dicho listado, pero que puedan ocasionar accidentes de alta severidad, se requiere un análisis muy cuidadoso, debiendo presentar la solución propuesta para la aprobación de la dirección de vialidad.

En este caso en especial, corresponderá implementarlo a la ruta-68 cuya velocidad de proyecto máxima de sector en estudio es de 100Km/h. Por lo tanto el nivel de contención corresponderá al nivel de contención H3 (Tabla VII-10).

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Tabla VII-10: Selección del nivel de contención (Fuente: Manual SCV, 2011)

En cuanto al terminal extrusor este dispositivo estará ubicado al costado de la calzada, consta de un sistema de amortiguación ante impactos frontales y con capacidad de redireccionamiento, debido a las condiciones de emplazamiento de la barrera esta debe disponerse de forma paralela a la línea de la calzada. Así también el nivel de contención H3 está contemplado hasta vehículos pesados de no más allá de 16.000 kilos a 80 km/h con un ángulo de entrada de 20°, avalados por numerosas pruebas de impacto certificados de acuerdo a la normativa Europea EN-1317 (Tabla VII-11).

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Tabla VII-11: Niveles de contención según ensayos de “crash test” (Fuente: UNE-EN1317)

De acuerdo a la distancia transversal que debe tener la barrera con la línea de la calzada. Se especifica que la distancia mínima debe ser de 0,5 mts, espacio que se considera dentro del rango aproximado para la colocación de la barrera. Pero en casos especiales se dispondrá un distanciamiento máximo de 7,5 mts para una velocidad de proyecto 100 km/hora según este caso en particular.

Es importante definir que la distancia entre la parte posterior de la barrera con los obstáculo ya sean postes, rocas, árboles, etc. o un desniveles o terraplenes, debe ser inferior al ancho de trabajo o deflexión dinámica del tipo de barrera a emplear. En este caso, corresponde a un ancho de trabajo W2 (0,6 -0,8 mts). Se desprende que este valor se determina de acuerdo a las condiciones del entorno que se presenten de con respecto al distanciamiento mínimo con los obstáculos y el profesional a cargo determine que ancho de trabajo ideal según su criterio para el lugar donde emplazo la barrera (Tabla VII-12).

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Tabla VII-12: Niveles de anchura de trabajo referente al sistema de terminal (Fuente: UNE-EN1317)

Con respecto al párrafo anterior, se grafica el distanciamiento que debe ser considerado al momento de seleccionar el ancho de trabajo necesario. En la situación del puente Mapocho, no existen obstáculos a distancias menores del ancho especificado (Fig.VII-20).

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Fig.VII-20: Distancia mínima ante obstáculos W (Fuente: Manual de carretera Vol. 6.5, 2012)

La altura de la barrera dependerá de las especificaciones que entrega el fabricante en este caso 790 mm, este parámetro debe ser cuidadosamente respetado, ya que incide directamente en el comportamiento del sistema de contención al momento de ser impactado. En cuanto a este estudio, se describe que debe ser medido a nivel de la calzada, ya que el distanciamiento es menor a 2 metros.

El terminal extrusor ubicado de manera lateral cuenta con una barrera de longitud mínima de funcionamiento de 11,4 metros longitud que forma a ser parte del largo total de la barrera para que pase a formar parte integra de la capacidad de contener y redireccionar el vehículo.

El terminal extrusor posee un cabezal dividido en 2 secciones, la primera aplasta la doble onda y la otra dobla la viga planchada. Esta es una solución para terminales de barrera metálica capacitada para recibir impactos tanto laterales como frontales. Los impactos laterales son resistidos por los postes y por la resistencia a la tracción de la viga. La resistencia a la tracción de la viga es generada por un cable, conectado entre el pie del primer poste y la intersección de la viga con el segundo poste. Segundo, cualquier impacto frontal rompe el primer poste, liberando el cable y permitiendo que el cabezal corra a lo largo de la viga, deformando y extrudiendo la misma, a medida que la cabeza avanza, la valla es aplanada y extraída lateralmente al ser obligada a pasar a través de la cabeza. Este mecanismo extrusor permite la absorción progresiva de la energía cinética del vehículo, hasta su total detención. La separación entre postes será de 2 metros siendo de tipo C120, es de decir 120 mm de ancho del poste (Fig. VII-21).

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Fig.VII-21: Esquema planta barrera extrusora metálica paralela a la calzada. (Fuente: HIASA, 2011)

Otro factor a considerar es la transición que debe existir para unir la longitud mínima del terminal extrusor y el resto de la barrera rígida tipo F insitu, ya que poseen diferentes niveles de contención y tipo de deformación, es por eso que se debe proveer un tramo intermedio o transición. El nivel de contención de las transiciones debe ser mayor o igual nivel de contención menor de ambas barreras, según lo indica la siguiente Tabla VII-13.

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Tabla VII-13: Criterios de selección nivel de contención de transiciones (Fuente: SCV, 2011)

La rigidez de la transición desde la barrera metálica hacia la de hormigón debe ser graduada, es decir que la distancias entre los postes debe ir disminuyendo de acuerdo a las características de la barrera en estudio esta llevara una transición de 8 metros, disminuyendo el distanciamiento entre los postes de 2 metros a 1 metro. Este procedimiento se utiliza para que al momento de un impacto, el vehículo no se embolse o enganche debido al cambio de materialidad brusco, es por eso que la rigidez debe ser graduada (Fig. VII-22)

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Fig.VII-22: Esquema de transición de barrera extrusora a barrera de hormigón.

(Fuente: normativa EN1317)

7.5.2. Criterio de selección barrera de hormigón insitu tipo F

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Fig. VII-23: Barrera de hormigón insitu puente Pudahuel (Fuente: Ruta-68, Santiago)

Los sistemas constructivos de barreras continuas de hormigón han evolucionado significativamente en los últimos años. La maquinaria utilizada durante la construcción de este tipo de barreras consiste en un encofrado deslizante que se desplaza en la misma dirección de suministro del hormigón, pudiéndose situar la maquinaria tanto a la derecha como a la izquierda de la barrera. La alineación y la nivelación de la barrera se realizan automáticamente, siendo controlado el proceso computacional, por lo que no es necesaria la nivelación de la superficie de apoyo, aunque resulta recomendable. Este proceso innovador ha permitido desarrollar soluciones en hormigón con un nivel de contención alto (H3) y una severidad de impacto media-baja (tipo B). Además, su construcción permite rendimientos superiores a los 12 m3 (34 ml/h), pudiéndose alcanzar los 78 metros lineales a la hora. La productividad depende del tamaño del proyecto, de la calidad del hormigón suministrado, la facilidad de acceso de los camiones que suministran el hormigón y el acondicionamiento del área de trabajo. Gracias a este sistema constructivo y a su alto rendimiento, los costos iniciales de construcción son bajos, lo que permite que las barreras de hormigón in situ sean competitivas frente a otros sistemas que no alcanzan los niveles de contención que proporcionan las primeras. Hasta el momento, las experiencias llevadas a cabo con barreras de hormigón han demostrado que el mantenimiento necesario es prácticamente nulo. A modo de ejemplo, hace diez años que se instaló un nuevo tipo de barrera (“Step barrier”) en la M25 de Londres y todavía no ha sido necesario realizar ninguna operación de mantenimiento.

Por el contrario, fueron necesarias alrededor de 1.200 reparaciones anuales en las barreras metálicas de esta misma vía, con un coste medio unitario por reparación de $2.271.893. Además, un estudio de seguridad llevado a cabo en la misma, ha demostrado que los niveles de seguridad alcanzados son superiores a cualquier otra solución alternativa (Tabla VII-14)

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Tabla VII-14: Estadísticas de accidentes en barreras de mediana (Fuente: ruta M25, Londres)

Para determinar el nivel de contención de la barrera de hormigón TL3 y TL4, según NCHRP 350 estará determinada bajo criterios de las condiciones del lugar, respecto a este estudio se desprende lo siguiente:

- Acceso a puentes o pasos superiores.
- Topografía accidentada como: caídas a acantilados, bordes de quebrada o cualquier otra singularidad geográfica que involucre el riesgo del conductor.
- Sectores de aguas profundad superiores a 1 metro o en la zona despejada o de ser invadidas por vehículos.
- Sectores con antecedentes de accidentes.

En la siguiente tabla los valores que sobrepasen los estimados, corresponderá un TL3 - TL4, si están dentro de lo expresado corresponderá a un H2. Cuando que el TMDA de camiones de más de 2 ejes en este caso es 1086 veh/día (Tabla VII-15).

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Tabla VII-15: Tránsito medio diario anual de porcentaje de camiones de más de 2 ejes (Fuente: EN-1317)

Debido a la rigidez y el mínimo de anchura de trabajo que tiene las barreras de hormigón, las recomendaciones de instalación indican que estas deben colocarse lo más cercano a la línea de la calzada (0,5 mts mínimo), ya que este sistema está diseñado para bajos ángulos de choque, ya que al aumentarlo aumenta en forma considerable la gravedad del accidente, ya que al alejarlas aumenta el ángulo de impacto.

La altura de la barrera de hormigón en relación a la barrera metálica, debe ser lo más similares posibles, no debe existir una diferencia tan desproporcional entre estas dos, para no provocar un enganche del vehículo. En la tabla siguiente se determina una altura de barrera de 810 mm (Tablas VII 16-17).

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Tabla VII-16: Criterios de selección y características de sistemas longitudinales (Fuente: EN1317).

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Tabla VII-17: Comparación niveles de contención distintas normativas (Fuente: SCV, 2011)

Las barreras de hormigón forma general se disponen laterales a la calzada. Estas longitudes tienen por objeto evitar que el vehículo pueda alcanzar el obstáculo o desnivel del cual el sistema de contención le pretende proteger. Por otro lado, las barreras de seguridad de hormigón precisan una longitud mínima de instalación para poder funcionar adecuadamente frente al impacto de un vehículo este de 91 metros dada respecto a la velocidad de proyecto de 100 km/hora y el TMDA de 12.073 veh/día. Esta longitud mínima de una barrera dispuesta de forma aislada, corresponderá con la longitud empleada en los ensayos de 16 choque según la norma UNE EN 1317. Por lo tanto, si la longitud total que resulta de la aplicación de los siguientes criterios es inferior a la longitud de instalación empleada en los ensayos de impacto a escala real, se adoptará esta última (Tabla VII-18).

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Tabla VII-18: Recomendaciones de longitud para el diseño de barrera (Fuente: Roadside Design Guide, 2007)

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Tabla VII-19: Clasificación de barreras de contención vehicular según su rigidez (Fuente: Hiasa, 2011)

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Tabla VII-20: Clases de deformación según normativa Europea (Fuente: UNE EN 1317, 2012)

Finalmente de describe en la tabla VII-19 y 20, la clasificación del ancho de trabajo que presentan este tipo de barreras, muy cercanas a 0 metros, es decir su estructura casi no se desplaza al momento de algún impacto, quizás pueda representar un punto duro que involucre la vida algún conductor que la impacte, pero debido a su geometría y características especiales, ya ensayadas bajo laboratorios la convierta en un elemento seguro.

CAPÍTULO VIII: ANÁLISIS DE COSTO

A continuación se presenta un resumen de los costos que influyeron en la solución constructiva dada para eliminar la inseguridad vial que existe actualmente en el puente Mapocho. Dentro de este capítulo se desglosan los costos en 3 partes el primero el “Análisis de precios unitarios”, en segundo lugar “Análisis de los gastos generales” y en tercer lugar “Resultado del análisis de costo total” en donde la utilidad seleccionada corresponde a un 13 % y donde los costos serán valorados en Unidad de fomento, respectivamente a la fecha que será presentada esta tesis.

8.1. Análisis precio unitario

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8.2. Análisis de los gastos generales

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8.3. Resultado análisis costo total de la obra

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8.4. Resultado

8.4.1. Diagnóstico

En esta etapa se detectaron numerosas circunstancias de riesgo que involucraban a los usuarios de la vía, especialmente enfocado a las zonas laterales del puente Mapocho. Dicha zona presenta serias irregularidades en cuanto a la protección de los extremos del puente, la inminente probabilidad de un accidente de proporciones trágicas queda de manifiesto en lo sucedido en el año 2009, en el puente Pudahuel ubicado aproximado 500 metros más al poniente, debido a que sus barreras metálicas no cumplieron su rol contenedor al momento del impacto cuatro personas perdieron la vida trágicamente. Siendo la misma situación de infraestructura obsoleta y riesgosa, que presenta el puente Mapocho definido en este estudio.

8.4.2. Solución al problema

Para dar solución a la profunda inseguridad vial que afecta al puente Mapocho, se proyecta construir 273 metros de barrera lateral de hormigón armada insitu H30 con un alto nivel de contención, diseñada para un TMDA de 12.073 veh/día en una zona de alto riesgo. Tramos que se extenderán en las zonas laterales del puente distribuyéndose en tres tramos que partirán desde los extremos del puente, distanciados según la longitud mínima recomendada de 91 metros. En los extremos se dispondrán terminales extrusores ideales para impactos frontales con un alto nivel de contención H-3 y con capacidad redireccionadora y diseñado para contener vehículos de 16.000 kg a 80 km/hora con un ángulo de entrada 20°, ubicando estos en contra del sentido tránsito de cada calzada, anclando sus extremos a la barrera de hormigón mediante una transición metálica. Así consolidándose una solución efectiva para evitar trágicos resultados en casos de accidentes, todo esto proyectado bajo los criterios expuestos en las normativas Europea EN1317 y Americana NCHRP350, entes que regulan y certifican estos elementos de protección vial bajo serios ensayos a escala real mediante “crash test”.

8.4.3. Respaldo al problema

Los organismos, profesionales y autoridades que respaldaron esta investigación fueron: la asesoría en terreno de la of. técnica de Víctor Faraggi quienes verifican y fiscalizan todos los acontecimientos ocurridos dentro de la ruta-68, dando cuenta al inspector fiscal del MOP, otro organismo fundamental de apoyo técnico y estadístico fue obtenido por los analistas de seguridad de MOP, en cuanto las empresas del rubro de seguridad vial fueron quienes aportaron los datos sobre costos, rendimientos y conocimientos generales del proyecto de título fueron EGSA, LORENZINI y ALTAK y finalmente el asesoramiento de los datos estadísticos de accidentabilidad fueron dados por el jefe de la SIAT de carabineros de la comuna de Macul.

8.5. Presupuesto final

La proyección de este sistema de contención permitió realizar un presupuesto final en el cual se consideraron costos directos 1485,59 U.F., gastos generales corresponden al 14% y una utilidad de 13 % ( 193,13 U.F.), dando un valor final del proyecto de 2.241,86 U.F.

CAPÍTULO IX: DISCUCIÓN

El objetivo general de este estudio fue “Proponer una mejora a la actual situación de los laterales de entrada del Puente Mapocho, ubicado en el km. 10 + 360 de la Ruta 68, para contribuir a la seguridad vial del sector”. Para cumplir este objetivo se llevaron a cabo los objetivos específicos detallados a continuación.

“Identificar los problemas actuales asociados a los ingresos laterales del puente, con el fin asegurar el uso de sistemas de contención certificados”. En cuanto al primer objetivo este se logró en parte, ya que solo se identificaron algunos de los problemas más comunes asociados al sector donde se emplazará el proyecto de mejora para seguridad vial del sector, dando paso al siguiente objetivo.

“Definir una solución que permita una mejora en la seguridad vial del sector del puente Mapocho, en concordancia a la normativa vigente”. Este objetivo fue logrado en su mayoría, ya que al conocer las características, funcionamiento y clasificación de cada uno de ellos, no se pueden obtener no solo uno sino varias opciones de solución para su aplicación, según las necesidades que se requirieron en este estudio y dependiendo también del criterio aplicado por quien pudo proyectar este sistema. Es decir que en vez de colocar barreras de hormigón insitu, se pudo haber proyectado un sistema de barreras metálicas certificadas, que poseen los mismos buenos resultados que cualquier sistema certificado.

“Proyectar un análisis de costos, de acuerdo a la solución de mejora que se logre establecer”. Este último objetivo se logró finalmente, ya que respondió a la duda de cuánto costaría mejorar la seguridad en dicho sector, bajo todos los criterios de selección disponibles en el manual de carreteras.

CAPÍTULO X: CONCLUSIÓN

Cuando se identifica una situación peligrosa existen tres opciones la primera, no hacer nada dejar todo tal cual está, siendo indiferente ante los problemas que pongan en riesgo la seguridad en la ruta para el resto de las personas e incluso cuando nuestra propia integridad se vea involucrada, la segunda opción es aplicar esperanzas o más bien dicho “algo es mejor que nada” siendo soluciones ineficientes, obsoletas y a veces ridículas donde se incorporan medidas que no son realmente capaces de enfrentar situaciones de contención, o de otra manera si llegasen a funcionar solo sería cosa de suerte y por último la tercera opción corresponde a la toma de responsabilidades y el uso de un sistemas apropiados bajo certificación, donde existen las tecnologías y la información necesaria está disponible.

Por lo cual no se deben hacer trabajos solo por hacerlos, sino que se deben de seguir al pie de las especificaciones donde cabe recordar que el conocimiento y la prudencia nos conducen a la sabiduría, teniendo especial cuidado con los detalles. Así mismo, la labor de informar y educar hacia una correcta educación vial, provoca que la gente pueda ver sus errores, tales que comprometan la seguridad individual y la del resto para evitar accidentes de tránsito.

Es importante ver más allá de lo que se exige, y dejar de creer en el mito de que es posible hacer tareas múltiples, es verdad que se puede caminar y hablar al mismo tiempo, de igual modo leer y respirar, pero lamentablemente el cerebro no tiene la capacidad ni la habilidad de poner atención a dos tareas que requieren procesar datos en constante flujo, como por ejemplo conducir y responder un correo electrónico en el celular, lo cual debemos detener situaciones y a veces entrar en conflicto con otros profesionales cuando se detecta una situación de riesgo y no se hace nada o la solución empleada no es la correcta, no existen los problemas de presupuesto para poner arreglos o inventos que no corresponden, ya que ello provoca problemas aún más graves.

Con respecto a la solución entregada al puente Mapocho, cabe mencionar que todos los criterios empleados a mejorar su situación de inseguridad actual están basados según indica el manual de carreteras en su volumen 6 capítulo 5, cuyos criterios reducirían en forma considerable los riesgos asociados a un accidente de tránsito, y respecto a esto se pudo valorar el costo total del proyecto mediante un estudio de análisis de todas las partidas asociadas, para su disposición en ruta.

BIBLIOGRAFÍA

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ANEXOS

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ANEXO B: COSTOS SOCIALES POR ACCIDENTES

Los costos sociales de accidentes de tránsito en carretera permiten cuantificar monetariamente los beneficios (positivos o negativos) asociados a la implementación de un proyecto de seguridad vial en rutas interurbanas, a partir de las diferencias en la cantidad, tipo y gravedad de los accidentes entre la situación con proyecto y la situación base.

Los costos por accidentes de tránsito son valorados a base de tres componentes: Costos directos:

- Costos médicos
- Daños a la propiedad
- Costos administrativos: juzgados, policías y compañías de seguros.

Costos indirectos:

- Costos por pérdida de productividad asociada a las víctimas: valor de bienes y servicios que habrían sido producidos de no suceder el accidente

Costo humano o valor intrínseco del riesgo: valoriza conceptos tales como:

- Pérdida de calidad de vida, el dolor, la pena de familiares y amigos de las víctimas, pérdida intrínseca del goce de la vida y otros.

El costo humano sólo es tratado en términos metodológicos en este estudio, por lo que no se determinaron costos asociados. El objetivo es determinar costos unitarios asociados a accidentes promedio, los cuales se caracterizan de acuerdo a la clasificación que muestra el siguiente cuadro.

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VALORACIÓN DE COSTOS DE ACCIDENTABILIDAD A PRECIOS SOCIALES

Costo Medio Social por Daños a Vehículos por Tipo de Accidente (en UF de 31/12/2010)

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Costos Sociales Totales Asociados a Lesionados (en UF de 31/12/2010)

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Costo Social por Accidentes Sin Lesionados (en UF de 31/12/2010)

Fuente: Estudio: Análisis y Definición de una Metodología para la Evaluación Social de Impactos de Proyectos sobre la Seguridad Vial en Rutas Interurbanas. CIMA Ingeniería EIRL. Sept. 2007 y SIEC-2 de Carabineros. Actualizado y corregido por MIDEPLAN-SECTRA 2011.

Costo Unitario de Accidentes Promedio (UF 31/12/2010 por accidente)

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ANEXO C: LEVANTAMIENTO FOTOGRÁFICO DEL SECTOR DEL PUENTE MAPOCHO.

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FOTO1: Detalle de transición deficiente con baranda desprotegida. Sector calzada Poniente-Oriente.

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FOTO 2: Vista frontal del problema de transición en el puente. Sector calzada Poniente-Oriente.

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Foto 3: Vista alejada con barrera de contención existente. Sector calzada Poniente-Oriente.

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Foto 4: Animita al costado de la calzada y entrada al puente. Sector fuera de la calzada Poniente-Oriente.

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FOTO 5: Entrada al puente Mapocho. Sector calzada Oriente- Poniente.

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FOTO 6: Barrera lateral de baja altura, ubicada en el tramo de salida del puente. Sector Poniente-Oriente.

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FOTO 7: Vista lateral de los terminales desprotegidos. Sector Oriente-Poniente.

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Título: Mejoramiento del sistema de contención vial, aplicado al puente mapocho km 10+ 360, ruta 68, Chile.