Sistema di attenuatori d'urto redirettivi

1. Cosa è un Attenuatore d’urto?

Un Attenuatore d’urto è un’apparecchiatura posta davanti ad un ostacolo per attutire la violenza dell’urto. Con denominazione inglese, viene anche chiamato “cuscino” (crash cushion).

2. Quali sono i pericoli di urto contro un ostacolo?

Un corpo libero in un veicolo, in caso di urto, prosegue la traiettoria del veicolo, quindi urta con estrema violenza contro le pareti del veicolo stesso, causando fratture e danni spesso irreparabili agli organi interni.
Nel caso il passeggero sia correttamente assicurato dalla cintura di sicurezza, il corpo viene trattenuto, ma gli organi interni possono subire accelerazioni molto forti, che ne causano la distruzione. Inoltre, la testa non è trattenuta e può subire traumi alle vertebre cervicali o urtare contro le pareti dell’abitacolo.
In fase di progetto, i fabbricanti di auto, anche per modelli di elevata qualità, fanno studi e prove di urto al vero fino alla velocità di 50 km/h, quindi, per urti stradali a velocità superiori a 50 km/h, sono molto probabili danni gravi.

3. Come funziona un Attenuatore d’urto?

Fisicamente, si tratta di dissipare almeno parte dell’energia cinetica posseduta dal veicolo prima che arrivi a colpire il punto duro, allo stesso modo di quando si colpisce un muro mettendogli davanti un cuscino.
Nei sistemi di vecchio tipo, si usavano contenitori di acqua o di sabbia, che agivano per trasferimento di quantità di moto, trasferendo la velocità del veicolo a milioni di particelle sparate tutto intorno.
Nei sistemi più evoluti, che non sono soggetti a stagionalità (come per l’acqua) e non spargono detriti attorno, vi sono degli elementi che assorbono energia per deformazione.
Nel caso del TAU®, l’energia è assorbita per compressione di aria all’interno di sacche (bag) che sono riutilizzabili con il semplice cambio del setto di sicurezza.

4. Dove si mette un Attenuatore d’urto?

Dovunque vi sia un ostacolo fisso non protetto da barriera di sicurezza, entro una distanza di 5-10 m dal ciglio della carreggiata a seconda della velocità dei veicoli (regole di progettazione AASHTO-USA e Norma Svizzera SN640566), perché un’uscita di strada accidentale può colpirlo.
Ad esempio, quindi, davanti a:

  • Pali segnaletici (portali) e di illuminazione, non cedevoli
  • Pilastri di ponti, passerelle, sostegni, ecc.
  • Cuspidi in cui si uniscono due tratti di barriera
  • Origini di barriere metalliche o in cemento (New Jersey) o di muri antirumore non protetti
  • Testate di cantieri
  • Bumper di caselli autostradali.

5. Come si sceglie un Attenuatore d’urto?

In base alle caratteristiche del sito da proteggere:

  • Geometriche: si va dai tipi a lati paralleli (larghezza = 900 mm), da usare come origine di barriera o davanti ad un singolo palo, a quelli larghi, a pianta triangolare (larghezza posteriore fino a 3100 mm), adatti per le cuspidi o per ostacoli di grande dimensione
  • La velocità dei veicoli in transito: viene scelta una classe (50 – 80 – 100 km/h) che determina l’energia teorica e quindi le dimensioni dell’apparecchiatura
  • La direzione dell’urto probabile: salvo i casi – limitati - in cui l’urto laterale è impossibile, è opportuno che l’Attenuatore d’urto sia del tipo redirettivo

6. Cosa vuol dire “redirettivo”?

A seconda del comportamento dell’apparecchiatura in caso di urto laterale (quello che si verifica con le barriere di sicurezza), si distinguono due tipi di Attenuatori:

  • Non redirettivi, quelli che cedono e lasciano penetrare il veicolo a valle. Questo comportamento è pericoloso perché, non solo a valle potrebbero esserci altri ostacoli, ma, se l’urto angolato avviene vicino all’ostacolo principale, il veicolo potrebbe urtarlo comunque. Quindi, questi tipi sono da utilizzare con sicurezza solo quando l’urto laterale è generalmente escluso da considerazioni cinematiche,
  • Redirettivi, quelli che si comportano come una barriera di sicurezza e accompagnano la vettura ridirigendola verso la traiettoria originale, senza causare livelli di pericolo elevati.

7. Quali sono i metodi di qualificazione di un Attenuatore d’urto?

Come per le barriere di sicurezza, un Attenuatore è soggetto alle norme che richiedono un progetto dettagliato e delle prove di urto al vero (crash test) che confermino il comportamento ed i livelli di pericolosità per gli occupanti delle vetture da proteggere.
In Italia, il riferimento è il DM 223 e successivi, che prevede le prove d'urto per l’Attenuatore redirettivo nella classe più alta.
La norma europea EN1317-3 prevede anche ulteriori prove, che garantiscono ancora di più i livelli di sicurezza.

8. Perché si fanno prove con due tipi di vetture?

La prova con la vettura pesante (1300 kg) rappresenta il carico massimo per l’Attenuatore, quindi è idonea a verificare l’adeguatezza strutturale e la capacità massima di assorbimento al livello considerato teoricamente massimo per l’uso.
La vettura leggera (900 kg) possiede un’energia del 30% inferiore ed è più piccola, quindi la prova verifica che l’Attenuatore non sia troppo “duro” per li occupanti, causando livelli di accelerazione superiori al massimo accettabile (criterio ASI = 1.4).

9. Cosa è l’ASI?

Si tratta di un indice convenzionale, che misura la severità dell’impatto ed i possibili danni agli occupanti, e risulta dalla media quadratica delle accelerazioni (in effetti, decelerazioni) nelle 3 direzioni ortogonali (in avanti, di lato, verso l’alto), confrontate con dei valori ritenuti sicuri.
Il valore = 1 è ritenuto molto sicuro, quello = 1.4 ancora accettabile, al di sopra è probabile che si abbiano gravi conseguenze.
Per gli Attenuatori, a meno di usare apparecchiature molto lunghe, è più difficile ottenere valori molto bassi, rispetto alle barriere di sicurezza longitudinali, perché le energie in gioco sono elevate (ad es. superiori a quelle di una barriera H3, contenimento elevatissimo) e gli spazi di arresto ridotti.

10. Cosa succede negli urti frontali contro ostacoli rigidi?

Le vetture attuali hanno una parte frontale cedevole, che permette di assorbire urti fino a 40 – 50 km/h. Al di sopra di queste velocità, la struttura collassa e le parti rigide (motore, cambio) penetrano nell’abitacolo schiacciando i passeggeri.

11. Cosa succede negli urti frontali contro le barriere di sicurezza?

  • Una barriera New Jersey con lato verticale, si comporta come un ostacolo rigido e spinge il motore nell’abitacolo
  • Una barriera metallica con terminale a “ventaglio” o a tubo verticale, si comporta come una trave colpita di punta: agisce come una lancia (spearing) penetrando nell’abitacolo ed uscendo dalla parte posteriore
  • Una barriera metallica o in cemento con terminale inclinato a terra, agisce come una rampa: la vettura decolla e atterra dopo parecchi metri da un lato o dall’altro della barriera, spesso capottando

12. Come funziona l’Attenuatore TAU®?

TAU® è un Attenuatore modulare a compressione di aria.
Ha una struttura di telai metallici e lame esterne a tripla onda, che rientrano verso il fondo, scorrendo telescopicamente. All’interno di ogni settore vi è una bag in tessuto plastificato che, a riposo, si trova a pressione atmosferica.
Sotto urto, l’aria contenuta aumenta di pressione con effetto ammortizzante, fino al punto in cui si rompe un diaframma e viene scaricata, in modo da non avere un effetto di ritorno elastico.
L’assorbimento di energia per compressione pneumatica è particolarmente dolce, quindi più morbido verso gli occupanti della vettura.
Vi sono poi due cavi metallici molto robusti, che percorrono tutto il sistema dall’inizio alla fine e hanno il compito di agire nell’urto laterale, creando un arco che permette di rinviare la vettura senza accelerazioni violente.

13. Perché TAU® è ripristinabile?

TAU® è costruito per essere usato più volte, ove necessario, limitando al massimo i danni.
In caso di urto frontale centrato, la struttura metallica scorre a cannocchiale senza deformarsi; le bag vanno in pressione e quindi scaricano l’aria rompendo i setti plastici.
Pertanto, il sistema può essere ripristinato velocemente, tirando la struttura nella posizione iniziale e cambiando i setti delle bag.
In pratica, gli urti non sono perfettamente equilibrati, quindi è possibile che sia necessario il cambio di qualche altro elemento che sia stato deformato o danneggiato.

14. Come viene fornito il TAU?

Il TAU® parallelo può essere fornito in pezzi da assemblare oppure con la struttura pre-montata per facilitare e ridurre i tempi di installazione.
La struttura pre-montata, anche se compattata schiacciando i telai uno contro l’altro, occupa più spazio dei pezzi singoli nel trasporto, quindi è meno conveniente per lunghe distanze.
I TAU® L e XL (a pianta triangolare) vengono sempre spediti in pezzi, perché la struttura occupa molto spazio.
Il terminale posteriore è sempre separato, per permettere il posizionamento e la foratura in installazione. Anche le bag pneumatiche sono fornite a parte, in apposite scatole protettive.

15. Come viene collegato il TAU® alla barriera?

Il TAU® è progettato per essere collegato in maniera sicura a qualsiasi tipo di barriera, sia metallica (a doppia o tripla onda), sia in cemento, tipo New Jersey.
Su richiesta sono disponibili raccordi per varie barriere ed altezze.

16. Cosa e quanto ci vuole ad installare un TAU®?

A parte la realizzazione della segnaletica di cantiere, l’installazione viene fatta da 2-3 persone, dotate di normale attrezzatura, una carotatrice ed una gru leggera (montata sul camion).
Generalmente la posa viene fatta su conglomerato bituminoso compatto, con una serie di fori carotati in cui vengono inseriti gli ancoraggi, fissati con la resina di tenuta.
Se il fondo non è sufficientemente resistente, occorre fare una fondazione in cemento leggermente armato; in questo caso, gli ancoraggi possono essere già inseriti, per cui, al momento della posa, non occorre il lavoro di carotaggio ed il tempo di presa della resina.
L’installazione normale di un TAU® richiede generalmente due ore ad una squadra di 3 persone esperte.
Il procedimento e le attrezzature sono specificati nelle Istruzioni di montaggio.

17. Quale manutenzione è richiesta?

Il TAU® a riposo è un sistema statico, che non richiede manutenzione per funzionare. Tuttavia, essendo esposto agli agenti atmosferici e ed inquinanti e richiedendo un funzionamento privo di difetti, è opportuno svolgere almeno una volta all’anno un intervento di pulizia, ispezione e protezione dei punti critici.
Il procedimento e le attrezzature sono specificati nelle Istruzioni di manutenzione.

18. Come avviene il ripristino dopo l’urto?

L’urto di una vettura, cioè quello per cui l’Attenuatore svolge il suo compito, permette generalmente il recupero del dispositivo con poche sostituzioni.
Se l’urto è frontale, il TAU® è schiacciato verso il terminale posteriore. Occorre allentare i dadi dei cursori e tirare il sistema verso la posizione estesa originaria, poi effettuare un accurato controllo dei componenti e cambiare tutti quelli danneggiati. Normalmente, devono essere cambiati il naso in plastica ed i dischi a rottura delle bag, se forati. Talvolta, con urto frontale angolato o disassato, può essere stata danneggiata una lama laterale e questa può provocare tagli in una bag.
Nell’urto laterale, le bag non vengono interessate, ma una o più lame sono schiacciate dal contatto con la vettura e devono essere sostituite.
Al termine, vanno ripristinate le condizioni di serraggio dei cursori e di tensione delle funi.
Per un urto medio, i tempi di ripristino, per una squadra di 2 persone dotata di attrezzature, sono di circa due ore, esclusa la posa e la rimozione della segnaletica di cantiere.
Il procedimento e le attrezzature sono specificati nelle Istruzioni di ripristino.

19. Come si possono aver i ricambi?

I ricambi sono disponibili dai rivenditori locali o direttamente dal produttore Snoline s.p.a. e possono essere spediti in 24 ore dall’accettazione dell’ordine.

Per eventuali domande ed informazioni supplementari, rivolgersi a:

Snoline s.p.a.
Ufficio Tecnico
Via F. Baracca, 23 20056 Trezzo s/Adda MI Italia
Tel.: +39 02 90996 1
Fax: +39 02 90996 200
e-mail: ut@snoline.com