RELAZIONE TECNICA ILLUSTRATIVA

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1 RELAZIONE TECNICA ILLUSTRATIVA PROGETTAZIONE DEI DISPOSITIVI DI RITENUTA STRADALE Ai sensi del D.M. n del 21 giugno 2004 PREMESSA La presente relazione è una sintesi completa ed esplicativa dello studio effettuato per la progettazione dei dispositivi di ritenuta stradale (barriere stradali di sicurezza) nell ambito del seguente programma degli interventi di manutenzione straordinaria da eseguirsi sulla viabilità di competenza provinciale, di cui il Decreto n. 129 del 29 novembre 2016 del Presidente F.F. dell Amministrazione Provinciale di Caserta (Provvedimento Monocratico Presidenziale ex Legge 56/2014). Lo scrivente Ing. Domenico Porfidia, incaricato della progettazione esecutiva dal Dirigente del Settore Viabilità Dott. Ing. Antonino Del Prete, ha redatto la seguente relazione tecnica illustrativa ai sensi del D.M. n del 21 giugno 2004 e s.m.i.. L intervento, in particolare, prevede la sostituzione dei dispositivi di protezione esistenti di opere d arti all aperto (quali ponti, viadotti, ponticelli, sovrappassi e muri di sostegno della carreggiata), prevalentemente barriere con tubolari di ferro non classificabili secondo la normativa vigente, con nuovi ed idonei sistemi di ritenuta, in quanto tali protezioni non si ritengono più idonei per la sicurezza della carreggiata stradale. Si riporta di seguito uno schema tipologico di tali sistemi di ritenuta; le misure sono da ritenersi variabili in direzione longitudinale e trasversale, quindi puramente indicative Figura 1 - Tipologia Barriera in tubolari di ferro ( dalla rete) La posa in opere di idonei sistemi di ritenuta è strettamente necessaria al fine di attuare accettabili condizioni di sicurezza per gli utenti della strada e per i terzi esterni, ove presenti, garantendo entro certi limiti, il contenimento dei veicoli che per varie cause dovessero subire fuoriuscite di strada. Il programma, così come riportato nel Decreto Presidenziale, si articola attraverso i seguenti interventi suddivisi in quattro macroaree: Intervento n. 1: S.P. n. 76 S. Maria Preziosa Ponte difesa Casale al Km 2+200; 1

2 S.P. n. 174 Gagliola al Km 0+050; S.P. n. 210 S.S. 87 S. Leucio Castelmorrone al Km 0+000; S.P. n. 78 S. Marco Castel di Sasso al Km 1+400, al Km 3+800; S.P. n. 326 Caiazzo Castel di Sasso al Km 0+400; Intervento n. 2: S.P. n. 36 Bivio Cappella Casale S.S. 7 al Km 0+100; S.P. n. 111 Teano Roccamonfina al Km 5+750; S.P. n. 209 S.S: 7 Valogno Roccamonfina al Km 3+100; S.P. n. 215 Teano Torricelle Provinciale Teano Caianiello al Km 1+800; S.P. n. 271 Francolise Cavelorda Rio Persico al Km 4+400; S.P. n. 26 Presenzano al Km 6+400; S.P. n. 37 Bivio Piccilli Tora Conca al Km 7+900; S.P. n. 86 S.S. 6 Le Cave Conca Campania al Km 0+050, al Km 2+800; S.P. n. 124 Maiano al Km 0+000; S.P. n. 90 S.S. 6 Marzano Roccamonfina al Km 9+500; S.P. n. 282 S.S. 6 Ponte sul fiume Peccia al Km 1+140; S.P. n. 292 Rongolise Aulpi al Km 0+500; S.P. n. 320 Travala al Km 4+270; S.P. 14 Sessa Mignano al Km 1+180, al Km , al Km , al Km , al Km , al Km ; Intervento n. 3: S.P. n. 7 Mondragone II tratto al Km 0+030, al Km 1+100, al Km 1+700, al Km 2+800; S.P. n. 4 Carinola al Km 3+500; S.P. n. 77 S. Donato S.S. 7 al Km 1+770; S.P. n. 7 Mondragone I Tratto al Km 9+000; S.P. n. 231 Cesi Mufala al Km 0+450; S.P. n. 233 Demanio Cavi Brezza al Km 2+300, al Km 3+700; S.P. n. 148 Aeranova al Km dir. Arpaia; S.P. n. 212 S.S. 7 Domiziana Cellole S.S. 7 al Km 1+330, al Km 1+620, al Km 1+950; S.P. n. 120 Procella Pigne Stazione FF.S. Cellole Prov. le Appia Domiziana al Km 0+350; S.P. n. 132 Quintola al Km Intervento n. 4: S.P. n. 273 Letino Lago Matese al Km 1+650, al Km 5+150, al Km 9+500; S.P. n. 89 S.S. 158 Fontegreca Gallo Letino al Km ; 2

3 S.P. n. 149 Ailano Raviscanina S. Angelo Piedimonte al Km 2+650, al Km 6+850, al Km 7+630, al Km INTRODUZIONE E NORMATIVA DI RIFERIMENTO Le barriere stradali vengono poste in opera al fine di garantire accettabili condizioni di sicurezza per i veicoli che circolando sulla strada possono fuoriuscire dalla carreggiata, garantendo il contenimento degli stessi e limitando la severità dell impatto contro l eventuale presenza di elementi di pericolo laterali. Tali dispositivi di protezione esercitano la propria funzione dissipando in deformazione l energia impressa dal veicolo al momento dell impatto, quindi la barriera è tanto più efficace quanta più energia d urto assorbe, cioè quanto più può deformarsi in relazione alla disponibilità di spazio trasversale. Tale spazio trasversale viene detto anche larghezza di lavoro della barriera in relazione agli spazi disponibili: qualora si disponga di spazi ridotti, si rende necessaria l adozione di barriere più rigide che, a fronte della maggiore capacità di contenimento del veicolo sulla carreggiata, determinano a carico del veicolo e quindi dei passeggeri azioni impulsive maggiori. Essenziale è anche la capacità della barriera di assicurare, prima della rovina, variazione di assetto e di deformazione del sistema finalizzata all assorbimento di parte dell energia di cui è dotato il veicolo in movimento e quindi al contenimento degli effetti dell urto sui passeggeri ed essenziale è la capacità di contenimento delle decelerazioni entro limiti fissati, in relazione all indice di severità dell impatto. Il quadro normativo nazionale in tema di dispositivi di ritenuta stradali è abbastanza complesso: da un sistema di prove definite a livello nazionale si è passati al recepimento di quelle europee con il decreto ministeriale del 21 giugno Dal 1992 (entrata in vigore del Nuovo Codice della strada) ad oggi sono stati emanati ben 24 provvedimenti tra decreti, regolamenti e circolari ministeriali. Con il decreto del 2004, sono state prese a riferimento le norme UNI EN 1317 in attesa che dal 1 gennaio 2011 si passasse dalla omologazione alla marcatura CE. Norme di riferimento: Decreto Ministeriale 18/02/1992 n (Gazzetta ufficiale 16/03/1992 n. 63) Regolamento recante istruzioni tecniche per la progettazione, l'omologazione e l'impiego delle barriere stradali di sicurezza e s.m.i. ( le istruzioni allegate al decreto sono state completamente rielaborate nel D.M. 2367/2004); Decreto Ministeriale 21/06/2004 n (Gazzetta ufficiale 05/08/2004 n. 182) Aggiornamento delle istruzioni tecniche per la progettazione, l omologazione e l impiego delle barriere stradali di sicurezza e le prescrizioni tecniche per le prove delle barriere di sicurezza stradale; Circolare del Ministero dei Trasporti n /RU/U del 15/11/2007 Scadenza della validità delle omologazioni delle barriere di sicurezza rilasciate ai sensi delle norme antecedenti il D.M ; Circolare del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti n del 21/07/2010 Uniforme applicazione delle norme in materia di progettazione, omologazione e impiego dei dispostivi di ritenuta nelle costruzioni stradali Direttiva 89/106/CEE del 21 dicembre 1988 relativa al ravvicinamento delle disposizioni legislative, regolamentari e amministrative degli Stati Membri concernenti i prodotti da costruzione (G.U.C.E. 11 febbraio 1989 L40 e G.U.C.E. 20 Agosto 1993 L220) e s.m.i.; 3

4 D.P.R. del 21 aprile 1993 Regolamento di attuazione della direttiva 89/106/CEE relativa ai prodotti da costruzione (G.U. n. 170 del 22 luglio 1993) e s.m.i.; Decreto 8 aprile Ministero dello Sviluppo Economico. Elenco riepilogativo di norme concernenti l'attuazione della direttiva 89/106/CE relativa ai prodotti da costruzione (G.U. n. 91 del ); Nota del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti prot. N del 05/10/2010; Norme UNI EN 1317, parti 1, 2, 3, 4 e 5. Dal 1 aprile 2009 la marcatura CE è volontaria, quindi non obbligatoria e coesiste con le omologazioni nazionali. Dal 1 gennaio 2011 la marcatura CE cesserà il periodo di coesistenza (data di ritiro delle specifiche tecniche nazionali in contrasto con la norma europea armonizzata): da questa data di dovrà adottare la NORMA UNI ARMONIZZATA EN CLASSIFICAZIONE DELLE BARRIERE DI SICUREZZA STRADALE La Finalità delle barriere di sicurezza è quella di realizzare accettabili condizioni di sicurezza per gli utenti della strada e per i terzi esplicando le seguenti funzioni: - Garanzia, entro certi limiti, del contenimento dei veicoli in fuoriuscita dalla carreggiata stradale; - Redirezione controllata del veicolo, dopo l urto sulle stesse; - Adeguata capacità della barriera di assicurare, deformandosi, l assorbimento di parte dell energia di cui è dotato il veicolo in movimento e quindi contenendo gli effetti dell urto sui passeggeri; - Contenimento delle decelerazioni entro limiti fissati, in relazione all indice di severità dell impatto. A seconda della loro destinazione ed ubicazione, le barriere ed i dispositivi si dividono nelle seguenti tipologie: barriere centrali da spartitraffico; barriere laterali; barriere per opere d'arte, quali ponti, viadotti, sottovia, muri, ecc.; barriere o dispositivi per punti singolari, quali barriere per chiusura varchi, attenuatori d'urto per ostacoli fissi, letti di arresto o simili, terminali speciali, dispositivi per zone di approccio ad opere d'arte, dispositivi per zone di transizione e simili. I parametri per la classificazione delle barriere sono i seguenti: Livelli di contenimento: valutato in termini di energia cinetica posseduta dal veicolo all atto dell impatto, calcolata con riferimento alla componente ortogonale della velocità. Severità degli impatti: valutato sulla base dell indice ASI (Indice di Severità della Accelerazione) che misura la severità dell urto sugli occupanti delle autovetture considerati seduti con cinture allacciate. Sono ammessi valori ASI non superiori ad 1, tranne che nei punti particolarmente pericolosi dove possono essere ammessi valori maggiori e comunque non superiori a 1,4. Classificazione delle barriere: Classe N1 e Classe N2 per livelli di contenimento rispettivamente minimo e medio; 4

5 Classe da H1 ad H3 per livello di contenimento normale, elevato ed elevatissimo; Classe H4 per contenimento in tratti ad altissimo rischio: per esempio spartitraffico di dimensioni ridotte, opere d arte o edifici in posizioni ravvicinate, bordi di ponti o viadotti o di rilevati con edifici in sottoscarpa. Per l individuazione delle zone da proteggere si fa riferimento al D.M. n. 223/1992 e s.m.i., che riporta le seguenti zone: - i margini di tutte le opere d'arte all'aperto quali ponti, viadotti, ponticelli, sovrappassi e muri di sostegno della carreggiata, indipendentemente dalla loro estensione longitudinale e dall'altezza dal piano di campagna ( omissis.); - lo spartitraffico ove presente; - il margine laterale stradale nelle sezioni in rilevato dove il dislivello tra il colmo dell arginello ed il piano di campagna è maggiore o uguale a 1 m; la protezione è necessaria per tutte le scarpate aventi pendenza maggiore o uguale a 2/3. Nei casi in cui la pendenza della scarpata sia inferiore a 2/3, la necessità di protezione dipende dalla combinazione della pendenza e dell'altezza della scarpata, tenendo conto delle situazioni di potenziale pericolosità a valle della scarpata (presenza di edifici, strade, ferrovie, depositi di materiale pericoloso o simili); - gli ostacoli fissi (frontali o laterali) che potrebbero costituire un pericolo per gli utenti della strada in caso di urto. SCELTE PROGETTUALI Premesso quanto sopra, nel presente progetto si è prevista l installazione ex novo (previa rimozione dei dispositivi di ritenuta esistenti) di barriere di sicurezza lungo i punti critici delle macroaria indicate in premessa. Attese le limitate risorse economiche a disposizione dell Amministrazione Provinciale, questa fase d intervento riguarderà solo i sistemi di protezione a margine di tutte le opere d arti. Seguirà, nel più breve tempo auspicabile, una successiva fase dove si interverrà sugli altri sistemi di ritenuta presenti sulla viabilità di competenza provinciale. L attenzione si è posta, quindi, nei confronti dei tratti puntuali dove a protezione prevalentemente di opere d arti all aperto (quali ponti, viadotti, ponticelli, sovrappassi e muri di sostegno della carreggiata) sono presenti sistemi di protezione in tubolari di ferro. Per la progettazione, l esecuzione dei lavori e l impiego corretto delle barriere di sicurezza si è fatto riferimento al citato regolamento di cui al D.M. 18/02/1992 n. 223, come aggiornato dal D.M. 21 giugno 2004 Aggiornamento delle istruzioni tecniche per la progettazione, l'omologazione e l impiego delle barriere stradali di sicurezza e delle prescrizioni tecniche per le prove ai fini dell omologazione. SCELTA DELLE TIPOLOGIE DEI DISPOSITIVI DI RITENUTA Individuate le zone su cui intervenire nelle quattro macraoaree di intervento, cioè i margini laterali delle opere d arte all aperto, la definizione delle classi minime di barriere da adottare in progetto deve essere operata, secondo quanto previsto dal D.M , in funzione della classe funzionale a cui appartiene la strada, del tipo di traffico e della destinazione delle protezioni. La scelta del sistema di protezione stradale parte dall analisi del Traffico Giornaliero Medio (TGM) che purtroppo è un dato non disponibile per le aree di intervento. Lo scrivente ha stimato un valore attendibile di TGM nei due sensi di marcia e della prevalenza dei mezzi che lo compongono, attraverso lo studio di casi simili sul territorio nazionale di competenza provinciale. 5

6 La stima, come anticipato, standardizzata ai casi di studio ha avuto come riferimento tipologie similari di assi viari, ed ha condotto a classificare il traffico che interessa le strade delle macroaree di Tipo I. Un tipo di traffico che prevede un TGM > di 1000 automezzi nei due sensi di marcia, con un percentuale di veicoli con massa > 3,5 t minore del 5 %. Ai sensi del già citato art. 6 del D.M. n. 223 del , per la tipologia di traffico in classe I, per il tipo di strada Locale F, dovrebbe essere adottata una barriera bordo ponte di tipo H2. Tab. 1: Fonte D.M. Infrastrutture e Trasporti 21 giugno 2004 Ai fini applicativi quindi, ai sensi dell art. 6 del D.M. n. 223 del , stimato il tipo di traffico, attraverso la successiva Tab. 2, in funzione del tipo di strada, nel nostro caso trattasi di strada locale di Tipo F (tipo standardizzato per l indagine svolta) e delle destinazioni delle barriere, si ottengono le classi minime di dispositivi da applicare. Tab. 2: Identificazione delle classi minime nelle diverse condizioni Lo scrivente ritiene opportuno, nell ambito del programma di intervento, atteso l indagine svolta di tipo standardizzata, di utilizzare la tipologia di barriera bordo ponte di tipo H2. L utilizzo della tipologia H2 consigliata dalla normativa, è garanzia di un idoneo contenimento in considerazione del fatto che la barriera deve ritenere e non può deformarsi molto in quanto la larghezza operativa è minore a 0.7 m per la maggior parte dei tratti oggetto di intervento ed è pertanto pari a W2. In ogni caso, ed in particolare ove è ammessa la adozione di due classi diverse, la scelta dovrà essere fatta dal progettista definendo le caratteristiche prestazionali e quindi livello di contenimento, indice di severità, materiali, dimensioni, peso massimo, vincoli, ampiezza W della larghezza di lavoro della barriera scelta, in funzione delle caratteristiche geometriche della strada (tipo di sezione trasversale, plano - altimetria, larghezza dello spartitraffico ecc.), delle manovre, del traffico prevedibile (cfr. art. 6 - D.M ). Ai sensi della normativa vigente le classi delle barriere bordo ponte si applicano per opere d arte (ponti, viadotti, muri e simili) con lunghezza superiore ai 10 m, mentre le restanti opere sono equiparate al bordo laterale normale. Nel caso in questione per strada locale di tipo F, in funzione del valore stimato del tipo di traffico ed in relazione alla posizione delle barriere avremo le seguenti classi: 6

7 Classe delle barriere bordo ponte: CLASSE H2 Per le barriere da bordo ponte di strade urbane locali di tipo F, con livello di traffico I, il D.M consente l uso della classe H2. La configurazione in classe H2 adottata per l intervento di progetto è equivalente alla tipologia che segue: Classe di appartenenza H2 Livello di contenimento 288 Kj Indice di severità accelerazione ASI = 0,90 Livello di larghezza utile W2 = 0,7 Destinazione d uso bordo ponte e opere d arti all aperto Tab. 3: Caratteristiche barriera H2 bordo ponte Il tipo di barriera da applicare è una barriera in acciaio a tripla onda e corrente inferiore, omologata per soddisfare i requisiti richiesti dal D.M. per la categoria H2. Figura 2 - Tipologia barriera Bordo Ponte H2 ( dalla rete) Figura 3 - Esempio tipologico Barriera Bordo Ponte H2 ( dalla rete) 7

8 CRITERI DI SCELTA DEI TERMINALI SPECIALI E DEGLI ELEMENTI DI TRANSIZIONE Per quanto riguarda la determinazione della tipologia dei terminali speciali testati ci si è affidati alla tabella C del D.M. n 233, la quale riporta la classe di appartenenza in funzione della velocità imposta nel sito da proteggere. Come evidenziato nella tabella allegata, per l intervento di manutenzione straordinaria, si può fare riferimento a terminali di testata appartenenti alla CLASSE P1. Tab. 4 - Tabella da D.M. n 223 del 21/06/2004 Gli elementi speciali di transizione garantiscono il passaggio da una barriera ad un altra mantenendo la richiesta continuità dei dispositivi di ritenuta. In particolare, nell intervento in esame non sono previsti elementi di transizione tra la barriera bordo ponte H2. BORDO PONTE NASTRO E PALETTI Le barriere di sicurezza di tipo H2 bordo ponte devono avere le seguenti caratteristiche: barriere stradali di sicurezza marcate CE a partire dal 01/01/2011 e nel rispetto della normativa vigente, omologata ai sensi del DM 21/06/2004, oppure dotata di appositi certificati di prova effettuati secondo le norme EN1317, da Centri di prova certificati in qualità ISO rette o curve per bordo ponte, da installare su manufatto (ponte o muro di sostegno), aventi caratteristiche prestazionali minime corrispondenti a quelle della classe di severità H2, conformi al D.M. 18/02 92 n 223 e successive modifiche (D.M. 21/06/2004), di qualsiasi tipo, a nastro e paletti in acciaio di altri materiali previsti nel CSA, con le seguenti richieste di equivalenza: - appartenenza alla stessa classe di severità H2; - lunghezza minima 90 m esclusi i terminali di inizio e fine; - prova effettuata con vuoto a tergo simulante il bordo ponte; - altezza max nastro minore 95 cm (o HIC15<700); - simmetria strutturale del dispositivo rispetto alla direzione di marcia; - larghezza max del dispositivo < 50 cm; - preferibilmente dotata, in caso di non continuità, di opportuni schermi di protezione delle discontinuità presenti, testati o facenti parte della barriera o anche aggiunti al sistema testato. Gli elementi delle barriere devono essere costituiti da materiali indicati nei RAPPORTI DI PROVA e/o nelle omologazioni che ne autorizzano l'impiego; in caso di uso di acciai, essi dovranno essere zincati a caldo con una quantità secondo quanto prescritto dalla norma UNIEN ISO 1461 per ciascuna faccia. 8

9 Qualora il dispositivo contenga barre o trefoli, queste dovranno essere protette con profilati in acciaio zincato, tali da non alterare il funzionamento strutturale verificato nel crash-test. Gli elementi dei dispositivi dovranno essere identificabili permanentemente con il nome del produttore, la/le classi d'appartenenza, eventuale omologazione e marcatura CE. CONFORMITÀ DELLE BARRIERE E DEI DISPOSITIVI Tutti i componenti di un dispositivo di ritenuta devono avere adeguata durabilità mantenendo i loro requisiti prestazionali nel tempo sotto l'influenza di tutte le azioni prevedibili. Per la produzione di serie delle barriere di sicurezza e degli altri dispositivi di ritenuta, i materiali ed i componenti dovranno avere le caratteristiche costruttive descritte nel progetto del prototipo allegato ai certificati di omologazione, nei limiti delle tolleranze previste dalle norme vigenti o dal progettista del dispositivo all'atto della richiesta di omologazione. All'atto dell'impiego dei dispositivi di ritenuta nelle costruzioni stradali, le caratteristiche costitutive dei materiali impiegati dovranno essere certificate mediante prove di laboratorio. Dovranno, inoltre, essere allegate le corrispondenti dichiarazioni di conformità dei produttori alle relative specifiche tecniche di prodotto. Le barriere e gli altri dispositivi di ritenuta omologati ed installati su strada dovranno essere identificati attraverso opportuno contrassegno CE in conformità alla norma europea armonizzata UNI EN :2007+AL:2008 e successivi aggiornamenti, concernente Barriere di sicurezza stradali parte 5: Requisiti di prodotto e valutazione di conformità per sistemi trattenimento veicoli, ai sensi del D.M. Min. Infrastrutture e Trasporti 28/06/2011, Disposizioni sull uso e l installazione dei dispositivi di ritenuta stradale, art.1, comma 1 e art.2, comma 1, da apporre sulla barriera (almeno uno ogni 100 metri di installazione) o sul dispositivo, e riportante la denominazione della barriera o del dispositivo omologato, il numero di omologazione ed il nome del produttore. INSTALLAZIONE Il fabbricante di sistemi di ritenuta deve fornire un manuale d installazione che permetta di installare il prodotto in modo da ottenere le prestazioni dichiarate. Il manuale di installazione deve contenere informazioni per la manutenzione e i controlli. L utilizzo della barriera, rispetto al suolo e alle altre condizioni di installazione, deve essere definito dal fabbricante.i sistemi sono considerati conformi solo se corrispondenti ai dettagli forniti dal fabbricante nel manuale di installazione relativamente a: Montaggio Manutenzione Ispezione Suoli L art. 5 del D.M prevede che alla fine della posa in opera dei dispositivi, dovrà essere effettuata una verifica in contraddittorio da parte della ditta installatrice, nella persona del suo responsabile tecnico, e da parte del committente, nella persona del direttore lavori anche in riferimento ai materiali costituenti il dispositivo. Tale verifica dovrà risultare da un certificato di corretta posa in opera sottoscritto dalle parti 9

10 FONDAZIONE E OPERE COMPLEMENTARI CONNESSE Le barriere H2 bordo ponte marcate CE verranno fissate tramite fissaggio con tirafondi (in possesso di certificazione CE che prevede tali possibilità) nel cordolo in conglomerato cementizio esistente. In prima analisi si prescrive di verificare lo stato del cordolo esistente e l effettiva armatura presente. Nel caso in cui il cordolo non è idoneo a garantire la necessaria sezione di ancoraggio per la barriere si procede alla ricostruzione della sezione con la tecnica dell inghisaggio dei nuovi ferri di armatura. Il nuovo cordolo ricostruito viene collegato al sottostante muro di sostegno in c.a. mediante spinottatura sfalsata con doppia fila di barre diam.16 passo 15 in acciaio B450C inghisate con malta espansiva. Il cordolo in c.a. dovrà avere nella posizione di fissaggio un momento resistente superiore al momento plastico del paletto. Il cordolo in c.a, infine, dovrà essere opportunamente verificato allo scorrimento e al ribaltamento. Sarà compito della Direzione dei Lavori valutare i singoli casi di intervento e calibrare opportunamente l eventuale intervento di ricostruzione e rinforzo del cordolo di ancoraggio delle barriere stradali. Figura 4 - Immagine tratta da Quaderni tecnici ANAS Capodrise (CE), dicembre 2016 Il tecnico progettista Ing. Domenico Porfidia 10