Лекция 4 ДОРОЖНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ 1 КЛАССИФИКАЦИЯ НАЗНАЧЕНИЕ

Лекция 4 ДОРОЖНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ

1. КЛАССИФИКАЦИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ 2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ 3. РАСЧЕТ И ИСПЫТАНИЕ ОГРАЖДЕНИЙ 4. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

ЛИТЕРАТУРА n EN 1317 -2: 2010 (E). Road restraint systems - Part 2: Performance classes, impact test acceptance criteria and test methods for safety barriers including vehicle parapets. n ГОСТ Р 52606 -2006. Технические средства организации дорожного движения. Классификация дорожных ограждений.

n ГОСТ Р 52607 -2006. Технические средства организации дорожного движения. Ограждения дорожные удерживающие боковые для автомобилей. Общие технические требования. n ГОСТ Р 52721 -2007. Технические средства организации дорожного движения. Методы испытаний дорожных ограждений. n ГОСТ 26804 -2012 Ограждения дорожные металлические барьерного типа. Технические условия

1 КЛАССИФИКАЦИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

ПО НАЗНАЧЕНИЮ УДЕРЖИВАЮЩИЕ КЛАССЫ Для автомобилей ПОД КЛАССЫ Дорожные односторонние Дорожные двусторонние Мостовые односторонние Мостовые двуосторонние Телескопические Бордюрные ТИПЫ ПО ПРИНЦИПУ РАБОТЫ Для пешеходов Для животных Группа 1 (вдоль тротуаров) Группа 2 (у переходов) Группа 2 (под дорогой) Фронтальные Дорожные односторонние ПОДГРУППЫ ДОРОЖНЫЕ МОСТОВЫЕ ГРУППЫ Боковые Барьерные ПО УСЛОВИЯМ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ Парапетные Упругопластичные Дорожные (на краю обочины ) Мостовые (на краю тротуаров мостовых сооружений ) Парапетные перила Барьерные перила Тросовые Наливные Стоечные перила Комбиниров анные Комбинированные Группа 3 (на газонах) Группа 4 (у препятствий) Направляющие Отпугивающие Защитные Препятствие и механическая защита от животных Предупреждающие

БОКОВЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ удерживают автомобиль и корректируют его траекторию движения при боковом ударе под острым углом к оси ограждения Схема деформации удерживающего ограждения Деформации стоек барьерных ограждений Границы коридора выбега автомобиля после столкновения с ограждением

ФРОНТАЛЬНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ удерживают автомобиль и гасят энергию его движения при ударе как сбоку, так и в торец ограждения под углом, близким к 90°.

ПОДГРУППЫ БОКОВЫХ УДЕРЖИВАЮЩИХ ОГРАЖДЕНИЙ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ: - ОДНОСТОРОННЕЕ - удерживающее автомобиль, удар которого об ограждение может быть с одной стороны, устанавливают по боковым сторонам дороги или разделительной полосы; - ДВУСТОРОННЕЕ - удерживающее автомобиль, удар которого об ограждение может быть с двух сторон, устанавливают по оси разделительной полосы. 1 - балка; 2 - стойка; 3 - консольамортизатор; 4 - световозвращатель

ПОДГРУППЫ ФРОНТАЛЬНЫХ УДЕРЖИВАЮЩИХ ОГРАЖДЕНИЙ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ: - ОДНОСТОРОННЕЕ - удерживающее автомобили, двигающиеся перед ударом по полосам одного направления движения, устанавливают при разделении потока автомобилей - ДВУСТОРОННЕЕ - удерживающие автомобили, двигающиеся перед ударом по полосам различного направления движения, устанавливают в начале и конце разделительной полосы.

ТИПЫ БОКОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ q БАРЬЕРНЫЕ - энергия удара гасится за счет упругопластической деформации материала элементов - стоек балок, консолей и др. Конструкция ограждений дорожной группы а) с жесткими консолями (КЖ) Соединение балки консоли со стойкой б) с консолямиамортизаторами (КА) а) б) 1 - балка; 2 - стойка; 3 - жесткая консоль; 4 - консоль-распорка; 5 - световозвращатель 1 - балка; 2 - стойка; 3 - консоль-амортизатор; 4 - световозвращатель

СХЕМЫ УСТАНОВКИ БАРЬЕРНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

q БОРДЮРНЫЕ - энергия удара гасится за счет сопротивления колес и подвески автомобиля, обеспечивающего коррекцию траектории движения БОРДЮРЫ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ а - бордюры высотой не менее 25 см с уступом в верхней части у гладкой поверхности; б - «Trief»

q ПАРАПЕТНЫЕ - энергия удара гасится за счет подъема колес, уменьшающего опрокидывающий момент, и трения частей автомобиля об ограждение СХЕМЫ УСТАНОВКИ ПАРАПЕТНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ПРИНЦИП РАБОТЫ ОГРАЖДЕНИЯ ТИПА «NEW GERSY»

q ТРОСОВЫЕ - энергия удара гасится за счет натяжения и прогиба тросов

ТРОСОВОЕ ОГРАЖДЕНИЕ УСТАНАВЛИВАЕТСЯ: -на разделительной полосе автомобильной дороги – для предотвращения переездов транспортных средств через дорогу, а также для разделения транспортных потоков встречных направлений. ПРЕИМУЩЕСТВА: - малая металлоемкость по сравнению с металлическими ограждениями волнового профиля; - повышенная безопасность для транспортных средств за счет травмобезопасных (сминаемых) стоек и характеристик троса; - отсутствие дополнительных требований к техническому обслуживанию (ремонт, окраска и т. п. ); - быстрая замена элементов после столкновения с ограждением транспортных средств. НЕДОСТАТКИ: - требует постоянного обслуживания в части проверки натяжения тросов. - большие динамические характеристики , такие как рабочая ширина и прогиб ограждения. - из-за своих динамических характеристик , такой вид ограждения не применяется на обочине (российские нормы не позволяют такое применение ограждений) , хотя в ряде других стран он успешно установлен.

q КОМБИНИРОВАННЫЕ - принцип гашения энергии которыми является комбинацией принципов, упомянутых выше

q ИНЫЕ ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ с иными принципами гашения энергии

2 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ § § ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ: удерживающая способность Е [к. Дж]; уровень удерживающей способности У; динамический прогиб у [м]; рабочая ширина ограждения В [м]. § § § ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКЦИЙ ОГРАЖДЕНИЙ, м: высота ограждения H; длина рабочего участка ограждения L; шаг стоек рабочего участка ограждения a.

УРОВЕНЬ УДЕРЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ условный показатель, характеризующий значение поглощаемой ограждением кинетической энергии движущегося транспортного средства при наезде на него. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ УДЕРЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОГРАЖДЕНИЙ УРОВЕНЬ УДЕРЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ У 1 У 2 У 3 У 4 У 5 У 6 У 7 У 8 У 9 У 10 ЗНАЧЕНИЯ УРОВНЯ, к. Дж, НЕ МЕНЕЕ 130 190 250 300 350 400 450 500 550 600

ГАРМОНИЗАЦИЯ ТРЕБОВАНИЙ ЕВРОПЕЙСКОГО СТАНДАРТА EN 1317 -2: 2010 (E) И ОТЕЧЕСТВЕННОГО ГОСТ Р 52289 -2004 К УДЕРЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ УРОВНИ УДЕРЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ИХ ЗНАЧЕНИЯ, к. Дж ПО EN 1317 -2: 2010 (E) НИЗКИЙ ГОСТ Р 52289 -2004 У 2 190 У 3 250 N 1 У 4 300 N 2 У 5 350 H 1 У 6 400 H 2 У 7 450 H 3 ОЧЕНЬ ВЫСОКИЙ 130 T 3 ВЫСОКИЙ У 1 T 2 НОРМАЛЬНЫЙ T 1 У 8 500 H 4 a У 9 550 H 4 b У 10 600

ДИНАМИЧЕСКИЙ ПРОГИБ наибольшее горизонтальное смещение продольной оси балки ограждения в поперечном направлении при наезде транспортного средства на ограждение. Прогиб барьерного ограждения не должен превышать расстояние от продольной оси балки недеформированного ограждения до бровки земляного полотна, увеличенное на 0, 25 м

РАБОЧАЯ ШИРИНА максимальное динамическое боковое смещение кузова автомобиля, находящегося в нем груза или фрагмента ограждения относительно лицевой поверхности балки недеформированного ограждения Рабочая ширина не должна превышать расстояние от лицевой поверхности балки ограждения до массивного препятствия на обочине или за ее пределами на расстоянии менее 4 м от кромки проезжей части.

РАБОЧУЮ ШИРИНУ УЧИТЫВАЮТ ПРИ УСТАНОВКЕ ОГРАЖДЕНИЯ: n n n на разделительной полосе у массивных препятствий (опор путепроводов, информационных дорожных знаков, линий электропередачи и связи, освещения и наземных трубопроводных коммуникаций и т. п. ), на городских дорогах и улицах у бортового камня на тротуаре или газоне, разделяющем проезжую часть и тротуар. ВО ВСЕХ ДРУГИХ СЛУЧАЯХ УЧИТЫВАЮТ ПРОГИБ.

ВЫСОТА ОГРАЖДЕНИЯ - расстояние в вертикальной плоскости от наиболее высокой точки ограждения до уровня обочины, разделительной полосы на дороге, покрытия на мостовом сооружении, измеренное со стороны проезжей части. Минимальная высота ограждения [м] Место установки ограждения Наличие и ширина тротуаров и служебных проходов Уровень удерживающей способности У 1 У 2 У 3 У 4 У 5 У 6 У 7 У 8 -У 10 Высота ограждения Автомобильные дороги, городские дороги и улицы. Разделительная полоса мостового сооружения - 0, 75 Мостовые сооружения на автомобильных дорогах, городских дорогах и улицах Без тротуаров и служебных проходов 1, 10 Служебные проходы шириной 0, 75 м Тротуары шириной более 1, 00 м 0, 60 0, 75 0, 60 1, 10 - 1, 30 0, 75 0, 90 1, 10 0, 90 1, 50 1, 10 1, 30 1, 10

3 РАСЧЕТ И ИСПЫТАНИЕ ОГРАЖДЕНИЙ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ - СТЕНДОВЫЕ (Испытания на специальном стенде, позволяющем прикладывать к испытуемому изделию, элементу или фрагменту ограждения статическую или ударную нагрузку) А) СТАТИЧЕСКИЕ Б) УДАРНЫЕ - НАТУРНЫЕ (Испытания конструкции ограждения, установленного на испытательной площадке с имитацией его расположения в реальных дорожных условиях, при которых силовое воздействие на ограждение осуществляется реальным автомобилем, разгоняемым для удара в ограждение с требуемой энергией взаимодействия)

СТЕНДОВЫЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ Стендовым статическим испытаниям для определения динамического прогиба и прочности подвергают элементы конструкций ограждений: - балки, стойки и короткие фрагменты барьерных ограждений, - отдельные блоки парапетных ограждений, - узлы или фрагменты фронтальных ограждений)

Предельные деформации стоек барьерных ограждений Условия завершения испытаний элемента: - разрушение (разрыв) испытуемой детали барьерного ограждения; - разрушение (скол) части блока парапетного ограждения; - наклон стойки барьерного ограждения сверх допустимого значения Определение энергоемкости элемента барьерного ограждения при статических стендовых испытаниях Результат испытания – поглощаемая энергия (удерживающая способность), определяемая как: - энергоемкость, к. Дж, элемента барьерного ограждения, подсчитанная по площади диаграммы деформации; - предельное усилие, к. Н, достигнутое при испытании элемента (блока) парапетного ограждения.

СТЕНДОВЫЕ УДАРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ Н 3, 0 м Испытания на удар с использованием маятника проводят для уточнения полученных ранее характеристик или определения новых характеристик ограждения, в котором изменены некоторые размеры или сечения по сравнению с ранее испытанными конструкциями. СХЕМА ПЛОЩАДКИ ДЛЯ СТЕНДОВЫХ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ 1 - грунтовое основание; 2 - стойка дорожного ограждения; 3 - жесткое основание; 4 - боек; 5 - подвеска; Н - высота маятника

РАССТОЯНИЕ ОТ ИСПЫТУЕМОГО ЭЛЕМЕНТА ИЛИ ФРАГМЕТНА ОГРАЖДЕНИЯ ДО УДАРНОЙ ЧАСТИ БОЙКА ДОЛЖНО БЫТЬ: - не менее 50 мм ; - не более значения а (см. схему): а ≤ 50 + 0, 01 Н, где Н - высота маятника.

Схема закрепления маятника а - жесткая подвеска; б - гибкая одиночная подвеска; в - гибкая сдвоенная подвеска КРИТЕРИЙ ПРИЕМКИ Фрагмент (элемент) ограждения выдержал испытания, если маятник в процессе удара не пересек плоскость, в которой установлен испытуемый объект. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ОГРАЖДЕНИЙ - достигнутая энергоемкость Е, к. Дж; - максимальная деформация (прогиб) у, м.

НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ Цель испытаний - определение фактических показателей удерживающей способности и соответствующих ей динамического поперечного прогиба, рабочей ширины ограждения, а также в определении фактических показателей безопасности этого ограждения для людей, находящихся в удерживаемом автомобиле, безопасности автомобиля и других участников дорожного движения

ПОРЯДОК И ВИДЫ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ n Вначале проводят испытания наездом легкового автомобиля; n Испытания наездом автобуса используют при проверке ограждения, предназначенного для применения в городских условиях, n Испытания наездом автопоезда используют при проверке ограждений, прежназначенного для применения на автомобильных дорогах при интенсивности движения автомобилей с разрешенной максимальной массой не менее 30 т не менее 1000 авт. /сут.

РЕЖИМЫ ИСПЫТАНИЯ ОГРАЖДЕНИЙ Уровень удерживающей способности Обозначени е уровня Режим испытаний: масса автомобиля (тыс. кг)/ скорость движения для угла 20° (км/ч) Очень высокий У 1 1, 0/80 12/50 - - У 2 1, 0/80 12/60 - 12/60 У 3 1, 0/90 16/60 - 12/65 У 4 1, 0/90 16/65 - 15/70 1, 0/90 18/65 - 15/75 У 6 1/100 18/70 - 20/70 1, 2/100 18/75 - 20/75 У 8 Высокий Автопоезд Автобус (для города) У 7 Средний Грузовой автомобил ь У 5 Низкий Легковой автомобил ь 1, 5/100 22/70* 35/55** - У 9 1, 5/100 22/75* 35/60** - У 10 1, 5/100 22/80* 35/65** -

КРИТЕРИИ УСПЕШНОСТИ ИСПЫТАНИЙ -испытуемый автомобиль не изменил своей траектории в процессе разгона (не сошел с разгонной полосы); -скорость наезда находится в пределах допуска ± 5 % по отношению к расчетному значению; -автомобиль, вступивший в контакт с ограждением, не опрокинулся перед и через ограждение, а также не переехал ограждение; -автомобиль не получил серьезных повреждений или не произошло его возгорания; - выбег автомобиля после взаимодействия с ограждением происходит в пределах нормативного коридора.

ГРАНИЦЫ КОРИДОРА ВЫБЕГА АВТОМОБИЛЯ ПОСЛЕ СТОЛКНОВЕНИЯ С ОГРАЖДЕНИЕМ 1 - траектория наезда; 2 - ограждение; 3 - траектория выбега, удовлетворяющая требованиям безопасности; 4 - траектория выбега, не удовлетворяющая требованиям безопасности Длину коридора В принимают равной 10 м или 20 м соответственно при наезде легковым и грузовым (автобусом) автомобилями. Ширину коридора К: K = C + 0, 16 L + 0, 22 B где C – габаритная ширина испытуемого автомобиля; L - габаритная длина испытуемого автомобиля.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ОГРАЖДЕНИЙ n Кинетическая энергия движущегося транспортного средства: к. Дж Q – масса испытательного автомобиля, кг: v – скорость движения испытательного автомобиля, м/с;

n Энергия выброса (энергия, стремящаяся выбросить транспортное средство с проезжей части): к. Дж где – угол наезда, º Принимаемая величина энергоемкости конструкции барьерного удерживающего ограждения должна быть не менее установленной по расчету.

n Минимальный путь остановки ударившегося в ограждение автомобиля: м а – ускорение в течение отрезка времени с момента начала отклонения от курса до удара об ограждающее устройство, м/с2 (а<10 g): для легковых автомобилей - 55 м/с2; для грузовых - 40 м/с2:

n Динамический прогиб ограждения м Полученный расчетом динамический прогиб не должен быть больше установленных предельных значений на участках с характерными дорожными условиями

4 ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ Установка стоек ограждения виброударным способом копровой установкой «ОRTECO»

Сборка элементов ограждения монтажником ограждений «BLADE MOVER»