Стражи дорог

74
13 минут
Стражи дорог

Основная функция дорожного ограждения – не только обозначение траектории движения транспорта, но и смягчение последствий при ДТП и препятствование опрокидыванию автомобиля в кювет. Вместе с тем современные автомагистрали нуждаются в применении более эффективных мер безопасности. Это вызвано постоянно увеличивающимися потоками транспортных средств. В настоящее время все чаще используются дорожные ограждения инновационного типа, способные предотвратить съезд с дорожного полотна, защитить здания и прочие объекты от наезда автотранспорта и исключить столкновения с автомобилями встречной полосы.

В авангарде инноваций

Столица России, как и во многих других сферах, идет в авангарде дорожных инноваций. Например, в Москве успешно реализовали программу по замене всех барьерных ограждений на высокоскоростных трассах – МКАД, ТТК и вылетных магистралях. Металлические одноярусные ограждения типа «Волна» с удерживающей способностью до 190 кДж заменили новыми – типа «Трансбарьер», которые полнее соответствуют требованиям безопасности дорожного движения: их удерживающая способность в сравнении с «Волной» почти вдвое выше – 350 кДж.

Собственно сам «Трансбарьер», устройство которого защищено патентом, представляет прочное и износостойкое двухбалочное барьерное ограждение. Его конструкция позволяет обеспечить крепление балок к стойкам с любым шагом. Ограждение представлено как дорожной, так и мостовой группой и выпускается в одностороннем и двухстороннем исполнении.


Ключевые особенности «Трансбарьера» в том, что он содержит вертикальные стойки и прикрепленные к ним расположенные вдоль дороги продольные балки. Стойки выполнены из гнутого профиля П-образного или С-образного сечения. Продольные балки изготовлены из профиля С-образного сечения с дополнительными полками, отогнутыми внутрь, причем продольные балки крепятся к стойкам в один или более ярусов непосредственно либо посредством консоли-амортизатора, используя специальную скобу. Секции продольной балки одного яруса соединены между собой встык без выступающих частей с помощью П-образных вставок. Габарит барьерного ограждения от лицевой стороны максимально выступающей балки до задней стенки стержня стойки – для одностороннего ограждения и до лицевой стороны противоположной балки – для двухстороннего ограждения находится соответственно в диапазонах от 0,25 до 0,50 м для одностороннего ограждения и от 0,4 до 0,8 м для двухстороннего ограждения.

Перед установкой на московских автомагистралях ограждение испытали на полигоне МАДИ. Серьезную проверку для отбойников проводили в условиях, максимально приближенных к реальным. Для оценки прочности специалисты разгоняли пассажирский автобус до скорости 110 км/час, после чего он врезался в ограждение. Во внимание принимали несколько факторов: выдерживает ли барьер удар, удалось ли удержать транспортное средство на дороге и не позволить ему вылететь или перевернуться. Благодаря продуманной конструкции отбойника, после аварии автобус не опрокидывался и не выезжал на встречную полосу.

Общая протяженность дорог, оборудованных «Трансбарьером», в Москве составляет 1300 км. Гарантийный срок на установку таких отбойников – два года, при этом длительность их эксплуатации достигает десяти лет. Количество подобных отбойников на столичных трассах постоянно увеличивается.

В зимний период за чистотой ограждения следят коммунальные службы города. Барьеры чистит уборочная техника со специальным навесным оборудованием щеточного типа. А чтобы ограждения не повредились во время механической уборки снега, их устанавливают на расстоянии 0,05–0,1 метра от бортового камня.

 Тросы спасают жизни

Тросовые дорожные ограждения являются показательным примером эффективной удерживающей системы безопасности, используемой для предотвращения выезда автомобилей на встречную полосу и сохранения жизни всем участникам дорожного движения.

Особенностью ограждения является постепенное перенаправление автомобиля, который произвел наезд на систему, в которой используются предварительно натянутые тросы, подвешенные на свободно установленных в гильзы стойках, на свою полосу движения. Удержание автомобиля тросовой системой характерно существенным гашением энергии удара, что сводит к минимуму повреждения автотранспортного средства и, как следствие, сохраняет жизни людей, находящихся в нем. Во время удара кинетическая энергия автомобиля рассеивается за счет потерь на трение в системе, при этом динамический прогиб и растяжение троса незначительно. В зависимости от конструкции тросовой системы динамический прогиб составляет от 1,4 до 2,8 м.


Осевые тросовые дорожные системы, которые устанавливаются на разделительной полосе, а часто и непосредственно по оси дороги, проектируются симметричными, таким образом, чтобы они имели два троса по одной стороне и два по другой – двухстороннего типа. Обычная удерживающая способность таких ограждений составляет свыше 300 кДж.

Гибкие отбойники представляют собой простую конструкцию, состоящую из тросов, стоек, анкерных блоков, стяжных устройств. Усилие натяжения тросов в системе обеспечивается путем установки специальных натяжителей и анкерных (якорных) устройств. Стойки тросового ограждения, свободно стоящие в полых тонкостенных гильзах, закрепленных в грунте или небольших бетонных фундаментах, предназначены для поддержания тросов. Они не должны быть излишне жесткими на изгиб и оказывать существенное сопротивление поперечной нагрузке, возникающей при ударе автомобиля о тросы. В случае контакта с автомобилем стойки не создают значительного сопротивления его движению, что также не приводит к дополнительным нагрузкам на машину. Тросы закреплены на стойках свободно, в прорезях, так, чтобы не создавалось препятствий их продольному движению. При этом, в основном работая на растяжение, они поглощают значительную часть энергии удара. Якорные блоки также предусматривают небольшой запас длины троса в виде страховочной петли, которая позволяет ослабить натяжение при столкновении транспортного средства с ограждением, что, в свою очередь, снижает риск серьезных повреждений транспорта и травматизма.

Сегодня дорожные тросовые ограждения становятся все более популярными на автомагистралях России, где растет количество автомобилей и все еще немало мест с зауженной проезжей частью, что исключает возможность установить другие типы систем безопасности (барьерные или парапетные).

Отечественный опыт устройства ограждений на опасных участках на федеральных дорогах показывает, что применение тросовых систем дает значительный эффект. В настоящее время в эксплуатации на отечественных трассах находится значительное число инновационных участков с установленными непосредственно по осевой линии дороги тросовыми ограждениями, причем отступ сплошной осевой разметки составляет по 0,5 м по обе стороны от осевой линии. Подобный подход вызывал первоначально множество сомнений, так как при наезде на ограждение автомобиль выезжает частично на встречную полосу. Однако, как показали расчеты и исследования, проведенные в МАДИ, вероятность смертельных исходов и тяжелых травм при таком наезде, даже при касании наезжающего автомобиля с движущимся транспортным средством по встречной полосе, весьма мала. Статистика также показывает, что при этих ДТП не возникает тяжелых последствий. Устройство тросового ограждения на осевой, как показывает опыт, дисциплинирует водителей, заставляя их снижать скорость при движении по левой полосе.

Востребованность тросовых ограждений объясняется прежде всего тем, что сегодня они имеют более низкие затраты на установку, обеспечивают более эффективную профилактику дорожно-транспортных происшествий за счет предотвращения лобовых аварий (самых серьезных по последствиям), легко монтируются и сравнительно быстро ремонтируются.

Для оценки эффективности и оценки широкого диапазона параметров, которые влияют на тросовые дорожные ограждения, ООО «НПО «Медиана» совместно с МАДИ провела научно-исследовательские работы по компьютерным симуляционным расчетам с использованием программного комплекса нелинейного конечно-элементного моделирования. В этих расчетах варьировались такие параметры, как угол удара и скорость транспортного средства, шаг стоек, расположение тросов, а также учитывалась конструкция троса. Так, в МАДИ проводились исследования и эксперименты по внедрению отечественных тросов. Как вывод: конструкция изделия оптимизируется и становится оптимальной для всех участников дорожного движения.

Моделирование на виртуальной модели позволило рассчитать траекторию движения автотранспорта при соприкосновении с таким ограждением. Также выполнили испытания (полномасштабные краш-тесты) и на Автополигоне НАМИ, давшие возможность проследить весь путь движения автомобиля в процессе наезда.

Важным моментом обеспечения долговечности и надежности тросовой системы является культура производства. Чтобы повысить качество при изготовлении элементов тросового дорожного ограждения, на предприятиях используются автоматические роботизированные системы, сохраняющие характеристики изделия на неизменно высоком уровне.

Вместе с тем надо отметить, что мотоциклисты при столкновении с тросовыми ограждениями обычно получают травмы. Кроме того, процесс обслуживания таких барьеров отличается значительной трудоемкостью. Дело в том, что необходимо периодически проверять и корректировать степень натяжения тросов, которые быстро ослабевают.

Тем не менее результаты мониторинга эксплуатируемых участков тросовых дорожных ограждений и анализ, проведенный МАДИ совместно с НИЦ БДД МВД России, а также с предприятиями – производителями тросовых ограждений, показали их эффективность в обеспечении безопасности на дорогах.

Росавтодор также предложил расширить использование на дорогах тросовых ограждений.

 

Пластиковая революция

На смену стальным, бетонным и тросовым разделительным ограждениям на автомобильных трассах могут прийти альтернативные быстровозводимые конструкции из композитных материалов. В Госавтоинспекции МВД предложили применять их для разделения встречных потоков движения и на магистралях, и в городах. Инновационные конструкции уже появились на целом ряде российских автодорог. Они призваны привлечь внимание водителей и создать 3D-ощущение, что данную линию на дороге пересечь нельзя.

Быстровозводимые композитные ограждения представляют собой легкосборную конструкцию, имеют привлекательный внешний вид и длительный срок службы. Их удобно хранить и транспортировать, эти изделия имеет низкую стоимость, небольшую массу, а также предотвращают ослепление фарами встречного автотранспорта. Как утверждает производитель, прочность композитной конструкции такая же, как у стали. Но, в отличие от стали, ни дождь, ни снег ей не страшны – стеклопластик не ржавеет. Композитные ограждения не выгорают на солнце, выдерживают температурные перепады и легко моются. Конструкции данного типа часто размещаются на временной основе, например, для обозначения мест ремонтных работ.

В Госавтоинспекции считают, что преимуществом новых ограждений также являются их дешевизна, компактность, простота, оперативность в установке и длительный срок службы. Легкосборная конструкция призвана решить проблему обустройства участков дороги, где отсутствует возможность установки тросового или металлического барьерного ограждения. Такое ограждение изготовлено из легковесных полутораметровых пластиковых секций. Они в среднем наполовину дешевле других типов, а также не так дороги в эксплуатации, легко монтируются и гораздо компактнее бетонных блоков.

Композитное ограждение, как считают специалисты, прежде всего будет физически разделять дорогу на две части, и этого достаточно для профилактики выездов на встречную полосу. Если же автомобиль отбросит на ограждение в результате аварии, то повреждения будут меньше, чем при наезде на бетонный блок.

Считается, что дорожные ограждения должны обладать жесткой конструкцией. Эти устройства защиты устанавливаются в самых важных или опасных местах, разделяя транспортные потоки между двумя направлениями дороги или отгораживая трассу от обрывов, рек, озер. Эти факторы накладывают определенные требования. Например, при столкновении автомобиля с ограждением, последнее должно удержать машину на своей полосе движения, что подразумевает довольно большую жесткость конструкции барьера, а значит, удар будет жестким.

Чтобы решить эту проблему, инженеры постоянно проводят испытания различных систем защиты. Одним из самых перспективных вариантов может стать разработка специалистов из Южной Кореи. Там разработали мягкие дорожные отбойники, которые будут не просто предотвращать вылет автомобиля с полосы движения в случае ДТП, но и спасать людей. Испытания показали, что инновационная конструкция, не имеющая аналогов, действительно работает и способна спасти тысячи жизней.

На первый взгляд новинка мало чем отличается от классических отбойников. Это такое же ограждение, устанавливаемое вдоль дороги. Однако, в отличие от отбойников, новая конструкция отличается высокой гибкостью, и при столкновении машина не встречает моментального жесткого удара. Барьерное ограждение – Road Roller System (дорожная роликовая система) состоит из прочных стальных труб высотой 96 см, между которыми располагаются пластиковые ролики высотой 40 см, вращающиеся вокруг своей оси. Ролики, кстати, окрашены в желтый цвет и покрыты светоотражающим составом, что делает их заметными в темное время суток. Ограждение гасит энергию столкновения постепенно, а машина при этом продолжает катиться вдоль него. Благодаря «гибкости» ограждение также почти невозможно сломать.


Важнейшим моментом в конструкции инновационного ограждения являются ролики, установленные внутри металлической конструкции. Изюминка заключается в том, что при столкновении автомобиля с отбойником заграждение прогибается, поглощая силу удара, а благодаря вращению роликов машина теряет инерцию и меняет траекторию движения, всегда оказываясь боковой поверхностью к отбойнику. Сочетание вращающихся роликов и необычайной гибкости конструкции значительно повышает шансы на выживание водителя и пассажиров автомобиля.

Изобретение уже прошло весь комплекс необходимых испытаний и получило одобрение департамента безопасности дорожного движения Южной Кореи. В свою очередь, Малайзия стала первой страной, которая приобрела барьерное ограждение. Road Roller System готовы поставлять и в нашу страну.

 

Не останавливаясь в развитии

В нашей стране разработали и провели испытания комбинированного дорожного ограждения. Данный тип использует одновременно несколько способов поглощения инерции автомобиля, что обеспечивает высокие технические и качественные показатели. Нужда в таких ограждениях может присутствовать в определенных местах, где обязательно достижение максимальной защиты. Комбинированные ограждения, включающие несколько типов элементов, таких как балка и трос, нашли применение как на дорогах, так и на мостовых сооружениях. А уникальность конструкции состоит в том, что ее можно использовать с любым видом барьерного ограждения. 

Очень высокая удерживающая способность – 300–350 – кДж позволяет позиционировать данный продукт как безопасный для всех участников дорожного движения. Именно комбинированное дорожное ограждение минимизирует повреждение автотранспортного средства при столкновении. Поэтому данный вид рекомендуется использовать на автодорогах, не рассчитанных на устройство центрального заграждения.

Современная инфраструктура города подразумевает огромный трафик автомобилей по его улицам. Также можно увидеть мосты и скоростные магистрали, расположенные в городах. В таких местах очень высока опасность передвижения на автомобиле. Эту проблему эффективно решает концевое дорожное ограждение «Нью-Джерси». Благодаря этому изделию при столкновении машина остается на дороге, минимизируется удар, а соответственно, и повреждения.

Долговечность ограждения «Нью-Джерси» обеспечивается благодаря использованию для его изготовления только качественных материалов и инновационных технологий. Благодаря своей прочности изделие может выдержать удар до 400 кДж, а также препятствовать опрокидыванию и поперечному развороту автомобиля. Дорожное ограждение парапетного типа не боится даже самых суровых зим, так как обладает высокой морозостойкостью. Каждый элемент ограждения защищен от коррозии за счет оцинкования метала, а также нанесения качественного лакокрасочного материала.

Интерес для российских дорожников представляют демпфирующие устройства TAU (буферы), способные предотвратить тяжелые последствия аварийного столкновения транспортного средства с различными инженерными конструкциями на дорогах. Дорожный демпфер такой конструкции обеспечивает высокий уровень пассивной безопасности. Специальная система поглощения энергии от удара смягчает его воздействие для пассажиров автомобиля.

Устанавливаются подобные устройства перед развилками автодорог, острыми углами дорожных ограждений, в местах разделения транспортных потоков, перед опорами мостов и тоннелей и на других опасных участках дорог.

Дорожные буферы TAU успешно прошли испытания в соответствии со стандартами UNI EN 1317-3. Их конструкция выполнена из оцинкованной стали. В качестве энергопоглощающих элементов в зависимости от модели используются пластиковые подушки, картриджи или алюминиевые профили. Могут использоваться в любых климатических условиях и имеют 20-летнюю гарантию.

Предлагаемый модельный ряд охватывает различные дорожные условия применения.

Так, TAU Parallel предназначен для установки в узком и ограниченном пространстве на дорогах (например, перед кассами взимания оплаты на платных магистралях, на развязках с параллельными и пологими съездами).

TAU Medium, Large и XLarge – в основном за счет более широкой формы применяются на съездах в условиях недостаточного пространства, а также там, где существует вероятность бокового столкновения автомобиля с препятствием или с элементами дорожного обустройства.

TAU Tube Parallel при сохранении всех рабочих характеристик имеет укороченную длину и предназначен для установки в узком и ограниченном пространстве на дорогах и в тоннелях за счет отсутствия пластика в конструкции демпфера.

 

Валерий Васильев, журнал «Автомобильные дороги»  


  • Комментарии
Загрузка комментариев...