Методические рекомендации Методические рекомендации по созданию безопасных инженерных обустройств автомобильных дорог
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
( СОЮЗДОРНИИ )
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО СОЗДАНИЮ БЕЗОПАСНЫХ
ИНЖЕНЕРНЫХ ОБУСТРОЙСТВ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Одобрены Минтрансстроем
Москва 1975
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОЗДАНИЮ БЕЗОПАСНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ ОБУСТРОЙСТВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ . Союздорнии . М ., 1975.
На основе современных требований безопасности движения определены основные характеристики ряда элементов инженерных обустройств автомобильных дорог ( сигнальных столбиков , стоек дорожных знаков , мачт освещения , направляющих ограждений ) и показаны пути создания обустройств , безопасных для водителей и пассажиров в случаях столкновений автомобилей с элементами обустройства дорог .
Табл . 2, рис . 5.
Предисловие
« Методические рекомендации по созданию безопасных инженерных обустройств автомобильных дорог » дополняют основные положения СНиП II - Д .5-72, относящиеся к инженерным обустройствам автомобильных дорог .
Настоящие « Методические рекомендации » содержат основные направления создания безопасных сигнальных столбиков , стоек дорожных знаков , мачт освещения и направляющих ограждений .
Настоящие « Методические рекомендации » составлены на основе материалов исследований Союздорнии и анализа патентных материалов в этой области с учетом действующих стандартов и нормативных документов .
« Методические рекомендации » предназначены для проектировщиков , строителей автомобильных дорог , работников службы эксплуатации и Госавтоинспекции .
« Методические рекомендации » составили кандидаты технических наук В . А . Астров , Б . М . Елисеев , инж . В . В . Мартыненко .
Общие положения
1 . Для предотвращения несчастных случаев при съезде автомобилей с дорог на расстоянии 9 м от кро м ки проезжей части не должно быть никаких опасных препятствий . Элементы инженерных обустройств , располагаемые ближе указанного расстояния , должны быть безопасны для находящихся в автомобиле людей , пристегнутых ремнями , в случаях наездов на эти элементы .
2 . В качестве расчетных условий наездов на элементы инженерных обустройств дорог I - III категорий следует принимать :
массу автомобиля - 1000 - 2000 кг ;
скорость автомобиля в момент наезда - 100 км / ч ;
угол наезда *) - 25 ° .
*) Угол наезда - угол между конечным участком траектории сближения автомобиля с препятствием и касательной к его поверхности , проведенной перпендикулярно поперечному сечению дороги в месте соприкосновения автомобиля с препятствием .
3 . Показателями безопасности наезда являются ускорения центра тяжести автомобиля , кратные величине ускорения свободного падения .
Рекомендуемые пределы ускорений :
в поперечном ( боковом ) направлении - 5 g ;
в продольном - 10 g ;
при совместном действии поперечного и продольного ускорений - 12 g .
Нарастание ускорений не должно превышать 500 g / с .
Сигнальные столбики, стойки дорожных знаков, мачты освещения
4 . Чтобы ускорения автомобилей при наездах на сигнальные столбики , стойки дорожных знаков и мачты освещения не превышали величин , указанных в п . 3 , необходимо уменьшать массивность указанных предметов . Усилие и энергия , необходимые для их разрушения , не должны превышать 5000 кгс и 400 кгс × м . В то же время столбики , стойки и мачты должны выдерживать обычные эксплуатационные нагрузки .
С этой целью в конструкциях сигнальных столбиков , стоек ( колонок ) дорожных знаков и мачт освещения необходимо предусматривать специальные элементы , обеспечивающие разрушение частей конструкции , находящихся на пути движения автомобиля .
5 . Наряду со снижением ускорений следует предотвращать возможность падения сбитых элементов на автомобиль , а также их попадание на проезжую часть дороги .
6 . Сигнальные столбики следует изготавливать из легких и прочных материалов ( пластмассы ) с учетом возможности повторного использования столбиков после наездов . Для этого столбики должны состоять из двух частей и соединительного устройства , которое обеспечивает легкое отделение верхней части столбика от его заглубляемой части ( рис . 1 ) или позволяет верхней части столбика нагибаться с последующим возвращением в исходное положение после проезда автомобиля .
7 . Форма , площадь окраски , а также цвет светоотражающих элементов сигнальных столбиков должны соответствовать пп . 4.7, 4.8 ГОСТ 13508-74 « Разметка дорожная ».
8 . В нижней части стоек крупногабаритных дорожных знаков 4. 14 - 4.16 по ГОСТ 10807 -71 необходимо предусматривать ослабленные сечения или специальные соединения скользящего типа , обеспечивающие разъединение стойки вблизи поверхности дороги . В верхней части стоек необходимо предусматривать устройства , предотвращающие отделение стоек от щитов знаков и их падение . Для свободного проезда автомобиля высота оставшейся части сбитой стойки не должна превышать 150 мм .
9 . В деревянных стойках следует устраивать ослабленные сечения , высверливая отверстия на высоте 0,15 и 0,45 м над поверхностью дороги . Оси отверстий должны быть параллельны плоскости знака . Размеры отверстий следует принимать по табл . 1 .
1 0 . Металлические стойки снабжают специальными устройствами , обеспечивающими при наезде автомобиля разъединение нижнего конца стойки с ее опорной площадкой .
Сила , необходимая для разъединения стойки и опорной площадки , не должна превышать 5000 кгс , а энергия разрушения - 400 кгс × м .
11 . Металлические стойки крупногабаритных знаков 4.14 - 4.16 по ГОСТ 10807 -71 и рам , применяемых для подвески знаков над проезжей частью , делают со специальными соединениями скользящего типа ( рис . 2 ).
Рис . 1 . Безопасный сигнальный столбик с устройством , обеспечивающим возможность повторного использования столбика
Таблица 1
|
Форма поперечного сечения стойки |
Размеры поперечного сечения , мм |
Диаметр отверстий , мм |
|
Прямоугольная |
150 × 150 |
40 |
|
150 × 200 |
65 |
|
|
Круглая |
180 - 200 |
50 |
|
200 - 230 |
65 |
|
|
230 - 270 |
75 |
|
|
270 - 300 |
90 |
|
|
300 |
100 |
Примечания : 1. Меньшая сторона прямоугольного сечения параллельна плоскости знака .
2 . В стойках прямоугольного сечения 100 × 150 мм и менее , а также в стойках круглого сечения диаметром 180 мм и менее высверливать отверстия не следует .
12 . Для предотвращения ударов автомобилей о щиты знаков 4.14 - 4.16 нижнюю кромку этих знаков следует располагать на высоте не менее 2 м над поверхностью дороги .
13 . В верхней части металлических стоек крупногабаритных знаков и рам необходимо устраивать пластический шарнир ( рис . 3 ). Этот шарнир обеспечивает безопасное отклонение стойки в направлении движения автомобиля после разрушения ослабленного сечения или специального соединения в нижней части стойки .
14 . В случае применения одиночной металлической стойки верхнее ослабленное сечение не устраивается .
Плоскость нижнего ослабленного сечения наклоняется под углом 10 ° к горизонтальной плоскости в сторону вероятного наезда автомобиля .
15 . Мачты освещения рекомендуется изготавливать из легких стальных или алюминиевых труб , а также из стеклопластика .
Рис . 2 . Соединения скользящего типа для металлических стоек крупногабаритных знаков и рам для подвески знаков
Рис . 3 . Пластический шарнир в верхней части металлической стойки
Рис . 4 . Легкоразъемное соединение мачты освещения с ее основанием с использованием предохранительных шайб :
1 - корпус мачты ; 2 - шайба с контрящей лапкой ; 3 - шайба с предохранительным штифтом ; 4 - выемка для болта ; 5 - отверстие для предохранительного штифта ; 6 - основание мачты ; 7, 9 - штепсельный разъем ; 8 - предохранитель ; 10 - кабель
16 . Соединение мачты с ее основанием выполняют, как показано на рис . 4 . Сила , необходимая для разъединения мачты и основания , не должна превышать 5000 кгс , а энергия разрушения - 400 кгс × м .
17 . Необходимо принимать меры для безопасного разъединения токопроводящих кабелей , находящихся внутри соединений мачт с их основаниями . Для этой цели следует концы кабеля , находящиеся в основании и в мачте , соединять штепсельными разъемами.
18 . При применении деревянных мачт освещения с воздушной электропроводкой необходимо делать два ослабленных сечения - верхнее и нижнее . Конструкция обоих сечений одинакова и представляет два взаимно перпендикулярных отверстия и кольцевую V -образную канавку . Для мачт высотой 10 м , диаметром в основании 28 см и верхним диаметром 16 см делают ослабляющие отверстия диаметром соответственно 76 и 50 мм и канавки глубиной 13 мм . Нижнее сечение мачт располагается на высоте 0,15 м от поверхности установки , а верхнее - на расстоянии 1,5 м от верха мачты .
Направляющие ограждения
19 . На разделительных полосах дорог с интенсивным движением , а также в тех местах , где съезд автомобиля с дороги может быть связан с опасностью для находящихся в нем людей , необходимы направляющие ограждения , плавно исправляющие траекторию движения автомобилей без превышения допускаемых ускорений . Для этого ограждения должны обладать деформативностью и энергоемкостью , величины которых приведены в табл . 2 .
20 . Для получения необходимых характеристик деформативности и поглощения энергии удара следует стремиться к распределению нагрузок и деформаций на возможно большее число элементов ограждения .
21 . Высоту направляющей части ограждений следует принимать не менее 0,8 м . Для предотвращения опрокидывания автобусов и грузовых автомобилей высота направляющей части ограждения должна увеличиваться в процессе его деформации . При пластической деформации ограждения высота направляющей части должна увеличиваться до 1 м , упругой - до 1,2 м . Во всех случаях при подъеме направляющей части должна быть обеспечена безопасность движения легковых автомобилей , для чего расстояние между поверхностью дороги и направляющей частью ограждения не должно превышать 0,4 м .
Таблица 2
|
Масса автомобиля , кг |
Параметры удара *) |
Характеристики деформации ограждения |
|||
|
кинетическая энергия , кгс × м |
импульс , кгс × с |
максимальная сила реакции , кгс |
энергоемкость , кгс × м |
поперечный прогиб , м |
|
|
1000 |
7000 |
1200 |
5000 |
4900 |
1,0 |
|
2000 |
14000 |
2400 |
10000 |
9800 |
1,6 |
* ) Скорость в момент наезда автомобиля на ограждение 100 км / ч , угол наезда 25 ° , поперечное ускорение центра тяжести автомобиля не более 5 g .
22 . В целях надлежащей коррекции траектории автомобиля отношение величины поперечной деформации к длине волны деформации следует принимать 1 : 40.
23 . Чтобы обеспечить равномерность жесткости и поглощения энергии по длине ограждения , направляющую часть в виде профильной планки W - образного сечения необходимо усиливать специальными лонжеронами или делать направляющую часть в виде рамы или бруса , устанавливая ее на легко сбиваемых или отклоняющихся стойках .
24 . Энергопоглощающие элементы следует делать и з материалов с минимальной упругостью и максимальной пластичностью ( например , из вязкой малоуглеродистой стали ).
25 . У ограждений с односторонней направляющей частью в виде планки W - образного сечения энергопоглощающие элементы следует помещать между планкой и стойками , а также между планкой и усиливающим лонжероном . Величину деформации этих элементов следует принимать в пределах 150 - 200 мм . У ограждений с двусторонней направляющей частью энергопоглощающие элементы следует помещать между планками и распорками .
26 . В целях повышения эффективности и уменьшения размеров энергопоглощающих устройств желательно многократно использовать деформативные энергоемкости материала в процессе одной деформации ограждения .
27 . Наряду с энергопоглощающими устройствами , выполненными на основе использования деформаций материала , следует применять инерционные поглотители энергии удара ( передачи энергии удара подвижным массивным элементам ), а также гидравлические поглотители энергии .
28 . При использовании направляющей части в виде бруса с замкнутым поперечным сечением его внутреннее пространство целесообразно заполнять энергопоглощающим материалом . Применение направляющей части такого типа дает возможность получить большую плавность волны прогиба и увеличить шаг стоек в 3 - 4 раза по сравнению с обычным .
29 . Для предотвращения опускания направляющей части ограждения , установленной на легкосбиваемых стойках , ее соединение с ними должно быть легкоразъем ным . В зависимости от типа направляющей части можно применять срезаемые болты или ее свободное опирание на специальные площадки , консоли и т.д.
30 . Легкосбиваемые металлические стойки следует изготавливать из профилей малых размеров или предусматривать в стойках ослабленное сечение на уровне поверхности дороги .
31 . Необходимое сопротивление стоек , установленных в грунте , обеспечивается пластинами - стабилизаторами , прикрепляемыми к заглубляемой части стоек .
32 . Если необходимо избежать повреждений конструктивных элементов дороги , стойки устанавливают в специальные гнезда . В этом случае следует предусматривать возможность легкой замены поврежденных стоек новыми .
33 . Если заглубление стоек невозможно ( мосты , путепроводы , эстакады ), целесообразно устанавливать их на металлических опорных площадках , соединяя стойки и площадки специальными сварными швами заданной прочности . При сильных ударах стойки должны отсоединяться от площадок вместе с направляющей частью ограждения .
34 . В случае применения отклоняющихся стоек их соединение с направляющей частью ограждения следует делать шарнирным .
35 . Серьезное внимание необходимо уделять концевым участкам ограждений . Применение ограждений , не имеющих устройств для уменьшения опасности столкновения с концами направляющей части , недопустимо . Не рекомендуется ограничиваться применением экранов , прикрывающих торцы направляющей части .
Концевые участки следует выполнять с постепенным снижением направляющей части до уровня поверхности дороги с уклоном 1 : 20 - 1 : 25 с одновременным отводом по плавной кривой переменного радиуса от линии ограждения на расстояние 1,0 - 1,2 м в сторону от проезжей части .
36 . На концевых участках направляющую часть односторонних ограждений с планкой W - образного профиля следует устанавливать с постепенным поворотом лицевой части планки вверх до параллельного положения по отношению к поверхности дороги в месте заглубления конца планки .
У двусторонних ограждений , между планками которых имеются консоли - распорки , снижение планок следует выполнять с их постепенным сближением без поворота .
Снижение направляющей части в виде бруса следует выполнять без поворота .
37 . Обязательным условием использования легкосбиваемых стоек является закрепление концов направляющей части ограждения специальными анкерами для его силового замыкания с поверхностью дороги .
Анкерные устройства следует располагать ниже поверхности дороги . Прочность анкеров и креплений к ним концов направляющей части ограждения должна быть при расчетных условиях достаточна для выдерживания нагрузки от наездов автобусов и грузовых автомобилей .
38 . При сопряжении ограждений различных конструкций переход от одного ограждения к другому следует выполнять с постепенным плавным изменением жесткости . Наиболее простым способом увеличения жесткости является уменьшение шага стоек в сочетании с усиленным креплением направляющей части к стойкам .
39 . Если сопряжение ограждений выполняется без их непосредственного соединения , необходимо , чтобы конец предыдущего ограждения перекрывал начало следующего .
40 . Для улучшения зрительной ориентации участников движения в темное время суток и при пониженной метеорологической видимости ограждения следует снабжать специальными устройствами со светоотражающими элементами . Желательно , чтобы эти устройства были максимально унифицированы с аналогичными деталями сигнальных столбиков .
41 . Для уменьшения ослепления светом фар встречного автомобиля направляющие ограждения , устанавливаемые на разделительных полосах , должны иметь противоослепляющие устройства . Высота верхней кромки устройств должна быть не менее 1,6 м , нижней кромки - не более 0,45 м над поверхностью проезжей части дороги .
Можно применять противоослепляющие устройства в виде жалюзи , состоящих из пластин , плоскость которых перпендикулярна оси дороги . Шаг пластин следует выбирать исходя из их ширины и кривизны ограждения в плане . Угол слепящей блескости фар автомобиля следует принимать равным 20 ° .
42 . Сплошные ограждения на разделительной полосе , устанавливаемые на большом протяжении , должны иметь устройства для пропуска автомобилей специальных служб .
43 . При ударе автомобиля об ограждение какие - либо части ограждения не должны проникать в салон автомобиля и падать на проезжую часть дороги .
44 . Ограждения должны сохранять работоспособность после наезда и , желательно , чтобы после этого они возвращались в исходное положение .
45 . Работы по ремонту ограждения должны быть нетрудоемкими и выполняться без помех движению по дороге .
46 . Окраска ограждения и их элементов должна соответствовать требованиям п . 3.5 ГОСТ 13508-74* ) .
*) В опытном порядке следует проверить возможность отказа от окраски ограждений , если их направляющая часть имеет оцинкованную поверхность .
47 . В качестве прототипов для создания отечественных конструкций безопасных направляющих ограждений для дорог высших категорий рекомендуется использовать :
а ) ограждение SWOVF 2 m 400, разработанное Институтом безопасности движения Голландии , и его модификации ( рис . 5);
б ) ограждение английской фирмы « Кристиэни энд Нильсон » с отклоняющимися стойками и его модификации ;
в ) ограждение инерционного типа ( по патенту США кл . Е 01 ƒ 15/00 № 3705709, 12.12.72) и частичную реализацию этого патента в виде ограждения фирмы « ARBED » ( Люксембург );
г) ограждение с повышенной энергопоглощающей способностью и плавностью поперечной деформации ;
д ) ограждение с энергопоглощающими консолями и ослабленными стойками ( по патенту Австрии кл . Е 01 ƒ 15/00 № 284186, 10.09.70);
е ) ограждение с направляющей частью из тросов , заключенных в оболочку , и с ослабленными стойками ( по патенту Англии кл . Е 01 ƒ 15/00 № 1272588, 03.05.72).
Рис . 5 . Направляющее ограждение типа SWOVF 2 m 400
48 . В стесненных условиях дороги ( небольшая ширина проезжей части и узкая разделительная полоса при высокой интенсивности движения , а также дороги в горных условиях и временные объезды на ремонтируемых участках дорог ), когда наезды на ограждение м о гут произойти со скоростью не более 70 км / ч и под углом до 10 ° , можно использовать жесткие монолитные или сборные ограждения со специальным профилем боковой поверхности .
СОДЕРЖАНИЕ
|
Предисловие . 1 Общие положения . 1 Сигнальные столбики, стойки дорожных знаков, мачты освещения . 2 Направляющие ограждения . 5 |