مقاله : مشخصات انواع حفاظ های کنار جاده ای

مشخصات حفاظهای کناری

بسته به رفتار حفاظ، به هنگام برخورد و میزان تغییر شکل آنها حفاظها به 3 ردة انعطاف‌پذیر، نیمه‌صلب و صلب تقسیم می‌شوند. جدول 1-3 انواع مختلف حفاظها در چارچوب این تقسیم‌بندی را نشان می‌دهد.

مشخصات کامل اجرایی این حفاظها 13 ارائه شده‌اند. حداکثر تغییر شکلی که در این اشکال ذکر شده است نتایج به دست آمده از NCHRP230 می‌باشد که حاصل از برخورد یک وسیله نقلیه 2 تن با زاویه برخورد 25 درجه و سرعت 100 km/hrمی‌باشد. طراحان باید از مشخصات حفاظهای زیر با توجه به نوع آنها (انعطاف‌پذیر، نیمه‌صلب و صلب) برای انتخاب حفاظ مناسب استفاده نمایند

- حفاظهای انعطاف‌پذیر

الف:

حفاظ 3 کابلی  از 3 کابل فولادی بر روی یک پایه ضعیف تشکیل می‌شود و بسته به نوعی که انتخاب می‌شود توانایی پوشش‌دهی به وسایل نقلیه 8/0 تا 2 تن را دارد. گونه با پایة S شکل 5/8×75 فلزی به طور کامل وسیله نقلیه کاروان 1800 kg را دوباره جهت‌دهی می‌نماید.

       چنان‌چه از این نوع حفاظ در قوسها استفاده شود، طراحان باید امکان تغییر شکل جانبی بیشتری از حالت عادی را در نظر بگیرند. به عنوان مرجع، حفاظ 3 کابلی با پایه‌های S شکل 5/8×5/7 فلزی و فواصل پایه‌های 9/4 m برای شعاع قوسهای 135 m به بالا قابل استفاده است.

       مزایای حفاظ کابلی هزینة اولیه پایین، جهت‌دهی مؤثر به طیف نسبتاً گسترده‌ای از وسایل، نیروی کاهنده شتاب نسبتاً پایین و تدریجی و قابلیت عملکرد بالا در مناطق برف‌خیز یا ماسه‌ای به دلیل طراحی باز و عدم امکان تجمع برف یا ماسه روی آن است. از معایب قابل توجه این طرح می‌توان به لزوم تعویض طول زیادی از حفاظ پس از برخورد، فضای نسبتاً زیاد مورد نیاز پشت این حفاظ به علت تغییر شکل آن، کاربرد کم آن را قوسها نام برد.

       برای برخوردهای با زوایای کم، خرابی معمولاً به تعداد پایه‌های کمی محدود می‌شود که باید تعویض شوند. خرابی در کابلها به ندرت اتفاق می‌افتد، مگر آن که تصادم بسیار شدید باشد. استفاده از مهارهای انتهایی برای این نوع حفاظ اجباری است، چرا که علاوه بر تأمین ایمنی کافی به هنگام برخورد وسایل نقلیه با ابتدا و انتهای آنها، اتصال کافی برای کابلها به زمین برای تحمل نیروهای کششی نیز فراهم می‌آید.

ب: 

سیستم سپر 2 موجی با پایه‌های ضعیف عملکردی کاملاً مشابه سیستم کابلی دارد، در حالی که تغییر شکل جانبی آن بسیار کمتر است. بنابراین فضای خالی مورد نیاز پشت حفاظ به حداقل می‌رسد.

       این نوع حفاظ نیز توانایی پوشش‌دهی به وسایل نقلیه با وزن 8/0 تا 8/1 تن را داشته و در برخورد وسیله نقلیه 1800 kg با زاویة 28 درجه و سرعت 95 km/hr میزان تغییر شکل جانبی معادل 2/2 m را خواهد داشت. حد بالای سرویس‌دهی این حفاظ، وسیله نقلیه کاروان 2100 kg Van با زاویه برخورد 24 درجه و سرعت 95 km/hr است. این سیستم در عین حال به ارتفاع نصب و نیز پستی و بلندی‌های زمین حساس است و بنابراین در اجرا باید ارتفاع نصب به دقت رعایت شود.

ج: 

   سیستم سپر 3 موجی با پایه‌های ضعیف کاملاً مشابه حفاظ 2 موجی W شکل است. با این تفاوت که به دلیل عرض بیشتر سپر،‌ محدودة وسیع‌تری از وسایل نقلیه با ارتفاع متفاوت را پوشش داده و به علاوه نسبت به تغییرات ارتفاع کمتر حساس است. به دلیل جلوگیری از پیچش سپر، این سیستم باید به تناوب از بالا و پایین به پایه‌ها قلاب شود.

جدول - انواع مختلف حفاظ (کناری و میانی)

سیستمهای انعطاف‌پذیر

        3‌ کابلی

        سپری دو موجی (با پایه‌های ضعیف)

        سپری سه موجی (با پایه‌های ضعیف)

سیستمهای نیمه‌صلب

         سپری قوطی شکل (با پایه‌های ضعیف)

         سپری دو موجی لقمه‌دار (با پایه‌های قوی)

        سپری 3 ‌موجی لقمه‌دار (با پایه‌های قوی)

        سپری 3 ‌موجی اصلاح شده

سیستمهای صلب

        حفاظ بتنی

  حفاظ نیمه صلب

الف: 

سیستم سپر قوطی شکل با پایه‌های ضعیف مقاومت خود را از مقاومت کششی و خمش یک تیر با مقطع قوطی شکل به دست می‌آورد. پایه‌ها باید به گونه‌ای طراحی شوند که به هنگام برخورد، در نزدیکی نقطه برخورد شکسته شده و نیرو را به پایه‌های مجاور منتقل نمایند تا انتقال نیرو به پایه‌ها تدریجی صورت پذیرد. وسایل نقلیه تحت پوشش این حفاظ وزنی از 8/0 تا 8/1 تن دارند. حد بالای محافظت این سیستم کاروان با وزن 1/2 تن است.

ب: 

سیستم سپر دو موجی شکل لقمه‌دار با پایه‌های قوی  لقمه‌ای که میان پایه و سپری در این سیستم قرار می‌گیرد احتمال پاره‌شدن وسیله نقلیه توسط پایه‌ها و احتمال پرت شدن از روی حفاظ را به حداقل می‌رساند. مانند تمام سیستمهای با پایه‌های قوی مقاومت این سیستم از مجموع تنشهای کششی و خمشی سپری و تنشهای خمشی و برشی پایه به دست می‌آید. طراحی باید به گونه‌ای باشد که در صورتی که قدرت برخورد به حدی باشد که پایه‌های حفاظ را خم نماید، سپری پاره شده و وسیله نقلیه از میان آن عبور نماید (به جای آن که از روی آن پرت شود).

       این سیستم به راحتی کاروان با وزن 1/2 تن و با زاویه برخورد 21 درجه و سرعت 95 km/hr را به مسیر باز می‌گرداند. پس از تصادم، پایه‌های قسمت آسیب دیده هنوز قادر به پاسخگویی به برخوردهای متوسط هستند و در نتیجه نیازی به تعمیرات فوری وجود ندارد.

ج: 

  حفاظ با سپری 3 موجی لقمه‌دار با پایه‌های قوی ، کاملاً مشابه سیستم نوع ب بوده با این تفاوت که سپری آن 3 موجی، صلب‌تر و پهن‌تر است که منجر به خسارت کمتر حفاظ حین برخورد می‌شود و بنابراین قابلیت پاسخگویی حفاظ به وسیله نقلیه بزرگتر بالا می‌رود. ارتفاع این نرده 900 mm باید رعایت شود.

د: 

   حفاظ با سپری 3 موجی اصلاح شده ، دارای 1 لقمه با شکل ذوزنقه است که این امکان را فراهم می‌آورد تا به هنگام برخورد، لبه پایین سپری و خود لقمه خم شوند و در نتیجه سطح سپری به هنگام برخورد هنوز عمود بر زمین باقی می‌ماند و این امر احتمال پرتاب شدن وسیله نقلیه از روی آن را کاهش می‌دهد. چنین حفاظی به راحتی برخورد یک وسیله نقلیه معمولی 820 kg، یک اتوبوس 9100 kg (با زاویه 15 درجه و سرعت 90 km/hr) و یک اتوبوس 14500 kg (با زاویه 14 درجه و سرعت 97 km/hr) را تحت پوشش قرار می‌دهد. این نوع حفاظ چنان‌چه ملاحظات اقتصادی و اجرایی وجود نداشته باشد بهترین نوع حفاظ به شمار آمده و پس از برخورد نیز کمترین هزینه تعمیرات را بر جای می‌گذارد.

حفاظ صلب

سیستم بتنی با مقطع متغیر، به هنگام برخوردهای شدید تمایل به واژگونی و شکسته شدن دارد و در نتیجه در طراحی باید آماتور کافی و مناسب برای آن تعبیه شده و گیرداری کافی با زمین داشته باشد. مقطع برتر و استاندارد این نوع حفاظ به نام نیوجرسی معروف می‌باشد.

این حفاظ بتنی به عنوان حفاظ میانی و حفاظ پلها نیز قابل استفاده است. بسته به مورد حتی برای سپر کردن نور وسایل نقلیه مقابل یا ممانعت از ریزش خاک کنار جاده به روی جاده می‌توان ارتفاع آن را تا 2300 mm نیز افزایش داد . چنان‌چه محافظ بتنی برای حالتهای متعارف طراحی می‌شود ارتفاع 810 mm باید رعایت شود و در این حال به طور مناسبی وسایل نقلیه تا 18 تن را به مسیر اصلی بازمی‌گرداند. چنان‌چه ارتفاع به 1070 mm افزایش یابد این سیستم قادر به پوشش دادن کامیون 3/63 تن خواهد بود.

 مشخصات حفاظ میانی

از حفاظ میانی طولی برای جدا کردن ترافیک جهتهای مختلف در بزرگراه‌ها و آزاد‌راه‌ها و بعضی راه‌های اصلی و همچنین جدا کردن ترافیک در خطوط مشخص استفاده می‌شود.

حفاظهای میانی برای دوباره جهت دادن وسایل نقلیه‌ای که با حفاظ برخورد کرده‌اند می‌باشد تا از عبور وسیله نقلیه از میانه و وارد شدن آن در ترافیک جهت مقابله (در میانه‌های باریک) جلوگیری به عمل آید.

ضوابط عملکردی آنها همانند حفاظهای کناری و مطابق با NCHRP350 می‌باشد. شکل  ضوابط نصب حفاظهای میانی را در راه‌های با سرعت بالا و کنترل دسترسی با میانه‌های تقریباً صاف و قابل عبور نشان می‌دهد. برای تعیین ضرورت نصب حفاظ، عرض میانه و حجم ترافیک روزانه نیاز است، اطلاعات خاص هر ناحیه نیز (در صورت امکان) باید به دست آید که پس از بررسی و تحلیل کلیه جوانب کار تصمیم‌گیری انجام شود.

ضوابط ارائه شده در بخش‌های 1-3-1 و 1-3-2 و 1-4-1 برای انتخاب، مکان قرارگیری و اصلاح حفاظهای کناری معمولاً برای حفاظهای میانی هم قابل کاربردند. اطلاعات بیشتر مربوط به نواحی انتقالی و انتهایی و مکان‌های آنها در بخشهای بعدی ارائه خواهد شد.

 حفاظ میانی دو موجی (با پایه‌های قوی)

این حفاظ جزو حفاظهای نیمه‌صلب قرار می‌گیرد و برای میانه‌های کم‌عرض مناسب است . بعد از برخوردهای معمولی، این حفاظ به صورت قابل استفاده باقی می‌ماند. در مواقعی که نیاز به قرارگیری اشیای صلب داخل میانه وجود داشته باشد، از دو سیستم حفاظ طولی موازی هم استفاده می‌شود.

 حفاظ میانی سپری 3 ‌موج (با پایه‌های قوی)

نوع SGM09a  برای میانه‌های باریک کاربرد دارد. علاوه بر برخوردهای معمولی که خسارت کمی به نرده‌ها وارد شود، نوع SGM09b  در برخوردهای شدید هم به صورت مستقیم باقی می‌ماند و قابلیت جهت دادن دوباره وسایل نقلیه با وزن 8/1 تن که با سرعت 80 km/h و تحت زاویه 15 درجه با حفاظ برخورد می‌کنند را دارا می‌باشند.  بیانگر مشخصات ابعادی این دو نوع حفاظ طولی می‌باشد.