گاردریل چیست و انواع گاردریل
گاردریل چیست، انواع گاردریل دو موج، سه موج، کابلی و نیوجرسی چه تفاوتی دارند، کاربردشان چیست و چگونه استاندارد مناسب جاده را انتخاب کنیم.
اگر تا به حال در جاده هاي برون شهري يا بزرگراه ها رانندگي کرده باشيد، حتما حفاظ هاي فلزي موج دار يا بلوک هاي بتني وسط مسير را ديده ايد. اين سازه ها فقط يک قطعه فلز يا بتن نيستند؛ در لحظه اي که کنترل خودرو از دست مي رود، همان چند متر حفاظ مي تواند مرز بين يک ترس ساده و يک فاجعه باشد. در اين گزارش مي خواهيم با زباني روشن و کاربردي توضيح بدهيم گاردريل چيست، چه انواع و زيرنوع هايي دارد و هر کدام کجا به کار مي آيد. اگر دنبال آشنايي سريع با انواع گاردریل جاده ای هستيد، اين گزارش يک نماي کامل و قابل اعتماد به شما مي دهد.
گاردریل چیست؟ guardrails
گاردريل يا جان پناه جاده اي (Guardrails) به مجموعه حفاظ هايي گفته مي شود که در کنار يا ميانه راه نصب مي شوند تا از خروج خودرو از مسير، سقوط به دره، برخورد با موانع ثابت و تداخل خودروهاي دو مسير مخالف جلوگيري کنند. نقش اصلي گاردريل جذب و هدايت انرژي ضربه است؛ يعني وقتي خودرو منحرف مي شود، به جاي برخورد سخت با ديوار يا پرتگاه، با يک مانع کنترل شده مواجه مي شود که نيروي ضربه را پخش مي کند و خودرو را به خط حرکت برمي گرداند.
در نگاه فني، گاردريل ها معمولا از سه جزء ساخته مي شوند:
-
سپر يا تيغه موج دار (Beam) که همان بدنه فلزي يا کابل است.
-
پايه ها (Post) که در خاک يا فونداسيون کار گذاشته مي شوند.
-
فاصله انداز يا لقمه (Spacer/Blockout) که فاصله بدنه با پايه را تنظيم مي کند تا خودرو در لحظه برخورد کمتر گير کند.
اغلب گاردريل هاي فلزي از فولاد گالوانيزه گرم ساخته مي شوند تا در برابر رطوبت، نمک جاده و ضربه مقاوم بمانند. پوشش روي (Zinc) روي سطح فولاد مانع زنگ زدگي و کاهش مقاومت در طول زمان مي شود.
به طور کلي، طراحي و انتخاب نوع گاردريل به عواملي مثل سرعت طرح جاده، حجم ترافيک، وجود پرتگاه يا رودخانه، قوس ها و شيب هاي کناره راه و حتي نوع خودروهاي غالب (سبک يا سنگين) وابسته است. استانداردهاي ايمني راه معمولا گاردريل ها را در سه خانواده بزرگ دسته بندي مي کنند: انعطاف پذير (ارتجاعي)، نيمه صلب و صلب.
انواع گاردریل
وقتي از انواع گاردريل حرف مي زنيم، منظور هم شکل ظاهري سپر این ابزار است، هم محل نصب و هم رفتار سازه در برخورد. در ادامه، هر نوع را جداگانه و با کاربرد واقعي اش مرور مي کنيم تا بتوانيد تفاوت ها را درست و بدون ابهام بشناسيد.
گاردریل ۲ موج
گاردريل دو موج همان مدل رايج W-Beam است که سطح آن دو برآمدگي موازي دارد. اين مدل سبک تر از سه موج است و براي جاده هاي معمولي، راه هاي فرعي يا بزرگراه هايي که ريسک برخورد با خودروهاي بسيار سنگين کمتر است استفاده مي شود. ضخامت ورق و فاصله پايه ها در عملکرد آن مهم است؛ در نقاط پرخطر مثل قوس هاي تند يا پرتگاه ها معمولا فاصله پايه ها کمتر و مهار قوي تر انتخاب مي شود.
در سایت خبری خبررسان آخرین اخبارحوادث,سیاسی,فرهنگ وهنر,اقتصاد و تکنولوژی,دفاعی,ورزشی,ایران,جهان را بخوانید.
مزيت دو موج اين است که نصب و تعمير آن سريع تر و اقتصادي تر است، اما در برابر ضربه هاي شديد، تغيير شکل بيشتري نشان مي دهد و ممکن است براي خودروهاي سنگين کافي نباشد.
گاردریل ۳ موج
گاردريل سه موج يا Thrie-Beam از نظر شکل ظاهري سه برآمدگي دارد و به همين دليل سطح تماس و سختي بيشتري ايجاد مي کند. اين نوع معمولا در آزادراه ها، مسيرهاي کوهستاني، کناره پل ها و نقاطي که احتمال برخورد با کاميون و اتوبوس بالاست اجرا مي شود. سه موج در مقايسه با دو موج تغيير شکل کمتري مي دهد و نيروي ضربه را بهتر پخش مي کند.
گاردریل کناری
گاردريل کناري در حاشيه راه نصب مي شود؛ جايي که خطر اصلي سقوط خودرو از شيب، برخورد با درخت، تير برق، ستون پل يا ورود به مسيرهاي خطرناک وجود دارد. اين مدل معمولا با توجه به ارتفاع شيب، فاصله از لبه آسفالت و وجود مانع پشت حفاظ طراحي مي شود. در مسيرهاي پرتگاهي، ارتفاع و مقاومت کناري بايد بيشتر باشد و اغلب از سه موج يا ترکيب با پايه قوي استفاده مي کنند.
گاردریل میانی
گاردريل مياني (Median Guardrail) در وسط بزرگراه يا آزادراه نصب مي شود تا خطوط رفت و برگشت را جدا کند و از برخورد رو در رو جلوگيري شود. چون احتمال برخورد از هر دو سمت وجود دارد، در طراحي آن به دو طرفه بودن سپر و نحوه اتصال پايه ها توجه ويژه مي شود. گاردريل هاي مياني معمولا در خانواده هاي انعطاف پذير، نيمه صلب يا صلب اجرا مي شوند.
گاردریل ضربه گیر
واژه ضربه گير در جاده سازي بيشتر به بخشي گفته مي شود که انتهاي گاردريل يا نقاط خطرناک را براي جذب انرژي برخورد تقويت مي کند. مثلا در ابتداي يک حفاظ مياني، اگر خودرو مستقيم به سر حفاظ برخورد کند، خطر نفوذ به کابین بالاست؛ براي همين از سرگاردريل هاي ضربه گير، کلاهک ها يا سيستم هاي جذب انرژي استفاده مي شود تا ضربه را تدريجي کند.
گاردریل انعطاف پذیر
گاردريل انعطاف پذير يا ارتجاعي طوري طراحي مي شود که در برخورد تغيير شکل بدهد و با کشسانی خود انرژي را جذب کند. نمونه هاي فلزي دو موج با اتصال مناسب و نيز گاردريل هاي کابلي در اين گروه قرار مي گيرند. مزيت آنها کاهش شتاب منفي وارد بر سرنشين است، اما فضاي آزاد پشت حفاظ بايد کافي باشد تا بعد از تغيير شکل به مانع ديگري برخورد نشود.
گاردریل سه کابلی
گاردريل سه کابلي از سه کابل فولادي موازي تشکيل مي شود که روي پايه ها کشيده شده اند. اين نوع به دليل انعطاف بالا، براي مسيرهاي مياني آزادراه ها مناسب است؛ چون در برخورد خودرو را آرام تر متوقف مي کند و احتمال برگشت خودرو به مسير مخالف را کاهش مي دهد. نگهداري کشش کابل ها و کنترل زنگ زدگي در اين مدل حياتي است.
گاردریل نیمه صلب
نيمه صلب ها حد واسط انعطاف پذير و صلب هستند. گاردريل هاي فلزي موج دار با پايه هاي استاندارد معمولا در اين دسته قرار مي گيرند. اين مدل وقتي ضربه مي خورد، هم تغيير شکل کنترل شده دارد و هم به اندازه صلب ها ضربه را ناگهاني منتقل نمي کند. به همين خاطر در بسياري از محورهاي اصلي کشور گزينه پيش فرض است.
سپر دو موج با پایه قوی
اين مدل همان گاردريل دو موج است اما با پايه هاي تقويت شده يا فاصله کمتر بين پايه ها اجرا مي شود. کاربردش جايي است که دو موج معمولي پاسخگو نيست اما سه موج هم از نظر اقتصادي يا فضا مناسب نيست؛ مثلا کناره راه هاي شهري پر ترافيک يا نقاطي با محدوديت عرض. پايه قوي باعث مي شود تيغه دو موج در برخورد ديرتر خم شود و خودرو را بهتر هدايت کند.
سپر سه موج با پایه ی قوی
در مسيرهاي فوق پرخطر، سه موج معمولي با پايه قوي اجرا مي شود؛ يعني هم خود سپر سخت تر است و هم ستون ها مقاومت بالاتري دارند. اين ترکيب در کناره پل ها، رمپ هاي مرتفع، جاده هاي کوهستاني و اطراف پرتگاه ها ديده مي شود. هدف، جلوگيري از عبور خودرو از حفاظ در برخوردهاي شديد است.
سپر سه موجی اصلاح شده
سپر سه موجي اصلاح شده معمولا به طرح هايي گفته مي شود که ضخامت ورق، فرم موج يا نوع اتصال آن نسبت به نسخه استاندارد تغيير کرده تا عملکرد ويژه اي بدهد؛ مثلا افزايش ارتفاع مؤثر، مقاومت بيشتر در برابر نفوذ يا کاهش احتمال بالا رفتن خودرو روي حفاظ. اين اصلاحات براي پروژه هاي خاص و بر اساس محاسبات ايمني انجام مي شود.
سپر قوطی شکل
سپر قوطي شکل يا Box Beam به جاي موج هاي باز، مقطع بسته و قوطی مانند دارد. مزيتش اين است که در برابر ضربه، پيچش کمتر و توزيع نيرو يکنواخت تري ايجاد مي کند. در معابر شهري يا نقاطي که ظاهر و يکدستي حفاظ مهم است، گاهي از اين مدل استفاده مي شود.
گاردریل بتنی ( نیوجرسی بتنی )
گاردريل بتني يا نيوجرسي بتني يک مانع صلب است که بيشتر در ميانه آزادراه ها، کناره پل ها و اطراف کارگاه هاي راهسازي قرار مي گيرد. اين نوع به دليل جرم و سختي بالا، براي مهار خودروهاي سنگين بسيار مناسب است و کمتر آسيب مي بيند، اما اگر ضربه شديد باشد، نيروي برخورد را بيشتر به خودرو منتقل مي کند و جابجايي يا تعميرش پرهزينه است.
گاردریل پلاستیکی ( نیوجرسی پلاستیکی )
نيوجرسي پلاستيکي از پليمرهاي مقاوم ساخته مي شود و اغلب داخل آن با آب يا شن پر مي شود تا وزن بگيرد. بيشتر در پروژه هاي موقت، مسيرهاي شهري، هدايت ترافيک در کارگاه ها و فضاهاي نمايشگاهي کاربرد دارد. نصب و جابجايي آن ساده است، اما مثل نيوجرسي بتني براي برخوردهاي پرسرعت طراحي نشده است.
گاردریل صلب
هر حفاظي که تغيير شکل بسيار کمي داشته باشد و انرژي ضربه را بيشتر با مقاومت خود مهار کند، در گروه صلب قرار مي گيرد. نيوجرسي بتني نمونه شاخص صلب است. اين مدل در جاهايي استفاده مي شود که فضاي پشت حفاظ کم است يا نبايد اجازه تغيير مکان به مانع داده شود، مثل وسط آزادراه هاي پر ترافيک يا لبه پل ها.
گاردریل آجدار فولادی
گاردريل آجدار فولادي به تيغه هايي گفته مي شود که روي سطحشان شيار يا برجستگي هاي مهندسي شده دارند. اين آج ها مي توانند اصطکاک تماس را بالا ببرند، از سر خوردن خودرو روي سپر بکاهند و کنترل مسير پس از برخورد را بهتر کنند. اين نوع بيشتر در پروژه هايي به کار مي رود که نياز به هدايت دقيق خودرو يا کاهش احتمال بالا رفتن روي سپر وجود دارد.
گاردریل پلیمری
گاردريل پليمری از کامپوزيت ها يا پليمرهاي تقويت شده ساخته مي شود. مزيت آن مقاومت خوب در برابر خوردگي، وزن کمتر و امکان طراحي فرم هاي متنوع است. در نقاط مرطوب، مناطق ساحلي يا جاهايي که خوردگي فولاد بالاست، گاردريل پليمری مي تواند عمر مفيد بالاتري ارائه کند؛ البته بايد از نظر رفتار در سرعت هاي بالا مطابق استاندارد تست شود.
کاربرد گاردریل
کاربرد گاردريل فقط نصب يک مانع کنار راه نيست؛ پشت هر متر آن يک منطق ايمني قرار دارد. مهم ترين کاربردها عبارت اند از:
-
جلوگيري از خروج خودرو از مسير
در جاده هاي کوهستاني، کناره رودخانه ها، اطراف دره و خاکريزها، نبود گاردريل مي تواند به سقوط مستقيم منجر شود. حفاظ کناري با جذب ضربه، خودرو را به مسير بازمي گرداند. -
جداکردن مسيرهاي رفت و برگشت
در بزرگراه ها و آزادراه ها، برخورد رو در رو مرگبارترين سناريوي تصادف است. گاردريل مياني يا نيوجرسي با جدا کردن دو لاین، احتمال اين نوع تصادف را شديدا کم مي کند. -
محافظت از موانع ثابت
ستون پل، ديوار تونل، پايه تابلو و تير چراغ اگر بدون حفاظ باشند، مستقيم به کابین ضربه مي زنند. گاردريل نقش لايه مياني را دارد تا برخورد به مانع سخت منتقل نشود. -
هدايت ترافيک و ايجاد نظم عبوري
در تقاطع ها، رمپ ها، ورودي و خروجي ها يا محدوده هاي کارگاهي، گاردريل و نيوجرسي مسير حرکت را روشن مي کنند و اجازه نمي دهند خودرو وارد منطقه ممنوع شود. -
کاهش شدت تصادف
شايد مهم ترين فايده گاردريل اين باشد که تصادف را حذف نمي کند، اما شدت آن را از يک برخورد مرگبار به يک برخورد قابل کنترل تبديل مي کند. تفاوت بين صلب، نيمه صلب و انعطاف پذير هم دقيقا در همين نقطه است: چطور انرژي ضربه را بگيرند و به سرنشين کمتر آسيب برسد.
جمع بندي
حالا ديگر مي دانيد گاردريل چيست و چرا در ايمني راه ها اين قدر نقش کليدي دارد. دو موج، سه موج، کابلي، نيمه صلب، صلب و نيوجرسي هر کدام براي شرايط مشخصي ساخته شده اند. اگر جاده اي پرتگاه دارد، سه موج يا سه موج با پايه قوي انتخاب منطقي تري است؛ اگر مسير مياني آزادراه است و نياز به جذب انرژي و جلوگيري از برگشت خودرو داريم، گاردريل سه کابلي يا انعطاف پذير کارکرد بهتري مي دهد؛ و اگر فضاي پشت حفاظ کم است يا بايد مانع کاملا ثابت بماند، نيوجرسي بتني بهترين گزينه است.
