2 bộ lồng nhau
Một thiết kế tơng tự cho lan can cầu bê tơng loe đầu đợc cho trong Hình 12-C-7 và sử dụng một đoạn ống thép giòn để làm giảm năng lợng và có tác dụng dẫn h-
mặt đứng
mặt đứng
mặt đứng
ớng cho phơng tiện. Gỗ hoặc thép khối sẽ là quá cứng nếu sử dụng với mục đích nêu trên.
Chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế đờng ơtơ
Các Hình 12-C-8 và 12-C-9 cho hai thiết kế đoạn chuyển tiếp có sử dụng dầm xoắn làm thanh chắn chuyển tiếp. Thiết kế đầu trên đợc coi là độc đáo vì đa ra một khoảng hở rộng giữa đầu mũi lan can cầu và trụ đầu tiên ngoài phạm vị cầu. Khoảng hở này có lợi nếu đợc sử dụng để bố trí một kết cấu hoặc một hạng mục thốt nớc. Ngoài các dầm xoắn lồng nhau, thiết kế này sử dụng các trụ lớn hơn là giảm khoảng cách giữa các trụ có kích thớc tiêu chuẩn.
Hình 12-C-10 mơ tả một đoạn chuyển tiếp dầm ống chữ w đã qua thử nghiệm thành công. Mặt cắt ống là tơng tự cho lan can dùng trong lan can cầu Loại T6 và đợc lắp trên các trụ gỗ tiêu chuẩn. Đoạn cuối lan can cầu đợc vuốt hẹp để giảm thiểu khả năng các xe đâm vào. Đoạn hình ống đợc nối vào đầu lan can cầu để ống có thể phát huy hết cờng độ chịu uốn cũng nh cho một lực neo chịu kéo đối với các thanh chắn tiếp giáp.
Hình 12-C-8: Bố trí lan can cầu bê tông vuốt hẹp dần với thanh chắn dầm xoắn và các trụ kích thớc lớn
chiều xe chạy
cao độ
mặt bằng
Hai bộ lồng vào nhau Hai đoạn dầm lượn sóng
Khoảng cách giữa các lan can tiêu chuẩn 1 khoang 4 khoang
Hình 12-C-9: Bố trí lan can cầu bê tông loe đầu với thanh chắn dạng dầm xoắn và khoảng cách trụ thu ngắn
mặt đứng
chiều xe chạy mặt bằng cao độ khoảng 3 khoảng 2 đoạn dầm chữ W 2 bộ lồng nhau mặt đứng
Chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế đờng ơtơ
Hình 12-C-10: Đoạn chuyển tiếp dạng dầm ống chữ W
chiều xe chạy
cao độ mặt bằng
6 khoang
khoảng cách giữa các lan can tiêu chuẩn
Đoạn uốn nối Đoạn tiền
chế Lan can bảo vệ cầubằng thép hình
Dầm chữ W Cột dầm chữ W
mặt đứng
Phụ Lục 12.D - Xử lý đầu cuối và giảm va đập
12.D.1. Các chi tiết xử lý Đầu cuối
12.D.1.1. Đầu nối cáp chịu va đập (BCT)
Với các va đập vào đầu cuối, hai cột đầu tiên sẽ chịu phá đứt hoặc để trợt tự do, cho phép cấu kiện lan can uốn võng về phía xe cộ, rồi làm cho đầu cáp bật lại phía sau. Việc uốn cong lan can có thể thực hiện đợc bằng cách bỏ đi các vòng đệm bulông của tất cả cột trừ cột đầu và nhờ khả năng tự uốn cong ở chính lan can. Đối với các va quật trong phạm vi chiều dài cần thiết (đủ để việc điều chỉnh lại hớng xe) ứng suất kéo trong cáp, truyền các lực kéo từ qua thanh dầm W xuống cọc cuối cùng.
Hình 12-D-1 và 12-D-2 sự bố trí thích hợp trong thiết kế cột gỗ và cột thép BCT.
Hình 12-D-1: Đoạn uốn parabol cho cột gỗ BCT
Cọc gỗ
Hình 12-D-2: Đoạn uốn parabol cho cọc thép BCT
Cọc thép
Diễn biến va quệt: Đầu/cuối BCT, ở đỉnh lan can cao 70-mm đã đợc thí nghiệm va quệt có tác dụng tốt với xe chở khách trọng lợng 1020kg và 2000kg. Tuy nhiên, các thí nghiệm với xe chở khách trọng lợng 820kg phần cuối của BCT này tỏ ra quá cứng, khó bị oằn do tác động của xe nhẹ hơn.
Chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế đờng ôtô
BCT có chiều dài 12m và có thể dùng để gắn vào hệ thống lan can dầm- w của cột cứng hoặc cột mềm. Nó có thể dùng cho các thiết kế dầm xoẵn bằng cách dùng đoạn chuyển tiếp dầm W và dầm T.
Việc tạo độ dốc 1:10 trên đờng dẫn ở phía trớc BCT là vấn đề then chốt đối với diễn biến va quệt. Khu vực mặt phẳng này nên mở rộng ở phía sau BCT để cho xe va quệt sẽ tơng đối nằm ngang và ít có khả năng vợt qua mái dốc.
12.D.1.2. Các đầu cuối lan can uốn cong xuống
Một trong những sự cố gắng đầu tiến để loại trừ vấn đề đâm xe vào các đầu mút rào chắn ở hai bên đờng là sử dụng các đầu uốn cong xuống. Trong kiểu xử lý đầu cuối này, lan can dầm -W đợc giảm từ độ cao bình thờng xuống cao độ mặt đất, trên một cự ly 8m. Lan can uồn cong xuống là để có thể tự sập đổ xuống khi va quệt vào, cho phép xe va quệt lăn qua lan can không bị đổ hoặc treo xe lên. Hiệu quả của việc xử lý này là loại trừ vấn đề đâm xe khi các chi tiết đều hoàn hảo và neo ở đầu cuối đáp ứng yêu cầu. Tuy nhiên, các thí nghiệm tiếp theo và kinh nghiệm thực địa với các thiết kế uốn cong trớc đây đã biểu lộ khuynh hớng của những thiết kế này là các xe va quệt thờng đôi khi nhảy qua hoặc lăn qua các điểm uốn này.
với các va quệt chéo, nếu lan can bị rơi xuống trớc khi bánh xe trớc rời khỏi mặt
đất, xe ơ tơ có khả năng đi một khoảng cách để vợt ra ngồi đầu mối. Do đó, để có hiệu quả tối đa cần có con đờng ra khơng có trở ngại, thơng suốt sau đầu cuối lan can.
Diến biến va đập: một số thiết kế trong những thiết kế uốn cong đã đợc thí nghiệm va quệt thành cơng với xe chở hành khách trọng lợng 1020kg và 2000kg. Đáng chú ý là những thiết kế này đã bao gồm việc sử dụng các vịng kẹp lan can để lan can có thể tự rơi và uốn hơi loe trong việc xử lý đầu cuối Thiết kế uốn cong xuống trớc đây sử dụng các bu lơng 16-mm và đã đợc thí nghiệm thành công với xe chở hành khách trọng lợng 2000kg nhng khơng phù hợp trong việc thực hiện thí nghiệm với xe chở khách trọng lợng 1020-kg. Khơng có thiết kế uốn cong xuống nào trớc đây có thể phù hợp với sự va đập của xe ô tô trọng lợng 820kg ở gần cuối đoạn lan can chôn xuống đất.
Nh các kết qủa thí nghiệm gần đây, đầu cuối uốn cong xuống khơng cịn đợc sử dụng nữa khi lắp đặt đầu tiếp cận lan can trên phần đờng chạy xe cao tốc hoặc lu lợng lớn.
Một vài thiết kế xử lý đi cụp xuống có chiều dài thay đổi, điển hình là từ 15 m đến 23m. Những thiết kế này có thể đợc gắn với hệ thống dầm -w của cột cứng hoặc cột mềm, hoặc dùng ở các đoạn nối đối với một số các hệ thống dầm T. Với việc xử lý đuôi này, xe đợc định hớng lại bắt đầu tại cột nơi mà dầm -w có độ cao nhất.
12.D.1.3. Xử lý đoạn cuối cùng mái dốc bê tông.
Thờng là hợp lý khi vuốt đoạn cuối để kết thúc một rào chắn an toàn bằng bê tông. Việc xử lý này chỉ nên sử dụng nơi nào tốc độ giao thông thấp (60km/h hoặc nhỏ hơn) và khoảng không gian bị giới hạn bởi lộ giới hoặc do có những nét đặc trng hai bên đờng khác. Có thể áp dụng ở vị trí khác, nơi rào chắn đợc loe rộng ra ngồi vùng thống đãng, hoặc ở nơi không xảy ra va quệt vào đầu lan
Chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế đờng ôtô
can. Chiều dài khuyến nghị của đoạn vuốt là từ 6m và tốt nhất là 10 ữ13m . Chiều cao của điểm cuối đoạn vuốt không nên lớn hơn 100mm.
12.D.1.4. Đầu giảm va đập (CAT)
Đầu giảm va đập (CAT) là dụng cụ đợc thiết kế để giúp neo chắc hệ thống lan can dầm -W và làm chức năng của thiết bị tiêu năng do va đập khi xe húc vào cuối của rào chắn. Nó cũng có thể định hớng lại việc đâm húc từ bất kỳ bên nào. CAT là hệ thống có ba cấp độ dùng các cấu kiện dầm tiêu năng, cọc gỗ chịu va đập và một hệ neo cáp. Cấu kiện dầm là dầm W đợc xẻ rãnh đặt ở chiều 700mm ở đỉnh lan can, nó sẽ thụt lại phía sau khi bị va đập. Cấp độ của hệ thống là xe khách trọng lợng 820kg húc với vận tốc là 100km/h chỉ đâm đổ 3 nhịp đầu tiên của CAT; những va đập nghiêm trọng hơn, gồm một xe chở khách trọng lợng 2000kg với vận tốc 100km/h, thì sẽ làm sụp đổ tồn bộ đầu lan can.
CAT có thể cũng đợc sử dụng nh một thiết bị giảm va đập, nhng nếu sử dụng nh vậy thì cần bổ sung đoạn nối giữa CAT và kết cầu cứng (nh trụ hoặc rào chắn bê tông ở giữa).
Khả năng chịu tác động: CAT đã đợc thí nghiệm va đập và có tác dụng tốt với xe chở khách trọng lợng 820kg và 2000kg cho va đập cả hai bên. CAT cũng đã qua thí nghiệm giảm va đập khi đâm đối đầu các loại xe này.
Đoạn đuôi xử lý này có chiều dài khoảng 14m. CAT đợc dùng để gắn với hệ thống lan can dầm w cột mềm hoặc cột cứng nối tiếp tới dầm chữ T, khi cần có thể vợt qua đi của nó. Sự chuyển hớng khi húc vào bên bắt đầu từ cột thứ t tính từ đầu mút tiếp cận.
12.D.1.5. Cấu kiện mở rộng va đập xung kích
Cấu kiện mở rộng va (ADIEM) là đầu cuối có giá thành thấp, cơng dụng cao, dùng ở đầu mút các rào chắn bê tông phân cách giữa hoặc các rào chắn bê tông di động.
Đầu cuối này bao gồm dầm dài 9.1m hoặc kết cấu móng đợc xây dựng bằng bê tơng tiêu chuẩn đặt trên nó là 10 cấu kiện chịu va đập bằng bê tông xốp đá trân châu. Năng lợng bị tiêu tán bởi các cấu kiện chịu va đập của xe khi xe va đập vào đầu mút.
Đá trân châu là đất khoáng nở trơ làm chất độn và thờng sử dụng để làm đất tơi xốp. Khi đá trân châu đợc thay thế cho đá cấp phối thơ khi trộn bê tơng thì vật liệu thu đợc cực kỳ nhẹ và dễ nghiền nát. Cờng độ trong bê tông đá trân châu đợc kiểm tra kỹ để đảm bảo rằng nó bị vỡ trong giới hạn mức độ cho phép để dừng xe trong giới hạn giảm tốc độ có thể chấp nhận đợc.
Diến biến va đập: Một số thí nghiệm va đập nh thật đã đợc thực hiện trên ADIEM với xe chở hành khách trọng lợng 820kg và trọng lợng 2000kg. Đầu cuối cùng đã đợc thử nghiệm thành công với các yêu cầu về thí nghiệm va quệt này.
12.D.1.6. Neo tại mái dốc nền đào
ở các đoạn đờng đào hoặc nơi đờng chuyển tiếp từ đào sang đắp, đơi khi có thể
kết thúc một barie ở mái dốc nền đào làm rào chắn. Việc xử lý này loại trừ những nguyên hiểm của đầu cuối không xử lý và giảm đáng kể trờng hợp các xe xâm nhập vào sau đoạn cuối, bởi vì gần nh tất cả các rào chắn có cơng dụng chuyển h- ớng các xe va đâm.
Việc xử lý này là phù hợp nhất với các rào chắn cứng và nửa cứng.
12.D.1.7. Đầu cuối của dầm hộp Y
Việc xử lý đầu cuối chịu va đập đối với rào chắn dầm hộp (mô tả trong Phần 12.2) đã đợc xem xét. Việc xử lý này đợc gọi là đầu cuối của dầm hộp Y (WYBET). Đầu cuối bao gồm một mẩu thép hàn vào một đoạn ngắn dầm hộp có
Chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế đờng ơtơ
kích thớc 150mm x 150mm lồng vào đoạn ống kích thớc 175mm x175mm và giữ tại chỗ bằng cột gỗ. Trong ống to là hai đoạn bằng sợi thuỷ tinh tổng hợp.
Khi đầu cuối bị va đập, cột gỗ làm trợt nhả cáp treo. Mẩu thép thụt vào trong ống 175mm x175mm. Khi đó ống ép vỡ các đoạn ống sợi dẻo. Thông thờng đoạn đầu của ống sợi tổng hợp đã đủ làm để dừng xe trọng lợng nhỏ (820-kg). Đoạn ống thứ hai cần để dừng xe lớn hơn. Xe va đập vào mặt của đầu cuối sẽ bị chuyển h- ớng theo cách tơng tự nh một đoạn lan can dầm hộp Y tiêu chuẩn .
Đầu cuối có thể đợc lắp đặt song song hoặc loe rộng ra với tỉ lệ lớn nhất là 1:10. Sự chuyển hớng của va đập bề mặt đợc xem xét nh bắt đầu từ cột thứ 3 kể từ đầu mút cuối cùng, cho phép đầu cuối 10m là “chiều dài cần thiết”.
Diễn biến va đập: Đầu mút dầm hộp Y đã đợc thử nghiệm đập vỡ hoàn toàn với cả hai loại xe khách trọng lợng 820-kg và 2000-kg tốc độ 10km/h. Thí nghiệm này bao gồm va đập thẳng và đầu cuối và va đập chéo góc với bề mặt đầu cuối. Thiết bị đầu cuối này đã nằm trong giới hạn có thể chấp nhận đối với cả hai loại thí nghiệm này.
12.D.2. khái niệm về giảm va đập và áp dụng
12.S.2.1. Các khái niệm
Sự đóng góp chủ yếu của thiết bị giảm va đập vào sự an toàn giao thông đờng ô tô là khả năng hấp thụ năng lợng ở mức độ nhất định, làm dừng xe đâm va theo cách giảm khả năng gây thơng vong nghiêm trọng cho ngời đi trên phơng tiện. Các thiết bị giảm va đập thờng dùng một trong hai cách để đạt mục đích này là: hấp thụ động năng hoặc chuyển tiếp xung lợng này.
12.D.2.1.1. Nguyên lý động năng
Khái niệm đầu tiên về thiết bị giảm va đập bao gồm sự hấp thụ động năng của xe đang chuyển động bởi các vật liệu “chịu va đập” hoặc “chịu biến dạng dẻo” hoặc thiết bị hấp thụ năng lợng thuỷ lực đặt ở phía trớc chớng ngại vật. Một phần năng lợng cũng tiêu tan khi va đập vào đệm phía trớc của xe va đập. Nói chung hệ thống kiểu này gọi là thiết bị giảm va đập bằng ép nén. Các thiết bị giảm va đập kiểu này cần có điểm tựa cứng phía sau để chống lại lực va đập của xe làm biến dạng vật liệu hấp thụ năng lợng. Hình 12-D-3 minh hoạ nguyên lý này dùng cho thiết bị giảm va đập bằng ép nén.
Hình 12-D-3 : Nguyên lý động năng.
V = tốc độ
vật cố định
kết cấu bệ tì