Нередко аварийные ситуации или дорожно-­транспортные происшествия на автодорогах становятся не только итогом неадекватного поведения водителей или пешеходов, но и следствием недостаточного числа или полного отсутствия защитных барьерных ограждений.

Вместе с тем уровень автомобилизации в нашей стране за последние десятилетия заметно превышает показатели развития автодорожной сети. По статистике, 22–25% от общего числа ДТП связано с непреднамеренными съездами автомобилей с проезжей части. Более того, 20% летальных исходов и значительное количество ранений приходятся на случаи непреднамеренного съезда автотранспортных средств с проезжей части.

Одним из самых эффективных способов повышения безопасности дорожного движения пассивного типа является применение дорожных ограждений различных типов.

Особенность дорожных ограждений из монолитного бетона или готовых блоков состоит в том, что их выполняют c односторонним или двухсторонним профилем в зависимости от характера трассы. Применение данных элементов наиболее оптимально на тех участках автодороги, где съезд грузового автотранспорта по той или иной причине способен спровоцировать тяжелое ДТП, а также если требуется надежная защита людей и стройплощадок со спецтехникой.

Защитные ограждения подобной конструкции благодаря специальным встроенным профилям, расположенным поперечно относительно сечения, способны перенаправить ударяющиеся транспортные средства параллельно основной поверхности ограждения и вести их вдоль стены, гася тем самым удар. Определенным образом срезанное на конус основание дает возможность автомобилям выполнить незначительный по величине наезд до принудительного отклонения от направления. Это приводит к тому, что относительно слабое столкновение легкового автомобиля или малотоннажного грузовика с таким ограждением под острым углом, как правило, не вызовет механического контакта кузова или других элементов с ограждением. Поэтому машина, скорее всего, отделается самыми незначительными повреждениями, а при небольшой скорости останется целой.

Наиболее распространенными при оборудовании автомагистралей разделительными барьерными ограждениями являются поперечные профили типа «Нью-­Джерси» и «Стэп». Оба они различаются геометрическими характеристиками (высотой и шириной) и рабочими (нагрузочными) параметрами. Максимальная сила удара может достигать 400 кДж. Если профиль «Нью-­Джерси» в результате многочисленных испытаний оптимизировали, то «Стэп» — уменьшает величину подъема автомобиля при наезде, тем самым минимизируя его опрокидывание.

Наряду с традиционной для сооружения барьеров из монолитного бетона разработали технологию высокоскоростной укладки. В этом случае применяются укладчики со скользящими формами, которые повышают производительность работ не менее чем в два раза в сравнении с монтажом готовых конструкций. При этом достигается существенное снижение стоимости работ, значительное уменьшение ручного труда и повышение качества исполнения за счет аккуратности и ровности конструкции.

Каждый укладчик — это универсальная гусеничная машина для заливки различных монолитных профилей, включая разделительные барьеры на автомагистралях и оградительные парапеты на мостах.

Машина оборудована секционным фрезерным рабочим органом для профилирования основания с возможностью увеличения его ширины. Профилировщик обрабатывает основание на необходимую ширину для исключения обратной засыпки после укладки бетонной полосы. Рабочий орган можно смещать в сторону и регулировать высоту его установки с помощью гидроцилиндров.

Все гусеничные тележки управляемые, что снижает время выполнения маневров на рабочем участке и при погрузке, обеспечивая точность движения по криволинейной траектории. Система позиционирования включает боковую телескопическую фронтальную, приводную поворотную фронтальную и заднюю приводную стойки, способные смещаться в боковом направлении. «Интеллектуальные» гидроцилиндры обеспечивают надежное управление с обратной связью и возможностью настройки параметров, а поворотный перегрузочный конвейер — нужную подачи смеси. Ленточный конвейер оснащен приемным бункером с бесступенчатой регулировкой скорости ленты в широких пределах. Возможность монтажа конвейера с любой стороны машины, а также изменения высоты и угла установки конвейера создают оптимальные условия для выгрузки рабочей смеси из автобетоносмесителя. Лента конвейера очищается от смеси посредством подпружиненных скребков без необходимости их постоянной регулировки.

Использование укладчиков со скользящими формами позволяет возводить конструкции высотой до 2,5 м и с горизонтальным покрытием шириной до 6 м.

Весьма популярные в России барьерные дорожные ограждения выполняются в виде металлической конструкции, которая монтируется на мостовом сооружении или автодорогах и выполняет защитные функции для всех участников дорожного движения.

Ограждающие конструкции изготавливают из пластика, бетона или металла. В дорожном строительстве весьма актуальны заградительные металлические барьеры, что обусловлено их компактностью, а также простотой установки и замены конструкций.

В зависимости от выполняемых функций барьерные ограждения классифицируются на такие виды, как разделительные, сдерживающие и ограждающие.

Разделительные применяют для раздела магистрали на равные части. Сдерживающие обеспечивают защиту от съезда транспортных средств за пределы дороги.

Металлические дорожные ограждения отличаются высокой эффективностью и обеспечивают безопасность. Их главные функции заключаются в том, чтобы предотвратить съезды автотранспорта на обочину или в кюветы.

При аварии подобные устройства обеспечивают защиту людей и объекты, которые находятся вдоль дороги. Дорожные отбойники обладают удерживающей способностью. Они не допускают выезд машины на противоположную часть магистрали. Их применяют в разных условиях и при различных скоростных режимах.

Собственно комплект барьерных ограждений включает: секции балки, имеющие разную толщину; консоли — в виде распорок, жесткие конструкции и консоли амортизаторы; кольцевые элементы, которые применяются для дорожных конструкций; дорожные катафоты на резиновой или металлической основе; дорожные стойки ограждения из двутаврового профиля, гнутой стойки, швеллера.

Для обеспечения долгосрочной эксплуатации конструкции обычно защищаются от коррозии методом горячего оцинкования. При отсутствии механического воздействия такая технология гарантирует 20-летнюю защиту.

Все большее распространение находят комбинированные барьерные ограждения — воротные системы. Эти устройства позволяют безопасно перенаправить поток движения и организовать доступ спецслужб к месту происшествия в случае возникновения ДТП или проведения ремонтных работ.

Основные плюсы таких ограждений: быстрая подготовка участка к эксплуатации; удерживающая способность и рабочие характеристики в сложенном положении на уровне рабочего участка основного ограждения; возможность обеспечить полное смещение створок к обочине.

Очень высокая удерживающая способность — 300–400 кДж — позволяет позиционировать данный продукт как безопасный для всех участников дорожного движения. Именно комбинированное дорожное ограждение минимизирует повреждение автотранспортного средства при столкновении. Этот вид дорожных ограждений целесообразно использовать на автодорогах, не рассчитанных на устройство центрального заграждения.

Ширина условного проезда, который обеспечивают воротные системы, составляет 12, 18, 24 и 30 м, высота ограждения — 0,75 и 1,15 м. Наличие колес на подвижных воротных секциях позволяет осуществлять перемещение секции даже одному взрослому мужчине. Максимальное время на подготовку участка к эксплуатации — 10 минут (при раздвижении не менее двух воротных секций). Монтаж участка воротных систем не требует подготовки бетонных оснований и осуществляется непосредственно на дорожном полотне. Установка элементов крепления к дорожному полотну осуществляется забивной машиной.

За счет модульности системы можно организовать минимум три варианта перепуска дорожного движения. Устройство остается работоспособным (открывается без применения специального инструмента) после наезда легкового автомобиля на скорости 90 км/ч. Комплект переходных элементов позволяет соединять конструкцию как с металлическими барьерными ограждениями, так и с парапетными.

Воротные системы являются всесезонным средством для использования на автомобильных дорогах России, поскольку защищены от влияния погодных условий (дождь, снег, солнце) и химических реагентов (антикоррозионная защита за счет горячего оцинкования всех основных элементов толщиной покрытия не менее 80 мкм).

Организация перенаправления потока движения транспортных средств начинается с демонтажа накладок в местах соединения воротных и опорных секций. Далее производится демонтаж фиксаторов в местах соединения воротных и опорных секций и перемещение воротных секций в нужном направлении или к обочине. Последовательность восстановления участка в обратном порядке.

Участок воротных систем сопрягается с двусторонним дорожным ограждением посредством переходного участка 12 м согласно ГОСТ 52289–2019 п. 8.1.18 с каждой из сторон. Причем высота переходного участка равна высоте элементов воротных систем.

Широко применяемые в настоящее время бетонные и металлические дорожные ограждения при всех своих достоинствах довольно дороги в изготовлении и при восстановлении после ДТП не могут монтироваться на узкой разделительной полосе без расширения проезжей части, зимой непродуваемы, что способствует образованию снежных заносов, обладают большой жесткостью при наезде, что приводит к деформации кузова автомобиля и тяжелым последствиям для пассажиров.

Всех этих недостатков лишены тросовые барьеры. Их ключевое отличие от упомянутых выше систем заключается в следующем. Автомобиль, ударяясь об ограждение, пытается его продавить, при этом в конструкции ограждения возникают изгибные напряжения. В случае с тросовым ограждением тросы работают на растяжение, а не на изгиб, поэтому при ударе вся энергия переходит в продольную деформацию. В подобных конструкциях используются специальные так называемые сухие тросы с довольно крутой завивкой без смазки, у которых отсутствует сердечник. В процессе изготовления такие тросы подвергаются определенному предварительному натяжению. Это приводит к тому, что поверхности проволок в тросе увеличиваются по площади. В итоге чем больше поверхность, тем выше трение, а следовательно возрастает и демпфирование.

Все части конструкции тросового ограждения выполнены так, чтобы увеличить демпфирование ударной нагрузки при наезде автомобиля. Но только подбор всех параметров системы дает нужный результат.

Стойки в этом процессе играют не менее важную роль, чем сами тросы. При ударе автомобиля тросы начинают двигаться, и в местах, где они удерживаются стойками, возникает трение. В современных конструкциях стойки устанавливаются с интервалом в полтора-два метра. Трение возникает не только в местах соприкосновения тросов. Во время удара тонкостенные стойки гнутся, иногда ломаются или выскакивают из стаканов — это зависит от особенностей каждой конструкции. Процесс происходит в течение 300–400 миллисекунд. Так как тросы натянуты с усилием около двух тонн, этот натяг обеспечивает передачу усилия троса при ударе, когда внутри ограждения возникает дополнительное усилие в границах от 9 до 12 тонн. При таких нагрузках безопасное разрывное усилие троса составляет не менее 18 тонн.

Одновременно конструкция со стальными тросами, имеющими высокую степень натяжения, способна гасить столкновение при наезде, что делает этот вид ограждений наименее опасным. Натяжение тросов выполняется с помощью специальных натяжителей и установки анкерных (якорных) устройств. Стойки, удерживающие тросы, выполняются травмобезопасными, поскольку при наезде легко сминаются или просто выскакивают из опор, не оказывая никакого сопротивления, поскольку они вставляются в бетонные цилиндры или металлические стаканы без крепления.

Кроме того, в случае с тросами сохраняется комфортная обзорность дороги для водителей. А в целях дополнительного привлечения внимания водителей на тросовом ограждении устанавливают двусторонние световозвращатели. Зимой тросовые ограждения препятствуют образованию снежных заносов.

Нельзя не отметить, что подобные ограждения, обладая достаточно высокими удерживающими свой­ствами, имеют малую металлоемкость по сравнению с металлическими ограждениями волнового профиля. По цене тросовое ограждение дешевле типовых металлических барьеров примерно на 20–30%.

Также и затраты на установку тросовых ограждений и их эксплуатацию ниже по сравнению с бетонными и профильными ограждениями. Конструкция тросов обеспечивает простоту их ремонта после наезда автомобиля. Замена поврежденных стоек не требует остановки движения на этом участке, стойки легко меняются даже вручную, а тросы выдерживают многократные удары, при повреждении одной из прядей троса замена не составляет больших затрат. При этом не требуются дополнительные расходы на покраску и мойку ограждений.

Тросовые ограждения популярны на дорогах с шириной разделительных полос менее трех метров или когда размер проезжей части не позволяет выделить разделительную полосу и установить на ней барьерное ограждение.

К недостаткам тросовых ограждений относится необходимость постоянной проверки натяжения тросов и его регулировки в зависимости от температуры.

Особенностью конструкции тросовых ограждений является снижение их эффективности при использовании коротких тросовых сегментов, длиной до 250 м. Поэтому на таких участках дорог можно применять только «бетон» или «профиль».

Валерий Васильев

Фото автора