Привет студент

2 Совершенствование конструкций искусственных дорожных неровностей

Впервые искусственные дорожные неровности (ИДН) или «лежачие полицейские» стали применять в США в начале XX века для принудительного ограничения скорости движения автомобилей на опасных участках дорог.

В то время Соединенные Штаты переживали массовую автомобилизацию, и владельцы фермерских хозяйств, мимо которых проходили автомобильные дороги, были весьма озабочены сохранностью домашнего скота, который нередко оказывался под колесами проезжающих автомобилей.

Первые ИДН изготавливали из досок, бревен, валов из камня или щебеночной смеси с глиной. В это время появились прообразы предупреждающих дорожных знаков – это были табличками с предупреждающими надписями: «Сбрось скорость до 5 миль, иначе лишишься машины!». Затем были разработаны стандарты и правила их применения.

В Европе ИДН появились после первой мировой войны и также отличались разнообразными формами и размерами - так же, как и знаки, обозначающие их присутствие. Со временем это было закреплено, и появились прописанные требования к формам, размерам, местам установки и правилам применения ИДН.

В СССР, а позднее в РФ, также применялись «лежачие полицейские», изготавливаемые из бетона или асфальта [9].

Из-за относительно малого количества автомобилей, долгое время не было необходимости «узаконить» их наличие и применение. Однако с ростом количества автомобилей, следовательно, и аварий, появилась необходимость создания заграждений и дорожных знаков и правила их применения.

В настоящее время разработаны и действуют государственные стандарты, которые четко устанавливают формы обозначения и геометрические параметры и места установки «лежачих полицейских» и сопутствующих дорожных знаков.

В 2008 году утвердили ГОСТ Р 52605-2006 определяющий правила применения и общие технические требования к искусственным неровностям. Настоящий стандарт распространяется на искусственные неровности, устраиваемые на проезжей части дороги улиц городов и сельских поселений (далее - дороги) Российской Федерации [10].

Стандарт устанавливает общие технические требования к искусственным неровностям для принудительного ограничения скорости движения транспортных средств и правила их применения.

ИН устраивают на основе анализа причин аварийности на конкретных участках дорог с учетом состава и интенсивности движения и дорожных условий

ИН устраивают:

- перед детскими и юношескими учебно-воспитательными учреждениями, детскими площадками, местами массового отдыха, стадионами, вокзалами, магазинами и другими объектами массовой концентрации пешеходов, на транспортно-пешеходных и пешеходнотранспортных магистральных улицах районного значения, на дорогах и улицах местного значения, на парковых дорогах и проездах;

- перед опасными участками дорог, на которых введено ограничение скорости движения до 40 км/ч и менее, установленное дорожным знаком 3.24 «Ограничение максимальной скорости» или 5.3.1 «Зона с ограничением максимальной скорости»;

- перед въездом на территорию, обозначенную знаком 5.21 «Жилая зона»;

- перед нерегулируемыми перекрестками с необеспеченной видимостью транспортных средств, приближающихся по пересекаемой дороге, на расстоянии от 30 до 50 м до дорожного знака 2.5 «Движение без остановки запрещено»;

- от 10 до 15 м до начала участков дорог, являющихся участками концентрации дорожно-транспортных происшествий;

- от 10 до 15 м до наземных нерегулируемых пешеходных переходов у детских и юношеских учебно-воспитательных учреждений, детских площадок, мест массового отдыха, стадионов, вокзалов, крупных магазинов, станций метрополитена;

- с чередованием через 50 м друг от друга в зоне действия дорожного знака 1.23 «Дети»

6.3 Не допускается устраивать ИН в следующих случаях:

- на дорогах федерального значения;

- на дорогах регионального значения с числом полос движения 4 и более (кроме участков, проходящих по территории городов и населенных пунктов с числом жителей более 1000 человек);

- на остановочных площадках общественного транспорта или соседних с ними полосах движения и отгонах уширений проезжей части;

- на мостах, путепроводах, эстакадах, в транспортных тоннелях и проездах под мостами;

- на расстоянии менее 100 м от железнодорожных переездов;

- на магистральных дорогах скоростного движения в городах и магистральных улицах общегородского значения непрерывного движения;

- на подъездах к больницам, станциям скорой медицинской помощи, пожарным станциям, автобусным и троллейбусным паркам, гаражам и площадкам для стоянки автомобилей аварийных служб и другим объектам сосредоточения специальных транспортных средств;

- над смотровыми колодцами подземных коммуникаций [10].

2.1 Современные конструкции искусственных дорожных неровностей

Искусственная дорожная неровность («Лежачий полицейский») – это искусственная неровность (обычно возвышение) на проезжей части, используемая для ограничения скорости движения транспортных средств. Принцип действия ИДН заключается в том, что при пересечении с высокой скоростью «лежачего полицейского» происходит сотрясение подвески автомобиля. Такие сотрясения приводят к постепенному выходу из строя различных узлов транспортного средства: стоек, шаровых шарниров, ступичных подшипников, наконечников рулевых тяг и других. Чтобы не приближать срок ближайшего ремонта, водители вынуждены не превышать

установленную скорость [11].

По конструкции искусственные неровности делят на монолитные, которые должны быть изготовлены из асфальтобетона рисунок 1, и разборные, производимые из эластичных материалов рисунок 2 [12].

Рисунок 1 – Монолитная ИДН Рисунок 2 – Сборная ИДН

2.1.1 Сборно-разборные конструкции ИДН

Сборно-разборные конструкции ИДН состоят из ряда однотипных геометрически совместимых средних и краевых элементов, которые в зависимости от ширины проезжей части дороги обеспечивают устройство полосы практически любой длины, рисунок 3. В комплект поставки к ИДН должны входить анкерные болты, упорные втулки (дюбели), шайбы и техническая документация производителя. Сборно-разборные конструкции ИДН должны иметь чередующуюся черно-желтую (черно-белую) окраску [10].

Рисунок 3 – Сборно-разборная искусственная неровность

ИДН рекомендуется располагать в местах с максимальной освещенностью (вблизи источника освещения) на расстоянии не менее 30 метров перед нерегулируемыми пешеходными переходами и на расстоянии 60-1000 метров друг от друга по ходу движения.

На дорогах и улицах, не имеющих стационарного освещения, для обозначения искусственных неровностей применяются светоотражатели типа КДЗ-1 ГОСТ Р 50971-96 [13] устанавливаемые на всей ширине проезжей части с каждой стороны дороги. Перед ИДН на расстоянии 50-70 см, параллельно её подошве, с шагом 50 см необходимо наносить разметку, видимую как днем, так и ночью.

Допускается устройство ИДН на улицах районного и местного значения, боковых и местных проездах магистралей, в жилых кварталах, обозначенных дорожными знаками 5.38 - 5.39 «Жилая зона», «Конец жилой зоны».

Не допускается устройство ИДН на участках дорог при наличии на них движения троллейбусов, на мостах, путепроводах, в транспортных тоннелях и проездах под путепроводами.

Перед ИДН на дорогах, улицах и проездах внутри жилых кварталов следует применять знак 3.24 «Ограничение максимальной скорости», величина которой равна максимально допустимой скорости проезда через данную неровность.

ИДН должна располагаться перпендикулярно к оси проезжей части дороги и исключать возможность её объезда автотранспортом. Длина полосы ИДН должна быть не менее ширины проезжей части. Допустимое отклонение не более 0,2 м с каждой стороны дороги.

Элементы ИДН изготавливают из высокопрочной резины, отходов резинового производства или других полимерных материалов, не содержащих вредных примесей. Элементы ИДН имеют шероховатую поверхность для обеспечения требуемого сцепления с шинами автотранспорта.

Рисунок нижней части ИДН обеспечивает устойчивый водоотвод. Для лучшей видимости в темное время суток на поверхность ИДН наносится светоотражающий материал из желтого или белого цвета.

Устраиваемая на проезжей части дороги полоса ИДН из сборно-разборной конструкции состоит из двух краевых и ряда средних элементов. Количество средних элементов определяется делением длины полосы ИДН (за вычетом длины двух краевых) на длину среднего элемента. Средний элемент имеет следующие габариты 500 × 500 × 58 мм. Краевые элементы представляют собой монолитное изделие из резины полукруглой формы габаритами 500 × 250 × 58 мм.

Размеры элементов ИН следует принимать в зависимости от требуемого ограничения максимально допустимой скорости движения в соответствии с таблицей 2.1.

Таблица 2.1 – Габаритные размеры сборно-разборной конструкции.

2.1.2 Монолитные конструкции ИДН

Монолитные конструкции ИДН применяются только на улицах, ведущих на территорию, обозначенную дорожным знаком 5.38-5.39 «Жилая зона», «Конец жилой зоны», а также на парковых дорогах, проездах и внутри дворовых территориях [10].

Монолитные конструкции ИДН имеют поперечные профили волнообразной и трапециевидной формы, рисунок 4 и 5.

Рисунок 4 – Монолитная конструкция волнообразный формы

Рисунок 5 – Монолитная конструкция трапециевидной формы

Тип продольного профиля ИДН выбирается с учетом наличия около нее дождеприемных колодцев с верхней стороны дороги на спуске и в зависимости от направления поперечного стока воды на проезжей части. Различают следующие типы:

· I - при двустороннем поперечном уклоне проезжей части и отсутствии

дождеприемных колодцев с верховой стороны дороги на спуске у ИН рисунок 6;

· II - при двустороннем поперечном уклоне проезжей части и наличии

дождеприемных колодцев с верховой стороны дороги на спуске у ИН рисунок 7;

· III - при одностороннем поперечном уклоне проезжей части и отсутствиидождеприемного колодца в нижнем лотке с верховой стороны дороги на спуске у ИН рисунок 8;

· IV - при одностороннем поперечном уклоне проезжей части и наличии

дождеприемного колодца в нижнем лотке с верховой стороны дороги на спуске у ИН рисунок 9.

Рисунок 6 – Тип I

Рисунок 7 – Тип II

Рисунок 8 – Тип III

Рисунок 9 – Тип IV

Размеры искусственной неровности монолитной конструкции выбираются в зависимости от требуемого значения максимально допускаемой скорости движения автотранспортных средств и типа поперечного профиля, в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2.2 – Габаритные размеры монолитной конструкции

Монолитные ИДН устраивают из плотного мелкозернистого или песчаного асфальтобетона, свойства которого должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 59128-97 [14].

Коэффициент сцепления поверхности ИДН монолитной конструкции должен быть не ниже коэффициента сцепления покрытия автомобильной дороги и соответствовать требованиям ГОСТ Р 50597-93 [15].

Участки дорог с искусственными неровностями должны быть оборудованы следующими техническими средствами организации дорожного движения:

1. Участки дорог, на которых устроены ИН, следует оборудовать дорожными знаками и дорожной разметкой в соответствии с ГОСТ Р 52289-2004 [16] ГОСТ Р 52290-2004 [17] и ГОСТ Р 51256-2000 [18];

2. Перед ИН на ближней границе ее или разметки устанавливают дорожные знаки 1.17 «Искусственная неровность» и 5.20 «Искусственная неровность»;

3. Предупреждение водителей о нескольких последовательно расположенных искусственных неровностях обеспечивается применением таблички 8.2.1 «Зона действия», установленной совместно с предупреждающим дорожным знаком 1.17 «Искусственная неровность»;
4. Если на участке дороги выбраны размеры ИН для максимально допустимой скорости движения, отличающейся от скорости движения на предшествующем участке дороги на 20 км/ч и более, применяют ступенчатое ограничение скорости с последовательной установкой знаков 3.24 «Ограничение максимальной скорости» в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52289 [15];

5. В случае применения различных конструкций ИН линии разметки на дорожное покрытие и на бордюрный камень наносят в соответствии с рисунком 10;

При необходимости устройства возвышающегося наземного пешеходного перехода, совмещенного с ИН, нанесение линии разметки наносят в соответствии с рисунком 11.

2.2 Использование ИДН за рубежом

В Европе искусственные дорожные неровности появились после первой мировой войны. На сегодняшний день пластиковые накладки иногда используются, но это происходит в основном в местах, где требуется временная установка "лежачих полицейских": на выставках, на строительных площадках. Их применение недопустимо в качестве стационарных методов контроля скорости. [19]

В Голландии искусственные неровности выполняются из того же материала, что и дорожное покрытие (брусчатка, асфальт), и выглядят, как небольшое возвышение, на дороге длиной от 2 до 5 метров, либо как "приподнятый перекресток". Благодаря такой конструкции проезжающий по нему автомобиль не встряхивается, а аккуратно приподнимается и опускается без риска для подвески. Голландские дорожные неровности всегда имеют четкую разметку и рассчитаны на принятое в данном месте ограничение скорости: под 30 или под 50 км/ч, рисунок 12 и 13.

Рисунок 12 – Искусственная дорожная нервность в Голландии, выполненная из брусчатки

Рисунок 13 – Искусственная дорожная нервность в Голландии, выполненная из асфальта [19]

Голландский «лежачий полицейский» установлен с расчетом на ограничение в 30 км/ч, то на скорости 40 км/ч проезд по нему некомфортен, а на 50 км/ч такие сотрясения приводят к выводу из строя различных узлов транспортного средства. Если же проезжать на нормальной скорости, то ничего, кроме приятного волнения, вы не почувствуете. Аналогичен и принцип действия дорожной неровности с ограничением до 50 км/ч.

Дорожные неровности такого типа, создаются в минимально короткие сроки. На рисунке 14 показан пример искусственной неровности, сложенной из обычных кирпичей и плитки в вырезе, выполненном в асфальте. Один мастер без помощи тяжелой техники выполняет такую работу за несколько часов руками. Разметка на таком "лежачем полицейском" не сотрется, и он будет виден всегда.

Рисунок 14 – Пример искусственной неровности [19]

Так же широкое распространение за рубежом получили рельефные «зебры», которые заменили искусственную дорожную неровность. Рельефные «зебры» есть в США и во многих европейских странах, а также точечно в нескольких российских городах, в том числе в Санкт-Петербурге и Пскове. Переход может быть покрыт не асфальтом, а брусчаткой или плиткой, рисунок 15. При этом камень пропитывается гидрофобизирующим материалом.

Как поясняют в департаменте транспорта, рельефные переходы должны быть выше проезжей части на 10 см. Они более эффективны, чем «лежачие полицейские», так как вынуждают водителей снижать скорость на 18–20%. Пешеходы, как свидетельствует мировой опыт, начинают чаще переходить дорогу по приподнятому пешеходному переходу, чем в неположенном месте, и число аварий уменьшается.

Рельефные «зебры» подходят не для всех дорог. По данным департамента транспорта, их следует установить на улицах с нерегулируемым движением, на участках с большим количеством дорожно-транспортных происшествий, рядом со школами и другими образовательными учреждениями, станциями метро, крупными торговыми и бизнес-центрами, культурными учреждениями, рекреационными зонами и на туристических пешеходных маршрутах.

Рисунок 15 – Рельефная «Зебра» [21]

Рельефная «Зебра» не только снижает безопасность, но и повышает пропускную способность дорожной сети. Пропускная способность выше всего, когда автомобили едут со скоростью 45–50 км/час. Если скорость выше, получается эффект «разряжения» потока, водители опасаются ехать параллельно в два или три ряда [21].

В Китае вместо искусственных неровностей используют пластмассовые застройки, изготавливаемые в виде волны выше уровня дороги, где создается узкий проход для движения автомобиля, рисунок 16.

Рисунок 16 – Ограничитель скорости в Китае [23]

В таких странах как: Мексика, Канада, Южная Америка и некоторые страны Европы, эффективно используют пленку световозвращающую кубическую DG³. Принцип действия заключается в флуоресценции. Благодаря повышенной видимости и различимости, водители заблаговременно замечают пешеходную дорожку и вовремя реагируют. Такая пешеходная дорожка долговечно и эксплуатационно надежна, в отличие от краски и термопластика [20].

Рисунок 17 – Пешеходная дорожка одноцветная, выполненная из световозвращающей пленки DG³

2.3 Воздействие искусственной дорожной неровности на различные узлы автомобиля

При пересечении с высокой скоростью «лежачего полицейского» происходит сотрясение подвески автомобиля. Такие сотрясения приводят к постепенному выходу из строя различных узлов транспортного средства: стоек, шаровых шарниров, ступичных подшипников, наконечников рулевых тяг и других. Чтобы не приближать срок ближайшего ремонта, водители вынуждены не превышать установленную скорость [22].

Переезд «лежачего полицейского» может причинить значительный урон автомобилю. При включении тормоза практически блокируется колесо вследствие прижатия тормозных колодок к диску. В этот момент, давление в месте соприкосновения колеса с дорогой увеличивается. Импульс силы торможения направлен в обратную, движению авто сторону. Хотя, направление инерции по ходу процесса, не останавливаясь, толкает вперед машину. Первой силой автомобиль притягивается назад, а другой, на назначенной высоте толкается вперед. Появляется момент силы, когда задняя часть автомобиля приподнимается, а передняя прижимается к дороге. На переднюю подвеску в этот момент нагрузка удваивается.

Торможение автомобиля происходит при переезде неровности, подвеска получает удар снизу, когда на неё воздействует повышенная нагрузка. Подвеска не развалится от такого воздействия. Однако, постоянное повторение такого манёвра, выводит подвеску из строя. Заблаговременное торможение – вот единственно правильное решение. За метр до неровности тормоз надо отпустить. Когда педаль отпущена, передняя часть автомобиля приподнимется, и тогда воздействие препятствия на авто будет минимальное.

Если заблаговременное торможение не возможно, желательно, со скоростью движения машины переехать ИДН. Учитывая и высоту «лежачего полицейского» удар может быть мощным, но, он произойдёт не с обеих сторон, а лишь с одной. Правильный переезд должен осуществляться: заблаговременное торможение, перед препятствием отпуск педали тормоза, что бы нос автомобиля поднялся. После преодоления препятствия передней осью, необходимо поднять заднюю часть, снова притормозив [22].