VTInotat. Titel: Orienterande provningar av prototyp till vägräcke. Avdelning: TF. Projektnummer: ,

Transkript

1 VTInotat Nummer: TF Datum: Titel: Orienterande provningar av prototyp till vägräcke Författare: Thomas Turbell Avdelning: TF Projektnummer: , Projektnamn: Påkörning av Vägräcke Uppdragsgivare: Vägverket och FMK Distribution: Gi#nyêörvärv/begränsad m,,. Statens väg- och trafikinstitut T' Väg' 00/7 af/lf' Pa: Linköping. Tel Telex VTISGIS. Telefax Institutet Besök: Olaus Magnus väg 32 Linköping

2 1 INLEDNING De provningar som redovisas i detta notat har utförts på uppdrag av Vägverket (VV) och FMK Konsult & Fastighets AB i Upplands Väsby (FMK). Montage av räcket och reparation efter första provningen har utförts av Vägförvaltningens Vägmästarkontor i Mantorp (VFE). Kontaktpersoner har varit: VV Tai-Wouk Kim, VBv FMK Åke Andersson VFE Jan-Erik Larsson Avsikten med provningarna har varit att få en orientering om räckets egenskaper vid påkörning. Provningarna har utförts och vid VTI:s biomekaniska laboratoriums utomhusanläggning. Provning 1 har genomförts med ekonomiskt bidrag från Transportforskningsberedningen (TFB). Räckeskonstruktionen är patentsökt. 2 BAKGRUND FMK har konstruerat och tillverkat en ny typ av vägräcke som man beskriver enl följande. Räckets ståndare består av runda rör och de längsgående avbärarna består av runda rör som svetsats samman med en U-profil. (se ritning 01.) U-profilen möjliggör en enkel infästning av avbärarrören till ståndaren och ökar samtidigthpöjmotståndsmomentet i avbårarrören. Avsikten har också varit att finna en enkel infåstningsanordning som ej är åtkomlig för olika snöröjningsredskap.

3 De längsgående rören skarvas med dels en invändig skarvhylsa (se ritning 03) och dels en överlappande U-profil med 2 bultar på vardera sidan om skarven (se ritning 02). Vid utbyte av skadade längder i räcket användes i ena änden skarvmetoden enligt ovan och i andra änden skarvas med utvändig skarvhylsa (se ritning 03). Vid nymontage av detta räcke borras först för ståndarna på konventionellt sätt, därefter monteras avbärarrören upp på provisoriska mellanstöd (se ritning 04) som placeras mellan de förborrade hålen. När avbärarrören justerats till rätt läge i höjd och sidled monteras ståndarna med sina hållare fast till de längsgående rören. När samtliga ståndare monterats fast injekteras.betongbruk i hålen kring ståndaren till i höjd med markplanet. När bruket brunnit tas mellanstöden bort och räcket kan tas i bruk. Fördelarna med att bygga räcken av rörprofiler är enligt tillverkaren: o Möjlighet att variera räckets eftergivlighet genom att 0 räcket utföres av ett, två eller flera längsgående rör. Exempelvis kan räcket vid broar förses med 3 längsgående avbärarrör, - ståndarnas c/c avstånd kan varieras, oberoende av de längsgående rörens längder. Exempelvis kan c/c avstånden mellan ståndarna minskas i kurvor och ökas på raksträckor, - de längsgående rören kan injekteras med betongbruk om man vill öka räckets totala böjmoståndsmoment och massa, - de längsgående rören årmeras och injekteras därefter med betongbruk, - ståndarna injekteras med betongbruk i hela sin längd,

4 - ståndarna armeras och injekteras därefter med betongbruk i hela sin längd. Att höjdjustering av räcket lätt kan ske genom att lossa rörhållarens bultar varefter hållaren kan höjas eller sänkas utefter ståndaren (se ritning 01). Att reparationsarbeten snabbare kan utföras av de längsgående rören genom att skadade längder kapas bort med coromantskiva varefter nya längder monteras in med hjälp av skarvdon som redovisats på ritning 02 och 03. Att reparation av ståndaren dels kan ske genom kapning av ståndaren i markplanet varefter invändigt skarvstycke (se ritning 03) monteras i det kvarvarande röret i marken, därefter monteras nytt rör i lämplig längd och injektering utföres. Dels kan, om hela markfundamentet förskjutits i sidled, hela markfundamentet dras upp med hjälp av kranbil eller hjul- Alastare' och därefter utföres kompletterande handschakt före montage och injektering av nytt stolprör. APå detta sätt kan Vägförvaltningarnas normala arbetslag ut- 'föra' hela reparationen av räcket utan hjälp av mobilburet ;borraggregat eller mobilburen hammare.?bättre sikt genom räcket. Mindre risk för snödrev bakom räcket. Att.vid såväl nymontage som reparation av räcket bör tidsgåtgången kunna reduceras avsevärt. Att eftersom räcket utföres av rör bör många småskador på räcket, typ inbucklingâg, skarpa kanter m m, kunna elimineras.utan att för dêñ skull skadorna på fordonen blir större.

5 3 PROVNINGAR Provningarna utfördes med räcket monterat i den slänt som tidigare använts för provning av W-räcken åt VV. Även biltyp och påkörningsvinkel var samma som vid de tidigare provningarna. Bilarna var inte instrumenterade dels pga kostnadsskäl dels pga att det är tveksamt om dessa mätningar ger någon relevant information. Försöken filmades med Video och höghastighetsfilm. 3.1 Provning 1, Räckets konstruktion, rördimensioner m m, framgår av ritning Övre längsgående rörets centrum ligger 700 mm över asfaltytan. - C/c-avstånden mellan de längsgående rören är 200 mm. - Stolprören är 1600 mm långa. 900 mm under ök asfalt och 700 mm över ök asfalt. - C/c avstånden mellan ståndarna är 3000 mm. Figur 1 Räcket före provning 1.

6 Provet genomfördes med bil Volvo 142. Hastighet 70,8 km/tim. Påkörningsvinkel 25 Torr väderlek. Räckets deformation framgår av ritning 05. Maximal kvarvarande utböjning var 46 om vid ståndare 8. ståndare 7 böjd ca 10, båda rören kvar i hållaren. ståndare 8 böjd, hållaren har dragits av från ståndaren, avbärarrören har dragits loss ur sina fästen. ståndare 9 har dragits upp helt och hållet, hållaren kvar på ståndaren, avbärarrören har dragits loss ur sina fästen. ståndare 10 böjd ca 10, bilen stannat ca 50 cm före ståndare 10 med framhjulet inkilat under det nedre avbärarröret. ståndare 11 böjd ca 5, i övrigt intakt. längsgående rörens skarvar med bultförband har hållit bilen har blivit kvar på vägbanan bilens högra framhjul har trängt in under nedre röret och på grund av detta fastnat mot ståndarna.

7 Figur 3 Bilens fastkilning efter provning 1 W

8 3.2 Provning 2, Räckets konstruktion, rördimensioner m m framgår av ritning 01, dock med den ändringen att c/c avståndet mellan de längsgående avbärarrören ökats från 200 mm till 300 mm. Efter 1:a provningen har 3 ståndare bytts ut mot nya. Kvarvarande skadade ståndare har dragits upp och kompletterande handschakt har utförts. Därefter har de nya ståndarna tryckts ned till rätt höjd, varefter kringgjutning skett med betong av färdigblandat bruk på säck. Samtliga hållare har bytts ut till nya med 300 mm infästningsavstånd för de längsgående rören. Det övre längsgående rörets centrum ligger även denna gång 700 mm över asfaltytan. Figur 4 Räckesgeometri före provning 2

9 Provet genomfört med bil Volvo 142 Hastighet 101 km/tim Påkörningsvinkel 25 Torr väderlek Räckets deformation framgår av ritning 06. Maximal kvarstående utböjning var 70 om vid ståndare 9. Ingen ståndare uppdragen ur marken ståndare 5, obetydligt böjd, i övrigt helt intakt ståndare 6, båda rören fast i hållaren, ståndaren böjd 5-10 ståndare 7, ståndaren böjd i 45. Båda längsgående rören har dragits loss ur sina fästen i hållaren ståndare 8, böjd i 90, hållaren har dragits av ståndaren ståndare 9, böjd i 90, hållaren har dragits av ståndaren ståndare 10, böjd i 90 hållaren har dragits av ståndaren ståndare 11, böjd ca 5, övre längsgående röret har dragits loss ur hållaren ståndare 12, helt intakt Bilen stannade efter ca 20 m i stort sett parallellt med räcket. Bilen har blivit kvar påägägbanan. Bilens framhjul har vid denna provning ej kilats fast under räcket, dock finns skador på höger framhjul.

10 Figur 6 Bilens skador efter provning 2

11 10 Om räcket skulle repareras efter denna påkörning bedöms att 4 st ståndare antingen får skäras av och skarvas eller får dras upp och ersättas med nya. De längsgående avbärrarrören får ersättas med nya rör på 18 meters längd på så väl övre som undre röret. Totalt 36 m avbärarrör behöver ersättas. 3.3 Provning med snöplog, För att konstatera hur räcket klarade påkänningarna vid snöplogning genomfördes en provning med en lastbil försedd med en sidovinge baktill. Figur 7 Provning med snöplog Vid påkörning vid torr väderlek och plogens fjädring helt hoptryckt konstaterades: - att plogens skär skadade ståndarna lindrigt i höjd med asfaten

12 11 - att nedre röret på vissa sträckor hade inbucklingar och viss inböjning mellan ståndarna - att övre röret var helt oskadat. 4 KOMMENTARER OCH SLUTSATSER Vid den första provningenvar det undre röret för högt placerat så att bilens framhjul kunde kilas fast under räcket vilket ledde till att bilen fastnade på ett oacceptabelt sätt. Vid den andra provningen blev bilens uppträdande betydligt bättre, speciellt med tanke på att ingångsenergin då var dubbelt så stor. Även vid den andra provningen fanns dock tecken på att höger framhjul kommer i kontakt med ståndarna vilket bör undvikas. Samma iakttagelser har gjorts vid tidigare provningar med konventionella W-räcken utan tvärarm. Baserat på dessa provningar kan man dock konstatera att det nya räcket har kollisionsegenskaper som synes vara jämförbara med konventionella räcken av typ EU. Provniääêngmed snöplogen bedöms ha gett ett bra resultat även om en diêektxjååförelse med ett W-räcke inte kunde göras. De övriga fördelar som tillverkaren uppgett har inte utvärderats inom detta Uppdrag. En sådan utvärdering görs lämpligen med provinstallationer där man närmare kan studera monterings- och driftaspekter. En vidareutveckling av räcket med en tvärarm som gör att hjulkontakt med ståndarna undviks vore önskvärd.

13 _..._ _.J Ritning '.1 /. / w ,345 ln: 0:941' / M & I lå'dja'qua 3?aa _Les-L: åå-..--.insa- 1681:4 _.*W

14 I ' Ritning 02 1h I 11/ Y' u - _smsx.. \' K.24._., w 4x 1-'

15 --.J _ u _ J. I I. l i.il...l."llu b Qmasauâ 09mm H$h\.u\ Shawn h ll. u-u \\qn\ :\n Hgawowl Ritning 03 Lyxph. him 1:"l'i" 'llli'll

16 \WÄ\$\\NW.1 I.-- maräng ahr!) hf J VV?! 24 FM?1«\N \N\H \H Ritning 04 ' I -/ ' i -J _ 35: T _» w _

17 /4/ H00 I\ I [all Illu,ULJ Nr 'Ant' Ändring och/eller medd.-nr Datum I Inf. IGodk. V U \ X 151/6141_ årã///aané/ \.4 7-_G /3 I 0-3._0 4- äd-.r 4-- sög 44_ mdbå / 7:_.Mg / - l 4 (mg d r S I V I DeL-nr l Ani. l Benämning l Malerial Mäggåäåu Anm. Ko'nslr. I Rilad l Kop. Konlr. I Siand. I Godk. Skala /) Z Z ErsâHer. I Em" av?fâv/thi 9/4'8? EMøuz'fM_ av när fana/(eg Iw'â 706 _u_ m A I HM?0,8 a/ø%rm a. 2:477", ann.-." O 5_ m-

18 Nr 'Ant' Ändring och/eller medd.-nr l Daiuâm 1 lnf. 'Godk \ ' U *Xi q 4 k,.ab 0 Y Ä är \ \ " 0 \5 N 0 3. *3 '8 4» Q Q X 4. kv.ng L '/. 0. g. Q -g /O.4 ds ". J G A (E.i La.. b Q» Q. m -Q.. / * N: * 0 : 1 I i» ng ä \ -- J. t. \4r... ä 5 R* ä. '- ' La 3 ; 33 " DeL-nr I Ani. I Benämning I Malerial Mätgäsne Anm. ' Konslr. l Rilad l Kop. Kanin I Slond. Godk. Skala Enåller l Ena" av 68687A-4?rm/am.3. /? ' 377. Bêá/oV/'f/?z'øi â/ /ø'ffácéa/r Må,? %M7éd/0/ ém/økt de7êrm a áwø. Riln.-nr oc m.

19