Dane projektowe dla LWG w oparciu o system LATTIX
Boczne oraz środkowe słupy LWG (Lightweight Gantries) z cechami pasywnego bezpieczeństwa zaprojektowane zostały w układzie „A”. Rygiel o maksymalnej długości do 45 m, wykonany został nietypową metodą eliminującą spawanie bądź inne połączenia skręcane. Metoda ta eliminuje powstanie niepożądanych zjawisk, jak naprężenia lub punktowe osłabienia materiału, jakie mają miejsce przy budowie tradycyjnych konstrukcji bramowych. Konstrukcja w jej środkowej części oraz na każdym z końców jest zawieszona na podwójnych słupach ułożonych w układzie „A”, wykonanych ze standardowego słupa C4438 spełniającego wymagania PN-EN 12 767.
Średnia waga metra bieżącego konstrukcji bramowej, nieuwzględniająca wagi ewentualnych znaków, wynosi jedynie ok. 80 kg; waga typowej stalowej konstrukcji bramowej to ok. 600 kg/m.
Przeprowadzono analizy statyczne potwierdzające wytrzymałość i stabilność konstrukcji. Badania te potwierdziły, że LWG jest w stanie przenieść obciążenia powstałe ze strony zamontowanych na niej znaków. Słupy konstrukcji bramowej zostały zaprojektowane, jako bezpieczne w przypadku najechania na nie pojazdu. Częścią przeprowadzonej analizy było zbadanie wpływu wagi zamontowanych znaków drogowych na wytrzymałość rygla w czasie zderzenia i jego opadania na jezdnię.
Testy zderzeniowe
Pierwsza aluminiowa, bezpieczna konstrukcja bramowa dla przekrojów autostradowych została opracowana i przebadana przez Agencję Autostrad (HA) w 2005 roku na torze zderzeniowym TRL (Transport Research Laboratory); celem projektu była ocena ryzyka zastosowania bezpiecznych konstrukcji bramowych, których głównym zadaniem jest utrzymanie znaków w tym zmiennej treści nad jezdniami autostrady.
Końcowe podniesienie rygla, z zamontowanymi już na nim znakami o zmiennej treści, i zamontowanie go na wcześniej postawionych słupach trwało ok. 25 minut. Przed testami zderzeniowymi było rozważanych kilka możliwych scenariuszy, sposobów zachowania się konstrukcji bramowej i możliwości jej upadku po najechaniu samochodem testowym. Ponieważ konstrukcja, z uwagi na kratową budowę, cechuje się raczej niską odpornością na uderzenia oczekiwano po teście potwierdzenia tezy, że teoretyczni pasażerowie przeżyją zderzenie z konstrukcją. W rzeczywistości w czasie pierwszego uderzenia jedna z podpór została zerwana i odrzucona na bok, pozostała część konstrukcji bramowej pozostała na miejscu, rygiel nie zmienił swojego położenia. Pojazd testowy został uszkodzony w przedniej jego części, w bardzo niewielkim stopniu naruszona została również przestrzeń pasażerów.
Drugie uderzenie spowodowało zerwanie drugiego, bliźniaczego słupa, po czym rygiel opadł na jezdnię. Wyniki przeprowadzonych testów potwierdziły założenia, że w określonych warunkach, ryzyko związane z zastosowaniem tego typu bezpiecznych konstrukcji wsporczych jest stosunkowo niewielkie i mogłoby być akceptowalne dla zastosowań na drogach i autostradach.
Bardzo ciekawym kolejnym testem było uderzenie podobnego pojazdu w leżący na jezdni rygiel i pomiar parametrów zderzenia w porównywalnych dla normy EN 12767 parametrach. Wynik był pozytywny, czyli uderzenie w leżący na jezdni rygiel ma szanse pozytywnie przejść testy zderzeniowe wg EN 12767, jeżeli jego waga jest właściwa.
 |
 |
Wyznaczenie celów dla następnych rozwiązań
Osoby uczestniczące w projekcie zgodnie opowiedziały się za zachowaniem relacji pomiędzy jakością, kosztami i ciężarem konstrukcji. Biorąc pod uwagę tę zależność w kolejnej fazie realizowanego projektu wyznaczono sobie cel zmierzający do rozwoju systemu lekkich konstrukcji bramowych w zakresie kosztów, wagi i pasywnego bezpieczeństwa; sytuacja taka jest przedstawiona schematycznie poniżej.
Obecne konstrukcje bramowe są jeszcze często projektowane jako trwale związane z gruntem przy założeniu, że słupy instalowane są jak najdalej od krawędzi jezdni lub są osłonięte kosztownymi barierami ochronnymi. Pierwsze konstrukcje opracowane na autostradę M25 posiadają już pewne cechy projektowanych lekkich konstrukcji bramowych, jednak, porównując ich wagę z wagą założoną w nowym projekcie, konstrukcje te są jeszcze ciągle ciężkie.
Niezmiennym celem prowadzonego przez Agencję Autostrad (HA) projektu dotyczącego lekkich konstrukcji bramowych jest przede wszystkim redukcja ich wagi i poprawa bezpieczeństwa poprzez zmiany projektowe w konstrukcji i zmiany materiału.
Kolejne wyzwania to szacowanie ryzyk kolizji wtórnych czy to z pojazdami odbitymi od drogowych barier ochronnych, czy w przypadku zastosowania LWG ryzyk związanych z uderzeniem w lekkie elementy uszkodzonych konstrukcji.
