? wegenbouw? ? prefabricageMeeren meer verschijnen langs de Nederlandse autowegen betonnen voertuigkeringen.Sommige zijn opgebouwd uit prefab elementen, andere zijn ter plaatse gestort. Dat laat-ste gebeurt meteen slipformpaver, een wegenbouwmachinemet glijdende bekisting.Ingegeven door hogere veiligheidseisen voor verkeersdeelnemers is het profiel van devoertuigkeringonderzocht op hethuidigetype voertuig. Het totop heden toegepaste NewJersey profiel blijkt hiervoor niet het meest optimaal. Een nieuw profiel heeft z'n intredegedaan: de stepbarrier. Deze wordt zowel uitgevoerd in ter plaatse gestort beton als inprefab beton.Geprefabriceerde betonnen baniers worden gebruikt bij tijdelijke en permanente afzet-tingen. In tijdelijke situaties bieden zij onder meer door hun massa de wegwerkers meerveiligheid, iets wat hard nodig is.Over de ontwikkeling van de stepbarrier en de botsproeven die onlangs op een Fransetestbaan daarop zijn uitgevoerd, handelt dit artikel.PREFAB BETONNENSTEP-BARRIERVOORMEERVEILIGHEIDCD Halve dwarsdoorsnede New Jersey bar-rier5812484?28ProfielHet meest kenmerkende profiel van voer-tuigkeringen, is het New Jersey profiel, des-tijds ontwikkeld in de USA (fig. 1). Uitbuiten-lands onderzoek is gebleken dat bij aanrij-ding door snel rijdende kleinere auto's, dekans op 'roll-over' (omrollen op de eigen rij-baan) ontstond. Daarop zijn in verschillendelanden andere profielen ontworpen en on-derzocht. Zo is onder meer de stepbarrierontwikkeld.Bij aanrijdingvan een voertuigkeringisde ge-ometrie van het verticale aanrijdingsvlak inhogemate bepalend voor hetgedragvan hetbotsende voertuig en daarmee voor de af-loop van de aanrijding of het ongeval.De helling die in de New Jersey voertuigke"ring voorkomt wordt thans verlaten. Bij denieuwe banier is er een kleine rand (step)tussen de basis en het lijf (aanrijdingsvlak).Basis en aanrijdingsvlak lopen evenwijdigaan elkaar. De standaardhelling is 9 graden(fig. 2).Uit diverse onderzoeken isgebleken dateenhellingshoek van circa 8 tot 10 graden voorhet aanrijdingsvlak het meest gunstig is. Devoertuigen worden geleidelijk teruggevoerdnaar hun rijbaan. Overschrijding komt nietvoor en de schade aan het voertuig blijft be-perkt. Het gevaarvan terugkaatsen met allegevaren voor de andere weggebruikers, isniet aanwezig.De afmetingen van de step-banier zijn:hoogte boven het wegdek 900 mm, boven-breedte 200 mm, basisbreedte 542 mm,staphoogte 250 mm en stapbreedte 50 mm(zie fig. 2).VeiligheidVoertuigkeringen kunnen op verschillendewijzen worden toegepast:? permanent meestal in de (smalle) mid-denberm van autosnelwegen;? semi-permanent zoals bij de carpool wis-seistrook;? tijdelijk bij wegwerken ter beveiligingvan dewegwerkers en de verkeersdeelnemers.Bij de laatste twee toepassingen zien we datmeer en meer geprefabriceerde betonele-menten worden gebruikt, omdat deze bijaanrijding minder verplaatsen dan stalenvoorzieningen en daardoor de veiligheid vande wegwerkers vergroten. Terecht heeftRijkswaterstaat onlangs de eisen aan tijdelij-ke afzettingen aanmerkelijk verzwaard.Haitsma Beton heeft een prefab betonnenstep-barrier ontwikkeld met een bijzonderekoppeling die voldoende sterk isom bij eenaanrijding in tactte blijven en daardoor extraveiligheid op te leveren. De voertuigkeringwordt maar weinig naar binnen geschoven.Om de met deze elementen opgebouwdevoertuigkering te testen, zijn op basis van denieuwste eisen proeven uitgevoerd.CEMENT1996j6t'1--lI IL -aL ""I :1 1//I~T~:" IGIETSTALEN KOPPELPLAATIII ISCHROEFHULS M10'SO lAAN BEIDE lIJOEN)IBOVENAANZICHT VERBINDING DOORSNEDE / TBV BIJV. VERKEERSBORDEN\71I !!fC)/lj /Iri-i] IIlil: ,: lil:Ilil: 1: lIJ:lil: : lU:!i UI 111: 1: 111:Ilil: , : :I~L41 JI ~I\\I \1\I\ I \ III \ TEXTIEL GEW. ELASTOMEERIIGIETSTALEN KOPPHPLAAT6000i ZIJ-AANZICHT?'Nieuwe eisenIn 1993 heeft de SWOV in opdracht van deAdviesdienst Verkeer en Vervoer van deRijkswaterstaat simulatieonderzoek ver-richt op het nieuwe profiel. De resultaten wa-ren zo hoopgevend dat totproeven op wareschaal is besloten,De stepbarrier moet voldoen aan het 'highercontainmentlevel' H2 van de nieuwe Euro-pese norm. De daarvoor vereiste proevenzijn TB 11 en TB 51.TB 11 betekent een test met een lichte per-sonenauto (massa 900 kg) die met 100km/h en een inrijhoek van 20 graden devoertuigkering aanrijdt.TB 51 betreft een test met een bus van13000 kg die de voertuigkering raakt meteen snelheid van 70 km/h eveneens bij eeninrijhoek van 20 graden.Welke eisen stelt men aan een voertuigke-ring? De aanrijdende auto mag:? niet door de constructie heen breken;? niet terugkaatsen op de weg;? niet over de kop slaan.Uiteraard moeten letsel van inzittenden,schade aan voertuig en voertuigkering zo-veel mogelijk worden voorkomen.Verder moet de kering niet teveel meegevenen de bewegingsenergie uit het voertuig ha-len zodat dit wordt afgeremd. Na aanrijdingmoet de constructie zijn werking zoveel mo-gelijk behouden.Het spreiden van de botsingsenergie overeen groot deel van de barrier verloopt hetbeste als de barrier werkt als een continuebuigligger.Door de elementen op een speciale wijze tekoppelen en het monteren van indrukbarerubberprofielen aan de schuine voet van deelementen, komen deze onder spanning testaan (fig. 2).De gietstalen koppelplaat (foto 3) wordt ver"ankerd achter in de betonelementeninge-storte hoekankers. Bij aanrijding werkt dezeconstructie als een stijveverbinding die eenminimale rotatie ondergaat. De proeven inFrankrijk hebben aangetoond dat dit princi-pe werkt.BotsproevenDe proeven zijn uitgevoerd bij het Laboratoi-re d'essais Inrets Equipements de la Routein Lyon (F). Er zijn proeven uitgevoerd op eenter plaatse gestorte voertuigkering en eenuit elementen opgebouwde voertuigkering.De resultaten van beide beproevingen vol-doen aan de nieuwe Europese norm.Voor de beproeving van de geprefabriceerdestep-barrier heeft Haitsma een uit prefabelementen opgebouwde voertuigkering van180 m lengte geplaatst.Voor de TB 11 test met de lichte personen-auto was de massa 920 kg, de snelheid106,4 km/h en de inrijhoek 20 graden. Bot-singsenergie 47 kNm (foto 4).De contactlengte tussen auto en barrier be-draagt 6,20 m. Bandensporen bereikteneen hoogte van 0,69 m. De uitrijhoek is 5,5graden. Door de aanrijding werd de autozwaar beschadigd.(3) Constructietekening step-barrier? Kop van een element met de gietstalenkoppelplaatCEMENT1996/6 29? WElgElnbouw? ? prefabricage@ Testopstelling in Lyon, aanrijding met delkleinEl radiografisch bElstuurde Peugeot ende gevolgen daarvan voor de voertuigkeringen de auto zelf30De maximale uitbuiging van de barrier be"draagt 80 mm en de lengte van de uitbuigingis 48 m. Acht betonelementen zijn door deaanrijding in meer of mindere mate ver-plaatst.Voor de TB 51 testmet de bus was de massa12700 kg, snelheid 71,2km/h, inrijhoek21,2 graden. Botsingsenergie 325 kNm.De contactlengte tussen bus en barrier isongeveer 20 m. Zowel sporen van de ban-den als van het plaatwerk zijn over de vollehoogte van de barrier waarneembaar. Dewielvelgen veroorzaken groeven in het be-ton. Tijdens de aanrijding worden door debus geen stukken beton uit de barrier gere-den.Bij de aanrijding komen de linker wielen losvan hetwegdek en krijgt de bus een rolbewe-ging van circa 3 graden naar de barrier toe.Als ook de achterkant van de bus in aanra-king komt met de barrier (het rear end ef-fect) wordt de rolhoekgroter, ongeveer 5gra-den.De uitrijhoek is klein, ongeveer 1 graad. Nade aanrijding kan met de bus nog geredenworden.De maximale uitbuiging van de barrieris nu0,83 m en de lengte is 78 m (foto 5). Hetrearend effect heeft circa 0,20 m van de uitbui-ging veroorzaakt. Dertien elementen zijn inmeer of mindere mate verplaatst door deaanrijding.Gebleken is dat de Haitsma koppeling vol-doet aan het higher containment level H2.De zijdelingse verplaatsing wordt uitgedruktin 'working width level' W. Bij de aanrijdingmet de bus was deze minder dan 1,70 mwaarmee de barrierin de categorie veiligvalt. De maat W wordt verkregen door demaximale uitbuiging en de breedte van debarrier bij elkaar op te tellen: 0,83 + 0,54 =1,37m.Grootschalige toepassingEen eerste grote toepassing van de step-barrier is te vinden langs de autosnelwegEindhoven - Antwerpen (A67) nabij Eersel(foto 6). Daarbij is gebleken dat de montagevanaf de vrachtwagen snel kan verlopen,met minimale arbeid. Bovendien is het zodat na het plaatsen van de eerste elemen-ten niemand meer aan de verkeerszijdehoeft te staan, wat vanuit ARBO en veilig-heidsaspecten duidelijkvoordelen heeft. Alsde gietstalen koppelplaat is aangebracht,vlak voor het element over de laatste centi-meters wordt neergezet, en hetelementver"volgens wordt geplaatst, staat de verbindingonder trek.Na een aanrijding waarbij grote krachten zijnopgetreden, kunnen enkele koppelingen zo-danig zijn belast, dat een paar elementenvervangen moeten worden.CEMENT1996/6? De aanrijding met de bus en de gevol-gen daarvan voorvoertuigkering en voertuigConclusiesUit de beide proeven op degeprefabriceerdestep barrierblijktdat dezevoldoet aan dege-stelde eisen van het 'higher containment le-vel' H2. De voertuigkering heeft een maxi-male verplaatsing ondergaan van 83 m. Delengte van de uitbuiging is 78 m.De aanrijding met de bus verloopt naarwens; de bus breekt niet door de barrier,noch worden er stukken uit de barrier gere-den. De lichte personenauto vertoont geenneiging tot omrollen. Tijdens de aanrijdinggedraagt de auto zich stabiel.Als aanbeveling wordt de overweging mee-gegeven om ook een step-barrier met Haits-ma-koppeling te ontwikkelen die 1,10 of1,20 m hoog is. Het ontstaan van grote rol-hoeken bij voertuigen met een hoog zwaar-tepunt (bijvoorbeeld containervervoer)wordt dan beter tegengegaan. Haitsma Be-ton zal op deze vraag uit de marktzekerposi-tief reageren.P.L.5pitsCEIVIENT1996/6LiteratuurW.H.M. van de Pol, SWOV, Twee botsproevenop de prefab step barrier met Haitsma kop-peling; rapport A-59-24 SWOV, Leidschen-dam.Testberichten step-barrier prefab construc-tie, SWOV, SWO/STB 03/093 en 04/094 La-boratoire d'essais Inrets Equipements de laRoute (L1ER),Lyon SatolasA?roport, novem-ber 1995.Step-barrier, een stap nader! Geometrischprofiel en constructie. Uitgave ministerieVerkeer en waterstaat, directoraat-generaalRijkswaterstaat, Bouwdienst 1995.?? Montage van de 6 m lange step-barrierelementen31
Reacties