حاجز الكابلات
حاجز الكابلات ، الذي يُشار إليه أحيانًا باسم حاجز كابلات الحماية أو حاجز الأمان السلكي ، هو نوع من حواجز السلامة المرورية على جانبي الطريق أو في الجزيرة الوسطى . ويتكون من أسلاك فولاذية مثبتة على أعمدة ضعيفة. وكما هو الحال مع أي حاجز جانبي، فإن الغرض الأساسي منه هو منع المركبات من الانحراف عن مسارها والاصطدام بجسم ثابت أو تضاريس غير مستوية. [ 1 ] وكما هو الحال مع معظم الحواجز الجانبية، تعمل حواجز الكابلات على تثبيت المركبة المنحرفة و/أو إعادة توجيهها.
نظراً لانخفاض تكلفة هذه الحواجز نسبياً، مقارنةً بحواجز الدرج الخرسانية من حيث التركيب والصيانة، وفعاليتها العالية في منع المركبات من تجاوزها، فإن استخدامها يتزايد انتشاراً في جميع أنحاء العالم. ويُعدّ استخدامها الأكثر شيوعاً في الجزر الوسطى للطرق السريعة ذات المسارين المنقسمين .
نظراً لاتجاهات المرور المتعاكسة على الطرق السريعة ذات المسارين المنفصلين، تُعدّ حوادث عبور الجزيرة الوسطى خطيرة للغاية. ورغم أن عرض الجزيرة الوسطى يلعب دوراً كبيراً في وقوع هذه الحوادث، إلا أن زيادة العرض وحدها لا تمنعها، وغالباً ما يتطلب الأمر حماية الجزيرة الوسطى بحاجز. وتُوفّر الحواجز الكبلية حلاً فعالاً من حيث التكلفة لمشكلة الحماية.
يتميز هذا النظام بمرونة أكبر من الحواجز الخرسانية التقليدية (جيرسي) أو الحواجز الفولاذية المستخدمة حاليًا، ويظل فعالًا حتى عند تركيبه على أرض منحدرة. تمتص مرونة النظام طاقة الصدمة وتوزعها جانبيًا، مما يقلل من القوى المنتقلة إلى ركاب المركبة. [ 1 ]
على الرغم من استخدام الحواجز الكبلية منذ الستينيات، إلا أنه لم تبدأ العديد من إدارات النقل في نشرها بشكل منتظم إلا في منتصف التسعينيات.
في العديد من دول الاتحاد الأوروبي، يُمنع استخدام حواجز الكابلات على الطرق السريعة، إذ يُعتقد أنها تشكل خطراً بالغاً على سائقي الدراجات النارية. ومع ذلك، لم تجد دراسةٌ لمعدلات إصابات سائقي الدراجات النارية على أنواعٍ مختلفة من حواجز الطرق السريعة فرقاً يُذكر في الإصابات المميتة والخطيرة بين حواجز الكابلات وحواجز العوارض الخشبية. فكلاهما أكثر خطورةً بشكلٍ ملحوظ من الحواجز الخرسانية، ولكنهما أقل خطورةً من عدم وجود حواجز على الإطلاق. [ 2 ]
الأنواع
يوجد نوعان من أنظمة حواجز الكابلات المستخدمة اليوم، وهما نظام الشد المنخفض ونظام الشد العالي. لكل نظام مزاياه وعيوبه، ولكن بشكل عام، يتميز نظام الشد العالي بتكلفة أولية أعلى مع تكاليف صيانة أقل على المدى الطويل.
جهد منخفض
خلال فترة التوسع في استخدام حواجز الكابلات في ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي، تم اعتماد نظام الشد المنخفض بشكل شبه حصري. ويُطلق على هذا النظام أيضاً اسم النظام "العام"، نظراً لعدم اقتصار تصنيعه على جهة واحدة.
يعني الشد المنخفض ببساطة أن الكابلات نفسها مشدودة بالقدر الكافي فقط لمنع الترهل بين الأعمدة. يتم ضغط نوابض كبيرة في طرفي مسار الكابل (وفقًا لدرجة الحرارة) [ 3 ] للحفاظ على الشد في النظام.
عندما تصطدم مركبة بنظام الجهد المنخفض في الظروف العادية، يتحرك الكابل مسافة تصل إلى 3.7 متر (12 قدمًا) من موقعه الأصلي. تُعرف هذه الحركة بالانحراف الديناميكي. ونظرًا لانخفاض الجهد في النظام، فإن طول كل وصلة كابل، أو "مسار الكابل"، محدود بـ 600 متر (2000 قدم) مع وجود مجموعة تثبيت في كل طرف.
نظراً لانخفاض قوة الشد في النظام، تميل الكابلات إلى الاستلقاء على الأرض في حال تسبب اصطدام ما في تلف عدة أعمدة. ونتيجة لذلك، لا توجد قيمة أمان متبقية في الجزء غير المتضرر من المنشأة البالغ طولها 600 متر (2000 قدم)، وسيظل هذا الجزء من الحاجز غير فعال حتى يتم إصلاحه.
على الرغم من هذه العيوب الملحوظة، كانت حواجز الكابلات منخفضة الشد، حتى وقت قريب، تُعتبر الركيزة الأساسية في هذه الصناعة. ولا تزال آلاف الأميال من هذا النظام العام قيد الاستخدام حتى اليوم في دول حول العالم.
التوتر العالي
| حواجز كابلات عالية التوتر متوفرة | |
|---|---|
| نظام | الشركة المصنعة |
| أرمور واير | شركة أرمورفليكس الدولية |
| بريفين | بريفين الولايات المتحدة الأمريكية |
| كاس | شركة ترينيتي للصناعات |
| جبل طارق | جبل طارق |
| السلامة | بلو سيستمز، إيه بي |
| NU-CABLE | شركة نوكور ستيل ماريون المحدودة |
من حيث المظهر، يشبه كابل الجهد العالي كابل الجهد المنخفض إلى حد كبير. أما في معظم الجوانب الأخرى، فيختلف النظامان اختلافاً كبيراً.
يتكون كابل الضغط العالي من ثلاثة أو أربعة كابلات مشدودة مسبقًا مدعومة بأعمدة ضعيفة. حاليًا، جميع أنظمة الضغط العالي مملوكة لشركة مصنعة محددة، أي أنها تُسوَّق بموجب حقوق حصرية لها .
أثناء التركيب، تُوضع الكابلات على الأعمدة، ثم تُشدّ إلى قوة شد محددة وفقًا لدرجة الحرارة . تتراوح قيم الشد بين 2000 و9000 رطل (9000 إلى 40000 نيوتن). وبفضل هذا الشد، يمكن أن تكون الكابلات ممتدة بأطوال غير محدودة. في الواقع، عادةً ما يكون طول الكابلات محدودًا فقط بوجود عوائق مثل فتحات الجزيرة الوسطى أو أعمدة الجسور.
عندما تصطدم مركبة بنظام الضغط العالي في الظروف العادية، ينحرف الكابل مسافة لا تتجاوز 2.4 متر عن موقعه الأصلي. كما يسمح الشد المتأصل في النظام ببقاء الكابلات مشدودة، حتى بعد اصطدام يُزيل عدة أعمدة، مما يسمح لبقية النظام بالعمل بشكل طبيعي.
حدود الأداء
اختبارات السلامة
يجب أن تخضع أي ميزة من ميزات السلامة على جوانب الطرق لاختبارات سلامة صارمة قبل استخدامها في نظام الطرق السريعة الوطنية (NHS) في الولايات المتحدة. وقد اعتمدت معظم الولايات معايير الاختبار نفسها للطرق السريعة غير المدرجة في نظام الطرق السريعة الوطنية. ويُحدد المعيار الذي تُقاس به جميع ميزات السلامة على جوانب الطرق في التقرير رقم 350 من البرنامج الوطني التعاوني لأبحاث الطرق السريعة ( NCHRP 350 ). ويُقيّم NCHRP 350 معدات السلامة وفقًا لثلاثة عوامل عامة: [ 4 ]
- الكفاءة الهيكلية
يجب أن يحتوي النظام على المركبة ويعيد توجيهها دون أي انزلاق أو تجاوز أو اختراق.
- مخاطر شاغلي المبنى
لا يمكن لأجزاء النظام أن تخترق مقصورة الركاب ، ويجب أن تظل السيارة منتصبة أثناء وبعد الاصطدام، ويجب ألا يتعرض الراكب لتأثير مفرط أو تباطؤ.
- مسار المركبة
بعد الاصطدام، يجب ألا تتداخل المركبة مع مسارات المرور المجاورة، كما يجب ألا تخرج من النظام بزاوية أكبر من 60% من زاوية الدخول.
مستويات الاختبار
يتضمن برنامج NCHRP 350 ستة مستويات اختبار منفصلة (TL) تمثل أنواعًا مختلفة من المركبات وزوايا الاصطدام والسرعات. يُعد مستوى الاختبار الثالث (TL-3) الأكثر شيوعًا، حيث يحدد معايير السلامة لكل من السيارات الصغيرة والشاحنات الصغيرة بسرعة 97 كم/ ساعة (60 ميلًا في الساعة) . وتمثل هذه الفئة من المركبات غالبية حركة المرور في الولايات المتحدة.
في المستوى الثالث من اختبارات التحمل (TL-3)، يتم تصادم سيارة وزنها 820 كجم (1800 رطل) بسرعة 97 كم/ساعة (60 ميلاً في الساعة) بزاوية تصادم 20 درجة. وفي المستوى نفسه، يتم تصادم شاحنة صغيرة وزنها 2000 كجم (4400 رطل) بسرعة 97 كم/ساعة (60 ميلاً في الساعة) وبزاوية تصادم 25 درجة. أما المستوى الرابع من اختبارات التحمل (TL-4) فيشمل كلا الاختبارين، بالإضافة إلى شاحنة ذات وحدة واحدة وزنها 8000 كجم (17600 رطل) تصطدم بسرعة 80 كم/ ساعة (50 ميلاً في الساعة) وبزاوية تصادم 25 درجة.
جميع أنظمة الحواجز الكبلية المتوفرة اليوم معتمدة إما بمستوى TL-3 أو TL-4. ومع ذلك، هناك الكثير من الأدلة غير الرسمية التي تشير إلى أن العديد من هذه الأنظمة تعمل بمستوى أعلى في الميدان، حيث تقوم باحتجاز مركبات كبيرة مثل شاحنات النقل الثقيل المقطورة .
الحدود البيئية
المنحدرات
يُستخدم حاجز الكابلات على المنحدرات بنسبة رأسية إلى أفقية تبلغ 1:6. ويستند هذا الشرط (1V:6H) إلى كلٍ من النمذجة الحاسوبية واختبارات التصادم واسعة النطاق، وهو يُمثل نظرية سليمة. مع ذلك، عمليًا، تُعدّ المنحدرات المسطحة بنسبة 1V:6H استثناءً في كثير من الأحيان.
في هذه الحالات، تتوفر ثلاثة أنظمة TL-4 تعمل كأنظمة TL-3 على منحدرات شديدة الانحدار تصل إلى 1V:4H. [ 5 ] [ 6 ]
التخليص الجمركي
تُظهر الحواجز الصلبة، كالحواجز الخرسانية، والحواجز شبه الصلبة، كالحواجز الفولاذية، انحرافات عند الاصطدام تتراوح بين 0 و 1.2 متر ( 4 أقدام ) على التوالي. [ 1 ] أما الأنظمة المرنة، كالحواجز الكابلية، فتنحرف بين 2.4 و3.7 متر (8 و 12 قدمًا) عند الاصطدام. ونظرًا لهذه الانحرافات الكبيرة نسبيًا، لا تُعتبر أنظمة الحواجز الكابلية مناسبة عادةً لحماية الأجسام الثابتة التي تقل المسافة بينها وبين الطريق عن 2.4 متر (8 أقدام). وحتى عندما تتجاوز المسافة المتاحة 2.4 متر (8 أقدام)، يبدو أن الجمهور يثق أكثر في الحواجز الأكثر متانة.
التركيب المعيب والحوادث
خضعت حواجز الكابلات الوسطية للدراسة من حيث السلامة، ويُمكن القول إنها تُشكّل رادعًا فعالًا لحوادث الطرق السريعة الخطيرة. مع ذلك، أدّى عدم تركيبها واختبارها بشكل صحيح إلى حوادث تصادم خطيرة، بل وحتى وفيات. [ 7 ] في بعض المناطق، مثل أريزونا ، تشير الدلائل إلى أن الهيئة الحكومية المسؤولة عن تنظيم الطرق السريعة لم تتبع إجراءات التركيب الصحيحة. [ 8 ] ويبدو أن هناك وثائق حكومية داخلية تُظهر أن وزارة النقل في أريزونا كانت على دراية بمشاكل حواجز الكابلات، وربما تكون قد استعجلت أيضًا في تركيب هذه الحواجز على الطرق السريعة بالولاية.
من المشاكل الرئيسية التي يُزعم أنها تُقلل من فعالية الحواجز الكبلية، تركيبها تحت مستوى الأرض، خاصةً حول المنحدرات أو المنخفضات. [ 9 ] فبدون أي تعويض عن انحدار الجزيرة الوسطى، يُمكن للسيارة أن تتجاوز الحاجز، وبالتالي تتعرض لخطر الاصطدام. وقد رُفعت دعاوى قضائية في أريزونا بشأن التركيب غير السليم للحواجز الكبلية. [ 9 ] وأسفرت إحدى دعاوى الوفاة غير المشروعة عن تسوية بقيمة مليون دولار مع الولاية. [ 10 ] وفي ولاية واشنطن ، قُدمت العديد من الرسائل إلى وزارة النقل بالولاية تشكو من تركيب الحواجز الكبلية. [ 11 ]
المواصفات العامة
| التوتر (منخفض/مرتفع) | الاحتواء/الانحراف | عدد الحبال (1/2/3/4) | المعايير - TL3/TL4/أخرى | متناظر/غير متناظر | |
|---|---|---|---|---|---|
| مثال 1 | عالي | انحراف | 4 | آخر | متماثل |
| مثال 2 | عالي | الاحتواء | 4 | TL4 | متماثل |
الخصائص المشتركة
الشد - تُشدّ حواجز الأمان ذات الشد العالي عادةً إلى حوالي 2.5 طن أثناء التركيب (رهنًا بظروف الطقس ونوع الحاجز وعوامل أخرى). أما حواجز الأمان ذات الشد المنخفض، فهي أقل شيوعًا مما كانت عليه في السابق، حيث يكون الشد فيها منخفضًا جدًا وقريبًا من الصفر.
حواجز مقاومة للماء مصممة للاحتواء أو الانحراف . يمكن شد حواجز الانحراف إلى مستوى أعلى قليلاً، وغالبًا ما تستخدم 4 أسلاك (حبال). عادةً ما يكون طول الحاجز الإجمالي أقصر. أما حواجز الاحتواء، فتتميز بحبال سلكية متباعدة عن بعضها (حوالي 150 مم - 60 مم) لزيادة مساحة التغطية.
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 الرابطة الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل بالولايات. دليل تصميم جوانب الطرق. الطبعة الثالثة، 2006. فرقة العمل المعنية بسلامة جوانب الطرق، 2006.
- ↑ دانييلو، أليسون؛ غابلر، هامبتون سي. (2011). "تأثير نوع الحاجز على شدة الإصابة في حوادث اصطدام الدراجات النارية بالحواجز في ولايات كارولاينا الشمالية وتكساس ونيوجيرسي". سجل أبحاث النقل: مجلة مجلس أبحاث النقل . 2262 (2262): 144-151 . doi : 10.3141/2262-14 . S2CID 110660381 .
- ↑ وزارة النقل في ولاية ميسوري. خطط ميسوري القياسية لإنشاء الطرق السريعة. قسم التصميم، قسم السياسات الهندسية، 2006.
- ↑ روس، إتش إي جونيور، دي إل سيكينغ، آر إيه زيمر، وجيه ميتشي. الإجراءات الموصى بها لتقييم أداء السلامة لخصائص الطرق السريعة. تقرير البرنامج الوطني التعاوني لأبحاث الطرق السريعة رقم 350. مجلس أبحاث النقل. واشنطن العاصمة، 1993.
- ↑ باكستر الابن إلى دي دبليو موير. مايو 2006. بريفين دبليو آر إس إف على منحدر 1V:4H. إدارة الطرق السريعة الفيدرالية. معدات جانب الطريق: خطابات القبول. HSA-10 / B82-B1.
- ↑ باكستر الابن إلى ب. نيوش. يوليو 2006. حاجز كابل جبل طارق على منحدر بنسبة 4:1 عند TL-3. إدارة الطرق السريعة الفيدرالية. معدات جانب الطريق: خطابات القبول. HSA-10 / B137C.
- ↑ 5 تحقيق في حواجز الكابلات على الطريق السريع مؤرشف في 14-06-2011 في Wayback Machine ؛ 7 أغسطس 2008 ؛ KPHO CBS 5 ؛ تم استرجاعه في 24 أكتوبر 2008.
- ↑ ٥ تحقيق في تناقضات حاجز الكابلات. مؤرشف بتاريخ ١٤ يونيو ٢٠١١ في Wayback Machine ؛ ٢٥ سبتمبر ٢٠٠٧؛ KPHO CBS ٥؛ تم استرجاعه في ٢٤ أكتوبر ٢٠٠٨.
- 1 2 5 اكتشاف مخاطر حواجز الطرق السريعة مؤرشف في 14-06-2011 في Wayback Machine ؛ KPHO CBS 5؛ تم استرجاعه في 24 أكتوبر 2008.
- ↑ حالات هامة مؤرشفة بتاريخ 30-10-2008 في Wayback Machine ؛ توريس.
- ↑ الملحق ج ، مؤرشف بتاريخ 16 يونيو 2010 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine )؛ WS Dot؛ ملف PDF
روابط خارجية
- السلامة على الطرق
- الحواجز الوقائية
- البنية التحتية للطرق