케이블 장벽

Cable barrier
스웨덴의 2+1 도로에서 차선을 분리하는 케이블 장벽.

케이블 장애물은 가드 케이블 또는 와이어 로프 안전 장애물(WRSB)이라고도 하며, 도로변 또는 중앙 안전 교통 장애물/가드 레일의 일종이다. 그것은 약한 기둥에 장착된 철사 로프로 구성되어 있다. 도로변 장애물이 그러하듯이, 그 주된 목적은 차량이 이동 경로를 이탈하여 자신보다 관대하지 않은 고정된 물체나 지형적 특징을 부딪치는 것을 방지하는 것이다.[1] 또한 대부분의 도로변 장애물과 유사하게 케이블 장애물은 잘못된 차량을 캡처하거나 리디렉션하여 기능한다.

이러한 장벽은 설치와 유지보수를 위한 구체적인 단계 장벽과는 달리 상대적으로 저렴하고 차량을 포착하는 데 매우 효과적이기 때문에, 이러한 장벽의 사용은 세계적으로 점점 더 보편화되고 있다. 지금까지 케이블 장벽 시스템의 가장 인기 있는 용도는 분할된 고속도로의 중간 계통에서 발생한다.

분할된 고속도로의 교통 방향을 고려할 때, 교차 중앙분리대 충돌은 특히 심각하다. 중앙분리대 폭은 이러한 충돌 발생에 큰 역할을 하지만, 폭만 증가해도 제거되지 않으며 꽤 자주 중앙분리대를 장벽으로 보호해야 한다. 케이블 장벽은 차폐 문제에 대한 비용 효율적인 해결책을 제공한다.

이 시스템은 오늘날 사용되는 전통적인 콘크리트(제르시) 장벽이나 강철 장벽보다 더 관대하며 경사진 지형에 설치할 때 여전히 유효하다. 이 시스템의 유연성은 충격 에너지를 흡수하고 횡방향으로 분산시켜 차량 탑승자에게 전달되는 힘을 감소시킨다.[1]

비록 케이블 장벽이 1960년대부터 사용되어 왔지만 1990년대 중반이 되어서야 많은 교통부서가 케이블 장벽들을 정기적으로 배치하기 시작했다.

유럽연합의 많은 나라에서는 이러한 케이블 장벽이 오토바이 운전자들에게 특히 위험하다고 인식되기 때문에 고속도로를 따라 사용될 수 없다. 그러나 여러 가지 유형의 고속도로 차단벽에 대한 오토바이 사고율 연구는 케이블과 W빔 차단벽 사이의 치명적이고 심각한 부상에서 주목할 만한 차이를 발견하지 못했다. 둘 다 콘크리트 장벽보다 훨씬 더 위험했지만 없는 것보다 덜 위험했다.[2]

종류들

현재 사용되고 있는 케이블 차단 시스템은 저연력과 고연력의 두 종류가 있다. 각 시스템은 장단점이 있지만 일반적으로 고압 시스템은 초기 비용이 더 높고 장기 유지비 및 우려가 낮다.

저텐션

1980년대와 1990년대 전반에 걸쳐 케이블 차단기 사용이 확대되는 동안 저압장치는 거의 독점적으로 지정되었다. 이 시스템은 어떤 단일 생산자에 의해서만 제조되는 것이 아니라는 사실을 언급하면서 "일반적인" 시스템이라고도 불린다.

장력이 낮다는 것은 단순히 케이블 자체가 기둥 사이의 처짐을 제거하기에 충분할 정도로 팽팽하다는 것을 의미한다. 케이블 구동부의 양쪽 끝에 있는 대형 스프링은 (온도에 따라)[3] 압축되어 시스템의 장력을 유지한다.

차량이 정상적인 조건에서 저 텐션 시스템에 충격을 가하면 케이블은 원래 위치에서 12피트(3.7미터)만큼 이동한다. 이 운동은 동적 편향으로 알려져 있다. 시스템의 장력 부족을 감안하여 케이블의 개별 설치 또는 "실행"은 각 단부에 앵커 어셈블리가 있는 2,000피트(600m)로 제한된다.

시스템의 장력이 낮기 때문에 충격으로 여러 기둥에 손상이 발생할 경우 케이블이 지상에 놓여지는 경향이 있다. 따라서 2,000 ft(600m) 설치의 손상되지 않은 나머지 부분에는 잔여 안전 값이 없으며, 장벽의 전체 구간은 수리될 때까지 작동하지 않는다.

이러한 단점들에도 불구하고, 최근까지 저연장 케이블 장벽은 논란의 여지 없이 업계의 일꾼이었다. 수천 마일의 일반 시스템이 오늘날 전세계 국가에서 사용되고 있다.

하이텐션

사용 가능한 고압 케이블 장벽
시스템 제조사
아머와이어 아머플렉스 인터내셔널
브리펀 브리펀 USA
캐스 트리니티 인더스트리, 주식회사
지브롤터 지브롤터
세이펜스 블루 시스템, AB
NU-CABLE 누코르 스틸 마리온, 주식회사

외관상 고압 케이블은 저압과 매우 유사하다. 대부분의 다른 측면에서는 두 시스템이 매우 다르다.

고압 케이블은 약한 기둥에 의해 지지되는 3, 4개의 예열 케이블로 구성된다. 현재 모든 고압 시스템은 독점적, 즉 특정 제조업체의 독점적 권리로 판매되고 있다.

설치 중에는 케이블을 기둥에 놓고 온도에 따라 특정 장력으로 조인다. 장력 값은 약 2,000 ~ 9,000lb(9,000 ~ 40,000 Newton)이다. 이러한 조임으로 인해 케이블 설치의 길이가 무한정 될 수 있다. 실제로 주행의 길이는 대개 중앙분리대 개구부나 교량 기둥과 같은 장애물의 존재에 의해서만 제한된다.

차량이 정상적인 조건에서 고압 시스템에 충격을 가하면 케이블은 원래 위치에서 8피트(2.4m) 정도 꺾인다. 또한 시스템 내부에 내재된 장력을 통해 여러 개의 기둥을 제거하는 충격 후에도 케이블이 걸려 있어 나머지 계단진행이 정상적으로 작동할 수 있다.

성능 한계

안전시험

도로변 안전 하드웨어 기능은 엄격한 안전성 시험을 거쳐야 미국의 NHS(National Highway System)에서 사용할 수 있다. 대부분의 주는 국민건강보험에 가입하지 않은 고속도로에 대해 동일한 시험 기준을 채택했다. 모든 도로변 안전 특성을 측정하는 표준은 국가협동형 고속도로 연구 프로그램 보고서 350호(NCHRP 350)에 수록되어 있다. NCHRP 350은 세 가지 일반 요인에 따라 안전 하드웨어를 평가한다.[4]

구조 적정성

시스템은 언더라이딩, 오버라이드 또는 관통 없이 차량을 포함하고 리디렉션해야 한다.

승객 위험

시스템의 파편들은 승객실을 관통할 수 없으며, 충돌 중과 후에 차량은 수직으로 유지되어야 하며, 탑승자는 과도한 충격이나 감속을 겪지 않아야 한다.

차량 궤도

충돌 후 차량은 인접 차선으로 침범해서는 안 되며, 진입 각도의 60% 이상의 각도로 시스템을 이탈해서는 안 된다.

검정 수준

NCHRP 350에는 서로 다른 차량, 충격 각도 및 속도를 나타내는 6개의 별도 시험 수준(TL)이 있다. 시험 수준 3(TL-3)은 소형 자동차와 픽업 양쪽의 안전 기준을 시간당 60마일(97km/h)으로 설정하기 때문에 아마도 가장 흔할 것이다. 이 교통 범주는 미국의 모든 차량 통행의 대부분을 차지한다.

TL-3에서는 1800파운드(820kg)의 자동차가 20°의 충격 각도에서 시속 60마일(97km/h)의 속도로 충돌한다. 또한 이 수준에서는 4,400파운드(2,000 kg)의 픽업 트럭이 시간당 60마일(97 km/h)과 25°의 속도로 충돌한다. TL-4는 이 두 시험을 모두 포함하지만 시속 80km 및 25°의 속도로 충돌하는 1만7,600파운드(8,000kg)의 단일 단위 트럭을 추가한다.

현재 사용할 수 있는 모든 케이블 장벽 시스템은 TL-3 또는 TL-4에서 승인된다. 그러나 이러한 시스템 중 다수가 세미 트럭-트레일러 조합만큼 큰 차량을 포착하여 현장에서 더 높은 수준의 성능을 발휘하고 있다는 많은 일화적 증거가 있다.

환경적 한계

경사

케이블 장벽은 수평 대 수직 비율이 1:6인 슬로프에 사용하도록 설계되었다. 1V:6H 요건은 컴퓨터 모델링과 전면 충돌 시험에 기초하며 음향 이론을 나타낸다. 그러나 실제로는 1V:6H만큼 평평한 슬로프가 예외인 경우가 많다.

이 경우, 1V:4H만큼 가파른 경사로에서 TL-3로 기능하는 3개의 TL-4 시스템이 이용 가능하다.[5][6]

간격

콘크리트와 같은 강체 장벽과 강철 가드레일 같은 반강체 장벽은 각각 0~4ft(1.2m)의 충격 편향을 보인다.[1] 케이블 장벽과 같은 유연한 시스템은 충돌 시 8~12ft(2.4~3.7m)로 꺾인다. 이러한 비교적 큰 편향으로 볼 때 케이블 차단 시스템은 일반적으로 이동 경로의 8ft(2.4m) 오프셋보다 가까운 고정 물체를 차폐하는 데 적합하지 않은 것으로 간주된다. 이용 가능한 간극이 8피트(2.4m)를 넘어섰을 때도 대중은 보다 견고한 장벽에 대한 신뢰도가 더 높아 보인다.

불량설치 및 사고

중앙 케이블 장벽은 안전을 위해 연구되어 왔으며, 그것들은 심각한 고속도로 사고를 방지하는 데 거의 효과적이다. 그러나 제대로 된 설치와 시험의 부재로 심한 충돌과 심지어 사망까지 초래했다.[7] 애리조나 같은 곳에서는 고속도로 규제를 담당하는 주정부 기관이 제대로 된 설치 절차를 지키지 않았다는 지적이 나온다.[8] 명백히 아리조나 교통부가 케이블 장벽 문제를 알고 있었다는 것을 보여주는 정부 내부 문서들이 있고 그들은 또한 주 고속도로에 이러한 장벽의 설치를 서두를지도 모른다.[citation needed]

케이블 장벽의 효과를 감소시키는 것으로 주장되는 주요 문제는 특히 경사면이나 경사면 주변에 설치되는 것이다.[9] 중앙분리대 경사에 대한 보상이 없으면 자동차는 실제로 장벽의 꼭대기를 뛰어넘을 수 있기 때문에 교차충돌 가능성에 노출될 수 있다.[citation needed] 아리조나에서는 케이블 장벽의 부적절한 설치에 관한 소송이 제기되었다.[9] 억울한 사망 소송 한 건으로 주정부와 100만 달러가 합의됐다.[10] 워싱턴 주에서는 케이블 장벽 설치를 호소하는 수많은 서한이 주 교통부에 제출되었다.[11]

공통사양서

장력(낮음/높음) 격납/편향 로프 수 (1/2/3/4) 표준 - TL3/TL4/기타 대칭/비대칭
예시 1 높은 편향 4 타사의 대칭
예 2 높은 격납고 4 TL4 대칭

공통 특성

장력 – 높은 장력 WRSB는 일반적으로 app. 2.5t(기상 조건, WRSB 유형 및 기타 요인에 따라 다름)에 장력을 가한다. 저장력 WRSB는 예전처럼 흔하지 않으며, 일반적으로 장력이 매우 낮고 0에 가깝다.

격납 또는 편향 – 기반 WRSB. 편향 목표 WRSB는 약간 더 높은 장력으로 장력을 가할 수 있으며 아마도 4선(로프)을 사용할 것이다. 장벽의 전체 길이는 더 짧은 경향이 있다. 격납건물 기반 WRSB는 유역 면적을 증가시키기 위해 와이어 로프가 서로 멀리 떨어져(약 150mm - 60mm) 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c 미국 주 고속도로 및 교통 관리 협회. 도로변 설계 안내서. 2006년 제3판. 도로변 안전 대책 위원회, 2006.
  2. ^ Daniello, Allison; Gabler, Hampton C. (2011). "Effect of Barrier Type on Injury Severity in Motorcycle-to-Barrier Collisions in North Carolina, Texas, and New Jersey". Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 2262 (2262): 144–151. doi:10.3141/2262-14.
  3. ^ 미주리 교통부 미주리 고속도로 건설 표준계획 설계 부서, 엔지니어링 정책 섹션, 2006.
  4. ^ 로스, H.E. 주니어, D.L. Siting, R.A. Zimmer, J. Michie. 고속도로 특성의 안전 성능 평가를 위한 권장 절차 국가 협력 고속도로 연구 프로그램 보고서 350. 교통조사위원회. 1993년 워싱턴 D.C.
  5. ^ 벡스터, J.R.에서 D.까지W. 뮤어. 2006년 5월. 1V:4H 슬로프에서 Brifen WRSF를 사용한다. 연방 고속도로 관리국. 도로변 하드웨어: 합격 통지서. HSA-10 / B82-B1
  6. ^ 벡스터, J.R.에서 B까지 네우스치 2006년 7월 지브롤터 케이블 차단기는 4:1 슬로프 @ TL-3. 연방 고속도로 관리국. 도로변 하드웨어: 합격 통지서. HSA-10 / B137C.
  7. ^ 5 웨이백 머신에 보관된 2011-06-14 고속도로 케이블 장벽 조사; 2008년 8월 7일; KPHO CBS 5; 2008년 10월 24일 회수.
  8. ^ 5 케이블 장벽 모순 조사 2011-06-14년 웨이백 머신에 보관, 2007년 9월 25일, KPHO CBS 5; 2008년 10월 24일 회수.
  9. ^ a b 5 웨이백 머신에 보관된 2011-06-14 고속도로 장애물 위험 발견; KPHO CBS 5; 2008년 10월 24일 회수
  10. ^ Wayback Machine에 2008-10-30년 보관된 중요 사례, 토레스.
  11. ^ 부록 C 웨이백 머신에 보관된 2010-06-16; WS Dot; PDF 파일

외부 링크