DE4017455A1 - Doppelleitplanke zur sicherung von strassen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelleitplanke zur Sicherung von Straßen, die aus zwei Reihen von Profil­ elementen aus Stahlblech gebildet wird, wobei jeweils zwei der nacheinander angebrachten Profilelemente jeder Reihe in einem Überlagerungsbereich ihrer Anschlußenden miteinander verbunden sind, wobei die zwei Profilelementreihen durch den Abstand regulierende Querträger miteinander verbunden sind, von denen einige jeweils an senkrechten, in den Boden getriebenen Pfosten befestigt sind, wobei jede Befesti­ gungsvorrichtung zwischen einem Querträger und dem zugehö­ rigen Pfosten ein Sicherungselement in Form eines Bolzens aufweist, dessen Reißkraft jenseits eines vorbestimmten Wertes nachgibt, was zu einer Trennung zwischen dem Quer­ träger und dem zugehörigen Pfosten führt.

Ganz allgemein sollen die Auffangvorrichtungen für seitli­ che und frontale Aufprälle von Kraftfahrzeugen, die längs der Fahrbahn von Straßen und Autobahnen angebracht sind, zumindest den drei folgenden grundsätzlichen Bedingungen genügen: Das Kraftfahrzeug soll die Auffangvorrichtung nicht über­ queren oder durchbrechen,

• - die Verformungen des Kraftfahrzeugs und der Auffangvor­ richtung aufgrund eines Aufpralls sollen dazu führen: Daß die Verzögerungen ausreichend schwach bemessen sind, um keine schweren Verletzungen an Insassen, die ihren Sicherheitsgurt angelegt haben, hervorzurufen; daß ein gefährlicher Einschlag von Gegenständen in den Fahrgast­ raum des Fahrzeugs vermieden wird; und daß die Möglich­ keit bleibt, nach dem Aufprall die Türen zu öffnen;
• - das eventuelle Zurückprallen des Fahrzeugs nach dem Auf­ prall soll sich unter kleinem Winkel ereignen, um die Gefahr und die Folgen eines zweiten Aufpralls mit ande­ ren Fahrzeugen zu vermindern.

Die Erfindung bezieht sich auf die Auffangvorrichtungen, die im folgenden als Leitplanken bezeichnet werden, und be­ trifft im einzelnen Doppelleitplanken, die insbesondere dazu vorgesehen sind, auf dem Mittelstreifen zwischen den Fahrbahnen mehrspuriger Autostraßen angebracht zu werden.

Ganz allgemein ist die Auffangkapazität einer Doppelleit­ planke abhängig von der Widerstandsfähigkeit der wesentli­ chen Bauteile, nämlich: Den im Boden getriebenen Pfosten, der Profilelemente zum Abgleiten und der Zwischenquerträger zwischen den Pfosten und den Profilelementen, die an eine gleichzeitige Belastung beider Profilelemente erlauben sol­ len. Das Experiment zeigt, mit einer Folge von Aufprallver­ suchen, die unter Bedingungen mit genau festgelegter Masse, Geschwindigkeit und genau bestimmtem Aufprallwinkel von Kraftfahrzeugen durchgeführt wurden, wie heutige Leitplan­ ken nachgeben und zu einer Überquerung des Mittelstreifens führen können, wenn das Kraftfahrzeug ein Schwerlastwagen ist. Eine solche Überquerung kann dramatische Folgen haben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Doppel­ leitplanke zur Sicherung von Straßen zu schaffen, bei der die oben genannten Probleme beseitigt werden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Befestigungsvor­ richtung ferner ein Verbindungsprofil mit etwa C-förmigen Querschnitt aufweist, das sich rechtwinklig zum Querträger erstreckt und das mit einem Ende an dem Querträger befe­ stigt ist, wobei jeder Pfosten aus einem ebenfalls im Quer­ schnitt C-förmigen Profil gebildet ist, das in das Verbin­ dungsprofil einfügbar ist, wobei das Sicherungselement, das die Befestigung sicherstellt, zwischen jedem Verbindungs­ profil und dem zugehörigen Pfosten angebracht ist.

Gemäß einer weiteren Anordnung der vorliegenden Erfindung und übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform haben das Verbindungsprofil und jeder Pfosten jeweils ein vierkantiges oder rechtwinkliges Profil, d.h. mit einem Mittelsteg, der an jeder Längskante von einem Seitenrand eingefaßt wird, der selbst durch eine Randleiste verlängert wird, wobei jeder Rand und jede Randleiste z.B. durch zwei Biegevorgänge von 90° gebildet werden.

Beispielsweise hat sich nach zahlreichen Versuchen unter genau festgelegten Bedingungen gezeigt, daß eine Doppel­ leitplanke gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kapazität aufweist, ein Kraftfahrzeug von 12 Tonnen aufzufangen, das mit einer Geschwindigkeit von 70 km/h losfährt und unter einem Aufprallwinkel von ungefähr 20° gegen die Leitplanke prallt, wohingegen das gleiche Fahrzeug unter den gleichen Bedingungen eine Doppelleitplanke klassischer Bauart durch­ brechen wird.

Eine solche Konstruktion einer Doppelleitplankte erlaubt den Widerstand der Pfosten nach dem Aufprall in ihrer An­ fangsphase der Verformung zu vergrößern und den Augenblick der Trennung zwischen Pfosten und Querträger in der End­ phase der Verformung zeitlich zu verzögern, im Vergleich mit einer Doppelleitplanke des Standes der Technik.

Auführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im fol­ genden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine partielle und schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer Doppelleitplanke des Standes der Technik,

Fig. 2 eine partielle und schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer Doppelleitplanke gemäß der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 3a, 3b, 3c einen schematischen Ablauf der Verformung des Bruches zwischen Pfosten und Querträger einer Leit­ planke im Fall eines Aufpralls durch ein Kraftfahrzeug,

Fig. 4, 5 schematische Darstellungen von jeweils unter­ schiedlichen Profilen für die Verbindungselemente und die zugehörigen Pfosten.

Eine Doppelleitplanke für mehrspurige Autostraßen, die auf dem Mittelstreifen angebracht ist, umfaßt zwei Reihen von Profilelementen aus Stahlblech, die durch horizontale Zwi­ schenquerträger miteinander verbunden sind, die den Abstand regulieren und von denen einige jeweils an senkrechten, in den Boden getriebenen Pfosten befestigt sind.

In Fig. 1 ist schematisch eine Doppelleitplanke des Standes der Technik und insbesondere die Konstruktion der Befesti­ gungsvorrichtung zwischen einem Querträger 1 und dem freien Ende des zugehörigen Pfostens 2, dessen anderes Ende in den Boden getrieben ist, dargestellt. Der Querträger 1 hat ein im Querschnitt U-förmiges Profil mit einem Mittelsteg 1 a, der vor zwei Längsseiten 1 b eingefaßt wird. Eine Befesti­ gungsplatte 3 ist an jedem Ende des Querträgers 1 vorgese­ hen, um die Verbindung mit einem Profilelement der Leit­ planke, die an und für sich damit verbunden ist aber hier nicht dargestellt wird, sicherzustellen.

Jeder Pfosten 2 hat ein im Querschnitt I-förmiges Profil mit einem Mittelsteg 2 a mit zwei seitlichen Längsrändern 2 b. Ein solcher Pfosten wird in der Technik als "Poteau IPE de 80" ("Pfosten IPE von 80") bezeichnet.

Jede Befestigungsvorrichtung 5 zwischen einem Querträger 1 und dem zugehörigen Pfosten 2 umfaßt zwei Verbindungspro­ file 6 und einen Befestigungsbolzen 7, der sicherheitslös­ bar ausgebildet ist. Jedes Verbindungsprofil 6 hat einen U- förmigen Querschnitt mit einem Mittelsteg 6 a, der von zwei Rändern 6 b eingefaßt ist. Die Breite des Mittelstegs 6 a zu­ sammen mit der Dicke der beiden Ränder 6 b jedes Verbin­ dungsprofils 6 ist ein wenig geringer als die Breite des Mittelstegs 2 a des Pfostens 2. Jedes Verbindungsprofil 6 erstreckt sich auf eine Länge, die über die Breite jedes Randes 1 b der Querträger 1 hinausgeht. Die beiden Verbin­ dungsprofile 6 sind an einem Ende an den Mittelsteg 1 a des zugehörigen Querträgers 1 und mittig an diesen ange­ schweißt, wobei sie genau Rücken an Rücken, in zwei paral­ lelen Ebenen am Steg 1 a zwischen den zwei Rändern 1 b des Querträgers 1 angeordnet sind, so daß sie einen Abstand voneinander haben, der ein wenig größer ist, als die Dicke des Mittelstegs 2 a jedes Pfostens 2.

Der Zusammenbau erfolgt durch Einpassen des Verbindungspro­ fils 6 des Querträgers 1 in den zugehörigen Pfosten 2, wo­ bei der Mittelsteg 2 a des letzteren zwischen die Profile 6 eingreift. Daraufhin wird der Bolzen 7 durch zwei axial ausgerichtete Öffnungen 8 der zwei Profile 6 und durch ver­ tikales Langloch, das in dem Mittelsteg 2 a des Pfostens vorgesehen ist, hindurchgesteckt, um den Querträger 1 und den Pfosten 2 miteinander zu befestigen.

In Fig. 2 wird eine Doppelleitplanke gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, wo der Querträger 10 durch ein ähn­ liches Profil wie dem des Querträgers 1 in Fig. 1 gebildet wird und auf eine ähnliche Weise an jedem Ende mit einem Profilelement der Leitplanke verbunden wird, was hier aber nicht dargestellt wird.

Dagegen weist in dem hier vorliegenden Beispiel jeder Pfo­ sten 20 ein im Querschnitt im wesentlichen C-förmiges Profil auf, mit einem Mittelsteg 20 a, der durch zwei sich aneinander anschließende Randleisten 20 b, 20 c an jeder Längskante eingefaßt wird. Vorteilhafterweise hat jeder C­ förmige Pfosten 20 eine Abmessung von 25×50×100×50× 5 und wird aus Stahl E 24 hergestellt.

Jede Befestigungsvorrichtung 15 zwischen einem Querträger 10 dem zugehörigen Pfosten 20 umfaßt ein einziges Verbin­ dungsprofil 16 und einen sicherheitslösbar ausgebildeten Befestigungsbolzen 17. Das Verbindungsprofil 16 weist eben­ falls einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt auf mit einem Mittelsteg 16 a, der durch zwei einander anschließende Randleisten 16 b, 16 c an jeder Längskante eingefaßt ist. Das Verbindungsprofil 16 ist mit einem Ende an der Innenseite des Mittelstegs 10 a des Querträgers 10 in der Weise ange­ schweißt, daß, gemäß einer bevorzugten Einbauart, die zwei Randleisten 20 c des Profils 16 mit einem der Ränder 10 b des Querträgers 10 in Berührung kommen. Die Schweißung wird durch Anlegen einer Schweißnaht S verwirklicht.

Der Zusammenbau erfolgt durch Einpassen des Verbindungspro­ fils 16 des Querträgers 10 um das Ende des Pfostens 20 herum, dessen Querschnitt ein wenig kleiner als der des Profils 16 ist. Daraufhin wird der Bolzen 17 in eine Öff­ nung 18 des Verbindungsprofils 16 und ein vertikales Lang­ loch, das in dem Mittelsteg 20 a des Pfostens 20 vorgesehen ist, eingeführt, um den Querträger 10 und den Pfosten 20 miteinander zu befestigen.

Betrachtet man die Fig. 3a bis 3c, so wird dort kurz das Verformungsprinzip einer Doppelleitplanke im Falle eines Aufpralls durch ein Kraftfahrzeug beschrieben.

Fig. 3a stellt die Doppelleitplanke vor dem Aufprall dar, wobei sich jeder Pfosten P genau in vertikaler Position be­ findet, der zugehörige Querträger E in horizontaler Posi­ tion befindet, und die Profile G 1, G 2 der Leitplanke in vertikalen Ebenen liegen.

Das gute Funktionieren einer Doppelleitplanke erfordert im Verlauf eines Aufpralls eine genaue und kontrollierte Kine­ matik der Gesamtheit ihrer Bauelemente.

Diese Kinematik unterteilt sich in drei Phasen, die im fol­ genden kurz beschrieben werden.

In einer erste Phase treten die Pfosten, die in der Nach­ barschaft des Aufprallpunktes eines Fahrzeugs an der Leit­ planke liegen, in eine Phase plastischer Verformung ein, durch Nachgeben um eine auf Bodenniveau oder ein wenig dar­ unter, je nach Beschaffenheit des Bodens, liegende Achse.

Genauer gesagt biegt sich, wie aus Fig. 3b hervorgeht, je­ der Pfosten P, der in Nachbarschaft des Aufprallpunktes liegt, um einen Winkel a 1 und der Querträger E neigt sich im Bezug zur Horizontalen um einen Winkel a 2. Es ist wich­ tig zu bemerken, daß in dieser plastischen Deformations­ phase des Pfostens P der Querträger E rechtwinklig am Pfo­ sten P verbleibt, d.h., daß sich die Befestigungsvorrich­ tung Pfosten-Querträger keiner Verformung unterziehen muß. Diese erste Phase endet, wenn das hintere Profil G 2 in Be­ rührung mit dem Boden kommt, wie in Fig. 3c dargestellt.

In einer zweiten Phase, wenn sich das hintere Profilelement in Berührung mit dem Boden befindet, gibt es eine Gegenwir­ kung zur Eindringbewegung des Fahrzeugs und folglich zum Zurückweichen der Leitplanke, infolge des Abstützdrucks auf dem Boden und der Spannung in den jeweiligen Pfosten, wobei die Gesamtheit der Belastungskräfte durch die Zwischenquer­ träger übertragen werden. Weiterhin ruhen die Querträger E rechtwinkelig an den Pfosten P auf dem Niveau der Befesti­ gungsvorrichtung.

Wenn schließlich die kinetische Energie des Fahrzeugs nicht völlig absorbiert worden ist, wird es nötig, daß dann eine Trennung zwischen den Pfosten und den zugehörigen Querträ­ gern durch Abriß der Sicherungselemente eintritt, um die örtliche Nullstellung oder das Zurückweichen der Leitplanke zu ermöglichen, wie ebenfalls in Fig. 3c schematisch darge­ stellt ist (das Zurückweichen wird durch den Pfeil F ange­ deutet).

Die Versuche, die mit einer Doppelleitplanke gemäß dem Stand der Technik durchgeführt wurden, haben gezeigt, daß die Trennung zwischen Pfosten und Querträger (Abriß des Si­ cherungsbolzens) bei einer Belastungskraft von ungefähr 1100 daN eintritt, wobei ein Bolzen des Typs H 10 verwendet wurde. Im Gegensatz dazu trat mit einer Leitplanke gemäß der vorliegenden Erfindung die Trennung erst bei einer Be­ lastungskraft von ungefähr 1900 daN ein, mit einem Bolzen des Typs H 12, worin sich eine gute Verbesserung der Wider­ standskraft der Leitplanke offenbart.

Als Variante, und wie in Fig. 4 und 5 dargestellt wird, kann jedes Verbindungsprofil 16 und jeder Pfosten 20 einen U-förmigen oder halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.

Vorteilhafterweise sind die Pfosten 20 in einem Abstand von etwa 2 m zueinander angeordnet. Die Elemente der Leit­ planke, die mit den zwei Enden der Querträger verbunden sind, sind z.B. vom Modell A oder B. Jeder Querträger ist in einer Höhe von 0,55 m vom Boden angebracht, wobei diese Höhe mit Hilfe des Langloches, das in jedem Pfosten vorge­ sehen ist und durch das der die Befestigung sicherstellende Bolzen zwischen Querträger und zugehörigen Pfosten hin­ durchgeführt wird, reguliert werden kann.

Verschiedene Ausführungsformen können für die Befestigungs­ vorrichtung zwischen Querträger und Pfosten vorgesehen sein. So kann z.B. das Verbindungsprofil in den Pfosten eingeführt sein und nicht umgekehrt, wie oben beschrieben.

Claims (6)

1. Doppelleitplanke zur Sicherung von Straßen, die aus zwei Reihen von Profilelementen aus Stahlblech gebildet wird, wobei jeweils zwei der nacheinander angebrachten Pro­ filelemente jeder Reihe in einem Überlagerungsbereich ihrer Anschlußenden miteinander verbunden sind, wobei die zwei Profilelementreihen durch den Abstand regulierende Querträ­ ger miteinander verbunden sind, von denen einige jeweils an senkrechten, in den Boden getriebenen Pfosten befestigt sind, wobei jede Befestigungsvorrichtung zwischen einem Querträger und dem zugehörigen Pfosten ein Sicherungs­ element in Form eines Bolzens aufweist, dessen Reißkraft jenseits eines vorbestimmten Wertes nachgibt, was zu einer Trennung zwischen dem Querträger und dem zugehörigen Pfosten führt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Befestigungsvorrichtung (15) ferner ein Verbindungs­ profil (16) mit einem im wesentlichen C-förmigen Quer­ schnitt aufweist, das sich rechtwinklig zum Querträger (10) erstreckt, und das mit einem Ende an dem Querträger (10) befestigt ist, wobei jeder Pfosten ein ebenfalls im Quer­ schnitt C-förmiges Profil bildet, das in das Verbindungs­ profil (16) einfügbar ist, wobei das Sicherungselement (17), das die Befestigung sicherstellt, zwischen jedem Ver­ bindungsprofil (16) und dem zugehörigen Pfosten (20) ange­ bracht ist.

2. Doppelleitplanke nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Verbindungsprofil (16) und jeder Pfosten (20) jeweils einen Mittelsteg (16 a; 20 a) aufweisen, der über jede Längskante durch einen Seitenrand (16 b; 20 b),welcher sich rechtwinklig zum Steg erstreckt, verlängert ist.

3. Doppelleitplanke nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Seitenrand (16 b; 20 b) durch eine Randleiste (16 c; 20 c), die genau um 90° nach in­ nen umgebogen ist, verlängert ist.

4. Doppelleitplanke nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Verbindungsprofil (16) und jeder Pfosten (20) jeweils einen Mittelsteg (16 a; 20 a) mit einem genau halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.

5. Doppelleitplanke nach Anspruch 3, bei der jeder Quer­ träger (10) ein Profil mit U-förmigem Querschnitt ist, mit einem Mittelsteg (10 a), der von zwei Seitenrändern (10 b) eingefaßt ist, wobei jeder Querträger horizontal mit der Innenseite seines Stegs (10 a), der an die Ränder (10 b) an­ grenzt, zum Boden hingedreht angeordnet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Verbindungsprofil (16) so zwischen den zwei Seitenrändern (10 b) des Querträgers (10) angeordnet ist, daß die Randleisten (16 c) in Berüh­ rung mit einem der Seitenränder (10 b) des Querträgers (10) kommen.

6. Doppelleitplanke nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Verbindungsprofil (16) an dem zugehörigen Querträger (10) durch eine Schweißnaht s angeschweißt ist.