С возрастанием величины транспортных потоков по городским улицам для их безостановочного пропуска появилась необходимость устройства так называемых тоннельных транспортных развязок большой протяженности, которые позволяют перераспределять и направлять транспортные потоки в подземном уровне. Примером таких транспортных развязок являются Кутузовская, Гагаринская, комплекс тоннелей в Лефортово, Северо- Западный тоннель.
С появлением городских транспортных тоннелей стала очевидной необходимость:
а) защиты участников дорожного движения и пассажиров в тоннелях от:
– накапливающихся в воздухе продуктов сгорания топлива;
– вредных факторов возгорания автотранспорта и оборудования;
– других чрезвычайных ситуаций;
– наблюдения за обстановкой в тонелях;
– управления дорожным движением;
– охраны оборудования и тоннелей;
– безопасных условий работы обслуживающего персонала;
– контроля и управления работой оборудования;
– бесперебойного и безопасного пропуска автотранспорта.
Власти приступили к поиску подрядчика строительства транспортной развязки на Змеиногорском тракте
Выполнение этих задач требует оснащения тоннелей целым рядом инженерного оборудования и систем:
– общеобменной вентиляцией транспортной зоны, притоннельных помещений и сооружений;
– системой газового анализа воздушной среды тоннеля и притоннельных помещений;
– системами очистки выбрасываемого воздуха;
– системой управления дорожным движением;
– системой водоотведения и водоотлива;
– системами телефонной и радиосвязи;
– системами и оборудованием энергоснабжения;
– системами рабочего и аварийного освещения;
– системами управления и контроля доступом;
– системами охранной сигнализации;
– системами оповещения и управления эвакуацией;
– системами обнаружения и извещения о пожаре;
– системами пожаротушения: пожарным водопроводом, автоматическими установками водяного (пенного) пожаротушения, автоматическими установками газового и порошкового пожаротушения;
– системами подпора воздуха и дымоудаления;
– автоматизированными системами управления работой оборудования (технологическими процессами), управление которыми осуществляться из центрального диспетчерского пункта транспортной развязки.
Любая из тоннельных транспортных развязок в зависимости от конструкции требует индивидуального подхода к проектированию инженерных систем из-за ограниченных условий для их размещения, большой насыщенности оборудованием и желания заказчика максимально использовать сооружение по прямому назначению, а именно для пропуска транспорта. Кроме того, при большой плотности инженерных систем явно наблюдается влияние при работе друг на друга, как правило, ухудшающее работоспособность и эффективность использования одной из них или нескольких, что требует тщательного рассмотрения работы инженерных систем и оборудования в комплексе еще на стадии проектирования.
В связи с большим количеством сложных инженерных систем на тоннельных транспортных развязках требуется непрерывный контроль их работы, увязка работы во времени, непрерывная диагностика состояния оборудования, немедленное принятие мер к восстановлению работоспособности в целях обеспечения непрерывного и безопасного пропуска автомобильного транспорта.
Всё про #2 || Дорожные развязки в Cities: Skylines || Как и где строить?
Эта задача под силу только автоматизированным системам управления технологическими процессами (АСУ ТП), работа которых возможна по индивидуально разработанным и согласованным алгоритмам работы соответствующих инженерных систем и оборудования в целом для всей транспортной развязки как для режимов нормальной, нештатной эксплуатации, так и для работы в чрезвычайной ситуации.
Чтобы справиться со сложнейшим технологическим оборудованием, обеспечить нормальную работу и предупреждение нештатной и чрезвычайной ситуации на тоннельной транспортной развязке, требуется подготовленный, квалифицированный эксплуатирующий персонал, знающий все существующие на объекте инженерные системы и порядок работы с ними, а также сам объект.
ГУП «Гормост» разработал собственную систему подготовки персонала.
Для начальной подготовки отбирается персонал, имеющий высшее техническое образование, способный овладеть всем спектром оборудования, которым оснащена тоннельная транспортная развязка. Начальная подготовка проводится по специально разработанной программе подготовки.
Персонал изучает инженерные системы, которыми оснащена транспортная развязка, их устройство, особенности и порядок работы с ними. Затем проводятся тренировки персонала в специально созданном и оборудованном классе-тренажере подготовки персонала на Гагаринской транспортной развязке. Этот класс-тренажер подобен диспетчерскому залу управления транспортной развязкой и имеет автоматизированные рабочие места, аналогичные местам диспетчерского персонала, позволяет моделировать работу оборудования любой из транспортных развязок, создание той или иной нештатной или чрезвычайной ситуации, контролировать отработку действий обучаемых. Алгоритмы работы оборудования класса и модели создаваемых ситуаций непрерывно совершенствуются.
После тренировок в классе- тренажере обучаемые проходят в течение не менее одного месяца стажировку на одной из транспортных развязок в качестве дублеров диспетчерского персонала, потом практически, «ногами и руками», изучают тоннельную транспортную развязку, на которой предстоит работать, устройство и порядок работы всех его инженерных систем, регламент эксплуатации и действий в условиях нештатной и чрезвычайной ситуации, порядок обеспечения нормальной работы транспортной развязки, сдают зачеты на допуск к само- стоятельной работе.
В дальнейшем в процессе работы проводятся ежесменные тренировки по действиям при возникновении или предупреждении ЧС. Кроме того, ежеквартально проверяются знания и умения действовать в этой обстановке всех смен транспортных тоннельных развязок специалистами административно-управленческого персонала предприятия. Ежегодно в соответствии с согласованным графиком проводятся совместные командно-штабные и практические тренировки с городскими службами по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций на тоннельных транспортных развязках. Это позволяет поддерживать знания и умения диспетчерского персонала тоннельных транспортных развязок на необходимом для эксплуатации уровне.
Наше Предприятие на основании постановления Правительства Москвы от 22 августа 2000 г. № 660 принимает и эксплуатирует городские тоннельные транспортные развязки с 1998 г., на протяжении 10 лет ведет непрерывный мониторинг их работы и накопило в этой области большой опыт, который, к сожалению, не всегда учитывается при проектировании и строительстве. Яркий пример тому – проектируемый тоннель Южной рокады на участке от Балаклавского проспекта до Каширского шоссе (проектная организация ОАО «Метрогипротранс»): технические условия у нас на эти тоннели запрошены не были, а стадия «П», которая закладывает основные технические и объемно- планировочные решения, уже находится на рассмотрении государственной экспертизы.
Вопрос к государственной экспертизе: нормативных документов на проектирование городских тоннелей не существует, через экспертизу за последние 10 лет, кроме указанных, прошла документация уже четырех городских тоннельных транспортных развязок, а у эксплуатирующей эти тоннели организации не были запрошены и не учитываются результаты мониторинга и эксплуатации, а самое главное – никто из экспертов на тоннелях не был и не изучил результатов и последствий своей работы. Соответственно это отражается на качестве проектной документации, которая не учитывает условия эксплуатации.
Некоторые примеры такой работы: Кутузовская транспортная развязка и железнодорожный тоннельный комплекс «Аэропорт Внуково» построены без гидроизоляции и имеют многочисленные активные протечки; Лефортовские тоннели и тот же ж.-д. тоннельный комплекс«Аэропорт Внуково» построены без учета нужд эксплуатации, поэтому в нарушении всех нормативных документов служба эксплуатации вынуждена располагаться в аппаратных и технологических помещениях тоннелей.
Так как нормативные документы, регламентирующие строительство и оснащение автодорожных городских транспортных тоннелей, до сих пор не разработаны, а разработанные Московские городские строительные нормы МГСН 5.03-02 «Нормы проектирования городских автодорожных тоннелей» до сих пор не утверждены, поэтому технические условия разрабатываются на проектирование конкретного тоннеля.
Технические условия на проектирование транспортных тоннелей, если они есть, как правило, состоят из следующих основных разделов:
а) общие положения;
б) объемно-планировочные решения;
в) строительные конструкции;
г) эксплуатационные устройства и оборудование;
д) системы, обеспечивающие организацию и безопасность дорожного движения;
е) пожарная безопасность;
ж) инженерно-технические мероприятия по гражданской обороне и предупреждению чрезвычайной ситуации;
з) охрана окружающей среды;
и) основные положения проекта организации строительства.
Разделы д) и е), как правило, наиболее объемные и отражают требования отвечающих за эти мероприятия в соответствие с названиями разделов надзорных органов. Раздел ж) состоит из двадцати строчек и повествует о том, что мероприятия по ГО и ЧС должны быть в составе проектной документации. И все. Более в нем ничего нет.
По мнению службы эксплуатации, разделы г), д), е), ж) должны быть объединены в общий раздел – «системы, устройства и оборудование, обеспечивающие безопасную эксплуатацию тоннеля» – с соответствующими подразделами. Это позволит рассматривать работу всего оборудования в комплексе.
Система противопожарной защиты тоннелей ни на одной транспортной развязке не выполнена в увязке со средствами остановки и ограничения движения транспорта.
Технические решения, пригодные для противопожарной защиты зданий и сооружений, не связанных с движением транспорта, применяются на транспортных тоннельных развязках без учета условий эксплуатации, то есть движения транспорта, отрицательных температур, повышенной ветровой нагрузки, агрессивной среды транспортной зоны, повышенной влажности, поэтапного ввода в строй структурных элементов объекта и других неблагоприятных факторов.
Концепция противопожарной защиты тоннелей исходит из очага пожара в тоннеле большой мощности, при этом сам процесс остановки движения транспорта в тоннеле даже не рассматривается: считается, что его как бы нет, и системы противопожарной защиты тоннеля предписано использовать в автоматическом режиме и по полной программе даже при небольшом возгорании, способном привести в действие систему обнаружения и извещения о пожаре. Гораздо чаще в транспортной зоне тоннелей происходят возгорания небольших транс- портных средств, которые в первую очередь обнаруживаются с помощью телевизионных средств наблюдения, и дежурный персонал ставится перед дилеммой – немедленного приведения в действие противопожарных систем (но даже это не везде возможно) и уголовной ответственности за возможные последствия, которые могут возникнуть в результате применения этих систем без остановки автотранспорта (не подлежит сомнению значительное увеличение тормозного пути автотранспортного средства при попадании на асфальтовое покрытие воды).
Разработчики противопожарной защиты тоннелей не учитывают тот факт, что на тоннельной транспортной развязке круглосуточно работает диспетчерская служба, то есть пожарный пост в соответствии с НПБ 88-2001.
Системы противопожарной защиты тоннелей работают в автоматическом ре- жиме и не предусматривают вмешатель- ства оператора, а оно требуется практиче- ски каждый день – и для предотвращения несанкционированного срабатывания оборудования противопожарной защиты по ложному сигналу системы обнаружения и извещения о пожаре, и для включения тех же систем в работу при обнаружении пожара с помощью системы видеонаблю- дения, и для предотвращения возгорания разлившегося топлива из баков автомо- билей и т.п.
На рассмотрение специальных тех- нических условий на проектирование противопожарной защиты тоннелей нормативно-техническим советом Депар- тамента надзорной деятельности МЧС России служба эксплуатации не пригла- шается и не заслушивается. В самом деле, а зачем? Вопроса о том, а как же это все эксплуатировать и применять в условиях круглосуточного движения автомобиль- ного транспорта, низких температур и невозможности отключения электроэнер- гии, никто не задает, а нет вопроса, зна- чит, нет и проблемы.
Поэтому на тоннеле Южной рокады по заключению нормативно-технического совета Департамента надзорной деятельности МЧС России появляется новая, такой в НПБ 88-2001 нет, нигде не опробованная, не сертифицированная и никаким нормативным документом не предусмотренная так называемая «установка автоматического пожаротушения распыленной водой», которая одновременно обеспечивает тушение пожара в транспортной зоне с размером капель воды, больше подходящим для дренчерной системы, и в кабельных коллекторах с размером капель, больше подходящим для установок тушения тонкораспыленной водой, и это не смотря на то, что отключить электроэнергию в кабельных коллекторах перед тушением водой будет нельзя чисто технически, ведь кабельные коллекторы транспортных тоннелей давно стали аппаратными и электрощитовыми.
Еще одно новшество, планируемое по заключению нормативно-технического совета к применению на тоннеле Южной рокады, – роботизированные установки пожаротушения с расходом воды не менее 20 л/с каждым стволом, по два ствола в каждую точку. Опять же испытаний работы таких установок в условиях транспортного тоннеля до сих пор не проводилось, несанкционированное срабатывание этих роботов или срабатывание по очагу пожара без остановки движения приведет к непредсказуемым по тяжести последствиям. В условиях транспортной зоны тоннеля датчики пламени, приводящие этих роботов в действие, будут покрыты слоем грязи, особенно в осенне-зимний, весенне-летний периоды и зимой в периоды перехода через «О» и снегопады, а непрерывная их очистка просто невозможна, кроме этого неизвестно, как ведут они себя в дыму. Роботизированные стволы при таком расходе воды требуют нахождения под давлением, и никто не подумал о том, что в тоннеле зимой такая же температура, как и на улице, и их эффективного обогрева просто не обеспечить.
Возникает вопрос к нормативно- техническому совету Департамента надзорной деятельности МЧС России и государственной экспертизе: почему действующие городские транспортные тоннели стали испытательным полигоном, ведь для этого есть специализированные научно-исследовательские институты. Результаты испытаний бывают не только положительные, но и отрицательные, и никак не учитываются, а отрицательный результат не предполагает в дальнейшем вывода установленного оборудования из эксплуатации и его списания.
Для этого необходимо построить опытный тоннель и использовать его для проведения испытаний различного оборудования, противопожарных и инженерных систем в реальных климатических условиях, ветровых нагрузках, воздействия протечек и т.п. для опреде- ления возможности и пригодности их использования в транспортных тоннелях.
Возникает вопрос и к проектировщикам о целесообразности, совместимости, необходимости и достаточности применения тех или иных инженерно-технических систем в тоннелях. Системы, призванные оградить от огня, сами зачастую значительно увеличивают пожарную нагрузку, например в кабельных коллекторах. Системы, призванные содействовать скорейшей остановке движения транспортных средств, применяются в расчете на законопослушного гражданина, но без достаточных на то законных оснований и не имеют никакой эффективности.
Следует отметить, что взаимное влияние построенных инженерных систем резко снижает производительность некоторых из них, что при определенных условиях может привести к ЧС.
Недопонимание заказчиком и генеральным проектировщиком важности единой системы управления технологическими процессами приводит к тому, что в диспетчерских пунктах тоннельных транспортных развязок появляется нагромождение различного оборудования в виде большого количества рабочих мест на базе ПЭВМ, в лучшем случае настенных пультов и т.п., в котором сложно ориентироваться, а при ЧС трудно понять, откуда идет тревожный сигнал и что нужно предпринять. Система управления (АСУ ТП) проектируется после того, как построен тоннель и смонтированы инженерно- технические системы, пытаясь объединить различное по исполнению и задачам оборудование, которое зачастую не приспособлено к интеграции. Кроме этого, применяется централизованная система управления, что само по себе ненадежно и при выходе из строя оборудования всего в одном из сотен помещений транспортной развязки способно привести к потере управления инженерно-техническими системами всей транспортной развязки.
При проектировании систем электроснабжения объектов 1 категории надежности энергоснабжения (по ПУЭ), большой установленной мощности и огромным количеством потребителей совсем не уделяется внимания диспетчеризации. Отсутствие диспетчерских пунктов электроснабжения приводит к тому, что энергоснабжение каждого объекта нельзя рассматривать как единую систему, эксплуатирующий персонал в реальном времени не знает, в каком состоянии находится энергоснабжение инженерно-технических систем. В результате теряется оперативность восстановления работоспособности той или иной системы. Кроме того, совсем не берется в расчет то, что узлы управления инженерно-технических систем требуют бесперебойного электроснабжения, крайне чувствительны даже к кратковременным, на время переключения АВР, перерывам и просадкам напряжения. Все это приводит к потере управления инженерно-техническими системами, ложным срабатываниям противопожарного оборудования и его отключению, то есть налицо предпосылка к ЧС.
В настоящее время возможны ситуации, когда системы энергоснабжения не обеспечат необходимой надежности (ситуация с аварией на Чагинской подстанции). Для обеспечения первоочередных потребностей тоннеля (хотя бы его сохранности) при ЧС (освещение, водоотвод, проветривание подземных помещений) необходимо устанавливать автономные дизельные источники питания.
Учитывая специфику подземных сооружений, размещения в них трансформаторных подстанций, электрощитовых и распределительных устройств, вероятность возникновения в них протечек грунтовых и поверхностных вод, что неоднократно имело место в процессе эксплуатации, степень защиты электрооборудования должна быть не ниже IP 54. Проектами предусматривается степень защиты IP 20 или в лучшем случае IP 21. Это приводит к тому, что эксплуатацион- ному персоналу приходится защищать электрооборудование от воды подручными средствами.
Основные недостатки электроснабжения, выявленные в Северо-Западном тоннеле:
– на вводах ТП тоннельной вентиляции отсутствует защита, что может привести при включении АВР к подаче напряжения на неисправную секцию;
– применены индивидуальные трансформаторы не серийного ряда, то есть для замены необходим индивидуальный заказ с длительными сроками изготовления и поставки;
– при использовании для основной вентиляции индивидуальных трансформаторов 10/0,69 кВ мощностью 2000 кВА на каждый вентилятор даже при отключенном вентиляторе необходимо держать трансформаторы в горячем состоянии, то есть на холостом ходу, что приводит к нерациональному расходу электроэнергии. Потери электроэнергии на холостой ход 12-ти силовых трансформаторов тоннельной вентиляции составляют 44 997 кВт/ч в месяц (по расчету проектной организации);
– существующая система учета электропотребления из-за недоучета при минимальных нагрузках на ГРЩС и при холостом ходе индивидуальных силовых трансформаторов не позволяет получать реальные данные по потреблению элек- троэнергии;
– проектами ТП-4, ТП-5… ТП-11 вы- брано реле контроля и управления вво- дами Sepam S80, не имеющее функций защиты от перетока, который при таком построении системы энергоснабжения возможен. Такие функции (№ 67 – токо- вая направленная, № 32Р – максималь- ная направленная активной мощности) есть в других модификациях, начиная с Sepam S82.
Из-за отсутствия в настоящее время нормативных документов или требований на проектирование электроснабжения и электроустановок транспортных тоннелей каждый новый тоннель становится экспериментальным в плане структурной схемы и типа оборудования, не учитывается опыт действующих объектов, требования и опыт эксплуатирующих организаций. Таким нормативным документом может стать ГОСТ-Р на электротехнические установки транспортных тоннелей большой, средней и малой протяженности, соответствующий международным стандартам МЭК.
Пример, как системы безопасности становятся не совсем безопасными.
Дымоогнезащитные шторы – негорючее полотно, с двух сторон ограждающее часть тоннеля (90 м), в которой имеется очаг возгорания, по всей ширине тоннеля, опускаясь до 2,5 м от уровня проезжей части, автоматически по срабатыванию системы пожарной сигнализации или приводится в действие диспетчером немедленно при обнаружении очага пожара в соответствии с регламентом. Изначально предназначены для локализации очагов пожара на складах и т.п., там, где нет интенсивного движения транспорта и людей, по неизвестной причине применены на путях эвакуации людей и автотранспорта от очага пожара, для применения в транспортных тоннелях не предназначены.
В соответствии с инструкцией по техническому обслуживанию шторы ежемесячно должны разворачиваться, осматриваться, обслуживаться и сворачиваться, для чего требуется полное закрытие движения в тоннеле. При существующем количестве штор тоннель (читай – 3-е транспортное кольцо) должен быть закрыт 15 ночей в месяц, что практически невозможно.
Возможно самопроизвольное опускание шторы при ложном срабатывании пожарной сигнализации либо при неисправности системы управления и привода, что однозначно приведет к созданию чрезвычайной ситуации в тоннеле: самопроизвольно опустившаяся штора на Кутузовской транспортной развязке разбила стекло двухъярусного автобуса «Мерседес», который по счастливой случайности двигался с невысокой скоростью. Штора, опускаясь по всей ширине тоннеля на высоту 2,5 м от уровня проезжей части, будет сорвана большегрузным транспортом либо автобусами, упадет и приведет к массовому ДТП в лучшем и самом легком случае, так как скорость движения в тоннеле достигает 100 км/ч.
Опускание шторы при пожаре без остановки движения приведет к той же самой ситуации, что и при самопроизвольном опускании. При возгорании грузовой «газели» в Гагаринском тоннеле под запрещающий красный сигнал светофора в дым въезжал автотранспорт на скорости до 100 км/ч, движение удалось остановить, только поставив поперек тоннеля тяжелые тягачи через 15 минут после начала пожара, и то только потому, что в соседнем тоннеле не было пробки.
Шлагбаумы. Крайне необходимы, но не могут быть применены в дистанционном и автоматическом (при ЧС) режимах работы. Причина – не узаконены, не оснащены соответствующими системами предупреждения и сигнализации, понятными водителям. Закрываются только после того, как к ним прибудет сотрудник ДПС, остановит движение и после этого перекроет проезжую часть, а это никак не 2 минуты, после которых сработают противопожарные системы в автоматическом режиме. Для их применения требуется внести соответствующие изменения в правила дорожного движения, как минимум, приравняв проезд городских транспортных тоннелей к проезду железнодорожного переезда.
Автоматические установки пожаротушения в транспортной зоне (дренчерные завесы, установки пенного пожаротушения). Работа системы пожаротушения по любой причине без остановки движения транспорта приведет к усугублению ЧС, так как большое количество воды (пены), падающее сверху на проезжую часть, может привести к испугу водителей и экстренным действиям, резкому увеличению тормозного пути и, как следствие, к ДТП в лучшем случае, а зимой – к образованию льда на проезжей части и соответствующим последствиям. В 2003 г. в Гагаринском тоннеле зимой по ложному сигналу от системы пожарной сигнализации произошло несанкционированное срабатывание системы дренчерных завес во втором тоннеле и образование слоя льда 5–10 см, движение было закрыто. В Лефортовском тоннеле глубокого заложения несанкционированное срабатывание системы пенного пожаротушения привело к остановке транспорта на 4 ч.
Другая проблема – это применение оборудования и технических решений, при которых дренчерные завесы не могут работать при низких температурах или после однократного применения и проверки выходят из строя.
Система управления вентиляцией (дымоудалением). При срабатывании пожарной сигнализации транспортной зоны тоннеля вентиляция автоматически переключается в режим дымоудаления, переключение в режим общеобменной вентиляции невозможно без снятия сигнала от пожарной сигнализации. Отмечено два случая ложного срабатывания системы пожарной сигнализации, которые невозможно было сбросить более 30 минут. Движение транспорта через тоннель из- за резкого роста загазованности было существенно ограничено и в конечном итоге закрыто (отсос воздуха осуществлялся только из того пожарного отсека, где произошло ложное срабатывание), то есть была предпосылка к ЧС, вызванная несанкционированным срабатыванием пожарной сигнализации.
Пример влияния работы двух систем друг на друга. Приточная вентиляция транспортной зоны (система подпора воздуха) Лефортовского тоннеля глубокого заложения была не развязана с системой водоудаления из транспортной зоны и создавала подпор воздуха в приемных колодцах, что существенно снижало производительность системы водоудаления (ошибка проекта), и при пожаре в транспортной зоне или обильных осадках возможно было подтопление проезжей части тоннеля, сейчас этот недостаток устранен. В Северо-Западном тоннеле ОАО «Метрогипротранс» запроектировало сброс дренажной воды из кабельных коллекторов и технологических помещений в транспортную зону, а также приточный вентканал, в который воздух в огромном объеме поступает непосредственно с улицы без всякого подогрева; нетрудно представить, что происходит с этой водой зимой.
Система управления дорожным движением и система газового анализа. При превышении ПДК по загазованности, установленной Регламентом, решение об ограничении движения в тоннеле или его закрытии принимает диспетчер ГУП «Гормост», а выполняет дежурный сотрудник ГИБДД. До сих пор ни на одной тоннельной транспортной развязке не реализовано автоматическое включение запрещающих или ограничивающих въезд в тоннель светофоров при превышении установленных норм загазованности.
Система пожарной сигнализации транспортной зоны тоннелей. Два типа пожарной сигнализации – на базе сенсорной трубки и на базе термокабеля – дублируют друг друга. Автоматические системы пожарной защиты срабатывают только по данным пожарной сигнализации на базе термокабеля, который имеет следующие недостатки:
– срабатывает значительно позже, чем сенсорная трубка;
– требует значительного времени для восстановления после пожара;
– имеет большое количество ложных срабатываний из-за особенности монтажа, газовоздушной среды тоннелей и протечек.
Пожарная сигнализация на базе сенсорной трубки тоже имеет один существенный недостаток – срабатывание при сезонных (резких) колебаниях температуры воздуха и к автоматике не подключается.
Целесообразно было бы объединить преимущества обоих линейных извещателей, что позволит существенно снизить влияние их недостатков на статистику ложных срабатываний.
Огнезащита строительных конструкций транспортной зоны тоннелей и облицовка. Выполненная огнезащита в транспортной зоне Лефортовского тоннеля глубокого заложения (применяется в закрытых помещениях) имеет срок службы более 10 лет и в то же время не подлежит никаким способам очистки от отложений, боится сырости и протечек и требует в условиях тоннеля непрерывного ремонта. Стены тоннеля вопреки техническим условиям на проектирование тоннеля окрашены в темные тона, а за счет отложения на них сажи и других веществ, которые плохо смываются, становятся почти черными. В результате тоннель имеет мрачный, гнетущий вид. Напротив, облицованный светлым материалом Северо-Западный тоннель выглядит светлым и просторным, подвергается механизированной мойке в соответствии с регламентом, проезд по нему оставляет благоприятное впечатление.
Поверхность транспортной зоны тоннелей должна облицовываться светлыми материалами, стойкими к механической мойке.
Система общеобменной вентиляции транспортной зоны тоннелей. Производительность вентиляции транспортных развязок позволяет удержать подъем загазованности от резкого роста при замедлении движения в тоннелях только в том случае, если будет заблаговременно выведена на полную производительность.
Причины ошибок при расчете производительности систем общеобменной вентиляции:
– алгоритмы управления вентиляцией опираются на так называемые пороги загазованности, но не учитывают скорость ее роста;
– из расчетов производительности исключена составляющая величины загазованности в тоннеле при скорости движения транспорта менее 10 км/ч и прерывистое движение в тоннеле со скоростью 1–5 км/ч, такие расчеты были проведены и учтены по настоянию службы эксплуатации только для Северо- Западного тоннеля;
– полностью игнорируется максмальное количество автотранспорта, которое может пропустить тоннель, к которому стремится практическая величина интенсивности движения.
Одним из существенных недостатков, имеющих место при проектировании систем вентиляции тоннелей, является то, что проектировщиками не уделяется должного внимания аэродинамике конструкций воздуховодов. При проектировании не проводится моделирование аэродинамических характеристик конструкций тоннелей, прогнозирование воздушных потоков, проработка конструктивных решений приточных и вытяжных воздуховодов с целью минимизации аэродинамических потерь и оптимизации воздухообмена. С этой целью необходимо привлекать специалистов ведущих научных институтов, таких, например, как ЦАГИ. Примером серьезных негативных последствий, к которым может приводить невнимание к аэродинамическим характеристикам воздуховодов, может служить Гагаринский автодорожный тоннель, в котором из-за непродуманной системы вытяжных воздуховодов резко снижена эффективность работы огромных по производительности (500 тыс. м3/час) и по мощности (1050 кВатт) вентиляторов. Более того, далекая от оптимальной форма воздуховодов приводит к возникновению помпажа и других отрицательных аэродинамических явлений, которые в частности привели к досрочному выходу из строя вентиляторов и большим затратам на ремонт.
Общие проблемы по всем техническим системам:
2. Невозможно добиться от создателей сложных инженерно-технических систем четких и понятных инструкций по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту, при приеме в эксплуатацию, они, как правило, отсутствуют.
Необходимо отметить, что при проектировании зачастую не учитывается состояние внутренней среды тоннеля и в особенности транспортной зоны, а это сказывается, прежде всего, на установленных дверях, шкафах для размещения оборудования и на самом оборудовании, на применяемом крепеже к конструкциям тоннеля.
Никто не изучал среду в транспортной зоне, и до сих пор не имеет объективных данных. Через 5 лет эксплуатации Куту- зовской транспортной развязки в транспортной зоне не осталось ни одной целой двери, петли которой можно было еще к чему-то приварить, сквозная коррозия металла пожарных шкафов и шкафов для оборудования в транспортной зоне полностью вывела их из строя, и это при ежегодном восстановлении лакокрасочного покрытия.
Такая же ситуация и на Гагаринской транспортной развязке, и на комплексе тоннелей в Лефортово. В Лефортовском тоннеле глубокого заложения уже через полгода эксплуатации вышло из строя оборудование управления вен- тиляцией (коррозия дорожек электронных плат), установленное в транспортной зоне. Сейчас оборудование заменено и сделана дополнительная защита от внешней среды.
Поэтому в транспортной зоне тоннелей на инженерных системах требуется применять оборудование со степенью защиты не ниже IP65, иначе оно не проживет и гарантийного срока. Не смотря на наши настоятельные требования к заказчикам строительства применять в транспортной зоне тоннелей двери и шкафы из стойкого к коррозии металла, эксплуатация слышит каждый раз отказ и мотивацию, что в стадию «П» были заложены и утверждены государственной экспертизой обычные двери для внутренних помещений. А менять через каждые 5 лет шкафы и двери в транспортной зоне тоннелей – это, конечно, по «государственному».
3. Существенное влияние на безопасность и безаварийную эксплуатацию транспортного тоннеля оказывает высота банкетки. Анализ эксплуатации тоннелей показал, что в тех тоннелях, где высота банкетки не превышает 25 см, аварийность автомобильного транспорта выше за счет ДТП, связанных с наездом на стену тоннеля, по сравнению с теми, где высота банкетки от 40 до 60 см. При низкой банкетке тоннеля водитель плохо чувствует габариты и чаще наезжает на стены тоннеля. Напротив, высокая банкетка четко очерчивает габарит движения.
Необходимо понимать, что банкетка в тоннелях в основном служит для защиты стен и конструкций тоннеля от повреждения автомобильным транспортом и в крайнем случае для доступа эксплуатирующего персонала к оборудованию, расположенному в транспортной зоне тоннелей. Банкетка не может служить путем эвакуации, и опыт эвакуации людей из транспортной зоны тоннелей говорит о том, что люди идут по проезжей части тоннелей, тем более что над широкой банкеткой тоннеля, как правило, размещается оборудование (Лефортовский тоннель глубокого заложения и Северо-Западный тоннель), а по менее широкой ходить про- сто невозможно.
Существует мнение, что при высокой банкетке при ДТП люди не смогут выбраться из автомобиля. На самом деле низкая банкетка не является препятствием от наезда автомобиля на стену, а в этом случае выбраться из машины со стороны прижатой к стене невозможно даже через стекло. В тоннелях с высокой банкеткой, за все время эксплуатации, случаев невозможности выбраться из автомобиля из-за банкетки не отмечено, и высота банкетки позволяет выбраться через окно автомобиля.
4. Бич транспортных тоннелей – это протечки.
Конструкции некоторых тоннелей по непонятной причине выполнены без достаточной гидроизоляции, в результате – многочисленные протечки, наледи и сосульки зимой, разрушение конструкций и обделки, массовый выход из строя оборудования и другие неприятности. Кроме того, образование сосулек и наледей существенно осложняют дорожно- транспортную обстановку.
Выделим некоторые основные факторы, оказывающие существенное влияние на техническое состояние строительных конструкций тоннелей:
– внешние природные условия (геологические, гидрологические, климатические) имеют первостепенное значение для всего состояния тоннельного сооружения. Сегодня нам известно уже немало случаев, когда слабо проведенные изыскания и соответственно основанные на их результатах недостаточно эффективные проектные решения по защите сооружений приводили к прорывам воды в тоннелях, а также появлению значительных местных нагрузок на обделку;
– фильтрация подземных и поверхностных вод через тело обделки, растворение карбоната и гидрата окисей кальция и выщелачивание их из бетона – все это в значительной мере снижает его прочность. Кроме того, проникновение подземных и поверхностных вод через обделку в тоннель в зимнее время еще в большей степени ухудшает условия работы обделки. Вода, попадая в поры, швы и трещины, замерзает и, увеличиваясь в объеме, разрушает обделку;
– качество строительства отражает фактическое состояние и очертание тоннельного сооружения по сравнению с проектным. Наличие пустот за тоннельной обделкой зависит прежде всего от качества нагнетания раствора в заобделочное пространство. Заполнение раствором всех пустот создает плотный контакт между породой и обделкой, обеспечивая более равномерную передачу давления и тем самым существенно улучшая условия работы конструкции. Наличие пустот, а также оставленная за обделкой крепь или забутовка переборов и вывалов существенно ухудшают условия работы обделки и приводят к образованию трещин. К образованию трещин приводят также излишки профиля обделки, распределенные неравномерно по ее периметру, особенно в пределах сводовой части, в результате чего увеличивается сосредоточенная нагрузка от собственного веса, что обусловливает местные перенапряжения.
Естественно, все это приводит к необходимости проведения срочных, весьма затратных работ по ремонту сооружений.
В процессе эксплуатации глубоких и длинных тоннелей, таких как Лефортовский тоннель, нами выработано предложение по обогреву транспортной зоны с помощью воздушно-тепловых завес на въезде и выезде и подачи теплого воздуха от приточных систем в целях круглогодичного поддержания температуры в тоннеле не ниже +5° С. Это позволит исключить явления зимних деформаций конструкций тоннеля, приводящих к протечкам и образованию сосулек и наледей, исключить необходимость обогрева трубопроводов, снизит затраты на ремонт поврежденного наледями оборудования и кабелей, повысит надежность функционирования систем безопасности и обеспечения жизнедеятельности.
Необходимо отметить, что проектирование таких сложных сооружений, как транспортные тоннели большой протяженности, невозможно без совершенствования имеющейся нормативной базы. И отрадно, что опыт, накопленный службой эксплуатации, все же находит свое отражение в положениях разработанных, но не утвержденных Московских городских строительных норм проектирования городских автотранспортных тоннелей.
Учет и использование проектными организациями и надзорными органами опыта эксплуатации тоннелей, несомненно, поможет в будущем избежать ошибок, с последствиями которых приходится сегодня ежедневно сталкиваться службе эксплуатации тоннелей.
| Безопасность строительства |
Новости https://elport.ru/articles/sovremennyie_gorodskie_transportnyie_tonnelnyie_razvyazki» target=»_blank»]elport.ru[/mask_link]
Особенности примыканий и разветвлений автомобильных дорогМногие типы примыканий автомобильных дорог в разных уровнях могут быть выполнены в том числе как разветвления. Последние в отношении удобства и безопасности движения нс отличаются от соответствующих типов примыканий. Однако имеются такие транспортные развязки, которые могут быть выполнены только как разветвления. Примыкание и разветвление по типу «трубы» получается на основе использования элементов «клеверного листа» (рис. 15.29, а). Каждый поворачивающий поток движения имеет свой собственный съезд, причем лсвоповоротные съезды на значительном протяжении имеют общее земляное полотно и, таким образом, представляют собой на этом участке двухполосный съезд, движение по которому происходит в противоположных направлениях. В зависимости от конкретных местных условий лсвоповоротные съезды могут располагаться справа или слева от путепровода. Одним из основных факторов, определяющих выбор той или иной схемы, является интенсивность лсвоповоротных потоков. В отношении безопасности движения этот тип примыкания является вполне удовлетворительным, поскольку на нем отсутствуют точки пересечения потоков движения в одном уровне. Некоторое отрицательное влияние на безопасность движения оказывает наличие встречного движения на лсвоповоротных съездах, имеющих общее земляное полотно. Все съезды вливаются в проезжие части автомагистралей с правой стороны. Лево- и правоповоротные потоки нс смешиваются между собой. Основной поток главной дороги смешивается с лсвоповорот- ными потоками. Транспортная развязка имеет простую конфигурацию и является легкой для ориентировки водителей. Общий вид примыкания по типу «трубы» представлен на рис. 15.30. Листовидный тип примыкания и разветвления (рис. 15.29, б) представляет собой половину «клеверного листа». Так же как и в случае примыкания по типу «трубы», здесь каждый поворачивающий поток имеет свой собственный съезд. Все съезды вливаются в проезжие части дорог с правой стороны. Смешение различных
Рис. 15.29. Схемы примыканий (слева) и разветвлений (справа): а — по типу «трубы»; 6 — листовидного типа; в — по типу неполного «клеверного листа»; г — кольцевого типа; д — грушевидного типа Рис. 15.30. Общий вид пересечения по типу «трубы» поворачивающих потоков на транспортной развязке отсутствует. Основной поток главной дороги смешивается с левоповоротными потоками. Данный тип примыкания обеспечивает большую безопасность движения, чем примыкание по типу «трубы», так как почти на всем протяжении левоповоротных съездов отсутствует встречное движение. Транспортная развязка имеет простую конфигурацию и является легкой для ориентировки водителей. По сравнению с примыканием по типу «трубы» данная развязка занимает несколько большую площадь. На примыканиях и разветвлениях по типу половины неполного «клеверного листа» каждый поворачивающий поток имеет свой собственный съезд (рис. 15.29, в). Все съезды вливаются в проезжие части дорог с правой стороны. Различные поворачивающие потоки на данном типе примыкания не смешиваются между собой. Недостаток транспортной развязки: одна точка пересечения потоков движения в одном уровне. Преимущества-. ? левоповоротное движение на транспортной развязке происходит путем поворота влево и вправо; ? транспортная развязка имеет простую конфигурацию и является легкой для ориентировки водителей. К транспортным развязкам, имеющим в основе элементы кольца, относятся кольцевой и грушевидный типы примыканий и разветвлений. При этом кольцевой тип примыкания и разветвления (рис. 15.29, г) получается на основании использования элементов распределительного кольца. Он имеет два путепровода. Все съезды вливаются в кольцо и в проезжую часть автомагистрали с правой стороны; кольцо примыкает к правоповоротному съезду с левой стороны. На кольце левоповоротные потоки смешиваются между собой. Транспортная развязка имеет исключительно простую форму и является очень легкой для ориентировки водителей. Грушевидный тип примыкания и разветвления (рис. 15.29, Э) получается путем использования элементов турбинного типа пересечения. В отличие от кольцевого типа примыкания здесь каждый левоповоротный поток имеет свой собственный съезд, в результате чего отсутствует смешение левоповоротных потоков между собой. Все съезды вливаются в проезжую часть автомагистрали с правой стороны. Левоповоротный съезд примыкает к правоповоротному съезду с левой стороны. Транспортная развязка имеет несложную конфигурацию и является легкой для ориентировки водителей. Некоторое распространение получили и следующие типы примыканий и разветвлений:
Крючкообразный тип примыкания и разветвления (рис. 15.31) получается путем использования элементов крючкообразного типа пересечения. Он имеет два путепровода. Возможны два варианта крючкообразного типа примыкания: 1) левоповоротные съезды имеют различное очертание, причем в зависимости от конкретных местных условий эти съезды располагаются слева от центрального путепровода (рис. 15.31, а) или справа от него (рис. 15.31, б); Рис. 15.31. Схемы крючкообразных типов примыканий (слева) и разветвлений (справа): а — левоповоротные съезды имеют различное очертание и располагаются слева от центрального путепровода; б — левоповоротные съезды имеют различное очертание и располагаются справа от центрального путепровода; в — левопо- воротиые съезды имеют одинаковое очертание 2) левоповоротные съезды имеют одинаковое очертание (рис. 15.31, в). В первом варианте один из левоповоротных съездов имеет такое же очертание, как и на крючкообразном типе пересечения, а очертание другого левоповоротного съезда такое, как на примыкании по типу «трубы». Во втором варианте оба левоповоротных съезда имеют такое же очертание, как на крючкообразном типе пересечения. Во втором варианте примыкания оба левоповоротных потока находятся в одинаковых условиях, а в первом варианте — в разных, причем в менее благоприятных условиях оказывается поток, который перемещается по съезду, имеющему крючкообразное очертание. Поэтому выбор той или иной схемы крючкообразного типа примыкания зависит в первую очередь от интенсивности левоповоротных потоков. При одинаковой их интенсивности целесообразно применять второй вариант примыкания, а при разной — первый. Грибообразный тип примыкания и разветвления (рис. 15.32, а, 6) можно рассматривать как улучшенный вариант примыкания по типу половины неполного «клеверного листа», в котором устранена точка пересечения потоков движения в одном уровне. Это достигается устройством путепровода в месте пересечения левоповоротных потоков. Для возможности сооружения указанного путепровода необходимо левоповоротные съезды располагать на большом расстоянии друг от друга и в местах пересечения их с основной дорогой устраивать путепроводы. Каждый поворачивающий поток движения имеет свой собственный съезд, поэтому лево- и правоповоротные потоки не смешиваются между собой. Все съезды присоединяются к проезжей части автомагистрали с правой стороны. Левоповоротный съезд примыкает к правоповоротному съезду с левой стороны. Транспортная развязка имеет очень простую конфигурацию и является легкой для ориентировки водителей. Линейный тип примыкания (рис. 15.32, в) применяется в тех случаях, когда одна автомобильная дорога примыкает к другой под очень острым углом. Развязка имеет 1 косой путепровод, 1 левоповоротный и 1 правоповоротный съезды. Последний присоединяется к основной дороге Рис. 15.32. Схемы разветвлений и примыканий: а — примыкание; 6 — разветвление грибообразного типа; в — примыкание линейного типа; г — разветвление лирообразного типа; д — разветвление V-образного типа; е — разветвление по типу криволинейного треугольника с правой стороны. Лсвоповоротнос движение на этом типе примыкания осуществляется только в направлении ВС, а правопово- ротнос — только в направлении СВ. Кривые большого радиуса позволяют автомобилям перемещаться с высокими скоростями. Данный тип примыкания имеет весьма простую конфигурацию и является легким для ориентировки водителей. Лирообразный тип разветвления (рис. 15.32, г) по своей форме напоминает лиру. Основной недостаток транспортной развязки состоит в том, что она имеет две точки пересечения потоков в одном уровне. Транспортную развязку нельзя считать удовлетверительной также и в отношении удобства движения, так как на ней левоповоротные потоки вступают на проезжие части дорог с левой стороны и некоторые поворачивающие потоки движения (в частности, левоповоротное движение, идущее с одной второстепенной дороги на другую) имеют довольно сложную траекторию. V-образный тип разветвления (рис. 15.32, Э) представляет собой несколько видоизмененную форму лирообразного типа разветвления и поэтому имеет те же самые недостатки. Однако в отношении удобства движения данный тип разветвления имеет преимущество по сравнению с предыдущим, так как здесь автомобили, перемещающиеся в направлениях АС и В А, описывают более плавные траектории и, следовательно, могут развивать более высокие скорости движения, чем на лирообразном типе разветвления. Общая конфигурация транспортной развязки несколько проще и нагляднее, чем лирообразный тип разветвления. Разветвление по типу криволинейного треугольника с одним путепроводом (рис. 15.32, е) представляет собой упрощенный вариант V-образного типа разветвления, в котором отсутствует левоповоротный съезд и, следовательно, левоповоротное движение в направлении ВС невозможно, что является существенным недостатком рассматриваемой транспортной развязки и поэтому ограничивает область ее применения. Источник: studref.com Транспортная развязка
Транспортная развязка — комплекс дорожных сооружений (мостов, туннелей, дорог), предназначенный для минимизации пересечений транспортных потоков и, как следствие, для увеличения пропускной способности дорог. Преимущественно под транспортными развязками понимаются транспортные пересечения в разных уровнях, но иногда термин используется и для специальных случаев транспортных пересечений в одном уровне (как например в государственных строительных нормах Украины). Термин чаще используется в отношении комплексов для одного определённого вида транспорта. В России наиболее известны автодорожные развязки, расположенные в Москве (МКАД, Садовое кольцо, Третье транспортное кольцо и др.), а также железнодорожные развязки. ТерминыВ статье использованы термины для правостороннего движения; в случае левостороннего принцип остаётся тот же, только надо заменить налево/направо. Это не исключает участков с движением в другую сторону, как на Звёздном бульваре. Виды светофорных развязокСветофорнаяОбразуется путём пересечения под произвольным углом (обычно прямым) двух и более дорог. Термин «развязка» употребляют только при сложном светофорном цикле, наличии других дорог для поворотного движения или запрете следования в одном из направлений. Светофорная с карманом для разворота и левого поворотаТакая развязка устраивается в случаях, когда на одной из улиц уже есть разделение потоков. КруговаяОснована на том, что вместо перекрёстка строится круг, на который можно въезжать и съезжать в любом месте. «Заколдованный круг»Представляет собой круг из кругов, распространены в Великобритании. Используются там, где сходятся пять и более дорог. Нетипичные решенияК-элементОдна из дорог обязательно состоит из трёх сегментов, два из которых представляют собой дороги для движения каждый в свою сторону, а третий — выделенную полосу, при этом на перекрёстке центральная полоса «меняется» с одной боковой. Также есть частные случаи ухода выделенной полосы на второстепенную дорогу (улица Вавилова) с выделением бульвара (Нахимовский проспект). Виды развязок для пересечения шоссе и второстепенной дорогиParclo (Неполного развёртывания)Или частичная клеверообразная. Популярна в Москве. Так, наиболее ярким примером являются развязки у метро «Кунцевская» или при въезде в Реутов/Ивановское. Светофорно-туннельнаяНа главной дороге для движения прямо строится туннель (или эстакада), для остальных сохраняется светофорное движение Ромбовидная развязка с изменением сторонностиОдин из построенных вариантов в США. На главной дороге для движения прямо строится туннель (или эстакада), для второй сохраняется светофорное движение. Причем на второстепенной дороге меняется сторонность движения в пределах развязки. Кольцевая с выделением прямого направленияРазвязка отличается от кругового перекрестка тем, что прямое направление на главной дороге выделено с помощью туннеля или эстакады, для левых поворотов и разворотов используется кольцевое движение. Такие развязки часто строятся на основе круговых перекрестков выделением главной дороги — такое решение часто применяют на площадях. По сравнению с обычной кольцевой такая развязка позволяет организовать бессветофорное движение на прямом направлении. Виды бессветофорных развязок для двух пересекающихся шоссеКлеверообразнаяПример: МКАД в г. Москве; в мультфильме Ну, погоди! (выпуск 3) НакопительнаяНакопительная, или стековая (stack interchange) — развязка, при которой часть полос выделяется из одной дороги и вливается в состав другой дороги в том же количестве. Простейшая версия на ромбообразных дорогах, отходящих вправо, от которых отходят дороги для левого поворота, пролегающие непосредственно у центра. Может иметь и более сложную конструкцию. Сложные развязки часто называют «Спагетти» или «Мальтийский крест». Клеверообразная накопительнаяВ конце 1960-х за рубежом клеверообразные накопительные развязки стали преобладать над классическими клеверообразными. Данный вид развязки является естественной эволюцией классического клевера, когда вместо пары клеверных съездов, которые блокируются из-за проблемы съезжающих и заезжающих на развязку автомобилей при интенсивном движении (конфликт потоков) строятся отдельные съезды. При такой конструкции, двигаясь по любому из пересекающихся шоссе, сначала следует съезд транспорта с основного шоссе, позволяющий съехать с шоссе всем желающим, и лишь затем следует заезд с пересекающегося шоссе. При такой конструкции развязки, съезды стали длиннее, соответственно увеличился радиус поворота, что в итоге позволяет повысить скорость передвижения по ней. В некоторых случаях для удлинения коротких петлевых съездов используют третий уровень развязки. Турбинная развязкаАльтернатива четырёхуровневой накопительной развязке — это турбинная развязка (также её называют «Вэпул», в переводе — «завихрение»). Обычно, турбинной развязке требуется меньше уровней (обычно два или три), съезды развязки по спирали сходятся к её центру. Особенностью развязки являются съезды с большим радиусом поворота, позволяющие повысить пропускную способность развязки в целом.
Развязка типа винт мельницыЕщё одной альтернативой четырёхуровневой накопительной развязке являются развязки типа винт мельницы. Она является одним из вариантов турбинной развязки. Отличительной особенностью таких развязок является необходимость всего в 2 уровнях и строительство всего пяти мостов. При этом, в варианте перекрестной развязки типа винт мельницы, пропускная способность развязки увеличивается за счет перекрещивания потоков шоссе (в случае правостороннего движения на развязке оно становится левосторонним). Кроме того в ней становятся более понятными с точки зрения участника движения повороты, они более ясно выделены. Развязка получила название за характерные съезды, схожие с винтом ветряной мельницы. Кольцевая развязка с двумя прямыми ходамиТрехуровневая кольцевая развязка с выделенными уровнями для прямых ходов и отдельным кольцевым уровнем для смены направления движения (левый и правый повороты, разворот). Из-за внешней схожести вида «сверху» развязку также называют Кельтским крестом. РомбообразнаяНа подходах к развязке дороги разветвляются на правый и левый повороты; пересечение потоков разводится мостом. Внутри ромба, образуемого дорогами для левых поворотов, строится прямое пересечение как ответвление от них; при этом направления движения меняются (правостороннее становится левосторонним). Виды бессветофорных развязок для примыкания шоссеТрубовиднаяДвухуровневая развязка, один из левых поворотов выполнен как правый на 270 градусов. Разворот в базовой конфигурации невозможен. При строительстве развязка требует сооружения всего одного прямого пересечения. Такая развязка наиболее популярна, в частности, на МКАД. T-образнаяВ T-образной развязке левые повороты выполняются на отдельных уровнях при помощи эстакад или туннелей. По сравнению с трубовидной повороты более плавные, отсутствует поворот на 270 градусов, что удобно для скоростного движения. Однако необходимость сооружения двух изогнутых эстакад для левых поворотов усложняет и удорожает строительство. Разворот в базовой конфигурации невозможен. Y-образнаяВ Y-образной развязке встречные направления движения разводятся на расстояние, после чего от прямых направлений отводятся дороги для левого поворота. По сравнению с Т-образной развязкой левые повороты требуют сооружения трех коротких путепроводов. ПолуклевернаяДвухуровневая развязка, в которой оба левых поворота выполнены как правые на 270 градусов. В базовой конфигурации возможен разворот на примыкающей дороге. Возможен присущий клеверной развязке конфликт потоков из-за расположения въезда перед выездом. При строительстве развязка требует сооружения всего одного прямого пересечения, при продлении дороги возможна достройка до клеверной. Перспективные проекты развязокТурбинно-кольцевые транспортные развязки Шулякина в девяти вариантах, есть ещё пять вариантов транспортных развязок не запатентованных и три варианта для площади звезды в Париже, где сходятся 12 дорог. Транспортная развязка описана в учебнике «Пересечения и примыкания автомобильных дорог» Гохмана Высшая школа., 1989 (стр. 95-96, рис. 3.7) и названа как «Улучшенный тип распределительного кольца» Источник: sv-barrisol.ru Юзабилити дорожного движения: Круговые развязки
В культовом фильме 80-х «Европейские каникулы» (National Lampoon’s European Vacation) Кларк Грисволд (Clark Griswold) едет по Лондону с сияющей улыбкой. Заправив желтый хэтчбек Остин Макси, он, его жена и дети наслаждаются атмосферой и видами нового города. Но идиллия рушится, когда Грисволд внезапно попадает на кольцевую дорожную развязку — настоящий кошмар любого американца. Не в силах перестроиться в левую полосу и выехать со злополучного кольца, он беспомощно описывает круги по магистрали в течение нескольких часов. В конце концов, его крики: «Эй, дети, смотрите, это Биг-Бен! Это Парламент!» — становятся все более отчаянными, и нервы героя сдают окончательно. К сожалению, эта, казалось бы, смешная картина прекрасно иллюстрирует отношение большинства американцев к кольцевым развязкам. По факту, в США построено примерно 3 700 круговых магистралей, но жители страны упорно избегают и боятся их зачастую без особых причин. Каждый раз, когда инженеры предлагают построить очередное кольцо, эти идеи вызывают бурю протеста и возмущений. Между тем, во многих странах такие транспортные развязки стали очень популярны. Например, в Австралии их более 10 000, во Франции — 32 000. Великобритания может похвастаться не только числом (их там 25 000 — самое большое соотношение к объему дорожного пространства), но и Обществом ценителей кольцевых транспортных развязок (Roundabout Appreciation Society). Активисты этого общества называют круговые магистрали настоящим оазисом в пустыне асфальта. Журнал Discover соглашается: «Кольцевые развязки, — сообщает издание от 2001 года, — одно из наиболее важных приспособлений среди когда-либо созданных для контроля трафика и безопасной езды». Используя простые принципы физики, круговые магистрали позволяют значительно снизить количество аварий, а также травм и смертей. Благодаря таким развязкам уменьшаются выбросы в атмосферу. Они являются образцом эффективного использования дорожного пространства и дешевле в обслуживании, чем традиционные четырехполосные перекрестки. Круговые развязки США: история ненависти
В Америке боязнь кольцевых перекрестков уходит корнями глубоко в историю. Более века назад, градостроители начали экспериментировать с интеграцией круговых дорог в пространство городов. Развязка на площади Колумба, построенная на юго-западе Центрального парка в Нью-Йорке в 1905 году, признана первым из таких опытов. Она должна была выполнить грандиозную задачу: стать альтернативой перекрестку четырех дорог. Концепция стала распространяться по стране, и к середине ХХ века такие «кольца» появляются во многих городах Соединенных Штатов, а также в Европе и Южной Америке. Хотя первые развязки улучшали эстетический вид переполненных городов, они были невероятно опасны и непрактичны — в основном, по одной причине: машины, которые уже двигались по кругу, должны были уступать дорогу входящему трафику. Этот принцип привел к чрезмерной перегрузке, которая, в свою очередь способствовала увеличению частоты столкновений. Прошло всего 40 лет после строительства первых кольцевых развязок, но они успели заработать дурную славу в США и других странах. С этой ситуацией решил бороться городской инженер Британской транспортной научно-исследовательской лаборатории Фрэнк Блэкмор (Frank Blackmore). В 1966 году он приступает к поиску способа оптимизации потока движения на перекрестках и решает пересмотреть концепцию движения по кругу. Он стал «первооткрывателем» современных кольцевых развязок и разработал принципы, которыми строители пользуются по сей день. В развязках нового поколения отменялось правило приоритета входящего трафика: теперь машинам, которые уже двигались по кругу, не приходилось уступать дорогу. Инженер также предусмотрел значительное снижение скорости входа в поворот. В то время как старая модель предполагала скорость 25 миль/час (или даже больше), на современных развязках она была ограничена 15 миль/час. Эти простые изменения оказались невероятно эффективны: в течение десяти лет тысячи новых дорожных развязок были построены в Англии, и как следствие — аварийность резко упала.
Современный перекресток, при движении по которому заезжающие машины должны уступать дорогу циркулирующему трафику В то время как новая модель с успехом применялась в разных странах Европы, американский инженер по имени Лейф Оурстон (Leif Ourston) решает перенести данные принципы на родину и применить их как альтернативу опасным четырехполосным перекресткам. Но он столкнулся с одним препятствием: американцы единодушно ненавидели круговые транспортные развязки во многом из-за их негативных ассоциаций с устаревшими опасными кольцевыми перекрестками. Обычных жителей поддерживали инженеры: они тоже были против строительства «кругов» и считали их слишком радикальной инновацией. Но как истинный бунтарь, Оурстон не привык сдаваться. В 1984 году он создает собственное инженерное бюро и после пишет письмо Фрэнку Блэкмору, человеку, который разработал модель современной развязки в Великобритании: «В 1941 году сэр Уинстон Черчилль обратился к Америке с просьбой присоединиться к Великобритании в борьбе в защиту демократии. Америка согласилась, и вместе мы победили. Сейчас, 45 лет спустя, я призываю вас помочь мне в нелегкой борьбе, в которой участвуют обе страны. Мы пытаемся применить модель британских кольцевых развязок в западном полушарии. Бои с оппонентами этой идеи проходят жестко, прогресс наблюдается незначительный, и мы сталкиваемся с серьезным сопротивлением. Хочу просить вас в духе англо-американского сотрудничества присоединиться к нам и протянуть руку». Оурстон оплатил Блэкмору перелет в Калифорнию, и вместе они отправилась в поездку по всему штату, пытаясь убедить начальников транспортной отрасли построить больше круговых перекрестков. Время от времени они получали один и тот же ответ: кольцевые магистрали ставят в тупик американских водителей, и поэтому их внедрение нецелесообразно. По итогам поездки выяснилось, что только около 20% водителей высказались в пользу «кругов»; остальные были категорически против. В конце 80-х Оурстон добился рассмотрения плана строительства развязки, но проекты были отменены в последнюю минуту из-за протестов. Затем, наконец, в 1990 году ему удалось заменить два черытехполосных перекрестка в Неваде на круговые развязки. Когда они показали хорошие результаты, Оурстон вооружился статистическими доказательствами, и постепенно ему удалось убедить глав других муниципальных образований последовать примеру Невады. Несмотря на статистику, подтверждающую все преимущества «колец» (уменьшение выбросов и улучшение транспортного потока), Америка до сих пор противится их повсеместной интеграции. Сегодня прошло почти три десятилетия после действий инженера Оурстона, а в США построено только 3 700 круговых перекрестков по всей стране.
Количество круговых развязок в разных странах: Франции, Великобритании и США В Америке 4 092 000 миль дорог с твердым покрытием (для сравнения — во Франции 612 000, в Великобритании — 245 000), но кольцевых развязок почти в 10 раз меньше, чем в европейских странах. По факту, там только 90 «кругов» на 100 000 миль дорог с твердым покрытием, в то время как во Франции — 4 900, а в Великобритании и того больше — 10 200. Вероятно, пришло время пересмотреть мнение о кольцевых развязках. И вот почему. «Круги» безопаснее Как сообщает Международная база данных о дорожном движении и дорожно-транспортных происшествиях, около 6 000 000 ДТП происходят каждый год в США; из них 40% случаются на перекрестках. Статистика гласит, что как четырехполосные, так и Т-образные перекрестки смертельно опасны для жизни. По данным, собранным в период между 1998 и 2007 годами, 21,5% всех смертей на дороге и 44,8% всех дорожных травм происходят на перекрестках. В среднем, 9 000 человек погибают и 767 000 получают травмы в результате столкновений каждый год в США. Обычные перекрестки, действительно, могут быть более удобными и привычными для водителей, но их устройство допускает высокоскоростные столкновения. Используя известные принципы физики при строительстве круговых развязок, мы значительно снижаем эти риски.
40% всех автомобильных аварий в США случаются на перекрестках, при этом 80% водителей против круговых развязок Том Вандербильт (Tom Vanderbilt), автор бестселлера «Трафик: Почему мы едем и как мы это делаем» объясняет, почему так происходит: «Кольцевые развязки обычно строят, опираясь на законы физики: например, центробежную силу, когда вода течет от центра, или тот факт, что дорога уклоняется против направления поворота. В результате, любые столкновения внутри круга проходят на более низких скоростях и, следовательно, смертельный исход менее вероятен. В современных кольцевых развязках также ликвидирован левый поворот против встречного движения — один из самых опасных моментов на дорогах, как и возможность столкнуться с машинами, которые проезжают на красный или ускоряются, чтобы успеть проскочить перекресток». Основные геометрические принципы кольцевых развязок «работают» на уменьшение количества аварий. В то время как традиционные четырехполосные перекрестки имеют 32 варианта возможных столкновений, у «кругов» таких конфликтных точек только 8.
Возможные столкновения в конфликтных точках на перекрестках и кольцевых развязках: расхождение, слияние и пересечение Страх водителей перед дорожными «кольцами» тоже играет свою роль: развязки менее привычны для нас, поэтому при въезде мы соблюдаем осторожность, и все эти факторы также делают такие перекрестки безопаснее обычных. В то же время при приближении к четырехполосному перекрестку мы более склонны к риску и увеличению скорости. Насколько круговые развязки безопаснее, чем перекрестки? В 2001 году специалисты американского журнала общественного здравоохранения (American Journal of Public Health) отобрали 24 перекрестка, которые были преобразованы в круговые развязки в 8 разных штатах и проанализировали статистику аварий до и после замены. Для оптимизации показателей они применили байесовские методы вероятности. Исследование установило, что, в целом, после внедрения «кругов» аварии уменьшились на 38%, а травматизм снизился на целых 76%:
Результаты исследования: сравнительная таблица до и после строительства круговых развязок В дополнение к этим изменениям, было обнаружено, что перекрестки с круговым движением снижают количество столкновений со смертельным исходом на целых 90%, а число происшествий с участием пешеходов и велосипедистов — на 40% (по сравнению с традиционными перекрестками). Еще один интересный факт: в городе Кармель, штат Индиана, построено 60 круговых развязок (больше, чем в любом другом городе в США) и, как следствие, наблюдается сокращение количества травм на 80%, и на 40% — снижение числа аварий. Если сравнивать данные из других стран, то и здесь наблюдается положительная динамика: кольцевые перекрестки уменьшают ДТП с травмами в Австралии (87%), Франции (78%), Амстердаме (71%) и Великобритании (39%). Круговые развязки позволяют сократить выбросы в атмосферу Каждый год американцы выбрасывают в атмосферу 7 миллиардов тонн парниковых газов. Подсчитано, что 47-55% этих выбросов производит автотранспорт. По словам губернатора штата Калифорния Джерри Брауна, мы уже сейчас видим последствия глобального потепления. И именно кольцевые перекрестки могут помочь изменить эту ситуацию. Группа исследователей из Университета штата Канзас провела эксперимент. Они учитывали выбросы транспортных средств на шести площадках: трех перекрестках и трех кольцевых развязках. Два раза в день (утром и вечером), ученые замеряли количество загрязнений в воздухе и записывали их. Полученные результаты подтверждают, что автомобили, которые двигаются по кругу, выделяют значительно меньше вредных веществ, чем машины на обычных перекрестках.
Результаты исследования выбросов: AM — утром, PM — вечером, intersections — обычные перекрестки, roundabouts — круговые развязки и разница в процентном соотношении В среднем, выбросы оксида углерода (угарного газа) сократились на 33%, углекислого газа, на долю которого приходится самый большой процент загрязнения в Америке, — на целых 46%. Наличие других газов (окислы азота, и углеводороды) сократилось на треть и половину соответственно. Том Вандербильт, эксперт дорожного движения, объясняет, почему так происходит: «Ускорение с мертвой точки — это наименее эффективное действие, которое может совершить двигатель автомобиля. Если устранить бесконечные старты и остановки не в час пик (например, в 2 часа ночи, когда ты вхолостую простаиваешь на красном на почти пустом перекрестке), то мы придем к выводу, что круговые развязки позволяют нам не просто тратить меньше времени, но и меньше энергии, что подтверждают различные исследования».
Круговые развязки снижают количество выхлопов в атмосферу, так как не вынуждают водителей останавливать движение Даже во время максимальной загруженности кольцевых перекрестков, например, в часы пик, они все-таки приносят меньше вреда, чем красный сигнал светофора на обычном перекрестке, который почти всегда создает огромную очередь из машин, простаивающих вхолостую. Круговые развязки, напротив, поддерживают постоянное движение автомобиля и не принуждают его к полной остановке. Кольцевые развязки эффективны для больших транспортных потоков Существует мнение, что круговые развязки совершено неэффективны для мегаполисов, которые задыхаются от пробок. И это больше заблуждение. Когда мы едем по кругу, то, конечно, снижаем скорость, но этот тип развязок в целом создает намного меньше заторов, чем традиционные перекрестки. Том Вандербильт отмечает в своем бестселлере, что грамотно спроектированные круговые развязки могут уменьшить задержки транспорта на 65% по сравнению с перекрестками со светофорами или знаками. В 2004 году исследователи решили сравнить эксплуатационные характеристики «колец» и контролируемых перекрестков со светофорами. Для проведения эксперимента они выбрали 11 современных круговых развязок и перекрестков в Канзасе, оснащенных камерами. Отсортировав отснятый материал с применением специализированных инженерных программ, специалисты учли множество показателей: среднюю задержку на перекрестках (average delay), максимальную задержку при подъезде (maximum approach delay, количество времени, которое потребовалось машине, чтобы добраться до перекрестка), длину очереди (queue lenght), степень загрузки (degree of saturation, по сравнению с общей пропускной способностью), количество транспортных средств, вынужденных останавливаться (proportion of vehicles stopped). И вот что показали результаты этого исследования.
Круговые развязки обогнали обычные перекрестки по критерию эффективности. Средние задержки на первых были снижены на 65%, только трети автомобилей приходилось останавливаться, и даже в часы пик такие развязки не использовали весь свой потенциал. «Круги» были признаны менее перегруженным и более эффективным, чем перекрестки. Кроме того, они экономят драгоценное время водителей. Например, после того как в 1999 году в городе Голден, штат Колорадо, ряд регулируемых перекрестков преобразовали в кольцевые развязки, средняя скорость на этих участках сократилась на 10 миль в час, однако общее время, которое требуется, чтобы проехать всю дорогу, сократилось. Тем не менее, американские водители пытаются любой ценой найти выход и объехать кольца. Одна женщина из Калифорнии делала крюк и проезжала лишние 9 миль каждый день, чтобы не попадать на круговую развязку. Почему бегать по кругу не бесполезно Конечно, как и любая другая инженерная конструкция, круговая развязка не является панацеей. Некоторые перекрестки слишком маленькие, или, наоборот, слишком большие для внедрения «кольца». Кроме того, для их эффективной работы нужно учитывать объемы дорожного трафика. Однако факты говорят сами за себя: в тех местах, где были построены такие развязки, они стали более безопасной, экологичной и эффективной альтернативой обычным регулируемым перекресткам. Впрочем, плюсы «колец» на этом не заканчиваются. Острова, которые они напоминают, улучшают эстетические характеристики городов. Кроме того, такие развязки позволяют ликвидировать нерациональные левоповоротные полосы движения и освободить больше места для велосипедных дорожек и озеленения. Так как уже нет нужды использовать светофоры (а значит, не нужны обслуживание и электроэнергия), каждый перекресток с круговым движением экономит примерно $5 000 в год. Тем не менее, Америка упорно придумывает отговорки. Почему? По словам журналиста Стивена Бирда (Stephen Beard), кольцевые развязки процветают в Британии, потому что они релевантны знаменитым британским ценностям компромисса и сотрудничества, а США — это страна более агрессивной, конфронтационной культуры, именно поэтому она не принимает все очевидные плюсы «колец». Конечно, британец Стивен шутит, но, как известно, и в шутке есть доля правды. Скорее всего, американское мнение о круговых развязках — просто хрестоматийный пример работы наших ассоциаций и воспоминаний. Думая о «кольцах», американцы вспоминают негативные примеры и делают выводы на основе неудачного прошлого. Они помнят о том, как бедняга Кларк Грисволд застрял в бесконечной круговой трясине и не смог выбраться из крайней правой полосы. Они вспоминают Гомера Симпсона, который бесплодно кружил по кольцу у Ламбетского моста в Лондоне и дошел до полного отчаяния, в результате чуть не убив королеву Елизавету. У большинства американцев в памяти всплывают первые «кольца», и они опасаются, что развязки в XXI веке могут быть столь же опасны. Но эксперт Том Вандербильт уверен, что решение всех этих проблем кроется в понимании, что незнание не следует равнять с неэффективностью. Он пишет, что американцы, в целом, любят полную определенность в движении; широкие дороги с четко разграниченными полосами движения. А «кольца» кажутся более опасными, потому что они предполагают некую свободу движений и меньше определенности. Однако статистика — вещь упрямая, и она однозначно говорит о безопасности внедрения таких развязок. Источник: lpgenerator.ru
Загрузка ...
|
