Инженерная точность начинается здесь: Почему размеры знаков объезда определяют безопасность рабочей зоны

Смертность на рабочих местах остается серьезной национальной проблемой. Федеральная администрация шоссе (FHWA) записано 857 гибель на рабочих местах в г. 2022 — цифра, которая подчеркивает, насколько важен каждый элемент временного регулирования дорожного движения. (Ttc) действительно есть. Размеры знака объезда находиться в центре этого уравнения безопасности. Панель меньшего размера на скорости по шоссе не является незначительным недостатком в технических характеристиках.; это нарушение читаемости, которое может стоить жизни и подвергать подрядчиков значительной юридической ответственности..

Раздел 6F.57 MUTCD регулирует размер знаков TTC для всех проектов, финансируемых из федерального бюджета.. Инженеры, которые игнорируют матрицу определения размеров на основе скорости, рискуют обнаружить несоответствие во время проверок FHWA и проверок DOT штата.. Помимо нормативного воздействия, несовпадающие размеры панелей уменьшают расстояние видимости — расстояние, на котором водитель может обнаружить и обработать знак — значительно ниже порога реакции, необходимого для безопасного объезда..

В этом руководстве рассматривается уровень физического соответствия знаков объезда.: размеры панели, обязательные формы, высота монтажного просвета, и структурные характеристики ветровой нагрузки.

Размеры знаков объезда, предусмотренных MUTCD, в зависимости от классификации проезжей части

Руководство по однородным устройствам управления движением (Mutcd) устанавливает прямую корреляцию между скоростью публикации и требуемым размером панели. Размеры знака объезда не являются дискреционными — они следуют трехуровневой матрице, кодифицированной в таблице 6F-1 MUTCD.. Каждое решение о закупках должно начинаться с подтвержденной классификации скорости..

Низкоскоростные и местные дороги (≤35 миль в час)

Минимальный стандарт для жилых улиц и коллекторов малой производительности составляет 30″×30″ панель. Скорости подхода в этом диапазоне позволяют сократить расстояние видимости., уменьшение минимальной площади лицевой стороны знака, необходимой для соответствия стандартам читаемости. Индекс разборчивости стандартных букв MUTCD серии D составляет примерно 40 к 50 футов на дюйм высоты буквы. В 25 миль в час, водитель приближается из 150 ног имеет достаточно времени, чтобы обработать 30″×30″ знак объезда с 4-дюймовым текстом легенды.

Световозвращающая пленка должна соответствовать стандарту ASTM Type III. (Уровень инженера не приемлем для TTC под MUTCD 6F.). Обычные приложения на этом уровне включают объезды местных коммунальных служб и коридоры обслуживания местных дорог..

Стандартные магистральные и коллекторные дороги (35–45 миль в час)

Размеры знака объезда для стандартных артерий требуется 36″×36″ панель. Это наиболее распространенный уровень закупок для муниципальных контрактов DOT.. В 40 миль в час, дистанция видимости при остановке превышает 300 ноги, это означает, что табличка должна доставлять разборчивую информацию из этого диапазона..

В подложке панели на этом уровне обычно используется алюминий толщиной 0,080 дюйма.. Приложения с повторным использованием с высоким циклом — знаки, развернутые в нескольких проектах — гарантируют более тяжелый калибр 0,100 дюйма для долговечности.. Инженеры, определяющие долгосрочную стоимость активов, должны учитывать разницу в весе.: 0,100-дюймовый 36″×36″ панель весит примерно 7.2 фунты против 5.8 фунты для стандартного калибра.

Шоссе и автострады (≥45 миль в час)

Размеры знака объезда для высокоскоростных коридоров требуется 48″×48″ минимальная панель. Инженерное обоснование простое.. В 65 миль в час, водитель покрывает примерно 95 футов в секунду. Адекватная реакция на объезд требует обнаружения на 500 футов или более — расстояние, которое требует полной 48-дюймовой панели со световозвращающим покрытием высокой интенсивности..

Спецификации подложек на этом уровне соответственно увеличиваются.: 0.125-дюймовые алюминиевые или композитные панели, армированные стекловолокном, входят в стандартную комплектацию.. Некоторые государственные добавки DOT, включая Техас, Флорида, и Калифорния — мандат 60″×60″ панели на разделенных межштатных автомагистралях. Инженеры должны проверить местные добавки перед завершением закупок..

Скоростная зона	Требуемые размеры знака объезда	Подложка Минимум	Листовой материал
≤35 миль в час	30″ × 30″	0.080″ Алюминий	АСТМ Тип III
35–45 миль в час	36″ × 36″	0.080″ Алюминий	АСТМ Тип III
≥45 миль в час	48″ × 48″	0.125″ Алюминий	АСТМ Тип IV

Источник: Таблица MUTCD 6F-1

Классификация форм и геометрия символов: Требования MUTCD, лежащие в основе форм-фактора

Форма знака объезда определяется на федеральном уровне в зависимости от серии знаков и типа сообщения.. MUTCD Раздел 2а.05 присваивает определенную геометрию определенным функциям знака. Отклонение от предписанной формы нарушает федеральные стандарты TTC — независимо от содержания надписи или качества световозвращения..

Алмазная форма: W20-2 Предварительные предупреждающие знаки

Все предупредительные знаки, включая W20-2. “Обход вперед” — необходимо использовать ромбовидную форму: квадратная панель повернулась 45 градусы. Алмаз – универсальный движущий сигнал для “предупреждение впереди,” когнитивная ассоциация, укоренившаяся десятилетиями стандартизации. Изменение этой геометрии подрывает эту схему распознавания..

Расстояние выдвижения знаков W20-2 масштабируется со скоростью: 100 ноги в 25 миль в час, 350 ноги в 45 миль в час, и 500 футов или более в 55 миль/ч на MUTCD Таблица 6C-1. А 48″×48″ ромбовидная панель, ориентированная на 45 степени представляет 1,152 площадь лицевой поверхности в квадратных дюймах — достаточна для читаемости на высокой скорости в сочетании с листами типа IV.

Горизонтальный прямоугольник: Указатели направления M4-9

Указатели направления серии М4-9 — в том числе М4-9(Л), М4-9(Р), и M4-10 — необходимо использовать горизонтальный прямоугольник. Эта геометрия передает направление, а не предупреждение., а в руководстве по стандартным дорожным знакам MUTCD указаны точные пропорции стрелок., ширина границы, и маржинальные зазоры для каждого варианта.

Инженерное значение горизонтального прямоугольника существенно.. Прямоугольная панель с плоской поверхностью представляет максимальную площадь ветровой поверхности — примерно 2,304 квадратные дюймы для 48″×48″ эквивалент — по сравнению с уменьшенной лобовой площадью ромбовидной ориентации. Эта разница в форме напрямую влияет на выбор оборудования для развертывания при сильном ветре..

Геометрия панели как структурная ветровая переменная

Форма влияет на ветровую нагрузку больше, чем большинство инженеров учитывают в первоначальных спецификациях.. Алмазно-ориентированная 48″×48″ Панель уменьшает эффективную площадь лобового ветра примерно 30% по сравнению с прямоугольником с плоской поверхностью тех же размеров - результат аэродинамической геометрии и уменьшенной проекционной площади, перпендикулярной потоку ветра..

Коэффициент сопротивления вывески (компакт-диск) варьируется между 1.2 для плоских прямоугольных панелей и примерно 1.0 для ромбовидных конфигураций при эквивалентной скорости ветра. Эта разница напрямую влияет на требуемую балластную массу и жесткость стойки — переменные, подробно рассмотренные в разделе 5.

Высота монтажного просвета: Коды вертикального размещения MUTCD для каждой среды развертывания

Раздел 2A.18 MUTCD устанавливает минимальную высоту просвета для установки знаков в зависимости от контекста размещения.. Эти цифры представляют собой минимумы безопасности, а не целевые показатели.. Инженеры должны проверить, требуют ли условия площадки дополнительного зазора над полом MUTCD..

Расчистка сельских дорог: 5-Минимум стопы

Для установки в сельской местности требуется зазор не менее 5 футов от нижней части панели знака до ближнего края проезжей части дороги.. Отсутствие тротуаров и пешеходного движения в большинстве сельских районов подтверждает нижний порог.. Однако, свес автомобиля, геометрия дренажной канавы, и сезонный снегопад может потребовать дополнительной высоты выше минимальной..

Глубина заделки грунта на сельских участках должна учитывать изменчивость почвы и глубину линии промерзания.. В северных штатах, Морозные линии расширяются 48 к 60 на несколько дюймов ниже уровня земли — засыпка на глубине ниже линии промерзания может привести к смещению от пучения, что поставит под угрозу измерения зазора в зимние месяцы проекта..

Расчистка городских и пешеходных зон: 7-Минимум стопы

Для городских установок требуется минимальный зазор в 7 футов от нижней части знака до тротуара или пешеходной поверхности.. Этот верхний просвет защищает пешеходов, в том числе людей, несущих груз или использующих вспомогательное оборудование.. Городские рабочие зоны также налагают обязательства, связанные с ADA.: размещение знакового оборудования не должно ограничивать свободный путь движения ниже 36 дюймов в соответствии с требованиями PROWAG.

Сочетание обязательного зазора в 7 футов с уменьшенным пространством бокового отступа в городских коридорах требует тщательного выбора низкопрофильных систем отрывных стоек.. Стандартные стойки с U-образным каналом часто превышают боковую площадь, доступную в стесненных городских условиях., сделать квадратные трубчатые стойки со скользящим основанием предпочтительным инженерным решением.

Портативные временные подставки: 1-Минимум стопы

Переносные складные стойки для знаков, используемые при кратковременных или мобильных операциях, требуют минимального зазора в 1 фут от поверхности проезжей части до нижней части панели.. Этот сниженный порог отражает временную, характер этих развертываний под контролем оператора. Однако, стандарт высотой 1 фут не снижает требований к ударопрочности — переносные стенды в свободной зоне проезжей части должны оставаться совместимыми с MASH независимо от продолжительности развертывания..

Портативная/временная подставка	Минимальный зазор	Управляющий кодекс
Сельская дорога (нет бордюра)	5 ноги	MUTCD Раздел 2A.18
Городской / пешеходная зона	7 ноги	MUTCD Раздел 2A.18
Портативный / временный стенд	1 ступня	MUTCD Раздел 6F.57

Источник: MUTCD Раздел 2A.18

Проектирование структурных ветровых нагрузок для систем знаков для тяжелых условий эксплуатации

Ветровая нагрузка представляет собой основной вид разрушения конструкции придорожного оборудования ТТС.. Знаки рабочей зоны для тяжелых условий эксплуатации сталкиваются с двумя усугубляющимися угрозами ветра: окружающие атмосферные порывы и аэродинамическая турбулентность в следе от проезжающих коммерческих автомобилей. Инженерный знак стоит без учета обоих источников риска, катастрофический выход из строя стенда на скоростях значительно ниже проектных максимальных.

Количественная оценка ветровых нагрузок на временные таблички

Стандартная формула давления ветра от ASCE 7 определяет боковую нагрузку на панель как P = 0.00256 × В² × Cd × Kz, где V — скорость ветра в милях в час., Cd — коэффициент сопротивления панели., Kz – коэффициент воздействия для высоты установки.. В 60 миль/ч со стандартной плоской прямоугольной панелью (Кд = 1.2) на высоте установки 10 футов, 48″×48″ панель генерирует примерно 22 к 28 фунт-сила боковой силы.

Аэродинамический след турбулентности от Class 8 грузовики, едущие по 65 миль в час создает вихревое давление 15 к 25 PSF в 10 к 20 ноги позади автомобиля. Эту прерывистую нагрузку часто недооценивают в первоначальных спецификациях, однако она превышает пиковое давление порывов ветра для многих установок вблизи грузовых коридоров с большим объемом грузовых перевозок..

Сверхмощные стенды для вывесок должны выдерживать расчетные ветровые нагрузки 45 к 60 миль в час без смещения панели или опрокидывания стойки.

Прочные материалы для стендов: Сталь с двойной пружиной против. Стекловолокно

Две системы материалов доминируют в спецификациях стендов для тяжелых условий эксплуатации, соответствующих требованиям MASH.:

• Стальные стойки с двойной пружиной обеспечить более высокую прочность на растяжение, большая вместимость балласта, и большую устойчивость к повторяющимся циклам развертывания. Они вмещают 48″×48″ и более крупные панели в условиях постоянного сильного ветра. Пружинный механизм поглощает динамическую энергию порывов ветра, не передавая ее на крепежные детали..
• Стойки, армированные стекловолокном предложить меньший вес развертывания, полная устойчивость к коррозии, и электрическая непроводимость — решающее преимущество в зонах коммунальных работ рядом с инфраструктурой, находящейся под напряжением.. Их устойчивость к усталости при изгибе делает их пригодными для многосезонного использования при сильном ветре..

Для крепления панели к стойке необходимо использовать как минимум двухточечное крепление с противодребезжащим оборудованием.. В условиях шоссе с высокой вибрацией требуется 5/16″ или 3/8″ Зажимы с U-образными болтами затянуты в соответствии со спецификациями производителя, чтобы предотвратить ослабление, вызванное усталостью..

Протоколы ветробалластировки и запрещенные конфигурации

Соответствие MASH ударостойкости для временного оборудования управления дорожным движением

MASH — Руководство по оценке защитного оборудования — устанавливает действующий федеральный стандарт безопасности устройств TTC.. Опубликовано AASHTO в 2016, MASH заменил отчет NCHRP 350 в качестве применимой системы одобрения для всех новых устройств TTC. Срок перехода истек в январе 2020, это означает, что любой стенд или столб, установленный в свободной зоне после этой даты, должен иметь действующую приемочную документацию MASH..

Параметры испытаний MASH TL-3 и требования соответствия

Применимый уровень испытаний MASH для большинства систем придорожных знаков — TL-3.: а 62 столкновение автомобиля с миль/ч под углом 25 градусов. Соответствующее оборудование должно соответствовать трем критериям производительности.: контролируемый отрыв при ударе, освобождение панели, не создающее вторичной опасности попадания снаряда, и отсутствие опасной траектории обломков в сторону пассажиров транспортного средства или соседних полос движения..

Офицеры по соблюдению требований DOT должны различать проверенные MASH (проведен полный краш-тест) и MASH-совместимый (критерии, которым соответствует инженерный анализ). Некоторые государственные DOT принимают последнее.; многим требуется полная тестовая документация. Инженеры должны проверить государственные требования QPL, прежде чем указывать оборудование..

Конструкция отрывного столба и скользящего основания

В конструкции стойки со скользящим основанием используются две стальные пластины, соединенные калиброванными срезными болтами.. При ударе транспортного средства, болты ломаются при определенном пороге нагрузки, позволяя стойке отклоняться от пути транспортного средства. Стандартные срезные болты для стоек придорожных знаков имеют класс прочности 3/8 дюйма. 2 оборудование откалибровано на отказ при 1,500 к 3,000 фунт-сила, в зависимости от размера поста и скорости окружающей среды.

Срезные болты требуют замены после каждого удара.. Документация о соответствии должна включать протокол проверки после удара со спецификациями замены оборудования и требованиями к повторной затяжке..

Технические характеристики монтажного оборудования для стационарных и полустационарных объездных установок

Диаметр сообщения, Измерять, и глубина заделки

U-образные стальные стойки в 2 номинальный фунт/фут для стандартных применений; 3 фунт/фут U-образный канал подходит для тяжелых условий эксплуатации и установки с большими панелями. Столбы из квадратных труб — 2″×2″ и 2,25″×2,25″ из стали марки 14 — предназначены для зон с сильным ветром или 48″×48″ и большие панели.

Глубина заделки соответствует правилу: минимум 10% общей длины сообщения плюс 2 ноги, или в соответствии с проектом пост-фундамента AASHTO — в зависимости от того, что больше. Установки для северного климата должны располагаться ниже местной линии замерзания., который варьируется от 12 дюймов в южных штатах до 60 дюймов в Миннесоте и Северной Дакоте.

Классы крепежа и характеристики крутящего момента

Заполненные подписи прикрепляются к сообщениям U-channel через 16 июля.″ или 1/2″ отверстия под болты с шагом 1 дюйм. Крепежи должны быть минимального класса. 5 (САЭ) или Оценка 8.8 (метрика) болты с квадратным подголовком и стопорными гайками с нейлоновыми вставками. Нанесите противозадирный состав на все места сопряжения алюминия со сталью, чтобы предотвратить гальваническую коррозию в полевых условиях..

Характеристики крутящего момента: 15 к 20 фут-фунты за 3/8″ аппаратное обеспечение; 25 к 35 фут-фунты за 1/2″ аппаратное обеспечение. Панели 48″×48″ и больше требуют четырехболтового крепления при сильном ветре.; схемы с двумя болтами недостаточны для этого размера панели при длительной порывистой нагрузке.

Протоколы полевых инспекций и проверка размеров для сотрудников отдела соблюдения требований DOT

Контрольный список проверки на месте из 5 пунктов перед установкой

1. Подтверждение зоны скорости: проверьте опубликованное ограничение скорости, чтобы подтвердить необходимость размеры знака объезда (30″/36″/48″)
2. Измерение лицевой панели панели: измерьте диагональ, чтобы проверить размеры квадратной панели в пределах ±1/4.″ терпимость
3. Проверка световозвращающего качества: проверьте этикетку производителя листового покрытия на задней стороне панели на наличие подтверждения ASTM Type III/IV.
4. Стенд МАШ с документацией: убедитесь, что приемочный номер MASH соответствует используемому стенду
5. Проверка габаритной высоты: измерьте расстояние от поверхности проезжей части или тротуара до нижней части панели — подтвердите 5 футов, 7-ступня, или минимум 1 фут, в зависимости от обстоятельств

Требования к инспекциям после ветрового явления

Любое устойчивое ветровое явление выше 45 миль в час или наблюдаемое смещение стенда вызывает обязательную проверку после мероприятия. Инспекторы должны проверить:

• Установите вертикальный отвес внутри 2 градусы вертикали (большинство государственных стандартов DOT)
• Целостность срезного болта — замените любой болт, демонстрирующий деформацию.
• Смещение балласта — перераспределение или замена базового балласта в соответствии со спецификацией производителя.
• Световозвращающие свойства — расслоение или повреждение от удара приводят к необходимости замены панели.

FHWA рекомендует вести журнал проверок всех устройств TTC в проектах, продолжительность которых превышает три дня.. Световозвращающие характеристики должны проходить тестирование ASTM E1710 каждый раз. 24 месяцев для долгосрочного развертывания.

Распространенные точки несоблюдения требований

В ходе выездных проверок DOT чаще всего отмечаются следующие размерные и структурные нарушения::

• Неправильный размер панели для указанной зоны скорости — наиболее частая ошибка — несоответствие техническим характеристикам.
• Неправильный дорожный просвет в городских пешеходных зонах. (монтаж на 5-футовый сельский стандарт в 7-футовой городской среде)
• Только NCHRP 350 все еще находится в эксплуатации после января. 2020 Срок перехода MASH
• Балласт размещается на лицевой стороне панели или кронштейне знака, а не на базовой раме.
• На задней панели отсутствует сертификат класса световозвращающего покрытия ASTM.

Матрица инженерных спецификаций и система полного соответствия

Матрица решений сводной спецификации проекта

Тип проекта	Скоростная зона	Размеры знака объезда	Тип стойки	Распродажа
Объезд местных коммуникаций	≤35 миль в час	30″×30″	Стандартная пружинная стойка	5 фут-сельский / 7 фут-урбан
Строительство магистральной дороги	35–45 миль в час	36″×36″	Прочная пружинная стойка	7 фут-урбан
Рабочая зона шоссе	≥45 миль в час	48″×48″	Двойная пружина / МАШ ТЛ-3	5 фут-сельский (проверить гособеспечение.)

Источник: Таблица MUTCD 6F-1; ААШТО МАШ 2016

Размеры знаков объезда в рамках более широкой системы соответствия

Размеры знака объезда, формы, и структурное оборудование образуют уровень физического соответствия любого пакета спецификаций TTC.. Полная спецификация, готовая к отправке, также требует цветового кодирования., световозвращающие листы, стандарты оформления легенды, и системы классификации знаков. Инженеры, готовящие полный пакет документации, найдут полные технические требования, включая спецификации листового покрытия., стандарты легенды, и нормативные классификации — консолидированные в подробное руководство по спецификациям знаков объезда и стандартам проектирования.

Для проектов, требующих нестандартных вариантов экстренного цвета, включая розовый., красный, или синие системы аварийного объезда — протокол цветовой классификации действует в соответствии с отдельными правилами.. Инженерам следует обратиться к специальному ресурсу по аварийным и нестандартным приложениям объезда с цветовой кодировкой для ознакомления с этими спецификациями..

Часто задаваемые вопросы: Размеры знака объезда, Формы & Инженерная инженерия ветра

Каковы стандартные размеры знаков объезда, требуемые MUTCD??

В таблице MUTCD 6F-1 указаны три стандарта. размеры знака объезда по заявленной скорости: 30″×30″ для дорог уровня или ниже 35 миль в час, 36″×36″ для 35 к 45 артерии, мили в час, и 48″×48″ для автомагистралей и автострад на уровне или выше 45 миль в час. Некоторые государственные добавки требуют 60″×60″ на разделенных автомагистралях между штатами. Инженеры всегда должны проверять соответствие местным стандартам DOT перед завершением закупок..

Какую форму должен использовать знак предварительного предупреждения объезда W20-2??

Согласно MUTCD, раздел 2A.05, W20-2 “Обход вперед” предупредительный знак должен иметь ромбовидную форму — повернутая квадратная панель. 45 градусы. Указатели направления серии M4-9 должны иметь горизонтальный прямоугольник.. Форма не является произвольной; отклонение от требуемой геометрии нарушает федеральные стандарты TTC независимо от содержания легенды..

Какую форму должен использовать знак предварительного предупреждения объезда W20-2??

Согласно MUTCD, раздел 2A.05, W20-2 “Обход вперед” предупредительный знак должен иметь ромбовидную форму — повернутая квадратная панель. 45 градусы. Указатели направления серии M4-9 должны иметь горизонтальный прямоугольник.. Форма не является произвольной; отклонение от требуемой геометрии нарушает федеральные стандарты TTC независимо от содержания легенды..

Какова минимальная высота знака объезда в городской рабочей зоне??

Раздел 2A.18 MUTCD требует минимального зазора в 7 футов от нижней части панели до прилегающей поверхности тротуара в городских условиях.. Сельские дороги требуют минимум 5 футов.. Переносные временные стенды требуют зазора не менее 1 фута от поверхности проезжей части.. Все измерения относятся к ближайшей пешеходной или транспортной поверхности..

Какую скорость ветра должны выдерживать стойки объездных знаков??

Сверхпрочные стенды для вывесок, предназначенные для применения в рабочих зонах, должны выдерживать расчетные ветровые нагрузки 45 к 60 миль в час, включая аэродинамическую турбулентность в следе от прохождения класса 8 грузовики. В 60 миль в час, 48″×48″ прямоугольная панель генерирует примерно 22 к 28 фунт-сила боковой силы с использованием ASCE 7 методология. Стойки из стали с двойной пружиной или армированные стекловолокном являются подходящим оборудованием для таких условий..

Что требуется для соответствия требованиям MASH для оборудования временных знаков объезда??

МАШ (Руководство по оценке защитного оборудования) требует, чтобы устройства TTC выполняли контролируемый отрыв при ударе транспортного средства, не создавая опасных траекторий обломков.. Все оборудование установлено в чистых зонах после января. 2020 должен иметь MASH, а не устаревший NCHRP 350 — приемочная документация. Офицеры по соблюдению требований DOT должны запросить номер отчета об испытаниях MASH., применимый уровень испытаний, и сообщать статус QPL от поставщиков перед утверждением закупки.

Ссылки

• Федеральное управление шоссе. (2023). Аварии со смертельным исходом и смертельные случаи в рабочей зоне. Операционный офис FHWA.
• Американская ассоциация государственных служащих шоссейных дорог и транспорта (Аашто). (2016). Руководство по оценке защитного оборудования (МАШ). Аашто.
• НАС. Доска доступа. (2011). Предлагаемые рекомендации по обеспечению доступности пешеходных объектов на полосе отвода общего пользования (ПРО СМОТРЕТЬ). Доска доступа.