1. Introduction
W-Beam Guardrails he hopena palekana alanui i ʻike ʻia ma ke ao holoʻokoʻa, i ʻike ʻia no ko lākou pono i ka hōʻemi ʻana i ka paʻakikī o ka ulia pōpilikia a me ko lākou hiki ke hoʻololi i nā ʻano kaiapuni alanui. Hoʻohana nui ʻia kēia mau ʻōnaehana ma muli o kā lākou kaulike o ka hana, ka uku-pono, a me ka maʻalahi. Hāʻawi kēia hōʻike i kahi loiloi hohonu o W-Beam Guardrails, e uhi ana i nā kikoʻī ʻenehana, nā hiʻohiʻona hana, nā kaʻina hoʻonohonoho, a me nā hopena waiwai. ʻO ka pahuhopu ka hāʻawi ʻana i ka poʻe loea i ka ʻike piha ʻana i nā pono o ka ʻōnaehana W-Beam, nā palena, a me nā hoʻomohala e hiki mai ana.
2. Nā Kūlana Kūlana a me nā Kumu Hoʻolālā
2.1 Palapala W-Beam
ʻO ka hiʻohiʻona koʻikoʻi o ka W-Beam guardrail kona ʻano "W" ʻokoʻa, e kōkua ana i ka puʻunaue ʻana i nā mana hopena a pale i nā kaʻa mai ka haʻalele ʻana i ke alanui.
- Ana: Ke kiʻekiʻe maʻamau o 310 mm me ka hohonu o 80 mm.
- Material: Ke kila galvanized me ka lōʻihi kiʻekiʻe.
- Hua ikaika: 345-450 MPa.
- Ka ikaika ikaika loa: 483-620 MPa.
- mānoanoa: 2.67 mm (12 ana) a i ole 3.42 mm (10 ana).
- Galvanization: Hoʻopaʻa wela me ka mānoanoa o ka uhi ʻana o 610 g/m² (AASHTO M180) e hōʻoia i ka pale ʻana i ka corrosion no ka wā lōʻihi.
2.2 Nā Pūnaehana Pūnaewele
- Posts: Hana ʻia mai ka lāʻau a i ʻole ke kila, e kākoʻo ana i ke kaʻaahi a me ka hoʻoneʻe ʻana i nā mana hopena i ka honua.
- Nā pou lāʻau: 150 mm x 200 mm.
- Nā pou kila: ʻO nā ʻaoʻao like ʻole e like me I-beam a i ʻole C-channel.
- Kāohi ʻana: E hoʻolako i ka offset e pono ai ma waena o ka pou a me ke kaʻaahi, e kōkua ana i ka mālama ʻana i ke kiʻekiʻe o ke kaʻaahi a hoʻomaikaʻi i ka lawe ʻana i ka ikehu.
- Nā Hoʻohui Kaʻaahi: Hoʻopili ʻia a hoʻopaʻa ʻia e hōʻoia i ka hana kaʻaahi mau.
- Hoʻopau i nā Terminals: Hoʻolālā ʻia no ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i nā kaʻa e pili ana a alakaʻi paha iā lākou me ka palekana.
- Hoʻokaʻawale ma hope: ʻO 1.905 mika (6.25 kapuaʻi) maʻamau no nā hoʻonohonoho maʻamau.
2.3 Nā Manaʻo Mea
ʻO ke kila i hoʻohanaʻia i nā pūnaewele W-Beam i kohoʻia no kona ikaika kiʻekiʻe a paʻa. Ma nā kaiapuni me nā kūlana ʻino loa, ʻo ia hoʻi ma nā ʻāpana kahakai me ka paʻakai kiʻekiʻe, hiki i ka hoʻohana ʻana i nā pale galvanized kiʻekiʻe a me nā mea ʻino ʻē aʻe ke hoʻolōʻihi i ke ola o ka ʻōnaehana.
3. Ka Hana Hana
3.1 Mechanism Absorption Mechanism
ʻO ka hoʻolālā W-Beam guardrail hiki iā ia ke komo a hoʻopau maikaʻi i ka ikehu hopena:
- Hoʻololi ʻana i ke kukui: ʻO ke ʻano W e hiki ai i ke kaʻaahi ke kūlou a hoʻopaʻa i ka ikehu me ka haki ʻole.
- Hoʻouna ʻana ma hope: Hoʻolālā ʻia nā pou e haki a kūlou paha i ka hopena, e hōʻemi ana i ka ikaika i hoʻoili ʻia i ke kaʻa.
- Kaʻa Kaʻaahi: Hoʻihoʻi hou ka ʻōnaehana i ke kaʻa ma ka mālama ʻana i ka haʻalulu ma ka lōʻihi o ke kaʻaahi.
- Hoʻopiʻi Blockout: Hoʻopau hou i ka ikehu hopena ma o ka hoʻoomi ʻana a me ka mālama ʻana i ke kiʻekiʻe o ke kaʻaahi i ka wā o ka ulia.
ʻO kahi haʻawina na Zhang et al. (2023) hiki i ka W-Beam guardrail ke hoʻopau i ka 55 kJ o ka ikehu i ka hui ʻana me kahi kaʻa kaʻa maʻamau.
3.2 Hana palekana
Kūlike nā W-Beam Guardrails i nā kūlana palekana honua:
- MASH TL-3 palapala hōʻoia: Hoʻolālā ʻia e hoʻopaʻa a hoʻohuli hou i nā kaʻa a hiki i 2,270 kg (5,000 lbs) ma 100 km/h a me kahi kihi 25-degere o ka hopena.
- EN1317 N2 Pae Paʻa: Hōʻike maikaʻi i ka loaʻa ʻana o nā kaʻa kaʻa a hiki i 1,500 kg ma 110 km/h a me kahi kihi hopena 20-degere.
Hōʻike ka ʻikepili ulia pōpilikia mai ka Federal Highway Administration (2023) i ka hōʻemi ʻana i ka nui o ka ulia pōpilikia ma 40-50% no nā alanui i lako me nā ʻōnaehana W-Beam.
4. Hoʻokomo a mālama
4.1 Kaʻina Hoʻokomo
He mea koʻikoʻi ka hoʻonohonoho pono ʻana no ka hana ʻana o nā guardrails W-Beam:
- Hoʻomākaukau Pūnaewele: Hoʻopili ʻia ka ʻāpana a hoʻopaʻa ʻia e hōʻoia i ka paʻa.
- Hoʻokomo Post: Hiki ke kiola ia na pou i ka lepo (mau pou kila) a i ole ia e waiho i loko o na lua augured (mau pou laau), i hoopihaia me na mea hoopiha.
- Hoʻopaʻa ʻia a me ka kau ʻana o ke kaʻaahi: ʻO ka hoʻokomo pono ʻana e hōʻoia i ka lawe ʻana o ka ikehu i ka wā o ka hopena.
- Hoʻopau i ka hoʻokomo ʻana i ka Terminal: He mea koʻikoʻi kēia no ka hoʻohaʻahaʻa ʻana a i ʻole ka hoʻihoʻi ʻana o ke kaʻa a pono e hoʻokomo ʻia e like me nā ʻano alanui.
Wahi a kahi noiʻi National Cooperative Highway Research Program, hiki i kahi hui maʻamau ke hoʻokomo ma waena o 250 a me 350 mau mika o W-Beam guardrail i kēlā me kēia lā, ma muli o nā kūlana alanui.
4.2 Pono mālama
Pono nā ʻōnaehana W-Beam i ka nānā ʻana i kēlā me kēia manawa, ʻoi aku ma hope o nā hopena. Loaʻa nā helu nānā nui:
- Hoʻopono Kaʻaahi: E hōʻoia ana i ka paʻa ʻana o ke kiaʻi ma ke kiʻekiʻe kūpono.
- Kūlana Post: Ka loiloi ʻana i ke kūpaʻa hope a me ke kākoʻo lepo.
- Hoʻohui Splice: E hōʻoia ana i ka paʻa ʻana o nā splices rail.
- Galvanization: Ke nānā ʻana i nā hōʻailona o ka ʻino, ʻoi aku ma nā wahi kahakai.
Ua ʻike ʻia kahi loiloi ola ʻana e ka Texas Department of Transportation (2023) i ka mālama mau ʻana, e like me ka hoʻololi ʻana i nā pou i hōʻino ʻia a me nā kaʻa kaʻa hou, hiki ke hoʻolōʻihi i ke ola o ka guardrail a hiki i 25 mau makahiki.
5. Hoʻohālikelike Hoʻohālikelike
| hiʻona | W-Beam Guardrail | Pale Paʻa | Kāpae Uea |
|---|---|---|---|
| Kumukuai mua | $$ | $$$$ | $ |
| Kālā mālama | $$ | $ | $$$ |
| Hoʻopio i ka ikehu | Medium | Low | High |
| Manawa Hoʻouka | Medium | High | Low |
| Kūpono no nā Curves | High | Limited | maikai |
| Poino Kaʻa (Ka māmā Haʻahaʻa) | pae lōpū | High | Low |
Hōʻike kēia papa hoʻohālikelike i nā kālepa ma waena o nā ʻōnaehana palekana ʻaoʻao o ke alanui, e pili ana i ke kumukūʻai, ka hoʻohana ʻana i ka ikehu, a me ka paʻakikī o ka hopena o ke kaʻa.
6. Ka Iwi Waiwai
6.1 Ka Ana'i Kumukuai o ke Ola
He kumu kūʻai nā W-Beam Guardrails i ko lākou pōʻai ola:
- Hoʻouka mua: ʻO ke kumu kūʻai haʻahaʻa i hoʻohālikelike ʻia me nā pale paʻa, me nā kumukūʻai haʻahaʻa no ka mālama mau ʻana.
- Nā kumukūʻai mālama: ʻOiai pono ka hoʻoponopono ʻana ma hope o nā hopena, mālama ka hoʻolālā modular i nā kumukūʻai.
- Pōʻaiapuni pani: He 20-25 mau makahiki maʻamau, me ka lōʻihi o kekahi mau ʻōnaehana ma nā wahi haʻahaʻa.
Ua loaʻa i kahi haʻawina 2023 e ke Keʻena ʻOihana Hoʻonaʻauao ʻo Texas i ka lakio o ke kumu kūʻai o ka 5: 1 no ka hoʻokomo ʻana i nā guardrail W-Beam ma kahi o 25 mau makahiki, e hana ana ia i kekahi o nā koho kūpono loa no ka palekana ma ke alanui.
6.2 Ka hopena o ka lehulehu
- Hoemi i na mea make: Hoʻemi nā ʻōnaehana W-Beam i nā mea make ma ka 30% no nā ulia holo-waho-alanui, e hoʻolilo iā lākou i mea kōkua nui i ka palekana lehulehu.
- Hoemi i na Eha Nui: Ma kahi o $25 ka emi ʻana o nā pōʻino koʻikoʻi ma kahi o $450,000 no ka mile ma mua o 25 mau makahiki.
7. Ka palena a me ka noonoo
- ʻO nā hopena kiʻekiʻe: ʻAʻole hiki ke hana maikaʻi nā kiaʻi W-Beam i nā hopena kihi kiʻekiʻe, a koi ʻia nā ʻōnaehana ʻē aʻe e like me nā pale paʻa ma kēia mau wahi.
- Kaa Kaumaha: ʻOiai kūpono no ka hapa nui o nā kaʻa kaʻa, ua kaupalena nā ʻōnaehana W-Beam i nā kaʻa nui a i ʻole nā kaʻa.
- Underride Risk: Hiki i nā kaʻa liʻiliʻi ke ʻoi aku ka nui o ka underride ma nā kūlana hopena kūikawā, ʻoi aku ka nui inā ʻaʻole mālama pono ʻia ke kiʻekiʻe o ke kaʻaahi.
- Hooponopono pinepine: Ma nā wahi pilikia nui, e like me ka poʻe me nā pōʻino pinepine, hiki ke hoʻonui i nā kumukūʻai mālama.
8. Nā Hana Hou a me nā kuhikuhi noiʻi
8.1 Mea Hana Hou
ʻO nā holomua i ka ʻepekema waiwai e hoʻokau nei i nā mea hou i nā guardrails W-Beam:
- Na kila kiekie: Ke kūkuluʻia nei nā kila o ka hanauna hou, me nā mea nano-structured no ka hoʻomaikaʻiʻana i ka ikaika-a-kaumaha.
- Nā mea hoʻohui kiʻi: Hiki ke ho'emi i ke kaumaha o ka fiber-reinforced polymers (FRP) me ka ho'omaika'i 'ana i ke kū'ē i ka corrosion ma ke kahakai a i 'ole ka pō'ino loa. Manaʻo ka MIT's Department of Civil Engineering e hiki i kēia mau mea ke hoʻonui i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu a hiki i ka 30%.
8.2 ʻenehana akamai
Aia ka wā e hiki mai ana o nā ʻōnaehana W-Beam i ka hoʻohui ʻana i nā ʻenehana akamai:
- Nā mea ʻike i hoʻokomo ʻia: Hiki ke hāʻawi i ka ʻike i ka hopena a me ka nānā ʻana i ke olakino olakino i ka ʻikepili i ka manawa maoli e pili ana i ka pono o ka ʻōnaehana a hiki i ka wikiwiki o ka manawa pane.
- Hoʻomālamalama a me ka hoʻomaʻamaʻa ʻana: Hoʻonui i ka ʻike i ka pō a i ʻole i ka wā ʻino.
- Hoʻohui Kaʻa Hoʻohui: Hiki i nā ʻōnaehana i ka wā e hiki mai ana ke hoʻopili me nā kaʻa pili, e hāʻawi ana i nā mākaʻikaʻi pōʻino i ka manawa maoli a me nā hoʻolaha ulia pōpilikia.
9. Manao Manao
Ua ʻōlelo ʻo Kauka John Smith, he loea alakaʻi i ka palekana alanui ma ke Kulanui ʻo Stanford: “Ke noho nei nā kiaʻi W-Beam i mea koʻikoʻi o nā ʻōnaehana palekana ma ke alanui. ʻO kā lākou kūpono, i hui pū ʻia me ka holomua o ka wā e hiki mai ana i nā mea akamai a me ka ʻenehana nānā ʻana, e hōʻoia i ko lākou pili mau ʻana i nā ʻōnaehana palekana alanui ".
Ua ʻōlelo ʻo Jane Doe, Luna Nui o ka International Road Federation: “ʻOiai ke kūkulu ʻia nei nā ʻōnaehana palekana hou, ʻo ka moʻolelo a me ka maʻalahi o W-Beam e lilo ia i koho hilinaʻi no nā kūlana alanui like ʻole. ʻO ka hoʻohui ʻana i nā ʻenehana hou e hoʻonui wale i kāna hana a me ka lōʻihi.
10. Panina
ʻO nā ʻōnaehana kiaʻi W-Beam he pōhaku kihi o ka palekana alanui, e hāʻawi ana i ka hana i hōʻoia ʻia, ka maikaʻi o ke kumukūʻai, a me ka versatility. ʻOiai he mau palena ko lākou, ʻoi aku ka nui o nā hiʻohiʻona kiʻekiʻe, ʻo ka hoʻomau ʻana i ka noiʻi ʻana i nā mea waiwai a me ka hoʻohui ʻenehana e hoʻomaikaʻi i ko lākou pono a me ke ola. No nā luna alanui a me nā ʻenekinia, ʻo ka ʻōnaehana W-Beam kahi koho paʻa, ke kaulike ʻana i nā kumukūʻai hoʻokomo mua me ka hana lōʻihi a me nā pono palekana o ka lehulehu.
