ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA ANABİLİM DALI

1. ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA ANABİLİM DALI TARIMSAL YOLLAR Yar.Doç.Dr.H.Eylem POLAT YOL GÜVENLİK ELEMANLARININ TASARIMI Hazırlayan: Esma AKYILDIZ ANKARA 2013

2. 1.YOL GÜVENLİK ELEMANLARININ TASARIMI Karayolu tasarımı, yol ve yol yapılarının tasarımı ile birlikte karayolu güvenlik alternatiflerinin değerlendirilmesini ve geliştirilmesini de kapsar. Bir karayolu yapısının güvenlik standardı temel olarak, mevcut kaynakların kullanımındaki imkan ve önceliklere bağlıdır. • Karayolu tasarımında yol güvenliğinin sağlanabilmesi için, şu olumsuzluklardan kaçınılmalıdır. • Proje hızında ani değişikliklerden • Farklı yol kesit tipleri arasındaki kısa geçişlerden • Büyük yarıçaplı kurplar serisi veya uzun bir aliynman sonunda küçük yarıçaplı bir kurp konulmasından • Tam erişim kontrolünden kısmi erişim kontrolüne geçişlerden • Dar köprüler veya diğer dar yapılardan • Yetersiz görüş mesafesine sahip yol ve kavşaklardan • Yol tasarımındaki diğer tutarsızlıklardan

3. Trafik güvenliğini esas alarak karayolunun güvenli olarak tasarlanmasının yanı sıra yollarda alınacak birtakım güvenlik tedbirleri ile gerek kaza sayısı ( frekansı) gerekse kaza şiddeti önemli ölçüde azaltılabilmektedir.Bu amaçla, • Yolkenarı elemanlarının tasarımı • Mevcut yol geometrik özelliklerinin iyileştirilmesi • gibi yol güvenlik tedbirleri göz önünde tutularak yol güvenliğinin artırılmasına çalışılmalıdır. • 1.YOLKENARI ELEMANLARININ TASARIM ESASLARI Yolkenarı istemdışı bir nedenden dolayı yol dışına dışına çıkan taşıtlar için büyük tehlike arzetmesi nedeniyle karayolu tasarımı sırasında göz önüne alınmalıdır.Yol dışına çıkan taşıtların tekrar yola dönebilmesinin sağlanması, geri dönmesi mümkün olmayan hallerde, taşıtların yol dışına çıkmasının engellenmesi, bunun da sağlanmadığı durumlarda ise, yol dışına çıkan taşıtların sabit bir nesneye çarpmasının önlenmesi veya kaza şiddetinin azaltılması, vb. birtakım önlemler, yolkenarı elemanlarının tasarım esaslarını oluşturmalıdır.

4. Yol kenarındaki engelleri azaltmak için uygulanması gereken tasarım seçenekleri şunlardır: • Engeli tanımlayarak ortadan kaldır • Engeli güvenle geçilebilir şekilde tekrar tasarla • En geli güvenlik açısından daha uygun pozisyonda bulunacağı bir noktaya taşıyarak yerleştir. • Uygun bir oynak-kırılabilir sistem kullanarak çarpma şiddetini düşür. • Çarpan taşıtları tekrar yola yönlendirmek için tasarlanmış otokorkuluk veya çarpma yastıkları ile engeli siperle • Bu alternatiflerin uygulanmadığı durumlarda engel hakkında sürücüleri uyar.

5. Yolkenarı elemanları; • Yolkenarı topografyası ve geometrisi • Dolgu ve yarma şevleri • Yolkenarı hendek kanalları ve drenaj yapıları • Trafik işaret levhaları, aydınlatma direkleri ve mesnetleri • Otokorkuluklar • olarak ele alınıp yol güvenliğini artıracak şekilde tasarımları yapılmalıdır. • 1.1.Yolkenarı Topografyası ve Geometrisi • Engelsiz yolkenarı, banket iç kenarı ile kamulaştırma sınırları arasında kalan bölge olup yol dışına çıkan taşıtların güvenliğini sağlamak yani tekrar yola dönebilmesi veya devrilmesinin yada bir nesneye çarpmasının engellenmesi ile kaza şiddetini en aza indirmek amacıyla düzenlenmelidir.Bu nedenle engelsiz yolkenarı bölgesi, yol dışına çıkan taşıtların

6. Tehlikeli sabit nesnelere çarpmasını önlemek • Güvenle hareket edebilmesini ve tekrar yola dönebilmesini sağlamak • amacıyla tüm yol boyunca sağlanmaya çalışılmalıdır. • 1.2.Dolgu ve Yarma Şevleri • Kavşaklardaki yan dolgu şevleri anayoldaki trafik akımları için yolkenarı engeli teşkil etmektedir. Bu nedenle yan yol bağlantı kesimlerindeki yan dolu şevleri mümkün olduğunca yatık yapılmalıdır. • Yolun dolguda veya yarmada olmasına bağlı olarak yoldan çıkan bir taşıt • Dolgu şevinde negatif eğim • Yarma şevinde önce negatif sonra pozitif eğim • ile karşılaşacaktır.Eğer bu şevler yeterince düşük eğimle yapılabilirse, yol dışına çıkan taşıt devrilmeden tekrar yola dönebilmektedir.

7. Dolgu şevlerinin 4:1 veya daha yatık olması halinde yoldan çıkan taşıtların tekrar yola dönebilmesi veya şev dışında devrilmeden emniyetli durabilmesi mümkün olabileceğinden, yol güvenliği sağlanabilecektir.Dolgu şevinin 3:1 ile 4:1 arasında olması yol güvenliği açısından kritik iken, 3:1’den daha dik şevlerde yoldan çıkan taşıtların yola dönebilmesi mümkün olmadığı gibi, devrilme riskinin çok yüksek olması nedeniyle yol güvenliği azalacaktır.Özellikle 3m’den daha yüksek ve şev eğimi 3:1’den dik dolgu kesimleri yol güvenliği açısından risk altındadır. • 1.3. Yolkenarı Hendek Kanalları ve Drenaj Yapıları • Yarma kesitlerinde yüzeysel drenajı sağlamak amacıyla yapılan dren hendeklerinin yoldan çıkan taşıtlar için tehlike oluşturmaması açısından uygun şevlere ve kesite sahip olması gerekir.Yarmalarda üçgen dren hendeği veya taban genişiliği 1.2 m’den daha az olan trapez dren hendeği yapılacak yol ise yol güvenliği açısından uygun şev eğimleri aşağıdaki şekilden tespit edilmelidir.

9. Yarma kesitlerde taban genişliği 1.2m’den daha fazla olan trepez kesitli dren hendeği yapılacak yol güvenliği açısından şev eğimleri ise aşağıdaki şekle bakılarak belirlenmelidir.

10. Etkin bir drenej sistemi, karayolu ve caddelerin projelendirilmesinde en kritik elemanlardan birisidir.Yolkenarı hendek kanallarından başka kaldırım bordürleri, paralel ve enine menfezler ile ızgaraların hidrolik performansa ilave olarak yol güvenliğide sağlanmalıdır.Bu konuda dikkat edilmesi gereken hususlar şunlardır: • Kullanım dışı kalan hidrolik sanat yapıları kaldırılmalıdır. • Sanat yapıları taşıtlara en az zarar verecek ve geçilebilir şekilde tasarlanmalıdır. • Sanat yapısı etkin bir şekilde tasarlanamıyor ve yerleştirilemiyor veya uygun olmayan bir yerleşimde bulunuyor ise, uygun bir otokorkuluk sistemi ile kontrol edilmelidir.

11. Geçilebilir bir yol kenarı üzerinde çıkıntı yapan sabit bir nesne olabileceği gibi taşıtların içine düşebilecekleri bir açıklığada neden olabilirler.Bu engelleri en aza indirmek için uygulanması gerekenler şunlardır: • Geçilebilir bir tasarım yapılmalı • Çarpılma ihtimalini daha aza indirgeyecek şekilde yapı uzatılmalı • Drenej yapısı otokorkuluk ile siperlenmeli • Bu alternatifler uygun değilse, yapı hakkında sürücüler uyarılmalı • 1.4. Trafik İşaret Levhaları, Aydınlatma Direkleri ve Mesnetleri • Güvenlik yönünden engelsiz ve geçilebilir bir yol kenarı arzulanmasına karşın, yol platformunun kenarına trafik düşey işaret levhaları, yol aydınlatma ve sinyalizasyon direkleri, demiryolu ikazları, telefon ve elektrik direklerivb. Hizmet araçlarının tesis edilmesi zorunluluğu vardır.

12. 1.5. Otokorkuluklar • Otokorkulukların banket veya refüjde yapılarak, yol dışına çıkan taşıtların çarpma sonrası gidiş istikametine yönlendirilmesi sağlandığı gibi, doğal veya insan eliyle yapılmış engellerden sürücü ve taşıtları korumak amacıyla da tasarlanmaktadır.Otokorkulukların kullanımını gerektiren yol kenarı engelleri şunlardır: • Dik dolgu şevleri (1:3’den dik şevler) • Kayalık yarmalar • Hendekler • Derinliği 0.6m’nin üzerindeki su birikintileri • Çapı 1m’den büyük olan geniş ağaçlar • Derinliği 0.6m’den fazla ve 1:1’den daha dik olan banket kenar düşmeleri • Köprü ayakları, köprü yaklaşım dolguları • İstinat duvarları

13. Sabit işaret direklerinin mesnetleri • Yan yolda bulunan menfez ve köprü açıklıkları • Otokorkulukların amacı kazayı önlemekten çok kaza şiddetini azaltmaktır. 1.1.5.1 Otokorkuluk Gereksinimi Dolgularda otokorkuluk gereksinimi aşağıdaki şekille gösterilmiştir.

15. 1.1.5.2. Standart Yolkenarı Otokorkulukları Yolkenarı otokorkulukları genellikle, çarpmalardaki sapma özelliklerine ve engele olan mesafelerine bağlı olarak, esnek, yarı rijit ve rijit olarak gruplandırılır.Bu üç grupta kullanılan sistemler genellikle; halat, çelik ve beton otokorkuluklardır.Esnek sistemlerde çarpışma enerjisinin çoğu otokorkuluğun eğilmesi ile dağıtılır ve taşıt üzerine daha az oranda çarpma kuvveti yüklenir.Rijit sistemler ise ağır taşıt trfiğinin fazla olduğu yerlerde veya tehlike arzeden yol kesimlerinde tercih edilmeli.Beton otokorkuluk örneği aşağıdaki şekilde;

17. Çelik otokorkuluk ta yine aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

18. 1.1.5.3. Otokorkuluk Seçimi Yolkenarı, köprü veya bir nesneyi korumak amacıyla yapılacak otokorkuluk tipinin seçiminde aşağıdaki tablo’da belirtilen kriterler ve öneriler göz önünde bulundurlmalıdır.Performans yeterliliği, tüm kriterler içinde en önemlisidir .

19. 1.1.5.4. Otokorkuluk Yerleşimi • Yolkenarı engelleri için yapılacak otokorkuluklar, yaklaşım yönünde aşağıdaki şekildeki gibi konumlandırılmalıdır. Bu durumda; • Uzatma mesafesi ( LR) • Engelin yanal mesafesi (LA) tespiti önem kazanmaktadır.

20. Otokorkuluk uzatma mesafesi (LR) yoldan çıkan taşıtın durması için gerekli teorik mesafe olup, engele yaklaşım yönündeki uzantısı göz önüne alınarak, değerleri aşağıdaki tablodan alınır.

21. Yolkenarı engelleri için yapılacak otokorkuluklar ayrılış (veya bitiş) yönünde aşağıdaki şekilde belirtildiği gibi konumlandırılır.Otokorkulukların yerleşimi sırasında LR ve LA uzunlukları belirtildikten sonra L1 (yola paralel veya teğetsel uzunluk), L2 (yol platformu ile otokorkuluk arasındaki yanal mesafe, L2 >LS olmak kaydıyla) ve rakordman oranı (a:b) aşağıdaki tablodan alınır.

22. Otokorkuluk yerleşim tasarımı için gerekli L1 uzunluğu 1m’den daha az olmamak koşuluyla tasarımcı tarafından belirlenir.Ayrıca X ve Y mesafeleri aşağıdaki formüllerle hesaplanır. Burada ilk formül düz ve düze yakın aliynmanlar için, ikinci formül otokorkuluğun yola paralel olması ( rakordman olmaması) halinde kullanılır. Otokorkuluklar arasındaki mesafe aşağıdaki değerlerden daha az ise otokorkuluklar arasında boşluk bırakılmayıp birbirine bağlanmalıdır. Hız (km/sa) : 50 70 90 110 Mesafe (m) : 20 50 90 100

23. 1.1.5.5. Bölünmüş Yollarda Refüj Otokorkulukları Refüjde kullanılan otokorkuluklar çoğunlukla bölünmüş yollarda geliş ve gidiş trafiğini birbirinden ayırmak için yolun sol tarafına yerleştirilen uzunlamasına sistemlerdir.Yüksek trafik hacimli yollarda, transit trafiği yerel trafikten veya diğer karayolu kullanıcılarından ayırmak amacıyla da kullanılır.Bölünmüş yollarda refüj otokorkuluğu gereksinimi, belirlenmiş alan içine düşen ortalama günlük trafik ile orta refüj genişliğinin kombinasyonu olarak aşağıdaki şekil ile saptanmalıdır.

25. 1.1.5.6. Otokorkuluklar Arasındaki Geçişler Geçiş bölümlerine, önemli derecede farklı sapma özelliklerine sahip otokorkulukların birleştirilmesi amacıyla ihtiyaç duyulur. Yarı rijit otokorkuluk ile köprü otokorkuluğu gibi rijit bir sistemi birleştirmek için veya orta refüjde kullanılan otokorkuluğun refüjde bulunan sabit bir nesneyi siperlemek için güçlendirmesi gerektiğinde, geçiş bölümlerine ihtiyaç duyulur. Bu konuda dikkat edilmesi gereken hususlar şunlardır: • Geçiş bölümünün bütün ray-parmaklık bağlantı yerleri, daha hafif olan rayın gerilme ve bükülme mukavemetini geliştirebilecek yeterlilikte olmalıdır. • Bağlantılar karşı yöndeki taşıt trafiği için çıkıntı oluşturuyorsa parabolik bağlantı kullanılmalıdır. • Beton bariyerin, köprü otokorkuluğuna veya sabit nesnelere bağlantı geçişlerinde, güçlendirilmiş geçiş sistemleri kullanılmalıdır.

26. Otokorkuluk boyunca kısa mesafelerde meydana gelecek sapmalarda önemli değişiklikler olmaması için, geçiş bölümü yeterli uzunlukta olmalıdır. • Geçiş bölümünün rijitliği daha hafif sistemden daha güçlüsüne doğru düzgün ve sürekli bir biçimde artmalıdır. 1.1.5.7. Otokorkuluk Uç İyileştirmeleri Bir otokorkuluk sistemi, engelsiz bölge içinde veya yoldan çıkan sürücüler tarafından kafadan çarpılma ihtimali olan bir yerde son buluyorsa, çarpmaya uygun bir uç iyileştirmesi ile sonlandırılması gereklidir.Uç iyileştirmesi, taşıtları yola tekrar yönlendirmesi açısından, uygulandığı standart yolkenarı otokorkuluğu ile aynı özelliklere sahip olmalıdır. Uç iyileştirmesi mızrak veya zıpkın gibi sivri veya taşıtlara zarar verecek yapıda olmamalıdır. Uç kısım uygun şekilde ankrajlanmalı ve otokorkuluğun standart ray elemanının gerilme mukavemetini tam olarak geliştirebilecek özellikte olmalıdır.

27. 1.1.5.8. Çarpma Yastıkları • Çarpma yastıkları ( amortisörler), yoldan çıkan taşıtların sabit cisimlere çarpmasını önleyen koruyucu sistemlerdir.Temel görevi, çarpışma enerjisini azaltarak, kazaların olmasını önlemekten çok şiddetini azaltmaktır.Çarpma yastıklarının seçimini etkileyen faktörlerin sayısı ve kompleks oluşu, basit bir seçim prosedürü geliştirilmesini engeller.Yolkenarı engelinin siperlenmesi gerektiğine ve bunun en iyi yolunun bir çarpma yastığı kullanmak olduğuna karar verilmişse, son seçim yapılmadan önce şu faktörler düşünülmelidir: • Arazi özellikleri • Yapısal ve güvenlik özellikler • Maliyet • Bakım özellikleri

28. 1.1.5.9. Otokorkulukların Köprülerde Kullanımı Köprüler üzerinde kullanılan otokorkuluklar, köprü veya menfez üzerindeki taşıtların kenardan aşağıya düşmelerini önlemek için tasarlanmış uzunlamasına sistemlerdir.Normal olarak metal veya beton kazık ve parmaklık sistemi ile, beton tipi yada metal ve beton birleşimi şeklinde yapılırlar. Köprüler üzerinde kullanılan otokorkulukların çoğunluğu, yolkenarı otokorkuluklarından farklı olarak yapının fiziksel olarak bağlanmış bütünleyici bir parçasıdır.Genellikle, sürücüler tarafından çarpıldığında büyük deformasyonlara izin vermeyecek şekilde, güçlendirilmiş tipte tasarlanmalıdır.

29. Bir köprü otokorkulukluğunun seçiminde düşünülmesi gereken faktörler şunlar olmalıdır: • Otokorkuluğunperformansı • Uyumluluk • Maliyet • Arazi tecrübesi • Estetik

30. 2. MEVCUT YOL GEOMETRİK ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ • Mevcut yolların iyileştirilmesi veya yeniden yapımı sırasında yol güvenliğinin artırlması amacıyla şu hususlara dikkat edilmelidir: • Yol geometrik elemanlarının iyileştirilmesi • - Minimum şerit ve platform genişliği • - Yatay kurp ve dever • - Düşey kurp ve görüş mesafesi • - Köprü genişliği • - Dolgu şevi ve engelsiz bölge • - Banket tipi • - Kavşaklar ve katılmalar • Yerleşim yerlerinde bölünmüş veya çevre yollarının yapımı • Tırmanma şeritlerinin yapımı • Kavşakların veya katılmaların düzenlenmesi veya iyileştirilmesi • Kaplamanın iyileştirilmesi

31. Yol geometrik özelliklerinin iyileştirilmesi için, • Mevcut yolun geometrik özellikleri • Geleceğe yönelik trafik hacmi • Tasarım ve işletme hızı • Yol güvenlik ihtiyacı ve öncelikleri • Trafik ve kaza analizleri • Tehlikeli noktaların belirlenmesi hususları tasarımcı tarafından belirlenmelidir.

32. TEŞEKKÜRLER…