معمولاً وقتی صحبت از گاردریل میشود، منظور نوارهای فلزی هستند که در سطح خیابانها و بزرگراهها دیده میشوند. این تجهیزات فلزی که سالیان سال است که در بسیاری از کشورها مرسوم شدهاند، سالیانه جان هزاران انسان را نجات میدهند. این تجهیزات به ظاهر ساده میتوانند جلوی انحراف خودروها به سمت دیگر و همچنین رفتن آنها به دره را بگیرند. در ادامه با صباپروفیل همراه باشید تا شما را با انواع اجزای گاردریل و نحوه ساخت آنها آشنا نماییم.
گاردریل چیست؟
گاردریل( به انگلیسی Guardrail) به یک ساختار یا تجهیزات نصب شده در اطراف فضاهای باز یا محیطهای مختلف اشاره دارد که برای ایجاد محافظت و مرز بین داخل و خارج فضا مورد استفاده قرار میگیرد. این سازهها عمدتاً از موادی مانند فلز، چوب، شیشه، پلاستیک و سایر مواد ساختمانی تهیه میشوند و در برخی موارد دیگر ممکن است از ترکیب مواد مختلفی ساخته شوند.
ریشه کلمه “گاردریل” از زبان انگلیسی است. این کلمه از دو کلمه “guard” به معنای “نگهبان” و “rail” به معنای “نرده” تشکیل شده است. بنابراین، معنای لغوی کلمه “گاردریل” “نرده نگهبان” است.
اولین بار از کلمه “گاردریل” در سال 1886 در زبان انگلیسی استفاده شد. این کلمه در ابتدا برای توصیف نردههای محافظی که در کنار پلها و سایر سازههای عمرانی قرار میگرفتند، استفاده میشد. بعدها از این کلمه برای توصیف نردههای محافظی که در کنار جادهها و بزرگراهها قرار میگرفتند، نیز استفاده شد.
در زبان فارسی، کلمه “گاردریل” از زبان انگلیسی وارد شده است. این کلمه به طور رسمی در سال 1374 در فرهنگ لغت دهخدا ثبت شد.
در اینجا برخی از مترادفهای کلمه “گاردریل” در زبان فارسی آورده شده است:
- نرده نگهبان
- حفاظ
- جان پناه
- دیواره محافظ
- مانع
- سپری
گاردریلها سازههای مهمی هستند که میتوانند نقش مهمی در کاهش تصادفات و مرگ و میر در جادهها ایفا کنند.
اجزای گاردریل
گاردریلها از اجزای مختلفی تشکیل شدهاند که هر کدام نقش مهمی در عملکرد آن ایفا میکنند.
اجزای اصلی گاردریل عبارتند از:
- پایه: پایهها بخشهایی هستند که گاردریل را به زمین متصل میکنند. پایهها معمولاً از فلز ساخته میشوند و در داخل زمین کوبیده میشوند.
- ستون: ستونها بخشهایی هستند که گاردریل را از پایهها جدا میکنند. ستونها معمولاً از نوع نبشی و یا ناودانی میباشند. در بعضی از مواقع، قسمت پایه حذف شده و ستون به صورت مستقیم در داخل زمین کوبیده میشود.
- سپری یا ضربه گیر: سپریها بخشهایی هستند که از برخورد وسایل نقلیه با موانع جانبی جاده جلوگیری میکنند. سپریها معمولاً از ورق گالوانیزه ساخته میشوند.
- فاصله انداز (spacer): رابطها بخشهایی هستند که سپریها را به ستونها متصل میکنند. رابطها معمولاً از فلز ساخته میشوند و استفاده از آنها اجباری نیست و میتوان آن را حذف کرد.
تمامی اجزای گاردریل از ورق گالوانیزه گرم ساخته میشوند. ورق گالوانیزه گرم یک ورق فلزی است که با روی پوشانده شده است. این فرآیند در یک کوره انجام میشود که در آن ورق فلزی در دمای بالاتر از نقطه ذوب روی قرار میگیرد. روی به ورق فلزی میچسبد و یک لایه محافظ ایجاد میکند که از آن در برابر خوردگی محافظت میکند. ورق گالوانیزه گرم مزایای زیادی دارد، از جمله:
- دوام: ورق گالوانیزه گرم در برابر خوردگی بسیار مقاوم است.
- ماندگاری: ورق گالوانیزه گرم میتواند سالها دوام بیاورد.
- قابلیت استفاده مجدد: ورق گالوانیزه گرم را میتوان بازیافت کرد.
- مقرون به صرفه: ورق گالوانیزه گرم نسبت به سایر انواع ورق فلزی مقرون به صرفهتر است.
فرآیند ساخت سپری یا ضربه گیر گاردریل
سپری را شاید بتوان اصلیترین قسمت مربوط به گاردریل دانست که نقش مهمی در کاربرد این تجهیزات ایمنی برعهده دارد. در ادامه به فرآیند ساخت سپری خواهیم پرداخت.
سپری گاردریل در اکثر مواقع به شکل سینوسی ساخته میشود تا مقاومت آن در برابر نیروهای وارده افزایش یابد. شکل سینوسی سپری باعث میشود که نیروی وارده به طور مساوی در سطح سپری توزیع شود و از شکستگی آن جلوگیری شود. سپری گاردریل یک عضو سازهای است که برای محافظت از وسایل نقلیه در برابر سقوط از جادهها و سایر مسیرهای عبور و مرور استفاده میشود. سپری گاردریل باید بتواند در برابر نیروهای وارده ناشی از برخورد وسایل نقلیه و سایر عوامل مقاومت کند. علاوه بر این، شکل سینوسی سپری باعث میشود که عابران پیاده و وسایل نقلیه در صورت برخورد با سپری، کمتر آسیب ببینند.
البته سپری گاردریل به شکل سینوسی دارای معایبی نیز است. یکی از معایب این نوع سپری، هزینه بالاتر آن نسبت به سپریهای معمولی است. علاوه بر این، نصب سپریهای سینوسی دشوارتر است.
برش رول به رول (Slitting)
سپری گاردریل از ورق گالوانیزه ساخته میشود به این صورت که ورقهای رول شده برش داده میشوند. استفاده از برش رول به رول (Slitting) در این زمینه بسیار استفاده میشود. برش رول به رول برای ورق گالوانیزه، یک فرآیند صنعتی است که در آن یک رول بزرگ از ورق گالوانیزه به قطعات کوچکتر برش داده میشود.
در فرآیند برش رول به رول برای ورق گالوانیزه، یک رول بزرگ از ورق گالوانیزه روی یک دستگاه برش قرار میگیرد. دستگاه برش دارای یک تیغه یا چندین تیغه است که ورق گالوانیزه را در امتداد یک خط برش میدهد. دستگاه برش همچنین میتواند ورق گالوانیزه را در زاویههای مختلف برش دهد.
برش رول به رول برای ورق گالوانیزه یک فرآیند نسبتاً ساده است، اما به دقت و مهارت بالایی نیاز دارد. تیغه دستگاه برش باید به دقت تنظیم شود تا برشها دقیق و یکنواخت باشند. انواع مختلفی از دستگاههای برش رول به رول برای ورق گالوانیزه وجود دارد که بر اساس نوع ورق گالوانیزه و اندازه برش مورد نیاز، انتخاب میشوند. برخی از انواع دستگاههای برش رول به رول برای ورق گالوانیزه عبارتند از:
- دستگاه برش گیوتین: این نوع دستگاه برش دارای یک تیغه بزرگ است که ورق گالوانیزه را در امتداد یک خط مستقیم برش میدهد.
- دستگاه برش دوار: این نوع دستگاه برش دارای چندین تیغه است که ورق گالوانیزه را در امتداد یک خط منحنی برش میدهد.
- دستگاه برش لیزری: این نوع دستگاه برش از یک پرتو لیزر برای برش ورق گالوانیزه استفاده میکند.
مزایای برش Slitting
- سرعت بالا: برش رول به رول برای ورق گالوانیزه یک فرآیند نسبتاً سریع است.
- دقت بالا: برشها با استفاده از دستگاههای برش دقیق میتوانند دقیق و یکنواخت باشند.
- تنوع: برش رول به رول برای ورق گالوانیزه میتواند ورق گالوانیزه را در اندازهها و شکلهای مختلف برش دهد.
البته برش رول به رول برای ورق گالوانیزه دارای معایبی نیز است. یکی از معایب این فرآیند، هزینه بالای آن است. علاوه بر این، برش رول به رول برای ورق گالوانیزه میتواند باعث ایجاد آلودگی صوتی شود.
مراحل برش رول به رول برای ورق گالوانیزه
برش رول به رول برای ورق گالوانیزه شامل مراحل زیر است:
- آماده سازی ورق گالوانیزه: ورق گالوانیزه باید قبل از برش، آماده شود. این کار شامل تمیز کردن ورق گالوانیزه از هرگونه آلودگی و چربی است.
- تنظیم دستگاه برش: دستگاه برش باید به دقت تنظیم شود تا برشها دقیق و یکنواخت باشند. این کار شامل تنظیم فاصله بین تیغه و ورق گالوانیزه است.
- برش ورق گالوانیزه: ورق گالوانیزه با استفاده از دستگاه برش در قطعات کوچکتر برش داده میشود.
- جمع آوری قطعات برش خورده: درنهایت قطعات برش خورده ورق گالوانیزه جمع آوری شده و دوباره به شکل یک توپ در میآیند.
شکل دهی به ورق گالوانیزه (Roll Forming)
شکل دهی به ورق گالوانیزه (Roll Forming) یک فرآیند صنعتی است که در آن ورق گالوانیزه با استفاده از غلتکهای دوار به اشکال مختلف شکل داده میشود. این فرآیند در صنایع مختلفی مانند تولید کانال، لوله، پروفیل، ورق طرح دار و سایر محصولات از ورق گالوانیزه استفاده میشود.
در فرآیند شکل دهی، ورق گالوانیزه به صورت رول روی یک دستگاه شکل دهی قرار میگیرد. دستگاه شکل دهی دارای چندین غلتک دوار است که ورق گالوانیزه را در امتداد یک مسیر مشخص هدایت میکنند. غلتکها با فشار خود، ورق گالوانیزه را به شکل مورد نظر در میآورند.
شکل دهی به ورق گالوانیزه یک فرآیند نسبتاً ساده است، اما به دقت و مهارت بالایی نیاز دارد. غلتکها باید به دقت تنظیم شوند تا شکل مورد نظر به درستی ایجاد شود. انواع مختلفی از دستگاههای شکل دهی به ورق گالوانیزه وجود دارد که بر اساس نوع محصول مورد نظر، انتخاب میشوند. برخی از انواع دستگاههای شکل دهی به ورق گالوانیزه عبارتند از:
- دستگاه شکل دهی مستقیم: این نوع دستگاه شکل دهی، ورق گالوانیزه را در یک مسیر مستقیم شکل میدهد.
- دستگاه شکل دهی منحنی: این نوع دستگاه شکل دهی، ورق گالوانیزه را در یک مسیر منحنی شکل میدهد.
- دستگاه شکل دهی مارپیچ: این نوع دستگاه شکل دهی، ورق گالوانیزه را به شکل مارپیچ شکل میدهد.
فرآیند پرس کاری ورق گالوانیزه (Pressing)
دستگاه پرس، یک دستگاه صنعتی است که برای شکل دادن و ایجاد سوراخ در ورق گالوانیزه استفاده میشود. دستگاه پرس دارای یک قالب است که شکل مورد نظر گاردریل را ایجاد میکند. یک پین یا مته نیز در دستگاه پرس قرار دارد که سوراخهایی در ورق گالوانیزه ایجاد میکند.
دستگاه پرس انواع مختلفی دارد که بر اساس نوع گاردریل مورد نظر، انتخاب میشوند. برخی از انواع دستگاه پرس برای ورق گالوانیزه گاردریل عبارتند از:
- دستگاه پرس مکانیکی: این نوع دستگاه پرس، با استفاده از نیروی مکانیکی برای شکل دادن به ورق گالوانیزه و ایجاد سوراخ در آن استفاده میشود.
- دستگاه پرس هیدرولیک: این نوع دستگاه پرس، با استفاده از نیروی هیدرولیک برای شکل دادن به ورق گالوانیزه و ایجاد سوراخ در آن استفاده میشود.
- دستگاه پرس CNC: این نوع دستگاه پرس، با استفاده از کنترل عددی کامپیوتری برای شکل دادن به ورق گالوانیزه و ایجاد سوراخ در آن استفاده میشود.
فرآیند ساخت نبشی یا ناودانی برای ستون گاردریل
ناودانی نوعی پروفیل باز با سطح مقطع C یا U شکل است که از باکیفیتترین انواع فولاد برای ساخت آن استفاده میشود. شکل سطح مقطع خاص این نوع پروفیل باعث میشود ناودانی ساختاری یکپارچه و عملکردی مناسب برای تحمل بار داشته باشد. به همین دلیل است که همیشه یکی از گزینههای اصلی برای بستن گاردریل، استفاده از ناودانی به عنوان ستون آن میباشد. نبشی نیز پروفیلی است که سطح مقطع آن دو ضلع عمود بر هم باشد. نبشی در سازههای متفاوتی استفاده میشود و کاربردهای فراوانی نیز دارد.
فرآیند ساخت ناودانی و نبشی شامل هفت مرحله است. در مرحله اول باید فولاد مصرفی انتخاب شود. باتوجه به نقش مهم ناودانی در ساختار گاردریل، استفاده از فولاد مرغوب و باکیفیت بسیار مهم و بر عملکرد نهایی محصول اثرگذار است. برای قدم دوم در کوره، به فولاد از 1500 تا 1800 درجه سانتیگراد حرارت داده و آن را ذوب میکنند. سپس فولاد ذوب شده به شمشی به شکل و ابعاد مورد نظر ریختهگری میشود.
در مرحله سوم شمش تولید شده تحت نورد قرار میگیرد. نورد به فرآیندی گفته میشود که طی آن فولاد با عبور از میان قالبها و غلتکها نازکتر شده و تغییر شکل پیدا میکند. در این مرحله برای ساخت ناودانی از دو روش استفاده میشود. نورد گرم و یا نورد سرد. نورد گرم باید در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد انجام شود اما نورد سرد در دمای اتاق یا دمایی کمتر از تبلور مجدد فولاد انجام میشود. قوطی آهن و بسیاری از مقاطع فولادی دیگر نیز با همین فرایندها به مرحله تولید میرسند.
در قدم چهارم برای مقاوم کردن فولاد دربرابر عوامل ایجادکننده زنگ و خوردگی سطح ناودانی با آبکاری یا پوششهای پودری پرداخت میشود. برای ناودانی از گالوانیزاسیون استفاده میکنند. ناودانی گالوانیزه هم از نظر هزینه بهصرفه است و هم مقاومت مطلوبی دربرابر عوامل خورنده دارد. در پایان بعد از اتمام آبکاری، پروفیل باید به طول مورد نظر برشخورده و بستهبندی شود.
منبع: مقاله گاردریل چیست و چگونه ساخته میشود؟