Mos Grondmechanica helpt TNO bij onderzoek botsveiligheid wegmeubilair.
In de periode van juni 2008 tot juni 2009 is Mos Grondmechanica betrokken geweest bij de voorbereiding, uitvoering en interpretatie van TNO onderzoek naar de invloed van grondgesteldheid op het gedrag van wegmeubilair, zoals lichtmasten en vangrails, tijdens een aanrijding door een voertuig. Het onderzoek is uitgevoerd op de recent geopende High-Tech Automotive Campus in Helmond.
Voor de wijze van uitvoeren van dergelijk onderzoek is een Eurocode opgesteld: EN 12767 "Passieve veiligheid van draagconstructies voor weguitrusting". Hierin wordt o.a. beschreven aan welke eisen de beproeving moet voldoen en aan welke prestatie-eisen de constructies moeten voldoen. Een belangrijk punt is dat in de norm eisen worden gesteld aan het bodemmateriaal waarin de proeven worden uitgevoerd. Er zijn in deze norm grenzen gesteld aan de verhoudingen van de afmetingen van de verschillende korrelfracties van het materiaal. De "standaard" grond die in de norm wordt beschreven is in Nederland echter niet zomaar te vinden, vanwege het relatief grote aandeel aan grove delen.
De norm voorziet verder niet in een standaard installatiemethode van de te beproeven objecten. Door tijdens het installeren de mate van verdichting rondom het object te variëren kan het gedrag van het object tijdens de proef door de leverancier worden gemanipuleerd om de resultaten binnen de bandbreedte van een bepaalde veiligheidsklasse te laten vallen.
Door Mos Grondmechanica is in nauwe samenwerking met een gespecialiseerde leverancier van zand- en grindfracties voor de industrie (Filcom b.v. uit Papendrecht) materiaal voor de testlocatie samengesteld door percentages van de verschillende fracties samen te voegen, zodat het materiaal qua samenstelling binnen de grenzen van de norm valt en binnen de gestelde bandbreedte zo optimaal mogelijk te verdichten is.
Hierna heeft Mos Grondmechanica samen met TNO een installatieprotocol opgesteld, zodat de mate van verdichting van het bodemmateriaal rondom het te onderzoeken object reproduceerbaar in de hand te houden was. Er is voor gekozen om een protocol voor een losse, een matige en een vaste pakking te definiëren, met vaste instructies voor de wijze van ingraven, aanvullen en verdichten van het materiaal. Met name de reproduceerbaarheid van de mate van verdichting was hierbij de belangrijkste factor. De grofheid van het materiaal liet een handzame in-situ bepaling van de bereikte dichtheid namelijk niet toe.
Zodra de testlocatie gereed was en de installatie van de te onderzoeken objecten in een protocol vast was gelegd zijn de feitelijke proeven uitgevoerd. Dit werd gedaan door een geprepareerd voertuig (of bogey), die voorzien is van druksensoren met vooraf vastgestelde snelheid tegen het te onderzoeken object aan te laten botsen. Hiervoor is gebruik gemaakt van de lanceerinstallatie van de hal waar normaliter de bekende botsproeven tegen een vaste opstelling plaats vinden.
Speciaal om de invloed van de grondgesteldheid te onderzoeken is een geïnstrumenteerde paal gemaakt, waarin op vier plaatsen druksensoren (drie aan de achterzijde, een aan de voorzijde) zijn ingebouwd.
Tijdens de uitvoering van de proeven zijn de drukken in alle sensoren continu geregistreerd en zijn filmopnames met een hogesnelheidscamera gemaakt.
In onderstaande figuren zijn de resultaten van twee afzonderlijke, maar vergelijkbare proeven weergegeven. In de figuur is de kracht die in een druksensor tijdens de botsing is gemeten uitgezet tegen de afgelegde weg van het botsvoertuig.
Uit de figuren blijkt dat de reproduceerbaarheid van de proeven hoog is geweest. Door TNO is een uitgebreid testprogramma afgewerkt, waarvan de resultaten naderhand met Mos Grondmechanica zijn doorgenomen om overeenkomsten en verschillen te verklaren aan de hand van de basisprincipes van de grondmechanica met betrekking tot grondspanningen.
Inmiddels zijn alle uitgevoerde proeven samengevat in een rapportage, dat ter beschikking is gesteld aan de deelnemers,ondersteunende partijen en financiers, zoals Rijkswaterstaat en diverse leveranciers van lichtmasten en wegmeubilair.