CN108004982A - 一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏 - Google Patents

一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，包支撑柱以及支撑于支撑柱上的多重防护板；所述支撑柱包括基础钢板、立柱套筒，立柱套筒内设有基座，基座上铰接连接有气弹簧，立柱套筒底部固定并支撑于基础钢板上；所述多重防护板包括多重防护板壳体、岩棉板、多重防护板内侧板，岩棉板封装于多重防护板壳体、多重防护板内侧板形成的腔体内；所述多重防护板内侧板上设有钢绞线，钢绞线一端与多重防护板内侧板连接，另一端与气弹簧连接，多重防护板内侧板通过钢绞线与气弹簧相连接；所述立柱套筒、基座、多重防护板壳体及多重防护板内侧板均由活性粉末混凝土制备。通过本发明，对防护栏增强了缓冲作用，减少财产损失并且保护乘客安全。

Description

一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏
技术领域
本发明涉及一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，属于交通工程领域。
背景技术
公路的护栏布置于公路两边以及车道之间，既有隔离车道的作用也可以起到缓冲保护的作用，阻挡车辆冲出车道，保护车辆和车内乘客的安全，公路护栏是交通基础设施中非常重要的安全装置。常见的公路护栏结构简单，缓冲的作用较弱，不能满足公路基础设施现代化的发展的需求。所以急需一种缓冲效果好的护栏，既对乘客安全起到保护作用，又能减少经济财产损失。
在国家专利申请号CN103668259A中公开了一种公路防护栏，防护栏整体是采用钢筋混凝土一次性浇筑成型，护栏的上部是一个长方形的填料口，可以填充一定量的泥土砂石料，以此形成一种可以缓冲碰撞的结构，当车辆撞击时，可以适当阻挡。因为护栏外部是长方体的半透明的网状格结构，可以在表面洒上土壤，这样有利于绿色植物的生长，具有绿化环境的作用。
在国家专利申请号CN105908661A中公开了一种耐冲击耐腐蚀高速公路的防护栏，防护栏的立柱套筒与防护板有三个连接件，防护板是呈现波浪形的，由玻璃纤维增强材料制成，在撞击时具有很好的缓冲作用。并且由于覆盖有碳纤维增强的树脂材料，所以防护板具有一定的防腐的作用。
在国家专利申请号CN103835248A中公开了一种高速公路防护栏及其制备方法，该防护栏在已有的技术相比，具有金属防护栏的强度向下，还能通过自身特殊的缓冲结构进行汽车的冲击动能，可以比较好的缓解车辆的冲击动能，以此缓解重大交通事故车辆的冲击力，最大程度减少事故的危害，防止车辆冲向对面车辆，减少人员伤亡。
在国家专利申请号CN101672022B中公开了一种公路护栏防护方法及公路防护栏，该防护栏是采用高分子复合材料的防护支架，防护之家的上部固定设置套筒，套筒一体成型，采用高分子复合材料的防护栏，该防护栏中间是中空的。本发明具有安全防护功能，该防护栏成本较低，设计比较合理，可以在内装有照明设备，这样可以应用到很多没有安装路灯的地方，起到安全的作用，因为中间是中空的，所以在车辆撞击的时候，会通过自身特殊的缓冲结构进行汽车的冲击动能，可以比较好的缓解车辆的冲击动能。
但是，总体而言，上述方法人存在结构太过简单，防护效果较低的缺点，立柱套筒和防护板都是简单的金属板，在发生重大交通事故的时候，对汽车的缓冲作用较低，不能很好保护乘客安全。
发明内容
发明的目的技术针对现在防护栏的缺点，研制一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏。
本发明的目的是这样实现的，一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，包支撑柱以及支撑于支撑柱上的多重防护板；其特征是：所述支撑柱包括基础钢板、立柱套筒，立柱套筒内设有基座，基座上铰接连接有气弹簧，立柱套筒底部固定并支撑于基础钢板上；
所述多重防护板包括多重防护板壳体、岩棉板、多重防护板内侧板，岩棉板置于多重防护板壳体内，多重防护板内侧板盖于多重防护板壳体上，岩棉板封装于多重防护板壳体、多重防护板内侧板形成的腔体内；所述多重防护板内侧板上设有钢绞线，钢绞线一端与多重防护板内侧板连接，另一端与气弹簧连接，多重防护板内侧板通过钢绞线与气弹簧相连接；
所述立柱套筒、基座、多重防护板壳体及多重防护板内侧板均由活性粉末混凝土制备。
所述立柱套筒底部与基础钢板采用螺栓旋紧固定。
所述活性粉末混凝土包括下述重量份的组分：普通硅酸盐水泥0.6～0.8份、石英砂1.0～1.2份、硅灰0.05～0.15份、超细粉掺和料0.35～0.05份、镀铜钢纤维0.1～0.3份、聚羧酸减水剂0.01～0.03份、葡萄糖酸钠缓凝剂0.001～0.003份、早强剂0.01～0.03份、水0.16～0.22份；
其中，普通硅酸盐水泥强度等级≥P•O42.5级，石英砂最大粒径≤2.5mm，硅灰中SiO2含量≥95%，超细粉掺和料为比表面积≥1000m2/kg的磨细矿渣粉或粉煤灰，镀铜钢纤维长度6～12mm，镀铜钢纤维长径比50～70，聚羧酸减水剂饱和点掺量时减水率≥30%，葡萄糖酸钠缓凝剂为工业级，早强剂为硫酸钠、碳酸钠、三乙醇胺中的一种或两种，水为饮用水；
所述活性粉末混凝土抗压强度为150～200MPa、抗折强度为20MPa～30MPa。
所述制备立柱套筒、基座、多重防护板壳体的活性粉末混凝土中含有镀铜钢纤维，制备多重防护板内侧板的活性粉末混凝土不含镀铜钢纤维。
所述钢铰线在多重防护板内侧板浇注时以蛇形埋设在活性粉末混凝土内部，钢铰线端部露出。
所述基础钢板材质为不锈钢、镀锌低碳钢、喷塑低碳钢中的一种。
所述支撑柱与多重防护板经螺栓旋紧固定；支撑柱的立柱套筒上设有立柱套筒螺纹孔，多重防护板上设有与立柱套筒螺纹孔相匹配的螺栓孔，且螺栓孔贯穿多重防护板的多重防护板壳体、岩棉板、多重防护板内侧板，螺栓经立柱套筒螺纹孔旋于多重防护板的螺栓孔，使得支撑柱与多重防护板经螺栓旋紧固定。
所述基座设有2块凸起板，2块凸起板之间形成铰链槽，气弹簧与基座铰链的一端设有铰链凸起，铰链凸起上设有气弹簧铰链螺栓孔，2块凸起板上均设有与气弹簧铰链螺栓孔相匹配的凸起板铰链螺栓孔，气弹簧的铰链凸起置于铰链槽内，还设有铰链螺栓，铰链螺栓旋于2块凸起板的凸起板铰链螺栓孔、铰链凸起的气弹簧铰链螺栓孔上，使得气弹簧与基座铰链连接。
所述基座底部设有若干基座固定螺栓孔，基础钢板的顶部设有与若干基座固定螺栓孔相匹配的若干基础钢固定螺栓孔，还设有若干基座固定螺栓，若干基座固定螺栓分别旋紧于对应的基座固定螺栓孔、基础钢固定螺栓孔内，使得基座螺纹旋紧固定于基础钢板上。
本发明科学、先进、合理，同时使用方法简单，本发明的技术方案是：设有立柱套筒，多重防护板，立柱套筒内有基座，基座上铰接连接气弹簧，立柱套筒底部与基础钢板由螺栓固定，多重防护板由多重防护板壳体、多重防护板壳体内的岩棉板及多重防护板内侧板组成，多重防护板内侧板内铺设多条钢铰线，多重防护板由螺栓与立柱套筒连接（多重防护板与立柱通过螺栓进行连接），钢绞线与气弹簧相连接，立柱套筒、基座、多重防护板壳体及多重防护板内侧板由活性粉末混凝土制备。
所述活性粉末混凝土组成为普通硅酸盐水泥、石英砂、硅灰、超细粉掺和料、镀铜钢纤维、聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠缓凝剂、早强剂、水组成，普通硅酸盐水泥强度等级≥P•O42.5级，石英砂最大粒径≤2.5mm，硅灰中SiO2含量≥95%，超细粉掺和料为比表面积≥1000m2/kg的磨细矿渣粉或粉煤灰，镀铜钢纤维长度6～12mm、长径比50～70，聚羧酸减水剂饱和点掺量时减水率≥30%，葡萄糖酸钠缓凝剂为工业级，早强剂为硫酸钠、碳酸钠、三乙醇胺中的一种或两种，水为饮用水，活性粉末混凝土配比为普通硅酸盐水泥：石英砂：硅灰：超细粉掺和料：镀铜钢纤维：聚羧酸减水剂：葡萄糖酸钠缓凝剂：早强剂：水＝0.6～0.8：1.0～1.2：0.05～0.15：0.35～0.05：0.1～0.3：0.01～0.03：0.001～0.003：0.01～0.03：0.16～0.22，活性粉末混凝土抗压强度150～200MPa、抗折强度20MPa～30MPa。
所述制备立柱套筒、基座、多重防护板壳体的活性粉末混凝土含有镀铜钢纤维，多重防护板内侧板的活性粉末混凝土不含镀铜钢纤维。
所述钢铰线在多重防护板内侧板浇注时以蛇形埋设在活性粉末混凝土内部，钢铰线端部露出
所述基础钢板材质为不锈钢、镀锌低碳钢、喷塑低碳钢中的一种。
本专利具有的有益效果是：（1）多重防护板内侧板不含镀铜钢纤维，属脆性材质，当受到汽车撞击时破碎，吸收部分撞击能量；（2）多重防护板中的岩棉板属柔性材料，进一步吸收撞击能量；（3）多重防护板壳体材料含有镀铜钢纤维，属高韧性材料，在撞击时通过变形吸收撞击能量；（4）若多重防护板完全撞碎，钢绞线及所连的气弹簧最后缓冲吸能。
本发明是对原有公路护栏进行升级改造，原有公路护栏对车辆缓冲作用较差，不能满足车辆缓冲需求，本发明护栏增强了缓冲作用，减少财产损失并且保护乘客安全。
附图说明
图1是本发明的立面结构示意图。
图2是本发明的多重防护板壳体立面图。
图3是本发明的岩棉板层立面图。
图4是本发明的带有钢绞线的多重防护板内侧板立面图。
图5是本发明的图1中A-A剖面图。
图6是本发明的图1中B-B立柱筒剖面图。
图7是本发明的气弹簧立面图。
图8是本发明的基础钢板结构示意图。
图中：1基础钢板、2 立柱套筒、3螺栓、4 多重防护板壳体、5 钢绞线、6 螺栓孔、7基座、8 岩棉板、9 多重防护板内侧板、10气弹簧、11气弹簧铰链螺栓孔、12凸起板铰链螺栓孔、13基座固定螺栓孔、14基础钢固定螺栓孔。
具体实施方式
以下结合附图以及附图说明对本发明作进一步的说明。
一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，包支撑柱以及支撑固定于支撑柱上的多重防护板；支撑柱包括基础钢板1、立柱套筒2，在立柱套筒2内设置基座7，基座7上铰接连接有气弹簧10，立柱套筒2底部固定并支撑于基础钢板1上。
多重防护板包括多重防护板壳体4、岩棉板8、多重防护板内侧板9，岩棉板8置于多重防护板壳体4内，多重防护板内侧板9盖于多重防护板壳体4上，岩棉板8封装于多重防护板壳体4、多重防护板内侧板9形成的腔体内；在多重防护板内侧板9上设置钢绞线5，钢绞线5一端与多重防护板内侧板9连接，另一端与气弹簧10连接，多重防护板内侧板9通过钢绞线5与气弹簧10相连接。
立柱套筒2、基座7、多重防护板壳体4及多重防护板内侧板9均由活性粉末混凝土制备。
所述立柱套筒2底部与基础钢板1采用螺栓旋紧固定。
进一步的，所述活性粉末混凝土包括下述重量份的组分：普通硅酸盐水泥0.6～0.8份、石英砂1.0～1.2份、硅灰0.05～0.15份、超细粉掺和料0.35～0.05份、镀铜钢纤维0.1～0.3份、聚羧酸减水剂0.01～0.03份、葡萄糖酸钠缓凝剂0.001～0.003份、早强剂0.01～0.03份、水0.16～0.22份。
其中，普通硅酸盐水泥强度等级≥P•O42.5级，石英砂最大粒径≤2.5mm，硅灰中SiO2含量≥95%，超细粉掺和料为比表面积≥1000m2/kg的磨细矿渣粉或粉煤灰，镀铜钢纤维长度6～12mm，镀铜钢纤维长径比50～70，聚羧酸减水剂饱和点掺量时减水率≥30%，葡萄糖酸钠缓凝剂为工业级，早强剂为硫酸钠、碳酸钠、三乙醇胺中的一种或两种，水为饮用水；所述活性粉末混凝土抗压强度为150～200MPa、抗折强度为20MPa～30MPa。
进一步的，制备立柱套筒2、基座7、多重防护板壳体4的活性粉末混凝土中含有镀铜钢纤维，制备多重防护板内侧板9的活性粉末混凝土不含镀铜钢纤维。钢铰线5在多重防护板内侧板9浇注时以蛇形埋设在活性粉末混凝土内部，钢铰线5端部露出。基础钢板1材质为不锈钢、镀锌低碳钢、喷塑低碳钢中的一种。支撑柱与多重防护板经螺栓3旋紧固定；支撑柱的立柱套筒2上设置立柱套筒螺纹孔，多重防护板上设置与立柱套筒螺纹孔相匹配的螺栓孔6，且螺栓孔6贯穿多重防护板的多重防护板壳体4、岩棉板8、多重防护板内侧板9，螺栓3经立柱套筒螺纹孔旋于多重防护板的螺栓孔6，使得支撑柱与多重防护板经螺栓3旋紧固定。
此外，在基座7上设置2块凸起板，2块凸起板之间形成铰链槽，在气弹簧10与基座7铰链的一端设置铰链凸起，铰链凸起上设置气弹簧铰链螺栓孔11，2块凸起板上均设置与气弹簧铰链螺栓孔11相匹配的凸起板铰链螺栓孔12，气弹簧10的铰链凸起置于铰链槽内，还设置铰链螺栓，铰链螺栓旋于2块凸起板的凸起板铰链螺栓孔12、铰链凸起的气弹簧铰链螺栓孔11上，气弹簧10与基座7铰链连接。
在基座7底部设置若干基座固定螺栓孔13，基础钢板1的顶部设置与若干基座固定螺栓孔13相匹配的若干基础钢固定螺栓孔14，还设置若干基座固定螺栓，若干基座固定螺栓分别旋紧于对应的基座固定螺栓孔13、基础钢固定螺栓孔14内，使得基座7螺纹旋紧固定于基础钢板1上。

Claims (9)

1.一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，包支撑柱以及支撑固定于支撑柱上的多重防护板；其特征是：所述支撑柱包括基础钢板（1）、立柱套筒（2），立柱套筒（2）内设有基座（7），基座（7）上铰接连接有气弹簧（10），立柱套筒（2）底部固定并支撑于基础钢板（1）上；
所述多重防护板包括多重防护板壳体（4）、岩棉板（8）、多重防护板内侧板（9），岩棉板（8）置于多重防护板壳体（4）内，多重防护板内侧板（9）盖于多重防护板壳体（4）上，岩棉板（8）封装于多重防护板壳体（4）、多重防护板内侧板（9）形成的腔体内；所述多重防护板内侧板（9）上设有钢绞线（5），钢绞线（5）一端与多重防护板内侧板（9）连接，另一端与气弹簧（10）连接，多重防护板内侧板（9）通过钢绞线（5）与气弹簧（10）相连接；
所述立柱套筒（2）、基座（7）、多重防护板壳体（4）及多重防护板内侧板（9）均由活性粉末混凝土制备。
2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，其特征是：所述立柱套筒（2）底部与基础钢板（1）采用螺栓旋紧固定。
3.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，其特征是：所述活性粉末混凝土包括下述重量份的组分：普通硅酸盐水泥0.6～0.8份、石英砂1.0～1.2份、硅灰0.05～0.15份、超细粉掺和料0.35～0.05份、镀铜钢纤维0.1～0.3份、聚羧酸减水剂0.01～0.03份、葡萄糖酸钠缓凝剂0.001～0.003份、早强剂0.01～0.03份、水0.16～0.22份；其中，普通硅酸盐水泥强度等级≥P•O42.5级，石英砂最大粒径≤2.5mm，硅灰中SiO2含量≥95%，超细粉掺和料为比表面积≥1000m2/kg的磨细矿渣粉或粉煤灰，镀铜钢纤维长度6～12mm，镀铜钢纤维长径比50～70，聚羧酸减水剂饱和点掺量时减水率≥30%，葡萄糖酸钠缓凝剂为工业级，早强剂为硫酸钠、碳酸钠、三乙醇胺中的一种或两种，水为饮用水；所述活性粉末混凝土抗压强度为150～200MPa、抗折强度为20MPa～30MPa。
4.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，其特征是：所述制备立柱套筒（2）、基座（7）、多重防护板壳体（4）的活性粉末混凝土中含有镀铜钢纤维，制备多重防护板内侧板（9）的活性粉末混凝土不含镀铜钢纤维。
5.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，其特征是：所述钢铰线（5）在多重防护板内侧板（9）浇注时以蛇形埋设在活性粉末混凝土内部，钢铰线（5）端部露出。
6.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，其特征是：所述基础钢板（1）材质为不锈钢、镀锌低碳钢、喷塑低碳钢中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，其特征是：所述支撑柱与多重防护板经螺栓（3）旋紧固定；支撑柱的立柱套筒（2）上设有立柱套筒螺纹孔，多重防护板上设有与立柱套筒螺纹孔相匹配的螺栓孔（6），且螺栓孔（6）贯穿多重防护板的多重防护板壳体（4）、岩棉板（8）、多重防护板内侧板（9），螺栓（3）经立柱套筒螺纹孔旋于多重防护板的螺栓孔（6），使得支撑柱与多重防护板经螺栓（3）旋紧固定。
8.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，其特征是：所述基座（7）设有2块凸起板，2块凸起板之间形成铰链槽，气弹簧（10）与基座（7）铰链的一端设有铰链凸起，铰链凸起上设有气弹簧铰链螺栓孔（11），2块凸起板上均设有与气弹簧铰链螺栓孔（11）相匹配的凸起板铰链螺栓孔（12），气弹簧（10）的铰链凸起置于铰链槽内，还设有铰链螺栓，铰链螺栓旋于2块凸起板的凸起板铰链螺栓孔（12）、铰链凸起的气弹簧铰链螺栓孔（11）上，使得气弹簧（10）与基座（7）铰链连接。
9.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的活性粉末混凝土防护栏，其特征是：所述基座（7）底部设有若干基座固定螺栓孔（13），基础钢板（1）的顶部设有与若干基座固定螺栓孔（13）相匹配的若干基础钢固定螺栓孔（14），还设有若干基座固定螺栓，若干基座固定螺栓分别旋紧于对应的基座固定螺栓孔（13）、基础钢固定螺栓孔（14）内，使得基座（7）螺纹旋紧固定于基础钢板（1）上。
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