CN109356057A - 一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，主要技术方案为：刚性砼墙式防撞护栏，其包括多个刚性砼墙式防撞墩，所述多个刚性砼墙式防撞墩并排固定在所述高速公路中央分隔带的路面上，相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩之间企口拼接；相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩中的一个所述刚性砼墙式防撞墩上左右对称分别设置有一个纵向通孔；每一个所述刚性砼墙式防撞墩的左右两个侧面的上部均设置有阻爬坎；每一个所述刚性砼墙式防撞墩的高度为66±15cm；柔性钢护栏，其包括多个钢管立柱和多个波形钢板，一个所述钢管立柱贯穿一个所述纵向通孔打入并固定在高速公路路面结构层，一个所述波形钢板分别固定在两个所述钢管立柱上。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏。
背景技术
目前，我国高速公路在交通工程设计中，对安全设施的设计和施工都有专业规范和规程，其中最为重要的高速公路中央分隔带防撞护栏为两种形式，一种是刚性砼墙式防撞护栏，另一种是柔性钢板护栏，截止目前我国已建成通车的13.6万公里的高速公路基本采用上述两种形式，其中，绝大多数为柔性波形钢板护栏。
经过三十年的运营实践，上述两种防护技术均存在一定的缺陷，尤为使用最多的柔性钢板护栏，由于其抗击大型货车撞击的抗力有限，经常发生大型货车失控后翻越护栏冲入到对向车道，造成与对向车辆相撞甚至坠江的恶性事故，人员财产损失大，交通中断时间长，设施修复费用高，社会影响大。而近些年开始使用的刚性砼墙式防撞护栏，虽可以经受各种车辆在失控后的撞击防护，有效地阻止车辆翻越中央护栏，以杜绝类似恶性事故的发生，维护工作量也极小，但由于墙体太高，墙体高度基本不小于100cm，预制墙体体积较大，运输安装不方便，而且对内侧车道正常行驶的小型车辆有较大的压抑感，视线诱导效果不佳，对墙体内中央防眩的绿化植物养护不方便。
因此有效解决上述两种防护栏存在的缺陷，为我国高速公路提供一种全新的安全设施防护技术是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，主要目的是提供一种既具有刚性砼墙式护栏抗撞、消能、阻翻越、免维护的功能，又具有柔性钢护栏施工快捷、舒适美观的优点的防撞护栏。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
本发明实施例提供了一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，包括：
刚性砼墙式防撞护栏，其包括多个刚性砼墙式防撞墩，所述多个刚性砼墙式防撞墩并排固定在所述高速公路中央分隔带的路面上，相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩之间企口拼接；相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩中的一个所述刚性砼墙式防撞墩上左右对称分别设置有一个纵向通孔；每一个所述刚性砼墙式防撞墩的左右两个侧面的上部均设置有阻爬坎；每一个所述刚性砼墙式防撞墩的高度为66±15cm；
柔性钢护栏，其包括多个钢管立柱和多个波形钢板，一个所述钢管立柱贯穿一个所述刚性砼墙式防撞墩的一个所述纵向通孔打入并固定在高速公路中央分隔带路面结构层，一个所述波形钢板分别固定在两个所述钢管立柱上。
如前所述的，每一个所述刚性砼墙式防撞墩均采用砼C25和定型钢模板通过工厂化预制制作而成，并采用蒸汽养护。
如前所述的，每一个刚性砼墙式防撞墩均为包括第一防撞墩体和第二防撞墩体的分离式中央分隔带断面形式结构或者为整体式中央分隔带断面形式结构。
如前所述的，每一个所述刚性砼墙式防撞墩的前后两端均设置有企口槽楔，相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩之间通过企口槽楔拼插连接。
如前所述的，每一个所述刚性砼墙式防撞墩的宽度为74-91cm。
如前所述的，所述阻爬坎为弧形结构，所述阻爬坎的半径为2cm-6cm。
如前所述的，一个所述钢管立柱贯穿一个所述刚性砼墙式防撞墩的一个所述纵向通孔打入并固定在高速公路中央分隔带路面结构层的深度为60cm。
如前所述的，所述纵向通孔的直径为120mm，所述钢管立柱的直径为114mm。
如前所述的，还包括：
中央分隔绿化带，当每一个所述刚性砼墙式防撞墩均为包括第一防撞墩体和第二防撞墩体的分离式中央分隔带断面形式结构，所述中央分隔绿化带设置在分离后的所述第一防撞墩体和所述第二防撞墩体之间。
如前所述的，还包括：
多个防眩板，分别固定在至少一个所述刚性砼墙式防撞墩和至少一个所述波形钢板上。
本发明的有益效果在于，通过设置刚性砼墙式防撞护栏，其包括多个刚性砼墙式防撞墩；相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩中的一个所述刚性砼墙式防撞墩上左右对称分别设置有一个纵向通孔；每一个所述刚性砼墙式防撞墩的高度为66±15cm；柔性钢护栏，其包括多个钢管立柱和多个波形钢板，一个所述钢管立柱贯穿一个所述通孔打入并固定在高速公路路面结构层，一个所述波形钢板分别固定在两个所述钢管立柱上。将相关设计规范中分别独立使用的刚性砼墙式防撞护栏和柔性钢护栏进行了组合优化，对刚性砼墙式防撞墩进行了几何尺寸优化，即降低了目前单独使用刚性砼墙式防撞墩的高度，其降低的上缘部分由柔性钢护栏取代，从而使刚性砼墙式防撞墩的混凝土用量和重量相应减小，刚性砼墙式防撞墩运输进场，安装就位难度减小。并且两者的组合使本发明具有良好的整体抗撞性能，当发生车辆撞击时，由于柔性钢护栏的钢管立柱贯穿刚性砼墙式防撞墩墙体内(通过通孔)并打入路面结构层，使得刚性砼墙式防撞护栏和柔性钢护栏互相支撑产生组合抗力，同时中央分隔绿化带的填土具有良好的弹塑性抗力。当小型车辆与所述防撞护栏发生侧向碰撞时，可由刚性砼墙式防撞墩独立承受其车身及轮胎的冲撞力，通过刚性砼墙式防撞墩的消能作用和阻爬坎的限爬作用使车辆的冲撞力得以消解并使其返回车道。对于大型车辆发生的与护栏的侧向碰撞，同样先由刚性砼墙式防撞墩受力消能，然后再通过小位移传导使刚性砼墙式防撞墩后中央分隔绿化带填土和钢管立柱共同作用产生抗力化解。下部刚性砼墙式防撞墩可有效阻止车轮翻越护栏，冲入到对向车道，上部柔性钢护栏可有效防止车辆的侧覆。通过设置每一个所述钢管立柱通过贯穿一个所述刚性砼墙式防撞墩的所述通孔打入并固定在高速公路路面结构层，与现有技术单独使用柔性钢护栏的钢管立柱打入深度相比较，打入深度可减少40-50cm，施工难度相应减小。通过设置相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩之间企口槽楔拼接，使刚性砼墙式防撞墩在受到不同角度的撞击时，可形成多个刚性砼墙式防撞墩之间力的传递，通过各个方面的共同作用有效提高组合式防撞护栏的整体式抗撞击能力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏侧面结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏立面断面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏的刚性砼墙式防撞墩立面结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏的相邻的两个刚性砼墙式防撞墩企口槽楔安装结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏侧面结构示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏立面断面结构示意图；
图7是本发明实施例提供的另一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏的刚性砼墙式防撞墩立面结构示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏的刚性砼墙式防撞墩平面安装结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在本发明实施例中涉及到的术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图8所示，本发明的一个实施例提供的一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其包括：刚性砼墙式防撞护栏1，柔性钢护栏2，其中，
所述刚性砼墙式防撞护栏1，其包括多个刚性砼墙式防撞墩11，所述多个刚性砼墙式防撞墩11并排固定在所述高速公路中央分隔带的路面上，相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩11之间企口拼接；相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩11中的一个所述刚性砼墙式防撞墩11上左右对称分别设置有一个纵向通孔111；每一个所述刚性砼墙式防撞墩11的左右两个侧面的上部均设置有阻爬坎112，所述阻爬坎112为弧形结构，所述阻爬坎112的半径为2cm-6cm，具体值可由设计单位根据实际工程情况设定。所述阻爬坎112的设置具有阻止车轮爬升防止车身翻越护栏的功能。具体的，每一个所述刚性砼墙式防撞墩11均采用砼C25和定型钢模板通过工厂化预制制作而成，每一个所述刚性砼墙式防撞墩11宜采用蒸汽养护，以提高预制刚性砼墙式防撞墩的质量和产量。每一个所述刚性砼墙式防撞墩11的外形设计对失控车辆不同方向的撞击均具有抗撞防护、消能、阻轮胎爬升、阻车身翻越护栏的功能。每一个所述刚性砼墙式防撞墩11的高度为66cm，每一个所述刚性砼墙式防撞墩11的高度可根据具体需求在小范围内调整，调整范围为±15cm，每一个所述刚性砼墙式防撞墩11的宽度为74-91cm，工程应用可根据现场实际情况增加碰撞试验，以修正局部尺寸。
所述柔性钢护栏2，其包括多个钢管立柱21和多个波形钢板22，一个所述钢管立柱21贯穿一个所述钢性砼墙式防撞墩11的一个所述纵向通孔111打入并固定在高速公路中央分隔带路面结构层，一个所述波形钢板22分别固定在两个所述钢管立柱21上。具体的，一个所述钢管立柱21贯穿一个所述钢性砼墙式防撞墩11的一个所述纵向通孔111打入并固定在高速公路中央分隔带路面结构层的深度为60cm。所述纵向通孔111的直径为120mm，所述钢管立柱21的直径为114mm。所述钢管立柱21具有使刚性砼墙式防撞护栏和柔性钢护栏互相支撑产生组合抗力的功能，所述波形钢板22可有效提供视线诱导，对失控车辆具有一般抗撞防护、抗侧倾覆和阻挡车身翻越护栏的功能。
本发明实施例通过设置刚性砼墙式防撞护栏，其包括多个刚性砼墙式防撞墩；相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩中的一个所述刚性砼墙式防撞墩上左右对称分别设置有一个纵向通孔；每一个所述刚性砼墙式防撞墩的高度为66±15cm；柔性钢护栏，其包括多个钢管立柱和多个波形钢板，一个所述钢管立柱贯穿一个所述通孔打入并固定在高速公路路面结构层，一个所述波形钢板分别固定在两个所述钢管立柱上。将相关设计规范中分别独立使用的刚性砼墙式防撞护栏和柔性钢护栏进行了组合优化，对刚性砼墙式防撞墩进行了几何尺寸优化，即降低了目前单独使用的刚性砼墙式防撞墩高度，其降低的上缘部分由柔性钢护栏取代，从而使刚性砼墙式防撞墩的混凝土用量和重量相应减小，刚性砼墙式防撞墩运输进场，安装就位难度减小。并且两者的组合使本发明具有良好的整体抗撞性能，当发生车辆撞击时，由于柔性钢护栏的钢管立柱贯穿刚性砼墙式防撞墩墙体内(通过通孔)并打入路面结构层，使得刚性砼墙式防撞护栏和柔性钢护栏互相支撑产生组合抗力，同时中央分隔绿化带的填土具有良好的弹塑性抗力。当小型车辆与所述防撞护栏发生侧向碰撞时，可由刚性砼墙式防撞墩独立承受其车身及轮胎的冲撞力，通过刚性砼墙式防撞墩的消能作用和阻爬坎的限爬作用使车辆的冲撞力得以消解并使其返回车道。对于大型车辆发生的与护栏的侧向碰撞，同样先由刚性砼墙式防撞墩受力消能，然后再通过小位移传导使刚性砼墙式防撞墩后中央分隔绿化带填土和钢管立柱共同作用产生抗力化解。下部刚性砼墙式防撞墩可有效阻止车轮翻越护栏，冲入到对向车道，上部柔性钢护栏可有效防止车辆的侧覆。通过设置每一个所述钢管立柱通过贯穿一个所述刚性砼墙式防撞墩的所述通孔打入并固定在高速公路路面结构层，与现有技术单独使用柔性钢护栏的钢管立柱打入深度相比较，打入深度可减少40-50cm，施工难度相应减小。通过设置相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩之间企口槽楔拼接，使刚性砼墙式防撞墩在受到不同角度的撞击时，可形成多个刚性砼墙式防撞墩之间力的传递，通过各个方面的共同作用可有效提高组合式防撞护栏的整体式抗撞击能力。
进一步的，如图2和图5所示，每一个刚性砼墙式防撞墩11均为包括第一防撞墩体113和第二防撞墩体114的分离式中央分隔带断面形式结构或者为整体式中央分隔带断面形式结构，当高速公路受横向空间限制时可采用整体式中央分隔带断面形式结构的刚性砼墙式防撞墩。
为了进一步理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对所述分离式中央分隔带断面形式结构和整体式中央分隔带断面形式结构的刚性砼墙式防撞墩11与现有技术常用的刚性砼墙式防撞墩的混凝土用量做进一步的详细说明。
表1
根据表1可以看出，分离式中央分隔带断面形式结构的一个标准构件可节省12.5％左右的混凝土材料(所述防撞墩的设计宽度较大，更为坚固)。所述整体式中央分隔带断面形式结构的一个标准构件可节省77.1％左右的混凝土材料。所述刚性砼墙式防撞墩11在节省大量混凝土材料的同时，本身防撞效果也得到显著提升。
进一步的，如图4和图8所示，每一个所述刚性砼墙式防撞墩11的前后端均设置有企口槽楔115，相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩11之间通过企口槽楔115拼插连接。通过企口槽楔115的设置使刚性砼墙式防撞墙1在受到不同角度的撞击时，可形成多个刚性砼墙式防撞墩11间力的传递，有效提高所述防撞护栏的整体式抗撞击能力。
进一步的，为了提供视线诱导防止炫目，如图1和图2所示，所述高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏还包括：中央分隔绿化带3，当所述刚性砼墙式防撞墩11为包括第一防撞墩体113和第二防撞墩体114的分离式中央分隔带断面形式结构时，所述中央分隔绿化带3设置在分离后的所述第一防撞墩体113和所述第二防撞墩体114之间。或者为了提供视线诱导防止炫目，如图5所示，所述高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏还包括：多个防眩板4，分别固定在至少一个所述刚性砼墙式防撞墩11和至少一个所述波形钢板22上。
具体施工安装方法如下：
本发明所述高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏在剩余最后一层路面铺筑前安装，基本工序为：测量放线，垫层整理，刚性砼墙式防撞墩运输进场，调整就位安装，考虑到钢管立柱在后面打入时，需要穿透部分高速公路中央分隔带路面结构层，难度较大，因此在刚性砼墙式防撞墩准确定位后，先对路面结构层的打入孔位进行钻孔，方便钢管立柱的打入安装。安装刚性砼墙式防撞墩时，要位置准确并保证平准和垂直，做好相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩之间企口槽楔的拼插对接。对于包括第一防撞墩体和第二防撞墩体的分离式中央分隔带断面形式结构的刚性砼墙式防撞墩宜采用两侧同步进行，并在第一防撞墩体和第二防撞墩体之间进行耕植土回填。在安装过程中要严格防止对路面的污染，安装好刚性砼墙式防撞墩后可开展钢管立柱的打入施工，钢管立柱打入高速公路中央分隔带路面结构层的深度为60cm，此时要保持好刚性砼墙式防撞墩的竖直度，防止刚性砼墙式防撞墩的震裂。最后在适当时节，安装好波形钢板和完成中央分隔绿化带绿化或防眩板安装。
本发明实施例通过设置刚性砼墙式防撞护栏，其包括多个刚性砼墙式防撞墩；相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩中的一个所述刚性砼墙式防撞墩上左右对称分别设置有一个纵向通孔；每一个所述刚性砼墙式防撞墩的高度为66±15cm；柔性钢护栏，其包括多个钢管立柱和多个波形钢板，一个所述钢管立柱贯穿一个所述通孔打入并固定在高速公路路面结构层，一个所述波形钢板分别固定在两个所述钢管立柱上。将相关设计规范中分别独立使用的刚性砼墙式防撞护栏和柔性钢护栏进行了组合优化，对刚性砼墙式防撞墩进行了几何尺寸优化，即降低了目前单独使用的刚性砼墙式防撞墩的高度，其降低的上缘部分由柔性钢护栏取代，从而使刚性砼墙式防撞墩的混凝土用量和重量相应减小，刚性砼墙式防撞墩运输进场，安装就位难度减小。并且两者的组合使本发明具有良好的整体抗撞性能，当发生车辆撞击时，由于柔性钢护栏的钢管立柱贯穿刚性砼墙式防撞墩墙体内(通过通孔)并打入路面结构层，使得刚性砼墙式防撞护栏和柔性钢护栏互相支撑产生组合抗力，同时中央分隔绿化带的填土具有良好的弹塑性抗力。当小型车辆与所述防撞护栏发生侧向碰撞时，可由刚性砼墙式防撞墩独立承受其车身及轮胎的冲撞力，通过刚性砼墙式防撞墩的消能作用和阻爬坎的限爬作用使车辆的冲撞力得以消解并使其返回车道。对于大型车辆发生的与护栏的侧向碰撞，同样先由刚性砼墙式防撞墩受力消能，然后再通过小位移传导使刚性砼墙式防撞墩后中央分隔绿化带填土和钢管立柱共同作用产生抗力化解。下部刚性砼墙式防撞墩可有效阻止车轮翻越护栏，冲入到对向车道，上部柔性钢护栏可有效防止车辆的侧覆。通过设置每一个所述钢管立柱通过贯穿一个所述刚性砼墙式防撞墩的所述通孔打入并固定在高速公路路面结构层，与现有技术单独使用柔性钢护栏的钢管立柱打入深度相比较，打入深度可减少40-50cm，施工难度相应减小。通过设置相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩之间企口槽楔拼接，使刚性砼墙式防撞墩在受到不同角度的撞击时，可形成多个刚性砼墙式防撞墩之间力的传递，通过各个方面的共同作用可有效提高组合式防撞护栏的整体式抗撞击能力。
以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，包括：
刚性砼墙式防撞护栏(1)，其包括多个刚性砼墙式防撞墩(11)，所述多个刚性砼墙式防撞墩(11)并排固定在所述高速公路中央分隔带的路面上，相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩(11)之间企口拼接；相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩(11)中的一个所述刚性砼墙式防撞墩(11)上左右对称分别设置有一个纵向通孔(111)；每一个所述刚性砼墙式防撞墩(11)的左右两个侧面的上部均设置有阻爬坎(112)；每一个所述刚性砼墙式防撞墩的高度为66±15cm；
柔性钢护栏(2)，其包括多个钢管立柱(21)和多个波形钢板(22)，一个所述钢管立柱(21)贯穿一个所述刚性砼墙式防撞墩(11)的一个所述纵向通孔(111)打入并固定在高速公路中央分隔带的路面结构层，一个所述波形钢板(22)分别固定在两个所述钢管立柱(21)上。
2.根据权利要求1所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，
每一个所述刚性砼墙式防撞墩(11)均采用砼C25和定型钢模板通过工厂化预制制作而成，并采用蒸汽养护。
3.根据权利要求1所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，
每一个刚性砼墙式防撞墩(11)均为包括第一防撞墩体(113)和第二防撞墩体(114)的分离式中央分隔带断面形式结构或者为整体式中央分隔带断面形式结构。
4.根据权利要求1所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，
每一个所述刚性砼墙式防撞墩(11)的前后端均设置有企口槽楔(115)，相邻的两个所述刚性砼墙式防撞墩(11)之间通过企口槽楔(115)拼插连接。
5.根据权利要求1所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，
每一个所述刚性砼墙式防撞墩(11)的宽度为74-91cm。
6.根据权利要求1所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，
所述阻爬坎(112)为弧形结构，所述阻爬坎(112)的半径为2cm-6cm。
7.根据权利要求1所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，
一个所述钢管立柱(21)贯穿一个所述刚性砼墙式防撞墩的一个所述纵向通孔(111)打入并固定在高速公路中央分隔带的路面结构层的深度为60cm。
8.根据权利要求1所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，
所述纵向通孔(111)的直径为120mm，所述钢管立柱(21)的直径为114mm。
9.根据权利要求3所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，还包括：
中央分隔绿化带(3)，当每一个刚性砼墙式防撞墩(11)均为包括第一防撞墩体(113)和第二防撞墩体(114)的分离式中央分隔带断面形式结构时，所述中央分隔绿化带(3)设置在分离后的所述第一防撞墩体(113)和所述第二防撞墩体(114)之间。
10.根据权利要求1所述的高速公路中央分隔带下刚上柔组合式防撞护栏，其特征在于，还包括：
多个防眩板(4)，分别固定在至少一个所述刚性砼墙式防撞墩(11)和至少一个所述波形钢板(22)上。
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