CN111648275A - 波形梁护栏加强方法及波形梁护栏 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种波形梁护栏加强方法及波形梁护栏，涉及道路安全防护技术领域。波形梁护栏包括立柱、第一防阻块和波形板。所述加强方法包括：在所述波形板靠近所述立柱的一侧设置加强梁，所述加强梁沿所述波形板的长度方向延伸，以增加所述波形梁护栏的纵向刚度；设置第二防阻块以连接所述加强梁与所述立柱；所述第一防阻块、立柱和第二防阻块形成竖向受力体；在立柱底部加设防倾倒构件，以防止所述立柱向非防撞侧倾倒。本申请中的波形梁护栏加强方法，在现有波形梁护栏的纵向刚度和竖向刚度两个方向上分别进行加强，减小碰撞后的车辆外倾和护栏变形，对车辆和司乘人员以及护栏外侧结构物形成有效的防护。

Description

波形梁护栏加强方法及波形梁护栏

技术领域

本申请涉及道路安全防护技术领域，具体而言，涉及一种波形梁护栏加强方法及波形梁护栏。

背景技术

波形梁护栏是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由立柱支撑的连续结构。车辆对其碰撞时，由于波纹状钢护栏板有良好的耐撞性能和吸收能量的作用，既不容易被撞毁，同时又可对车辆和司乘人员起到很好的保护作用。

现有技术的四级波形梁护栏由立柱10、防阻块20和波形板30组成，参见图1，中型客车碰撞后，护栏的最大横向动态位移外延值W为1.34m，车辆最大动态外倾当量值VI为2.27m，W和VI的涵义见图2所示。当护栏外侧需设置照明灯柱、交通标志柱、桥墩等结构物时，为了避免车辆碰撞护栏过程中车辆外倾后碰撞外侧结构物导致车辆和结构物的严重损坏以及司乘人员的严重伤害，护栏外侧的结构物距离护栏迎撞面的距离不得小于2.27m。我国高速公路由于建设用地的局限，大量高速公路的护栏外侧照明灯柱、交通标志柱、桥墩与护栏迎撞面之间的距离不满足该要求，当设置现有技术中的四级波形梁护栏时，对于车辆、司乘人员以及路侧结构物均存在明显的安全隐患。

当运营高速公路的护栏外侧增设结构物时，需要对与其对应路段上的波形梁护栏进行结构加强，以降低车辆碰撞护栏后的车辆外倾以及护栏变形。现有技术往往采用拆除原有波形梁护栏，改装成强度、刚度更大，变形更小的护栏结构，这不仅造成原有波形梁护栏材料的浪费，而且提高工程造价，由于施工周期较长，也会对公路通车运营产生较大影响。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种不需要拆除原有波形梁护栏即可使波形梁护栏抗撞性增强的波形梁护栏加强方法以及利用该方法形成的波形梁护栏结构，以解决现有波形梁护栏加强实施方式中的材料浪费、工程造价高、施工周期长等技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种波形梁护栏加强方法，所述波形梁护栏包括立柱、第一防阻块和波形板；所述方法包括：

在所述波形板靠近所述立柱的一侧设置加强梁，所述加强梁沿所述波形板的长度方向延伸，以增加所述波形梁护栏的纵向刚度；

设置第二防阻块以连接所述加强梁与所述立柱；所述第一防阻块、立柱和第二防阻块形成竖向受力体；

在所述立柱底部加设防倾倒构件，以防止所述立柱向非防撞侧倾倒。

在上述实现过程中，在设有立柱、第一防阻块和波形板的结构基础上，在波形梁护栏的波形板靠近立柱的一侧增设加强梁，加强梁通过第二防阻块固定在立柱上，加强梁能够防止车辆碰撞后击穿护栏，增大护栏整体的纵向刚度，减小碰撞后的车辆外倾和护栏变形。第一防阻块和第二防阻块固定在立柱上并在竖向方向排列，在车辆碰撞护栏时，第一防阻块、立柱和第二防阻块构成竖向受力体对护栏进行支撑，以形成竖向方向的反作用力，增大护栏整体竖向刚度。同时，立柱底部加设的防倾倒构件，也能够约束和减小车辆碰撞过程中立柱的侧倾，进一步增大护栏整体的竖向刚度，进而防止立柱向非防撞侧倾倒。

在一种可能的实现方式中，所述在所述波形板靠近所述立柱的一侧设置加强梁包括：

所述加强梁固定在所述波形板的中下部。

在一种可能的实现方式中，所述加强梁的底端低于所述波形板的底端预定高度；所述加强梁可拆卸连接于所述立柱上。

第二方面，本申请实施例还提供了一种波形梁护栏，包括立柱、第一防阻块和波形板，以及还包括：

加强梁，设置在所述波形板靠近所述立柱的一侧，所述加强梁沿所述波形板的长度方向延伸；

第二防阻块，用以连接所述加强梁与所述立柱；所述第一防阻块、立柱和第二防阻块形成竖向受力体；

防倾倒构件，设置在所述立柱底部，用于防止所述立柱向非防撞侧倾倒。

在一种可能的实现方式中，所述加强梁固定在所述波形板的中下部。

在一种可能的实现方式中，所述加强梁的底端低于所述波形板的底端预定高度。

在一种可能的实现方式中，所述第二防阻块为抱箍结构。

在一种可能的实现方式中，所述加强梁为U形梁结构，所述U形梁结构的开口朝向所述立柱侧；

所述U形梁结构与所述立柱相对的位置处固定有内衬板，所述内衬板与所述抱箍结构连接。

在一种可能的实现方式中，所述防倾倒构件包括：

地面锚固板，围设在所述立柱底部的外围并固定在地面上；

迎撞侧抱箍和非迎撞侧抱箍，围设在所述立柱的底部并在闭合后固定连接；所述迎撞侧抱箍的底部与所述非迎撞侧抱箍的底部与所述地面锚固板焊接。

在一种可能的实现方式中，所述非迎撞侧抱箍上焊接加劲肋。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术中波形梁护栏的结构示意图；

图2为波形梁护栏在受到撞击后相关参数的变化示意图；

图3为本申请实施例示出的一种波形梁护栏加强方法的流程图；

图4为本申请实施例示出的一种波形梁护栏的正面结构示意图；

图5为图4所示波形梁护栏结构的背面结构示意图。

图标：100-立柱；200-第一防阻块；210-波形板-防阻块连接螺栓；300-波形板；400-加强梁；500-第二防阻块；600-防倾倒构件；610-地面锚固板；620-迎撞侧抱箍；630-非迎撞侧抱箍；640-加劲肋；700-内衬板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的发明人发现，在路侧临近护栏有危险结构物的高速公路路段，为了增强该路段波形梁护栏的刚度和防撞强度，需要拆除原有波形梁护栏，改装成强度、刚度更大，变形更小的护栏结构，这样会造成原有波形梁护栏材料的浪费，提高工程造价。因此，本申请的发明人以不拆除原有波形梁护栏为出发点，分析现有波形梁护栏在被碰撞时会受到冲击易发生变形的部位，对这些易发生变形的部位分别进行对应的加强措施，进而实现波形梁护栏整个结构的加强。

下面对如何加强波形梁护栏结构的方法进行详细阐述。

本申请所述的波形梁护栏包括立柱、第一防阻块和波形板。在该结构基础上对波形梁护栏进行结构加强。图3为本申请实施例示出的一种波形梁护栏加强方法的流程图。参见图3，波形梁护栏加强方法包括如下步骤。

S101：波形板靠近立柱的一侧设置加强梁，加强梁沿波形板的长度方向延伸，以增加波形梁护栏的纵向刚度。

S102：设置第二防阻块以连接加强梁与立柱；第一防阻块、立柱和第二防阻块形成竖向受力体。

S103：立柱底部加设防倾倒构件，以防止立柱向非防撞侧倾倒。

在上述实现过程中，在设有立柱、第一防阻块和波形板的结构基础上，在波形梁护栏的波形板靠近立柱的一侧增设加强梁，加强梁通过第二防阻块固定在立柱上，加强梁能够防止车辆碰撞后击穿护栏，增大护栏整体的纵向刚度，减小碰撞后的车辆外倾和护栏变形。第一防阻块和第二防阻块固定在立柱上并在竖向方向排列，在车辆碰撞护栏时，第一防阻块、立柱和第二防阻块构成竖向受力体对护栏进行支撑，以形成竖向方向的反作用力，增大护栏整体竖向刚度。同时，立柱底部加设的防倾倒构件，也能够约束和减小车辆碰撞过程中立柱的侧倾，进一步增大护栏整体的竖向刚度，进而防止立柱向非防撞侧倾倒。

由以上方案可知，本申请中的波形梁护栏加强方法不需要对原有波形梁护栏行更换，而是对原有波形梁护栏在纵向刚度和竖向刚度两个方向上分别进行加强，减小碰撞后的车辆外倾和护栏变形，对车辆和司乘人员以及护栏外侧结构物形成有效的防护，因此本申请中的方案具有现场加工处理，施工方便的特点，同时波形梁护栏发挥防护作用所需的占地空间更小，起到节约公路建设用地的作用。

在一种可能的实现方案中，在波形板靠近立柱的一侧设置加强梁包括：加强梁固定在波形板的中下部。

小型车辆在碰撞时，碰撞部位通常为车头的前侧，由于小型车辆车头的前侧所处的位置较低，在碰撞波形梁护栏时碰撞位置多处于波形板的中下部。将加强梁设置在波形板的中下部，能够防止小型车辆碰撞后下穿护栏，使护栏不易被损坏。

在一种可能的实现方案中，加强梁的底端低于波形板的底端预定高度，且加强梁可拆卸连接于波形板。

小型车辆与波形板的碰撞位置多处于波形板的中下部，加强梁能够防止小型车辆碰撞后下穿护栏，但在撞击力度比较大时，加强梁自护栏下方延伸的部分由于冲击力而发生损坏，波形板则损坏的程度减轻或不会被破坏，因此加强梁还具有保护波形板的作用。同时由于加强梁与波形板可拆卸连接，故在加强梁遭到破坏而波形板受损较轻时，可只对加强梁进行更换，波形板进行修复即可，该设置能够有效地减少波形梁护栏的维护成本。

根据本申请的另一方面，还提供了一种波形梁护栏。图4为本申请实施例示出的一种波形梁护栏的正面结构示意图；图5为图4所示波形梁护栏结构的背面结构示意图。参见图4和图5，波形梁护栏包括立柱100、第一防阻块200、波形板300、加强梁400、第二防阻块500和防倾倒构件600。立柱100用于固定在地面上。第一防阻块200设置在立柱100的顶端，波形板300固定在第一防阻块200上，并通过波形板-防阻块连接螺栓210紧固。加强梁400设置在波形板300靠近立柱100的一侧，加强梁400沿波形板300的长度方向延伸。第二防阻块500用以连接加强梁400与立柱100。第一防阻块200、立柱100和第二防阻块500形成竖向受力体，以支撑波形板300和加强梁400。防倾倒构件600设置在立柱100底部，用于防止立柱100向非防撞侧倾倒。

在上述实现过程中，波形板300和加强梁400用于支撑护栏整体的纵向刚度，第一防阻块200、立柱100和第二防阻块500构成的竖向受力体用于支撑护栏整体的竖向刚度。防倾倒构件600进一步增大护栏整体的竖向刚度，防止立柱100向非防撞侧倾倒。相较于现有只设有立柱100、第一防阻块200和波形板300的波形梁护栏，本申请中的波形梁护栏在波形板300靠近立柱100的一侧增设加强梁400，加强梁400通过第二防阻块500固定在立柱100上，加强梁400能够防止小型车辆碰撞后击穿护栏，增大护栏整体的纵向刚度，减小碰撞后的小型车辆外倾和护栏变形。位于立柱100中间位置的第二防阻块500以及立柱100底部的防倾倒构件600，使本申请相较于现有波形梁护栏具有更好的竖向刚度，被碰撞时不易发生倾倒。因此本申请在纵向刚度和竖向刚度两个方向上分别进行加强，减小碰撞后的小型车辆外倾和护栏变形，对小型车辆和司乘人员以及护栏外侧结构物形成有效的防护；以及具有现场加工处理，施工方便的特点。

在一种可能的实现方式中，加强梁400固定在波形板300的中下部。

小型车辆在碰撞时，碰撞部位通常为车头的前侧，由于小型车辆车头的前侧所处的位置较低，在碰撞波形梁护栏时碰撞位置多处于波形板300的中下部。将加强梁400设置在波形板300的中下部，能够防止小型车辆碰撞后下穿护栏，使护栏不易被损坏。

在一种可能的实现方式中，加强梁400的底端低于波形板300的底端预定高度。

小型车辆与波形板300的碰撞位置多处于波形板300的中下部，加强梁400能够防止小型车辆碰撞后下穿护栏，但在撞击力度比较大时，加强梁400自护栏下方延伸的部分由于冲击力而发生损坏，波形板300则损坏的程度减轻或不会被破坏，因此加强梁400还具有保护波形板300的作用。同时由于加强梁400与立柱100可拆卸连接，故在加强梁400遭到破坏而波形板300受损较轻时，可只对加强梁400进行更换，波形板300进行修复即可，该设置能够有效地减少波形梁护栏的维护成本。

在一种可能的实现方式中，第二防阻块500为抱箍结构。加强梁400为U形梁结构，U形梁结构的开口朝向立柱100侧。U形梁结构与立柱100相对的位置处固定有内衬板700，内衬板700与抱箍结构连接。作为实施方式之一，内衬板700可通过螺栓固定在加强梁400上。需要说明的是，内衬板700还可通过焊接或其他连接方式与加强梁400连接。

在上述实现过程中，第二防阻块500采用抱箍结构，抱箍结构可直接套接在立柱100上，方便安装。内衬板700的设计，可使第二防阻块500方便地连接在加强梁400靠近立柱100的一侧，避免在加强梁400的迎撞面设置螺栓，以使波形板300的防护效果更好。加强梁400采用U形梁结构，U形梁结构和内衬板700围成的空腔在波形板300收到碰撞冲击时，能够在与波形板300表面垂直的方向上起到一定的缓冲作用，进一步提升波形板300的防护效果。

在一种可能的实现方式中，防倾倒构件600包括地面锚固板610、迎撞侧抱箍620和非迎撞侧抱箍630。地面锚固板610围设在立柱100底部的外围并固定在地面上。在一种可能的实施方案中，地面锚固板610可采用法兰盘的结构形式，并通过紧固螺栓固定在地面上。

迎撞侧抱箍620和非迎撞侧抱箍630上均预留有用于穿设螺栓的螺栓孔，迎撞侧抱箍620和非迎撞侧抱箍630围设在立柱100的底部并在安装就位后通过螺栓固定连接。迎撞侧抱箍620的底部与非迎撞侧抱箍630焊接在地面锚固板610上。地面锚固板610通过化学锚栓固定在地面上。在一种可能的实施方案中，地面锚固板610可采用预埋地脚螺栓的方式固定在地面上。

在一种实施方式中，地面锚固板610分为可对接的两块板体。迎撞侧抱箍620预先焊接在其中一块板体上，非迎撞侧抱箍630预先焊接在另一块板体上。安装时，将两块板体进行对接后，迎撞侧抱箍620和非迎撞侧抱箍630处于围设在一起的状态。通过螺栓连接迎撞侧抱箍620和非迎撞侧抱箍630后，再通过化学锚栓分别将地面锚固板610固定在地面上。该实施方式适用于禁止工程现场焊接操作的施工场景中。

在一种可能的实现方式中，非迎撞侧抱箍630上焊接加劲肋640。

在上述实现过程中，加劲肋起到加强立柱100的作用，约束和减小车辆碰撞过程中立柱100的侧倾，增大护栏整体的竖向刚度。

由以上方案可知，本申请示出的波形梁护栏及波形梁护栏加强方法，在现有波形梁护栏的纵向刚度和竖向刚度两个方向上分别进行加强，减小碰撞后的车辆外倾和护栏变形，对车辆和司乘人员以及护栏外侧结构物形成有效的防护。本申请不需要拆除原有波形梁护栏，在现有波形梁护栏上即可实施，并具有现场施工方便的特点，因此本申请能够解决现有波形梁护栏加强实施方式中的材料浪费、工程造价高、施工周期长等技术问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

Claims (10)

1.一种波形梁护栏加强方法，其特征在于，所述波形梁护栏包括立柱、第一防阻块和波形板；所述方法包括：

在所述波形板靠近所述立柱的一侧设置加强梁，所述加强梁沿所述波形板的长度方向延伸，以增加所述波形梁护栏的纵向刚度；

设置第二防阻块以连接所述加强梁与所述立柱；所述第一防阻块、立柱和第二防阻块形成竖向受力体；

在所述立柱底部加设防倾倒构件，以防止所述立柱向非防撞侧倾倒。

2.根据权利要求1所述的波形梁护栏加强方法，其特征在于，所述在所述波形板靠近所述立柱的一侧设置加强梁包括：

所述加强梁固定在所述波形板的中下部。

3.根据权利要求2所述的波形梁护栏加强方法，其特征在于，所述加强梁的底端低于所述波形板的底端预定高度；所述加强梁可拆卸连接于所述立柱上。

4.一种波形梁护栏，包括立柱、第一防阻块和波形板，其特征在于，还包括：

加强梁，设置在所述波形板靠近所述立柱的一侧，所述加强梁沿所述波形板的长度方向延伸；

第二防阻块，用以连接所述加强梁与所述立柱；所述第一防阻块、立柱和第二防阻块形成竖向受力体；

防倾倒构件，设置在所述立柱底部，用于防止所述立柱向非防撞侧倾倒。

5.根据权利要求4所述的波形梁护栏，其特征在于，所述加强梁固定在所述波形板的中下部。

6.根据权利要求5所述的波形梁护栏，其特征在于，所述加强梁的底端低于所述波形板的底端预定高度。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的波形梁护栏，其特征在于，所述第二防阻块为抱箍结构。

8.根据权利要求7所述的波形梁护栏，其特征在于，所述加强梁为U形梁结构，所述U形梁结构的开口朝向所述立柱侧；

所述U形梁结构与所述立柱相对的位置处固定有内衬板，所述内衬板与所述抱箍结构连接。

9.根据权利要求7所述的波形梁护栏，其特征在于，所述防倾倒构件包括：

地面锚固板，围设在所述立柱底部的外围并固定在地面上；

迎撞侧抱箍和非迎撞侧抱箍，围设在所述立柱的底部并在闭合后固定连接；所述迎撞侧抱箍的底部与所述非迎撞侧抱箍的底部与所述地面锚固板焊接。

10.根据权利要求9所述的波形梁护栏，其特征在于，所述非迎撞侧抱箍上焊接有加劲肋。

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