CN210857057U - 组合式波形护栏 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于交通安全工程技术领域。一种组合式波形护栏，包括立柱单元、防阻块单元、第一波形护栏板和第二波形护栏板，防阻块单元设置在所述立柱单元上；所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板均为两波护栏板，且所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板贴合叠设并形成三波护栏板。所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板固定设置在所述防阻块单元上；所述防阻块单元包括第一防阻块和第二防阻块。本申请的组合式三波式波形护栏的立柱、护栏板、防阻块、柱帽、螺栓等构件，通用性高，易于加工，便于规模化生产和施工，同时可用于目前高速公路及其他等级公路现有的旧规两波防撞护栏的升级、改造、提升，以增强防护能力。

Description

组合式波形护栏

技术领域

本实用新型属于交通安全工程技术领域，具体涉及一种组合式波形护栏。

背景技术

中国自80年代开始修建高速公路建设以来，用以安全防护的钢质波形护栏随之而生。然而运营若干年后，这些波形护栏的防护性能在不断地下降，尤其是随着大型车辆的不断增加，因护栏防护能力不足引发的交通事故呈直线上升态势，常有大型车辆越出路外或越过中分带闯入对向车道，造成重大损失。现有波形护栏亟需更换或性能提升改造。为此，国家于2017年颁发了新的JTG D81—2017《公路交通安全设施设计规范》，规定所有旧规2波波形护栏全部要更换为现有新规3波波形护栏。

但是，这些数量庞大的高达几十万公里长的旧规2波波形护栏到底该怎么处理成了摆在我们面前的一道难题。欧美等发达国家至今仍然沿用类似中国旧规2波波形护栏，为此，我们提出“2+2组合式“新型”3波波形护栏”的全新概念，并成功做出了试验路段，同时在同区域安装了新规3波波形护栏，现场对比运营检验，得出结论，“2+2组合式3波波形护栏”一年多来效果良好，性能更优于新规3波波形护栏。新规3波波形护栏每延米的重量约为旧规2波波形护栏每延米重量的2.5倍，这对建设和发展中的中国其意义不可限量。因为目前据不完全统计中国约有14.6×4万公里的旧规2波波形护栏亟待更换成新规3波波形护栏，涉及金额费用13300亿元人民币。不难发现，“2+2组合式‘新型’3波波形护栏”的探索，对中国交通具有里程碑的意义，同时完全可以推广到全世界使用，对世界交通也具有不可估量的价值！为中国乃至世界交通安全基础设施建设提供了新思路，对现有新规范形成了有益的补充，甚至为“双轨制—旧规与新规”并存提供了依据。

在2+2组合式的波形护栏的安装过程中，对其安装结构设计也存在着诸多的问题，如原始的立柱如何处理、新的波形护栏如何固定、如何进一步的优化护栏的受力性能等，为此，需要根据新的装配结构形成新的护栏结构。

发明内容

本实用新型针对上述存在的问题和不足，提供一种组合式波形护栏，其能够充分利用原有的两波护栏板，满足新规3波波形护栏板的性能，降低了两波护栏板更新成三波护栏板的巨额资金投入。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种组合式波形护栏，包括：

立柱单元；

防阻块单元，其设置在所述立柱单元上；

第一波形护栏板；以及

第二波形护栏板，所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板均为两波护栏板，且所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板贴合叠设并形成三波护栏板；

所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板固定设置在所述防阻块单元上；所述防阻块单元包括：

第一防阻块，所述第一防阻块的第一侧部与所述立柱单元贴合固定，所述第一防阻块的第二侧部设置有支撑锥台，所述第一波形护栏板匹配贴合扣设在所述支撑锥台上，在所述第一防阻块的下部设置有第一固定孔；以及

第二防阻块，其至少包括两相对设置的第一作用面和第二作用面，所述第一作用面与立柱单元贴合固定，所述第二作用面上设置有第二固定孔，所述三波护栏板中部的两波谷段与所述第一固定孔和所述第二固定孔对应设置，并通过螺栓连接固定。

根据本实用新型组合式波形护栏，优选地，所述立柱单元包括：

第一立柱；以及

第二立柱，所述第一立柱和所述第二立柱交错设置，且二者中至少一者为伸缩立柱；所述伸缩立柱包括匹配滑动套接下立柱段和上立柱段，在所述下立柱段和所述上立柱段通过螺栓连接，所述第一防阻块设置在所述上立柱段上，所述第二防阻块设置在所述下立柱段上。

根据本实用新型组合式波形护栏，优选地，所述第一立柱和第二立柱的顶部均设置有柱帽。

根据本实用新型组合式波形护栏，优选地，所述第二防阻块截面为矩形、正六边形或正八边形，在所述第二防阻块内部设置有支撑筋。

根据本实用新型组合式波形护栏，优选地，所述三波护栏板与第一防阻块和第二防阻块之间、第一波形护栏板与第二波形护栏板之间均设置有弹簧垫片。

根据本实用新型组合式波形护栏，优选地，所述三波护栏板与第一防阻块和第二防阻块之间设置有弹簧板，所述弹簧板中部设置有呈梯形的第一固定区段，所述弹簧板的两端为第二固定区段，所述第一固定区段与所述防阻块单元固定，所述第二固定区段与所述三波护栏板固定。

根据本实用新型组合式波形护栏，优选地，还包括搭接单元，所述搭接单元包括：

连接板；以及

螺栓，所述连接板与对应的护栏板贴合搭接，并通过螺栓连接固定；

所述连接板的第一端部为三波结构，所述连接板第二端部为三波结构，连接板的中部为过渡段；或所述连接板的连段均为三波结构；或所述连接板的第一端部为三波结构，所述连接板的第二端部为平板结构。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本申请的组合式三波式波形护栏的立柱、护栏板、防阻块、柱帽、螺栓等构件，通用性高，易于加工，便于规模化生产和施工，同时可用于目前高速公路及其他等级公路现有的旧规2波防撞护栏的升级、改造、提升，以增强防护能力。

本申请的结构设计能够使得原有的旧规两波护栏板升级改造，旧规护栏板得以保留，与新装旧规护栏板组合，增加了护栏防撞能力，利用了原来旧规护栏板的残余价值，效益显著。

本申请中的组合式波形护栏的布设，采用部分重叠方式进行，重叠时为新装旧规护栏板压在原有旧规护栏板外侧，重叠部分采用螺栓连接，新旧板之间加弹簧垫片。大、小车辆碰撞时均能消散撞击力，且组合后的新型三波护栏板宽度增加，司乘人员安全感增强，视距效果同时增加。

本申请组合式波形护栏组合后，第一波形护栏板和第二波形护栏板重叠1个波，当大型车辆撞击护栏时，首先撞击新装的第一波形护栏板，新装的第一波形护栏板变形，吸收一部分撞击力后，再将一部分撞击力传到原有的旧护栏板上，达成二者共同作用，消力效果较好。

本申请巧妙地利用了原来旧护栏的残余价值，实现完美结合，物尽其才。并通过设置试验检测系统，通过取得的真实有效的数据，不仅使新的设计方案得到验证，也提供了理论和技术支撑；容易实施，可信度高。

本申请的新型三波护栏板与结构物、旧规两波护栏、新规三波护栏板的连接采用与护栏同材质的连接板作为过渡段，并用螺栓连接，防撞效果得到保证，同时外观效果也更美观。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为根据本实用新型实施例的组合式波形护栏的结构示意图。

图2为图1中A-A向的结构示意图。

图3为图1中B-B向的结构示意图。

图4为根据本实用新型实施例的第一防阻块的结构示意图。

图5为根据本实用新型实施例的第二防阻块的结构示意图。

图6为根据本实用新型实施例的弹簧板的结构示意图。

图7为图6的俯视结构示意图。

图8为根据本实用新型实施例的连接板的结构示意图之一。

图9为根据本实用新型实施例的连接板的结构示意图之二。

图10为根据本实用新型实施例的连接板的结构示意图之三。

图11为根据本实用新型实施例的直道护栏碰撞检测的结构示意图。

图12为根据本实用新型实施例的弯道护栏碰撞检测的结构示意图。

图中序号：

110为第一立柱、111为下立柱段、112为上立柱段、120为第二立柱、130为柱帽；

210为第一防阻块、211为支撑锥台、220为第二防阻块、221为第一作用面、222为第二作用面、230为弹簧垫片、240为弹簧板、241为第一固定区段、242为第二固定区段、250为支撑筋；

310为第一波形护栏板、320为第二波形护栏板；

401为连接板、402为螺栓、403为墙式护栏、404为两波护栏、405为三波护栏；

501为试验车辆、502为缆绳、503为临时坡道、504为牵引机、505为定滑轮、506为测试护栏、507为应变观测设备。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指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；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图1-图12，本实施例公开了一种组合式波形护栏，包括立柱单元、防阻块单元、第一波形护栏板310和第二波形护栏板320，防阻块单元设置在立柱单元上；第一波形护栏板310和第二波形护栏板320均为两波护栏板，且第一波形护栏板310和第二波形护栏板320贴合叠设并形成三波护栏板；第一波形护栏板310和第二波形护栏板320固定设置在防阻块单元上；防阻块单元包括第一防阻块210和第二防阻块220，第一防阻块210的第一侧部与立柱单元贴合固定，第一防阻块210的第二侧部设置有支撑锥台211，第一波形护栏板310匹配贴合扣设在支撑锥台211上，在第一防阻块210的下部设置有第一固定孔；第二防阻块220至少包括两相对设置的第一作用面221和第二作用面222，第一作用面221与立柱单元贴合固定，第二作用面222上设置有第二固定孔，三波护栏板中部的两波谷段与第一固定孔和第二固定孔对应设置，并通过螺栓402连接固定。

在上述第一防阻块210和第二防阻块220的布置结构中，第一波形护栏板310和第二波形护栏板320的布置能够实现多重吸能、逐级消能的目的，通过第二防阻块220和第二波形护栏板320的一级消能和吸能，进而由第一防阻块210和第一波形护栏板310实现二级消能和吸能，最终通过立柱实现最后的防撞支撑，不仅能够实现逐级防撞缓冲，而且抗撞击性能逐级增强，保障了整体结构性能的稳定。

进一步地，本实施例中的立柱单元包括第一立柱110和第二立柱120，第一立柱110和第二立柱120交错设置，且二者中至少一者为伸缩立柱；伸缩立柱包括匹配滑动套接下立柱段111和上立柱段112，在下立柱段111和上立柱段112通过螺栓连接，第一防阻块210设置在上立柱段112上，第二防阻块220设置在下立柱段111上。实际施工时，第一立柱为伸缩立柱，且第一立柱的下立柱段为原有的立柱，第二波形护栏板320为原有的两波护栏板；上立柱段112为增设的加高立柱，从而满足新增加的第一波形护栏板310的安装；第二立柱120为新增的立柱，其用于保障结构的稳定性，提高抗撞击性能。另外，在第一立柱110和第二立柱120的顶部均设置有柱帽130。

本实施例中的第二防阻块220截面可以为矩形、正六边形或正八边形，优选地，采用正六边形结构，并且可以在第二防阻块内部设置有支撑筋250，用于提高其抗撞击性能。

为了进一步提高其装配过程中的贴合度和缓冲性能，在三波护栏板与第一防阻块210和第二防阻块220之间、第一波形护栏板310与第二波形护栏板320之间均设置有弹簧垫片230。还可以在三波护栏板与第一防阻块和第二防阻块之间设置有弹簧板240，弹簧板240中部设置有呈梯形的第一固定区段241，弹簧板的两端为第二固定区段242，第一固定区段241与防阻块单元固定，第二固定区段242与三波护栏板固定，从而进一步的提高了护栏板在受到撞击过程中抗变形能力，并且能够优化护栏板的变形形状，由原来的V型转变为弧形，进一步的降低在撞击过程中护栏所承载的正面作用力，也对撞击车辆起到一定的导向和防护作用。

为了实现不同路段的护栏的搭接，本实施例中还包括搭接单元，搭接单元包括连接板401和螺栓402，连接板与对应的护栏板贴合搭接，并通过螺栓连接固定；连接板的第一端部为三波结构，连接板第二端部为三波结构，连接板的中部为过渡段；或连接板的连段均为三波结构；或连接板的第一端部为三波结构，连接板的第二端部为平板结构。

一、针对原有旧规两波护栏板现场碰撞测试进行以下说明，如图11所示：

①选择高速公路中央分隔带开口路段，在左、右幅路肩部位分别打入管桩，作为锚固装置。如管桩无法打入，可在边坡上设置配重物。

②左幅路肩设置牵引机，牵引机加速度应满足撞击速度要求，右幅路肩设置一个定滑轮，牵引机的缆绳绕过定滑轮回到左幅，挂在试验车辆的车架上。牵引机和定滑轮分别固定在管桩上。

③制作左侧临时坡道，坡度同右侧坡度，长度为左侧路面宽度+中央分隔带宽度，碰撞为正向碰撞（如需侧向碰撞，则临时坡道长度按现场实测设计）。坡道分段制作，方便安装和拆除。

④在右侧护栏的撞击位置上布设应变观测装置，在路肩适当位置布置信号传接装置和高速摄像机。

以上准备工作完成后，在交通管理部门的配合下，于交通量最小的时段，临时封闭双向交通，并设置临时路障。在此之前，临时坡道和试验车辆装在随车吊上运至现场。

交通封闭后迅速搭设临时坡道，试验车辆就位，同时接通电源，牵引机缓慢启动，校正车辆轮迹后将车辆牵回到左侧，固定方向盘。

按照设置的加速度启动牵引机，完成撞击后，读取测试数据，评价护栏防撞效果。迅速清理现场，拆除临时坡道和牵引机等，移除试验车辆，恢复正常通行，适时将碰撞过的护栏复位。

二、根据现场碰撞试验取得的数据，推算出原有旧规2波护栏的防撞能力：

确定现有车辆（包括小型、大型车辆）的碰撞高度范围。确定改造后新型3波护栏的高度（以新型3波护栏板顶部与原有立柱顶端平齐为准），原则上以大型车辆首先碰撞原有的旧规两波护栏板为宜。

根据新装的和原有的旧两波护栏板的防撞能力，将撞击力按比例分配。依此原则将新装旧规护栏板布置在原有旧规护栏板前面，并使得原有旧规两波护栏板在左右侧面凹进1个旧规2波护栏板厚度；在上下高度方向上“藏在”新装的旧规2波护栏板的下面，同时重叠1个波，从而形成一种组合式三波护栏，确保大型车辆撞击时，首先撞击新装的护栏板。新装的护栏板发生变形而吸收部分撞击力后，剩余的撞击力由新装、原有的旧护栏板共同承担。据此选择适宜型号的防阻块，防阻块与护栏板之间、新旧护栏板之间螺栓穿过时可加设弹簧垫片或弹簧板，增加消力效果。

如果原有旧规护栏受撞击时的变形过大，可在原有护栏2个立柱之间增加1个立柱，验算立柱高度及打入路肩深度。如新增立柱无法打入路肩，可采用其他形式立柱，如焊接法兰底座，通过螺栓固定在混凝土基础上。

三、试验段施工：

按照初步设计方案，选定试验段范围。将此范围内旧护栏板拆除，如需增加立柱，则在在路肩上放出新增立柱位置，用打桩机将立柱打入到设计深度。

下沉降低原有旧规2波护栏柱的高度，然后再重新安装原有的旧规2波护栏板，并使得原有旧规2波护栏板在左右侧面凹进1个旧规2波护栏板厚度；新安装的旧规2波护栏板与其重叠1个波，从而形成一种组合式三波护栏，重叠的一个波可在2个波谷位置通过螺栓连接。原有旧规护栏板重新安装时，视原有的防阻块及螺栓损坏情况予以更换。

四、试验段现场碰撞试验：

依照前述的原有旧规2波护栏的现场碰撞试验方法，对组合式三波护栏试验段进行碰撞试验，测算组合护栏的抗撞击能力和变形，根据试验车辆损毁情况评价其防护能力，由此检验初步设计是否满足安全需要。并检验评价路肩填料的固化情况及承载力。

根据组合护栏现场碰撞试验取得的数据，对初步设计进行修正、优化，包括新装的2波旧规护栏的断面尺寸、材质、与旧护栏板的连接、防阻块的断面尺寸、形状、材质、新增立柱的打入深度等细节。

五、现有护栏立柱的加高和新的立柱的增加：

按照初步设计方案，选定试验段范围。将此范围内原有旧规护栏板拆除，如需增加立柱，则在路肩上放出新增立柱位置，用打桩机将立柱打入。

根据设计高度，在原有旧规护栏立柱设计位置上钻取原有的旧规2波护栏板螺栓孔，更换新的防阻块及螺栓，将原有旧规护栏板重新安装固定。在新增立柱上钻取原有的旧规护栏板螺栓孔，用新的防阻块及螺栓，将旧护栏板安装固定。

并将原有的护栏立柱设置为伸缩立柱，即增加一个可伸缩的上立柱段，原有的护栏立柱作为下立柱段，并在伸缩立柱上钻取新装的旧规2波护栏板螺栓孔，将新装的旧规2波护栏板安装固定。

根据设计高度，在新增护栏立柱设计位置上钻取新装的旧规2波护栏板螺栓孔，布置防阻块，并通过螺栓将新装的2波护栏板安装固定。

用螺栓连接新装、原有的旧规护栏板。伸缩立柱之间的缝隙用密封材料封堵。

依照前述的原有旧规护栏的现场碰撞试验方法，对组合护栏试验段进行碰撞试验，测算组合护栏的抗撞击能力和变形，根据试验车辆损毁情况评价其防护能力，由此检验初步设计是否满足安全需要。

根据组合护栏现场碰撞试验取得的数据，对初步设计进行修正、优化，包括护栏防护高度、新装的旧规2波护栏板的断面尺寸、材质、与旧护栏板的连接、防阻块的断面尺寸、形状、材质、新增立柱的打入深度等细节。

六、局部路段护栏升级、改造，如图12所示：

对现有高速公路大型车辆较多路段、山区公路下坡转弯路段、人口密集路段、临河临湖路段、与公路铁路间距较近且并行较长路段、行车道距离下穿桥梁墩柱较近等险要路段，应考虑对这些段落内的护栏进行局部升级，将原有的旧规2波护栏升级为3波新型护栏，并考虑将原有护栏提高，以增加护栏防护能力。其试验评价、初步设计、优化设计、现场施工等项内容同前所述。

七、与原有护栏的连接：

组合式三波护栏板与结构物的连接采用与护栏同材质的连接板，连接板一端用螺栓固定在桥梁的墙式护栏上，一端与三波护栏用螺栓链接。

组合式三波护栏板与原有旧规两波护栏的连接过渡，采用漏斗形连接板过渡。小截面端连接两波护栏板，大截面端连接三波护栏。

组合式三波护栏板与现有的新规三波护栏的连接，采用与旧规或新规材质相同的等截面连接板，分别连接两端，以螺栓固定。

上述结构中的连接板两端的形状与对应的结构物匹配。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种组合式波形护栏，其特征在于，包括：

立柱单元；

防阻块单元，其设置在所述立柱单元上；

第一波形护栏板；以及

第二波形护栏板，所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板均为两波护栏板，且所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板贴合叠设并形成三波护栏板；

所述第一波形护栏板和所述第二波形护栏板固定设置在所述防阻块单元上；所述防阻块单元包括：

第一防阻块，所述第一防阻块的第一侧部与所述立柱单元贴合固定，所述第一防阻块的第二侧部设置有支撑锥台，所述第一波形护栏板匹配贴合扣设在所述支撑锥台上，在所述第一防阻块的下部设置有第一固定孔；以及

第二防阻块，其至少包括两相对设置的第一作用面和第二作用面，所述第一作用面与立柱单元贴合固定，所述第二作用面上设置有第二固定孔，所述三波护栏板中部的两波谷段与所述第一固定孔和所述第二固定孔对应设置，并通过螺栓连接固定。

2.根据权利要求1所述的组合式波形护栏，其特征在于，所述立柱单元包括：

第一立柱；以及

第二立柱，所述第一立柱和所述第二立柱交错设置，且二者中至少一者为伸缩立柱；所述伸缩立柱包括匹配滑动套接下立柱段和上立柱段，在所述下立柱段和所述上立柱段通过螺栓连接，所述第一防阻块设置在所述上立柱段上，所述第二防阻块设置在所述下立柱段上。

3.根据权利要求2所述的组合式波形护栏，其特征在于，所述第一立柱和第二立柱的顶部均设置有柱帽。

4.根据权利要求1所述的组合式波形护栏，其特征在于，所述第二防阻块截面为矩形、正六边形或正八边形，在所述第二防阻块内部设置有支撑筋。

5.根据权利要求1所述的组合式波形护栏，其特征在于，所述三波护栏板与第一防阻块和第二防阻块之间、第一波形护栏板与第二波形护栏板之间均设置有弹簧垫片。

6.根据权利要求1所述的组合式波形护栏，其特征在于，所述三波护栏板与第一防阻块和第二防阻块之间设置有弹簧板，所述弹簧板中部设置有呈梯形的第一固定区段，所述弹簧板的两端为第二固定区段，所述第一固定区段与所述防阻块单元固定，所述第二固定区段与所述三波护栏板固定。

7.根据权利要求1所述的组合式波形护栏，其特征在于，还包括搭接单元，所述搭接单元包括：

连接板；以及

螺栓，所述连接板与对应的护栏板贴合搭接，并通过螺栓连接固定；

所述连接板的第一端部为三波结构，所述连接板第二端部为三波结构，连接板的中部为过渡段；或所述连接板的连段均为三波结构；或所述连接板的第一端部为三波结构，所述连接板的第二端部为平板结构。

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