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什么是波形梁护栏

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发布时间:
2020/02/04
波形梁护栏一般按设置地点和防撞等级来分类,见下表。按设置地点可以分为路侧护栏和中央分隔带护栏。按防撞等级可分为A级和S级(Am、Sm表示设置在中央分隔带)。S级护栏属于加强型,适用于路侧特别危险的路段使用,A级用于专用公路。 [1] 
路侧波形梁护栏
(1)横断布设
路侧波形梁护栏的横断布设,不应使护栏面侵入公路建筑限界以内,并不得使护栏立柱外侧的侧向土压力明显减少。立柱外边缘到路肩边缘的最小距离为:当土路肩宽度为75cm时,不应小于25cm;当土路肩宽度为50cm时,不应小于14cm。
(2)端头处理
路侧波形梁护栏的起、讫点应进行端头处理。路侧护栏的端头可采用圆头式或地锚式。我国高速公路修建初期,护栏端头多用圆头式,在护栏起点与标准段护栏之间通过渐变段连接起来。渐变段一般设计成抛物线形,立柱位置逐渐外移,立柱高度不变,其间距在端头附近加密为2m,采用混凝土基础,加索端锚具,这种处理办法称为端部斜展,端梁为圆头。这种端头国外使用较普遍,因为制造容易,安装方便,在碰撞角度小的情况下有较好的导向功能。如果失控车辆与端头正面相碰,有可能发生护栏穿透车厢的事故。因此改用地锚式端头,这种端头通过斜角梁逐渐伸向地面,在端部用混凝土基础锚固。地锚式端头在失控车辆正面碰撞时,车辆会沿斜置波形梁爬上而吸能。侧面碰撞时,同样具有较好的导向功能。
护栏端头,在迎行车方向的上游和顺行车方向的下游有不同的处理方法,上面介绍的端头处理方法均指迎行车方向的上游。顺行车方向的下游端头与标准段护栏成一直线布设。下游端头一般均按圆头端梁处理。车辆行至下游端头处,护栏设置已结束,应该说路侧的危险性已不大了。
(3)防阻块构造
路侧波形梁护栏的防阻块是波形梁与立柱之间的承力部件,可以用各种形状的型钢来制造。可分为A型、B型两种,A型适用于圆形立柱,是一种六角形的结构;B型适用于槽形立柱或其他型钢立柱。
波形梁与立柱之间加防阻块后,有很多好处:
①防阻块本身就是一个吸能机构,因此可以使护栏在受到碰撞后逐渐变形,有利于能量吸收,减少乘员伤亡;
②防阻块固定在立柱与波形梁之间,使波形梁从立柱上悬置出来,失控车辆一旦与护栏发生碰撞,不会因为波形梁紧靠立柱,而使前轮在立柱处绊阻;
③防阻块参与护栏整体作用后,可以使碰撞力分配到更多跨结构中,从而使护栏受力更加均匀,使护栏的碰撞轨迹比较圆滑,有利于车辆的导向和增加护栏的整体强度;
④有路缘石路段设置防阻块时,可使波形粱与缘石面的距离减少,减轻甚至消除由于失控车辆碰到缘石后跳起产生对护栏不利的影响。
(4)立柱安装
路侧护栏立柱应安装于坚实的土路肩中,立柱与路基土的作用,使立柱弯曲变形,土基压缩变形,这是护栏吸能过程的一环。但是,当护栏立柱遇到立柱置于桥梁、通道、涵洞等无法打入的地方,立柱下方遇有地下管线、石方路段,其他特殊情况等三种情况时,应把护栏立柱设置于混凝土基础中,有条件时宜采用抽换式护栏立柱。
护栏立柱设置于混凝土中的方法有三种:一种是在混凝土基础中预留孔,等立柱放入后填密实的砂,上下都用沥青密封。一旦发生碰撞,立柱可以有一定的变形量,不会损坏混凝土基础,也容易更换。另一种采用法兰盘基础,螺栓连接,法兰盘上开长圆孔,一旦发生碰撞,法兰盘沿长圆孔方向有一定位移量,如果不损坏地脚螺栓,也容易修复;第三种是采用抽换式道路安全护栏装置,该装置适用于圆形立柱,用铸钢制造,外基座埋于混凝土中,内套管通过螺栓与外基础练成一体,护栏立柱插入内套管中,螺栓拧紧厚,内观套就会把立柱抱死。一旦发生碰撞,立柱弯曲变形,只要把螺栓拧紧,即可轻易把立柱拔出、更换。
中央分隔带波形粱护栏
设置于中央分隔带的波形梁护栏,按防撞等级可分为Am级和Sm级。Sm级护栏属加强型,适用于中央分隔带内有重要构造物,并需要限制护栏横向位移的路段;Am级适用于汽车专用路的一般路段。按构造可分为分设型和组合型两种。分设型护栏适合于中央分隔带相对较宽,中央分隔带内的构造物较多,并在中央分隔带下埋有管线的路段。组合型护栏适合于中央分隔带宽度较窄,中央分隔带内构造物不多或埋设管线较少的路段。
(1)横断布设
中央分隔带波形梁护栏的横断布设应根据中央分隔带的宽度,断面形式及地下通讯管线布设来确定。
中央分隔带按分设型布设时,不宜使护栏面侵入到道路建筑界限以内。若分设型护栏设置在有路缘石的中央分隔带内,波形梁护栏应有防阻块。如设在中央分隔带内而中央分隔带内布设有通信、电力等管线,波形梁护栏倒缘石面的最小值C可减少到25cm(一般情况下为C=50cm)。
中央分隔带采用组合型波形梁护栏时,护栏立柱的中心线宜与公路中线重合,当公路中线位置内有构造物、地下管线时,护栏立柱的中心线可以向一侧偏移,或把组合型改变成为分设型,以便绕过中心线位置的构造物,组合型波形梁护栏由立柱、横隔梁、波形梁、紧固件组成。立柱可采用圆形或槽型等型钢制造,横隔梁由两根槽钢组成,分别安装在立柱两边,两端分别与波形梁相连。两边波形梁的最大组合宽度为l00cm,亦可根据中央分隔带的宽度做适当调整。
(2)端头处理
设置于中央分隔带起点、终点及开口处的护栏应进行端头处理。不加处理的端头是极端危险的,车辆与金属类护栏碰撞时,可能导致端梁穿刺乘客车厢;车辆与钢筋混凝土护栏正面相碰时,将产生巨大的碰撞力。
迎面碰撞时,端头处理的防撞装置不能带刺、产生拱起或使车辆翻滚,车辆在碰撞过程中产生加速度不能超过要求的限度。当失控车辆在端头和标准段之间发生碰撞,端头结构应具有与中央分隔带标准段护栏相同的改变车辆方向的性能。
端头形式。可分分设型和组合型两种情况考虑。分没型波形梁护栏,其端头应与中央分隔带线形相一致。在一定长度(例如16m)范围内,波形梁护栏从两条平行线逐渐按一定比例往分隔带内缩窄,一般呈抛物线形,立柱间距为2m,圆端头的半径应与分隔带开口处的线形相一致,一般为25cm。
我国在端头处理技术方面的研究工作较少,上述处理方法基本上是用圆头把两侧的波形梁连接起来,而没有采用解体消能立柱或滑动基座,波形梁没有采用吸能、变位等设计。因此,此端头的吸能效果不会很好,但这种结构制造安装容易,造价较低,仍大量使用。
交通分流处三角地带护栏

汽车专用道路互通式立交匝道进、出口及服务区、停车场进、出口处的三角地带,属危险三角区,应该设置专门设计的护栏。该处的护栏构造应与路侧波形梁护栏相一致,并应根据三角地带的线形和地形进行布设。在布设时,靠专用道路主线一侧的两端8m范围内和靠匝道一侧的两端8m范围内应采用加强型(S)护栏,在加强型护栏的中间接6跨A级护栏,并用圆头把三角区两侧护栏连接起来。在条件允许时,应在危险三角区范围设置防撞垫。防撞垫能有效地吸收碰撞能量,降低正面碰撞车辆速度。侧面碰撞时,防撞垫能改变车辆碰撞角度,将车辆导向路中,因此被广泛应用于交通分流的危险三角区。