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CN215629605U - 护栏结构以及防撞护栏总成 - Google Patents

护栏结构以及防撞护栏总成 Download PDF

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CN215629605U
CN215629605U CN202022979650.9U CN202022979650U CN215629605U CN 215629605 U CN215629605 U CN 215629605U CN 202022979650 U CN202022979650 U CN 202022979650U CN 215629605 U CN215629605 U CN 215629605U
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CN
China
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guardrail
layer
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collision
concrete
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CN202022979650.9U
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English (en)
Inventor
杨曼娟
陈光明
周勇臣
柳钦
林佐宏
贾宁
幺瑶
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South China University of Technology SCUT
Research Institute of Highway Ministry of Transport
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Research Institute of Highway Ministry of Transport
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Publication date
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Abstract

本实用新型公开了一种护栏结构以及防撞护栏总成,护栏结构包括:护栏本体,所述护栏本体包括由内向外依次设置的缓冲承压层和至少一层防撞层,至少一层所述防撞层的结构强度高于所述缓冲承压层的结构强度。本实用新型公开了一种护栏结构以及防撞护栏总成,来解决现有的护栏结构提供的保护效果不理想的问题。

Description

护栏结构以及防撞护栏总成
技术领域
本实用新型涉及道路防护技术领域,更具体地,涉及一种护栏结构以及防撞护栏总成。
背景技术
公路护栏按照结构刚性进行分类,主要包括半刚性护栏和刚性护栏。半刚性护栏包括波形梁和立柱,例如相邻的两个立柱之间设置有多个沿着高度方向间隔分布的波形梁,由于半刚性护栏的刚度和强度相对低于刚性护栏的刚度和强度,在车辆撞上时,不会对驾乘人员造成严重伤害,但是,半刚性护栏吸收了碰撞过程的大量能量而发生巨大变形,因此寿命短,从而增加了额外的维修管理费用。混凝土护栏是刚性护栏的主要代表,传统的混凝土护栏具有较高刚度和强度,对车辆和驾乘人员可能造成一定程度的伤害。
因此,需要一种护栏结构以及防撞护栏总成,来解决上述问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提出一种护栏结构以及防撞护栏总成,来解决现有的护栏结构提供的保护效果不理想的问题。
基于上述目的本实用新型提供的一种护栏结构,包括:
护栏本体,所述护栏本体包括由内向外依次设置的缓冲承压层和至少一层防撞层,至少一层所述防撞层的结构强度高于所述缓冲承压层的结构强度。
优选地,所述缓冲承压层和相邻的所述防撞层之间设置有至少一个支撑框。
优选地,所述支撑框内设置有多个沿着周向方向间隔分布的第一支撑杆,当所述支撑框的数量为多个,相邻的所述支撑框通过所述第一支撑杆连接在一起。
优选地,所述护栏本体自上而下依次设置有两个所述支撑框,两个所述支撑框至少局部重叠。
优选地,每个所述支撑框包括多个首尾依次连接的第二支撑杆,所述第二支撑杆与所述第一支撑杆之间设置有箍筋。
优选地,所述第一支撑杆和/或所述第二支撑杆采用金属材料制作而成。
优选地,所述护栏本体上设置有基座,所述支撑框延伸到所述基座内。
本实用新型还提出一种防撞护栏总成,所述防撞护栏总成包括如上述的护栏结构。
从上面所述可以看出,本实用新型提供的护栏结构以及防撞护栏总成,与现有技术相比,具有以下优点:采用上述护栏结构,缓冲承压层提供缓冲和吸能作用,具有良好的耗能减撞性能,在受到撞击时,快速降低车辆撞击后的速度,缓解了撞击过程中车辆的损坏程度和人员受到的冲击,在一定程度上保证驾驶人员的人身安全;防撞层能够提高护栏结构的抗冲击性能,在受到车辆撞击时,避免护栏结构发生巨大形变,保护内部的缓冲承压层不被破坏,延长使用寿命,降低维修管理费用。护栏本体既克服了半刚性护栏易破坏的缺陷,又解决了传统混凝土护栏造成人员伤害大的问题,可以起到良好的防撞效果,将交通安全事故的危害降到最低。
附图说明
通过下面结合附图对其实施例进行描述,本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为本实用新型具体实施例中采用的护栏结构的结构示意图。
图2为图1所示的护栏结构的墙体的结构示意图。
图3为图1所示的护栏结构的支撑框的结构示意图。
其中附图标记:
1、防撞层;2、缓冲承压层;3、第一支撑杆;4、第二支撑杆;5、基座。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1为本实用新型具体实施例中采用的护栏结构的结构示意图。图2为图 1所示的护栏结构的墙体的结构示意图。如图1和图2所示,护栏结构包括护栏本体。
护栏本体包括由内向外依次设置的缓冲承压层2和至少一层防撞层1,至少一层防撞层1的结构强度高于缓冲承压层2的结构强度。
将护栏结构设置在公路的路侧,缓冲承压层2从内向外支撑防撞层1,防撞层1的结构强度高于缓冲承压层2的结构强度,防撞层1为缓冲承压层2提供抗冲击作用,通过防撞层1接受车辆的撞击。
采用上述护栏结构,缓冲承压层2提供缓冲和吸能作用,具有良好的耗能减撞性能,在受到撞击时,快速降低车辆撞击后的速度,缓解了撞击过程中车辆的损坏程度和人员受到的冲击,在一定程度上保证驾驶人员的人身安全;防撞层1能够提高护栏结构的抗冲击性能,在受到车辆撞击时,避免护栏结构发生巨大形变,保护内部的缓冲承压层2不被破坏,延长使用寿命,降低维修管理费用。护栏本体既克服了半刚性护栏易破坏的缺陷,又解决了传统混凝土护栏造成人员伤害大的问题,可以起到良好的防撞效果,将交通安全事故的危害降到最低。
缓冲承压层2可采用单一材料制作而成或复合材料制作而成,例如缓冲承压层2可采用胶质混凝土材料制作而成;或者包括混凝土层以及包覆在混凝土层外部的缓冲层。在本申请的一个实施例中,缓冲承压层2采用胶质混凝土制作而成。
在本申请的另一个实施例中,缓冲承压层2包括混凝土层以及缓冲层,缓冲层包括但不限于柔性材料制作而成的层结构,例如橡胶材料制作的缓冲层。例如将废旧橡胶固定在护栏结构上,例如粘贴、捆绑固定;不但能强化护栏结构的缓冲和吸能作用,而且能够有效利用废旧材料,变废为宝,避免废旧橡胶污染环境,又能减少自然资源和能源的消耗,施工方便成本低,具有显著的社会、经济、环境效益,亦符合可持续发展的要求。
在本申请的一个实施例中,缓冲承压层2包括混凝土层以及局部覆盖在混凝土层外部的缓冲层,缓冲层可仅覆盖在护栏本体的迎撞面一侧混凝土层表面上,车辆与护栏结构的迎撞面接触概率更大,既能提供缓冲作用,又能节约制作成本。
根据护栏结构具体的强度要求设定层数,在本实施例中,防撞层1可设置为一层,且厚度均匀。
在本申请的另一个实施例中,在护栏本体的迎撞面一侧设置两层或多层防撞层1,或者在护栏本体的迎撞面一侧设置的防撞层1的厚度大于其他位置防撞层1的厚度。
在本实施例中,迎撞面包括但不限于单坡型坡面、加强型坡面和F型坡面中的至少一种。
图3为图1所示的护栏结构的支撑框的结构示意图。如图3所示,护栏结构还包括支撑框。
优选地,缓冲承压层2和相邻的防撞层1之间设置有至少一个支撑框。通过设置支撑框,为缓冲承压层2和相邻的防撞层1提供良好的连接作用和支撑作用,提高护栏结构的结构强度。
在本实施例中,支撑框呈近似梯形结构或楔形结构。支撑框的底部宽度大于支撑框的顶部宽度。
在本实施例中,支撑框的数量可根据护栏本体的宽度设置,当支撑框的数量为多个时,多个支撑框沿着护栏本体的宽度方向间隔设置。
优选地,支撑框内设置有多个沿着周向方向间隔分布的第一支撑杆3,当支撑框的数量为多个,相邻的支撑框通过第一支撑杆3连接在一起。每个支撑框的周向方向上设置有多个依次间隔分布的第一支撑杆3,每个第一支撑杆3 贯穿支撑框,相邻的支撑框通过各个第一支撑杆3连接在一起。支撑架的结构简单,强度高,为护栏本体提供良好的支撑作用。
在本实施例中,第一支撑杆3均设置在支撑框的内表面上,支撑框内的多个第一支撑杆3沿着支撑框的中线呈近似对称结构,相邻的第一支撑杆3之间的距离基本相等。第一支撑杆3通过预埋方式固定在护栏本体内。
在本实施例中,多个支撑框的同一个位置可采用同一个第一支撑杆3连接,即同一个第一支撑杆3上沿着长度方向依次间隔设置有多个支撑框;或者,每个支撑框内各自设置有多个间隔分布的第一支撑杆3,然后位置相对应的第一支撑杆3连接在一起。
优选地,护栏本体上设置有基座5,支撑框延伸到基座5内。基座5提供稳定支撑,支撑框贯通基座5和护栏本体,提高护栏结构的一体性。采用上述护栏结构,结构简单,易于制作,结构强度高。
在本实施例中,基座5呈长方体结构,基座5上可设置一个支撑架或多个间隔分布的支撑框。
在本实施例中,基座5采用混凝土材料制作而成,如再生混凝土或普通的混凝土中的至少一种,可满足结构强度要求。基座5与支撑框通过嵌固连接。
在本实施例中,护栏结构的顶部宽度、底部宽度以及迎撞面的坡度可根据实际需要调整,迎撞面的宽度可根据实际路况调整。
优选地,护栏本体自上而下依次设置有两个支撑框,两个支撑框至少局部重叠。护栏本体的顶部长度小于底部长度,护栏本体的迎撞面一侧存在弯折段,为了加强过渡段的结构强度,在过渡段处两个支撑框重叠。采用上述护栏本体,结构简单,结构强度高。
在本实施例中,护栏本体的顶端的长度约等于护栏本体的底端的长度的一半,护栏本体的底端的长度与基座5的长度基本相等。
在本实施例中,位于上方的支撑框从弯折段延伸到护栏本体的顶部,呈梯形结构,位于下方的支撑框从弯折段延伸到基座5的底部,呈多边形结构(如两个叠加的梯形结构)。
在本实施例中,位于上方的支撑框和位于下方的支撑框可共用部分结构。
优选地,每个支撑框包括多个首尾依次连接的第二支撑杆4,第二支撑杆4 与第一支撑杆3之间设置有箍筋。采用多个第二支撑杆4围合形成支撑框,然后将相交的第一支撑杆3和第二支撑杆4通过箍筋固定。采用上述支撑框结构,结构简单,结构强度高,可以满足对防撞层1和缓冲承压层2的支撑需求。
在本实施例中,支撑框呈近似方形结构、或近似梯形结构、或近似楔形结构。
在本实施例中,第一支撑杆3和第二支撑杆4还可以采用焊接连接或其他常见的固定方式连接。
在本实施例中,第一支撑杆3和第二支撑杆4的使用数量和具体分布可根据具体的使用环境进行调节,支撑框的尺寸相对越大,结构强度要求越高,第一支撑杆3的使用数量越大。
优选地,第一支撑杆3和/或第二支撑杆4采用金属材料制作而成。金属材料结构强度高,成型效果好,使用寿命内长。
在本实施例中,第一支撑杆3包括但不限于横向钢筋,第二支撑杆4包括但不限于纵向钢筋。
优选地,缓冲承压层2采用胶质混凝土材料、纤维混凝土材料和混凝土材料中的至少一种制作而成。混凝土材料是常见的护栏结构的制作材料,具有一定的抗拉强度和延伸率。胶质混凝土是指在制作混凝土时,将胶质材料添加在混凝土中搅拌、成型和固化,混凝土能够满足结构强度的要求,胶质材料能够满足缓冲和吸能的要求。纤维混凝土是指纤维和水泥基料(水泥石、砂浆或混凝土)组成的复合材料的统称,由于纤维的抗拉强度大、延伸率大,使混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击强度及延伸率和韧性得以提高。
另外,优选地,防撞层1采用活性粉末混凝土材料和工程用水泥基复合材料中的至少一种制作而成。活性粉末混凝土材料(简称RPC)是一种水泥基工程材料,能够提供超高的耐久性和超高的力学性能。工程用水泥基复合材料(简称ECC)为一种纤维增强水泥基符合材料,在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性,来改善混凝土的脆性。通过指定防撞层1的制作材料,能够提高防撞层1的安全性、耐久性、耗能能力、抗侵蚀性、抗冲击性、耐磨性和可持续性。
在本实施例中,防撞层1也可以采用超高性能混凝土(简称UHPC),UHPC 采用不同粒径颗粒进行紧密堆积,例如在纤维(钢纤维或复合有机纤维)的间隙内填充水泥、粉煤灰、矿粉中的至少一种。
在本实施例中,UHPC包括水泥、硅灰、石英砂、细沙、金属纤维、高效减水剂和水,通常水凝胶材料比为0.14-0.27,纤维重量掺量为5.5-8%。
在本实施例中,ECC采用以水泥或者以水泥添加填料或粒径较小(不大于 5mm)的细集料作为基体,用纤维做增强材料。
在本实施例中,ECC包括纤维、水泥、砂(如石英砂)、水、矿物掺合料和增稠剂,通常水灰比小于0.5,纤维体积掺量不大于2%。
在本实施例中,防撞层1还可以采用超高韧性混凝土(简称STC)或钢-STC 组合材料,STC可在混凝土中加入一定配比的加固纤维,STC能够提高局部刚度,具有超高抗弯强度、抗压强度、高耐久性等特点,延长抗疲劳寿命,使用寿命长。
下面进一步介绍护栏结构的使用过程。
先根据施工要求,将多个第二支撑杆4依次连接为上方支撑框和下方支撑框,在上方支撑框和下方支撑框内安装第一支撑杆3,第一支撑杆3和第二支撑杆4绑扎固定,将下方支撑框和上方支撑框自下而上依次固定在基座5上,先制作防撞层1,向各个支撑框浇筑如超高性能混凝土,等超高性能混凝土达到一定的强度后,拆模,在超高性能混凝土外侧浇筑如胶质混凝土材料制作缓冲承压层2,形成核心。
缓冲承压层2和防撞层1两者的厚度根据实际情况进行选择,通常,防撞层1厚度不低于规范中规定的混凝土保护层厚度,使得支撑框能够有效连接缓冲承压层2和防撞层1。
本实用新型还提出一种防撞护栏总成,防撞护栏总成包括如上述的护栏结构。
从上面的描述和实践可知,本实用新型提供的护栏结构以及防撞护栏总成,与现有技术相比,具有以下优点:采用上述护栏结构,缓冲承压层提供缓冲和吸能作用,具有良好的耗能减撞性能,在受到撞击时,快速降低车辆撞击后的速度,缓解了撞击过程中车辆的损坏程度和人员受到的冲击,在一定程度上保证驾驶人员的人身安全;防撞层能够提高护栏结构的抗冲击性能,在受到车辆撞击时,避免护栏结构发生巨大形变,保护内部的缓冲承压层不被破坏,延长使用寿命,降低维修管理费用。护栏本体既克服了半刚性护栏易破坏的缺陷,又解决了传统混凝土护栏造成人员伤害大的问题,可以起到良好的防撞效果,将交通安全事故的危害降到最低。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的主旨之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种护栏结构,其特征在于,包括:
护栏本体,所述护栏本体包括由内向外依次设置的缓冲承压层和至少一层防撞层,至少一层所述防撞层的结构强度高于所述缓冲承压层的结构强度。
2.根据权利要求1所述的护栏结构,其特征在于:
所述缓冲承压层和相邻的所述防撞层之间设置有至少一个支撑框。
3.根据权利要求2所述的护栏结构,其特征在于:
所述支撑框内设置有多个沿着周向方向间隔分布的第一支撑杆,当所述支撑框的数量为多个,相邻的所述支撑框通过所述第一支撑杆连接在一起。
4.根据权利要求3所述的护栏结构,其特征在于:
所述护栏本体自上而下依次设置有两个所述支撑框,两个所述支撑框至少局部重叠。
5.根据权利要求4所述的护栏结构,其特征在于:
每个所述支撑框包括多个首尾依次连接的第二支撑杆,所述第二支撑杆与所述第一支撑杆之间设置有箍筋。
6.根据权利要求5所述的护栏结构,其特征在于:
所述第一支撑杆和/或所述第二支撑杆采用金属材料制作而成。
7.根据权利要求2或3所述的护栏结构,其特征在于:
所述护栏本体上设置有基座,所述支撑框延伸到所述基座内。
8.一种防撞护栏总成,其特征在于:所述防撞护栏总成包括至少一个如权利要求1至7任一项所述的护栏结构。
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