道路交通专用护栏

发布时间:2016-05-19

  护栏作为确保公路安全的基本设施,在发达的国家早已广泛使用。美国于1920年开始研究护栏,通过大量的试验研究,特别是通过大量的足尺碰撞试验和在公路上大量应用,积累了丰富的经验和碰撞理论知识。据此,美国制定了有关护栏形式选择、设置原则、结构设计以及护栏的生产制造、运输安装、维修保养等一系列标准规范,为护栏的系列化、标准化奠定了基础。日本于1965年开始研究护栏,在名神高速公路开始正式使用,在短短的十几年时间内,以日本道路工团、日本道路协会、建设省土木研究所为中心,联合有关大学、护栏生产厂家,对各种护栏结构进行了广泛的开发研究。

  我国的护栏研究工作,始于1984年京津塘高速公路交通工程初步设计阶段。随着“七五”国家重点科技攻关项目24-4-1的确定,护栏的研究工作才纳入轨道。行业标准《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ 074--94)的出台,标志着我国护栏设计施工已纳入标准化轨道。

  护栏是道路安全设施的重要组成部分,其对行车安全起着重要作用。公路上使用的护栏按路段可分为一般路段防撞护栏和桥梁护栏,按设置位置可分为路侧护栏和中央分隔带护栏。路侧护栏是设置在公路路肩上,目的是防止失控车辆越出路外,避免碰撞路边其他设施。中央分隔带护栏是设置于公路中央分隔带内,目的是防止车辆穿越中央分隔带闯入对向车道,并保护分隔带内的构造物。

  护栏能够降低交通事故严重程度的主要原因是通过碰撞吸收车辆的能量,不同类型结构的护栏其防撞性能不同。

  一、护栏的形式

  护栏的形式按刚度的不同可分为柔性护栏、半刚性护栏和刚性护栏三种。

  1.柔性护栏

  是一种具有较大缓冲能力的韧性护栏结构。缆索护栏是柔性护栏的主要代表形式,它是一种以数根施加了初拉力的缆索固定于支柱上的结构,完全依靠缆索的拉应力来抵抗车辆的碰撞,吸收碰撞能量。缆索在弹性范围内工作,几乎不需要更换。这种护栏形式美观,车辆行驶时没有压迫感,但视线诱导效果差。

  2.半刚性护栏

  是一种连续的梁柱式护栏结构,具有一定的刚性和柔性,这是一种用支柱固定的梁式结构,依靠护栏的弯曲变形和张拉力来抵抗车辆的碰撞。梁式护栏按不同的结构可分为w型波形梁护栏、管梁护栏、箱梁护栏等数种。它们均具有一定的刚度和韧性,通过利用土基、立柱、横梁的变形吸收碰撞能量,并迫使失控车辆改变方向。其损坏部件容易更换,具有一定的视线诱导作用,而且外形美观。从国内外实际应用情况看,波形梁护栏的应用最广泛,通常波形梁护栏又可根据波形梁数量的不同分为双波形梁护栏和三波形梁护栏。目前,我国公路上设置的大部分护栏为双波形梁护栏,只有在极少数特别危险路段设置了三波形梁护栏,因此,在一般情况下,提及的波形梁护栏通常是指双波形梁护栏。

  3.刚性护栏

  是一种基本不变形的护栏结构。水泥混凝土墙式护栏是刚性护栏的主要形式,它是一种具有一定断面形状的水泥混凝土墙式结构,依靠汽车前轮爬高或转向来吸收碰撞能量。由于混凝土护栏与汽车相撞时,在瞬间移动荷载的作用下,护栏不发生明显变形,碰撞过程中的能量主要依靠汽车与护栏接触并沿着护栏面爬高或转向来吸收,同时碰撞汽车也恢复到正常行驶方向,所以混凝土护栏的截面形状和几何尺寸直接影响碰撞作用效果。

  二、护栏的性能

  设置护栏的最终目标是希望通过护栏的保护作用,防止事故造成严重后果。无论何种护栏形式其最重要的性能是安全性。其次要考虑护栏的美学及对驾驶员的心理影响,通过护栏的设置给道路使用者增加舒适感和安全感,能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线,保持公路线形的连续性,并减少对危险路段产生的恐惧心理。为达到上述目的,对护栏的性能要求如下。

  1.结构适应性要求

  车辆不能撞断、下穿或跃过护栏,以防止车辆驶出路外或闯入对向车道,护栏能使碰撞车辆平顺地改变方向,防止护栏的部件在碰撞后穿入车内客舱或对其他交通构成危险。这就是护栏的强度要求。

  2,车内乘员的安全性要求

  在碰撞期间和碰撞之后,车辆应保持原有姿态,碰撞时产生的减加速度不使乘员受到伤害,当车辆碰撞护栏时,护栏应产生一定量的弹、塑性变形来吸收碰撞能量,减少车辆损坏,并能延长碰撞过程的作用时间,以确保车内乘员的安全。

  3.车辆的轨迹要求

  车辆碰撞护栏后,车辆以较小的驶离角回到原来的行驶方向,车辆的轨迹和最终停止位置不影响在其他车道行驶的车辆。

  4.对行驶车辆具有视线诱导效果

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