道路交通專用護欄
護欄作為確保公路安全的基本設施,在發(fā)達的國家早已廣泛使用。美國于1920年開始研究護欄,通過大量的試驗研究,特別是通過大量的足尺碰撞試驗和在公路上大量應用,積累了豐富的經(jīng)驗和碰撞理論知識。據(jù)此,美國制定了有關護欄形式選擇、設置原則、結構設計以及護欄的生產(chǎn)制造、運輸安裝、維修保養(yǎng)等一系列標準規(guī)范,為護欄的系列化、標準化奠定了基礎。日本于1965年開始研究護欄,在名神高速公路開始正式使用,在短短的十幾年時間內(nèi),以日本道路工團、日本道路協(xié)會、建設省土木研究所為中心,聯(lián)合有關大學、護欄生產(chǎn)廠家,對各種護欄結構進行了廣泛的開發(fā)研究。
我國的護欄研究工作,始于1984年京津塘高速公路交通工程初步設計階段。隨著“七五”國家重點科技攻關項目24-4-1的確定,護欄的研究工作才納入軌道。行業(yè)標準《高速公路交通安全設施設計及施工技術規(guī)范》(JTJ 074--94)的出臺,標志著我國護欄設計施工已納入標準化軌道。
護欄是道路安全設施的重要組成部分,其對行車安全起著重要作用。公路上使用的護欄按路段可分為一般路段防撞護欄和橋梁護欄,按設置位置可分為路側護欄和中央分隔帶護欄。路側護欄是設置在公路路肩上,目的是防止失控車輛越出路外,避免碰撞路邊其他設施。中央分隔帶護欄是設置于公路中央分隔帶內(nèi),目的是防止車輛穿越中央分隔帶闖入對向車道,并保護分隔帶內(nèi)的構造物。
護欄能夠降低交通事故嚴重程度的主要原因是通過碰撞吸收車輛的能量,不同類型結構的護欄其防撞性能不同。
一、護欄的形式
護欄的形式按剛度的不同可分為柔性護欄、半剛性護欄和剛性護欄三種。
1.柔性護欄
是一種具有較大緩沖能力的韌性護欄結構。纜索護欄是柔性護欄的主要代表形式,它是一種以數(shù)根施加了初拉力的纜索固定于支柱上的結構,完全依靠纜索的拉應力來抵抗車輛的碰撞,吸收碰撞能量。纜索在彈性范圍內(nèi)工作,幾乎不需要更換。這種護欄形式美觀,車輛行駛時沒有壓迫感,但視線誘導效果差。
2.半剛性護欄
是一種連續(xù)的梁柱式護欄結構,具有一定的剛性和柔性,這是一種用支柱固定的梁式結構,依靠護欄的彎曲變形和張拉力來抵抗車輛的碰撞。梁式護欄按不同的結構可分為w型波形梁護欄、管梁護欄、箱梁護欄等數(shù)種。它們均具有一定的剛度和韌性,通過利用土基、立柱、橫梁的變形吸收碰撞能量,并迫使失控車輛改變方向。其損壞部件容易更換,具有一定的視線誘導作用,而且外形美觀。從國內(nèi)外實際應用情況看,波形梁護欄的應用最廣泛,通常波形梁護欄又可根據(jù)波形梁數(shù)量的不同分為雙波形梁護欄和三波形梁護欄。目前,我國公路上設置的大部分護欄為雙波形梁護欄,只有在極少數(shù)特別危險路段設置了三波形梁護欄,因此,在一般情況下,提及的波形梁護欄通常是指雙波形梁護欄。
3.剛性護欄
是一種基本不變形的護欄結構。水泥混凝土墻式護欄是剛性護欄的主要形式,它是一種具有一定斷面形狀的水泥混凝土墻式結構,依靠汽車前輪爬高或轉向來吸收碰撞能量。由于混凝土護欄與汽車相撞時,在瞬間移動荷載的作用下,護欄不發(fā)生明顯變形,碰撞過程中的能量主要依靠汽車與護欄接觸并沿著護欄面爬高或轉向來吸收,同時碰撞汽車也恢復到正常行駛方向,所以混凝土護欄的截面形狀和幾何尺寸直接影響碰撞作用效果。
二、護欄的性能
設置護欄的最終目標是希望通過護欄的保護作用,防止事故造成嚴重后果。無論何種護欄形式其最重要的性能是安全性。其次要考慮護欄的美學及對駕駛員的心理影響,通過護欄的設置給道路使用者增加舒適感和安全感,能在視覺上自然地誘導駕駛員的視線,保持公路線形的連續(xù)性,并減少對危險路段產(chǎn)生的恐懼心理。為達到上述目的,對護欄的性能要求如下。
1.結構適應性要求
車輛不能撞斷、下穿或躍過護欄,以防止車輛駛出路外或闖入對向車道,護欄能使碰撞車輛平順地改變方向,防止護欄的部件在碰撞后穿入車內(nèi)客艙或對其他交通構成危險。這就是護欄的強度要求。
2,車內(nèi)乘員的安全性要求
在碰撞期間和碰撞之后,車輛應保持原有姿態(tài),碰撞時產(chǎn)生的減加速度不使乘員受到傷害,當車輛碰撞護欄時,護欄應產(chǎn)生一定量的彈、塑性變形來吸收碰撞能量,減少車輛損壞,并能延長碰撞過程的作用時間,以確保車內(nèi)乘員的安全。
3.車輛的軌跡要求
車輛碰撞護欄后,車輛以較小的駛離角回到原來的行駛方向,車輛的軌跡和最終停止位置不影響在其他車道行駛的車輛。
4.對行駛車輛具有視線誘導效果
我公司首次安裝于瀟湘大道沿線的景觀帶隔離護欄