[实用新型]一种功能梯度防撞护栏

说明书

本实用新型公开了一种功能梯度防撞护栏，包括基座、消能层和UHPC面板，所述消能层设于所述基座和UHPC面板之间。本实用新型的采用功能梯度防撞护栏具有导向性好、减小事故后果、耐久性好、造价低、施工周期短、维修更换简便等优点，具有极大的使用价值和良好的经济效益，具有广阔的应用前景。

技术领域

本实用新型属于道路、桥梁附属设施领域，尤其涉及一种防撞护栏。

背景技术

高速公路交通事故与道路的几何特征、交通附属设施密切相关，而高速公路上的护栏更是影响交通安全的重要因素。统计资料表明，在道路交通事故中，发生在高速公路上的交通事故占55％，且其中的30％为车辆与高速公路护栏接触(碰撞、刮擦等)或者直接驶出道路。2018年10月28日，重庆万州区长江二桥发了公交车冲破桥梁护栏掉入长江，导致了公交车全部15人死亡或失联。2020年6月13日，浙江温岭市高速公路上一槽罐车爆炸冲出高速公路，导致周边部分民房及厂房倒塌，造成20人死亡。这些事故在工程界和学术界都引起了关于护栏设计的广泛思考和反思。

护栏作为道路、桥梁构筑物的重要组成部分，其首要作用在于避免或阻止车辆驶出道路桥梁以外(包括车辆冲断护栏板、车辆从护栏板上方越出、车辆从护栏板下钻出等情况)，从而保证车内外人员、道路桥梁和其他建筑物的安全。护栏对车辆、乘员的保护还体现在其应能顺利引导碰撞车辆以较小的驶离角和较小的回弹量离开护栏，恢复正常行驶轨迹，避免出现严重的二次碰撞事故，确保相邻道路和其他行车的安全，阻止失控车辆出现严重的翻滚情况。钢筋混凝土刚性护栏因其经济好、抗冲击性能好等优点已被广泛用于国内桥梁工程中。然而，研究表明：传统的钢筋混凝土刚性护栏虽然具有抗冲击性强的优势，但具有驾乘人员所承受的冲击力较大，且车辆导向性较差等不足，导致大量的二次碰撞事故、人员伤亡。相应等级的钢结构护栏，具有耗能好，相比刚性混凝土护栏导向性较好，但具有初期造价高、因钢材腐蚀问题易失效、维护成本高等不足，且在碰撞过程中钢质护栏存在易侵入车体内，导致人员伤亡的危险。因此，结合护栏功能的客观要求，进一步研发新一代的高性能护栏十分必要，高性能护栏的要求如下：(1)能够有效地阻止车辆冲出护栏以外；(2)具有良好缓冲导向作用，避免大的回弹量和二次碰撞事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种防撞性能好、缓冲导向性好的功能梯度防撞护栏。为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种功能梯度防撞护栏，包括基座、消能层和UHPC面板，所述消能层设于所述基座和UHPC面板之间。上述功能梯度防撞护栏可设置在桥梁、道路两侧及中央分隔带。

上述功能梯度防撞护栏中，优选的，还包括将基座、消能层和UHPC面板连接成一整体的消能连接件，所述消能连接件设有一个或多个。消能连接件，除了起到连接UHPC面板、基座、消能层之外，还起到当碰撞发生时，UHPC面板压缩消能层发生位移时，限制UHPC面板位移时起参与耗能的作用；即当UHPC面板及消能层在碰撞后沿着碰撞方向压缩时，也会带动消能连接件的变形进而耗能。作为易损性的构件，可通过调节消能连接件的屈服强度满足不同防撞等级的需求，且消能连接件的安装、更换均十分方便。上述功能梯度防撞护栏中，优选的，所述消能连接件贯穿所述UHPC面板和消能层，并延伸至所述基座中，所述消能连接件的安装方向与车辆撞击方向不平行，更优选的，所述消能连接件垂直安装设于护栏的顶部，利于其消能和连接作用发挥的同时还便于安装更换。UHPC面板、基座和消能层中都需要预留安装消能连接件的管道，待拼装完成后，可在管道空隙处填充聚氨酯泡沫等填充物，起到保护消能连接件的耐久性的作用。

上述功能梯度防撞护栏中，优选的，所述消能连接件为金属棒、金属管或其他具有一定韧性、延性良好的构件(如金属复合材料棒/管)，通过调整消能连接件的屈服强度可满足不同防撞性能的需求。