道路交通專用護(hù)欄
護(hù)欄作為確保公路安全的基本設(shè)施,在發(fā)達(dá)的國(guó)家早已廣泛使用。美國(guó)于1920年開始研究護(hù)欄,通過大量的試驗(yàn)研究,特別是通過大量的足尺碰撞試驗(yàn)和在公路上大量應(yīng)用,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和碰撞理論知識(shí)。據(jù)此,美國(guó)制定了有關(guān)護(hù)欄形式選擇、設(shè)置原則、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及護(hù)欄的生產(chǎn)制造、運(yùn)輸安裝、維修保養(yǎng)等一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,為護(hù)欄的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化奠定了基礎(chǔ)。日本于1965年開始研究護(hù)欄,在名神高速公路開始正式使用,在短短的十幾年時(shí)間內(nèi),以日本道路工團(tuán)、日本道路協(xié)會(huì)、建設(shè)省土木研究所為中心,聯(lián)合有關(guān)大學(xué)、護(hù)欄生產(chǎn)廠家,對(duì)各種護(hù)欄結(jié)構(gòu)進(jìn)行了廣泛的開發(fā)研究。
我國(guó)的護(hù)欄研究工作,始于1984年京津塘高速公路交通工程初步設(shè)計(jì)階段。隨著“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目24-4-1的確定,護(hù)欄的研究工作才納入軌道。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 074--94)的出臺(tái),標(biāo)志著我國(guó)護(hù)欄設(shè)計(jì)施工已納入標(biāo)準(zhǔn)化軌道。
護(hù)欄是道路安全設(shè)施的重要組成部分,其對(duì)行車安全起著重要作用。公路上使用的護(hù)欄按路段可分為一般路段防撞護(hù)欄和橋梁護(hù)欄,按設(shè)置位置可分為路側(cè)護(hù)欄和中央分隔帶護(hù)欄。路側(cè)護(hù)欄是設(shè)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(shè)施。中央分隔帶護(hù)欄是設(shè)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(duì)向車道,并保護(hù)分隔帶內(nèi)的構(gòu)造物。
護(hù)欄能夠降低交通事故嚴(yán)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(jié)構(gòu)的護(hù)欄其防撞性能不同。
一、護(hù)欄的形式
護(hù)欄的形式按剛度的不同可分為柔性護(hù)欄、半剛性護(hù)欄和剛性護(hù)欄三種。
1.柔性護(hù)欄
是一種具有較大緩沖能力的韌性護(hù)欄結(jié)構(gòu)。纜索護(hù)欄是柔性護(hù)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(jié)構(gòu),完全依靠纜索的拉應(yīng)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(hù)欄形式美觀,車輛行駛時(shí)沒有壓迫感,但視線誘導(dǎo)效果差。
2.半剛性護(hù)欄
是一種連續(xù)的梁柱式護(hù)欄結(jié)構(gòu),具有一定的剛性和柔性,這是一種用支柱固定的梁式結(jié)構(gòu),依靠護(hù)欄的彎曲變形和張拉力來抵抗車輛的碰撞。梁式護(hù)欄按不同的結(jié)構(gòu)可分為w型波形梁護(hù)欄、管梁護(hù)欄、箱梁護(hù)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(dǎo)作用,而且外形美觀。從國(guó)內(nèi)外實(shí)際應(yīng)用情況看,波形梁護(hù)欄的應(yīng)用最廣泛,通常波形梁護(hù)欄又可根據(jù)波形梁數(shù)量的不同分為雙波形梁護(hù)欄和三波形梁護(hù)欄。目前,我國(guó)公路上設(shè)置的大部分護(hù)欄為雙波形梁護(hù)欄,只有在極少數(shù)特別危險(xiǎn)路段設(shè)置了三波形梁護(hù)欄,因此,在一般情況下,提及的波形梁護(hù)欄通常是指雙波形梁護(hù)欄。
3.剛性護(hù)欄
是一種基本不變形的護(hù)欄結(jié)構(gòu)。水泥混凝土墻式護(hù)欄是剛性護(hù)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(jié)構(gòu),依靠汽車前輪爬高或轉(zhuǎn)向來吸收碰撞能量。由于混凝土護(hù)欄與汽車相撞時(shí),在瞬間移動(dòng)荷載的作用下,護(hù)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(hù)欄接觸并沿著護(hù)欄面爬高或轉(zhuǎn)向來吸收,同時(shí)碰撞汽車也恢復(fù)到正常行駛方向,所以混凝土護(hù)欄的截面形狀和幾何尺寸直接影響碰撞作用效果。
二、護(hù)欄的性能
設(shè)置護(hù)欄的最終目標(biāo)是希望通過護(hù)欄的保護(hù)作用,防止事故造成嚴(yán)重后果。無論何種護(hù)欄形式其最重要的性能是安全性。其次要考慮護(hù)欄的美學(xué)及對(duì)駕駛員的心理影響,通過護(hù)欄的設(shè)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(dǎo)駕駛員的視線,保持公路線形的連續(xù)性,并減少對(duì)危險(xiǎn)路段產(chǎn)生的恐懼心理。為達(dá)到上述目的,對(duì)護(hù)欄的性能要求如下。
1.結(jié)構(gòu)適應(yīng)性要求
車輛不能撞斷、下穿或躍過護(hù)欄,以防止車輛駛出路外或闖入對(duì)向車道,護(hù)欄能使碰撞車輛平順地改變方向,防止護(hù)欄的部件在碰撞后穿入車內(nèi)客艙或?qū)ζ渌煌?gòu)成危險(xiǎn)。這就是護(hù)欄的強(qiáng)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(yīng)保持原有姿態(tài),碰撞時(shí)產(chǎn)生的減加速度不使乘員受到傷害,當(dāng)車輛碰撞護(hù)欄時(shí),護(hù)欄應(yīng)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(zhǎng)碰撞過程的作用時(shí)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(hù)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(duì)行駛車輛具有視線誘導(dǎo)效果
我公司首次安裝于瀟湘大道沿線的景觀帶隔離護(hù)欄