一种公路抛物线波形钢筋柔性护栏结构 |
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| 申请号 | CN202311336603.4 | 申请日 | 2023-10-13 | 公开(公告)号 | CN117738114A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 重庆交通大学; | 发明人 | 杨锡武; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种公路抛物线 波形 钢 筋柔性护栏结构，包括： 钢筋 混凝土 立柱； 钢筋混凝土 立柱内预埋连接 螺栓 ；钢筋混凝土立柱外浇筑混凝土 基础 ，钢筋混凝土立柱通过混凝土基础固定在地基上；抛物线波形钢筋通过套筒螺帽与钢筋混凝土立柱内的连接螺栓连接；立柱缓冲装置通过缓冲装置固定钢筋固定在钢筋混凝土立柱上。本发明利用抛物线波形钢筋结构与钢筋混凝土立柱形成柔性防护体系，抛物线波形钢筋受到冲击 力 后产生快速拉直和挠曲大 变形 ，吸收撞击 能量 ，形成柔性撞击，减小撞击对车辆和驾乘人员的损伤，当车辆撞击在立柱上时，依靠固定在立柱上的废旧轮胎减小车辆碰撞立柱的损伤，从而形成一个柔性防护栏结构体系。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种公路抛物线波形钢筋柔性护栏结构，其特征在于，包括：抛物线波形钢筋、钢筋混凝土立柱、混凝土基础、连接螺栓、套筒螺帽、立柱缓冲装置以及缓冲装置固定钢筋； |
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| 说明书全文 | 一种公路抛物线波形钢筋柔性护栏结构技术领域背景技术[0002] 护栏是为防止车辆冲出公路外而在路侧设置的一种交安设施，设置护栏的目的是最大限度地减小失控车辆和驾乘人员的损伤。护栏的类型很多，道路条件不同，使用的护栏类型也不同。目前路基常用的护栏主要有波形梁护栏和缆索护栏两类。 [0003] 这两种护栏具有以下不足：(1)波形梁护栏构件工厂化生产，强度高，安装方便，应用于各等级公路，应用最广泛，但造价高，在投资有限的公路中应用受到限制；(2)缆索护栏属于柔性护栏，构件工厂化生产，发生碰撞时，利用缆索的弹性变形柔性减小对车辆的冲击损害，但安装难度较大，必须由专门厂家进行安装；且当一根缆索撞断或发生松弛，全段缆索将松弛而失去拦截作用(图2)， [0004] 松弛的缆索必须由厂家进行重新张拉安装修复，失效影响范围大，不便于维修，缆索价格较高。 发明内容[0007] 所述钢筋混凝土立柱内预埋所述连接螺栓；所述钢筋混凝土立柱外浇筑所述混凝土基础，所述钢筋混凝土立柱通过所述混凝土基础固定在地基上；所述抛物线波形钢筋通过所述套筒螺帽与所述钢筋混凝土立柱内的连接螺栓连接；所述立柱缓冲装置通过所述缓冲装置固定钢筋固定在所述钢筋混凝土立柱上。 [0008] 进一步地，所述抛物线波形钢筋采用波形弯曲构造，形成阻尼弹簧，弯曲线形为抛物线。 [0010] 进一步地，所述抛物线波形钢筋的直径φ10～φ12。 [0011] 进一步地，所述钢筋混凝土立柱的长为20cm，宽为20cm，高为180～190cm。 [0012] 进一步地，所述混凝土基础采用断面为25cm×25cm的C20混凝土基础。 [0013] 进一步地，所述套筒螺帽的长为150mm，直径为10mm～12mm。 [0014] 进一步地，所述立柱缓冲装置采用废弃轮胎。 [0015] 进一步地，所述缓冲装置固定钢筋预埋在所述钢筋混凝土立柱内，所述缓冲装置固定钢筋的直径为8mm。 [0016] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是： [0017] 本发明提供的一种公路抛物线波形钢筋柔性护栏结构，利用抛物线波形钢筋结构与钢筋混凝土立柱形成柔性防护体系，在车辆冲击能作用下，依靠波形钢筋与混凝土立柱阻止车辆冲出路外，同时，波形钢筋受到冲击力后产生快速拉直和挠曲大变形，吸收撞击能量，形成柔性撞击，减小撞击对车辆和驾乘人员的损伤，当车辆撞击在立柱上时，依靠固定在立柱上的废旧轮胎减小车辆碰撞立柱的损伤，从而形成一个柔性防护栏结构体系。附图说明 [0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0019] 图1是本发明实施例的一种公路抛物线波形钢筋柔性护栏结构的正视透视示意图； [0020] 图2是本发明实施例的一种公路抛物线波形钢筋柔性护栏结构的侧视透视示意图。 [0021] 图中，1、波形钢筋；2、钢筋混凝土立柱；3、混凝土基础；4、连接螺栓构件；5、套筒螺帽；6、立柱缓冲装置；7、缓冲装置固定钢筋。 具体实施方式[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。 [0023] 本发明提供了一种公路抛物线波形钢筋柔性护栏结构，参见图1和2，包括：抛物线波形钢筋1、钢筋混凝土立柱2、混凝土基础3、连接螺栓4、套筒螺帽5、立柱缓冲装置6以及缓冲装置固定钢筋7； [0024] 所述钢筋混凝土立柱内预埋所述连接螺栓；所述钢筋混凝土立柱外浇筑所述混凝土基础，所述钢筋混凝土立柱通过所述混凝土基础固定在地基上；所述抛物线波形钢筋通过所述套筒螺帽与所述钢筋混凝土立柱内的连接螺栓连接；所述立柱缓冲装置通过所述缓冲装置固定钢筋固定在所述钢筋混凝土立柱上。 [0025] 进一步地，所述抛物线波形钢筋采用波形弯曲构造，形成阻尼弹簧，弯曲线形为抛物线。所述抛物线波形钢筋的表面镀锌或涂防锈漆。所述抛物线波形钢筋的直径φ10～φ12。 [0027] 进一步地，所述钢筋混凝土立柱的长为20cm，宽为20cm，高为180～190cm。 [0028] 具体地，钢筋混凝土立柱是预制配筋的混凝土构件，承受波形钢筋传递来的冲击荷载，与波形钢筋一起形成有较高强度的护栏体系，阻止车辆冲出路外。 [0029] 进一步地，所述混凝土基础采用断面为25cm×25cm的C20混凝土基础。 [0030] 具体地，混凝土基础是把钢筋混凝土立柱固定在地基里，提高混凝土立柱抵抗撞击和变形能力。 [0031] 进一步地，所述套筒螺帽的长为150mm，直径为10mm～12mm。 [0032] 具体地，连接螺栓是把混凝土立柱与波形钢筋连接固定起来的构件。套筒螺帽是连接波形钢筋与连接螺栓的构件，可以调节波形钢筋与立柱连接的松紧。 [0033] 进一步地，所述立柱缓冲装置采用废弃轮胎。 [0034] 具体地，立柱缓冲废旧轮胎构件，固定在混凝土立柱上的一个小汽车废旧轮胎，作用是减小撞击混凝土立柱的车辆的损伤。 [0035] 进一步地，所述缓冲装置固定钢筋预埋在所述钢筋混凝土立柱内，所述缓冲装置固定钢筋的直径为8mm。 [0036] 具体应用时，抛物线波形钢筋1在工厂用普通φ10～φ12钢筋弯曲制成，表面镀锌或涂刷防锈漆，两端车有螺纹，波形曲线为抛物线。 [0037] 钢筋混凝土立柱2断面积20cm×20cm×180(190)cm，在混凝土预制厂预制，并预埋两端带有螺纹的连接螺栓4，作为与波形钢筋1连接的连接螺栓，螺栓间距13cm，数量根据防护等级确定，一般3～4个，根据防护等级确定。 [0038] 在设计立柱的路基部位钻孔，插入预制的钢筋混凝土立柱2，然后采用C20混凝土浇筑混凝土基础3。 [0039] 安装抛物线波形钢筋1，用套筒螺帽5把预埋在立柱上的连接螺栓4与抛物线波形钢筋1连接起来，并利用套筒螺帽5调节抛物线波形钢筋1的松紧和位置。 [0040] 立柱间距根据防护等级确定，可按规范等级取值，一般2～4m。 [0041] 当车辆失控侧向撞击护栏时，波形钢筋产生较大的合成变形(拉直变形和挠曲变形)，汽车的冲击能被波形钢筋的大变形充分吸收，大大减小硬撞击对车辆和驾乘人员的损伤，利用波形钢筋和混凝土立柱体系的强度阻止车辆冲出路外，从而达到最大限度减小失控车辆损失的效果。 [0042] 本发明实施例提供的技术方案与现有技术相比，有以下优点： [0043] ①立柱采用强度钢筋混凝土立柱而不是钢管立柱；②防撞体采用抛物线波形钢筋而不是镀锌板或钢缆索，利用冲击过程中波形钢筋快速拉直吸收冲击能，减小对车辆的损伤；③利用废旧轮胎吸收撞击混凝土立柱车辆的冲击能，减小立柱对撞击车辆的损伤，废物利用，节能环保，节约造价；④拆换维修简便，在弯道上便于施工有较好的曲线拟合形状，而现在的波形梁护栏或缆索护栏在弯道上不易拟合成曲线，常呈折线，影响美观；⑤波形钢筋价格远低于镀锌板和钢缆索价格；混凝土立柱价格也低于钢管价格，从而节约工程费，有较好的经济性。 [0044] 在本发明的描述中，术语“内”“外”“上”“下”“前”“后”等指示方位或位置关系的词为基于附图所示方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0045] 需要说明的是除非另有明确的规定或限制，术语“连接”“固定”应作广义理解，例如，可以是固定的连接也可以是可拆卸的连接或固定；可以是直接连接、固定，也可以通过中间媒介简接相连、固定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。 |
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