一种公路护栏加固装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种公路护栏加固装置，包括中空式基础护栏立柱、波形护栏板，其特征在于：沿中空式基础护栏立柱的中心向地基打设加固孔，在加固孔和中空立柱内布设钢筋笼，钢筋笼内填充有混凝土块体，在基础护栏立柱上安装增高护栏立柱和防护横梁。充分利用了钢管混凝土的特性，浇筑的钢筋混凝土和立柱组成钢管混凝土结构，改变了立柱的截面性质，增强了立柱的抗弯拉应力能力，加固孔内钢筋混凝土增加了立柱埋深，增强立柱防撞能力。防护横梁能有效的增加防护栏的高度，防止车辆冲出护栏，防护横梁和波形护栏板共同受力，弥补了因护栏板厚度不足带来的防撞能力不足的缺陷。将拔出旧护栏升级改造后用到新的高速公路中，节约费用，减少浪费。
【专利说明】—种公路护栏加固装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高速公路防护栏维护【技术领域】，特别是涉及一种公路护栏加固装置。
【背景技术】
[0002]自上世纪90年代以来，我国高速公路建设迅猛发展，截至到2006年底，我国高速公路总通车里程己将近4.5万公里。这些高速公路大部分依据94年出版的《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范(JTJ074)》中的规定，即高速公路一般事故或重大事故路段的防撞等级采用A、Am标准，防撞能力为93千焦，其中A级路侧波形梁护栏，所用立柱外径114mm,壁厚4.5mm,埋深1100mm。护栏板的厚度为3mm,防阻块壁厚为3mm。护栏内侧至路基边缘的距离为500mm。
[0003]但是随着新规范《公路交通安全设施设计规范》、《公路交通安全设施施工技术规范》于2006年9月I日的颁布实施，高速公路护栏的防护等级也随之提高，新建和改建高速公路采用的A级路侧波形梁护栏，防撞能力为160千焦，所用立柱的标准形式为:外径140mm,壁厚4.5mm,埋深1400mm。护栏板的厚度为4mm,防阻块壁厚为4.5mm。护栏内侧至路基边缘的距离为750mm。
[0004]通过对新旧路侧护栏的一般构造进行对比发现，护栏立柱的埋深从旧规范中的IlOOmm变为新规范中的1400_，护栏孔径从旧规范中的114mm变为新规范中的140_，波形护栏板的厚度从旧规范中的3mm变为新规范中的4mm，防阻块壁厚从旧规范中的3mm变为新规范中的4.5mm,护栏内侧至路基边缘的距离也从500mm变为750mm，即新护栏通过增加有效埋置深度和碰撞点到路基边缘之间的距离来增加护栏立柱土基与立柱固结点的稳定性，通过增加护栏立柱直径、波形梁板厚和防阻块壁厚来增加护栏的抗剪抗拉性能，以达到提升防撞性能的目的。
[0005]旧护栏还面临着高度不足的问题，在高速公路寿命期内，要对病害严重的道路进行多次加铺(或罩面)补强养护。加铺罩面养护措施，导致高速公路路面不断增高，波形梁护栏与路面相对高度下降，特别是多次罩面后，护栏与路面相对高度严重不足。
[0006]综上所述可知，许多根据旧规范设计的现行高速公路的护栏已经不满足新规范的要求。粗略估计，4.5万公路高速公路75%的路段采用了波形梁护栏，双向双侧修建。路侧护栏立柱和中央分隔带护栏立柱间隔均按4m来计算。我国已建成的高速公路中，使的Φ114的旧护栏立柱有4.5X75% X4X1000/4 = 3375(万根)；使用的旧护栏板有4.5X75% X4 = 13.5(万延公里)。如果将这些旧的护栏立柱和旧的护栏板废弃，再安装新的护栏，必将增加大量的建设费用，造成原材料的浪费。请参阅图4是现有的基础防护栏的结构，因此，利用原有的旧护栏，通过对其升级改造，使其达到甚至超越新护栏各项性能要求，不仅可以大幅度节约建设费用，也能够减少新材料生产和旧材料处理过程中造成的完井污染、能源浪费。
[0007]同时，旧护栏立柱地下埋深部分由于长时间水土侵蚀，且无法养护，存在一定的腐蚀现象，立柱埋深部分强度也存在不足的问题。
【发明内容】
[0008]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种在不废除原基础防护栏的情况下，基础防护栏进行升级改造，使其能达到新规范对防护等级的要求的公路护栏加固装置。
[0009]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0010]一种公路护栏加固装置，包括埋装在高速公路外侧地基上的中空式基础护栏立柱、通过紧固件安装在护栏立柱高速公路侧的波形护栏板，其特征在于:沿中空式基础护栏立柱的中心向地基打设加固孔，加固孔的深度距离护栏立柱底截面10mm?600mm ;在加固孔和基础护栏中心孔内布设钢筋笼，所述钢筋笼内填充有混凝土块体，所述钢筋笼的纵向高度为100mm?2000mm，钢筋笼的下底面与加固孔下底面接触；
[0011]所述钢筋笼包括纵向钢筋和和箍筋，上述的钢筋笼的形状为圆形布局，而且所述的纵向钢筋采用非对称结构，即靠近路基中心方向相邻的纵向钢筋之间的间距小于靠近路基边缘方向相邻的纵向钢筋之间的间距；
[0012]上述的纵向钢筋上捆绑箍筋，相邻箍筋之间的间距为50mm?200mm ;位于纵向钢筋下端部的箍筋小于位于上部的箍筋之间的间距；
[0013]还包括有延长中空式基础护栏立柱距离路基上表面高度的增高护栏立柱，所述的增高护栏立柱上设有安装长孔，所述增高护栏插装在上述中空式基础护栏立柱的上端口内，其上的安装孔与安装波形护栏板的紧固件对应，紧固件穿装在上述的安装孔内，并将中空式基础护栏立柱、增高护栏立柱以及波形护栏板紧固为一个整体；
[0014]所述上述增高护栏立柱的上端部向路基中心方向设有折弯部，在相邻增高护栏立柱的折弯部通过紧固件安装有防护横梁。
[0015]本实用新型还可以采用如下技术措施:
[0016]所述位于基础护栏立柱下端截面的加固孔的半径大于基础护栏立柱的半径50mm ?100mm，
[0017]所述波形护栏板与中空式基础护栏立柱之间设有防阻块。
[0018]所述钢筋笼的外圆周设有定位支撑，定位支撑的外径等于加固孔的内径。
[0019]本实用新型具有的优点和积极效果是:本实用新型充分利用了钢管混凝土的特性。在基础护栏立柱内浇筑钢筋混凝土，并在超出立柱部分做成扩大基础，增强立柱的稳定性；浇筑的钢筋混凝土和立柱组成钢管混凝土结构，改变了立柱的截面性质，增强了立柱的抗弯拉应力的能力，增强立柱的防撞能力。基础护栏立柱的顶部安装防护横梁，能有效的增加防护栏的高度，防止车辆冲出护栏，防护横梁和波形护栏板共同受力，弥补了因护栏板厚度不足带来的防撞能力不足的缺陷。此升级改造措施，不用将护栏构件废除，最大程度的利用原有材料，也可以将拔出旧护栏升级改造后用到新的高速公路中，节约费用，减少浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构示意图；
[0021]图2是钢筋笼结构示意图；
[0022]图3是加固孔底部扩大结构示意图；
[0023]图4和5是现有基础防护栏结构示意图。
[0024]图中:1、基础护栏立柱；2、紧固件；3、波形护栏板；4、加固孔；5、钢筋笼；5_1纵向钢筋；5_2箍筋；5-3、定位支撑；6、混凝土块体；7、增高护栏立柱；7-1、安装孔；7_2、折弯部；8、紧固件；9、防护横梁；10、防阻块。
【具体实施方式】
[0025]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0026]请参阅图1和图2，一种公路护栏加固装置，包括埋装在高速公路外侧地基上的中空式基础护栏立柱1，所谓的基础防护栏立柱可以认为是旧护栏立柱，也可是新建护栏立柱；通过紧固件2安装在护栏立柱高速公路侧的波形护栏板3，沿中空式基础护栏立柱的中心向地基打设加固孔4，加固孔的深度距离护栏立柱底截面为10mm?600mm ;在加固孔和中空护栏立柱内布设钢筋笼5，所述钢筋笼内填充有混凝土块体6，所述钢筋笼的纵向高度为100mm?2000mm,钢筋笼的下底面与加固孔下底面接触；
[0027]所述钢筋笼5包括纵向钢筋5-1和和箍筋5-2，所述钢筋笼的形状为圆形结构，且所述的纵向钢筋采用非对称结构，即靠近路基中心方向相邻的纵向钢筋之间的间距小于靠近路基边缘方向相邻的纵向钢筋之间的间距；
[0028]上述的纵向钢筋上捆绑箍筋，相邻箍筋之间的间距为50mm?200mm ;位于纵向钢筋下端部的箍筋小于位于上部的箍筋之间的间距；
[0029]所述钢筋笼的外圆周设有定位支撑5-3，定位支撑的外径等于加固孔的内径。
[0030]还包括有延长中空式基础护栏立柱距离路基上表面高度的增高护栏立柱7，所述的增高护栏立柱上设有安装长孔7-1，所述增高护栏插装在上述中空式基础护栏立柱的上端口内，其上的安装孔与安装波形护栏板的紧固件对应，紧固件穿装在上述的安装孔内，并将中空式基础护栏立柱、增高护栏立柱以及波形护栏板紧固为一个整体；
[0031]所述上述增高护栏立柱的上端部向路基中心方向设有折弯部7-2，在相邻增高护栏立柱的折弯部通过紧固件8安装有防护横梁9。
[0032]请参阅图3，为了满足此加固装置满足不同地质的要求，例如地基脚软的地段，在所述位于基础护栏立柱下端截面的加固孔的半径大于基础护栏立柱的半径50mm?100mm,
[0033]如果上述原基础防护栏没有防阻块，为了提高防撞强度，所述波形护栏板与中空式基础护栏立柱之间设有防阻块10 ;如果原基础防护栏带有防阻块，加固后可以继续保留此防阻块10，如图4和图5。
[0034]本实用新型的对基础防护栏的升级改造方法和装置，是在不废除护栏原有构件的条件下，对需要加固的护栏进行升级改造，其主要采用的手段是利用浇筑的钢筋混凝土块体来实现，此处的混凝土块体起关键的作用，主要表现在以下两个方便，一是扩大与周围土的接触面积，增加基础护栏立柱的抗拔力，防止基础护栏立柱因抗拔力不足整体倾斜的位移过大或者被撅出。二是增强基础护栏立柱截面的抗弯拉的能力。用安装的防护横梁9来增加护栏的高度和强度，以满足路基以上的安全距离。
[0035]当事故车辆碰撞护栏时，在碰撞力的作用下，波形护栏板和防护横梁发生变形而吸收部分能量，防护横梁可以分担一部分碰撞力，减少护栏板的受力，提高护栏整体的防撞能力。由于防护横梁设置在基础护栏立柱上方，有效的提高了基础防护栏的高度，防止车辆冲出护栏而发生更严重的事故。
[0036]碰撞力通过防护横梁更好的分散到临近的几根基础护栏立柱上，基础护栏立柱受力，会发生倾斜或者弯曲变形，基础护栏立柱会受到周围土压力的作用来抵抗倾斜位移，虽然立柱埋深不够规范要求，但是灌入的钢筋混凝土块体增加了与周围土体的接触面积，增加了基础护栏立柱的抗拔力，对基础护栏立柱有很好的稳固作用，使基础护栏立柱受到过大冲击力时不易从土中撅出。钢筋混凝土块体与基础护栏立柱组成新的结构一钢管混凝土结构。改变了基础护栏立柱的截面性质，使其能承受更大的拉应力和弯矩作用。因此，基础护栏立柱在受到较大冲击力时不易折断。
[0037]本实用新型充分利用了钢管混凝土的特性。基础护栏立柱内浇筑钢筋混凝土，并在超出立柱部分做成扩大基础，增强立柱的稳定性；浇筑的钢筋混凝土和立柱组成钢管混凝土结构，改变了基础护栏立柱的截面性质，增强了基础护栏立柱的抗弯拉应力的能力，增强基础护栏立柱的防撞能力。基础护栏立柱的顶部安装防护横梁，能有效的增加护栏的高度，弥补了原波形护栏板厚度小和防撞能力差的不足，同时还增加了基础护栏立柱的高度。防止车辆冲出护栏，防护横梁和护栏板共同受力，弥补了因护栏板厚度不足带来的防撞能力不足的缺陷。
[0038]此升级改造措施，不用将护栏构件废除，最大程度的利用原有材料，也可以将拔出旧护栏升级改造后用到新的高速公路中，节约费用，减少浪费。
[0039]当基础护栏立柱受到碰撞力发生倾斜时，混凝土块体的存在增加周围土体对基础护栏立柱的土压力作用，增加基础护栏立柱稳定性和防撞能力，而且基础护栏立柱与其内部的钢筋混凝土组合成新的结构具有钢管混凝土的特性，可以有效的抵抗弯矩作用，使立柱不容易被折断。
[0040]具体在实施方法，即一种上述公路护栏加固装置的加固方法，其步骤为:
[0041]I)、制作钢筋笼5,选择纵向钢筋的直径为4mm?16mm ;选择箍筋的直径为4mm?16mm;按照靠近路基中心方向相邻的纵向钢筋之间的间距小于靠近路基边缘方向相邻的纵向钢筋之间的间距的结构布置；按照相邻箍筋之间的间距为50mm?200mm的要求捆扎箍筋；
[0042]2)、拆除中空式基础护栏立柱I的立柱帽10、波形护栏板3、防阻块10 ；
[0043]3)、选择适用的钻孔机沿中空式基础护栏立柱的中线打加固孔；加固孔的深度距离护栏立柱底截面10mm?600mm ;土质条件差的地段,在基础护栏立柱下端面对加固孔单侧拓宽50臟?1Ctam ;
[0044]4)、清理基础护栏立柱及加固孔，首先清理上述基础立柱和加固孔内的泥土 ?’然后对基础护栏立柱I内壁的锈渣进行清洁；
[0045]5)、放置步骤I)中预先做好的钢筋笼5沿基础护栏立柱垂直放入至加固孔的底部，并调整好方向，并通过定位支撑做预固定，浇注完成后做预固定的定位支撑留在其内，即纵向钢筋排布较为密集的放置在路基侧；
[0046]6)、自基础护栏立柱的上端口向钢筋笼内浇筑水泥混凝土，并保证水泥混凝土的密实状态；
[0047]7)、在每个基础护栏立柱的上端口插装增高护栏立柱，同时调整方向，使得增高护栏立柱上端部的折弯部朝向路基侧，并穿装坚固件，同时安装波形护栏板和防阻块，同时调整相邻增高护栏立柱的高度并保持一致，同时测量距离路基的高度满足施工要求；调整后将紧固件紧固；
[0048]8)、在增高护栏立柱的折弯部通过紧固件安装防护横梁。
[0049]综上所述本实用新型所提出的升级改造型护栏，能够使原有材料充分利用，能够运用新的材料来改善原构件的截面性能，使其整体满足新规范标准的要求。
[0050]基础护栏立柱最容易发生在最大弯矩截面处折断或者由于周围土压力不足而位移过大或撅出，导致车辆冲出护栏而发生更重大的事故。通过在基础护栏立柱内浇筑钢筋混凝土构件进行加强的基本原理是:通过增加周围土压力的作用，提高立柱的稳定性，通过改变最大弯矩截面处的截面性质来增加立柱抵抗弯矩的能力，提高立柱的强度。
[0051]波形梁护栏在防护事故车辆中，基础护栏立柱的高度不足，波形护栏板厚度不足，所以其防撞能力很差，事故车辆容易越过护栏而发生更严重的事故。增加防护横梁的作用是，既增加了护栏的高度，又增加了护栏的防撞能力。
[0052]本实用新型所涉及的防护栏加固装置及其方法还可用于高路堤、高挡土墙等路侧危险路段、波形梁和混凝土护栏过渡段等需要对波形梁护栏进行升级改造的路段。
[0053]以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，例如等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种公路护栏加固装置，包括埋装在高速公路外侧地基上的中空式基础护栏立柱、通过紧固件安装在护栏立柱高速公路侧的波形护栏板，其特征在于:沿中空式基础护栏立柱的中心向地基打设加固孔，加固孔的深度距离护栏立柱底截面10mm?600mm ;在加固孔和基础护栏中心孔内布设钢筋笼，所述钢筋笼内填充有混凝土块体，所述钢筋笼的纵向高度为100mm?2000mm，钢筋笼的下底面与加固孔下底面接触； 所述钢筋笼包括纵向钢筋和和箍筋，上述的钢筋笼的形状为圆形布局，而且所述的纵向钢筋采用非对称结构，即靠近路基中心方向相邻的纵向钢筋之间的间距小于靠近路基边缘方向相邻的纵向钢筋之间的间距； 上述的纵向钢筋上捆绑箍筋，相邻箍筋之间的间距为50mm?200mm ;位于纵向钢筋下端部的箍筋小于位于上部的箍筋之间的间距； 还包括有延长中空式基础护栏立柱距离路基上表面高度的增高护栏立柱，所述的增高护栏立柱上设有安装长孔，所述增高护栏插装在上述中空式基础护栏立柱的上端口内，其上的安装孔与安装波形护栏板的紧固件对应，紧固件穿装在上述的安装孔内，并将中空式基础护栏立柱、增高护栏立柱以及波形护栏板紧固为一个整体； 所述上述增高护栏立柱的上端部向路基中心方向设有折弯部，在相邻增高护栏立柱的折弯部通过紧固件安装有防护横梁。
2.根据权利要求1所述的公路护栏加固装置，其特征在于:所述位于基础护栏立柱下端截面的加固孔的半径大于基础护栏立柱的半径50mm?100mm。
3.根据权利要求1至2任一所述的公路护栏加固装置，其特征在于:所述波形护栏板与中空式基础护栏立柱之间设有防阻块。
4.根据权利要求1所述的公路护栏加固装置，其特征在于:所述钢筋笼的外圆周设有定位支撑，定位支撑的外径等于加固孔的内径。
【文档编号】E01F15/04GK204125872SQ201420468354
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】崔洪军, 崔姗, 李霞, 朱敏清, 乔奕丹 申请人:崔洪军