[发明专利]一种用于护栏改造的预制混凝土构件及护栏改造方法

说明书

一种用于护栏改造的预制混凝土构件及护栏改造方法，针对新泽西坡面或F型坡面的组合式桥梁护栏，提出采用预制混凝土构件代替其钢管结构，预制混凝土构件为钢筋混凝土式预制板，能够提高护栏的防护等级，且其定位安装结构采用内外间隔布置的竖直通孔和抗剪螺栓孔，在竖直通孔内设置抗弯螺栓，在抗剪螺栓孔内设置抗剪螺栓，形成并列三角形走向的交错排列锚固结构，可以承受多种角度下的汽车碰撞荷载。同时板体的左右两侧各设有一半的所述定位安装结构，使得两个所述板体对接时，能够形成一个完整的所述定位安装结构，通过在安装槽内设置薄壁方管连接件，将多个板体进行连接，提高护栏的整体抗剪能力。

技术领域

本发明属于公路安全防护设备技术领域，具体涉及一种用于护栏改造的预制混凝土构件及护栏改造方法。

背景技术

“牛角型”护栏是依据现已废止的《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ 074-94)(下简称“94规范”)设计施工，并在桥梁路段大量应用的一种桥梁组合式护栏。该护栏下部为具有特定坡面结构的混凝土基座，上部安装有单层圆形钢管横梁，钢管横梁与下部混凝土基座通过牛角型立柱连接。混凝土基座的坡面可延长撞击历程时间，车辆轮胎沿斜坡面爬升，而后因车辆本身重力下滑至路面，可以消耗车辆的冲击能，具有明显的缓冲、吸能效果。但是位于混凝土基座上方的钢结构自身强度较低，导致“牛角型”护栏防护等级低，已不满足目前的实际防护需求和规范要求。

依据“94规范”设计的高速公路上常用的混凝土钢管组合式桥梁护栏，防护等级为PL3级，理论防护能量为230kJ。但是“94规范”已于2006年9 月1日废止，现行的《公路交通安全设施设计规范》JTG D81-2006(下简称“D81规范”)对高速公路桥梁护栏的防护能力提出了更高的要求，以适应当前大型化、重型化车辆的安全防护需求。在“D81规范”中，高速公路桥梁护栏的防护等级可根据设计速度与驶出桥外造成事故的严重程度选用SB级、 SA级或SS级，其中，最低等级(SB级)桥梁护栏的防护能量也达到了280kJ。对“牛角型”护栏按“D81规范”的SB级防护等级的碰撞条件(10t大货车、碰撞速度80km/h、碰撞角度20°，防护能量280kJ)进行的实车足尺碰撞试验表明，碰撞区域范围内的护栏上部金属构造的立柱全部断裂脱落，圆管横梁出现拉断破坏；碰撞后车辆损坏严重，驾驶室几乎解体，防护性能不满足要求。故而“94规范”中PL3级防护等级的“牛角型”护栏达不到280KJ 的防护能量，需要对其进行改造升级。

发明内容

本发明提供一种用于护栏改造的预制混凝土构件及护栏改造方法，针对新泽西坡面或F型坡面的组合式桥梁护栏，提出采用预制混凝土构件代替其钢管结构，预制混凝土构件为钢筋混凝土式预制板体，能够提高护栏的防护等级。

本发明技术方案如下：

一种用于护栏改造的预制混凝土构件，包括宽度与组合式桥梁护栏混凝土底座水平顶面的宽度相等的混凝土板体，所述板体长度大于其宽度的10倍；所述板体设有定位安装结构；所述定位安装结构包括在所述板体的上顶面中心位置向下延伸设置的安装槽；在所述安装槽的槽底，沿板体长度方向并列设有多个竖直通孔；在所述竖直通孔的外侧，所述板体的底面设有若干抗剪螺栓孔；所述安装槽的长度不小于所述板体长度的四分之一，不大于所述板体长度的三分之一；在所述板体的左右两侧各设有一半的所述定位安装结构，使得两个所述板体对接时，能够形成一个完整的所述定位安装结构。

作为优选，所述安装槽为长方形，所述安装槽内设有薄壁方管连接件，对应所述竖直通孔，所述薄壁方管连接件的一对侧面上设有贯孔，所述贯孔的直径小于所述竖直通孔的直径。

作为优选，所述抗剪螺栓孔为盲孔，且其深度不大于所述竖直通孔高度的二分之一；所述抗剪螺栓孔与两个相邻的竖直通孔形成一组按照三角形排列的弯剪组合结构孔，所述定位安装结构包括对称设置的至少两组所述弯剪组合结构孔，且所述板体的左右两侧设置的所述定位安装结构内至少设有一组所述弯剪组合结构孔。