本實(shí)用新型涉及公路防撞設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土護(hù)欄單元和混凝土護(hù)欄。

背景技術(shù)：

隨著國家及民眾對交通安全重要性的認(rèn)識不斷提高，近年來我國的交通安全狀況逐步得到改善，交通安全設(shè)施的研究及應(yīng)用發(fā)展水平亦不斷提高。然而，由于我國公路里程較長、地形多樣、交通組成復(fù)雜等特點(diǎn)，公路交通安全問題依然嚴(yán)峻。

公路混凝土護(hù)欄作為較常見的交通安全防護(hù)設(shè)施，廣泛地應(yīng)用于高速公路、國省干線公路及農(nóng)村公路等，按照其設(shè)置位置不同，可分為路側(cè)混凝土護(hù)欄、中央分隔帶混凝土護(hù)欄、橋梁混凝土護(hù)欄及隧道洞口混凝土護(hù)欄等。混凝土護(hù)欄由于其防護(hù)能力強(qiáng)、碰撞后動態(tài)變形量小等特點(diǎn)，為防護(hù)公路失控車輛、保障公路行車安全發(fā)揮了舉足輕重的作用。

然而在實(shí)際應(yīng)用中，混凝土護(hù)欄也存在一些不可忽視的問題，現(xiàn)有技術(shù)中的混凝土護(hù)欄自重荷載大、護(hù)欄結(jié)構(gòu)碰撞后易出現(xiàn)裂縫，且護(hù)欄的上部朝向車輛的一面為平面或齒形，這樣結(jié)構(gòu)的混凝土護(hù)欄的上部緩沖力較小，容易導(dǎo)致車輛碰撞混凝土護(hù)欄后產(chǎn)生反彈，與相鄰車道的車輛發(fā)生二次碰撞事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種混凝土護(hù)欄單元和混凝土護(hù)欄，用以提高混凝土護(hù)欄的導(dǎo)向性、緩沖強(qiáng)度，減少車輛撞到混凝土護(hù)欄后反彈現(xiàn)象的發(fā)生。

另外，本實(shí)用新型提供的混凝土護(hù)欄單元和混凝土護(hù)欄，可以提高護(hù)欄強(qiáng)度及抗裂縫能力，減輕混凝土護(hù)欄自重荷載。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供了一種混凝土護(hù)欄單元，包括：用于將混凝土護(hù)欄單元與地面固定的護(hù)欄基礎(chǔ)、位于所述護(hù)欄基礎(chǔ)上的護(hù)欄墻體以及位于所述護(hù)欄墻體背離所述護(hù)欄基礎(chǔ)一端的導(dǎo)向梁，所述導(dǎo)向梁朝向車輛的一面為雙波形曲面。

本實(shí)用新型提供的混凝土護(hù)欄單元，通過將導(dǎo)向梁朝向車輛的一面設(shè)置為雙波形曲面，可以增大導(dǎo)向梁與碰撞車輛的接觸面積，提高碰撞車輛所受的摩擦力，提高混凝土護(hù)欄的阻擋能力，減少車輛碰撞后反彈，減少碰撞車輛側(cè)翻及越出混凝土護(hù)欄現(xiàn)象的發(fā)生。

在一些可選的實(shí)施方式中，所述導(dǎo)向梁的兩個波形的曲線半徑均為5厘米～15厘米。

在一些可選的實(shí)施方式中，所述護(hù)欄墻體朝向車輛的一面為弧形內(nèi)凹面。采用這樣形式的護(hù)欄截面可延長碰撞車輛與混凝土護(hù)欄表面的接觸時間，提高混凝土護(hù)欄緩沖功能與導(dǎo)向功能，減少車輛碰撞混凝土護(hù)欄后反彈現(xiàn)象的發(fā)生。

在一些可選的實(shí)施方式中，所述弧形內(nèi)凹面的曲線半徑為1500米～2000米。

在一些可選的實(shí)施方式中，所述護(hù)欄墻體為混凝土和增強(qiáng)纖維混合形成的材料的護(hù)欄墻體。采用這樣的材料，可以增強(qiáng)混凝土護(hù)欄結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料之間的粘結(jié)力，提高混凝土護(hù)欄抗沖擊性能，減少混凝土護(hù)欄在車輛碰撞后產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而提高混凝土護(hù)欄的抗裂縫能力，增強(qiáng)混凝土護(hù)欄的緩沖作用，提高混凝土護(hù)欄的防護(hù)能力，延長混凝土護(hù)欄的使用壽命。

在一些可選的實(shí)施方式中，所述導(dǎo)向梁為混凝土和增強(qiáng)纖維混合形成的材料的導(dǎo)向梁。采用這樣的材料，可以增強(qiáng)混凝土護(hù)欄結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料之間的粘結(jié)力，提高混凝土護(hù)欄抗沖擊性能，減少混凝土護(hù)欄在車輛碰撞后產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而提高混凝土護(hù)欄的抗裂縫能力，增強(qiáng)混凝土護(hù)欄的緩沖作用，提高混凝土護(hù)欄的防護(hù)能力，延長混凝土護(hù)欄的使用壽命。

在一些可選的實(shí)施方式中，所述護(hù)欄基礎(chǔ)為植筋基礎(chǔ)或嵌固基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。

在一些可選的實(shí)施方式中，上述混凝土護(hù)欄單元，還包括：用于連接所述導(dǎo)向梁和所述護(hù)欄墻體的連接部，所述連接部沿導(dǎo)向梁指向所述護(hù)欄墻體的方向上的長度為5厘米～15厘米。

本實(shí)用新型還提供了一種混凝土護(hù)欄，包括多個上述任一項(xiàng)所述的混凝土護(hù)欄單元，任意相鄰兩個所述混凝土護(hù)欄單元采用連接件固定連接。由于上述混凝土護(hù)欄單元可以增大導(dǎo)向梁與碰撞車輛的接觸面積，增加弧形內(nèi)凹面與碰撞車輛的接觸時間，提高碰撞車輛所受的摩擦力，提高混凝土護(hù)欄的阻擋能力，減少車輛碰撞后反彈，減少碰撞車輛側(cè)翻及越出混凝土護(hù)欄現(xiàn)象的發(fā)生，通過在混凝土內(nèi)摻入增強(qiáng)纖維提高混凝土護(hù)欄墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料之間的粘結(jié)力，提高混凝土護(hù)欄抗沖擊性能，增強(qiáng)混凝土護(hù)欄的緩沖效果，減少混凝土護(hù)欄在車輛碰撞后產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。故，本實(shí)用新型提供的混凝土護(hù)欄具有較好的防碰撞能力、抗裂縫能力及防反彈能力。

在一些可選的實(shí)施方式中，所述連接件為套管或螺栓或榫卯。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土護(hù)欄單元的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土護(hù)欄單元的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土護(hù)欄單元的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土護(hù)欄單元的第四種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土護(hù)欄單元的第五種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土護(hù)欄的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-護(hù)欄基礎(chǔ) 11-植筋基礎(chǔ)

12-嵌固基礎(chǔ) 13-樁基礎(chǔ)

2-護(hù)欄墻體 3-導(dǎo)向梁

4-連接部 5-連接件

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型專利保護(hù)的范圍。

如圖1和圖2所示，其中：圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土護(hù)欄單元的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土護(hù)欄單元的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；本實(shí)用新型提供了一種混凝土護(hù)欄單元，包括：用于將混凝土護(hù)欄單元與地面固定的護(hù)欄基礎(chǔ)1、位于護(hù)欄基礎(chǔ)1上的護(hù)欄墻體2以及位于護(hù)欄墻體2背離護(hù)欄基礎(chǔ)1一端的導(dǎo)向梁3，導(dǎo)向梁3朝向車輛的一面為雙波形曲面。

本實(shí)用新型提供的混凝土護(hù)欄單元，通過將導(dǎo)向梁3朝向車輛的一面設(shè)置為雙波形曲面，可以增大導(dǎo)向梁3與碰撞車輛的接觸面積，提高碰撞車輛所受的摩擦力，提高混凝土護(hù)欄的阻擋能力，減少車輛碰撞后反彈，減少碰撞車輛側(cè)翻及越出混凝土護(hù)欄現(xiàn)象的發(fā)生。

可選的，導(dǎo)向梁3的兩個波形的曲線半徑均為5厘米～15厘米。導(dǎo)向梁3的兩個波形的曲線半徑可以相同也可以不同。具體的兩個波形的曲線半徑的大小，可以根據(jù)混凝土護(hù)欄防護(hù)等級及需要防護(hù)的車型而定。當(dāng)混凝土護(hù)欄設(shè)計(jì)防護(hù)等級較低，需防護(hù)的車輛外形尺寸及車重較小時，導(dǎo)向梁3的兩個波形的曲線半徑可選取較小的值，反之，當(dāng)混凝土護(hù)欄設(shè)計(jì)防護(hù)等級較高，需防護(hù)的車輛外形尺寸及車重較大時，導(dǎo)向梁3的兩個波形的曲線半徑可選取較大的值。

當(dāng)混凝土護(hù)欄用于中央分隔帶時，上述雙波形曲面在混凝土護(hù)欄的兩面都設(shè)置，如圖1所示，當(dāng)混凝土護(hù)欄用于路側(cè)及橋梁時，上述雙波形曲面在混凝土護(hù)欄的一面設(shè)置即可，如圖2所示。

可選的，護(hù)欄墻體2朝向車輛的一面為弧形內(nèi)凹面。采用這樣形式的護(hù)欄截面可延長碰撞車輛與混凝土護(hù)欄表面的接觸時間，提高混凝土護(hù)欄緩沖功能與導(dǎo)向功能，減少車輛碰撞混凝土護(hù)欄后產(chǎn)生的反彈現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)混凝土護(hù)欄用于路側(cè)護(hù)欄或橋梁護(hù)欄時，可將護(hù)欄墻體2設(shè)置為與車輛接觸的一側(cè)為弧形內(nèi)凹面，背向車輛一側(cè)的為平面；當(dāng)混凝土護(hù)欄用于中央分隔帶護(hù)欄時，可設(shè)置為雙側(cè)均為弧形內(nèi)凹面。

一種可選的實(shí)施方式中，弧形內(nèi)凹面的曲線半徑R為1500米～2000米?；⌒蝺?nèi)凹面的曲線半徑取值范圍約為R＝1500～2000m，當(dāng)半徑取值過大時，弧形內(nèi)凹面近平面，易產(chǎn)生較大的減加速度，至使車輛加速度超出評價標(biāo)準(zhǔn)，乘員易發(fā)生傷害，車輛容易反向彈出；當(dāng)半徑取值過小時，將影響混凝土護(hù)欄的導(dǎo)向功能，車輛爬高后不容易順利導(dǎo)出。上述弧形內(nèi)凹面的弧線長度依據(jù)所設(shè)計(jì)的混凝土護(hù)欄的高度來選取。

為了提高混凝土護(hù)欄的抗裂縫能力，增強(qiáng)混凝土護(hù)欄的緩沖作用，提高混凝土護(hù)欄的防護(hù)能力，延長混凝土護(hù)欄的使用壽命，護(hù)欄墻體2為混凝土和增強(qiáng)纖維混合形成的材料的護(hù)欄墻體2。

進(jìn)一步的，導(dǎo)向梁3為混凝土和增強(qiáng)纖維混合形成的材料的導(dǎo)向梁3。與普通材料的混凝土護(hù)欄相比，采用混凝土和增強(qiáng)纖維混合的材料形成的混凝土護(hù)欄可提高混凝土護(hù)欄墻體2結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料之間的粘結(jié)力，提高混凝土護(hù)欄抗沖擊性能，增強(qiáng)混凝土護(hù)欄的緩沖效果，減少混凝土護(hù)欄在車輛碰撞后產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。與同等防護(hù)等級的普通混凝土護(hù)欄相比，采用混凝土和增強(qiáng)纖維混合的材料形成的混凝土護(hù)欄可減少護(hù)欄的配筋量，進(jìn)而可減少鋼材用量約35％，可減輕混凝土護(hù)欄重量約25％，應(yīng)用于橋梁護(hù)欄時，采用混凝土和增強(qiáng)纖維混合的材料形成的混凝土護(hù)欄可顯著減輕橋梁護(hù)欄的自重，降低混凝土護(hù)欄設(shè)施對橋面產(chǎn)生的荷載，提高橋面行車安全性。且由于該種材料形成的混凝土護(hù)欄的重量比普通鋼筋混凝土護(hù)欄輕，故可有效降低運(yùn)輸成本，縮短運(yùn)輸及施工安裝周期，從而降低道路建設(shè)成本。

上述混凝土護(hù)欄中應(yīng)用的增強(qiáng)纖維可以包括：鋼纖維、聚丙烯纖維中的至少一種。鋼纖維按外形分，可包括平直形鋼纖維、壓棱形鋼纖維、波形鋼纖維、彎鉤形鋼纖維、大頭形鋼纖維等；按截面形狀分，可包括圓形、矩形、槽形、不規(guī)則形等，按材質(zhì)可分為普通鋼纖維及不銹鋼鋼纖維。所涉及鋼纖維長度為10～60毫米，直徑為0.2～0.6毫米，長徑比為50～100，但不限于上述結(jié)構(gòu)尺寸，鋼纖維具有彎拉強(qiáng)度高、與混凝土界面粘結(jié)性好、耐腐蝕等特點(diǎn)。聚丙烯纖維主要采用長度范圍為1.5～20mm的短纖維，但不限于上述尺寸。聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐腐蝕、耐熱及耐老化等特點(diǎn)。

根據(jù)混凝土護(hù)欄所需達(dá)到的防護(hù)等級，即設(shè)計(jì)防護(hù)車輛碰撞能量的不同，鋼纖維的配比(按體積率計(jì))通常為0.8％、1.0％、1.2％、1.5％、2.0％，但不限于上述配比。聚丙烯纖維的配比(按假定質(zhì)量密度法計(jì))通常為1.0kg/m³、1.5kg/m³、2.0kg/m³、2.5kg/m³，但不限于上述配比。

上述混凝土護(hù)欄中加入增強(qiáng)纖維后，可提高混凝土護(hù)欄結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料之間的粘結(jié)力，控制和避免混凝土護(hù)欄在車輛碰撞后產(chǎn)生裂縫。當(dāng)加入混凝土護(hù)欄的增強(qiáng)纖維配比不同時，其對混凝土護(hù)欄提供的抗裂縫能力亦不同。相同結(jié)構(gòu)及外形尺寸的混凝土護(hù)欄，增強(qiáng)纖維配比較少時，提供的抗裂縫能力較小，隨著增強(qiáng)纖維配比的提高，其抗混凝土護(hù)欄開裂能力也隨之增大，當(dāng)達(dá)到合適的配比后，再增加增強(qiáng)纖維的配比，會導(dǎo)致纖維過量，致使混凝土護(hù)欄抗彎拉強(qiáng)度有所降低，因此，合理的增強(qiáng)纖維配比是纖維混凝土護(hù)欄發(fā)揮阻擋及緩沖功能的關(guān)鍵所在，上述增強(qiáng)纖維在混凝土護(hù)欄中的分布無方向性要求，在混凝土內(nèi)摻入增強(qiáng)纖維時，可用噴射法或澆注法加入混凝土內(nèi)，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，以保證增強(qiáng)纖維在混凝土護(hù)欄中分布的均勻性。

上述混凝土護(hù)欄中加入增強(qiáng)纖維后，具有更強(qiáng)的延展性及抗彎拉能力，同等結(jié)構(gòu)形式下，可提高護(hù)欄的防護(hù)能力，降低碰撞瞬時減速度，對乘員提供更好的緩沖作用，減少車內(nèi)乘員傷害。

上述混凝土護(hù)欄的施工工藝可以是現(xiàn)場澆筑，也可以是在預(yù)制廠預(yù)制加工。

上述護(hù)欄基礎(chǔ)1的具體結(jié)構(gòu)可以有多種，如圖3、圖4和圖5所示，護(hù)欄基礎(chǔ)1為植筋基礎(chǔ)11或嵌固基礎(chǔ)12或樁基礎(chǔ)13。當(dāng)然護(hù)欄基礎(chǔ)1不限于上述所列舉的具體結(jié)構(gòu)。

在一些可選的實(shí)施方式中，上述混凝土護(hù)欄單元，還包括：用于連接導(dǎo)向梁3和護(hù)欄墻體2的連接部4，連接部4沿導(dǎo)向梁3指向護(hù)欄墻體2的方向上的長度為5厘米～15厘米。連接部4的設(shè)計(jì)便于保證混凝土護(hù)欄的外形流暢性，便于車輛的緩沖與導(dǎo)向。

本實(shí)用新型還提供了一種混凝土護(hù)欄單元的制備方法，護(hù)欄墻體2采用混凝土和增強(qiáng)纖維按照設(shè)定配比混合后形成的材料制成。具有較好的抗裂縫能力，緩沖能力以及防護(hù)能力。

可選的，增強(qiáng)纖維包括：鋼纖維和聚丙烯纖維中的至少一種。

鋼纖維按外形分，可包括平直形鋼纖維、壓棱形鋼纖維、波形鋼纖維、彎鉤形鋼纖維、大頭形鋼纖維等；按截面形狀分，可包括圓形、矩形、槽形、不規(guī)則形等，按材質(zhì)可分為普通鋼纖維及不銹鋼鋼纖維。所涉及鋼纖維長度為10～60毫米，直徑為0.2～0.6毫米，長徑比為50～100，但不限于上述結(jié)構(gòu)尺寸，鋼纖維具有彎拉強(qiáng)度高、與混凝土界面粘結(jié)性好、耐腐蝕等特點(diǎn)。聚丙烯纖維主要采用長度范圍為1.5～20mm的短纖維，但不限于上述尺寸。聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐腐蝕、耐熱及耐老化等特點(diǎn)。

根據(jù)混凝土護(hù)欄所需達(dá)到的防護(hù)等級，即設(shè)計(jì)防護(hù)車輛碰撞能量的不同，鋼纖維的配比(按體積率計(jì))通常為0.8％、1.0％、1.2％、1.5％、2.0％，但不限于上述配比。聚丙烯纖維的配比(按假定質(zhì)量密度法計(jì))通常為1.0kg/m³、1.5kg/m³、2.0kg/m³、2.5kg/m³，但不限于上述配比。

上述混凝土護(hù)欄中加入增強(qiáng)纖維后，可提高混凝土護(hù)欄結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料之間的粘結(jié)力，控制和避免混凝土護(hù)欄在車輛碰撞后產(chǎn)生裂縫。當(dāng)加入混凝土護(hù)欄的增強(qiáng)纖維配比不同時，其對混凝土護(hù)欄提供的抗裂縫能力亦不同。相同結(jié)構(gòu)及外形尺寸的混凝土護(hù)欄，增強(qiáng)纖維配比較少時，提供的抗裂縫能力較小，隨著增強(qiáng)纖維配比的提高，其抗混凝土護(hù)欄開裂能力也隨之增大，當(dāng)達(dá)到合適的配比后，再增加增強(qiáng)纖維的配比，會導(dǎo)致纖維過量，致使混凝土護(hù)欄抗彎拉強(qiáng)度有所降低，因此，合理的增強(qiáng)纖維配比是纖維混凝土護(hù)欄發(fā)揮阻擋及緩沖功能的關(guān)鍵所在，上述增強(qiáng)纖維在混凝土護(hù)欄中的分布無方向性要求，在混凝土內(nèi)摻入增強(qiáng)纖維時，可用噴射法或澆注法加入混凝土內(nèi)，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，以保證增強(qiáng)纖維在混凝土護(hù)欄中分布的均勻性。

上述混凝土護(hù)欄中加入增強(qiáng)纖維后，具有更強(qiáng)的延展性及抗彎拉能力，同等結(jié)構(gòu)形式下，可提高護(hù)欄的防護(hù)能力，降低碰撞瞬時減速度，對乘員提供更好的緩沖作用，減少車內(nèi)乘員傷害。

如圖6所示，本實(shí)用新型還提供了一種混凝土護(hù)欄，包括多個上述任一項(xiàng)所述的混凝土護(hù)欄單元，任意相鄰兩個混凝土護(hù)欄單元采用連接件5固定連接。由于上述混凝土護(hù)欄單元可以增大導(dǎo)向梁3與碰撞車輛的接觸面積，增加弧形內(nèi)凹面與碰撞車輛的接觸時間，提高碰撞車輛所受的摩擦力，提高混凝土護(hù)欄的阻擋能力，減少車輛碰撞后反彈，減少碰撞車輛側(cè)翻及越出混凝土護(hù)欄現(xiàn)象的發(fā)生，通過在混凝土內(nèi)摻入增強(qiáng)纖維提高混凝土護(hù)欄墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料之間的粘結(jié)力，提高混凝土護(hù)欄抗沖擊性能，增強(qiáng)混凝土護(hù)欄的緩沖效果，減少混凝土護(hù)欄在車輛碰撞后產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。故，本實(shí)用新型提供的混凝土護(hù)欄具有較好的防碰撞能力、抗裂縫能力及防反彈能力。

可選的，上述連接件5為套管或螺栓或榫卯。當(dāng)然上述連接件5的具體結(jié)構(gòu)不限于所列舉的結(jié)構(gòu)。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。