专利名称：波形梁护栏板的加强板、加强结构及加强方法
技术领域：
本发明涉及一种梁柱式波形梁护栏板的加强板，特别涉及一种增强原有波形梁护栏板强度的加强板，本发明还涉及该加强板的加强结构和波形梁护栏板的加强方法。
背景技术：
我国自上世纪90年代开始大规模高速公路以来，已有十多年的时间，目前已经建成通车的高速公路总里程达4万余公里，其中许多高速公路已经到了大修的年限，正在或即将进行大修，有些路段由于交通量增长过快，甚至开始或进行改扩建工程。这些高速公路的大部分路段采用了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)》中规定的波形梁护栏形式，护栏板的厚度为3mm。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1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波形梁护栏板的标准形式变为4mm厚，比原规范的3mm厚两波板相比增加了1mm厚度。因此，即将改扩建或大修的高速公路采用原来的3mm护栏板将不满足新规范的要求。粗略估计，4万公里高速公路75％的路段采用了波形梁护栏，双向双侧修建，则全国已建成的3mm波形梁护栏路段达到约4*4*75％＝10.5(万延公里)。如果将这些旧的护栏板弃置不用，采用4mm厚的新护栏板，必将增加大量的建设费用，造成原材料的浪费。因此，利用原有的3mm护栏板，并通过增加构件补强的方式，使其达到或超越4mm新护栏板的各项性能要求，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环境污染、能源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的波形梁护栏板的加强结构和加强方法，能有效对原有的波形梁双波板或三波板进行加强，使其满足新规范对护栏防护等级的要求。
本发明的波形梁护栏板的加强板截面好似英文字母“C”的形状，该C形加强板的上下两缘正好对应于波形梁护栏的双波板或三波梁的上下两个波谷的位置。
上述所述的该加强板的C形截面的转弯处可以为折线形、弧线形或折线加弧线组合形的形状之一。
上述所述的该C形截面加强板的厚度范围为1.5mm～5.5mm。
上述所述的该C形加强板的两端设有拼接螺孔，其一端为横向长圆孔，另一端为竖向长圆孔，板的两端和中部设置连接螺孔，用来通过托架和护栏的立柱相连。
本发明的波形梁护栏板的加强板的加强结构是在双波梁或三波梁与护栏板支撑件的之间，设置该C形截面加强板，该加强板C形的上下两缘，正好置于波形梁护栏的双波梁或三波梁的上下两个波谷中，对原波形梁护栏板进行加强。
上述所述的该C形加强板的宽度D的范围为4cm～9cm之间。
上述所述的该C形加强板的板高H随波形梁的形式不同而变化，双波梁的C形加强板的板高H的范围为12cm～28cm之间；三波梁的C形加强板的板高H的范围为32cm～48cm之间。
上述所述的该C形加强板的两端设有拼接螺孔，其一端为横向长圆孔，另一端为竖向长圆孔，以方便施工，板的两端和中部设置连接螺孔，通过托架和护栏的立柱相连。
本发明的波形梁护栏板的加强方法，是在波形梁与护栏板支撑件之间设置C形加强板，该C形加强板的右侧上下两边缘分别抵住波形梁的上下波谷处，而该C形左侧的突出部位与波形梁的波峰一同用螺钉固定在护栏板支撑件上。
当事故车辆碰撞波形梁护栏时，位于前部的波形梁护栏板和车辆接触，在碰撞力的作用下，波形梁护栏板通过弯曲变形、波纹展开来吸收碰撞能量，位于后部的C形加强板在波形梁护栏板的作用下，也参与弯曲变形和展开并吸收碰撞能量，从而实现了C形加强板和波形梁护栏板较好的协同受力，使原来的波形梁护栏的强度得到加强。本发明的C形加强板充分利用了波形梁护栏板的形状特征，安装完成后不改变原有护栏的外观特征，并且原防阻块、连接螺栓均可以继续使用，最大程度的利用的原有材料，节约费用，减少浪费。
图1为本发明的C形加强板的立面示意图；图2为本发明的C形加强板的截面示意图；
图3为本发明实施例1的波形梁护栏板加强结构示意图；图4为本发明实施例2的波形梁护栏板加强结构示意图；图5为本发明另一种加强板的截面示意6为本发明针对双波梁的实施结构与与双波梁护栏板的对比示意图。
具体实施例方式
如图1、图2所示，这种加强板2的截面好似英文字母的C形，故名为C形加强板。C形加强板的每个位置的截面形状和尺寸均相同。C形加强板2的有效长度一般为2米或者4米，搭接长度一般为160厘米，总长度一般为2320米或者4320米，有效长度、搭接长度和总长度也可以根据实际工程的需要进行调整。C形加强板2的宽度D与波形梁的宽度相对应，取值的范围为4厘米-9厘米之间。而对适用于双波梁的C-2型C形加强板来说，板高H的取值范围为12厘米-28厘米；对适用于三波梁的C-3型C形加强板来说，板高H的取值范围为32厘米-48厘米。C形加强板的钢板厚度可以根据强度的要求选用不同的厚度，一般的取值范围为1.5毫米-5.5毫米。
如图1所示，板的两端设有拼接螺栓孔，但两端的螺栓孔形式不同。左端的拼接螺栓孔1为横向长圆孔，右端的拼接螺栓孔4为纵向长圆孔，两种不同的螺孔形式，便于板与板之间的施工安装。板中部沿板高H方向的螺栓孔3为长圆形的连接螺栓孔，用于C形加强板和原波形梁护栏板及立柱之间的连接，或者通过防阻块、托架与原波形梁护栏板及立柱连接。连接螺栓孔的位置和数量需根据被加强的波形梁护栏板的连接螺栓位置和数量进行调整。
该C形加强板可以通过冷弯的方式在工厂加工。材料性能、防腐要求与波形梁护栏相同。
如图3所示，是本发明的护栏板加强结构的实施例1结构图，该C形护栏板的应用于三波梁护栏加强结构安装示意图，C型加强板2置于波形梁护栏板9的后部，C形加强板2的上下缘6置于波形梁护栏板9的上下两个波谷中。而C形加强板2的左侧突出部位5则通过螺钉10与三波梁9的波峰及护栏板支撑件11固定连接起来，护栏板支撑件11与护栏立柱8固定连接。相邻的两个C型加强板的部搭接在一起，通过拼接螺栓实现拼接，拼接螺栓的型号和个数可以根据护栏的强度要求进行调整。C形加强板2的拼接处可以和原波形梁护栏板9的拼接处错开半个护栏板长，以方便施工。
如图4所示，是本发明的护栏板加强结构的实施例2结构图，该C形护栏板的应用于双波梁护栏加强结构安装示意图。
如图2所示，该C形加强板的折弯处7，可以采用折线形状。如图5所示，也可以采用弧线过渡形状。或者采用“折线+弧线”的方式过渡。为了和原波形梁及立柱连接方便，C形护栏板背部5为平面。
本发明所提出的C形加强板，能够使原有材料得到最大程度的利用，并且满足新规范标准的要求。波形梁护栏的护栏板在防护事故车辆中，主要的受力是抗弯和抗拉，在材料性能相同的情况下，抗弯能力取决于材料的截面模量，抗拉能力取决于截面面积。通过C型护栏板对波形梁护栏板进行加强的基本原理是通过在护栏板的受拉区增加受力构件，并使新增构件和原护栏板构件的共同作用，提高护栏板的抗弯刚度与抗拉强度，使其达到或超过4mm新护栏板的要求。
如图6所示，以3mm的两波板和3mm的C形加强板的组合(见图6左边)及4mm两波板(见图6右边)为例，前者沿车行方向的抗弯模量约是后者的4倍，前者的截面积(与抗拉能力成正比)约为后者的1.2倍，而采用后者，新增材料的造价却是前者的约1.9倍。由此可见，采用了C形加强板后，不仅利用了原有的3mm护栏板材料，而且通过改变护栏板截面的形状特征，更加有效的利用了材料，提高了护栏板的性能。
本发明所涉及的C形加强板也可用于高路堤、高档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板的强度需要加强的路段。
权利要求
1.一种波形梁护栏板的加强板，其特征在于该护栏板的加强板的截面好似英文字母“C”的形状，该C形加强板的上下两缘正好对应于波形梁护栏的双波板或三波梁的上下两个波谷的位置。
2.根据权利要求1所述的波形梁护栏板的加强板，其特征在于该加强板的C形截面的转弯处为折线形、弧线形或折线加弧线组合形的形状之一。
3.根据权利要求1所述的波形梁护栏板的加强板，其特征在于该C形截面加强板的钢板厚度范围为1.5mm～5.5mm。
4.根据权利要求1所述的波形梁护栏板的加强板，其特征在于该C形加强板的两端设有拼接螺孔，其一端为横向长圆孔，另一端为竖向长圆孔，板的两端和中部设置连接螺孔，用来通过托架和护栏的立柱相连。
5.一种利用权利要求1、2、3或4所述的波形梁护栏板的加强板的加强结构，其特征在于在双波梁或三波梁与护栏板支撑件之间，设置该C形截面加强板，该加强板C形的上下两缘，正好置于波形梁护栏的双波梁或三波梁的上下两个波谷中，对原波形梁护栏板进行加强。
6.根据权利要求5所述的波形梁护栏板的加强板的加强结构，其特征在于该C形加强板的宽度D的范围为4cm～9cm之间。
7.根据权利要求5所述的波形梁护栏板的加强板的加强结构，其特征在于该C形加强板的板高H随波形梁的形式不同而变化，双波梁的C形加强板的板高H的范围为12cm～28cm之间；三波梁的C形加强板的板高H的范围为32cm～48cm之间。
8.根据权利要求5所述的波形梁护栏板的加强板的加强结构，其特征在于该C形加强板的两端设有拼接螺孔，其一端为横向长圆孔，另一端为竖向长圆孔，以方便施工，板的两端和中部设置连接螺孔，通过托架和护栏的立柱相连。
9.一种波形梁护栏板护栏板的加强方法，其特征在于在波形梁与护栏板支撑件之间设置C形加强板，该C形加强板的右侧上下两边缘分别抵住波形梁的上下波谷处，而该C形左侧的突出部位与波形梁的波峰一同用螺钉固定在护栏板支撑件上。
全文摘要
本发明涉及一种公路波形梁护栏板加强结构，在双波梁或三波梁与护栏板支撑件之间，设置该C形截面加强板，该加强板C形的上下两缘，正好置于波形梁护栏的双波梁或三波梁的上下两个波谷中，对原波形梁护栏板进行加强。该C形加强板的宽度D的范围为4cm～9cm之间。该C形加强板的板高H随波形梁的形式不同而变化，双波梁的C形加强板的板高H的范围为12cm～28cm之间；三波梁的C形加强板的板高H的范围为32cm～48cm之间。C形加强板主要用于对波形梁护栏中的双波梁护栏板和三波梁护栏板的加强，特别适用于现有波形梁护栏的加强和提升防护能力的需要。
文档编号E01F15/02GK1958964SQ20061013877
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者白书锋 申请人:白书锋