一种高架道路防护装置及其施工方法与流程

本发明涉及一种高架道路防护装置及其施工方法。

背景技术

随着车辆的增加，城市交通设施供需矛盾加剧，城市高架快速干道因其通过车辆车速快、流量大，已经成为缓解城市交通压力的重要交通设施而得到广泛应用。

目前国内城市高架干道中央分隔带常采用f型或nj型混凝土护栏块体形式。当失事车辆高速撞击护栏时，因块体整体质量大、质地坚硬，或护栏易碎、绊阻能力弱，会发生失事车辆回弹、甩尾、驾乘人员被抛出车外、或受损护栏严重变形、失控车辆进入对向车道等影响交通或车毁人亡的重大交通事故现象。

目前使用的无固定混凝土块体排列护栏，与连续墙结构相比，虽然减小了每块块体的质量、降低了事故车辆的加速度，但较大质量与较大速度车辆撞击护栏时，护栏无法阻挡事故车辆越过中线、冲入对向车道，极易诱发二次撞击事故。

技术实现要素：

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种高架道路防护装置及其施工方法的技术方案，通过防护单体的设计，便于防护装置的施工安装，降低了施工时的难度，同时对出现问题的防护单体可以进行更换，降低维护成本，缓冲隔离条可以减小汽车对整个防护装置的冲击力，将损害降低至最低，保证乘客的安全，同时降低次生危害的发生，该施工方法步骤简单，实用性强，不仅可以实现防护装置的快速安装，在不影响防护装置整体强度的情况下缩短施工周期，而且可以实现高架路面的连续施工，安全性高。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高架道路防护装置，其特征在于：包括防护单体、辅助支护结构和加强结构，防护单体对称设置在高架路面的顶面两侧，防护单体的内侧面上设置有卡槽，卡槽内设置有缓冲隔离条，缓冲隔离条包括第一橡胶层、第二橡胶层和两组缓冲机构，两组缓冲机构位于第一橡胶层和第二橡胶层之间，第一橡胶层位于卡槽的外侧，第二橡胶层位于卡槽的内侧，两个缓冲机构之间设置有第二真空层，位于右侧的缓冲机构与第二橡胶层之间设置有第三真空层，左右相邻两个防护单体之间通过锁扣机构连接，防护单体内设置有两个相互平行的导通孔，辅助支护结构固定连接在防护单体的后侧面上，辅助支护结构通过加强结构连接高架路面的侧面；通过防护单体的设计，便于防护装置的施工安装，降低了施工时的难度，同时对出现问题的防护单体可以进行更换，降低维护成本，缓冲隔离条的宽度为汽车前引擎盖的盖度，当汽车与防护装置发生碰撞时，直接与缓冲隔离条接触，减小汽车对整个防护装置的冲击力，将损害降低至最低，保证乘客的安全，同时降低次生危害的发生，两个缓冲机构的设计，可以实现对汽车的二次阻挡，使汽车在最短时间内停下，同时防止汽车冲出高架道路而产生安全隐患，第一橡胶层和第二橡胶层不仅具有减震的作用，而且可以防止雨水进入缓冲隔离条的内部，进而影响缓冲隔离条的工作状态，第二真空层和第三真空层的设计可以使缓冲机构在受到挤压时产生反向的作用力，进一步降低汽车的冲击力，锁扣机构提高了防护单体之间连接的稳定性和可靠性，辅助支护结构可以进一步对防护单体起到保护作用，防止汽车撞击防护装置造成碎屑飞落而对路面行人造成伤害，加强结构提高了辅助支护结构与高架路面之间连接的稳定性。

进一步，防护单体的内侧面与高架路面的水平面之间的夹角为a，夹角a的范围为75°～85°，此角度范围的设计可以使防护单体向内倾斜，可以为汽车提供给一个斜向下的压力，防止汽车在撞击防护装置时由于惯性而翻出高架道路。

进一步，缓冲隔离条的底端与高架路面之间的垂直距离为10～20cm，此高度的设计正好对应汽车的前引擎盖，使前引擎盖直接与缓冲隔离条接触，更好的起到保护作用。

进一步，防护单体的内侧面上设置有led灯，led灯位于缓冲隔离条的上方，防护单体内设置有穿线孔，穿线孔内布设有电缆，led灯连接电缆，led灯可以起到引导的作用，并由电缆提供电能。

进一步，缓冲机构包括混凝土层、第一真空层和缓冲层，第一真空层位于混凝土层和缓冲层之间，混凝土层的上下两侧对称设置有定位块，定位块上均固定连接有l形挡板，缓冲层通过上下两个l形挡板固定，第一真空层内设置有竖向钢筋和横向钢筋，竖向钢筋和横向钢筋相互垂直设置，当汽车通过第一橡胶层挤压混凝土层，直至将混凝土层撞碎，再与第一真空层内的竖向钢筋和横向钢筋接触，最后挤压缓冲层，通过三层阻挡实现对汽车降速的作用，l形挡板可以将缓冲层进行定位固定，横向钢筋和竖向钢筋的型号为hpb235、hrb335、hrb400或hrb500。

进一步，缓冲层的材料为热沥青、碱性碎石和石屑。

进一步，锁扣机构包括限位块和限位槽，限位块和限位槽均位于防护单体的两侧，且两侧的限位块和限位槽上下颠倒设置，限位块与限位槽相匹配，限位块和限位槽中均设置有固定孔，固定孔内设置有销轴，限位块和限位槽提高了左右两个防护单体之间连接的稳定性和强度。

进一步，辅助支护结构包括箱体、支撑钢管、水平钢管和竖直钢管，箱体固定连接在防护单体上，支撑钢管均匀垂直连接在防护单体的后侧面上，水平钢管和竖直钢管相互垂直设置，且位于支撑钢管的后端，通过支撑钢管、水平钢管和竖直钢管可以对防护单体进行进一步加固，箱体起到防护作用，防止支撑钢管、水平钢管和竖直钢管生锈而影响整个辅助支护结构的支护效果，支撑钢管、水平钢管和竖直钢管的型号为无缝钢管、冷拔钢管或不锈钢无缝钢管。

进一步，加强结构包括三角形加强板和连接块，连接块位于相邻两个三角形加强板之间，三角形加强板上设置有定位孔，防护单体侧面伸出的钢筋插入定位孔，实现三角形加强板与高架路面的固定连接，三角形加强板和连接块提高了整个加强结构的稳定性和可靠性。

如上述的一种高架道路防护装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)高架路面清理

a、首先对施工好的高架路面进行打扫清理，并对一些缺口位置用混凝土进行填补，使整个高架路面保持平整；

b、然后根据图纸的设计要求沿着高架路面的顶面两侧划设防护单体的安装位置，并做上标记；

c、接着将高架路面的顶面和侧面预留的钢筋进行切割处理，使预留钢筋的长度为30～40cm，并保证每个预留钢筋与高架路面的连接面垂直；

2)防护单体制造及安装

a、待高架路面清理结束后，先根据图纸的设计要求确定防护单体的尺寸大小，并制作相应的模具，通过浇注的方式生产防护单体，并对每个防护单体的外侧面进行去毛刺处理，同时在每个防护单体的底面上钻取安装孔，相邻安装孔之间的间距与高架路面顶面上预留钢筋的间距相等，再沿着防护单体的内侧面安装led灯，同时在防护单体内的设定位置开设穿线孔和导通孔，并在穿线孔内安装电缆；

b、然后将加工好的防护单体通过吊装机依次沿着高架路面划设的安装位置进行安装施工，使高架路面顶面上的预留钢筋插入防护单体底部的安装孔内，并用混凝土浇筑牢固，在安装过程中保持防护单体的底面与高架路面的顶面平行，同时保证防护单体的内侧面与水平面之间的夹角为75°～85°之间；

c、接着对防护单体上的卡槽进行清理，并沿着卡槽的顶面和底面开设相互平行的安装槽，然后沿着卡槽的内侧面安装第二橡胶层，将安装好的缓冲机构放入卡槽内，使缓冲机构的上下两侧限位在安装槽内，接着将另一个安装好的缓冲机构放入卡槽内，并通过安装槽进行固定，在安装时使两个缓冲机构保持平行，最后在外侧的缓冲机构上安装第一橡胶层，并进行密封处理；

d、最后循环上述步骤进行下一个防护单体的安装施工，将左右相邻的两个防护单体通过限位块和限位槽进行固定连接，并在导通孔内穿入钢筋进行定位固定，直至所有的防护单体安装完毕；

3)辅助支护结构安装

首先根据每个防护单体后侧面的大小，将水平钢管和竖直钢管进行焊接固定，然后在每个水平钢管和竖直钢管的夹角处垂直焊接支撑钢管，焊接固定后依次安装在每个防护单体的后侧面，并在外侧安装尺寸与防护单体相匹配的箱体，直至全部安装完毕；

4)加强结构安装

待辅助支护结构安装完毕后，依次在每个箱体的底面与高架路面的侧面之间均匀安装三角形加强板，使高架路面侧面上的预留钢筋插入三角形加强板上的定位孔内进行固定，然后在相邻两个三角形加强板之间竖直安装连接块固定；

5)防护装置养护

每隔25～30天对防护装置进行检查，对松动位置进行加固处理。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、通过防护单体的设计，便于防护装置的施工安装，降低了施工时的难度，同时对出现问题的防护单体可以进行更换，降低维护成本。

2、缓冲隔离条的宽度为汽车前引擎盖的盖度，当汽车与防护装置发生碰撞时，直接与缓冲隔离条接触，减小汽车对整个防护装置的冲击力，将损害降低至最低，保证乘客的安全，同时降低次生危害的发生，两个缓冲机构的设计，可以实现对汽车的二次阻挡，使汽车在最短时间内停下，同时防止汽车冲出高架道路而产生安全隐患，第一橡胶层和第二橡胶层不仅具有减震的作用，而且可以防止雨水进入缓冲隔离条的内部，进而影响缓冲隔离条的工作状态，第二真空层和第三真空层的设计可以使缓冲机构在受到挤压时产生反向的作用力，进一步降低汽车的冲击力。

3、锁扣机构提高了防护单体之间连接的稳定性和可靠性，辅助支护结构可以进一步对防护单体起到保护作用，防止汽车撞击防护装置造成碎屑飞落而对路面行人造成伤害，加强结构提高了辅助支护结构与高架路面之间连接的稳定性。

4、本发明的施工方法步骤简单，实用性强，不仅可以实现防护装置的快速安装，在不影响防护装置整体强度的情况下缩短施工周期，而且可以实现高架路面的连续施工，安全性高。

附图说明：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种高架道路防护装置及其施工方法中防护装置与高架路面的连接示意图；

图2为本发明中防护单体的结构示意图；

图3为本发明中缓冲隔离条的结构示意图；

图4为本发明中辅助支护结构与加强结构的连接示意图。

图中：1-高架路面；2-防护单体；3-辅助支护结构；4-加强结构；5-缓冲隔离条；6-led灯；7-限位块；8-限位槽；9-穿线孔；10-导通孔；11-第一橡胶层；12-混凝土层；13-第一真空层；14-竖向钢筋；15-横向钢筋；16-定位块；17-l形挡板；18-缓冲层；19-第二真空层；20-第二橡胶层；21-第三真空层；22-支撑钢管；23-水平钢管；24-竖直钢管；25-三角形加强板；26-连接块；27-定位孔；28-箱体。

具体实施方式

如图1至图4所示，为本发明一种高架道路防护装置，包括防护单体2、辅助支护结构3和加强结构4，防护单体2对称设置在高架路面1的顶面两侧，防护单体2的内侧面与高架路面1的水平面之间的夹角为a，夹角a的范围为75°～85°，此角度范围的设计可以使防护单体2向内倾斜，可以为汽车提供给一个斜向下的压力，防止汽车在撞击防护装置时由于惯性而翻出高架道路，防护单体2的内侧面上设置有led灯6，led灯6位于缓冲隔离条5的上方，防护单体2内设置有穿线孔9，穿线孔9内布设有电缆，led灯6连接电缆，led灯6可以起到引导的作用，并由电缆提供电能。

防护单体2的内侧面上设置有卡槽，卡槽内设置有缓冲隔离条5，缓冲隔离条5的底端与高架路面1之间的垂直距离为10～20cm，此高度的设计正好对应汽车的前引擎盖，使前引擎盖直接与缓冲隔离条5接触，更好的起到保护作用，缓冲隔离条5包括第一橡胶层11、第二橡胶层20和两组缓冲机构，两组缓冲机构位于第一橡胶层11和第二橡胶层20之间，第一橡胶层11位于卡槽的外侧，第二橡胶层20位于卡槽的内侧，两个缓冲机构之间设置有第二真空层19，位于右侧的缓冲机构与第二橡胶层20之间设置有第三真空层21，缓冲机构包括混凝土层12、第一真空层13和缓冲层18，第一真空层13位于混凝土层12和缓冲层18之间，混凝土层12的上下两侧对称设置有定位块16，定位块16上均固定连接有l形挡板17，缓冲层18通过上下两个l形挡板17固定，第一真空层13内设置有竖向钢筋14和横向钢筋15，竖向钢筋14和横向钢筋15相互垂直设置，当汽车通过第一橡胶层11挤压混凝土层12，直至将混凝土层12撞碎，再与第一真空层13内的竖向钢筋14和横向钢筋15接触，最后挤压缓冲层18，通过三层阻挡实现对汽车降速的作用，l形挡板17可以将缓冲层18进行定位固定，横向钢筋15和竖向钢筋14的型号为hpb235、hrb335、hrb400或hrb500，缓冲层18的材料为热沥青、碱性碎石和石屑。

左右相邻两个防护单体2之间通过锁扣机构连接，锁扣机构包括限位块7和限位槽8，限位块7和限位槽8均位于防护单体2的两侧，且两侧的限位块7和限位槽8上下颠倒设置，限位块7与限位槽8相匹配，限位块7和限位槽8中均设置有固定孔，固定孔内设置有销轴，限位块7和限位槽8提高了左右两个防护单体2之间连接的稳定性和强度，防护单体2内设置有两个相互平行的导通孔10。

辅助支护结构3固定连接在防护单体2的后侧面上，辅助支护结构3包括箱体28、支撑钢管22、水平钢管23和竖直钢管24，箱体28固定连接在防护单体2上，支撑钢管22均匀垂直连接在防护单体2的后侧面上，水平钢管23和竖直钢管24相互垂直设置，且位于支撑钢管22的后端，通过支撑钢管22、水平钢管23和竖直钢管24可以对防护单体2进行进一步加固，箱体28起到防护作用，防止支撑钢管22、水平钢管23和竖直钢管24生锈而影响整个辅助支护结构3的支护效果，支撑钢管22、水平钢管23和竖直钢管24的型号为无缝钢管、冷拔钢管或不锈钢无缝钢管。

辅助支护结构3通过加强结构4连接高架路面1的侧面，加强结构4包括三角形加强板25和连接块26，连接块26位于相邻两个三角形加强板25之间，三角形加强板25上设置有定位孔27，防护单体2侧面伸出的钢筋插入定位孔27，实现三角形加强板25与高架路面1的固定连接，三角形加强板25和连接块26提高了整个加强结构4的稳定性和可靠性；通过防护单体2的设计，便于防护装置的施工安装，降低了施工时的难度，同时对出现问题的防护单体2可以进行更换，降低维护成本，缓冲隔离条5的宽度为汽车前引擎盖的盖度，当汽车与防护装置发生碰撞时，直接与缓冲隔离条5接触，减小汽车对整个防护装置的冲击力，将损害降低至最低，保证乘客的安全，同时降低次生危害的发生，两个缓冲机构的设计，可以实现对汽车的二次阻挡，使汽车在最短时间内停下，同时防止汽车冲出高架道路而产生安全隐患，第一橡胶层11和第二橡胶层20不仅具有减震的作用，而且可以防止雨水进入缓冲隔离条5的内部，进而影响缓冲隔离条5的工作状态，第二真空层19和第三真空层21的设计可以使缓冲机构在受到挤压时产生反向的作用力，进一步降低汽车的冲击力，锁扣机构提高了防护单体2之间连接的稳定性和可靠性，辅助支护结构3可以进一步对防护单体2起到保护作用，防止汽车撞击防护装置造成碎屑飞落而对路面行人造成伤害，加强结构4提高了辅助支护结构3与高架路面1之间连接的稳定性。

如上述的一种高架道路防护装置的施工方法，包括如下步骤：

1)高架路面清理

a、首先对施工好的高架路面1进行打扫清理，并对一些缺口位置用混凝土进行填补，使整个高架路面1保持平整；

b、然后根据图纸的设计要求沿着高架路面1的顶面两侧划设防护单体2的安装位置，并做上标记；

c、接着将高架路面1的顶面和侧面预留的钢筋进行切割处理，使预留钢筋的长度为30～40cm，并保证每个预留钢筋与高架路面1的连接面垂直；

2)防护单体制造及安装

a、待高架路面1清理结束后，先根据图纸的设计要求确定防护单体2的尺寸大小，并制作相应的模具，通过浇注的方式生产防护单体2，并对每个防护单体2的外侧面进行去毛刺处理，同时在每个防护单体2的底面上钻取安装孔，相邻安装孔之间的间距与高架路面1顶面上预留钢筋的间距相等，再沿着防护单体2的内侧面安装led灯6，同时在防护单体2内的设定位置开设穿线孔9和导通孔10，并在穿线孔9内安装电缆；

b、然后将加工好的防护单体2通过吊装机依次沿着高架路面1划设的安装位置进行安装施工，使高架路面1顶面上的预留钢筋插入防护单体2底部的安装孔内，并用混凝土浇筑牢固，在安装过程中保持防护单体2的底面与高架路面1的顶面平行，同时保证防护单体2的内侧面与水平面之间的夹角为75°～85°之间；

c、接着对防护单体2上的卡槽进行清理，并沿着卡槽的顶面和底面开设相互平行的安装槽，然后沿着卡槽的内侧面安装第二橡胶层20，将安装好的缓冲机构放入卡槽内，使缓冲机构的上下两侧限位在安装槽内，接着将另一个安装好的缓冲机构放入卡槽内，并通过安装槽进行固定，在安装时使两个缓冲机构保持平行，最后在外侧的缓冲机构上安装第一橡胶层11，并进行密封处理；

d、最后循环上述步骤进行下一个防护单体2的安装施工，将左右相邻的两个防护单体2通过限位块7和限位槽8进行固定连接，并在导通孔10内穿入钢筋进行定位固定，直至所有的防护单体2安装完毕；

3)辅助支护结构安装

首先根据每个防护单体2后侧面的大小，将水平钢管23和竖直钢管24进行焊接固定，然后在每个水平钢管23和竖直钢管24的夹角处垂直焊接支撑钢管22，焊接固定后依次安装在每个防护单体2的后侧面，并在外侧安装尺寸与防护单体2相匹配的箱体28，直至全部安装完毕；

4)加强结构安装

待辅助支护结构3安装完毕后，依次在每个箱体28的底面与高架路面1的侧面之间均匀安装三角形加强板25，使高架路面1侧面上的预留钢筋插入三角形加强板25上的定位孔27内进行固定，然后在相邻两个三角形加强板25之间竖直安装连接块26固定；

5)防护装置养护

每隔25～30天对防护装置进行检查，对松动位置进行加固处理。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。