组合式防撞结构以及立交桥的制作方法

本发明涉及立交桥防撞技术领域，具体为一种组合式防撞结构以及立交桥。

背景技术：

随着我国国民经济和交通运输事业的高速发展，交通事故数量急剧上升，各类恶性交通事故不断发生。由于大跨度、较大跨度斜拉桥、悬索桥等结构和上跨铁路的各类公跨铁立交大量兴建，对提高防撞护栏安全等级、减少桥梁结构横向阻风面积、减轻桥面荷载、确保车辆不会冲出桥面并坠落到铁路范围、尽量避免车辆直接撞击斜拉索、吊索或吊杆等都提出了越来越高的要求。上述桥梁结构均要求护栏防撞等级高、横向阻风面积小、荷载轻、能避免车辆直接撞击斜拉索、吊索或吊杆，尤其是上跨铁路的公跨铁立交，要求必须确保车辆不会冲出桥面坠落到下面铁路范围。

而以往在大跨度、较大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥等结构上，为尽量减轻桥面荷载，减少桥梁横向阻风面积并满足桥梁抗风设计要求，都是采用格构式金属防撞护栏，即在钢桥面上设置钢立柱、钢立柱上设置钢横梁。由于钢立柱系沿桥纵向间隔一定距离设置，钢立柱与钢桥面焊接(或栓接)锚固有限，导致其防撞等级不高；此外，由于格构式金属防撞护栏为直立结构，不具备能迫使车轮自动纠偏方向并自动纠正车辆行驶方向并防直接冲撞功能的弧面，不能通过自动纠正调整车辆的冲击方向来缓解车辆的直接冲撞动能，不具备减少车辆直接冲出概率的能力。一旦桥上车辆冲出防撞护栏后，在有斜拉索、吊索或吊杆范围会直接冲撞斜拉索、吊索或吊杆等，导致上述桥梁的关键结构被损伤甚至被破坏，不得不进行维修或更换；在没有斜拉索、吊索或吊杆范围，车辆会直接冲出桥面并坠落到桥下。目前我国大跨度、较大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥等结构上出现的交通事故数量相对较小，更多的是依赖于司机的谨慎驾驶，因为该类结构往往桥梁高度较高、桥上风大、桥上交织行车少、按车道分道行驶要求严格(如不允许超车等)等，包括大型车辆上桥后，处在疲劳驾驶状态的司机被桥上大风一吹，都会提高清醒程度并按道行驶通过；但这并不意味着其防撞护栏能满足其安全性要求，而且一旦出现交通事故，往往就会酿成重大行车安全事故，并导致斜拉索、吊索或吊杆等桥梁关键结构被损伤甚至被破坏。

在大跨度连续梁、连续刚构和中小跨度梁式桥、拱桥上，一般都是设置混凝土护栏，尽量该类桥梁结构具备足够的承载能力，但也存在桥面荷载重、防撞护栏通透性不好、桥上行车视野聚焦和景观效果不好等不足，并往往导致结构受力不合理、不经济。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种组合式防撞结构以及立交桥，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种组合式防撞结构，包括沿顺桥向布设的护栏，沿所述护栏的延伸方向，所述护栏上均间隔布设有若干立柱，所述立柱的基座通过钢垫板和锚栓安装在所述护栏上，所述钢垫板具有供所述锚栓穿过的若干孔洞，各所述孔洞环绕所述立柱布设。

进一步，所述锚栓部分置于所述护栏中，部分伸出所述钢垫板外，伸出所述钢垫板外的所述锚栓通过螺母锁定在所述钢垫板上。

进一步，所述螺母和所述钢垫板之间设有垫圈。

进一步，置于所述护栏中的所述锚栓为u型或l型。

进一步，所述护栏为混凝土护栏。

进一步，在所述护栏上，还设有用于连接各所述立柱的横梁。

进一步，所述横梁为多段式，相邻的横梁之间通过伸缩套或伸缩缝连接。

进一步，沿高度方向间隔布设多道所述横梁，所述横梁和所述立柱围合形成格构护栏。

进一步，所述护栏具有朝向行车道方向的弧面。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种立交桥，包括上述的组合式防撞结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过在护栏上设立柱，当桥上行驶车辆出现要冲出桥面事故时，通过第一道护栏对拟冲出桥面车辆进行消能并纠转车辆冲出方向，通过第二道护栏把车辆挡在桥面内，避免其冲出桥面并坠落到桥下铁路范围。

2、采用混凝土护栏，较之金属护栏和组合式护栏具有更强的防撞能力、最高的防撞等级、最小的冲出概率，并应用在对防撞、防冲出要求高的桥梁范围；再配合立柱和横梁组成的格构护栏可以解决现有混凝土护栏重量大、阻风面积大、通透性差等缺陷，而且通过立柱和横梁组成的格构护栏可以在保证防撞能力不被削弱的情况下，增加防撞护栏横向通透性，减少风荷载对桥梁结构的负面影响，并减轻桥面荷载，其上部格构式型钢在受车辆冲击后，还能勾住车辆部分凸出构件，避免车辆上冲并脱离桥面。

3、通过在护栏上设弧面，可以迫使车轮自动纠偏方向，通过自动纠正调整车辆的冲击方向来缓解车辆的直接冲撞动能，减少车辆直接冲出概率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种组合式防撞结构的横截面示意图(一道横梁时的示意图)；

图2为本发明实施例提供的一种组合式防撞结构的横截面示意图(两道横梁时，且与图1的立柱高度不同的示意图)；

图3为本发明实施例提供的一种组合式防撞结构的立面构造示意图；

图4为本发明实施例提供的一种组合式防撞结构的俯视视角的钢垫板处的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种组合式防撞结构的护栏的详细结构示意图(其中锚栓为u型)；

图6为本发明实施例提供的一种组合式防撞结构的护栏的详细结构示意图(其中锚栓为l型)；

附图标记中：1-护栏；2-立柱；3-横梁；4-锚栓；5-钢垫板；6-基座；7-螺母；8-垫圈；a1-伸缩套；a2-伸缩缝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图6，本发明实施例提供一种组合式防撞结构，包括沿顺桥向布设的护栏1，沿所述护栏1的延伸方向，所述护栏1上均间隔布设有若干立柱2，所述立柱2的基座6通过钢垫板5和锚栓4安装在所述护栏1上，所述钢垫板5具有供所述锚栓4穿过的若干孔洞，各所述孔洞环绕所述立柱2布设。在本实施例中，通过在护栏1上设立柱2，当桥上行驶车辆出现要冲出桥面事故时，通过第一道护栏对拟冲出桥面车辆进行消能并纠转车辆冲出方向，通过第二道护栏把车辆挡在桥面内，避免其冲出桥面并坠落到桥下铁路范围。具体地，该组合式防撞结构是由护栏1上设立柱2组成，整体组成该防撞结构。其中立柱2通过钢垫板5和锚栓4安装在护栏1上，通过多孔定位实现稳定地安装。优选的，在安装时，所述锚栓4部分置于所述护栏1中，部分伸出所述钢垫板5外，伸出所述钢垫板5外的所述锚栓4通过螺母7锁定在所述钢垫板5上，且在螺母7和所述钢垫板5之间设有垫圈8，可以起到更为稳定的连接。另外，置于所述护栏1中的所述锚栓4为u型或l型，可以使之在护栏1内具有更大的安装面积，提高稳固程度。

以下为具体实施例：

作为本发明实施例的优化方案，所述护栏1为混凝土护栏。在本实施例中，护栏1采用混凝土制备，较之金属护栏和组合式护栏具有更强的防撞能力、最高的防撞等级、最小的冲出概率，并应用在对防撞、防冲出要求高的桥梁范围。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1至图6，在所述护栏1上，还设有用于连接各所述立柱2的横梁3。优选的，沿高度方向间隔布设多道所述横梁3，所述横梁3和所述立柱2围合形成格构护栏。在本实施例中，配合立柱2和横梁3组成的格构护栏可以解决现有混凝土护栏重量大、阻风面积大、通透性差等缺陷，而且通过立柱2和横梁3组成的格构护栏可以在保证防撞能力不被削弱的情况下，增加防撞护栏横向通透性，减少风荷载对桥梁结构的负面影响，并减轻桥面荷载，其上部格构式型钢在受车辆冲击后，还能勾住车辆部分凸出构件，避免车辆上冲并脱离桥面。优选的，立柱2由钢板焊接而成，在横梁3与之连接的位置设置加劲板。其中横梁3可以采用矩形空心型钢。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1至图6，沿高度方向间隔布设多道所述横梁3，所述横梁3和所述立柱2围合形成格构护栏。在本实施例中，立柱2按纵向间距按不大于1.5m进行设置，并在型钢立柱2内侧沿桥纵向根据格构式型钢护栏1高度设置1～3道钢横梁。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1至图6，所述横梁3为多段式，相邻的横梁3之间通过伸缩套a1或伸缩缝a2连接。在本实施例中，横梁3上设置可调节温度的钢伸缩套或伸缩缝，宜尽量设置能调节温度的伸缩套，以提高防撞墙的整体抗撞性能。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1至图6，所述护栏1具有朝向行车道方向的弧面。在本实施例中，通过在护栏1上设弧面，可以迫使车轮自动纠偏方向，通过自动纠正调整车辆的冲击方向来缓解车辆的直接冲撞动能，减少车辆直接冲出概率。另外，上部格构式型钢护栏1高度可根据需要进行设置，但原则上不得取代混凝土护栏下部弧形范围。当上部格构式型钢护栏1高度较高时，型钢立柱2横向内侧宜采用斜坡形式并与混凝土护栏上部内侧斜率一致。关于上部格构式型钢的各型钢截面形式、截面尺寸及连接方式，均可根据各项目具体情况和实际需要进行灵活的调整处理。

请参阅图1至图6，本发明实施例提供一种立交桥，包括上述的组合式防撞结构。在本实施例中，采用上述的组合式防撞结构，当桥上行驶车辆出现要冲出桥面事故时，通过第一道护栏对拟冲出桥面车辆进行消能并纠转车辆冲出方向，通过第二道护栏把车辆挡在桥面内，避免其冲出桥面并坠落到桥下铁路范围；采用混凝土护栏，较之金属护栏和组合式护栏具有更强的防撞能力、最高的防撞等级、最小的冲出概率，并应用在对防撞、防冲出要求高的桥梁范围；再配合立柱2和横梁3组成的格构护栏可以解决现有混凝土护栏重量大、阻风面积大、通透性差等缺陷，而且通过立柱2和横梁3组成的格构护栏可以在保证防撞能力不被削弱的情况下，增加防撞护栏横向通透性，减少风荷载对桥梁结构的负面影响，并减轻桥面荷载，其上部格构式型钢在受车辆冲击后，还能勾住车辆部分凸出构件，避免车辆上冲并脱离桥面；通过在护栏1上设弧面，可以迫使车轮自动纠偏方向，通过自动纠正调整车辆的冲击方向来缓解车辆的直接冲撞动能，减少车辆直接冲出概率。

作为本发明实施例的优化方案，针对立交桥的钢桥面结构，为防止车辆撞击到防撞护栏后引起桥面钢板在平面内发生较大的强迫翘曲变形并尽量减少翘曲变形范围，提高钢桥面板对面上局部过大短线荷载的变形抵抗力和平面刚度，在防撞墙范围钢桥面板正下方沿主梁通长设置倒t加劲肋，或结合钢箱梁横向布置优先考虑把钢箱梁腹板设置在防撞护栏位置；在钢桥面横向沿纵向每间隔一定距离设置一道横向加劲肋。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。