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高速護欄板分類及型號

來源:河南安麥斯金屬制品有限公司  發布時間:2017年01月10日  瀏覽次數:
鋼管立柱

鋼管立柱主要應用于波形護欄和纜索護欄中作立柱應用,一般立柱直徑為140mm或是114mm,厚度一般為4.5mm。

法蘭立柱

表面處理:熱鍍鋅;產品規格:140*4.5*750 / 114*4.5*750

防阻塊

材質:Q235,優質低碳鋼;用途:六角形防阻塊用于九孔雙波板和圓立柱的連接,連接處用M16*42螺栓一套;規格:196×178×200×4.5或196×178×200×4.0或196×178×200×3.0;表面處理:熱浸鋅,銀白色;鍍鋅+噴塑,藍綠白黃等顏色。

托架(支撐梁)

規格型號:70*4.5*427;表面處理:熱鍍鋅 / 鍍鋅噴塑

輪廓標

產品用途:用于波形護欄起到夜間提示作用

端頭(彎頭)

規格型號:R160 / R250;表面處理:熱鍍鋅 / 鍍鋅噴塑 立柱帽

規格:140/114柱帽;表面處理:鍍鋅/鍍鋅噴塑

連接螺栓

規格:M16*170/M16*42/M16/35;表面處理:鍍鋅/噴塑

護欄板

A、護欄板(二波)每片理重:49.16kg ;4320(板長) * 310(板寬) * 85 (波高)*

3.0(板厚);孔形:連接螺孔:18 * 50 ;拼接螺孔:22 * 40(直孔)、20 * 30 ;22 * 30(直孔)、24 * 20

B、護欄板(三波)、每片理重:102kg ; 4320 * 506 * 85 * 4.0 ;護欄板代號:普板 DB01 ;加強板 DB02

橫隔梁

用于波形護欄中央分隔帶;表面處理:鍍鋅

產品用途:護欄板所有部件一般采用熱浸鍍鋅進行金屬表面處理,為了保證其防腐性能,需從鍍鋅層附著量、鍍鋅層均勻性和鍍鋅層附著性能三個方面進行檢測。

(1)鍍鋅層附著量測試

浸鍍鋅所用的鋅應為GB470中規定的0號鋅或1號鋅,鋅附著量及鍍鋅層厚度應符合

表2-13的規定。

鋅附著量測試可采用三氯化銻法或鍍層測厚儀測試。

三氯化銻法基本原理:由于鋅能夠完全溶解于三氯化銻的濃鹽酸溶液中,通過溶解前后兩次稱重,計算出其單位面積鋅附著量。

構件鍍鋅附著量

平均鋅附著量

構件名稱

(g/m2)

護欄板、600

立柱 425 ≥85 ≥61 (g/m2) (mm) (mm) 最低鋅附著量鋅層平均厚度鋅層最小厚度

緊固件、防阻

350

塊、拖架

(2)鍍鋅層均勻性測試

鍍鋅層均勻性試驗一般采用硫酸銅法。

原理:通過使用硫酸銅溶液浸蝕試樣,置換出鋅金屬的時間及程度,判斷其鍍層均勻性。

試樣配制:將36g化學純硫酸銅溶于100ml蒸餾水中,加熱溶解后冷卻至室溫,加入氫氧化銅或碳酸銅(每21L硫酸銅溶液加入1g),攪拌混合均勻后,靜止24h以上,過濾后的清液則為所需的試樣。

試驗方法:取三塊試樣進行浸蝕試驗,每次靜止浸泡1min,不能攪動及移動試樣,試樣取出后用清水沖洗干凈擦干后進行下一次侵蝕。若鋅層均勻,試樣經硫酸銅侵蝕五次后不變紅未鍍上銅)。試驗溶液只能浸蝕15次。

(3)鍍鋅層附著性

鍍鋅層附著性測試采用錘擊法。試件水平放置,錘頭面向臺架中心,錘柄與底座平面垂直后自由落下,以4mm 間隔平行打擊五點,通過檢查鋅層表面狀態,是否出現鋅層剝離凸起現象,而判斷其附著性。打擊點應離試樣端部10mm以外,同一點不得打擊兩次。

(4)材料性能試驗

鋼材的性能主要指力學性能,可分為強度性能、塑性及沖擊韌性。強度性能表示鋼材塑性變形和破壞的抵抗能力,包括彈性極限、屈服極限、強度極限、疲勞極275 ≥50 ≥39

限及硬度。塑性表示鋼的塑性變形能力,包括延伸率。面積縮減率和冷彎性。沖擊韌性表示鋼材對沖擊荷載的抵抗能力。由于材料中各種成分含量高低影響鋼材的力學性能,所以對鋼板原材料性能檢測時包括化學分析、拉伸試驗和彎曲試驗。 、

若護欄生產廠家提供原材料生產廠出具的質量證明書時,僅做拉伸試驗。若對鋼材有懷疑時,三項試驗都須進行。

1.合理設置護欄的意義

交通的飛速發展,給我們以極大的便利。但隨之而生的交通安全問題也是不容忽視的。應對交通事故主要從兩個方面著手:一方面主動預防交通事故的發生,例如相應的交通法規的制定,交通標志標線的設立;另一方面,當交通事故發生時盡可能地將其危害降到最低,如避險車道,防撞護欄的設置等。其中防撞護欄是實踐中最為常見的一種交通安全設施。合理設置路側護欄具有以下幾方面的意義:

①有助于減少單車事故的發生。

近年來由于疲勞駕駛、酗酒、藥物等原因引發的單車事故越來越多,采用合理長度、位置和結構形式的路側護欄能及時預防車輛沖出道路,避免和減少人身傷害和車輛、財產損失。

②相當于間接減少路側障礙物的數盆。

護欄雖具有防護路側降礙物的功能,但本身也是一種障礙物,只有進行合理的設計,才能令它的這一負面效用降低,起到揚長避短之效,相當于間接減少了傳統設計方法中路側障礙物的數量。

③有助于減少駕駛員心理負擔.

路側護欄具有誘導視線的作用,合理設置的路側護欄可以緩解駕駛員視覺疲勞,消除駕駛員在某些危險路段行駛時的緊張情緒,使他們在比較放松的心態下對車輛的控制更加從容,降低交通事故發生的概率。

④有助于節省工程投資

取締不必要設置的路側護欄除了能在項目建設期節省工程投資外,還減少了日后護欄養護、維修的工作量,而且可將節約的這部分資金用于改善其他地點設置護欄的質量或養護、維修,具有較強的經濟性。

2.護欄的分類及評價標準

護欄是一種縱向吸能結構,通過自身變形或者車輛爬高來吸收碰掩能量,從而改變車輛的行駛方向、阻止車輛駛出路外或者進入對向車道、最大限度地減少對乘員的傷害.護欄按路段分為一般路段防掩護欄和橋梁護欄:按設置位置可分為路側護欄和中央分隔帶護欄:按照其受力力學特性可分為剛性護欄、半剛性護欄和柔性護欄:

①剛性護欄的主要形式有鋼筋混凝土護欄,它是一種以一定斷面形狀的混凝土塊相互連接而成的墻式結構。由于汽車與混凝土護欄相撞時,在瞬間沖擊荷載的作用下,護欄基本上不移動、不變形,碰掩過程中的能量吸收一是靠汽車本身的塑性變形,二是靠汽車與護欄之間的摩擦接觸,三是靠汽車沿著護欄的爬高和汽車行駛方向的改變,而汽車行駛方向的改變則有利于使汽車恢復到正常行駛方向,所以混凝土護欄的截面形狀和尺寸(高度、寬度等)直接影響碰撞的效果.目前,國內外混凝土護欄一般都采用上、下雙截面的結構形式,其下截面較緩,用于抬

升汽車,將動能轉化為勢能,減緩沖擊速度,而其上斜面較陡,用于攔截汽車跨越護欄。碰撞事故中,混凝土護欄對車輛的沖擊很大,不利于乘員的安全.目前僅在一些十分危險的路段使用。

②半剛性護欄是一種連續的梁柱式護欄結構,依靠護欄的彎曲變形和張拉力來抵抗汽車的碰撞,具有一定的剛性和柔性。梁柱式護欄按不同的結構可分為兩波護欄、三波護欄、管梁護欄、箱梁護欄等數種。從國內外實際應用情況看,波形梁護欄以其吸能性好、外形美觀、視線誘導性強、環境協調性好等眾多優點應用最廣,它是一種以波紋狀鋼護欄梁板相互拼接并由立柱支撐而組成的連續結構,它利用土基、立柱、波形梁的變形來逐步吸收碰撞能里、并迫使失控汽車改變方向.其中立柱有H型柱和圓型柱兩種形式,波形梁護欄普遍用于路側,當作為中央分隔帶護欄使用時可采用兩種型式,即分設型和組合型.對于汽車越出路(橋)外,有可能造成嚴重后果的路段還可選擇加強型波形梁護欄。

③柔性護欄是一種具有較大緩沖能力的韌性護欄,是與剛性護欄相對應的另一極端形式。纜索護欄是柔性護欄的主要代表,是用數根施加初張力的纜索其端部固定于立柱上而組成的護欄,主要依靠纜索的拉應力來抵抗汽車的碰撞,吸收碰撞能量。纜索在彈性范圍內工作,幾乎不需要更換。這種護欄形式美觀,汽車行駛時沒有壓迫感,但是中間端柱破壞后維修工作量很大,多數應用在對環境質量要求較高的地方。

3.護欄的評價標準

要確定護欄達到什么樣的性能要求才可稱其為“好”,就必然涉及到生物力學、人機工程學、交通事故統計及道路設施工程學等諸多學科,如乘員風險指標中各

向加速度允許檻值的確定就與人體對荷載的承受極限密切相關,車輛對護欄的最大沖入距離、車體的最大傾斜角度及車輛轉向后的彈出角等參數亦不能超過某一具體范圍等。由此可見,對護欄性能的評價是一個綜合性的評估過程,需要從多個角度和多個學科方面進行考察。

①護欄的安全性評價標準:

安全性評價標準是進行護欄性能評判的重要依據,目前國際上普遍認同的護欄安全性能評判標準主要采用以下四個標準:

1)結構完整性:這個標準要求護欄必須具有合適的幾何尺寸.足夠的結構強度和良好的力學性能.避免護欄結構破壞時護欄部件對車輛和乘員造成傷害。

2)車輛、乘員風險度:這個標準要求碰撞過程中車輛在特定時間間隔內的平均加、減速度及乘員的速度改變盆必須在安全允許范圍內。

3)護欄的吸能特性:這個標準要求利用護欄的塑性變形以及立柱的變形最大限度的吸收車輛的動能。

4)車輛的運行軌跡:這個標準要求在發生交通事故時肇事車輛的行為要控制在一定的范圍,特別是要控制車輛的回彈距離,以免造成二次事故。 ②文獻【科]給出了護欄防撞性能評價標準:

1)每一種等級的各種形式護欄均應根據應用路段,按照評價等級相應的車輛總質量,選擇小型客車、大型車輛兩種車型進行實車碰撞試驗。小型客車主要進行車內乘員頭部性能指標、腳部性能指標、腿部性能指標、車體三方向加速度、車輛運行軌跡等項目的測試;大型車輛主要進行護欄的防撞能力、最大動態變形量和車輛運行軌跡等項目的測試。

2)車輛與護欄發生碰撞時應能保證車內乘員的生命安全不受到嚴重傷害.

3)護欄應能夠有效地阻擋車輛并對車輛進行導向,禁止車輛任何形式的穿越、騎跨、下穿護欄.

4)護欄應有良好的導向性能,車輛碰撞后的駛出角度應小于碰撞角度的60%.

5)碰撞后試驗車應保持正常行駛姿態,不發生橫轉、掉頭等現象。

6)在碰撞過程中,脫離組件、碰撞碎片(護欄的碎片)或其他護欄上的碰撞物不能侵入駕駛室內及阻擋駕駛員的視線.

7)護欄的最大動態變形量.

剛性護欄最大動態變形量小于或等于10cm;

無論是哪一種形式的護欄,如果用于橋梁護欄,其護欄的最大動態變形最應小于或等于50cm:半剛性三波梁護欄最大動態變形量小于或等于75cm;半剛性雙波梁護欄最大動態變形盈小于或等于lo0cm;柔性護欄可根據其安裝位置參照半剛性護欄最大動態變形量的指標。

8)以上評價要素的每一款應滿足標準要求,其中任何一條不符合本標準的規定,均應視為改種護欄不符合要求,不宜在需要設置改等級護欄的路段上使用。 ③護欄的導向性

車輛碰撞后的駛出角度應小于碰撞角度的60%.

4.護欄的設計條件

確定護欄的結構形式,首先就要探求適合于我國國情的護欄設計條件。護欄的設計條件決定了車輛與護欄碰撞時產生的沖撞力大小及車輛與護欄相互作用的特征.車輛質量(標準車型)、碰撞速度和碰撞角度是護欄設計條件的三大要素。

4.1車輛質量

據統計分析得出,我國商速公路上行駛的小型車輛約占64%(包括小客、小

貨),中型車輛約占20%左右(包括中客、中貨),大型車輛占17%(包括大客、大貨),拖掛車及其他超大型車輛不到2%,因此,可以確定我國高速公路上占主流的運行車輛是中型以下的客貨車,其載客人數為19人以下,載重噸位為7t以下。另外考慮到大型客車的載客人數較多,從“以人為本”的目的出發,將大型車輛重點考慮.綜合以上各方面的資料將試驗車的噸位等級定為1.5t小轎車、lot大型貨車或者客車、14t大型貨車或者客車、18t大客車。

4.2碰撞速度

通過對高速公路的車速進行的統計,發現各條高速公路上車速最高的均為小客車,客車的平均速度高于貨車的平均速度,小型車的速度均高于大型車的平均車速,另外,小轎車的超速現象十分嚴重。

波形護欄又被稱為波形板護欄、防撞護欄、W板護欄、道路護欄。其英文名稱為☆☆corrugated beam barrier☆☆。是目前國內外公路大橋應用最廣泛的安全防護欄。

波形護欄構件分別是:護欄板、立柱、柱帽、防阻塊/托架、連接螺栓、拼接螺栓、橫梁墊片、端頭。

波形護欄的分類:波形梁護欄一般按設置地點和防撞等級來分類。按設置地點可以分為路側護欄和中央分隔帶護欄。按防撞等級可分為A級和S級。S級護欄屬于加強型,適用于路側特別危險的路段使用,A級用于專用公路。 材料:優質鋼板經防腐處理。

制造工序:優質鋼板經酸洗、沖壓成雙波或三波板,后做熱鍍鋅或熱鍍鋅噴塑處

理。

產品特點:防腐性能好、抗老化、美觀大方、安裝簡便快捷。

用途:工業、農業、市政、交通等行業的圍欄、裝飾、防護等設施。 構件規格:

(1)波形板:4320*310/506*85*厚度(2.5/2.75/2.85/3/3.85/4)mm

(2)立柱:直徑(114/140)*壁厚(4/4.5)*長度mm

(3)柱帽:114立柱適配和140立柱適配

(4)防阻塊:196*178*200*厚度(4/4.5)mm

(5)托架:70*300*厚度(4/4.5)mm

(6)螺栓:M16*170、M16*150、M16*42、M16*35

(7)端頭:R1608厚度、R250*厚度

按連接方式分類,波形護欄分為:托架式、防阻塊式。

按柱間距分類,波形護欄分為:兩米加強型和四米普通型。加強型適用于危險路段或者每段路的起始端和末端。

波形護欄材質:Q235,優質低碳鋼

表面處理:熱浸鋅,銀白色。鍍鋅+噴塑,藍綠白黃等顏色。

波形護欄板表面處理:熱鍍鋅、冷鍍鋅噴塑

系統原理:波形護欄通過防阻塊、波形板、立柱土基的擠壓變形來吸收撞擊力,能很好的保護車輛,減少事故損失。波形護欄允許橫向變形1米,而普通的混凝土護欄允許變形只有0.1米。

波形護欄的結構機理

纜索護欄和混凝土護欄的結構機理世界各國的認識比較統一,因而相應的結構形式也較一致.而波形梁護欄卻因機理的不同.各國的結構形式也各異,其中主要有以美國為代表的歐美式和以日本為代表的日式兩種護欄結構機理。

1護欄受力分析

車輛與護欄碰撞的瞬間車輛作用力可分解為橫向力和縱向力。橫向力垂直于護欄縱平面.由護欄反作用力平衡.在車輛運動方向因護欄變形波的擴散則對車輛產生運動阻力??v向力順護欄縱平面作用,并取決于車輛與護欄間的摩擦力的大小。在此兩方向的阻力作用下,車輛運動速度減慢,并以某一角速度轉向。角速度的大小與相對于車輛質心的上達力的力矩差成正比.與車輛的慣性矩成反比。如橫向力引起的力矩大于縱向力產生的力矩,車輛將側靠護欄,產生車輛運動軌跡的校正;反之產生車輛橫向打轉或翻滾等不良后果。良好的護欄結構應具有較好的消減碰撞能量的功能。并能校正車輛的運動軌跡.以保護失控車輛和乘員的安全.減輕事故的嚴重程度.

在車輛與護欄的碰撞過程中,波形梁護欄的橫梁、立柱和地基土等作為一個整體,共同抵抗車輛的沖撞力,并通過橫梁、立柱和地基土的變形來吸收絕大部分的碰撞能量.其中橫梁是護欄結構最重要的組成部分,它除了應具有較高的強度以抵抗車輛的沖撞外,還應以合理的斷面形狀吸收碰撞能量和改變碰撞車輛的運動方向。波形斷面橫梁具備良好的上述特性,碰撞時通過波紋的逐步展開而吸收能量。橫梁的波紋越深,斷面的塑性變形就越大,吸收的能量也就越多,越有利于車輛運動軌跡的校正.

2日式護欄結構機理

日式護欄的設計指導思想是從保護路側建筑物或沿線設施不遭破壞的觀點

出發,要求護欄的橫向變形量小.進而滿足護欄的功能要求。日式護欄的橫梁為厚4mm的淺波紋折線斷面,立柱為閉合圓形斷面。橫梁和立柱的強度都比較高,相互間的連接及在土4中的埋設也較牢固,從而保證橫梁、立柱及地基土能共同抵抗碰撞車輛的沖撞力,進而使護欄橫向變形保持在允許范圍內。日本從其國土狹小,大部分建筑物離路側較近,沿線道路設施密度大.高速公路上大型車輛占60%以上,經濟承受能力比較強及鋼材充足。價格低廉等因素考慮.采用了強調橫梁、立柱和地基土共同抵抗車輛沖撞的護欄設計機理,并據此推出了一系列的波形梁護欄結構形式。其特點為:整體剛度大,護欄參與作用的范圍及橫向變形小,但鋼材用量較多。

3美式護欄結構機理及其設計要點

美國及西歐一些國家的道路交通情況與日本不同,其道路的設計標準較高,邊坡平緩,小汽車占總交通量的85%左右,事故成本較高(主要指人員傷亡賠償).因而其設計的指導思想是盡量減輕碰撞時車上乘員的傷亡程度。在幾十年研究實踐的基礎上,歐美一些國家提出了在保持橫梁、立柱、地基土共同作用的前提下,重點保證橫梁設計強度及其設置高度的結構設計機理,共主要構思為:

①保證橫梁的強度.尤其是橫梁間的連接強度.使其在沖撞過程中保持設置高度不變,不產生斷裂,以有效地防止車輛越出路外;

②適當降低立柱的強度.在橫梁為較強的連續梁時,增加能同時承受沖撞的立柱數,保證護欄的整體效能。立柱主要起保持橫梁設置高度的支撐作用;

③橫梁和立柱間增加吸能效果良好的防阻塊,從而消除了車輛與護欄的絆阻現象,改善護欄的碰撞性能,使車輛運動軌跡能得到良好的校正.
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