高速公路新型中分带开口活动护栏的防撞性能试验条件及评价标准研究

(整期优先)网络出版时间:2021-11-15
/ 2

高速公路新型中分带开口活动护栏的防撞性能试验条件及评价标准研究

林齐鸣

中电建路桥集团有限公司 北京 100048

摘要:现如今,高速公路成为了人们日常出行中必不可少的部分,而高速公路中的中间隔离带又是保证公路质量和安全的重要部分。本文对活动护栏当前使用情况及防护性能进行需求上的分析,主要研究内容包括活动护栏前使用情况、中分带护栏防护需求;并开展防撞性能试验条件及评价标准研究,主要研究内容包括活动护栏在撞击时的性能实验研究、防撞性能评价标准、活动护栏结构性能标准、活动护栏便捷移动和开启的功能标准。通过这些研究,旨在能为告高速公路中分带的安全研究提出一些力所能及的建议。

关键词:高速公路;中分带;防护能力;评价标准

引言:

目前,全国所有的高速公路总长度已达到16万公里,迅速发展的同时也不能忽略交通安全问题。近年来,新闻报道上常常看到高速公路事故,其中大多数事故都是和护栏有关。在高速公路中,大部分护栏标准段的防撞能力都是比较强的,在Am级以上,能够满足安全要求,但是在其他地方,比如开口处,由于需要在发生事故时能够被便捷移动和打开,往往容易被忽略防撞性能,是很重大的安全隐患。本文主要研究活动护栏与车辆的撞击性能,统一评价标准,便于以后高速公路中分带活动护栏防撞的研发。

1活动护栏当前使用情况及防护需求分析

1.1活动护栏当前使用情况

多年来,我国公路上活动护栏(包括高速公路)比较固定,一般都是三种:填充式、推拉式或插拔式,这些类型虽然已经大范围应用,沿用时间较长,但还是存在很多问题,特别是防护能力方面,若车辆失控进行碰撞则容易冲出去,造成更大的事故。

类型

优点

缺点

插拔式

安装简单,拆卸方便

无锁止设置,容易被盗、没有防撞能力

推拉式

美观、安装简单、能防误开

防护能力明显不足,结构比较复杂,不易维修

填充式

安装简单,拆卸方便

防撞能力差


1.2中分带护栏防护需求

《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)条文说明中,第5.8.7 条:“......中分带开口活动护栏在正常情况下要求具有一定的隔离、防撞性能,在临时开放时应能快速、灵活地移动”。

基于现有研究内容及实际安全需求,研究如何提升活动护栏的防撞性能是很有必要的,可以提高高速公路行车安全。而这种新型活动护栏开发的前提是研究出合适的碰撞试验条件,用于高速公路中分带开口处的活动护栏。

目前,无论是活动护栏、标准段护栏,他们的碰撞试验都应该依据现行规范《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81-2006)和《高速公路护栏安全性能评价标准》(JTG/T F83-01-2004)来实行,用小车和大车分别进行模拟,检验人员安全性以及碰撞后的运行轨迹。

2活动护栏防撞性能实验条件研究

2.1护栏防撞性能

根据《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)第3.0.1条规定:可将公路护栏按防撞性能分为如下等级:路侧B、A、SB、SA、SS五级;中分带护栏Am、SBm、SAm三级。条件、性能如下表。

防撞等级

碰撞条件

碰撞加速度

(m/s²)

碰撞能量

(KJ)

碰撞速度(km/h)

车辆质量

(t)

碰撞角度

(°)

B

100

1.5

20

≤200


40

10

20


70

A、AM

100

1.5

20

≤200


60

10

20


160

SB、SBM

100

1.5

20

≤200


80

10

20


280

SA、SAM

100

1.5

20

≤200


80

14

20


400

SS

100

1.5

20

≤200


80

18

20


520


2.2活动护栏防撞性能碰撞实验条件

活动护栏需要支持便捷开启,防撞等级要达到Am标准,其碰撞试验条件如下表所示。

防撞等级

碰撞条件

碰撞加速度

(m/s²)

碰撞能量

(KJ)

碰撞速度(km/h)

车辆质量

(t)

碰撞角度

(°)

AM

100

1.5

20

≤200


60

10

20


160

SBM

100

1.5

20

≤200


80

14

20


280

SAM

100

1.5

20

≤200


80

18

20


520


3活动护栏评价标准研究

3.1防撞性能评价标准

  1. 如上条件下,可以及时阻挡碰撞物体,同时尽量能够做到避免车辆进行穿越、跨越等。减少二次事故发生的概率;

  2. 若发生碰撞,产生的碎片、碎石、以及其他碎物要尽量避免进入车辆内;

  3. 不同护栏之间的连接,需要做到平滑、顺畅。

3.2活动护栏结构性能标准

(1)在防撞评价标准的前提下,结构性能也要满足条件:

(2)具有良好的导向功能,当产生撞击时,能够将物体平顺往前导出,减发生翻转、转向、掉头,尽快平稳下来。该功能的目的在于减少碰撞后的损坏;

(3)物体在10毫秒的最大加速度平均值不大于20g:物体之间产生碰撞会引起冲击,这个冲击的加速度不能过大时,否则人员伤害会加剧。这样的目的在于减少人员受到的伤害,增加存活几率;

(4)活动护栏最大变形量需要在合理范围内,根据力学原理,物体碰撞时,可以通过形变来抵消一部分撞击能量,这个原理同样适用于这里,但其允许的最大形变量不能超过某个值。比如中间带宽6m,那么活动护栏的最大形变量要在3m以内。目的在于避免活动护栏变形后,对另一车道的车辆产生威胁,造次更多不必要的碰撞。

3.3活动护栏灵活开启和移动性能标准

(1)在经过物体撞击后,就算有一定的变形,但还是能够正常开启,使得在发生事故时能够尽快解决事故;

(2)护栏的开启和移动只能通过指定的人和指定的工具才能完成。能够防止不法分子进行损害和偷盗,并且在特殊情况可以特殊开启。

3结束语:

高速公路中分带开口处活动护栏的研发和一般路段的中分带护栏不同,特别是评价标准,是高于普通标准的。根据国家相关规定,我国高速公路每2km以上就需要有一处中央开口活动护栏,以此推算我国高速公路目前约有活动护栏8万个,如此多的数量,若其防碰撞性能不满足要求,则对高速交通安全有很大的危害。如果活动护栏的防撞性和安全性都得到提高,则可以将交通事故隐患降为最低,提升整体交通安全水平。

参考文献:

[1]卢云.高速公路中分带活动护栏设置问题及优化措施[J].公路与汽运,2015(06):60-63.

[2]朱敏清.高速公路中分带活动护栏问题与改进[J].公路交通科技(应用技术版),2017,13(02):56-58.

[3]何义军.高速公路中分带开口常用形式及改造升级[J].交通世界,2017(16):22-23.

[4]郑文斌,杨健,唐娟荣.易开型活动护栏结构设计[J].黑龙江科学,2019,10(14):72-73.

[5]张小英,王宏丹,王淑芹.中分带活动护栏防撞性能试验条件及评价标准研究[J].交通世界(运输.车辆),2012(08):130-131.