摘要：新型防撞护栏具有可减少损伤、耐磨和防腐蚀等特点，其利用撞击后滑动导向消能的运动原理，当车辆与滑动护栏发生碰撞时，首先通过护栏上设置的滑动转子矫正车辆的行驶方向，使其恢复到正常行驶轨道，避免冲击反弹，造成二次事故；其次利用在滑动护栏上设置的高位、高强抗撞保护横纵梁有效阻止车辆翻出路侧，避免造成重大落崖事故。
关键词：高速公路；新型；防撞护栏；应用
1、常见护栏
（1）波形梁钢护栏结构机理
现在的高速公路护栏板通常采用的是波形梁护栏。波形梁护栏是半刚性护栏的主要形式，它是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由主柱支撑的连续结构。一般采用热镀锌、冷镀锌喷塑、热镀锌喷塑等方法进行防腐。
（2）波形梁钢护栏防撞原理
波形梁钢护栏利用土基、立柱、横梁的变形来吸收碰撞能量，并迫使失控车辆改变方向，恢复到正常的行驶方向，防止车辆冲出路外，以保护车辆和乘客，减少事故造成的损失。
（3）特点
波形梁钢护栏具有防腐性能，抗老化，美观大方，安装简便快捷等特点。同时也包括以下缺点：钢板易氧化生锈‚容易刮伤汽车ƒ生产成本比较高④较轻的冲击力容易造成护栏变形⑤生产过程容易产生污染。
因此，抗冲击性好、成本低、寿命长、安全性更高、绿色环保、使用效果好的高速公路防撞护栏板成为发展趋势，而转子滑动式护栏和旋转桶防撞护栏恰恰满足这点。
2、新型防撞护栏
（1）防撞原理
当车辆与高速公路波形防撞护栏相撞时，护栏对车辆的反作用力F，可分解为两个方向的分力：一个是垂直与高速公路波形防撞护栏的横向反作用力F2，它将使撞向波形防撞护栏的汽车驶离护栏，从而使汽车改变行驶方向；另一个是沿护栏设置方向且与汽车前进方向相反的纵向反作用力F1，它将产生阻止汽车前进的阻力。由于一般汽车与高速公路波形防撞护栏相撞时夹角小于20度，所以一般F1远远大于F2。如果横向反作用力F2引起的力矩大于纵向反作用力F1引起的力矩，车辆的行驶方向改变后在F2作用下离开防撞护栏，及产生车辆运动轨迹的校正，反之，汽车将以撞击点附近为中心发生旋转继而发生重大或二次交通事故。由于旋转桶式防撞护栏可以旋转，把沿护栏防撞的纵向反作用力F1降至最低值，从而具有最佳的导向功能。
（2）结构机理
转子滑动式护栏装置的结构采用类似于算盘结构，架体用碳素结构钢制造，转子支承芯轴用优质碳素结构钢制造，转子外层由高强度耐老化工程塑胶制作，内层由缓冲材料制成，可以有效吸收冲击能量。整体结构采用转子轴将数个转子组成一组，数组并排布置固定于横梁的结构方式。
旋转桶护栏由立柱、横梁、旋转桶、端头、柱帽和螺栓组成，其中旋转桶的制造难度最大，其主要是由EVA和聚氨酯混合的高分子材料制成，旋转桶护栏出色的防撞能力主要得益于这种材料生产出来的旋转桶的出色性能。桶的直径为345mm，高度为490mm，表面密度大于125kg/m3；拉伸强度在7~30Mpa之间，回弹率超过72%，断裂伸长率200~990%。而且立柱的稳固性比传统的波形梁护栏更好，基本上旋转桶护栏用到的刚制配件都是由优质的Q235钢材生产制作而成。
（3）转子滑动式护栏特点
公路边上钢丝绳安全栏下面防碰垫用于在发生交通事故时，保护人安全减轻撞击。‚滑动护栏因其艳丽的颜色能够起到隔离警示及防撞的作用。对与车辆发生意外的碰撞起到缓冲的作用，能够有效地减小冲击力，大大地降低车与人的损伤。
（4）旋转桶防撞护栏的特点
旋转桶采用EVA和聚氨酯的复合材料，这种高强度EVA和聚氨酯材料本身就富有弹性且防撞耐磨，可以避免旋转桶受冲击时被撞碎，有效地对防护栏和司乘人员进行保护。‚除了良好的防撞耐磨性能之外，还具有抗化学物质腐蚀、抗紫外老化、抗候性等优点，不易破损，外观精美不易褪色，在户外自然条件下，使用寿命至少十年以上。一旦发生交通事故，当汽车撞击到它时，通过旋转方式，把冲撞的能量转化成旋转的能量，保持汽车的正常行驶方向和速度，最大限度地降低交通事故的发生率，保护人们的人身生命安全，提供一种全新的道路安全保障。ƒ旋转桶还有很强的恢复力，即使受到严重的撞击，也能立即恢复原样。④旋转桶外观颜色鲜艳，有黄色、橘红色、绿色等，高度的光亮反射效果，有眼球捕捉功能，可引起驾驶员的注意力，减低事故发生率，尤其是能保证他们的夜间和雨天行驶安全。
3、新型护栏效果评价
波形梁护栏与新型护栏效果评价情况如表1所示，分别从造价、养护、环保、防撞、警示等方面进行对比。
新型防撞护栏以生命至上的安全设计理念，社会效益巨大，虽然新型防撞护栏的价格相对于传统的波形梁防撞护栏不具备优势，但是新型防撞护栏实施后，实验路段平均每年直接经济损失由146万下降为0.68万，降低值与工程造价增加值基本持平，长期使用将大大降低交通事故的直接经济损失，凸显出新型防撞护栏的经济效益。
4、结束语
因此，对高速公路交通安全设施的研究非常有必要，本文对传统的波形梁防撞护栏和新型的转子滑动式护栏、旋转桶防撞护栏就防撞原理、结构机理、护栏特点、效果评价等方面进行探讨，波形梁防撞护栏造价虽低，但存在着环境污染等问题，新型防撞护栏造价虽高，但长期的经济效益和社会效益显著。
参考文献
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论文作者:王悦竹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
标签：护栏论文; 防撞论文; 波形论文; 转子论文; 反作用力论文; 车辆论文; 高速公路论文; 《基层建设》2017年第26期论文;