新型超限墩的研制

孫寶建 周 瑜

(1.鄭州黃河風景名勝區 河南 鄭州 450000；2.鄭州黃河河務局惠金黃河河務局 河南 鄭州 450000)

0 概述

1）項目研制的必要性

隨著社會經濟的快速發展，一些大噸位車輛在堤頂道路上頻頻通行，導致了堤頂瀝青路面遭受不同程度的損毀，路面龜裂、凸凹不平等現象十分嚴重，大大降低了堤頂道路的使用壽命，同時給防汛搶險造成很大的交通隱患。養護公司曾多次采用挖補等方法對堤頂道路進行維修養護，但堤頂路面狀況始終沒得到明顯改善，“補丁”隨處可見，嚴重影響了防汛車輛的通行和工程的整體面貌。那些設立在堤頂上的傳統超限墩，采用的是混凝土結構，體積大、笨重粗糙、不能實時移動，在限制其他超限車輛的同時也限制了大型搶險車輛的通行。因此，用先進的技術手段替代傳統的超限墩勢在必行。

2）項目研制的可行性

該項目設立了固定擋車體、移動伸縮體、移動控制裝置、固定地基、警示標志五部分，采用絲杠原理，將旋轉運動轉變為直線運動，或逆向由直線運動變為旋轉運動，從而實現了超限墩實時控制，操作簡單，使用安全。而且該項目投資僅需2.95 萬元，即可有效控制超載車輛的通行，并滿足搶險車輛隨時通過的需求，研究技術路線和制造能力是可行的。

1 新型超限墩構成及工作原理

新型超限墩采用鋼板結構，主要有固定攔車體、移動伸縮體、移動控制裝置、固定基礎、警示標志五部分組成。

固定攔車體有兩個，分別設置在道路兩側，一側固定攔車內部設置移動伸縮體和移動控制裝置，一側固定攔車體內部設置隔板增加強度。固定攔車體通過地腳槽鋼、地腳螺栓固定在混凝土地基基礎上。管理人員通過專用啟動工具，啟動移動控制裝置，在移動控制裝置的推拉作用下，軸輪在滑軌上滑動，從而實現移動伸縮體從固定攔車體內的移出與復位。移動伸縮體移出時為最小過車尺寸2.2 米，限制超載車輛通行；移動伸縮體復位時為最大過車尺寸3.2 米，滿足大型搶險車輛通行。用專用開啟工具使超限墩移動到位及復位時間均為2 分鐘，開啟方便，使用安全。

1.1 固定攔車體

固定攔車體包括固定攔車箱體、攔車體隔板、攔車體加固角鋼、攔車體地腳槽鋼、地腳螺栓五部分。

固定攔車體有兩個，分別設置在道路兩側，具體尺寸為2m×1.5m×1m，固定攔車箱體、攔車體隔板體均采用δ=10 鋼板制作，并在固定攔車箱體上用角鋼加固，以提高固定攔車體強度。固定攔車體通過地腳槽鋼、地腳螺栓固定在混凝土地基基礎上。由于超限墩用于控制超限車輛通行影響了一些車主的利益，會招致一些惡意破壞，因此該種設置是必要的。固定攔車體最大過車尺寸為3.2 米，在移動伸縮體復位的時候完全可供大型搶險車輛通行。

1.2 移動伸縮體

移動伸縮體包括攔車伸縮體、伸縮體加強肋、伸縮體滑軌、軸輪、軸輪、伸縮體維修孔。

移動伸縮體設置在一側固定攔車體內部，具體尺寸是2m×1.485m×0.985m。移動伸縮體中的攔車伸縮箱體采用δ=10 鋼板制作，為提高其強度，特別加入了槽鋼〔12# 伸縮體加強肋，均勻分布于移動伸縮箱體內部。通過移動控制裝置的推拉作用，使輪軸、軸輪在伸縮體滑軌上滑動，從而實現移動伸縮體從固定攔車體內移出及復位。設定移動伸縮體移出尺寸1m，為移動伸縮體總長度的一半，以確保該箱體移出后的穩定性。移動伸縮體移出后最小過車尺寸為2.2 米，可控制限超車輛的通行。

伸縮體維修孔。為保證該超限墩的持續運行，在移動伸縮體中部設置了伸縮體維修孔，該維修孔尺寸0.7m×0.4m×0.985m，在發生機械故障時人員可由此進入攔車箱體內部維修。

1.3 移動控制裝置

移動控制裝置包括專用開啟工具（傳動軸搖把）、搖柄體護罩、推力軸承支架、調吊螺帽、平面推力軸承、軸承架、調心球軸承、伸縮體傳動軸、定位螺栓與拼帽、固定螺母橫梁、傳動軸螺母。

移動控制裝置是新型超限墩的核心技術部分。包括專用開啟工具（傳動軸搖把）、調吊螺帽、平面推力軸承、傳動軸螺母等11 個部件。該控制裝置運用絲杠原理，將旋轉運動轉變為直線運動，或逆向由直線運動變為旋轉運動，從而完成移動伸縮體的伸縮控制。移動控制裝置設置在固定擋車體靠路邊一側中部，通過伸縮體傳動軸、傳動軸螺母與移動伸縮體連接。在堤頂道路日常使用時，移動伸縮體由該移動控制裝置推出至限超位置（最小過車尺寸2.2 米），限制超載車輛通行；在汛期搶險時，管理人員使用專用開啟工具（傳動軸搖把，其設計尺寸和形狀不同于普通搖把，單件單配，可避免非管理人員開啟該裝置），啟動移動控制裝置，使移動伸縮體復位，達到最大過車尺寸3.2 米，滿足大型搶險車輛的通行。

1.4 固定基礎

為確保超限墩安全，在固定攔車體安裝前需開挖地基。該地基在路的兩側各設一處，每處深1 米，長2 米，寬1.5 米，采用C20 混凝土澆筑地基，并經過養護處理。通過地腳螺栓、攔車體地腳槽鋼連接固定攔車體。

1.5 警示標志

警示標志采用了反光材質的材料，在超限墩固定擋車體兩側設置，一是提醒駕駛員該道路限超噸位，請超載車輛繞道行駛；二是提醒駕駛員此處安裝有超限墩控制，請減速慢行。

2 與同功能產品的技術比較

2.1 與舊式堤頂超限墩的比較

舊式堤頂超限墩采用混凝土結構，體重較大，雖分有固定部分和活動部分，但未設置移動裝置，在搶險車輛通行時需采用吊車移除活動部分，耗費大量時間和資金。頻繁的搶險車輛通過和限超目標幾乎不能同時實現。新型超限墩采用鋼結構，其強度加強措施和地基加固措施使其完全能夠滿足限超要求。移動控制裝置的研發使用實現了超限墩寬度的實時控制，限制超限車輛的同時滿足了搶險車輛隨時通行的需求。

2.2 與公路收費站擋車器的比較

新型超限墩與公路收費站擋車器的作用相同，都是為了控制車輛的通行。不同之處在于：收費站的擋車器是通過按鈕人工控制的。而新型超限墩是以更簡潔的方式出現在黃河堤防，用機械控制代替電動控制，更適合應用在電網布置不全的野外環境。可不設置管理房及管理人員，搶險人員只要用專用開啟工具即可保證通行。

3 主要創新點

3.1 新型超限墩的設置既有效控制了超載車輛的通行，又滿足了大型搶險車輛即時通行的需求。

該成果結構簡單，操作方便，安全可靠，通過在堤頂設置新型超限墩，不影響防汛車輛的通行，又使超重車輛在黃河大堤上得到有效限制，很好的解決了堤頂道路保護的問題。在堤頂道路日常使用時，路面寬度控制為2.2 米，限制超載車輛通行；在汛期搶險時，路面寬度實時擴展為3.2 米，滿足大型搶險車輛的通行。

3.2 自主研制的移動控制裝置，實現了超限墩寬度的實時控制。

該控制裝置利用絲杠原理，將旋轉運動轉變為直線運動，或逆向由直線運動變為旋轉運動，從而實現超限墩寬度的實時控制。通過移動控制裝置的推拉作用，使軸輪在伸縮體滑軌上滑動，從而實現移動伸縮體從固定攔車體內移出及復位。搶險人員使用專用開啟工具可在2 分鐘內移動超限墩。該專用開啟工具尺寸及形狀為單件單配，避免了非管理人員開啟該裝置。

3.3 新型超限墩結構簡單、強度適中、操作簡便、適用性強。

根據路面承重要求及野外工作環境確定的超限墩鋼板結構，輔以隔板、角鋼、加強肋等強度加強措施和地基加固措施，使新型超限墩能夠滿足限超要求，同時又因為采用機械傳動方式控制超限墩移位，使其能夠適應野外沒有電網的情況，并可不設置管理房及管理人員，搶險人員只需專用開啟工具即可控制超限墩復位通行，適用性強。