高速公路可導(dǎo)向防撞墊的應(yīng)用研究

尹曉雯

摘 要：近年來，隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展和人們出行的需求增長，高速公路網(wǎng)絡(luò)也越來越完善，成為人們出行的重要選擇。由于高速公路車輛的行駛速度都較快，高速公路也是交通事故的高發(fā)區(qū)域。在高速公路車輛事故中，車輛撞擊護欄的情況是常見的車輛事故形式，尤其是在一些車輛分流處，對護欄端部僅僅放置塑料防撞桶或者不做任何防護，這對于高速公路車輛出行存在極大的安全隱患。可導(dǎo)向防撞墊的應(yīng)用，可以很好地對護欄端部進行防護，起到很好的緩沖和導(dǎo)向作用。本文主要研究可導(dǎo)向防撞墊的結(jié)構(gòu)、設(shè)計要素和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高速公路 可導(dǎo)向防撞墊 結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（b）-0080-02

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸建設(shè)取得飛速發(fā)展，高速公路里程的不斷增長，很好地滿足了人們的出行需求。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，截止到2015年底，我國高速公路的總里程達到了11.7萬km，位居世界第一。同時也可以看出高速公路日益增長的交通事故，由于高速公路有著車速行駛快的特點，加上高速公路的分流和匝道較多，這使得高速公路成為事故的高發(fā)區(qū)域。為了降低高速公路的事故率，高速公路管理部門加強了對高速公路的管理工作，在事故頻發(fā)區(qū)域或者危險路段設(shè)置防撞系統(tǒng)。可導(dǎo)向防撞墊的設(shè)置可以緩沖車輛的沖擊力，降低事故造成的人員和車輛損壞，目前已經(jīng)在部分高速公路的危險路段上得到廣泛應(yīng)用。

1 可導(dǎo)向防撞墊概述

可導(dǎo)向防撞墊的運作原理在于對車輛撞擊產(chǎn)生的能量進行吸收，進而實現(xiàn)車輛的安全停止，而且可還以實現(xiàn)對車輛行駛方向的引導(dǎo)，避免車輛和人員受到過于嚴重的損傷，可以有效地降低事故帶來的傷害，同時可導(dǎo)向防撞墊因其顏色明顯，還可以起到一定的警示作用[1]。

可導(dǎo)向防撞墊的防撞原理是動能原理防撞墊，通過一些可以產(chǎn)生塑變的原料，對車輛撞擊產(chǎn)生的動能進行吸收和緩沖，通過材料的變形來減緩車輛的撞擊力。《公路護欄安全性能評價標準》（JTG B05-01—2013）對公路可導(dǎo)向防撞墊提出了更高的要求，要求可導(dǎo)向防撞墊應(yīng)對小型客車正碰、偏碰、斜碰及正向側(cè)碰均具有安全防護性能，并嚴格規(guī)定了碰撞條件和評價指標。為提高高速公路運營安全水平，本文提出一種可導(dǎo)向防撞墊結(jié)構(gòu)。

2 可導(dǎo)向防撞墊的結(jié)構(gòu)

采用動能原理設(shè)計的可導(dǎo)向防撞墊的主要結(jié)構(gòu)包括：鼻端、兩側(cè)的連接板、吸能材料、導(dǎo)軌、支撐座、橫隔框等幾個部分。鼻端和吸能材料是車輛動能的主要吸收部分，用支撐座來實現(xiàn)車輛沖擊力的抵抗，用連接板、導(dǎo)軌、橫隔框來實現(xiàn)對車輛的引導(dǎo)[2]。采用動能原理設(shè)計的可導(dǎo)向防撞墊可以有效地吸收車輛的撞擊，在車輛撞擊可導(dǎo)向防撞墊的過程中，可以避免車輛出現(xiàn)騎跨或者翻越等情況，可以有效地降低車輛撞擊所帶來的車輛和人員損傷。這種可導(dǎo)向防撞墊不但安裝比較方便，還能夠重復(fù)使用，更是在更換破壞的結(jié)構(gòu)方面比較簡單。

3 可導(dǎo)向防撞墊設(shè)計時的考慮要素

首先，在可導(dǎo)向防撞墊的材料選擇上，由于可導(dǎo)向防撞墊需要長期暴露在外部環(huán)境中，所以使用材料必須具有耐熱耐寒以及一定的抗腐蝕性[3]。可導(dǎo)向防撞墊應(yīng)同時具有正碰壓縮吸能和側(cè)碰阻擋導(dǎo)向功能，為了實現(xiàn)正碰時壓縮吸能的功能，可導(dǎo)向防撞墊設(shè)置成多節(jié)結(jié)構(gòu)，每節(jié)內(nèi)部設(shè)置吸能桶；可導(dǎo)向防撞墊側(cè)面設(shè)置導(dǎo)向板，有利于側(cè)碰時車輛的順利導(dǎo)出；同時可導(dǎo)向板設(shè)置滑槽，使可導(dǎo)向防撞墊在受到正面碰撞時，每節(jié)導(dǎo)向板均可向后滑動，實現(xiàn)順利壓縮；底部設(shè)置導(dǎo)向滑軌，控制防撞墊在車輛碰撞后沿著一定軌跡移動，實現(xiàn)正碰、偏碰和斜碰時的順利壓縮，提高側(cè)碰時的阻擋導(dǎo)向功能。其次，車輛撞擊到防撞墊之后，要盡量將車輛停止，既不能將車輛穿越防撞墊也不能將車輛反彈，一旦車輛被貫穿或者彈入其他車道，都容易發(fā)生不可估量的安全事故。最后，可導(dǎo)向防撞墊的高度設(shè)置上，不能過高也不能過低，過高的話會影響到駕駛員的視線，過低的話車輛會爬上防撞墊。4種碰撞條件下的可導(dǎo)向防撞墊及車輛狀態(tài)如圖1所示。

4 可導(dǎo)向防撞墊型式的選擇要素

可導(dǎo)向防撞墊型式的選擇要素如下：現(xiàn)場條件包括交通流量、可用空間大小、障礙物的大小等；防撞墊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及安全性；防撞墊的工程費用包括防撞墊的采用費用和安裝費用；防撞墊的維護以及維修的難易程度。在防撞墊選擇時，防撞墊的尺寸需要根據(jù)現(xiàn)場的情況進行設(shè)計，在車輛對防撞墊進行正面或者側(cè)面的撞擊時，需要對障礙物起到有效的防護，避免撞擊產(chǎn)生碎片侵入到道路。可導(dǎo)向防撞墊是一種獨立的防護結(jié)構(gòu)，當車輛受到正面碰撞時，其可以吸收車輛的動能，減輕車上人員的傷害，當車輛側(cè)面碰撞時，還可以導(dǎo)正事故車輛，有效地降低了車輛碰撞時事故的嚴重性。因此在設(shè)計防撞墊時，可以根據(jù)不同的地形條件和撞擊帶來的不同傷害程度來進行防撞墊的選擇，選擇合理的防撞墊結(jié)構(gòu)和安裝方法來降低車輛受到的損傷。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著交通運輸業(yè)的不斷發(fā)展和完善，人們對于車輛行駛的安全更加重視。由于車輛在高速公路上的行駛速度較快，加上我國高速公路主要采用波形梁鋼護欄和混凝土防撞護欄，可以有效地防止車輛跑出道路，但是這些安全護欄在某些區(qū)域卻存在較大的安全隱患，比如高速公路的三角地帶、分離式立交的橋墩、橋梁護欄的端頭等，這些特殊地帶需要安裝防撞墊來進行防護。未經(jīng)過特殊防護的地帶，當車輛駕駛速度過快，車輛撞擊到護欄端頭就會帶來極大的車輛和人員損害。通過安裝可導(dǎo)向防撞墊，可以很好地實現(xiàn)對車輛的有效緩沖，降低車輛撞擊護欄端所帶來的巨大損害。隨著人們對出行安全的關(guān)注，可導(dǎo)向防撞墊在道路交通上必然會得到更加廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

[1] 俞文生，邰永剛，張穎，等.高速公路可導(dǎo)向防撞墊的應(yīng)用研究[J].中外公路，2013，33（3）.

[2] 張濤.一種新型可導(dǎo)向防撞墊的抗撞性能研究[D].華南理工大學(xué)，2013.

[3] 張曉鋒，馬亮，曾維成，等.基于多角度碰撞的可導(dǎo)向防撞墊安全性能評價[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版， 2016（11）.

[4] 邰永剛，韋勝，劉小勇，等.高等級可導(dǎo)向防撞墊的實車碰撞試驗研究[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，40（6）：889-893.

[5] 張改，邰永剛.新型公路可導(dǎo)向防撞墊開發(fā)研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，30（5）：978-982.endprint