一种护栏立柱锚固强度检测方法及加强结构技术

本发明专利技术公开了一种护栏立柱锚固强度检测方法及加强结构，包括护栏结构、施力装置、位移传感器，所述护栏结构包括立柱，通过施力装置得到力的数值，通过位移传感器得到位移数值，得出标准立柱所受推力与横向位移的关系及标准化立柱标准推力值F，F与现场施工立柱推力做对比，对强度弱的立柱进行加强，包括立柱加强装置，从立柱抗拉和抗倾覆角度加强。本发明专利技术有益效果为：护栏立柱锚固强度检测方法简单高效，提高检测方法的时效性、安全性，检测方法能够增强护栏立柱锚固强度验证的精度加强结构显著提升不合格护栏立柱的锚固强度，满足规范对护栏立柱锚固强度要求；符合资源节约，环境保护的建设理念；可大幅度节省材料量，节省工程造价。

A method for testing the anchoring strength of guardrail column and its strengthening structure

【技术实现步骤摘要】
一种护栏立柱锚固强度检测方法及加强结构
本专利技术涉及公路安全防护
，具体来说，涉及一种护栏立柱锚固强度检测方法及加强结构。
技术介绍
近几年来，我国高速公路建设快速发展，高速公路的建成和运营极大方便了群众的出行和沿途各地的经济发展。公路护栏是重要的交通安全基础设施，公路安全护栏的合理设置能够有效地降低公路事故的严重程度，达到挽救生命的效果。现阶段公路护栏应用最普遍的是梁柱式护栏结构，其中波形梁护栏应用最为广泛，波形梁护栏主要由波形板横梁、立柱组成，具有易安装、造价合理的优势。根据最新版《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81-2017)中规定的波形梁护栏标准结构形式，A级波形梁护栏立柱锚固深度1.4m，SB级波形梁护栏立柱锚固深度1.65m，护栏迎撞面距离边坡0.75m，根据现场施工情况可知，立柱设置位置及深度参差不齐，这就造成了护栏立柱的锚固强度达不到安全防护的保障，但是立柱为埋入路基下的隐蔽工程，因此在验证其打桩深度时较为困难。现阶段施工中经常存在这种问题，监理单位要求进行立柱深度的检查，施工单位的做法仅有将立柱拔出，根据埋入土基的痕迹再进行测量，保证立柱的锚固强度，这种不经济的方式现在依然存在，同时给施工单位造成较大的困扰，还要将拔出立柱进行复原，这种立柱强度的锚固强度测试存在不经济、不合理、不全面等问题。还有部分路段的旧式波形梁护栏立柱是按照老规范进行施工的，存在深度不足和设置位置差异情况，已经不能满足现行规范要求及如今交通特性下的防护需求，需要对护栏立柱进行加强，如利用原立柱的A级三波形梁护栏，如双层波形梁护栏结构等，在基于原护栏立柱再利用的基础上，原护栏立柱的锚固强度不能满足现阶段防护要求；若将原波梁护栏立柱完全弃置不用，拆除废弃会造成巨大材料浪费。根据上述情况，从节约材料、经济性、安全性角度，对原护栏立柱进行经济、合理、全面的锚固强度检测，从深度、设置位置、路基强度等方面分析原护栏立柱存在的问题，有针对性的进行立柱加强，在最大范围内应用原护栏立柱进行加强改造，因此，综合现阶段梁柱式型钢护栏立柱的特殊安全需求，提出一种护栏立柱锚固强度检测方法及加强结构，该结构不仅适用于护栏的改造工程，同时适用于新建路段中特殊情况路段。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种护栏立柱锚固强度检测方法及加强结构。以克服目前梁柱式型钢护栏立柱锚固强度的不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种护栏立柱锚固强度检测方法，包括护栏结构、施力装置、位移传感器，所述护栏结构包括立柱，所述立柱锚固在路面内并垂直，所述立柱背部间距L长度设置边坡，所述施力装置顶在立柱上部并垂直，所述位移传感器设置于立柱顶面，所述检测方法步骤如下：1）以A级波形梁护栏为例，按照我国规范相关要求，对立柱的锚固深度H、背部间距L及路面上有效高度G进行标准建设，土基压实度符合规范使用要求，并且建设至少3个立柱；2）对若干个标准化设置的合格立柱缓慢匀速施加推力，施加推力的位置是立柱顶面下15cm，所述施力装置可记录作用在每个立柱顶部的推力值，记录值是从施加推力开始至最后立柱与施力装置的作用力失效的全过程，所述立柱顶面上的位移传感器记录整个因施加推力而位移的数值；所述作用力失效是立柱抵抗施力装置的推力开始出现大幅下降或为零时，或立柱完全弯曲时，或立柱产生位移至完全倾覆时止，通过施力装置得到力的数值，通过位移传感器得到位移数值，记录推力与立柱位移之间的关系曲线；3）对若干个标准化设置的合格立柱进行试验后，数据处理后可得出其在作用力失效情况下承受的最大推力是f1、f2、f3...fn，将得到的数据进行分析，通过平均值确定得出标准化立柱标准推力值F，为后续检测立柱锚固强度提供依据；4）在上述基础上，在对现场施工的立柱进行锚固强度检测时，所述护栏结构仅设置立柱，其余结构暂时拆除，从每批现场施工的立柱中抽取2组及以上数量，每组至少3个立柱，对立柱进行缓慢匀速的施加推力，记录每根立柱所承受推力与位移之间的关系，数据处理后得到作用力失效情况下承受的最大推力是f1、f2、f3...fn；5）将现场施工的立柱承受的最大推力与标准化设置的合格立柱标准推力值F进行对比，记录锚固强度不合格的现场施工的立柱相关数据：承受的最大推力是f1、f2、f3...fn、现场拔出立柱的锚固深度h1、h2、h3...hn、现场测量立柱的背部间距l1、l2、l3...ln和位移k1、k2、k3...kn；6）若现场施工的立柱承受推力值对比结果弱于标准值，根据检测对比结果对立柱进行相应加强。进一步的，所述立柱通过打桩或埋桩方式锚固在路面内，所述埋桩方式为钢筋混凝土基础。进一步的，所述护栏结构还包括拼接螺栓、连接螺栓、横梁、缓冲块，所述每两个横梁之间通过拼接螺栓连接，所述横梁、缓冲块与立柱通过连接螺栓连接。进一步的，所述横梁、立柱、缓冲块截面形状包括圆形、方形、矩形、H型、椭圆形。进一步的，所述护栏结构为波形梁护栏或梁柱式型钢护栏。一种护栏立柱锚固加强结构，包括护栏结构、立柱加强装置，所述护栏结构包括拼接螺栓、连接螺栓、横梁、立柱、缓冲块，所述每两个横梁之间通过拼接螺栓连接，所述横梁、缓冲块与立柱通过连接螺栓连接，所述锚固强度不合格立柱锚固在路面内并垂直锚固深度h，所述立柱背部间距l长度设置边坡，所述立柱设置在路面上有效高度为G。进一步的，所述立柱加强装置包括钢管开口螺栓连接式、钢管销开口式、扩口螺杆钢管开口式、背部撑桩式、内外套管打桩式。所述钢管开口螺栓连接式包括开口钢管、连接固定件、固定螺栓，其设置于立柱与路面相交位置，所述开口钢管为空心圆管，所述开口钢管锚入位置与边坡方向相反，所述连接固定件设置在立柱背部，所述开口钢管一端为不连续的开口截面，另一端设置螺栓孔，所述连接固定件设置与开口钢管相匹配的螺栓孔，所述固定螺栓同时穿入开口钢管和连接固定件的相邻螺栓孔形成固定锚固连接，所述开口钢管不连续的开口截面端通过锤子或打桩设备锚入路面内，所述开口钢管一端不连续的开口截面在经过凿入的过程中截面逐渐扩大，最终形成伞状开口锚入路面内；所述钢管销开口式包括开口钢管销、插销固定件，其设置于立柱与路面相交位置，所述开口钢管销为空心圆管，所述开口钢管销锚入位置与边坡方向相反，所述插销固定件设置在立柱背部，所述开口钢管销一端为不连续的开口截面，另一端设置销帽，所述插销固定件设置螺栓孔，所述开口钢管销穿入螺栓孔内且销帽不能通过，所述开口钢管销穿入插销固定件的螺栓孔内形成与路面的锚固连接，所述开口钢管销不连续的开口截面端通过锤子或打桩设备锚入路面内，所述开口钢管销一端不连续的开口截面在经过凿入的过程中截面逐渐扩大，最终形成伞状开口锚入路面内；所述扩口螺杆钢管开口式包括扩口钢管、扩口螺杆、扩口螺母、插销固定件，其设置于立柱与路面相交位置，所述扩口钢管锚入位置与边坡方向相反，所述插销固定件设置在立柱背部，所述扩口钢管空心圆管，所述扩口钢管一端为不连续的开口截面，另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种护栏立柱锚固强度检测方法，其特征在于：包括护栏结构、施力装置（8）、位移传感器（28），所述护栏结构包括立柱（5），所述立柱（5）锚固在路面（9）内并垂直，所述立柱（5）背部间距L长度设置边坡（7），所述施力装置（8）顶在立柱（5）上部并垂直，所述位移传感器（28）设置于立柱（5）顶面，所述检测方法步骤如下：/n1）以A级波形梁护栏为例，按照我国规范相关要求，对立柱（5）的锚固深度H、背部间距L及路面（9）上有效高度G进行标准建设，土基压实度符合规范使用要求，并且建设至少3个立柱（5）；/n2）对若干个标准化设置的合格立柱（5）缓慢匀速施加推力，施加推力的位置是立柱（5）顶面下15cm，所述施力装置（8）可记录作用在每个立柱（5）顶部的推力值，记录值是从施加推力开始至最后立柱（5）与施力装置（8）的作用力失效的全过程，所述立柱（5）顶面上的位移传感器（28）记录整个因施加推力而位移的数值；/n所述作用力失效是立柱（5）抵抗施力装置（8）的推力开始出现大幅下降或为零时，或立柱（5）完全弯曲时，或立柱（5）产生位移至完全倾覆时止，通过施力装置（8）得到力的数值，通过位移传感器（28）得到位移数值，记录推力与立柱（5）位移之间的关系曲线；/n3）对若干个标准化设置的合格立柱（5）进行试验后，数据处理后可得出其在作用力失效情况下承受的最大推力是f1、f2、f3...fn，将得到的数据进行分析，通过平均值确定得出标准化立柱（5）标准推力值F，为后续检测立柱（5）锚固强度提供依据；/n4）在上述基础上，在对现场施工的立柱（5）进行锚固强度检测时，所述护栏结构仅设置立柱（5），其余结构暂时拆除，从每批现场施工的立柱（5）中抽取2组及以上数量，每组至少3个立柱（5），对立柱（5）进行缓慢匀速的施加推力，记录每根立柱（5）所承受推力与位移之间的关系，数据处理后得到作用力失效情况下承受的最大推力是f1、f2、f3...fn；/n5）将现场施工的立柱（5）承受的最大推力与标准化设置的合格立柱（5）标准推力值F进行对比，记录锚固强度不合格的现场施工的立柱（5）相关数据：承受的最大推力是f1、f2、f3...fn、现场拔出立柱（5）的锚固深度h1、h2、h3...hn、现场测量立柱（5）的背部间距l1、l2、l3...ln和位移k1、k2、k3...kn；、/n6）若现场施工的立柱（5）承受推力值对比结果弱于标准值，根据检测对比结果对立柱（5）进行相应加强。/n...

【技术特征摘要】
1.一种护栏立柱锚固强度检测方法，其特征在于：包括护栏结构、施力装置（8）、位移传感器（28），所述护栏结构包括立柱（5），所述立柱（5）锚固在路面（9）内并垂直，所述立柱（5）背部间距L长度设置边坡（7），所述施力装置（8）顶在立柱（5）上部并垂直，所述位移传感器（28）设置于立柱（5）顶面，所述检测方法步骤如下：
1）以A级波形梁护栏为例，按照我国规范相关要求，对立柱（5）的锚固深度H、背部间距L及路面（9）上有效高度G进行标准建设，土基压实度符合规范使用要求，并且建设至少3个立柱（5）；
2）对若干个标准化设置的合格立柱（5）缓慢匀速施加推力，施加推力的位置是立柱（5）顶面下15cm，所述施力装置（8）可记录作用在每个立柱（5）顶部的推力值，记录值是从施加推力开始至最后立柱（5）与施力装置（8）的作用力失效的全过程，所述立柱（5）顶面上的位移传感器（28）记录整个因施加推力而位移的数值；
所述作用力失效是立柱（5）抵抗施力装置（8）的推力开始出现大幅下降或为零时，或立柱（5）完全弯曲时，或立柱（5）产生位移至完全倾覆时止，通过施力装置（8）得到力的数值，通过位移传感器（28）得到位移数值，记录推力与立柱（5）位移之间的关系曲线；
3）对若干个标准化设置的合格立柱（5）进行试验后，数据处理后可得出其在作用力失效情况下承受的最大推力是f1、f2、f3...fn，将得到的数据进行分析，通过平均值确定得出标准化立柱（5）标准推力值F，为后续检测立柱（5）锚固强度提供依据；
4）在上述基础上，在对现场施工的立柱（5）进行锚固强度检测时，所述护栏结构仅设置立柱（5），其余结构暂时拆除，从每批现场施工的立柱（5）中抽取2组及以上数量，每组至少3个立柱（5），对立柱（5）进行缓慢匀速的施加推力，记录每根立柱（5）所承受推力与位移之间的关系，数据处理后得到作用力失效情况下承受的最大推力是f1、f2、f3...fn；
5）将现场施工的立柱（5）承受的最大推力与标准化设置的合格立柱（5）标准推力值F进行对比，记录锚固强度不合格的现场施工的立柱（5）相关数据：承受的最大推力是f1、f2、f3...fn、现场拔出立柱（5）的锚固深度h1、h2、h3...hn、现场测量立柱（5）的背部间距l1、l2、l3...ln和位移k1、k2、k3...kn；、
6）若现场施工的立柱（5）承受推力值对比结果弱于标准值，根据检测对比结果对立柱（5）进行相应加强。


2.根据权利要求1所述的一种护栏立柱锚固强度检测方法，其特征在于：所述立柱（5）通过打桩或埋桩方式锚固在路面（9）内，所述埋桩方式为钢筋混凝土基础（4）。


3.根据权利要求1所述的一种护栏立柱锚固强度检测方法，其特征在于：所述护栏结构还包括拼接螺栓（1）、连接螺栓（2）、横梁（3）、缓冲块（6），所述每两个横梁（3）之间通过拼接螺栓（1）连接，所述横梁（3）、缓冲块（6）与立柱（5）通过连接螺栓（2）连接。


4.根据权利要求3所述的一种护栏立柱锚固强度检测方法，其特征在于：所述横梁（3）、立柱（5）、缓冲块（6）截面形状包括圆形、方形、矩形、H型、椭圆形。


5.根据权利要求1所述的一种护栏立柱锚固强度检测方法，其特征在于：所述护栏结构为波形梁护栏或梁柱式型钢护栏。


6.一种护栏立柱锚固加强结构，其特征在于：包括护栏结构、立柱加强装置（11），所述护栏结构包括拼接螺栓（1）、连接螺栓（2）、横梁（3）、立柱（5）、缓冲块（6），所述每两个横梁（3）之间通过拼接螺栓（1）连接，所述横梁（3）、缓冲块（6）与立柱（5）通过连接螺栓（2）连接，所述锚固强度不合格立柱（5）锚固在路面（9）内，其垂直锚固深度为h，所述立柱（5）背部间距l长度设置边坡（7），所述立柱（5）设置在路面（9）上有效高度为G。


7.根据权利要求6所述的一种护栏立柱锚固加强结构，其特征在于：所述立柱加强装置（11）包括钢管开口螺栓连接式、钢管销开口式、扩口螺杆钢管开口式、背部撑桩式、内外套管打桩式；
所述钢管开口螺栓连接式包括开口钢管（15）、连接固定件（16）、固定螺栓（18），其设置于立柱（5）与路面（9）相交...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟刚，闫书明，魏琨，邓宝，高健，杨福宇，韩洪超，龚帅，亢寒晶，高建雨，马晴，刘思源，张文豪，杨周妮，
申请(专利权)人：北京华路安交通科技有限公司，山东高速股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11