【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁护栏，具体为基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构及施工方法。
技术介绍
1、桥梁护栏是指设置于桥梁上的护栏。其目的是为了防止失控车辆越出桥外，具有使车辆不能突破、下穿、翻越桥梁以及美化桥梁建筑的功能。
2、桥梁护栏作为道路桥梁构筑物的重要组成部分，其首要作用在于避免或阻止车辆驶出道路桥梁以外（包括车辆冲断护栏板、车辆从护栏板上方越出、车辆从护栏板下钻出等情况），从而保证车内外人员、道路桥梁和其他建筑物的安全。桥梁护栏对车辆、乘员的保护还体现在其应能顺利引导碰撞车辆以较小的驶离角和较小的回弹量离开护栏，恢复正常行驶轨迹，避免出现严重的二次碰撞事故，确保相邻道路和其他行车的安全，阻止失控车辆出现严重的翻滚情况。钢筋混凝土刚性护栏因其经济好、抗冲击性能好等优点已被广泛用于国内桥梁工程中。
3、例如公告号为cn217079962u的中国技术专利公开了一种防撞混凝土护栏，涉及混凝土护栏领域。该防撞混凝土护栏包括护栏主体，所述护栏主体的内部设置有加固钢筋，所述护栏主体的左右两侧且靠近底端处设有底部防护机构，所述底部防护机构包括条形板，所述条形板的上方设有弧形板，所述弧形板的上方焊接固定有固定架，所述底部防护机构的上方设有侧面防护机构，所述侧面防护机构包括连拱护板。该防撞混凝土护栏通过底部防护机构和侧面防护机构可增强对护栏主体的防护效果，在护栏主体的外侧对冲击力进行多次缓冲削弱，从而有效对护栏主体进行防护，提高护栏主体的防撞性能。
4、然而，研究表明：传统的钢筋混凝土刚性护栏虽然
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构及施工方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1.基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，包括多个护栏体，多个所述护栏体沿桥梁外侧挑臂的边缘依次设置；
3、所述护栏体整体呈平行四边形，沿车辆行驶的方向铺设，所述护栏体两个相平行的斜面与地面之间的距离逐渐增大；
4、所述护栏体包括混凝土基体和预制uhpc面板，所述预制uhpc面板设置在所述混凝土基体靠近行驶车辆的一侧；
5、所述混凝土基体的内部设置有泄力轮，所述泄力轮包括转动轮和中间轴，所述中间轴与所述混凝土基体固定连接，所述转动轮套设在所述中间轴上并可相对中间轴旋转，所述转动轮的内部设置有多个泄力板；
6、当预制uhpc面板被车辆撞击时，所述预制uhpc面板与混凝土基体之间产生相对滑动，且所述转动轮相对中间轴旋转，使多个泄力板依次断裂。
7、优选的，所述混凝土基体靠近预制uhpc面板的一侧面上开设有收纳孔，所述泄力轮设置在所述收纳孔的内部。
8、优选的，所述泄力轮的转动轮部分凸出于所述收纳孔，所述预制uhpc面板与转动轮滚动接触，所述混凝土基体与所述预制uhpc面板之间形成有间隙。
9、优选的，所述预制uhpc面板的顶部固定连接有弯折部，所述弯折部包括与预制uhpc面板垂直的水平部和与预制uhpc面板平行的竖直部，所述混凝土基体的顶部夹设在预制uhpc面板和竖直部之间。
10、优选的，所述转动轮的顶部开设有与泄力板相对应的第一插孔，所述泄力板通过所述第一插孔插入到所述转动轮的内部。
11、优选的，所述泄力板的顶部固定有折断部，所述折断部的顶部设置在第一插孔的内部；
12、沿着所述转动轮旋转方向相反的方向，各所述泄力板顶部的所述折断部的数量逐渐增加。
13、优选的，所述转动轮的顶部开设有第二插孔，所述中间轴的侧面固定有与第二插孔相对应的固定杆；
14、当所述转动轮转动时，所述固定杆依次撞断多个泄力板。
15、优选的，所述中间轴的上下两端均开设有凹槽。
16、优选的，所述混凝土基体远离行驶车辆的一侧面开设有斜安装槽，在所述斜安装槽的内表面开设有斜卡位槽，所述斜安装槽的倾斜角度与所述护栏体斜面的倾斜角度相同；
17、所述护栏体还包括安装支柱，所述安装支柱包括一体设置的斜柱和底座，所述斜柱卡接于所述斜卡位槽的内部，所述底座用于与桥梁外侧挑臂固定连接。
18、基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构的施工方法，该施工方法基于上述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，包括以下步骤：
19、s1、将安装支柱的底座竖直固定于桥梁外侧挑臂的边缘；
20、s2、搬移混凝土基体，使安装支柱的斜柱插入到斜安装槽的内部，然后再推动混凝土基体，使斜柱卡接到斜卡位槽的内部；
21、s3、将泄力轮安装于收纳孔的内部；
22、s4、利用弯折部将预制uhpc面板卡紧到混凝土基体上，使预制uhpc面板将混凝土基体靠近行驶车辆的一侧面覆盖。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、当车辆失控以一定的角度撞向护栏体时，车辆对护栏体的撞击力一方面会挤压预制uhpc面板，使得预制uhpc面板的一部分与混凝土基体的左侧面接触，使得预制uhpc面板与混凝土基体之间产生相对滑动，起到改变失控车辆方向的作用，防止失控车辆撞断护栏体，利用预制uhpc面板与混凝土基体之间的滑动摩擦力对车辆的撞击力进行缓冲，实现第一级的泄力；进一步的，预制uhpc面板与混凝土基体之间的相对滑动又会使预制uhpc面板带动转动轮围绕中间轴旋转，此过程中固定设置的中间轴会使得设置在转动轮内部的多个泄力板依次断裂，实现对撞击力的二级泄力；预制uhpc面板与混凝土基体之间的滑动摩擦力也会带动被撞混凝土基体移动，由于护栏体整体呈平行四边形，因此可以使得被撞混凝土基体沿着其前方的混凝土基体的斜面滑移，也即被撞混凝土基体向着斜向上的方向移动，从而实现对撞击力的三级泄力，同时，在中间轴与泄力板接触到中间轴撞断该泄力板的过程中，中间轴作用在泄力板上的撞击力也会传递到混凝土基体上，使得被撞混凝土基体与其前方的混凝土基体之间的摩擦力增大，泄力效果更佳，而在中间轴撞断当前的泄力板又未与下一个泄力板接触时，此时被撞混凝土基体与其前方的混凝土基体之间的摩擦力恢复到正常大小，因此，通过设置的泄力板可以实现对撞击力的多层次缓冲，泄力效果好，减小二次碰撞事故以及人员伤亡。
25、按照与箭头h方向相反的方向，各泄力板顶部的折断部的数量逐渐增多，从而使得按照与箭头h方向相反的方向，固定杆撞断折断部所需要的作用力就越大，因此，随着多个泄力板被依次撞断，被撞混凝土基体与其前方的混凝土基体之间的摩擦力增大逐级增大，此时被撞混凝土基体与其前方的混凝土基体之间产生滑动所消耗的作用力就会越大，也即泄去的撞击力大小随着折断部数量的增加而增大。
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1.基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于，包括多个护栏体，多个所述护栏体沿桥梁外侧挑臂的边缘依次设置；
2.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述混凝土基体靠近预制UHPC面板的一侧面上开设有收纳孔，所述泄力轮设置在所述收纳孔的内部。
3.根据权利要求2所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述泄力轮的转动轮部分凸出于所述收纳孔，所述预制UHPC面板与转动轮滚动接触，所述混凝土基体与所述预制UHPC面板之间形成有间隙。
4.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述预制UHPC面板的顶部固定连接有弯折部，所述弯折部包括与预制UHPC面板垂直的水平部和与预制UHPC面板平行的竖直部，所述混凝土基体的顶部夹设在预制UHPC面板和竖直部之间。
5.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述转动轮的顶部开设有与泄力板相对应的第一插孔，所述泄力板通过所述第一插孔插入
6.根据权利要求5所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述泄力板的顶部固定有折断部，所述折断部的顶部设置在第一插孔的内部；
7.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述转动轮的顶部开设有第二插孔，所述中间轴的侧面固定有与第二插孔相对应的固定杆；
8.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述中间轴的上下两端均开设有凹槽。
9.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述混凝土基体远离行驶车辆的一侧面开设有斜安装槽，在所述斜安装槽的内表面开设有斜卡位槽，所述斜安装槽的倾斜角度与所述护栏体斜面的倾斜角度相同；
10.一种基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构的施工方法，其特征在于：该施工方法基于权利要求1-9任意一项所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于，包括多个护栏体，多个所述护栏体沿桥梁外侧挑臂的边缘依次设置；
2.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述混凝土基体靠近预制uhpc面板的一侧面上开设有收纳孔，所述泄力轮设置在所述收纳孔的内部。
3.根据权利要求2所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述泄力轮的转动轮部分凸出于所述收纳孔，所述预制uhpc面板与转动轮滚动接触，所述混凝土基体与所述预制uhpc面板之间形成有间隙。
4.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述预制uhpc面板的顶部固定连接有弯折部，所述弯折部包括与预制uhpc面板垂直的水平部和与预制uhpc面板平行的竖直部，所述混凝土基体的顶部夹设在预制uhpc面板和竖直部之间。
5.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的功能梯度高性能桥梁护栏结构，其特征在于：所述转动轮的顶部开设有与泄力板相对应的第一插孔，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，陆玉春，康黎静，陈魏，徐秋朗，王文光，王涛，陆开坡，肖展，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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