一种减碳型混凝土护栏及其装配方法与流程

1.本技术涉及道路、桥梁附属设施领域，具体而言涉及一种减碳型混凝土护栏。


背景技术：

2.公路护栏是重要的交通安全防护设施，合理设置的护栏可在交通事故发生时起到降低事故伤害程度、挽救乘员生命的重要作用。
3.混凝土护栏是我国公路应用非常普遍的一种护栏结构，事故车辆撞击混凝土护栏后通过爬升和车辆自身变形来吸收碰撞能量，具有刚度大、造价便宜、安全冗余度高的优势。但是根据调查显示，现阶段混凝土护栏存在如下弊端：混凝土护栏制作工艺大部分为现浇，导致无法修补更换，需要拆除重建，而拆除通常为破坏性拆除，不可重复利用，将会造成很大的资源浪费，也给桥梁主体结构带来安全隐患；另外，现有护栏为刚性结构，碰撞后会使事故车辆自身损坏严重，压缩车内司乘人员生存空间，造成严重的安全隐患。
4.现阶段某些企业研究了可预制的混凝土护栏块，可以解决现场更换的施工问题，但是损坏的混凝土预制块同样不可再利用。为达到防护能量设计标准要求，现有混凝土护栏结构至少需要达到50cm厚度，撞击后需更换完整护栏结构，施工成本较高且材料消耗较大，不符合公路行业“资源节约和环境保护”的工程建设理念。另外，现有护栏块还存在基础锚固力不足的缺陷，导致护栏防护性能较低，不能应用于桥梁等高防护需求路段，浪费了钢筋混凝土结构防护性能强的优势。还有的企业研究半刚性护栏结构，通过护栏自身变形防护事故车辆，可以解决事故车辆自身损坏严重的问题，但是结构无法与钢筋混凝土有效结合，防护能力远达不到钢筋混凝土的强度等级。


技术实现要素：

5.本技术针对现有技术的不足，提供一种减碳型混凝土护栏，本技术在固定层外设置可拆卸的缓冲防撞装置和外包层，利用固定层的钢筋混凝土结构作为与基础锚固的固定墙体提供足够强度，承受车辆撞击，在迎撞面设置可拆卸更换的缓冲防撞装置以有效吸收碰撞能量，减小车辆自身变形。本技术的减碳型混凝土护栏在事故车辆撞击护栏后，仅需更换迎撞面的缓冲防撞装置，其背部钢筋混凝土固定墙体可再次利用，具有安全性高、施工方便、节能减排等优势。本技术具体采用如下技术方案。
6.首先，为实现上述目的，提出一种减碳型混凝土护栏，其包括：固定层，其通过底部的预埋钢筋设置在路面基础上，所述固定层的底部由路面基础上的现浇层封闭，固定层的厚度不超过40cm；外包层，其设置在现浇层上，位于固定层的迎撞面外侧，所述外包层的顶部与固定层顶部可拆卸连接，所述外包层的底部由现浇层上的铺装层封闭；固定层与外包层的迎撞面之间形成腔体，所述腔体由路面下的铺装层贯通并延伸至固定层外侧，腔体中封闭设置有可拆卸的缓冲防撞装置。
7.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其中，所述缓冲防撞装置包括：浇筑于腔体内的液体缓冲材料和/或横向抵接于固定层与外包层之间的缓冲固件；缓冲防撞装
置及外包层总厚度不超过20cm。
8.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其中，固定层的底部由预埋于路面基础中的钢筋固定，固定层的侧壁厚度为30cm；所述缓冲防撞装置与固定层之间、外包层与固定层、外包层与铺装层之间均设置为可拆卸连接。
9.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其中，所述液体缓冲材料包括：由混凝土、金属或高分子聚合物通过发泡机加工成的液体泡沫材料。
10.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其中，所述外包层的顶部还设置有若干填充孔，所述填充孔设置在固定层前侧，连通至外包层与固定层之间腔体，供浇筑液体泡沫材料，并同时供腔体内气体排出。
11.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其中，所述现浇层与路面基础之间还设置有渗水引流层，所述渗水引流层沿固定层外侧连续布置或间断布置；渗水引流层与固定层之间还设置有排水槽，所述排水槽沿固定层底部外侧横向贯通；路面基础中还间隔设置有垂直贯通的泄水孔，所述泄水孔的顶部连通排水槽，所述泄水孔的底部连通至路面基础底部，引出渗水引流层及排水槽中积水。
12.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其中，所述缓冲固件包括：弹簧构造、液压构造或泡沫型预制块体，其一侧与外包层固定连接，另一侧与固定层可拆卸连接；泡沫型预制块体包括泡沫混凝土块、泡沫铝块或泡沫塑料块。
13.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其中，所述外包层为迎行车方向逐层搭接叠压的导向钢板，其顶部由锚固螺栓固定连接至固定层顶面的膨胀螺栓孔中。
14.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其中，所述护栏还在缓冲防撞装置吸收碰撞能量收缩变形后，拆除外包层与固定层之间连接，从路面铺装层侧部向上拔出变形的外包层，来更换新的缓冲防撞装置及外包层。
15.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，新的外包层按更换前原位置自上而下套入固定层与铺装层之间定位安装，新的外包层顶部固定连接至固定层的迎撞面顶部，新的外包层其迎撞面底部由路面铺装层封闭。
16.可选的，如上任一所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，所述缓冲防撞装置由如下任意方式装配：在外包层固定连接至固定层的迎撞面外侧之后，通过外包层顶部的填充孔向缓冲防撞装置与固定层迎撞面之间的腔体内浇筑总厚度不超过20cm的液体泡沫材料；或者在外包层装配前将总厚度不超过20cm的缓冲防撞装置固定安装于外包层内侧壁，将缓冲防撞装置与外包层一同安装至固定层的迎撞面外侧，横向抵接于固定层与外包层的迎撞面之间。
17.有益效果
18.本技术的减碳型混凝土护栏在路面基础上设置钢筋混凝土结构的固定层以提供足够强度，在固定层的迎撞面外侧设置可拆卸结构的外包层，并在固定层与外包层之间设置可拆卸的缓冲防撞装置。本技术可通过缓冲防撞装置吸收碰撞能量，将护栏混凝土结构厚度由传统的50cm压缩至30cm，能够有效节约建筑材料，降低建造成本。并且，本技术的护栏还可以在缓冲防撞装置吸收碰撞能量收缩变形后，仅拆除更换损坏部位的外包层和缓冲防撞装置，而对固定层的钢筋混凝土护栏结构重复再利用。本技术在满足防护要求的基础上，极大地延长了混凝土护栏的使用寿命，降低了工程建设中的材料浪费，间接保护了桥梁
主体结构免受拆除震动。本技术契合“资源节约和环境保护”的工程建设理念。
19.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。
附图说明
20.附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本技术的实施例一起，用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
21.图1是本技术的减碳型混凝土护栏的横截面示意图；
22.图2是本技术的减碳型混凝土护栏迎撞面结构的示意图；
23.图3是本技术减碳型混凝土护栏的俯视结构示意图；
24.图4是本技术护栏中外包层结构导向钢板之间组装方式的示意图；
25.图5是本技术护栏中外包层结构的侧视图；
26.图6是本技术减碳型混凝土护栏装配方法的步骤流程图；
27.图7是本技术中采用弹簧作为缓冲防撞装置的护栏结构剖视图；
28.图8是本技术中采用液压千斤顶作为缓冲防撞装置的护栏结构剖视图；
29.图9是本技术所提供的另一种护栏结构剖视图。
30.图中，1表示固定层；2表示缓冲防撞装置；3表示外包层；4表示路面基础；5表示钢筋；6表示腔体；7表示顶面；8表示锚固螺栓；9表示铺装层；10表示填充孔；11表示弹簧；12表示液压千斤顶；13表示伸缩端；14表示锚固端；15表示锚固螺栓孔；16表示膨胀螺栓孔；17表示现浇层；18表示路面；19表示渗水引流层；20表示排水槽；23表示泄水孔；21表示绑扎钢筋；22表示混凝土浇筑。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
33.本技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
34.本技术中所述的“内、外”的含义指的是相对于护栏结构本身而言，由其迎撞面指向内部钢筋结构的方向为内，反之为外；而非对本技术的装置机构的特定限定。
35.本技术中所述的“左、右”的含义指的是使用者正对行车方向时，使用者的左边即为左，使用者的右边即为右，而非对本技术的装置机构的特定限定。
36.本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
37.本技术中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对行车方向时，由路面指向外包层顶部的方向即为上，反之即为下，而非对本技术的装置机构的特定限定。
38.图1为根据本技术的一种减碳型混凝土护栏，其包括：
39.固定层1，其设置在路面基础4上，所述固定层1的底部由路面基础4上的现浇层17封闭；
40.外包层3，其设置在现浇层17上，位于固定层1的迎撞面外侧，所述外包层3的顶部与固定层1顶部可拆卸连接，所述外包层的底部由现浇层17上的铺装层9封闭；
41.固定层1与外包层3的迎撞面之间形成腔体6，所述腔体6由路面18下的铺装层9贯通并延伸至固定层外侧，腔体6中封闭设置有可拆卸的缓冲防撞装置2。
42.该护栏可通过图6所示的步骤按照如下方式装配在路面基础4上对车辆撞击提供缓冲：
43.在路面基础4上预埋钢筋5，在预埋钢筋5顶部绑扎固定层钢筋，在钢筋外定位支模板，浇筑混凝土构建固定层1；
44.拆除定位支模板后，在路面基础4上浇筑现浇层17，并用现浇层17封闭固定层1迎撞面底部；
45.在固定层1的迎撞面外侧设置可拆卸的外包层3，并在固定层1与外包层3的迎撞面之间设置缓冲防撞装置2；
46.所述在现浇层17上浇筑铺装层9，用铺装层9封闭外包层3迎撞面底部，构建路面18。
47.上述结构的护栏区别于一般只采用钢筋混凝土的护栏结构，通过可拆卸的缓冲防撞装置和外包层增加了缓冲性能，能够吸收车辆碰撞时的能量，避免坚硬墙体在车辆碰撞时反作用于车辆结构增加对司乘的伤害。同时，避免现有固定设置的护栏结构，损坏后不方便更换的问题。
48.本技术通过缓冲防撞装置吸收绝大多撞击能量，能够相应减少作为背部支撑的混凝土固定层厚度，减少钢筋混凝土材料用量，降低资源浪费，实现减碳目标。本技术的护栏结构，其混凝土材质的固定层可以由现有护栏的50cm压缩至不超过40cm厚度。因而能够极大地减少钢筋混凝土材料的用量，在压缩建造成本的同时避免材料浪费。
49.本技术的护栏，其前侧迎撞面上所连接装配的缓冲防撞装置为再生材料，能够直接对施工现场存在的既有废旧混凝土(如，从路面、桥梁现浇层拆卸下的废旧混凝土或施工过程中剩余的混凝土废料)通过发泡机加工成液体缓冲材料，直接将其作为护栏的缓冲材料填充在护栏腔体中实现废弃资源的循环再利用，不仅更加环保、减碳，还能进一步为钢筋混凝土前部提供吸能缓冲性能，减小司乘碰撞伤害。
50.此外，本技术的护栏在发生碰撞后的，可通过如下方式更换已损坏的缓冲构件，无需拆卸护栏背部的钢筋混凝土结构，能够通过现场拼装避免维护施工对基础钢筋结构造成的损坏，保护桥梁及路面：
51.在缓冲防撞装置2吸收碰撞能量收缩变形后，拆除外包层3与固定层1之间顶部连接结构，从路面铺装层9侧部向上拔出变形的外包层3，将变形结构拆除后更换新的缓冲防撞装置2及外包层3，将新的外包层3按原位置自上而下套入固定层1与铺装层9之间定位安装，将新的外包层3的顶部固定连接至固定层1的迎撞面顶部，用铺装层9封闭外包层3迎撞
面底部，恢复路面18。
52.在具体执行现场拼装施工过程中，本技术外包层中缓冲防撞装置可采用任意形式的橡胶、弹簧、泡沫材料等缓冲构件实现，无需过多限制。固定层1的侧壁厚度在通过预埋钢筋保障安装强度的基础上，仅需达到30cm即可保证达到防护能量设计标准要求。缓冲防撞装置2及外包层3总厚度可设置为不超过20cm，以提供足够缓冲实现对碰撞能量的吸收。在一些实现方式下，缓冲防撞装置2可由浇筑于腔体6内的液体缓冲材料实现，或者，缓冲防撞装置2也可由横向抵接于固定层1与外包层3之间的缓冲固件，或者同时由上述两者共同实现。
53.当采用液体缓冲材料时，护栏可根据防护能量设计标准相应确定固定层1钢筋混凝土结构的尺寸、厚度，确定钢筋直径、混凝土强度标号，并按照预期缓冲结果设计缓冲防撞装置厚度、密度或孔隙率，按照导向能力确定外包层3导向钢板厚度。然后，按照设计图纸，在桥梁板路面基础4中的相应位置预埋钢筋5，供钢筋混凝土结构的固定层与桥梁板连接，在预埋钢筋顶部牢固绑扎钢筋混凝土固定层钢筋，按照钢筋混凝土固定层设计厚度，定位支模板，在支模板内浇筑混凝土，完成固定层构建。随后在可在工地直接根据护栏结构加工图5所示的导向钢板，或直接采用工厂预制的导向钢板结构。利用锚固螺栓8通过导向钢板顶部预留的锚固螺栓孔15以及固定层顶部膨胀螺栓孔16固定导向钢板顶部，将外包层3包裹在固定层1迎撞面上以防止导向钢板受到撞击后飞出，并按照缓冲防撞装置设计厚度，在固定层1和导向钢板构成的外包层3之间形成空腔，利用导向钢板顶部预留的填充孔10向缓冲防撞装置2与固定层1迎撞面之间的腔体6内浇筑液体泡沫材料构成缓冲防撞装置2。本技术中缓冲防撞装置2及外包层导向钢板的底部可固定在桥梁板上浇筑的现浇层17上，缓冲防撞装置2及外包层2导向钢板的外侧底部可通过现浇层17上固定铺筑的铺装层路面固定。
54.当采用固体结构的缓冲固件作为缓冲防撞装置时，护栏可根据防护能量设计标相应准确定固定层1钢筋混凝土结构的尺寸、厚度，确定钢筋直径、混凝土强度标号，并按照预期缓冲结果设计缓冲防撞装置厚度、密度或孔隙率，按照导向能力确定外包层3导向钢板厚度。然后，按照设计图纸，在桥梁板路面基础4中的相应位置预埋钢筋5，供钢筋混凝土结构的固定层与桥梁板连接，在预埋钢筋顶部牢固绑扎钢筋混凝土固定层钢筋，按照钢筋混凝土固定层设计厚度，定位支模板，在支模板内浇筑混凝土，完成固定层构建。随后在可在工地直接根据护栏结构加工图5所示的导向钢板，或直接采用工厂预制的导向钢板结构，并按照设计厚度将缓冲防撞装置2填充固定在外包层3内侧的腔体6内，然后定位安装导向钢板，将缓冲防撞装置2与外包层3一同安装至固定层1的迎撞面外侧，使缓冲防撞装置2横向抵接于固定层1与外包层3的迎撞面之间，实现对撞击能量的吸收。上述安装过程中，一般采用图4方式将填充有缓冲防撞装置2的导向钢板相互搭接拼装在固定层1上，并相应利用锚固螺栓8通过导向钢板顶部预留的锚固螺栓孔15以及固定层顶部膨胀螺栓孔16固定导向钢板顶部，将外包层3及缓冲防撞装置2包裹在固定层1迎撞面上以防止导向钢板受到撞击后飞出。本技术中缓冲防撞装置2及外包层导向钢板的底部可固定在桥梁板上浇筑的现浇层17上，缓冲防撞装置2及外包层2导向钢板的外侧底部可通过现浇层17上固定铺筑的铺装层路面固定。
55.本技术中将固定层1的底部由预埋于路面基础4中的钢筋5固定，可通过预埋钢筋
起到混凝土结构的连接锚固作用，锚固固定层，基础连接，使固定层固定位置，不向后滑移。本技术所采用的现浇结构，锚固能力更强，结构更为稳固。
56.本技术的护栏受到事故车辆撞击时，撞击能量被外包层1及缓冲防撞装置2吸收，固定层1通过外层缓冲防撞装置2的缓冲保护而不会损坏。本技术的设计能够将撞击时护栏钢筋混凝土主体结构所受的作用力转移到缓冲构建上，从而保护护栏主体结构，并且避免钢筋因受冲击而裸露出护栏主体，避免对车辆人员造成二次伤害。由于缓冲防撞装置2与固定层1之间、外包层3与固定层1、外包层3与铺装层9之间均设置为可拆卸连接。因此，本技术被撞坏的为外包层3及其内部填充的缓冲防撞装置2在维修更换时，可仅直接拆除被撞坏的节段进行更换：先将顶部锚固螺栓8螺母拆卸，将旧的外包层3与固定层1分开，将旧的外包层3从嵌固位置顶部拔出；然后更换新的节段，将填充有缓冲防撞装置2的外包层3按原位置定位从上至下套入安装，将新的外包层3顶部锚固螺栓孔与固定层2顶面7的膨胀螺栓孔16相配合，将新的外包层3底部重新嵌固在固定层1与桥梁铺装层9之间，固定在现浇层17顶部，重新拧紧顶部锚固螺栓8螺母，完成拆除更换，固定层再利用。本技术的护栏在发生碰撞后仅将被撞坏的导向钢板与缓冲防撞装置拆除，即可直接重新利用原本固定层的钢筋混凝土结构，具有施工简便、对桥梁构建损伤小、成本低廉等众多优势。
57.实施过程中，本技术所采用的液体缓冲材料包括但不限于：由混凝土、金属或高分子聚合物通过发泡机加工成的液体泡沫材料。浇筑过程中，液体泡沫材料由外包层3顶部的填充孔10注入，通过填充孔10均匀填充至外包层3与固定层1之间腔体6，并在浇筑过程中通过其他未注入的填充孔排出腔体6内气体。相比于传统的玻璃钢吸能材料，本技术的泡沫材料能够现场浇注，而且玻璃钢不能。并且，本技术可以将施工现场存在的既有废旧混凝土(如路面、桥梁现浇层)直接通过发泡机加工成液体缓冲材料，然后直接再利用为护栏的缓冲材料填充。本技术的缓冲材料更为的方便快捷，绿色环保，能够实现能源的可再生利用。
58.实施过程中，本技术所采用的缓冲固件包括但不限于：弹簧构造、液压构造或预制块体，其一侧与外包层3固定连接，另一侧与固定层1可拆卸连接。以图7所示的弹簧构造为例，其弹簧11的两端焊接固定在外包层3的钢板内壁，弹簧11在腔体6内横向间隔设置若干排，外包层3受到冲击挤压时，弹簧11收缩变形吸收能量。
59.以图8所示的液压构造为例，其包括具有液压油缸的液压千斤顶12，液压千斤顶12的伸缩端13用螺栓连接方式固定在外包层3的外侧钢板上，液压千斤顶12的锚固端14焊接固定在外包层3的内侧钢板上，液压千斤顶12在腔体6内横向间隔设置若干排，外包层3受到冲击挤压时，液压千斤顶12收缩变形吸收能量。
60.以图2或图3所示的预制块体为例，其可设置为截面形状前部与导向钢板相同的固体泡沫材料，预制块体背部与固定层1贴合设置为具有相同结构的抵接面，其厚度设置为等于腔体6宽度。所述缓冲防撞装置2先与导向钢板粘贴固定，然后通过导向钢板的顶部再与固定层1通过膨胀螺栓锚固，最后浇筑铺装层9，将固体泡沫材料及外包层底部嵌固在铺装层9侧边，让外包层的导向钢板与预制的缓冲防撞装置2嵌固在固定层1与铺装层9之间。上述泡沫型预制块体可以任选为：泡沫混凝土块、泡沫铝块或泡沫塑料块。
61.上述各护栏结构中，所述固定层1纵向通长设置，所述外包层3为节段形式的若干导向钢板组成。外包层3导向钢板截面形状可任选设置为f型、单坡型、加强型。其一般迎行车方向逐层搭接叠压，在顶部由锚固螺栓8固定连接至固定层顶面7的膨胀螺栓孔16中。导
向钢板搭接方式为沿行车方向，位于行车方向前侧的钢板被后侧钢板叠压在下方，通过这种与迎行车方向a相反的一层压一层的搭接方式，避免车辆撞击后把外包层钢板掀起，使钢板插入车体，造成二次伤害。这种叠压方式，叠压位置锚固的结构为双层钢板，更为牢固，并且可避免钢板被撞击插入车体。
62.本技术在桥梁板等路面基础4上浇筑现浇层17,将外包层3底部设置于现浇层17上，并在其侧面铺筑桥梁铺装层9，将外包层3与缓冲防撞装置2通过嵌固式基础实现固定，可以实现现场快速纵向连接，施工装卸非常方便。固定层与基础通过现浇方式固结，具有普适性强的特点，方便调节线形。
63.本技术的结构强度主要由固定层提供。外包层和缓冲防撞装置2通过顶部螺栓拼装和底部嵌固基础方式拼装固定在固定层的迎撞面外侧，相比于传统横向贯通螺栓的固定方式能够避免横向贯通螺栓固定方式，对混凝土结构造成的损伤。横向贯通螺栓需通过通孔结构进行连接，通孔施工定位困难。本技术直接通过膨胀螺栓或植螺栓方式垂直固定外包层，垂直方向的螺栓结构定位连接更准确。此外，现有的护栏结构，其玻璃钢板损坏之后，横向螺栓露出，横向螺栓突出于混凝土迎撞面，会刮车轮，刮车体，甚至插入车体对车辆及人员造成严重伤害，而本发明固定连接结构均竖向布置于护栏顶部，不会造成人员二次伤害，且安装更方便。
64.参考图9所示，在本技术的其他实现方式下，还可进一步在上述各类缓冲固件的基础上，进一步：在现浇层17与路面基础4之间设置渗水引流层19，在渗水引流层19与固定层1之间设置排水槽20，在路面基础4中间隔设置垂直贯通的泄水孔23。
65.其中的渗水引流层19可沿固定层1外侧连续布置或间断布置。渗水引流层19间断布置时，可每间隔2m布置一层可渗水材料或带有空隙的材料。渗水引流层19连续布置时可直接在固定层1外侧铺设一定厚度的可渗水材料，或有空隙的材料，形成横向排水通道使水沿着横坡流向纵向排水槽。渗水引流层19间断布置时，可按照固定间隔将一定厚度的可渗水材料，或有空隙的材料铺设在固定层1外侧根部，吸收附近积水。两种布置方式均能够使水沿着桥面宽度方向的横坡流向排水槽。
66.不论渗水引流层19采用连续布置还是间断布置，均可在渗水引流层19与固定层1底部外侧之间布置沿桥身长度方向横向贯通的排水槽20，以形成横向排水通道。水在槽内沿桥身长度方向流动，最后在泄水孔排出。排水槽20还可以设置为梁板上的凹槽，或是放置于该处的管道。
67.不论排水通道采用凹槽形式还是管道形式，其底部均可设置为与路面基础4中间隔设置的垂直贯通泄水孔连通。泄水孔可20m一个间断布置，由泄水孔顶部连通排水槽20接受积水，由泄水孔23的底部连通至路面基础4底部，引出渗水引流层19及排水槽20中积水。
68.综上，本技术通过上述可拆卸的缓冲结构实现如下效果：
69.(1)在迎撞面背侧利用钢筋混凝土结构形成固定墙体，配合迎撞面上利用可再生缓冲防撞材料组装的缓冲构建增加缓冲吸能效果，满足高防护等级安全需求。相比于现有护栏中预制的基座，本技术预埋钢筋的基础结构连接更为牢靠，本技术固定层直接通过现浇成型，无需考虑如何进行基础连接和纵向连接，且具有足够抗冲击强度，无需在撞击后进行更换；
70.(2)增进了混凝土护栏再利用率，受撞后无需破坏性拆除整个护栏结构进行重建，
本技术背部的现浇钢筋混凝土固定墙体可反复再利用，因而能够节约资源，减少碳排放，降低成本；
71.(3)本技术施工简便，拆除更换过程中不破坏护栏墙体结构，仅需更换缓冲防撞材料即可，能够通过温和的施工维护方式进一步保证护栏完整性和结构强度，延长护栏的使用寿命，易于维护；
72.(4)在特殊路段需要景观性时，本技术还可利用前部的缓冲防撞材料做造型，满足景观要求，而不会对防护性能造成影响。
73.(5)本技术能够间接地通过减少对护栏钢筋混凝土结构的拆卸重装而保护桥梁主体结构不会承受混凝土护栏破碎拆除时的震动伤害。
74.(6)本技术中护栏前部迎撞面结构的缓冲防撞材料采用可再生材料，节能减排。本技术的缓冲防撞装置内部通过发泡机加工形成多孔结构，能够有效缓冲吸能。
75.(7)本技术外包层所采用导向钢板结构作为迎撞面，相比于传统uhpc面板，半刚性的钢板结构具备更强的变形吸能效率，并且可以防止车辆撞击后混凝土碎屑的飞溅，进一步保护其它正常行驶车辆的安全。
76.以上仅为本技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种减碳型混凝土护栏，其特征在于，包括：固定层(1)，其通过底部的预埋钢筋设置在路面基础(4)上，所述固定层(1)的底部由路面基础(4)上的现浇层(17)封闭，固定层(1)的厚度不超过40cm；外包层(3)，其设置在现浇层(17)上，位于固定层(1)的迎撞面外侧，所述外包层(3)的顶部与固定层(1)顶部可拆卸连接，所述外包层的底部由现浇层(17)上的铺装层(9)封闭；固定层(1)与外包层(3)的迎撞面之间形成腔体(6)，所述腔体(6)由路面(18)下的铺装层(9)贯通并延伸至固定层外侧，腔体(6)中封闭设置有可拆卸的缓冲防撞装置(2)。2.如权利要求1所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，所述缓冲防撞装置(2)包括：浇筑于腔体(6)内的液体缓冲材料和/或横向抵接于固定层(1)与外包层(3)之间的缓冲固件；缓冲防撞装置(2)及外包层(3)总厚度不超过20cm。3.如权利要求2所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，固定层(1)的底部由预埋于路面基础(4)中的钢筋(5)固定，固定层(1)的侧壁厚度为30cm；所述缓冲防撞装置(2)与固定层(1)之间、外包层(3)与固定层(1)、外包层(3)与铺装层(9)之间均设置为可拆卸连接。4.如权利要求2所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，所述液体缓冲材料包括：由混凝土、金属或高分子聚合物通过发泡机加工成的液体泡沫材料。5.如权利要求4所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，所述外包层(3)的顶部还设置有若干填充孔(10)，所述填充孔(10)设置在固定层(1)前侧，连通至外包层(3)与固定层(1)之间腔体(6)，供浇筑液体泡沫材料，并同时供腔体(6)内气体排出。6.如权利要求2所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，所述现浇层(17)与路面基础(4)之间还设置有渗水引流层(19)，所述渗水引流层(19)沿固定层(1)外侧连续布置或间断布置；渗水引流层(19)与固定层(1)之间还设置有排水槽(20)，所述排水槽(20)沿固定层(1)底部外侧横向贯通；路面基础(4)中还间隔设置有垂直贯通的泄水孔(23)，所述泄水孔(23)的顶部连通排水槽(20)，所述泄水孔(23)的底部连通至路面基础(4)底部，引出渗水引流层(19)及排水槽(20)中积水。7.如权利要求1-6任一所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，所述外包层(3)为迎行车方向逐层搭接叠压的导向钢板，其顶部由锚固螺栓(8)固定连接至固定层顶面(7)的膨胀螺栓孔(16)中。8.如权利要求1所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，所述护栏还在缓冲防撞装置(2)吸收碰撞能量收缩变形后，拆除外包层(3)与固定层(1)之间连接，从路面铺装层(9)侧部向上拔出变形的外包层(3)，来更换新的缓冲防撞装置(2)及外包层(3)。9.如权利要求8所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，新的外包层(3)按更换前原位置自上而下套入固定层(1)与铺装层(9)之间定位安装，新的外包层(3)顶部固定连接至固定层(1)的迎撞面顶部，新的外包层(3)其迎撞面底部由路面铺装层(9)封闭。10.如权利要求8所述的减碳型混凝土护栏，其特征在于，所述缓冲防撞装置(2)由如下任意方式装配：在外包层(3)固定连接至固定层(1)的迎撞面外侧之后，通过外包层(3)顶部的填充孔(10)向缓冲防撞装置(2)与固定层(1)迎撞面之间的腔体(6)内浇筑总厚度不超过20cm的液
体泡沫材料；或者在外包层(3)装配前将总厚度不超过20cm的缓冲防撞装置(2)固定安装于外包层(3)内侧壁，将缓冲防撞装置(2)与外包层(3)一同安装至固定层(1)的迎撞面外侧，横向抵接于固定层(1)与外包层(3)的迎撞面之间。

技术总结
本申请提供一种减碳型混凝土护栏。本申请在路面基础上设置钢筋混凝土结构的固定层以提供足够强度，在固定层的迎撞面外侧设置可拆卸结构的外包层，并在固定层与外包层之间设置可拆卸的缓冲防撞装置。本申请可通过缓冲防撞装置吸收碰撞能量，将护栏混凝土结构厚度由传统的50cm压缩至30cm，能够有效节约建筑材料，降低建造成本。并且，本申请的护栏还可以在缓冲防撞装置吸收碰撞能量收缩变形后，仅拆除更换损坏部位的外包层和缓冲防撞装置，而对固定层的钢筋混凝土护栏结构重复再利用。本申请在满足防护要求的基础上，极大地延长了混凝土护栏的使用寿命，降低了工程建设中的材料浪费，间接保护了桥梁主体结构免受拆除震动。间接保护了桥梁主体结构免受拆除震动。间接保护了桥梁主体结构免受拆除震动。


技术研发人员：王昊 邓宝 郭洪 杨福宇 龚帅 朱振祥 王新 刘航 亢寒晶 王琳 闫书明 段美栋 李昌辉 许思思 梁美君 闫晨 马银强 马晴 刘思源
受保护的技术使用者：北京华路安交通科技有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/8/14