專利名稱：公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于公路交通技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，特別涉及一種公路波形梁護(hù)欄安全性能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法，主要用于公路波形梁護(hù)欄安全性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
背景技術(shù)：
我國(guó)公路在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，較高的公路交通事故發(fā)生率和死亡率也給經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、社會(huì)的持續(xù)穩(wěn)定和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了諸多的不利影響。公路尤其是高速公路的護(hù)欄型式以波形梁鋼護(hù)欄為主，不少嚴(yán)重的交通事故都發(fā)生于車輛撞開護(hù)欄，沖出路外。所以護(hù)欄的安全性能對(duì)于保護(hù)交通安全有著重要的意義。國(guó)外公路交通較發(fā)達(dá)的國(guó)家在高速公路出現(xiàn)的初期就著手于護(hù)欄的研究。這些國(guó)家主要有美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等。在護(hù)欄適用范圍、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能要求、施工安裝 等方面積累了大量的資料和豐富的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)在“七五”期間開始針對(duì)高速公路護(hù)欄的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與施工等方面開展研究。交通部公路科學(xué)研究所從1984年開始對(duì)波形梁護(hù)欄進(jìn)行了系統(tǒng)研究。1992年，擬定了“波形梁護(hù)欄實(shí)車碰撞試驗(yàn)方案”，隨后一年多進(jìn)行了第一次實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)的研究任務(wù)，并建立了一整套實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)施。到1994年初，我國(guó)制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JTJ 074-94)《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》。2000年交通部編寫發(fā)布了《公路三波形梁鋼護(hù)欄》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并推廣應(yīng)用，主要用于重型車、大型車比例高的路段和山區(qū)高速公路等地形不利之處。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在公路交通安全設(shè)施方面制定了許多新的行業(yè)規(guī)范、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，或者對(duì)原有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，如《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTGD81-2006)、《高速公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/TF83-01-2004)和《公路交通安全設(shè)施施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF71-2006)等。這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范自實(shí)施以來(lái)，在建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位和交通質(zhì)量監(jiān)督及檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的共同推動(dòng)下，在全國(guó)得到了普遍推廣及廣泛采用，成為公路護(hù)欄交(竣)工驗(yàn)收質(zhì)量評(píng)定等工作的主要技術(shù)依據(jù)，得到了行業(yè)的認(rèn)可。上述規(guī)范對(duì)公路護(hù)欄安全性能的評(píng)價(jià)是建立在理想環(huán)境中的，對(duì)于公路護(hù)欄的設(shè)計(jì)施工具有總體上的指導(dǎo)意義。在實(shí)際工程中，護(hù)欄安裝完畢后、甚至使用一段時(shí)間后的安全性能還受到道路線型(平、縱)、基礎(chǔ)穩(wěn)定性、安裝質(zhì)量等因素的影響，這個(gè)期間的安全性能評(píng)估方法與技術(shù)還屬空白。幾乎每年國(guó)內(nèi)都會(huì)發(fā)生多次車輛越過(guò)護(hù)欄造成重大交通事故的現(xiàn)實(shí)，也從另外一個(gè)角度給我國(guó)公路護(hù)欄的安全性能檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)提出了更高的要求。目前，對(duì)于公路護(hù)欄的安全性能檢測(cè)，主要有全尺寸碰撞試驗(yàn)方法和計(jì)算機(jī)仿真方法兩類。全尺寸碰撞試驗(yàn)方法雖然被公認(rèn)為是最直接和有效的方法，但是只能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，并且為破壞性試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成本極高，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果難以對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的護(hù)欄安全性能進(jìn)行評(píng)估。計(jì)算機(jī)模擬仿真雖然具有較高的理論指導(dǎo)意義，但是與實(shí)際道路安全系統(tǒng)的吻合性仍然必須得到實(shí)踐的檢驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種在工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)公路波形梁護(hù)欄安全性能進(jìn)行檢測(cè)的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，包括以下步驟I)選擇波形梁護(hù)欄(I)位于兩根立柱(2)之間的中點(diǎn)位置為撞擊點(diǎn)，在撞擊點(diǎn)處安裝鋼制耦合塊(3)，該鋼制耦合塊(3)位于波形梁護(hù)欄(I)內(nèi)側(cè)的側(cè)面上；2)在鋼制耦合塊(3)上方設(shè)置高速攝像機(jī)(8)，該高速攝像機(jī)(8)的鏡頭對(duì)準(zhǔn)波形梁護(hù)欄(I)的受撞擊位置；3)在波形梁護(hù)欄⑴上的撞擊點(diǎn)旁邊安裝位移測(cè)量標(biāo)尺(9)，并使位移測(cè)量標(biāo)尺
(9)與波形梁護(hù)欄(I)相垂直；4)用重物撞擊到鋼制耦合塊(3)上；5)根據(jù)高速攝像機(jī)⑶拍攝的動(dòng)態(tài)圖像和位移測(cè)量標(biāo)尺(9)所測(cè)量的波形梁護(hù)欄
(I)的位移情況，可得知波形梁護(hù)欄(I)的變形程度和位移，將所獲的變形程度及位移與標(biāo)準(zhǔn)參考值比較，即可判斷該波形梁護(hù)欄(I)的抗撞安全性能。采用以上技術(shù)方案，重物通過(guò)鋼制耦合塊撞擊波形梁護(hù)欄，高速攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)波形梁護(hù)欄的撞擊位置進(jìn)行拍攝，作用是幫助判斷波形梁護(hù)欄受撞擊時(shí)的程度和位移，具體位移量可通過(guò)位移測(cè)量標(biāo)尺測(cè)得。撞擊位置設(shè)置鋼制耦合塊，使得撞擊力量均勻分布到整個(gè)波形梁護(hù)欄的斷面，這樣檢測(cè)的結(jié)果更真實(shí)、準(zhǔn)確。本發(fā)明實(shí)施成本低廉，檢測(cè)操作既方便又快捷，并且檢測(cè)所花費(fèi)的時(shí)間短，能夠滿足不同地點(diǎn)、不同路況的波形梁護(hù)欄安全性能現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)的需要，可幫助公路運(yùn)營(yíng)管理單位掌握所轄路段交通安全設(shè)施的安全保障性能，也可作為質(zhì)量監(jiān)督單位對(duì)護(hù)欄工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督抽查的一種手段。所述鋼制耦合塊(3)為方塊結(jié)構(gòu)，在鋼制耦合塊(3)朝向波形梁護(hù)欄(I)的表面上開有波浪形凹槽，該波浪形凹槽與波形梁護(hù)欄(I)的形狀相適應(yīng)。以上結(jié)構(gòu)一方面鋼制耦合塊加工制作容易，成本低；另一方面，能夠確保波形梁護(hù)欄受撞擊處的各部分受力均勻，以進(jìn)一步提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性及可靠性。所述鋼制耦合塊(3)通過(guò)掛接或卡接的方式固定安裝在波形梁護(hù)欄(I)上，這樣鋼制耦合塊拆裝均很方便，并且能夠確保鋼制耦合塊與波形梁護(hù)欄連接牢靠。所述重物為鋼球(6)，該鋼球(6)吊裝在波形梁護(hù)欄⑴的內(nèi)側(cè)，并靠近鋼制耦合塊(3);初始時(shí)鋼球(6)自由下垂，鋼球(6)與鋼制耦合塊(3)在同一水平高度上。采用鋼球作為撞擊物，選材方便，加工制作容易；以上結(jié)構(gòu)鋼球撞擊在鋼制耦合塊上的力量集中，使鋼制耦合塊均勻地將撞擊力傳遞給波形梁護(hù)欄，從而確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在所述波形梁護(hù)欄(I)內(nèi)側(cè)的公路上安裝第一立柱(4)，該第一立柱(4)的上端固定有與之垂直的第一橫梁(5),在第一橫梁(5)的下方設(shè)置鋼球(6),鋼球(6)與擺臂(7)的下端相固定，擺臂(7)的上端鉸接在第一橫梁(5)的懸臂端。以上方案一方面鋼球的安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于在現(xiàn)場(chǎng)快速進(jìn)行組裝，在降低試驗(yàn)成本的同時(shí)，能提高檢測(cè)的效率；另一方面，通過(guò)擺動(dòng)方式能夠確保鋼球運(yùn)動(dòng)靈活、可靠。所述高速攝像機(jī)(8)安裝于第二橫梁(10)的一端，第二橫梁(10)的另一端與第二立柱(11)的上端相固定，第二立柱(11)與第二橫梁(10)相垂直，第二立柱(11)下端固定在公路上。高速攝像機(jī)通過(guò)另外的橫梁和立柱進(jìn)行安裝，這樣在重物撞擊鋼制耦合塊的過(guò)程中，高速攝像機(jī)保持靜止，不會(huì)因抖動(dòng)而影響拍攝效果。所述位移測(cè)量標(biāo)尺(9)安裝在第三立柱(12)的上端，該第三立柱(12)與位移測(cè)量標(biāo)尺(9)相垂直，第三立柱(12)的下端固定在公路上。位移測(cè)量標(biāo)尺不與波形梁護(hù)欄相接觸，能夠準(zhǔn)確測(cè)量波形梁護(hù)欄受撞擊的變形量。有益效果本發(fā)明能夠在工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)公路波形梁護(hù)欄的安全性能進(jìn)行檢測(cè)，不受地點(diǎn)、路況的限制，不僅實(shí)施成本低廉，而且檢測(cè)操作方便快捷，檢測(cè)效率高，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)
確、可靠。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明的撞擊原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明如圖I、圖2所示，公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，包括以下步驟實(shí)施例II)選擇波形梁護(hù)欄I位于兩根相鄰立柱2之間的中點(diǎn)位置為撞擊點(diǎn)，在撞擊點(diǎn)處安裝鋼制耦合塊3，該鋼制耦合塊3位于波形梁護(hù)欄I內(nèi)側(cè)(朝向公路的一側(cè))的側(cè)面上。鋼制耦合塊3為方塊結(jié)構(gòu)，在鋼制耦合塊3朝向波形梁護(hù)欄I的表面上開有波浪形凹槽，該波浪形凹槽的形狀大小與波形梁護(hù)欄I的斷面相適應(yīng)，波浪形凹槽與鋼制耦合塊3的內(nèi)側(cè)面完全貼合。鋼制耦合塊3可通過(guò)其上端設(shè)置的掛鉤掛接在波形梁護(hù)欄I上，鋼制耦合塊3也可以通過(guò)其上下端設(shè)置的卡扣卡接在波形梁護(hù)欄I上。當(dāng)然，作為等同的替換，鋼制耦合塊3也可以采用其它方式與波形梁護(hù)欄I進(jìn)行連接，只要能夠?qū)撝岂詈蠅K3固定在波形梁護(hù)欄I上即可。2)在第一橫梁5的旁邊設(shè)置高速攝像機(jī)8，該高速攝像機(jī)8的鏡頭對(duì)準(zhǔn)波形梁護(hù)欄I的受撞擊位置。所述高速攝像機(jī)8安裝于第二橫梁10的一端，第二橫梁10的另一端與第二立柱11的上端相固定，第二立柱11與第二橫梁10相垂直，第二立柱11下端固定在公路上。3)在波形梁護(hù)欄I上的撞擊點(diǎn)旁邊安裝位移測(cè)量標(biāo)尺9，位移測(cè)量標(biāo)尺9可以在波形梁護(hù)欄I的上方，也可以在波形梁護(hù)欄I的下方。位移測(cè)量標(biāo)尺9的一端固定在第三立柱12的上端，該第三立柱12與位移測(cè)量標(biāo)尺9相垂直，第三立柱12的下端固定在公路上，并且位移測(cè)量標(biāo)尺9與波形梁護(hù)欄I相垂直。4)用重物撞擊到鋼制耦合塊3上。所述重物為鋼球6，該鋼球6與擺臂7的下端相固定，擺臂7的上端鉸接在第一橫梁5的懸臂端，第一橫梁5的的另一端與第一立柱4的上端固定，且第一橫梁5與第一立柱4相垂直,而第一立柱4固定于波形梁護(hù)欄I內(nèi)側(cè)的公路上，第一立柱4與護(hù)欄的立柱2相平行。所述擺臂7與第一橫梁5之間可通過(guò)軸承或萬(wàn)向節(jié)或銷子等結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，只要確保擺臂7能夠相對(duì)第一橫梁5在垂直于波形梁護(hù)欄I的豎直平面內(nèi)自由擺動(dòng)即可。初始時(shí)，鋼球6自由下垂，使鋼球6靠近鋼制耦合塊3，靠近的距離根據(jù)實(shí)際需要確定，并且鋼球6與鋼制耦合塊3在同一水平高度上，鋼球6正對(duì)鋼制耦合塊3 ;進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，通過(guò)提升裝置將鋼球6升起(提升過(guò)程鋼球6和擺臂7繞擺臂7上端的鉸接點(diǎn)如圖I順時(shí)針擺動(dòng))，使鋼球6與擺臂7在同一水平面上，且擺臂7與波形梁護(hù)欄I垂直。提升裝置可以是電機(jī)+拉索結(jié)構(gòu)，也可以是其它類似的結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)撉?和擺臂7提升到規(guī)定位置并穩(wěn)定住即可；釋放鋼球6，鋼球6自然下落(鋼球6和擺臂7繞擺臂7上端的鉸接點(diǎn)如圖I逆時(shí)針擺動(dòng))，鋼球6即可撞擊到鋼制耦合塊3上。5)高速攝像機(jī)8對(duì)鋼制耦合塊3和波形梁護(hù)欄I受撞擊的過(guò)程進(jìn)行拍攝，移測(cè)量標(biāo)尺9能夠測(cè)量波形梁護(hù)欄I受撞擊的位移量。根據(jù)高速攝像機(jī)8拍攝的動(dòng)態(tài)圖像和位移測(cè)量標(biāo)尺9所測(cè)量的波形梁護(hù)欄I的位移情況，可得知波形梁護(hù)欄I的變形程度和位移，將所獲的變形程度及位移與標(biāo)準(zhǔn)參考值比較，即可判斷該波形梁護(hù)欄I的抗撞安全性能如果所獲的變形程度及位移在標(biāo)準(zhǔn)參考值的范圍內(nèi)，則所檢測(cè)的波形梁護(hù)欄I的抗撞安全性符合要求；反之則不符合。標(biāo)準(zhǔn)參考值是在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)嚴(yán)格按照規(guī)范制作安裝波形梁護(hù)欄后，根據(jù)上述步驟測(cè)量得出的值。 實(shí)施例2本實(shí)施例的步驟4)中，重物選用鑄鐵塊，該鑄鐵塊在彈射裝置彈力的作用下撞擊到鋼制耦合塊3上。本實(shí)施例的其余步驟與實(shí)施例I相同，在此不作贅述。所述彈射裝置的具體構(gòu)造可根據(jù)實(shí)際需要選擇現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，只要能夠向重物提供彈力即可。實(shí)施例3本實(shí)施例的步驟4)中，重物選用鋼柱，該鋼柱在牽引裝置牽引力的作用下撞擊到鋼制耦合塊3上。本實(shí)施例的其余步驟與實(shí)施例I相同，在此不作贅述。所述牽引裝置的具體構(gòu)造可根據(jù)實(shí)際需要選擇現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，只要能夠向重物提供牽引力即可。盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方式
，上述具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以作出多種類似的表示，如更改重物的結(jié)構(gòu)，或者改變驅(qū)動(dòng)重物撞擊鋼制耦合塊的方式，或者將高速攝像機(jī)換成一般的攝像機(jī)等，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟 1)選擇波形梁護(hù)欄(I)位于兩根立柱(2)之間的中點(diǎn)位置為撞擊點(diǎn)，在撞擊點(diǎn)處安裝鋼制耦合塊(3)，該鋼制耦合塊(3)位于波形梁護(hù)欄(I)內(nèi)側(cè)的側(cè)面上； 2)在鋼制耦合塊(3)上方設(shè)置高速攝像機(jī)(8)，該高速攝像機(jī)(8)的鏡頭對(duì)準(zhǔn)波形梁護(hù)欄(I)的受撞擊位置； 3)在波形梁護(hù)欄(I)上的撞擊點(diǎn)旁邊安裝位移測(cè)量標(biāo)尺(9)，并使位移測(cè)量標(biāo)尺(9)與波形梁護(hù)欄(I)相垂直； 4)用重物撞擊到鋼制耦合塊(3)上； 5)根據(jù)高速攝像機(jī)⑶拍攝的動(dòng)態(tài)圖像和位移測(cè)量標(biāo)尺(9)所測(cè)量的波形梁護(hù)欄(I)的位移情況，可得知波形梁護(hù)欄(I)的變形程度和位移，將所獲的變形程度及位移與標(biāo)準(zhǔn)參考值比較，即可判斷該波形梁護(hù)欄(I)的抗撞安全性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，其特征在于所述鋼制耦合塊(3)為方塊結(jié)構(gòu)，在鋼制耦合塊(3)朝向波形梁護(hù)欄(I)的表面上開有波浪形凹槽，該波浪形凹槽與波形梁護(hù)欄(I)的形狀相適應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，其特征在于所述鋼制耦合塊(3)通過(guò)掛接或卡接的方式固定安裝在波形梁護(hù)欄(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，其特征在于所述重物為鋼球(6)，該鋼球(6)吊裝在波形梁護(hù)欄⑴的內(nèi)側(cè)，并靠近鋼制耦合塊(3);初始時(shí)鋼球(6)自由下垂，鋼球(6)與鋼制耦合塊(3)在同一水平高度上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，其特征在于在所述波形梁護(hù)欄(I)內(nèi)側(cè)的公路上安裝第一立柱(4)，該第一立柱(4)的上端固定有與之垂直的第一橫梁(5),在第一橫梁(5)的下方設(shè)置鋼球(6),鋼球(6)與擺臂(7)的下端相固定，擺臂(7)的上端鉸接在第一橫梁(5)的懸臂端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或5所述的公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，其特征在于所述高速攝像機(jī)(8)安裝于第二橫梁(10)的一端，第二橫梁(10)的另一端與第二立柱(11)的上端相固定，第二立柱(11)與第二橫梁(10)相垂直，第二立柱(11)下端固定在公路上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，其特征在于所述位移測(cè)量標(biāo)尺(9)安裝在第三立柱(12)的上端，該第三立柱(12)與位移測(cè)量標(biāo)尺(9)相垂直，第三立柱(12)的下端固定在公路上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種公路波形梁護(hù)欄抗撞安全性現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載檢測(cè)方法，包括選擇撞擊點(diǎn)，安置鋼制耦合塊、高速攝像機(jī)、位移測(cè)量標(biāo)尺，使重物撞擊鋼制耦合塊，獲得測(cè)量結(jié)果等步驟。本發(fā)明能夠在工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)公路波形梁護(hù)欄的安全性能進(jìn)行檢測(cè)，不受地點(diǎn)、路況的限制，不僅實(shí)施成本低廉，而且檢測(cè)操作方便快捷，檢測(cè)效率高，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。本發(fā)明可幫助公路運(yùn)營(yíng)管理單位掌握所轄路段交通安全設(shè)施的安全保障性能，也可作為質(zhì)量監(jiān)督單位對(duì)護(hù)欄工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督抽查的一種手段。
文檔編號(hào)G01M7/08GK102879169SQ20121038261
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者鄒小春, 須民健, 郭興隆, 付立家, 陳曉利, 田川, 李茂華, 韓直, 蘇宇峰, 周廣振, 袁源, 謝耀華, 秦茂昭 申請(qǐng)人:招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司