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目前，高等級公路全段或者低等級公路的危險路段都安裝有防撞護欄，其具有阻攔、分隔、警示及誘導視線等功能，其主要作用是防止失控車輛沖出公路，使車輛回復到正常行駛方向，避免二次事故發(fā)生，保障車輛安全，減輕司乘人員受到的傷害。公路護欄在降低交通事故傷害程度方面起著越來越重要的作用。

半剛性護欄

半剛性護欄是一種金屬材料的支柱和梁相結(jié)合的護欄，支柱打入地下1米至2米深，梁通過螺絲緊固在支柱上，形成一種連續(xù)的梁柱式結(jié)構(gòu)，通過梁的張拉力和彎曲變形吸收來自車輛的沖撞能量，具有一定的剛度和韌性。這種護欄按梁的結(jié)構(gòu)分為“W”形波形梁護欄、管梁護欄、箱梁護欄等。

半剛性護欄的性能介于柔性護欄和剛性護欄之間，其立柱堅固耐撞、耐變形，梁自身的變形能夠吸收一部分撞擊能量，同時具有較高的韌性和剛度，剛?cè)嵯嗉妫话悴粫嗔?，阻攔效果較好，損壞部件也容易更換，而且外形美觀，具有較好的視線誘導作用，能與道路線形相協(xié)調(diào)。因其具有的這些特點，半剛性護欄應用較廣，其中波形梁護欄目前在國內(nèi)外應用最為廣泛。

高速公路波形梁護欄

高速公路因其車速快，全段兩側(cè)及中央隔離帶均采用波形梁護欄。近年，因為公路安全生命防護工程的實施，部分一級公路也全段安裝了波形梁護欄，其他等級的公路在急彎、陡坡、臨崖、臨水等危險路段也大量安裝了波形梁護欄，公路的安全保障能力得到有效提升。以筆者所在山東省臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心費縣中心為例，該中心共管養(yǎng)國省干線公路154.244公里,其中安裝半剛性波形防撞護欄路段達72公里。

較低等級公路的波形護欄

波形梁護欄

據(jù)統(tǒng)計，高速公路事故中30%以上為車輛翻越、沖出護欄的情況。在實踐應用中，波形梁護欄仍存在一些問題。許多交通事故中，車輛仍然突破了防撞護欄，造成了車輛的嚴重損毀和司乘人員的傷亡，護欄自身也損壞嚴重。波形梁護欄的不足之處主要有三點：一是當失控車輛碰撞波形梁護欄時，因護欄的強度較大，造成的瞬間撞擊力巨大，對車輛及司乘人員的傷害較重；二是高等級公路特別是高速公路，因為車輛速度快或滿載貨車的本身質(zhì)量大，在發(fā)生交通事故撞擊護欄時，護欄的強度顯得力不從心，車輛極易沖出公路或沖向?qū)ο蜍嚨?，發(fā)生二次車禍；三是波形梁護欄因其自身變形吸收撞擊能量的特性，在車輛碰撞時護欄很容易發(fā)生變形，產(chǎn)生頻繁的維修和更換工作，而安裝防撞護欄的公路不是車速和車流量較大的高等級公路，就是特殊危險且路面較窄的低等級公路路段，在這樣的道路上實施隔離維修更換作業(yè)，安全隱患非常大，一旦發(fā)生車輛誤入等安全事故，后果不堪設(shè)想。

旋轉(zhuǎn)防撞桶護欄

為了解決波形梁護欄的不足之處，目前又出現(xiàn)了一種旋轉(zhuǎn)防撞桶護欄，旋轉(zhuǎn)桶采用EVA和聚氨酯的復合材料，具有彈性且防撞耐磨的優(yōu)點，旋轉(zhuǎn)桶的顏色設(shè)計成鮮艷的橙黃色，同時貼有反光條，視覺效果明顯。當汽車撞擊護欄的時候，旋轉(zhuǎn)桶便會旋轉(zhuǎn)釋放動能，吸收部分車輛的撞擊力，從而更好地保護車輛安全，同時降低護欄本身的損壞程度。

旋轉(zhuǎn)防撞桶護欄圖

公路三級減震防撞護欄結(jié)構(gòu)圖

滾輪內(nèi)部標記圖

滾輪涂裝圖

但是，旋轉(zhuǎn)防撞桶護欄只能依靠防撞桶自身的彈性和旋轉(zhuǎn)來卸載和緩沖撞擊力，保護的力度還有所欠缺，而且該護欄的安裝需要使用專用的立柱和旋轉(zhuǎn)桶支架，價格較為昂貴，特別是對已經(jīng)安裝波形梁護欄的公路進行更換安裝工程量非常大。

三級減震防撞護欄

三級減震防撞護欄的研發(fā)目的是為了更好地降低失控車輛撞擊護欄時的瞬間沖擊力，轉(zhuǎn)移車輛動能引導車輛沿護欄方向運行，避免車輛翻滾或者沖出護欄發(fā)生二次事故，從而更好地保護司乘人員，同時降低護欄本身的損壞程度，減少維修和更換的頻率，節(jié)約養(yǎng)護資金。

公路三級減震防撞護欄主要由滾輪、支架、盤式彈簧鼓、減震彈簧及安裝固定板組成。通過安裝固定板護欄可以直接安裝在原有的波形梁護欄上，約1.6米安裝一個，單側(cè)每公里需要安裝626個。安裝固定板還可以做成和波形梁弧度形狀相契合的曲面板，以加強安裝固定的強度。

護欄采取自身能夠旋轉(zhuǎn)的柔性滾輪接受車輛的撞擊，主要作用是通過滾輪自身的柔韌性和旋轉(zhuǎn)卸載及轉(zhuǎn)移車輛的撞擊能量，將剩余能量轉(zhuǎn)移至下一個滾輪，為一級減震。

滾輪后側(cè)的兩個盤式彈簧鼓，作用是能夠以彈簧鼓圓心為中心使?jié)L輪進行圓周轉(zhuǎn)動，協(xié)助滾輪吸收來自車輛的縱向撞擊力，當撞擊過后，滾輪通過盤式彈簧進行復位，此為二級減震。

最后端的三個減震彈簧，通過三個對應的導向軸和導向套管，吸收來自車輛的橫向撞擊力，撞擊過后，通過彈簧復位，此為三級減震。

三級減震相互作用，協(xié)同作業(yè)，通過多個滾輪的先后作業(yè)，從而逐漸消減車輛的撞擊力直至消失，以達到柔性引導車輛并保護車輛的目的。同時也能較好地保護護欄立柱和波形梁，一定程度上防止護欄變形，降低維修維護費用。

三級減震防撞護欄通過旋轉(zhuǎn)滾輪、盤式彈簧鼓、減震彈簧、波形護欄、立柱土基來吸收橫縱等方向的撞擊力，理論上護欄板和滾輪等允許橫向變形達1.4米，比之前的護欄允許變形能力提高了40%，自我恢復能力達到84%，具有優(yōu)良的雙向保護性能，預計降低車禍死亡率達30%。

安裝的每一個三級減震防撞護欄根據(jù)公路樁號位置編號，滾輪內(nèi)部設(shè)置有一個永磁發(fā)電機和一個信號觸發(fā)器，當車輛撞擊護欄，發(fā)生轉(zhuǎn)動的滾輪帶動發(fā)電機發(fā)電，觸發(fā)信號發(fā)射器發(fā)送報警信號給監(jiān)控中心，即時監(jiān)控事故發(fā)生的地點，并根據(jù)信號發(fā)射的數(shù)量（轉(zhuǎn)動滾輪的數(shù)量）多少來預估事故的大小。同時，事發(fā)位置可以和視頻監(jiān)控進行關(guān)聯(lián)，根據(jù)發(fā)出信號滾輪的編號位置自動切換視頻監(jiān)控，即時查看事故現(xiàn)場，以便根據(jù)事故發(fā)生的損毀狀態(tài)、車輛特征、人員情況等信息，快速準確調(diào)度事故救援所需要的設(shè)備、機械和人力等，還能夠及時發(fā)布道路交通堵塞信息，降低事故路段的車流量，為救援提供有利條件，提升道路應急救援效率。

在偏遠無通訊地區(qū)，遇有事故或者緊急情況時，駕乘人員可以手動有規(guī)律地間歇轉(zhuǎn)動滾輪發(fā)電觸發(fā)信號觸發(fā)器，發(fā)出求救信號，例如SOS信號，以快速獲得救援。

護欄的滾輪外表可以根據(jù)公路不同路段的特點、線形、環(huán)境、綠化等因素，噴涂成各類不同的顏色，并噴涂反光的警示標記，在與公路環(huán)境相得益彰的同時，形成較為強烈的視覺沖擊，起到良好的視覺導向以及警示作用。

據(jù)交通運輸部政府公開信息顯示：2017年年末，全國公路總里程達477.35萬公里，公路密度達到每百平方公里49.72公里；2017年全國發(fā)生交通事故20.3萬起，死亡人數(shù)為6.4萬人，道路安全形勢不容樂觀。目前，由臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心費縣中心自主研發(fā)的公路三級減震防撞護欄因其新穎的創(chuàng)新設(shè)計，已獲得國家實用新型專利授權(quán)（專利號：ZL 2017 2 0247515.0），其應用前景廣闊，在降低交通事故傷害上，將發(fā)揮越來越重要的作用。