工作人员正在安装新型防撞垫                                        ■记者 刘偶/摄

        随着大兴新机场北线东延高速近日开通,细心的司机会发现,过去位于高速公路分流三角端、收费岛头前端的鲜黄色水马防撞桶已不见踪影,全部变成一水的银色钢制防撞垫。在太阳光的照射下,安全护栏和防撞垫犹如“护路银龙”,形成一道亮丽的风景线。首发集团交通工程公司产品研发部研发主管滕玉禄表示,由首发集团交通工程公司自主研发新型防撞垫相比传统水马防撞桶,可降低人车伤害80%以上,寿命可达15年到20年。

        新型防撞垫通过撞击测试

        多年来,由于高速公路分流三角端、隧道入口以及收费岛头前端通常采用波形梁护栏端头或钢筋混凝土建造,为增强其安全防护性能,全国高速公路建设和管养单位通常采用塑料水马防撞桶作为防护设施。“一般情况下,这种塑料水马防撞桶使用3-5个月,就会发生变形、破损、漏水等破损。”工作人员告诉记者。

        滕玉禄说,为增加防撞桶抗撞击能力和缓冲能力,通常在桶内填满沙子,然后根据防护地区所在位置不同,码放不同数量的防撞桶。“虽然每个防撞桶重达两三百公斤,但受限于自身材质和结构等影响,在面对时速高达120公里/小时的车辆撞击时,其防护能力依然严重不足、易造成较大伤亡。”工作人员介绍。

        “现在改用我们这种防撞垫后,由于全部采用镀锌钢材质外加劈裂钢管吸能设计,不但可大幅减少人车伤害,同时从长远来看也降低了建设成本。”滕玉禄表示。记者在大兴新机场北线东延高速上看到,新研发的防撞垫根据防撞等级不同,长度2-6米不等,同时抗冲击性能共分为TA、TB、TS三种等级,其使用场景分别对应100km/h的环线道路,80km/h的匝道和收费岛头以及120km/h的高速主路分流三角端。研发人员说:“在建设前,防撞垫经过了5车连续碰撞测试,可有效抵抗车辆从正向、偏向、斜向以及正侧向和反侧向五个角度的撞击。”

        劈裂式钢管吸能设计

        “我们通过内部吸能结构设计,可在抵抗车辆高速撞击的同时,减少对司机和车辆的伤害。”滕玉禄说。在大兴新机场北线东延高速22A出口处,记者看到此地新安装的防撞垫为防撞等级最高的TS级别,总长约6米,高、宽约80厘米,截面呈正方形,从外观上与普通钢结构门禁护栏相似。但看其内部,整个防撞垫共分为9段,每段结构采用犹如火箭尾翼的四向背鳍式劈裂钢管进行连接,同时在防撞垫两端底部与地面直接进行锚固,同时搭配2条导向钢索,以增加其稳定性。

        滕玉禄介绍,防撞垫在面对车辆撞击时,其内部劈裂钢管会依次吸能溃缩,每段可自由收缩行程约40厘米,测试时,在面对120km/h小型客车正面撞击时,基本可以在倒数第二段使车辆完全阻拦停下来。“这个吸能设计还有内部小科技,我们测试发现,要想达到最佳吸能效果,同时减少伤害,必须让最先接触车辆的部分刚度较弱,然后依次增加防撞垫刚度。所以我们每段结构的劈裂钢管壁厚都是不一样,都是经过多次试验对比而成。”滕玉禄说道。

        相比近年来已上市的类似防撞垫,首发集团交通工程公司最新自主研发的防撞垫与之最大区别是位于防撞垫最底下设置的两条导向钢索。据研发人员介绍,虽然整个防撞垫两端直接固定在地面上,但是在面对车辆撞击时,由于防撞垫最下方设有两条导向钢索,所以不管车辆撞击防撞垫哪个部位,均可保证防撞垫在发生范围位移后可自动归位,不会对其他车辆造成伤害。

        系列化活动护栏开启快

        活动护栏作为方便特种车辆在紧急情况下通行和一侧道路施工封闭时临时开启放行的活动设施,通常使用在高速公路中央分隔带开口处。据高速公路养护人员介绍,目前我国现有的插拔式活动护栏和伸缩式活动护栏仅能起到警示诱导作用,而不具备安全防护能力。

        为能有效提升活动护栏的安全防护能力,2019年首发集团交通工程公司开始自主研发系列化活动护栏。据滕玉禄介绍,新型的系列化活动护栏全部采用插拔式设计,具有开启快、安全防护性能高等优点。“我们这种活动护栏,全部采用‘地面生根’的方式,在防护栏之间全部用直径140毫米的钢立柱作为连接轴,然后直接扎在地面下设置好的钢套筒中。”滕玉禄解释说。

        同时,通常情况下活动护栏与正常护栏之间的接口处是安全防护等级最薄弱的地方,本次为了提升该处安全防护等级,工作人员介绍,研发人员首先将活动护栏与普通护栏之间进行了有效连接,活动护栏标准节预留7厘米延长板,各节之间采用搭接方式,失控车辆碰撞时不会产生断口,有效降低车辆损害程度,同时在端部的固定柱从之前2.1米设置一个固定柱,改为1米一个连接柱,提升其防护能力。据测试,目前该系列化活动护栏可承受小型客车100km/h、10吨客车80km/h、18吨货车60km/h的撞击。

        记者在现场看到,每节系列化活动护栏长约4.2米,重达450公斤,护栏下方设置有4个滚轮和4个距离地面约3-5厘米无缝钢管。在移动时,工作人员仅需拔出连接柱,2个人在3分钟内即可完成10米护栏的开启工作,此完成时间比国标要求的10分钟开启10米移动护栏标准,在效率上提升70%。

        滕玉禄告诉记者,目前首发集团交通工程公司研发的系列化活动护栏结构分别通过三种车型(小客车、大客车、大货车),经过两个碰撞点共计六次实车足尺碰撞试验验证,其防护能力分别达到《公路护栏安全性能评价标准》的A级和SB级要求,极大增强了中央分隔带开口处活动护栏安全防护能力。