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高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理

作者:川森網(wǎng)欄      時(shí)間:2021-11-20 11:14:37    閱讀量:927次

  高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理

  高速公路護(hù)欄板立柱經(jīng)常被撞、變形、甚至斷裂。當(dāng)立柱斷入路面內(nèi)即斷樁時(shí),更換和維修相當(dāng)困難。尋找解決方法已顯得非常迫切。

  1、受力分析

  取一截?cái)嘣诘叵碌牧⒅?含柱內(nèi)土體)為研究對(duì)象,在拔樁過程中,其受力如(圖1),F(xiàn)1是拔力,F(xiàn)2是周圍路肩的阻力,F(xiàn)3是柱體底面所受的拉力。當(dāng)F1≥F2+F3時(shí),立柱開始拔起。

  1、1計(jì)算F2

  (1)單元體受路肩材料大阻力f2

  在圖1中取一三角柱形單元體如圖2,其受到路肩材料大阻力f2等于周圍路肩材料所能承受的大剪力,即f2=τj hjr dθ

  式中:f2-單元體受到路肩材料大阻力

  τj- 路肩結(jié)構(gòu)層第j層所能承受的大剪應(yīng)力

  hj -路肩結(jié)構(gòu)層第j層的厚度

  r-立柱外徑(半徑)

  dθ-單元體圓心角。

  立柱 路肩結(jié)構(gòu)

  (2)立柱受周圍路肩材料大阻力F2

  設(shè)立柱斷入路肩部分的深度由n層路肩結(jié)構(gòu)層組成,每層厚度分別為h1、h2……h(huán)n(如圖2)

  立柱受周圍路肩大阻力等于路肩結(jié)構(gòu)層所能承受的大剪力

  n n

  F2=∑∫02? f2 dθ =∑∫02?τj hjr dθ

  j=1 j=1

  =∫02?τ1h1r dθ+∫02?τ2h2r dθ+……+∫02?τnhnr dθ

  =∫02? (τ1h1+ τ2h2+…… τnhn) r dθ

  =2?r(τ1h1+ τ2h2+…… τnhn)

  1、2計(jì)算F3

  (1)單元體所能承受的大拉力

  在立柱底面處取一個(gè)圓心角為dθ的三角形單元體如圖3,其所能承受的大拉力為f3=½r2δdθ

  式中:δ-立柱底面處路肩材料所能承受的大拉應(yīng)力

  (2)立柱底面所能承受的大拉力計(jì)算

  F3=∫02? f3 dθ =∫02? ½r2δdθ=?r2δ

  1.3計(jì)算(F2+F3)

  F2+F3=2?r(τ1h1+ τ2h2+…… τnhn)+?r2δ (1)

  當(dāng)F1≥F2+F3時(shí),立柱就會(huì)拔起。

  2、實(shí)例分析

  江蘇寧宿徐高速公路(南京-宿遷-徐州)某兩段護(hù)欄立柱(ф114,如圖4)打下深度為125CM。

  第一段路肩結(jié)構(gòu)為:5CM150號(hào)水泥砼+120CM素土;第二段路肩結(jié)構(gòu)為:5CM150號(hào)水泥砼+120CM 6%石灰穩(wěn)定土,結(jié)構(gòu)如圖5。

  150號(hào)水泥砼 150號(hào)水泥砼

  h1 =5CM τ1=2.4MPa h1 =5CM τ1=2.4MPa

  120CM 素土 120CM 6%石灰穩(wěn)定土

  h2 =120CM τ2=0.09MPa δ=0.07MPa h2 =120CM τ2=0.38MPa δ=0.3MPa

  第一段路肩結(jié)構(gòu) 第二段路肩結(jié)構(gòu)

  分別按式(1)計(jì)算得:

  第一段:F2+F3=2?r(τ1h1+τ2h2+……+τnhn)+?r2δ=0.114×3.14(5×0.01×2.4×100+120×0.01×0.09×100)+3.14×(0.114/2)2×0.07×100=8.23噸。

  第二段:F2+F3=2?r(τ1h1+τ2h2+……+τnhn)+?r2δ =20.93噸。

  從計(jì)算結(jié)果可以看出,拔起立柱所需外力第一段是8.23噸,第二段是20.93噸。由于路肩結(jié)構(gòu)不同,拔掉立柱所需要外力大小差別也很大,對(duì)埋置于混凝土中的立柱,所需拔力就會(huì)更大。

  3、處理方法

  (1)焊接法:在立柱周圍開槽,割掉變形部分,用一根已量好尺寸的立柱對(duì)口焊接,焊口周圍用鋼筋或鋼板焊接加固?;謴?fù)路肩。

  (2)開塘法:在立柱周圍開塘,深約80-120CM,直到斷樁取出。用新立柱更換,周圍分層回填夯實(shí)或澆注水泥砼。

  (3)拔樁法:采用拔樁設(shè)備。目前市場(chǎng)上有一種液壓拔樁機(jī),對(duì)撞變形的立柱效果較好,大起拔20噸。拔掉后用新的同型號(hào)的立柱更換。

  (4)新型拔樁法:此法是江蘇寧宿徐高速公路首先提出的方法。要用專用的拔樁設(shè)備(分體式拔樁機(jī)),大起拔50噸,適合各種變形立柱的拔出,對(duì)斷樁有優(yōu)勢(shì)。斷樁拔掉后用新的同型號(hào)的立柱更換。修復(fù)后質(zhì)量滿足《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ074-94)要求。

  (5)四種方法比較

  焊接法 開塘法 拔樁法 新型拔樁法

  優(yōu)點(diǎn) 施工簡(jiǎn)單,更適合立柱上部斷裂維修。 可不需要特殊設(shè)備。質(zhì)量滿足(JTJ074-94)要求。 勞動(dòng)強(qiáng)度低,對(duì)路肩破壞小,一般大起拔20噸。適合拔上部斷裂的立柱和土路肩上立柱。質(zhì)量滿足(JTJ074-94)要求。勞動(dòng)強(qiáng)度低,對(duì)路肩破壞小,拔樁機(jī)體積小,質(zhì)量小,用后拆卸裝箱。大起拔可達(dá)50噸。適合拔各種形式立柱,尤其適合拔斷樁。質(zhì)量滿足(JTJ074-94)要求。

  缺點(diǎn) 需要開挖路肩,外觀難看,焊縫強(qiáng)度不容易保證,不易達(dá)到(JTJ074-94)要求。發(fā)生二次事故容易敗訴。 施工難度大,施工工期長(zhǎng),發(fā)生二次事故維修難度更大。 需要專用的拔樁機(jī),不能完全滿足高速公路立柱拔除需要。需要專用的分體式拔樁機(jī)。

  4、結(jié)語

  通過對(duì)護(hù)欄立柱的受力分析和(F2+F3)計(jì)算式的推導(dǎo)以及實(shí)例計(jì)算,為正確選擇立柱維修方法和制造及選擇拔樁機(jī)械提供了重要的參考數(shù)據(jù)。

A級(jí)護(hù)欄板

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理常見規(guī)格

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理規(guī)格:

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理的長(zhǎng)度可分為:2.75米、2.85米、3米、3.85米

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理立柱規(guī)格:立柱管厚度可分為4mm、4.5mm等,立柱高度:1.85m、1.95m、2m、2.15m等。

立柱直徑分為:114mm、130mm和140mm三種。我公司可根據(jù)客戶要求訂做,不管什么規(guī)格的產(chǎn)品我們都為您精心制作。

立柱帽:立柱帽是與立柱配套的產(chǎn)品,不同的立柱采用不同的柱帽。主要用途是保護(hù)立柱防止被雨水等酸性液體腐蝕。

防阻塊規(guī)格:196*178*200厚度(4/4.5mm),防阻塊可以有線減緩護(hù)欄收到的沖擊,從而達(dá)到保護(hù)撞擊車輛。

托架規(guī)格:70*300厚度(4/4.5mm)托架是防阻塊的替代品,如果不采用防阻塊可以采用托架,同樣達(dá)到減緩的目的。但是托架的防撞系數(shù)要小一些。

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理常見種類

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理常見種類

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理常見顏色

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理常見顏色

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理參數(shù)介紹

高速公路護(hù)欄立柱斷樁處理參數(shù)介紹
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