[發明專利]基于護欄結構調整的沙區高等級公路路面積沙的治理方法

在審

• 申請號: 201710256347.6
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106906768A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 李生宇;王海峰;王翠;袁鑫鑫;范敬龍;徐新文;雷加強;李志農
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆生態與地理研究所
• 主分類號: E01F15/06
• 分類號: E01F15/06;E01F7/02;E01F9/615
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所65106
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及公路安全設施優化，具體涉及一種基于護欄結構調整的沙區高等級公路路面積沙的治理方法。

背景技術

沙區公路一般都配套建有防沙體系，但防沙體系并不能全部攔截過境風沙流挾沙，總有少量風沙要仍會搬運至路面。由于一般公路的路面較光滑，風沙流可以順利通過，路面上不會形成大量積沙。但對目前我國沙區已建多條一級公路以及高速公路調查發現，雖然路面光滑，但路面上卻仍形成不同程度的積沙，對快速行駛車輛造成極大危害，出現輪胎打滑，甚至引發側翻等交通事故，嚴重影響交通安全；強沙塵天氣時路面大量積沙，交通中斷，須用大型機械才能搶通。路面積沙已成為當前困擾沙區高等級公路運行和維護的重要難題。

經全面分析表明，高等級公路的路面積沙問題除與防沙體系建設不完備、路面寬度較大等因素有關外，還與道路的附屬設施有很大關系。一級公路和高速公路路基上設置了護欄(包括路側護欄和中央隔離帶護欄，而我國多用波形板式護欄)以及防眩遮光片等附屬設施。風洞實驗分析表明，護欄使路基近地表流場因強烈擾動而減速，風沙流挾沙在路面卸載堆積。可見，在其他地區正常使用的公路附屬設施形式并不完全適于沙區公路。

安全附屬設施也是沙區公路不可或缺的重要組成部分，但其形式須與沙區地表風沙活動相適應。因此，沙區高等級公路路面沙害防治的關鍵是改變安全設施形式，最大可能減小對風沙流場的擾動和阻滯。

波形板護欄是一種用支柱固定的梁式構造半剛性護欄，具有一定的剛度和韌性，通過護欄橫梁的曲折變形和張拉力來接收沖撞能量，以抵御車輛的碰撞，能減少交通事故，降低事故嚴重程度。橫梁的變形破壞部件容易更換，且波形板護欄外形比較美觀，具有較好的視線引導作用。因此，波形板護欄使用非常普遍，既可用作路側護欄，也可用作中央隔離帶護欄。波形板寬度達到31cm(雙波)和50.6cm(三波)，密實不透風，對氣流阻滯很大，易造成路面積雪和積沙。

混凝土護欄是一種具有一定斷面形狀的墻式構造剛性護欄，依靠汽車爬高、變形和摩擦來接收碰撞能量。水泥混凝土護欄在碰撞時不變形，幾乎不會被破壞，維修費用很低，一般用于嚴格阻止車輛超越的環境，如高架橋、深溝等場合，既用作路側護欄，也用作中央隔離帶護欄。混凝土護欄一般高度大于1m，上下密實不透風，對氣流阻滯很大，極易造成路面積雪和積沙，此外也造成車輛行駛有壓迫感。

纜索護欄是一種用立柱固定的數根施加了初張力的纜索構造柔性護欄，主要依靠纜索的拉應力來吸收碰撞能量，以抵抗車輛的碰撞。由于纜索護欄可以產生較大變形，吸收碰撞能量大，能大幅度減小對碰撞體的傷害。纜索碰撞變形后可自我修復，無需更換，與景觀協調性好，但視線引導作用差，施工較復雜，目前應用范圍很有限，多用于風景區公路。相關文獻研究表明，由于纜索護欄對氣流阻滯小，在積雪地區應用，風雪流不易在路面堆積，可減輕積雪清掃工作量，有利于提高風雪天氣車輛的通行能力。

針對以上問題，本發明主要通過改變公路護欄的結構形式，以減小對風沙流場的擾動，并在保障道路安全性的前提下，有效防止路面積沙，可促進沙區高速公路建設技術優化提升。

發明內容

本發明目的在于，針對當前沙區高等級公路路面積沙的成因，提供一種基于護欄結構調整的沙區高等級公路路面積沙的治理方法，該方法涉及的裝置是由固定立柱、反光膜、纜索和反射輪廓標組成。經風洞實驗結果表明，本發明所述方法中纜索護欄對氣流擾動小，地面不產生積沙。纜索呈彩色或具有夜間發光功能、在纜索固定立柱上貼反光膜、在纜索上按間距固定反光或太陽能發光輪廓標，這些措施彌補了常用纜索護欄視線引導性差的缺陷，也具有改善和美化道路景觀的作用。該發明能解決當前沙區高等級公路的路面積沙難題，促進沙區交通建設發展，不僅可應用與風沙地區，也可用于風雪地區及風景區。

本發明所述的一種基于護欄結構調整的沙區高等級公路路面積沙的治理方法，該方法涉及的裝置是由固定立柱、反光膜、纜索和反射輪廓標組成，具體操作按下列步驟進行：

a、在沙區高等級公路路面兩側沿線和公路中央隔離帶分別等距離設置護欄固定立柱(1)，固定立柱(1)上等距離粘貼反光膜(2)，在固定立柱(1)之間采用纜索(3)上下等距離排列固定；

b、在纜索(3)上安裝有反射輪廓標(4)，輪廓標間距4-12m。

纜索(3)表面呈彩色，反射輪廓標(4)為太陽能發光輪廓標(4)。