防撞墊種類很多 ,按照防撞原理,可分為動能原理和動量守恒原理兩大類。動能原理防撞墊是通過設置在防撞物前的可破壞的或產生塑性變形的材料或結構, 通過緩沖或吸能從而吸收行駛車輛的動能, 這種結構需剛性支撐或阻擋, 使吸能材料或結構產生變形以減少對車輛的撞擊力。另一種是按照動量守恒定律, 通過設置在防撞物體前的一些裝砂、裝水容器轉移失控車輛的動量, 起到緩沖作用的結構。這種結構施工機動性強, 應用較為方便。
防撞墊的結構
動能原理防撞墊一般由端頭、 吸能材料、 兩側護梁, 橫隔板和后背支撐組成, 車輛碰撞防撞墊后, 通過端頭部分的變形、 吸能材料來吸收碰撞車輛的能量, 后背支撐用來抵抗車輛的沖力。吸能材料一般是泡沫材料或橡膠材料, 這種原理的防撞墊對于車輛的正面和側面碰撞均有良好的吸能效果和導向作用, 并且該系統(tǒng)在被碰撞后, 主要部件均可重復使用, 維修方便快捷且費用低, 缺點是初裝稍微復雜且成本較高。
動量守恒原理一般是由不同質量的填砂或裝水防撞筒(墩)按照一定的順序排列而成, 車輛沖撞防撞墊后, 車輛的動量依次傳遞給防撞筒, 使車輛和防撞筒的速度依次降低, 最后使車輛的速度降到15km/h以下 。
防撞墊的設計
防撞墊在設計時主要要考慮以下因素:
(1)因防撞墊暴露于外界環(huán)境中 , 因此, 其材料要滿足耐高低溫 , 耐腐蝕等要求。
(2)防撞墊要設計成碰撞中沒有碎片飛出, 在正面、側面的碰撞試驗后, 防撞墊產生的碎片要保留在防撞墊中, 不能對碰撞車輛、周圍的行人及其他車輛產生傷害。
(3)車輛碰撞防撞墊后, 司機的加速度要小于12g , 最后 10ms 的平均加速度要小于 20g , 并且在失控車輛撞到防撞墊后 , 車輛不能穿越防撞墊 ;也不能反彈, 進入相鄰的行駛車道, 以免和后面來車相撞,發(fā)生二次事故。
(4)防撞墊的高度不易過高或過矮;太高容易遮擋駕駛員的視線 ;太矮, 車輛容易爬上防撞墊。動量守恒原理防撞墊在設計時 , 為經濟考慮 , 在失控車輛與防撞墊碰撞結束后, 車輛一般不會停止,所以要在防撞墊與被保護的障礙物之間設置一定的安全緩沖距離, 一般為60cm左右。動量守恒原理型式的防撞墊在使用防撞筒組合時, 確定布置后, 可以通過試算來確定所需筒的個數, 由于碰撞過程較為復雜, 一般采用實驗或經驗數值及布設順序, 一般用不少于5個防撞筒進行組合。
防撞墊型式選擇和應用地點
防撞墊型式選擇要綜合考慮以下因素:
(1)現場條件(包括障礙物尺寸, 可用空間大小、交通流情況等);
(2)可選擇防撞墊系統(tǒng)的結構和安全特性;
(3)防撞墊工程費用(包括材料和安裝);
(4)維護及維修難易。
防撞墊選擇和設計時, 防撞墊尺寸要符合現場情況, 在正面碰撞和側面碰撞時, 對障礙物都能進行有效防護, 并不能侵入道路凈空。防撞墊可根據地形條件和發(fā)生沖撞事故時可能造成的傷害程度, 選擇不同結構形式和使用方法。目前國內高速公路采用防撞墊多為玻璃鋼制做的圓形防撞筒, 組合形防撞墩等制品。