成果簡介
公路波形梁復合PVC新型防護欄是由北京暢觀科技發(fā)展有限公司歷時8年，總計投入研發(fā)、試驗、建設生產基地及項目示范路段資金約3600萬元，于2011年至2018年成功研發(fā)的，被國家交通安全設施質量監(jiān)督檢測中心評為“新技術、新工藝、新材料、新產品”的新型道路護欄。其中材料、結構、設計的創(chuàng)新是項目的核心。
一、課題來源與背景：我國是個原生性資源匱乏的國家，隨著經濟建設的發(fā)展和縱深，近年來已出現自然資源及難以復生的能源：比如鐵礦石、木材、石油、煤炭等掠奪性開采使用的惡性趨勢，這對于我們這樣的大國是后絕性災難。自然資源在建設中的大量使用消耗，使得國家在各條建設戰(zhàn)線上的原材料相對緊缺，隨著建設和消耗的不斷擴大，減少鐵礦石的開采與進口，節(jié)約鋼鐵資源，研究用化工復合衍生品投入交通建設；研發(fā)的產品能夠產生回收再制作的復生循環(huán)使用；研制的目標能夠與國家的戰(zhàn)略“高效低碳、循環(huán)使用、綠色環(huán)保、節(jié)能減排”，相符合。為此，研制能循環(huán)使用的復合再生性材料，替代原生資源生產的鋼制護欄，實現“以塑代鋼、以塑代木”，符合國家建設戰(zhàn)略指導思想。以更安全、更高效的循環(huán)使用材料研發(fā)新型護欄，改變傳統單一鋼材護欄，這是我們研發(fā)項目的原動力。
二、技術原理及性能指標：
新型公路波形梁 PVC 緩沖防撞護欄外部由特殊融合性配方、外形厚度 45mm 混成 PVC 板殼及內部雙預應力支撐結構層組成。其橫斷面第一預應力層由矩形孔排列，與板殼共形成平行支撐緩沖力；第二預應力層有三角孔排列支撐，與平行緩沖板層形成有等距間隔的導力支撐層；PVC 外護層為雙層預應力設計和不同排列間隔距離的預應力結構。 在復合PVC 結構的外護層中心有雙相高強鋼板為抗沖擊破壞的保證，其抗拉強度和屈服強度綜合數據高于傳統 Q235 材質護欄約2.5倍。
三、技術的創(chuàng)造性與先進性：
新型護欄是首次以改變護欄材料；護欄制造結構；研究以復合PVC配置高強鋼板形成多層復合結構的新型護欄。
我們的創(chuàng)新點在于：
1、新型護欄是變革材料組分的推新，改變了傳統護欄的單一鋼制材質，研發(fā)的特殊融合性配方突出了混成材料在實際使用中的耐候性和再生循環(huán)使用；
2、創(chuàng)造性設計改變了傳統護欄的結構，使新型護欄在實踐中增強了耐候性、阻燃性，防倒伏切割、免維護和視覺導向更加清晰等特點；
3、新型護欄所配置的高強鋼板相比傳統護欄節(jié)約鋼材2/3，節(jié)約大量鋼鐵資源，符合國家倡導的節(jié)能減排和綠色環(huán)保的要求；
4、復合PVC材料+高強鋼襯，即達到國家交通安全設施質量監(jiān)督檢測中心檢實車足尺撞擊要求，又延長了產品的使用壽命，充分發(fā)揮結構材料的的特性；
5、研發(fā)制造的模具結構有獨特設計創(chuàng)新，使得產品在擠塑成型的制造中更加精確完善；
6、生產線定型臺真空冷卻系統創(chuàng)新設計使產品的制作過程形態(tài)穩(wěn)定。
從產品內部結構導力的合理化→產品內部增加二波防撞鋼板→模具結構的設計優(yōu)化(利用理論與實際結合,軟件模擬分析,局部型芯分塊安裝,內筋組合流道創(chuàng)新設計，熱流量分析等)→定型臺真空冷卻系統創(chuàng)新設計→提高水箱冷卻效率,從而來實現產品穩(wěn)定生產,提高產品綜合性技術指標，從而實現全天候極限溫度下的耐候性。PVC新型專利技術混成配方檢測中，結合我國所有公路的現有條件，專注于交通專家提出的氣候緯度大，溫差明顯的特點進行了PVC材料靶向改性研究，產品在極限自然條件下；達到不變色、不變形、經風吹日蝕無任何浸透性退化，具有特殊的防曬、防腐、壽命長，低成本的特性。
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