CN101311416A - 铰接链、护栏块及护栏 - Google Patents
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Abstract
本发明通过若干实施例公开了一种铰接链，一种护栏块，以及一种护栏。其中，铰接链由两个或两个以上用于固设在护栏块上的铰接件和连接在所述铰接件上的一个以上受拉件构成，受拉件连接在任意两个铰接件之间。护栏块，包括护栏本体，在护栏块本体内设有一个以上、用于连接受拉件的铰接件，护栏块本体的一端或两端设置凹入部，铰接件的铰接部凸伸到凹入部。护栏由两个或两个以上护栏块及一个以上受拉件连接构成，任意两个护栏块之间连接有一个以上受拉件。护栏块间通过铰接链进行合理的铰接与排列，使得在不增大隔离带空间尺度的条件下，吸收事故车辆部分撞击能量，提高驾乘人员与交通的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种铰接链，特别是一种用于设置在护栏块上，可用于若干护栏块相互连接，防止护栏因撞击而产生的开脱、翻伏、错位等现象，提高交通道路及车辆的安全性。本发明还涉及一种护栏块，特别是一种设置有铰接链，用以防止护栏因撞击而产生的开脱、翻伏、错位等现象，提高交通道路及车辆的安全性。本发明又涉及一种特别是一种利用前述护栏块构成的护栏，用以防止护栏因撞击而产生的开脱、翻伏、错位等现象，提高交通道路及车辆的安全性，属于交通设施技术领域。
背景技术
随着城市化进程的加快和车辆保有量的快速增加，城市高架快速车道因其车速快、通过能力大，已经成为缓解城市交通压力的重要交通设施，并得到日益广泛的应用。与此同时，高架快速车道上的交通安全问题也日益突出，交通事故时有发生。据美国事故统计资料显示，大约1/4的交通事故与设置在快速道路上的隔离带有关。
高架快速车道上的隔离带横向空间小，护栏设置不易在桥面生根的特点使其难以适用普通道路或高速公路隔离栏的设计规范。目前城市高架快速干道隔离带上常见的护栏形式主要有两种：混凝土护栏和金属网护栏。
参见图1，现有的混凝土护栏，采用混凝土护栏块20构成，护栏块20的截面类似于《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》所规定的“Gwm-Am”或“Gwb-Am”形式。参见图2，为了避免因设置混凝土护栏，给桥梁结构和道路路面造成破坏，并为降低施工成本，提高护栏的可移动性，现有的混凝土护栏仅由混凝土护栏块20排列而成。其中，混凝土护栏块20仅靠自重放置在路面上。这样的混凝土护栏由于护栏块之间缺少支撑与连接。参见图3，在发生车辆碰撞事故时，混凝土护栏块20可能会产生护栏块开脱、翻伏、错位等现象；当车辆的一侧或两侧前轮接触或撞击护栏时，失控车辆极可能因撞开混凝土护栏中若干护栏块20，破栏而出；或因前轮被撞开的护栏块20的卡住而出现甩尾等现象(图中未示)。一旦护栏块20因缺乏连接而被撞开则会进入到对面的车道，而发生撞车事故的车辆则会堵塞原来的车道，致使来往两个车道均发生堵塞，严重时造成连锁性的恶性交通事故；因此，当上述情况发生时，现有的混凝土护栏不仅失去拦阻肇事车辆的功能，失控车辆还极可能同时堵塞来往两个车道，无法发挥交通防护作用，对交通安全及车内驾乘人员安全带来不利影响。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种铰接链，使得装有该铰接链的护栏块之间得以相互连接，通过铰接链连接的护栏能够吸收事故车辆的撞击能量，减少护栏块被撞时块体的错位等现象，防止事故车辆甩尾，提高驾乘人员与交通的安全性。
本发明的另一个方面是提供一种护栏块，该种护栏块之间可以相互连接，使得护栏的护栏块在受到事故车辆撞击时，减少或者不会发生护栏块错位等现象，在降低事故车辆撞击的加速度的同时，防止事故车辆甩尾，保证其他车道的安全，提高驾乘人员的安全性。
本发明的再一个方面是提供一种护栏，该种护栏在不增大中央隔离带空间尺度的条件下，减少甚至杜绝因车辆撞击而发生护栏块错位等现象，在降低事故车辆撞击的加速度的同时，防止事故车辆甩尾，保证其他车道的安全，在拦阻失控车辆的同时提高驾乘人员与交通的安全性。
为实现本发明的第一方面，本发明一些实施例的铰接链由两个或两个以上用于固设在护栏块上的铰接件和连接在铰接件上的一个以上受拉件构成；受拉件连接在任意两个铰接件之间。
基于本发明第一方面的实施例，该铰接链在护栏受到事故车辆撞击时，通过受拉件产生的形变吸收事故车辆的撞击能量，减少甚至杜绝了护栏块因被撞击产生的错位，提高了驾乘人员与道路交通的安全性。同时，由于护栏块的错位很小甚至不会产生，事故车辆的前轮不致被卡住，因此也防止了事故车辆的甩尾现象。
为实现本发明的第二方面，本发明另一些实施例的技术方案如下：在护栏块本体内设置一个以上、用于连接受拉件的铰接件，护栏块本体的一端或两端设置凹入部，铰接件凸伸到凹入部，并在该凹入部内和受拉件连接。
基于本发明第二方面的实施例，由多个该护栏块构成的护栏在受到事故车辆撞击时，通过受拉件产生的形变吸收撞击能，能够保持护栏外形的光顺性，诱导事故车辆继续沿护栏滑行，降低了事故车辆撞击的瞬时加速度、避免了事故车辆的甩尾，提高了驾乘人员与交通的安全性。
为实现本发明的第三方面，本发明的一些实施例提供了一种护栏，该护栏由两个或两个以上护栏块及一个以上受拉件连接构成；任意两个护栏块之间连接有一个以上受拉件；护栏块本体内设有一个以上、用于连接受拉件的铰接件，护栏块本体的一端或两端设置凹入部，铰接件的铰接部凸伸到所述凹入部与受拉件连接。
基于本发明第三方面的实施例，在不增大现有道路隔离带空间的条件下，通过护栏块间相互的合理铰接与排列，能够保持护栏外形的光顺性，诱导事故车辆继续沿护栏滑行，降低了事故车辆撞击的瞬时加速度、避免了事故车辆的甩尾，提高了驾乘人员与交通的安全性。
附图说明
图1为现有混凝土护栏块的结构示意图。
图2为现有护栏的结构示意图。
图3为护栏受到撞击后的示意图。
图4为本发明铰接链实施例的结构示意图。
图5a、5b、5c分别为本发明受拉件的三种结构示意图。
图6为本发明护栏块实施例的结构示意图。
图7为本发明护栏第一实施例的正面视图。
图8为本发明护栏第二实施例的正面视图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图4为本发明铰接链的实施例的结构示意图，包括铰接件11和受拉件12。铰接件11上还连接有设置在护栏块20体内的连接件13。铰接件11可以为环状，也可以为钩状。铰接件11还可与连接件13固接构成一整体，整体两端可以同时为钩状或环状，或者一端为钩状一端为环状。铰接件11可以通过整体预埋或与预埋在护栏块中连接件13(如钢筋)焊接，固定在护栏块20上，受拉件12用于连接任意两个铰接件11。
如图5a、5b、5c所示，受拉件12可以为环状，也可以一端为环状，一端为钩状，或者两端同为钩状。
考虑到安全、经济、施工维护方便等因素，铰接件11采用大刚度设计，受冲击力作用不易变形；受拉件12可以采用具有一定的刚度与延伸性的低碳钢，环/钩状设计确保铰接链断裂时也不会引发断损部件弹出。受拉件12的抗拉刚度小于铰接件11的抗拉刚度，从而当汽车与护栏相撞时，通过受拉件12与铰接件11之间的形变吸收撞击能，降低撞击强度。当撞击强度过大，引起受拉件12断裂时，只需更换受拉件12即可修复护栏。
为了方便铰接，当铰接件11为环状时，受拉件12为钩状。当铰接件11为钩状时，受拉件12为环状。这样环状和钩状相铰接的结构，易于装配，实现简单。
图6为本发明护栏块实施例的结构示意图，在本发明的实施例中，纵轴方向为沿道路延伸的方向。护栏块20包括护栏块本体21，在护栏块本体21内部沿其纵轴预埋设有一个或一个以上连接件13，例如一根、两根或更多根钢筋，护栏块本体21的一端或两端设置凹入部，受拉件12与铰接件11在凹入部处进行铰接。铰接件11也可以是整体成型的一个一端或两端为钩状或环状的钢筋或其他抗拉刚度高材质的物件。铰接件11预埋入护栏块本体21中，带钩状或环状铰接件11的端部外露于护栏块本体的凹入部。在凹入部，钩状或环状的受拉体12与上述铰接件11进行铰接。
护栏块本体21的一端或两端设置凹入部，可以保证合适的护栏块间距。
为了防止因撞击引起护栏的倒伏，需要有一个或一个以上铰接件12的重心高于护栏块20的重心。
通过护栏块20和铰接链连接构成的护栏，使得护栏的护栏块20在受到事故车辆撞击时，通过受拉件12产生的形变吸收撞击能，能够保持护栏外形的光顺性，诱导事故车辆继续沿护栏滑行，减少或者不会发生护栏块20错位等现象，在降低事故车辆撞击的加速度的同时，防止事故车辆甩尾，保证其他车道的安全，提高驾乘人员的安全性。
预制混凝土护栏块体纵向长度因受到桥面弯曲限制，不能过长。块体过长，护栏整体偏硬，可以承受更大冲量的撞击，却较少地降低汽车加速度；块体过短，护栏偏软，可较多降低汽车加速度，却带来护栏较大位移。
在本实施例中，护栏块本体21可以采用如《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》所规定的“C35”混凝土块，横截面模型采用“F型(NJ改进型)”，单块长度为1.5米、高0.81米。混凝土块的设计强度为23.4MPa，密度为2350kg/m3，弹性模量为2.85×1010Pa，泊松比取0.175，剪切模量为1.67×1010MPa。
本领域技术人员可以通过桥面、路面的弧度、宽度、载重量以及通行车辆的种类、速度等因素，选择规格适宜的护栏块。
当汽车与护栏块相撞时，通过护栏块与地面摩擦、护栏块移位吸收撞击能，提高驾乘安全性。
图7为本发明护栏第一实施例的正面视图，包括由铰接链顺次连接的护栏块20。两个相邻的护栏块20间通过铰接链相连。在本实施例中，连接件13为钢筋，铰接链的铰接件11与护栏块20内部埋设的钢筋焊接相连。铰接件11的一端为环状而另一端为钩状。为了防止因撞击引起护栏的倒伏，铰接件11的重心高于护栏块20重心的高度。护栏块本体21的两端设置凹入部，铰接件11与受拉件12的铰接部凸伸到凹入部内，由于铰接链具有一定的长度，因此设置凹入部可以保证合适的护栏块间距。
受拉件12未变形时，护栏块间距范围为2-15厘米，如果相邻护栏块间距过小，当车辆失控撞向护栏时，会引发相邻块体之间的挤碰，增大事故车辆的加速度值，减弱护栏的保护能力；而当相邻护栏块间距过大(或采用过软的链接)，在发生撞击事故时，会引发块体间较大的错位，导致车辆撞击侧前轮受阻，使得事故车辆甩尾，引发与同车道后续车辆的尾撞。
当车辆失控撞击护栏时，延伸性好的受拉件12受拉变形却又不至于被拉断，合适长度的铰接保证了块体间能够发生位移却又不受到限制，护栏块不发生过大位移，从而护栏可保持较好的光顺性，使得护栏既可以阻拦失控车辆进入对向车道，又有降低车辆撞击加速度、减少车辆回弹与甩尾的概率的功效。
图8为本发明护栏第二实施例的正面视图。与上述本发明护栏第一实施例的不同之处在于，本实施例中采用上下位的双索铰接代替上述护栏第一实施例中的单索铰接。
由于护栏块的连接位置会影响护栏的防护性能，过低的连接可能会引起护栏块的倒伏。所以，至少一个铰接件11的重心要高于护栏块20的重心。铰接件11可以为环状，也可以为钩状，或者是具有拉钩结构的板状物。在本实施例中，护栏纵向排列放置在桥面上，护栏块20间采用双索铰接，位于上方的钢筋的铰接件高度高于护栏块20的重心，位于下方的钢筋的铰接点高度低于护栏块20的重心。铰接件高度分别为22.4cm与44.4cm，预埋于护栏中的钢筋应能承受足够的拉力，两端与铰接件11焊接，钢筋直径在12到14厘米之间，护栏安装时，铰接链1拉紧，此时相邻两护栏块间距优选7.5厘米左右。
铰接件11上还连接有用于设置在护栏块20体内的连接件13。连接件13可为钢筋或其他可用于与铰接件相连的增加护栏块强度的条状或板状物。铰接件11还可与连接件13固接构成一整体，整体两端可以同时为钩状或环状，或者一端为钩状一端为环状。
双索或多索铰接可以使护栏块被撞时工作状态稳定，减少块体倒伏，错位。双索或多索铰接的护栏可以显著减小块体的位移，防止失控车辆穿越隔离栏；降低车辆撞击时的瞬时加速度；短铰接链、小间隙块体护栏设计提高护栏受撞变形的整体光顺程度，减少失控车辆甩尾横置的可能性，诱导撞栏车辆沿栏滑行，达到了保护交通安全、保护驾乘人员安全的目标。
本领域技术人员可以根据高速路上车道的行驶速度、车辆吨位等相关因素来决定选择护栏块的材质、规格以及护栏块间铰接链的抗拉刚度和铰接链的数目等问题。当高速路上行驶车辆大部分为大吨位车辆和/或行驶速度很快时，选择抗拉刚度高的铰接链、多索铰接以及抗撞性较强的护栏块；当行驶车辆大部分为小吨位和/或行驶速度较慢时，可选择抗拉刚度较小、较少的铰接数目和相适抗撞性的护栏块。
本发明在不破坏桥面及桥板结构的完整性、不增大中央隔离带空间尺度的条件下，通过混凝土护栏块间相互的合理铰接与排列形成一个整体，从而既能够拦阻失控车辆，又能够适当位移、吸收部分撞击能量，保护车辆与乘员安全。因此适用于所有不宜或不能路面嵌固、有车道分隔需求的场所。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：尽管参照上述较佳实施例对本发明进行了详细说明，其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者一些技术特征的等同或者等效替换，这些修改或者替换并不脱离本发明技术方案的实质。
Claims (13)
1、一种铰接链，其特征在于：由两个或两个以上用于固设在护栏块上的铰接件和连接在所述铰接件上的一个以上受拉件构成；所述受拉件连接在任意两个铰接件之间。
2、根据权利要求1所述的铰接链，其特征在于：所述铰接件的抗拉刚度大于所述受拉件的抗拉刚度。
3、根据权利要求1所述的铰接链，其特征在于：所述铰接件设置为环状和/或钩状。
4、根据权利要求3所述的铰接链，其特征在于：所述铰接件上还连接有用于设置在护栏块内的连接件。
5、根据权利要求1-4所述的任一铰接链，其特征在于：所述受拉件设置为环状和/或钩状。
6、一种护栏块，包括护栏块本体；其特征在于：在所述护栏块本体内设有一个以上、用于连接受拉件的铰接件，所述护栏块本体的一端或两端设置凹入部，所述铰接件凸伸到所述凹入部。
7、一种护栏，其特征在于：由两个或两个以上护栏块及一个以上受拉件连接构成；任意两个护栏块之间连接有一个以上受拉件；所述护栏块本体内设有一个以上、用于连接受拉件的铰接件，所述护栏块本体的一端或两端设置凹入部，所述铰接件的铰接部凸伸到所述凹入部。
8、根据权利要求6或7所述的护栏块，其特征在于：所述铰接件设置为环状和/或钩状。
9、根据权利要求6或7所述的护栏块，其特征在于：所述铰接件上还连接有用于设置在护栏块内的连接件。
10、根据权利要求6或7所述的护栏块，其特征在于：所述铰接件的重心设置为高于所述护栏块的重心。
11、根据权利要求6-10所述的任一护栏块，其特征在于：所述受拉件设置为环状和/或钩状。
12、根据权利要求6-10所述的任一护栏块，其特征在于：所述铰接件的抗拉刚度大于所述受拉件的抗拉刚度。
13、根据权利要求7-10所述的护栏，其特征在于：所述护栏块之间的间隙为2-15厘米。
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| CN101311416B (zh) | 2010-06-16 |
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|---|---|---|---|
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Owner name: WU ZHONG Effective date: 20131119 Owner name: NANJING INSTITUTE OF CITY + TRANSPORT PLANNING CO. Free format text: FORMER OWNER: WU ZHONG Effective date: 20131119 |
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Granted publication date: 20100616 Termination date: 20140526 |