CN101631596A - 隔离栅 - Google Patents
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Abstract
一种用于赛马场地或类似应用的具有横杆组件(219)、立柱(220)和用于立柱下端的地锚(210)的隔离栅栏(218)。栅栏(218)能够在施加到横杆组件的侧向载荷作用下弹性偏斜,但在这样的载荷或直接施加到立柱的冲击载荷的值过大的情况下,该立柱可与其下端的地锚脱离。可以提供多种脱离机制。立柱的上端固定于横杆组件,且在立柱与其下端脱离时,立柱能够绕一水平轴线转动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于给赛马跑道划界以及其他类似应用的隔离栅栏(barrier fence)。该隔离栅容易组装,且能够以安全和可预测的方式吸收冲击。
背景技术
在赛马运动中,提供了起马赛跑的实际场地的边界的作用的加长栏(elongate fence)。此种栏若能相当容易地安装并重新安置,则是理想的,并且最重要的是,它们在马和骑师中的一个或多个摔倒时,对马和骑师呈现最小可能的危险。隔离栅栏已对赛马和其它比赛应用有所发展,但在这些方面并非总是表现良好。
本发明提供了一种能相对容易地安装、移动、重新安置和修理的隔离栅栏,且其能被设计成限制对马和骑师在摔倒或其它事故的情况下的伤害的可能性。
发明内容
如这里描述的,依据本发明的隔离栅栏意图在于适合于例如用在赛马跑道上,且为了方便,在下文中将以此为背景进行描述。但是,应理解,它们以及涉及其构造的方法和原则可能应用于其它应用,例如其它形式的动物比赛场地的隔离栅栏,以及甚至用于引导或限制处于公共场所的人群的隔离栅。
图1展示了依据本发明的隔离栅栏预定如何起作用。图1展示了隔离栅栏1的一部分的两个俯视透视图,忽略了许多细节。隔离栅栏1包括由立柱3a、3b、3c、3d、3e支撑的连续横杆组件2,其中这些立柱3a、3b、3c、3d、3e的下端通过地锚5固定于地面。在(a)中,隔离栅栏1示为不受外部载荷的作用。在(b)中,隔离栅栏1示为受侧向地施加于横杆组件2的载荷(用箭头555表示)的作用,且被看到通过部分地弯曲横杆组件2和部分地弯曲立柱3b、3c、3d而偏斜。载荷555可以例如由于隔离栅栏1被在图1所示的横杆组件2的左侧赛跑的一匹或更多匹马(未示出)推而产生。一直到力555到达某一水平,要求该力555的移除能简单地使隔离栏杆1弹性地返回到(a)所示的状态。
在图1(a)中,地锚5展示为从横杆组件2向后偏移。这是为了在马接近于横杆组件2赛跑时或马推横杆组件2并使横杆组件2偏斜时避免马腿和马蹄的干扰。对隔离栅栏1的进一步的要求是,在力比如力555的最大预期值处,地锚5保持横杆组件2的向后偏移。
但是,超出力555的最大水平,例如在一匹或更多匹马摔倒或过猛地推挤到横杆组件2上时,则需要立柱3中的一个或更多个在它们的下端或下端附近与其地锚5分离。在立柱3的下端或立柱3的下端附近分离是有利的,因为能避免马和骑师由于例如从地面向上延伸的立柱3断裂而受伤。进一步要求,如果立柱3的这样的分离出现,则立柱3可预测地起作用,且对马和骑师不成为进一步的危险。
进一步需要隔离栅栏1以一种可预测的和安全的方式对例如落马的骑手正好在立柱3上的冲击作出响应。特别地,立柱3应再次在它们的下端或下端附近分开,而且此后以安全且可预测的方式起作用。为使伤害最小化,此种分离需要在冲击载荷大致上小于横杆组件上的最大侧向载荷555时发生。
最后,如果骑手从上方落到立柱3上,则他的或她的冲击产生的人身伤害尽可能小是理想的。
因此,依据本发明的隔离栅栏预定解决这些问题。
本发明提供了一种包括加长的横杆(elongate rail)和在沿着横杆的位置处固定到其的立柱的隔离栅栏,其中立柱的上端固定到横杆,且立柱的下端固定到在向后的方向上从横杆以下的位置横向偏移的地锚,且其中响应于作用在立柱上的具有水平指向分量和平行于横杆的方向的分量的冲击载荷,立柱的下端适合于与它相关联的地锚分离。
优选地,立柱的下端和地锚被设置成在使用中响应于在向后的方向上横向地施加在横杆上的水平载荷而抵抗立柱的下端与地锚的分离。
立柱可在冲击载荷下脱离的装置的优选形式现在将被公开。
在用于立柱的下端的“脱离”机构(“breakaway”mechanism)的优选实施方式中,
(a)立柱的下端包括侧向地向外伸出的底座构件(foot member),该底座构件的一部分响应于在向后的方向上横向地施加于横杆的水平载荷而被向上推;以及
(b)地锚包括至少部分地覆盖在底座构件的向上推的部分上面的结构(formation),以便抵制其中的向上运动。
将立柱的下端与地锚相连接的易碎部件可以设置成在立柱上的指定最小值的所述冲击载荷作用下折断,以使立柱的下端与地锚分离。
可选择地,底座构件可以咬接配合地(snap fitting)保持在包含在地锚内的第一立柱结构和第二立柱结构之间,并且能响应于作用在立柱上的所述冲击载荷而释放。
当底座构件咬接配合地被容纳在立柱结构之间时,所述立柱结构可被接纳在形成于底座构件的边缘中的向内的锥形凹槽中,并且将底座构件按压在凹槽的相反侧面上。
在一个实施方式中,第一和第二立柱结构至少近似地位于横向于横杆的长度的平面中,以使底座构件可以在两个相反方向的任一方向上被释放,这两个相反方向中的每一个都对应于所述冲击载荷分量的两个可能方向中的一个。
覆盖在底座构件的部分上的结构可被固定到所述立柱结构中的一个,优选地为固定到第一立柱结构。
在使用中,底座构件可被地锚的面向上的表面支撑。
有益地,底座构件可绕着在立柱的下端中纵向延伸的轴线旋转。
立柱可以包括一段管以及固定到管的下端的下端接头(lower endfitting),而底座构件包含在下端接头中。
所包括的附加“脱离”能力的优选形式现在将被公开。在立柱下端以上以及邻近于立柱下端的位置,立柱适合于响应于施加到横杆或立柱的荷载而分成两部分,这是由于方向或量值不会造成立柱的下端与地锚分离。
在此附加的脱离能力的一个实施方式中:
(a)立柱包括一段管以及固定到管的下端的下端接头;
(b)该下端接头包括接纳到管的下端中的直立短柱(upstandingstub);以及
(c)该短柱具有易碎部分,该易碎部分通过摔落来实现所述立柱分成两部分;
理想地,一旦立柱的下端在冲击载荷下脱离,立柱即以可预测的方式移动,并可使对动物或人的伤害最小化。
因此,在依据本发明的栅栏的特定的优选实施方式中,立柱的上端枢轴转动地固定到横杆,以便在立柱的下端与地锚分离时,立柱能在一角度范围内自由地枢轴转动而不会与横杆分离。立柱与其下端分离时的所述枢轴转动优选地是绕近似地位于横向于横杆的平面中的轴线的枢轴转动,且该轴线更优选地为近似水平线。
该隔离栅栏可包括位于立柱和横杆之间的枢轴连接处的锁止装置(detent means),由此,使立柱枢轴转动离开当立柱被固定到地锚时立柱所占据的相对于横杆的位置所需要的施加给立柱的扭矩比随后使立柱在所述角度范围内枢轴转动所需要的施加给立柱的扭矩大。
在锁止装置的一种形式中,立柱和横杆中的一个包括凸结构(maleformation),而立柱和横杆中的另一个包括凹结构(female formation),且其中该凸结构可被接纳入凹结构中,以便提供锁止装置。
立柱可具有邻接于横杆的外表面的凸缘(flange),该凸缘具有形成于其上的凸结构和凹结构中的一个。
在一个有枢轴转动立柱的实施方式中,该立柱包括上端结构,该上端结构被接纳入横杆内的内部空间中并可在该内部空间中转动,且该上端结构通过穿过横杆中的开口的颈部(neck)而连接到立柱在所述空间之外的那一部分,该空间和该横杆成形为使得当立柱固定到地锚时以及当立柱枢轴转动至所述角度范围内的任意点时,上端结构被约束于内部空间中。
上端结构可具有为凸球状表面(male spherical surface)的一部分的表面,内部空间在横杆中纵向延伸,且当在横向于横杆的截面中看时,内部空间具有配合的凹环状表面(female circular surface),以便允许上端结构绕轴线转动。上端结构的另一个表面是实质上平坦的,且邻接于内部空间的实质上平坦的内部表面。
在另一个实施方式中,上端结构的表面为与内部空间的内部表面滑动配合的圆柱形表面,以便允许上端结构绕轴线转动。
在又一个实施方式中,上端结构包括凸轮(cam),该凸轮成形为将立柱保持在指定的位置,并在施加指定的最小扭矩时允许立柱转动而远离所述指定的位置。
上端结构可以被成形为使得其能在立柱位于绕着所述轴线的指定的角度位置时穿过横杆中的所述开口并被接纳于内部空间中,且其后绕所述轴线转动而进入所述角度范围。
有益地,横杆中的通向内部空间的该开口为沿横杆纵向延伸的槽,且上端结构成形为能在立柱的特定的角度位置上在该槽的上下边界之间穿过。优选地,在所述特定的角度位置中,当被固定到地锚时,立柱从其位置绕所述轴线转动接近90度。
立柱可包括一段管以及固定到管的上端的上端接头,上端接头包括颈部、上端结构以及容纳在管的上端中并固定在管的上端中的短柱。该上端接头可以包括在颈部的上方和下方均邻接于横杆的外部面向后的表面的凸缘。优选地,上端接头具有从凸缘的后面延伸的短柱,短柱的一部分被接纳入管的上端,且其中当栅栏在水平表面上竖立时,短柱的纵向轴线从凸缘后面以低于水平方向的至少40度且优选地为大约40度至大约60度之间的角度向后及向下延伸。
立柱的优选形式现在将被公开。
立柱可包括:
(a)一段管;
(b)上端接头,其固定到管的上端,并且具有接纳于管的上端中的上短柱;以及
(c)下端接头,其固定到管的下端,并且具有向下延伸的、接纳于管的下端中的下短柱;
优选地,当栅栏在水平表面上竖立时,管从管的上端以与水平方向成至少40度且更优选地为50度至60度之间的角度向后及向下延伸。
在上短柱和下短柱之间,管可在一垂直于横杆的长度的平面中形成为平滑的弓形形状。有益地,上下短柱之间的管的该平滑弓形形状具有大致恒定的曲率半径。
优选地,在上下短柱之间的每处,管在具有向下分量的方向上延伸,且没有锋利的拐角。
地锚的优选形式现在被将公开。
优选地,地锚包括上部部分和下部部分,上部部分在使用中整个地位于地面水平处或部分地邻近于地面水平,并固定到立柱的下端,下部部分位于地面水平以下。
在需要有可重新定位的栅栏的地方,下部部分可以适合于被推动进入地面。下部部分可以包括一段角件(angle),该角件具有尖锐的底部边缘,并定向成使得当从水平横截面看时,角件的臂面向横杆。地锚可以包括板,该板在使用中平齐于地表放置,并离开下部部分向后延伸,以便提高在施加于横杆的方向向后的载荷作用下对地锚的运动的阻力。所述板可以包括与立柱的下端邻接的板的延伸部分。
现在将公开横杆的优选形式。
优选地,横杆包括端到端连接的多个恒定横截面的横杆段。横杆段可以是塑料或金属挤压成型的。
横杆可以包括在邻接的一对所述横杆段之间的耦合装置,该耦合装置包括:
(a)螺栓构件,其在横截面中看时适合于被接纳入位于横杆的外部边界内的内部体积中并可在该内部体积内纵向地滑动;以及
(b)螺旋螺纹构件和协同操作的螺母,螺旋螺纹构件以及螺母中的一个被约束在螺栓构件中,且另一个被紧固于其上,以便抓住横杆段的一部分,并固定该加长构件而预防在所述内部体积中的滑动。
螺旋螺纹构件以及螺母中的一个优选地可从横杆段的外部通过横杆段中的槽接近,该横杆段中的槽与内部体积相通。
在进一步的方面,本发明提供了竖立隔离栅栏的方法,该方法包括步骤:提供嵌入地表的地锚、将立柱的下端固定到每个地锚,以及将横杆组件固定到立柱的上端。
优选地,将立柱固定到横杆组件的步骤使得:在立柱的下端与它的地锚分离时,立柱的上端保持固定至横杆组件,并能绕轴线转动。
本发明另外的特征以及另外的方面将在下文的详细描述中公开。
应注意,贯穿整个说明书,单词“包括”以及由其衍生出来的单词比如“组成”、“包含”当对于一组完整的元件或步骤使用时,应被理解为指示这些元件整体或步骤是存在的,但不应被理解为排除其它元件整体或步骤的可能存在。
附图说明
图1在(a)中展示了依据本发明的隔离栅栏的透视图,其中忽略了许多细节,且未受任何载荷的作用,以及在(b)中展示了该隔离栅的相同视图但现在受到侧向地施加到横杆组件的载荷的作用。
图2为依据本发明的隔离栅的一部分的透视图。
图3为图2所示的隔离栅的横截面图,该截面在“AA”位置截取。
图4为图3所示的隔离栅的横截面图,该截面在“BB”位置截取,且某些零件没有被展示在截面中。
图5为透视分解视图,其展示了图2中隔离栅的立柱的下部部分以及该隔离栅的地锚;
图6为图5所示的地锚的正视图;
图7为图6的地锚的横截面图,该截面在“CC”位置截取,且在横截面中隔离栅的立柱的下部部分组装到地锚并被展示;
图8为依据本发明的隔离栅的一个可选择的实施方式的地锚,以及其立柱的下部部分的正视图;
图9为用于图8中所示的地锚的连接件的正视图,该连接件被展示为局部剖视图;
图10为用于图8中所示的地锚的一种可选择的连接件的正视图,该可选择的连接件被展示为局部剖面图;
图11为用于图8中所示的地锚的第二可选择的连接件的正视图;
图12为图11中所示的第二可选择的连接件的横截面图,该截面在“DD”位置截取;
图13为包括用于依据本发明的另一种隔离栅的横杆连接件的组件的透视图,其中两个横杆段的端部部分用点划线表示;
图14为图13中的组件的横截面图;
图15为用于依据本发明的另一种隔离栅的另一种横杆组件的横截面图,该截面在连接点截取;
图16为用于依据本发明的另一个隔离栅的立柱的上部部分的可选择的实施方式的正视图,其中横杆截面被显示在横截面中;
图17为图16中所示装置的横截面图,该截面在位置“EE”截取;
图18为与图17相同的横截面图,除了一个零件用修改版本代替之外;
图19为与图17相同的横截面图,除了一个零件用第二修改版本代替之外;
图20为图2中所示的隔离栅的横杆组件中的连接的透视图;
图21为图20中所示的横杆组件的横向横截面图,该截面在位置“FF”截取;
图22为作为图21中横杆组件的可选形式的横杆组件的横向横截面图,该截面在图21的截面的角度上与其等效;
图23为依据本发明的另一种横杆组件的横向横截面图,该截面在立柱的连接点截取而立柱本身没有被切割;
图24为图23中所示立柱的上部部分的横截面图,该横截面在位置“GG”截取;
图25为依据本发明的可选择的地锚装置的侧正视图;
图26为在图25中的位置“26-26”截取的横截面图;
图27为在图25中的位置“27-27”截取的横截面图;
图28为使用图25中所示装置的栅栏部分的平面图;
图29为从箭头“Z”的方向看的图28中所示的栅栏部分的端视图;
图30为依据本发明的另一种可选择的地锚装置的侧正视图;
图31为依据本发明的可选择的立柱上端接头的平面图;
图32为图31中所示接头的侧正视图;
图33为图29中所示的立柱上端接头的侧正视图;
图34为图29中所示的隔离栅栏的一部分的透视图;
图35为图34中所示的特定部分的可选形式的透视图;
图36为本发明的另一个实施方式中的横向于立柱上端结构的横杆组件截取的截面图。
本发明的实施方式
图2展示了依据本发明的第一隔离栅栏1的一部分。隔离栅栏1包括横杆组件2,该栏杆组件2沿着其长度在间隔开的位置处被立柱3支撑,而立柱3通过锚5锚固到地面4上。虽然图2中只示出两个立柱3以及一段短横杆组件2,但应理解,隔离栅栏1能通过提供比图中所示更长的横杆组件2以及更多的立柱3和地锚5而被制作成任何需要的长度。
在图2中,隔离栅栏1被示为是由位于隔离栅栏1的与马将经过的一侧相反的一侧的观察者所看到的,立柱3被放置为不干涉马的前进。为了方便,隔离栅栏1的马所经过的这侧在这里将被称为隔离栅栏1的“前”侧,而相对的一侧将被描述为隔离栅栏1的“后”侧。同样的约定将被用在横杆组件2以及它的组成部分上。
基于本约定,在图1中的力例如力555在此被描述为方向向后,且如图1(b)所示的隔离栏杆1的偏斜被描述为向后偏斜。
横杆组件1首先包括设置成端对端的许多横杆段(rail section)6(其中只有两个部分,6a和6b展示于图2中),以及其次包括连接横杆段6的相邻端的连接组件7。因此,横杆组件2为连续的加长结构。
每个横杆段6优选地具有沿着其长度的恒定的横截面形状,并具有纵向延伸的通过纵向槽(slot)9向横杆段的后侧敞开的内部空间8。也见图3、图4。虽然为横杆段6示出的是C形截面,且C形截面具有低风阻的优点,并且与许多其它可能的截面相比,对马的冲击的伤害可能更小,但还可以使用任何适合的外部形状。
横杆段6可用合适的塑料材料通过挤压形成或用合适的金属材料通过滚压或挤压形成,但这并不排除使用任何其它与上文阐述的目的相一致的适当的材料或制造方法。
意图是,横杆组件2足够刚硬,以保持它的形状来作为隔离栅栏1的一部分,但在适合于应用的程度,横杆组件2在弯曲度方面具有足够的韧性,以便在被撞击时偏斜至合适的程度而不会损坏,并且具有足够的弹性以便在偏向力移除之后弹回。选择材料以及横杆尺寸以达到这些目标本身并不需要发明技能。
每个立柱3包括管12,其具有用于将立柱3连接到横杆段6的上端接头10和用于将立柱3连接到地锚5的下端接头11。管12足够刚硬以确保立柱3充分地支撑横杆组件2,但足够柔韧以便在冲击载荷(用箭头15表示)施加于横杆组件2时向后偏斜(如图3中箭头13所示),而不会损坏,且具有足够的弹性以便在载荷移除后回弹至其原始形状。选择材料以及管尺寸以达到这些目标本身并不需要发明技能。例如,可以使用合适的塑料管。
管12具有如图3中的视图所示的弓形形状。这确保了下端接头11以及地锚5处于横杆组件2的正后方,以便不干涉经过横杆组件2的前侧的马,同时立柱3的上端与横杆组件2的后部接近,以使对可能落在横杆组件2上的骑师的危险最小化。该弓形形状以及地锚5的此种偏移也意味着,在立柱3附近,横杆组件2上的方向向内的横向载荷(由于例如来自马的冲击)使管12的上端向后和(以更小的程度)向上偏斜,如箭头13所示。管12的顶部以及横杆组件2的附近部分的这种向上运动被认为是能逐渐增加推横杆组件2的马从横杆组件2后退的倾向。
所示的弓形形状是优选的,但如果需要可以变化。例如,曲率半径可以稍微增加至超出所示的曲率半径。它甚至可被制作成实质上笔直的。然而,图3中的虚线14展示了用于管12的较不优选的可能的可选择的形状(即管中心线形状)。如果管12具有虚线14所示的形状,则横杆组件2上的侧向载荷(如箭头15所示)将在管12的下端和角区域16中引起更加集中的应力,在那里有管落下的较大的危险,使得对马或摔下的骑师呈现刺穿的危险。进一步地,即使由14所示的形状的管没有故障,从上方落到此种管上的骑手也可能比管有图3中的实线所示的形状时伤得更厉害,其中图3中的实线所示的形状倾向于摆脱落在其上的载荷。最后,在箭头15的方向上的冲击载荷的作用下,横杆组件2的初始运动与如果管12具有图3中实线所示的形状时相比可能有更小的向上分量。通常,管12优选地在上下端接头之间平滑地延伸。
现在将通过参照图2、3和4描述将隔离栅栏1的立柱3固定到横杆组件2的方法。图4展示了从横杆段6以及两个立柱3a、3b的上方看的视图,其中一个立柱3a处于固定到地锚5的工作位置,并且另一个立柱3b处于在固定至地锚(未示出)之前初始地固定至横杆段6的位置。上端接头10包括紧密配合地接纳于管12的上端中的短柱16,固定销17延伸穿过管12和短柱16。转接件(transition piece)18从短柱16延伸至凸缘19。在凸缘19的相反侧上为颈部20,且固定至颈部段20的是球构件21,该球构件21的形状除两个平行的平坦表面22以外为球形,且除此之外,球构件21被截平并固定至颈部20。平坦表面22被间隔开,以使得球构件21能在表面22与槽9对齐时以图4中的立柱3b所示的方式插入而穿过槽9。然后,通过如箭头23所示的,使立柱3与空间8内的球构件21一起绕水平轴线24转动,立柱3b能被带到它能被固定到地锚5的位置,如图4中的立柱3a一样。邻近于横杆段6的后侧上的槽9的立柱表面25邻接于凸缘19,且球构件21紧密地安装在内部空间8内。优选地,颈部20也紧密地安装在槽9内。因此,立柱3在它们的下端与地锚5分开时能绕它们各自的轴线24转动,但与横杆组件单元2保持连接,直到除非它们转动满90度至立柱3b的位置。上端接头10帮助使隔离栅栏1的组装容易,因为立柱3能简单地滑入横杆组件2并转动到连接到地锚5的位置。
现在将特别参照图3、5、6和7,描述立柱3固定到地面4的方法。接头11包括锥形的、足状的主体26以及直立管状短柱27,该直立管状短柱27在使用中紧密配合地接纳入管12的下端,且通过销28固定在那里。代替或除销28外,也可以使用粘合剂,或简单地紧密配合以确保短柱27保持固定在管12中。短柱27具有围绕其圆周延伸且部分地穿过短柱27的壁36的沟槽34。接头11可以是装配式部件或可以作为单个产品整体地形成,例如通过以合适的金属材料压铸(die casting)或通过以合适的塑料材料注射成型(injection moulding)。
底座26能滑入由地锚5的侧壁30、顶板31以及底板32界定的空间29中,并且通过穿过主体26和底板32中的孔的销33被固定在该空间内。从地锚5的底板32悬垂的是十字形横截面的长钉(spike)35,在使用中,长钉35被推动进入地面4至底板32接近地表面4的点。
当隔离栅栏1被竖立时,地锚5被推动进入地面4,且包括在立柱3中的接头11进入地锚5的空间29中,并通过销33固定在那里。一般地,立柱3将首先以上文所述的方式被固定至横杆组件2。参照图4,应注意,非零角37被展示于底座26的对称轴线39和隔离栅栏的用箭头38表示的长度方向之间。可以认为,这对冲击(见下面)下的最佳性能可能是有利的,但绝不排除角37的零值。
现在将描述相邻的成对的横杆段6(例如6a和6b)通过连接件组件7端对端连接的方法。参照图20和图21。内部构件40成形为紧密地配合在横杆段6a和6b的空间8内,且进入段6a和6b的端部。外部套管41成形为紧密配合地安装在横杆段6a和6b的外部上,而螺栓42穿过外部套管41的后侧,并且螺纹地固定在内部构件40中。外部套管41的端部成形为以便至少在横杆组件2的前侧上没有锋利的角或边缘,以避免马受伤的危险。连接组件7用来牢固地抓住段6a和6b的端部,以确保它们在对隔离栅栏1的通常预料的冲击下不分离。
随后描述的其它连接装置是可能的,且如果需要且如果适合于特定的应用,则可被使用。例如,图22展示了正好与图21相当的可选择的连接组件50的横截面图。组件50包括在待接合的横杆段6(例如6a,6b)的端部紧密地装配在空间8内的内部构件51、外部夹具构件52以及将夹具构件52和内部构件51固定在一起的螺栓53。夹具52和内部构件51成形为保持横杆段6a和6b紧密地围绕内部构件51。段6a和6b的接合端被修圆或以另外的方式被弄平,以避免在它们邻接处的任何锋利边缘。连接组件50以及相配的横杆段能提供类似于横杆组件2的横杆组件,但由于外部套管比如套管41而不缺少平滑度。
在适当选择了材料和尺寸的情况下,如上文所描述的隔离栅栏1在来自马和/或骑师的可能的冲击下能偏斜至一定程度,该隔离栅栏1为弹性的,以便在相对轻的冲击时回弹至其初始形状,且能够在重的以及冲击型载荷作用下原地倒塌,以便限制马和/或骑师受伤的危险。
在相对轻的冲击下,横杆组件2能远离冲击的马或骑手而在原地弯曲,而不会使各个横杆段比如6a和6b彼此分离。此种弯曲部分地归因于横杆组件2本身的弯曲,以及部分地归因于立柱3关于它们的下端的弯曲。另外,横杆组件2在弯曲时稍微地升高,因此,可以认为,逐渐增加了推横杆组件2的马从横杆组件2退回的倾向。
如果骑师或马凑巧落到横杆组件2的顶部,可能同时也仍在向前移动,则立柱3从接近横杆组件2后面的点向下和向后延伸的事实意味着在与立柱3接触(或甚至是刺穿在上面)的过程中受伤的机会小于与被成形为图3中的14所示的立柱接触的过程中受伤的机会。
在图3中箭头15方向上的足够重的侧向冲击下,立柱3和地面4之间的连接可被中断,但所涉及的立柱3仍与横杆组件2保持连接,并能自由地摇摆直至以及除非它们摇摆过一相当大的角,远到能使球构件21离开槽9。在冲击下立柱3和地面4之间的连接的中断可以用多种方式中的任何一种。首先,销33可以成比例为以便起到剪切销(shear pin)的作用,从而允许底座26离开空间29。通过与非锥形主体26(但不排除底座26为非锥形的可能性)对比,可以认为,底座26以及空间29的锥形在冲击条件下能提高部件11以此种方式离开地锚5的可靠度。底座26的上表面或下表面中的一个或是两者可被制作成倾斜的。
其次,短柱27可被设置成具有比例合适的沟槽34(或另外弱化的),以便在冲击载荷作用下通过管12和短柱27的上端部分而折断,从而与主体11的底座部分26分离。在任一情况中,应注意,地锚5保持埋置于地面4中,且在立柱3的下部部分移走之后,没有实质上突出到地面4以上且可对落下的马或骑师构成危险的任何物体。
可以认为,提供用于使隔离栅栏1的地上部分的一部分与其地锚5分离的两种移除机构(carrying-away mechanism)是有利的。例如,短柱27在沟槽34处的折断可以被设置为出现在直接施加于立柱3的特定的冲击载荷作用下,而底座26从空间29的弹出可以被设置为出现在横向施加于横杆组件2的特定的(和不同的)冲击载荷作用下。因此,隔离栅栏1可以通过设计被“调整”,以按可预测的和不同的方式响应于不同类型的冲击载荷。地锚5的方向或地锚60(见下面)所使用的插入物(insert)64c的方向的选择(即,选择角度37)也能提高隔离栅栏1在不同类型的冲击载荷作用下的行为的控制程度。
可选择地,且被认为更容易,隔离栅栏1可被设计成使剪切销33的失效以及底座26从空间29的弹出响应于直接施加在管12上的冲击载荷而出现,为了在施加于横杆组件2的过多的向后载荷作用下移走,依赖于使短柱27在沟槽34处失效。注意,地锚5的板31压低底座26,所以抵制底座26的旋转,而这样的旋转倾向于响应于施加给横杆组件2的向后的载荷而出现。沟槽34在环绕短柱27的外周方向上可以是不均匀的,以便短柱27的折断更可能响应于施加给横杆组件2的方向向后的载荷而出现。
可以认为,地锚5、底座26以及销33能够响应于施加在横杆组件2的高度的载荷和向下更低处施加到立柱3的载荷而提供有用的不同之处,甚至无须提供分离失效机构(separate failure mechanism)。如果水平冲击载荷在具有至少部分地沿着方向39的分量的方向上被施加为接近立柱3的下端,则销33在冲击载荷的某个值下剪切失效。但是,如果相等的水平载荷被施加到立柱3的较高位置上,或施加到横杆组件2上,则立柱3的底部处的效应为对销33施加剪切力并对底座26施加扭矩,该扭矩倾向于靠着顶板31的下表面向上推底座26的端部200。底座26和顶板31之间的摩擦则倾向于抵制底座26从空间29出来的运动,从而增加由销33提供的剪切阻力。因此,在立柱3顶部的使它的下端与地锚5分离所需的侧向冲击力超过在载荷被进一步向下施加或施加在立柱3的底部的情况下所需的侧向冲击力。
这也被认为是有益的,因为它进一步帮助栅栏1的设计,以在某种程度上抵制横杆组件2被马推,同时允许受较向下的冲击(例如由于骑师滑到横杆组件2的下面)的立柱3移走,并减小伤害的可能性。
如果需要,此种效应能通过在底座26的上表面和顶板31的下表面中的任一个或两个上提供高摩擦的表面而提升。这些表面可以例如具有锯齿形(未示出)。
现在通过参照图23和图24来描述这种方法的变化形式,其中立柱3的上端可连接到横杆组件2。并不是使立柱(例如3)上的上端接头(比如10)能完全自由地转动,而是它们可以设置成锁止的形式,由此立柱具有优选的位置,例如立柱3所处的平面垂直于横杆组件2的长度的一个位置。这可以用立柱上端接头301来获得,除了具有在优选的位置或锁止位置上接纳位于横杆段304上的加长的突出物303的沟槽302之外,立柱上端接头301类似于接头10。为避免对接头301在横杆段304中的自由转动的过度限制,可设置成,突出物303不是完全地填充沟槽302。应理解,沟槽位于横杆段上且突出物位于接头上的未展示出的等效装置也是可能的。
图8展示了作为地锚5的可替换物的地锚组件60。组件60首先包括带有尖端底部部分62的管状地下构件61,以协助推动进入地面4直至上边缘63近似地与地面4的表面相齐。其次,组件60包括管状的且紧密地装配在构件61内的插入物64。立柱65包括管66(基本上与立柱3的管12相同),但没有接头11。相反,管66的下端简单地紧密装配在插入物64上,在这里,管66延伸至地面水平以上。在侧向冲击载荷作用下,立柱65和地锚60之间的连接可以多种形式中的任何形式被折断。在这些形式中的一个中,插入物64可以简单地侧向弯曲,直至管66纵向地拖出插入物64的上部或插入物64被拉出构件61。在另一种中,插入物64可在原地被削弱(例如通过剪切断裂),以在接近于地面水平处失效。图9至图12展示了完成此功能的插入物64的三个可能的形式。管状插入物64a(图9)具有圆周沟槽67以界定折断区域。O形环68可以选择性地放置在沟槽67中,以容纳于锚61的管状上部分的内部,并且还能限制水流入锚61的下部分。
图10展示了可选择的管状插入物64b,其中接近于地面水平的弱化由简单的通孔69提供。
图11和图12展示了另一个可选择的插入物64c,其中接近于地面水平的弱化由留下连接杆71的部分圆周的切口70提供。管状构件61具有直径地通过其延伸的固定棒72,且插入物64c在其下边缘74内具有与棒72配合的凹槽73,以便控制切口70和杆71的方向。以此种方式,控制插入物64的折断最可能出现的方向是可能的。
插入物64(或64a、64b或64c)可以通过穿过孔76(或76a、76b或76c)的销75被钉在管66中。环构件77设置在构件61上,以如果需要例如在隔离栅栏重定位的过程中便于从地面4撤回。
提供具有类似于(或相同于)地锚60的地下部分但是上部部分在功能上与地锚5相同的地锚(未示出)当然是可能的。
图16为横杆段80和立柱81的上部部分的横截面图,该横杆段80为段6的可选形式,且立柱81的上部部分为立柱3的可选形式。横杆段80具有内部空间82以及沿着其长度的槽83(分别等效于段6的空间8和槽9)。立柱81包括固定在管85(类似于管12)的上端内的接头84,接头84又包括穿过槽83的连接构件90以及在内部空间82内紧密配合的板状零件86。如图17所示,零件86具有碟片的形式。如果立柱81的下端(未示出)与它的地锚(未示出)分离,则此种装置允许立柱81绕轴线87转动而不会与横杆段80分离。如果需要,接头84可通过剪切销88被固定至管85,以使管85和接头84也能在冲击下分开。
图15和图16的装置的可能的更改被展示于图18和图19中。这些与图15和图16的装置仅仅在作为板状构件86的可选形式的板状构件91和92的形状上有不同。构件91和92被成形和依尺寸制造成使得在绕着它们各自的轴93和94的特定方向上,它们能够被推入而穿过槽83(类似于立柱3的球构件21),而无须插入而穿过横杆段80的端部,然后转动到所示的操作位置中。通过对构件91和92的形状以及它们在空间82中的间隙的合适的控制,有可能控制使构件91和92绕轴93、94转动所需的扭矩,从而进一步提高隔离栅栏在冲击载荷作用下的行为可被控制的程度。
图13和14展示了当被应用于横杆段80a和80b(与段80相同)的端对端连接时的可选择的连接组件100。构件101首先具有中心段102,其依尺寸制造和成形(当从图14中一端向前地看时)为类似于横杆段80a、80b的横截面,其次构件101具有柄舌103和104,其在相反方向上纵向延伸并且依尺寸制造和成形为紧密地进入段80a、80b的空间82。螺栓105穿过段80a和80b,并进入柄舌103和104,从而连接横杆段80a和80b,同时确保段80a、80b和101的组件的上下侧及前侧具有恒定的横截面。
所示的此种装置的更改展示于图15中,其从类似于图14的角度看。在此种装置中,除了带螺纹的螺栓孔在柄舌107(与柄舌103、104等效)中被设置在不同的位置上外,连接构件106被设置成与构件101相同。外部套管108紧密配合地环绕横杆段80a和80b以及构件106,并且被螺栓固定至柄舌107。(虽然没有展示,但段80a和80b也可被螺栓固定至柄舌107。)
现在将描述另一种与隔离栅栏1不同但优于隔离栅栏1的隔离栅栏218。参照图28。隔离栅栏218具有由立柱220(对应于隔离栅栏1的立柱3)支撑的连续加长横杆组件219(对应于隔离栅栏1的横杆组件2,并且与隔离栅栏1一样,由端对端接合的横杆段形成),并且具有地锚201(对应于隔离栅栏1的地锚5)。
图28展示了包括横杆组件219和固定到横杆组件2的立柱220的隔离栅栏218的一部分的平面图,其中立柱220固定到横杆组件2的方式和隔离栅栏1中立柱3固定到横杆组件2的方式一样。立柱220的弓形地弯曲的管221(如同管12)的底端被接纳到接头205的短柱207上,且接头205被安装到下文所述的地锚201。线222位于包含管221的轴线的平面中,且因此与横杆组件219的长度垂直。
图25展示了具有下段202的地锚组件201,其带有适合于被推动进入地面的尖锐的下边缘203以及顶板204。下段202可以具有任何合适的横截面形状,并被展示为(仅见图27中的虚线)在一方向上由热轧钢等角形成,在施加到横杆组件219的方向向后的侧向载荷作用下,这能提高地锚对在地中翻倒的抵制。锚201能以类似于地锚5及地锚61的方式被推动进入地面(未示出),以使板204接近地表面、大约平齐于地表面或靠在地表面上。
固定到地锚201的是底部接头205。由地锚201和接头205提供的脱离机构构成了隔离栅栏218和隔离栅栏1之间的重要差别。接头205具有在使用中放置于板204的上方且靠在板204上的板206,以及装配进管状立柱构件208(类似于管12)的下端中的直立短柱207。接头205具有通过其延伸的、与短柱207同轴的任选的孔217。板206由固定到顶板204的两个结构209和210保持在合适的位置。
而且,为了增加在施加到横杆组件219的方向向后的侧向载荷作用下地锚201对在地内翻转的抵制,板204具有方向向后的延伸部分703,该延伸部分703的下表面邻接于地面。
结构209具有直立销211以及固定至销211的上端的板212。板206紧密地装配在板212和板204之间。销211“匹配地”接纳在板206的凹槽216中。用在这里的单词“匹配地”在下文将被描述。结构210具有直立销213以及固定至销213的上端的板214。板206也紧密地装配在板204和板214之间。板206具有成形为匹配地容纳销213的一部分的浅凹槽(凹坑)215。销211和213、凹槽216和凹坑215的形状和比例使得板206咬接配合地由销211和213保持并在销211和213之间,且实质上没有间隙,但使得板206能通过使用与沿着线222移动板206所需的力相比相对小的力在垂直于销211和销213之间的线222的方向上推动而脱离。
转到上面的单词“匹配地”的使用,将注意到,在销211被纳入凹槽216时,在中心线222上有间隙701,以使销211仅靠在凹槽216的侧面上。这是为了确保当板206被推进销211和213之间的空间时,板206稍微在压缩下。这已被发现对提高板206在销211和213之间的咬接配合保持力(snap-fitting retention)和随后释放是理想的。
还发现管221能绕短柱7的纵向轴线700转动是理想的。这帮助将板206置于与地锚201的啮合中,并且还能获得它的令人满意的释放。
响应于在向后的方向上施加给横杆组件219的水平载荷(用矢量223代表),管221根据需要弯曲,但接头205的板206被很牢固地保持在销211和销213之间,以及被保持在板204以及212和214之间。矢量223表示可能由例如推横杆组件219的马施加的载荷。当板206在此种载荷223下靠着板212向上推时,板212起到防止板206在此种载荷223作用下转动的作用。
但是,例如由落到横杆组件219下的骑师直接施加给立柱220或接头205的水平载荷227所具有的效应取决于冲击的方向。已经发现,如果此种载荷处于线222的方向上(如图28所见)或在包括线222并在线222的两侧上延伸的某个角度范围(用箭头224代表)内,则接头205将保持在原位。但如果立柱220上的水平载荷指向箭头225和226所表示的任一范围之内,则发现接头205将从地锚201滑脱,这使骑师受伤的机会最小化。范围224、225和226可由接头205和地锚201的设计影响。
因此,隔离栅栏218可被设计成非常安全的,在作用在横杆组件219上的可能荷载下,能预防立柱220的下端被移走,但在例如由落到横杆组件219下面的骑手(或马)施加到立柱220的载荷作用下,那些下端又能够被移走。应注意,范围225和226的存在允许沿着栅栏组件218的两个方向上的比赛。(另一方面,线222没有必要垂直于横杆组件219的长度,而且如果比赛通常只在一个方向上,则不同的方向可能是优选的。)
代替浅坑(dimple)215,板206可具有其他类型的结构以便与销213啮合。
注意,短柱207和板206之间的接合处可以是如图所示的圆角,可选择地包括具有面向板212的较大半径的圆角和面向板214的较小半径的圆角,以避免短柱217本身落在受冲击载荷作用的地方。优选地,提供上文参照图5(项34)和图9-11所描述的那些措施,以使在角度范围225或226内未施加给立柱220的载荷作用下的移走能够被预测。作为一个具体的例子,沟槽702可作为“弱点”被设置在短柱207的底部,以便在向后施加给横杆组件219的大的侧向载荷(如载荷223)作用下,管221和立柱220的短柱207可能与接头205和地锚201分离。这出现时的载荷223能完全独立于立柱220上的冲击载荷而被选择,在立柱220处,板206从销211和213之间释放,这是有益的特征。
如果短柱207确实折断了,那么它被保持在管221的下端内以避免变得对骑手或马有危险是理想的。虽然未展示出,但提供其是可能的。例如,销或螺钉可被设置成穿过管221的一个壁,该销或螺钉的一端被接纳进入短柱207的另一个沟槽,以便防止短柱207在管221中的纵向运动。
图30展示了图25-29中所示装置(地锚201和接头205)的改进版本,其也能允许在角度范围224内施加的载荷的作用下移走。除了代替结构210,设置有固定到(例如通过螺纹啮合)板231(与板204等效)且在正常使用中起到销213的作用的剪切销229外,地锚227基本上与地锚201相同,且接头228与接头205相同。这包括在销229和销235(等效于销211)之间保持板230(等效于板206)的方式。销229具有在正常使用中起与板214相同的作用的头部231。但是,响应于在角度范围224内施加到接头228或管221的足够高的水平荷载,剪切销229会失效而使接头228可能滑出地锚227。因此,骑师或马可能冲击立柱220并期望立柱220移走的角度范围可被扩大。在图5-7所示装置的情况中,对在横杆组件219的高度处施加的载荷和施加给立柱220或接头228的载荷的响应的差异可通过合适的设计(包括位于板230上的粗糙上表面和/或位于板232(与板212等效)上的粗糙下表面的可选择的使用)得到。板230甚至可以为如底座26的锥形。
隔离栅栏218与隔离栅栏1的另一个差别在于它的立柱220的上端的装置,该差别现在将被描述。参照图29、33和34,可以看到,管221的上端被固定在上端接头710的短柱711上。接头710具有凸缘712,其具有与横杆组件219的面向后的表面714邻接的面向前的表面713。紧密配合地接纳在横杆组件219的内部空间715内的是结构216。结构216通过颈部717连接到凸缘712,并具有部分球状表面718以及邻接界定空间715的边界(在横向横截面中)的匹配表面的平坦表面719。表面719位于结构738上,且在结构738之间有间距727。所以,接头710的位于空间715内的那一部分可被制作成(例如通过用塑料注射成型)靠着空间715的内部表面向外弹。颈部717被接纳在沿着横杆组件219延伸的槽720内,并将内部空间715连接到横杆组件219的外部。结构216具有平行的端表面721,端表面721间隔开以使结构216在立柱220转动至水平位置时能穿过槽720而进入内部空间715。但是,当立柱220向下转动至图29中所示的位置时,接头710被约束在横杆组件219内,但是,如果立柱220的下端如上文所述地脱离,则仍能绕水平轴线转动。
平行沟槽725形成于凸缘712的表面713内。它们的目的是起如上文参照图23和24描述的锁止机构的部分的作用。图34展示了位于横杆组件219上的与沟槽725相匹配的升高的加长结构。
接头710具有更小和需要更少材料的优于接头如接头10的优点。
短柱711为转接件722的延伸部分,该转接件722具有用于管221的上端的肩部726。用于销737(图29)的孔723被设置成穿过短柱711,由此,接头710被锁定到管221。
注意,短柱711(因而管221)以一实质上低于水平线的角度(所示为大约45度但是优选地在大约40度到大约60度之间)向后以及向下延伸,并且短柱711和转接件722非常接近于凸缘712。这些因素和管221的平滑弓形形状一起有助于立柱220对摔落的骑手呈现相对小的危险。
管221被展示为(并且优选地)被弯曲成位于短柱711和207之间的平滑的弓形形状(在横向于横杆组件219的平面中)。短柱211和207之间的段可以具有实质上恒定的曲率半径。然而管221在它被接纳在短柱207和211上的地方是笔直的。
图34展示了隔离栅栏218的一部分,这一部分位于端对端地接合以形成横杆组件219的多个横杆段之一219a的端部处。横杆段219a被展示为具有在外周盖(peripheral cover)740内的分隔件(partition)731的恒定横截面的挤压件(extrusion)。这样的构造在隔离栅栏技术中是已知的。通过定向接头710以便结构216能穿过加长的槽720,然后转动到图29和34所示的位置,或如果横杆段219a的一端可达到,则通过纵向地移动进入空间15,接头710能进入且被约束在横杆段219a的内部空间715内。
图34中还展示了一种端对端地接合横杆段比如219a的方式,该方式不是在上面参照图2、13、14、20、21和22所描述的方式,并且在隔离栅栏218被组装时是方便的。可移动的加长主体730能部分地进入横杆段219a的空间729,且部分地进入另一个这样的横杆段(未示出)的相应的空间,以使横杆段端对端地接合。螺栓733能穿过槽732,并且啮合在主体730的拴住螺母(captive nut)735内。当螺栓733被上紧时,主体730被紧密地保持为靠着螺母735和螺栓733上的垫圈734之间的分隔件731a。另一个拴住螺母736设置在主体730内,并且能和与螺栓733类似的螺栓(未示出)一起使用,以便牢固地将另一个横杆段保持到段219a,即,在它们之间不能有纵向的相对运动。可选择地,在制造有主体730的两个横杆段之间的接合点处,可只使用拴住螺母735和736中的一个,以便纵向的相对运动是可能的,以适应例如热膨胀。因此,可容易地提供由刚性地接合在一起的多组单独的横杆段例如219a组成的横杆组件219,且能够适应这些组之间的膨胀。
注意,通过将主体730全部地滑进横杆段219a(螺栓733沿着槽732滑动)中的一个以使横杆段219a中的另外一个被释放,可容易地取消图34中所示类型的在邻近的横杆段比如219a之间的接合。
虽然在图34中未示出,但紧密配合的外部套管(类似于图2以及图20-22所示的那些)可以被固定在横杆219a的端部上,以覆盖邻近的横杆段之间的实际端部以及它们之间的任何空隙,以使横杆组件219看起来连续且外部光滑。
作为主体730的可选择的形式,图35展示了可基本上起相同作用的两个互锁的零件770和771。主体770能在横杆段219a的右手端滑动地进入空间729,并(类似于图34中的主体730)被滑进槽732且能被接纳在螺纹孔774内的螺栓733保持在那里。类似地,主体771能在横杆段(未示出)的左手端进入相应的空间以便连接到横杆段219a,并纵向地滑动或通过螺栓以相同方式固定。主体771具有能被紧密配合地接纳在主体770中的孔773内的突起部772,以防止主体770和771的纵向相对运动。当两个主体770和771被这样连接、缩回到它们各自的横杆段中以及通过螺栓固定时,两个横杆段被保持在一起。
现将描述展示于图31和32中的又一个立柱上端接头400,其为上述接头比如10、301、84和710的一个变化形式。接头400以与接头10(例如)基本上相同的方式被使用,并起如上所述的作用。它具有被接纳在横杆(类似于横杆6,未示出)内的零件401(对应于球构件21),及靠在横杆的后部上的凸缘402(对应于凸缘19)。它与接头10在下列方面不同:
(a)零件401具有圆柱形表面403以及弯曲的表面404,在正常使用中,表面403靠着杆的内表面平放。在将接头400以及连接的立柱(未示出)放置到横杆的过程中,且在立柱的下端从它的地锚移走以便零件401必须在横杆内转动时,表面404能像构件21的表面那样靠在横杆的内表面上。表面403的存在提供了“锁止”动作的另一种形式,以便构件400倾向于在优选的方向上“咬”进横杆内。
(b)零件401为锥形的,变得比从前侧向后(凸缘)侧看的平面图中所示的更宽。这在接头400装配进栏杆时提供了“咬进(snap in)”动作,并且有助于在接头400大幅转动时限制接头400弹出横杆的任何趋势(与图3相比,10的平面图)。
(c)接头400具有接纳立柱管405的凹套管段406,而不是延伸进管405内的凸短柱。
图36显示了一种待被固定到横杆组件801(从横向截面看)的立柱800以及在立柱800的下端(未示出)折断时它的上端能绕水平轴线802转动的可选择的方式。接头803(在截面中看)具有被保持在横杆组件801中的空间内并且穿过槽805延伸出的段804。接头803的外部段包括短的管状段807,固定到立柱800的上端的短柱轴808被接纳在管状段807中,并且能绕轴线802转动。管状段807的壁中的销809被接纳在短柱轴808中的外周沟槽810内,以将短柱轴808保持在管状段807内。可以认为,该装置和这里所述的其它装置相比更难以变得紧凑(并因此在骑手从上方摔下时危害更小)。
依据本发明的隔离栅栏可以用任何材料构造。下面是非限制性的例子。对于横杆(例如2、219),已发现用塑料比如PVC挤压成型是适合的。对于在立柱(例如管12、221)中使用的管,已发现PVC(特别地)以及聚碳酸酯塑料(polycarbonate plastic)是适合的。对于立柱的上下端接头以及横杆接合组件,已发现塑料材料比如HDPE是合适的。已发现钢适合于地锚。
仍可以做出不超出本发明范围的另外的变化形式。
Claims (46)
1.一种隔离栅栏,其包括加长的横杆以及在沿着所述横杆的位置处固定到所述横杆的立柱,其中立柱在上端被固定到所述横杆,且在下端被固定到从所述横杆以下的位置在向后的方向上横向地偏移的地锚,且其中所述立柱的下端适合于响应于作用在所述立柱上的具有水平指向分量和平行于所述横杆的方向的分量的冲击载荷而与其相关的地锚分离。
2.如权利要求1所述的隔离栅栏,其中,所述立柱的下端以及所述地锚被设置成在使用中响应于在向后的方向上横向地施加给所述横杆的水平载荷而抵抗所述立柱的下端与所述地锚分离。
3.如权利要求2所述的隔离栅栏,其中:
(a)所述立柱的下端包括侧向地向外伸出的底座构件,并且所述底座构件的一部分响应于在向后的方向上横向地施加给所述横杆的水平载荷而被向上推;且
(b)所述地锚包括至少部分地覆盖所述底座构件的被向上推的部分的结构,以便抵抗其向上的运动。
4.如权利要求3所述的隔离栅栏,其中,将所述立柱的下端连接到所述地锚的易碎部件被设置成在作用在所述立柱上的指定最小值的所述冲击载荷的作用下折断,以便所述立柱的下端与所述地锚分离。
5.如权利要求3所述的隔离栅栏,其中,所述底座构件被咬接配合地保持在包含在所述地锚内的第一立柱结构和第二立柱结构之间,并且可响应于作用在所述立柱上的所述冲击载荷而被释放。
6.如权利要求5所述的隔离栅栏,其中,当所述底座构件被咬接配合地接纳在所述立柱结构之间时,第一所述立柱结构被接纳在形成于所述底座构件的边缘内的向内的锥形凹槽内,并且将所述底座构件压在所述凹槽的相反侧上。
7.如权利要求5或6所述的隔离栅栏,其中,所述第一立柱结构和第二立柱结构至少近似地位于横向于所述横杆的长度的平面中,以便所述底座构件在两个相反方向中的任一方向上可被释放,每个方向对应于所述冲击载荷分量的两个可能方向中的一个。
8.如权利要求5至7中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,覆盖所述底座构件的部分的所述结构被固定到所述立柱结构中的一个。
9.如权利要求8所述的隔离栅栏,其中,覆盖所述底座构件的部分的所述结构被固定到所述第一立柱结构。
10.如权利要求5至9中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述底座构件在使用中被所述地锚的面向上的表面支撑。
11.如权利要求3至10中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述底座构件可绕在所述立柱的下端内纵向延伸的轴线旋转。
12.如权利要求3至11中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述立柱包括一段管以及固定到所述管的下端的下端接头,且其中所述底座构件包含在所述下端接头内。
13.如权利要求1至12中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,在所述立柱的下端以上以及邻近所述立柱的下端的位置,所述立柱适合于响应于施加给所述横杆或所述立柱的载荷而分成两部分,这是由于方向或量值不会造成所述立柱的下端与所述地锚分离。
14.如权利要求13所述的隔离栅栏,其中:
(a)所述立柱包括一段管以及固定到所述管的下端的下端接头;
(b)所述下端接头包括被接纳在所述管的下端内的直立短柱;
(c)所述短柱具有易碎部分,所述易碎部分通过摔落来实现所述立柱分成两部分。
15.如权利要求1至14中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述立柱的上端被枢轴转动地固定到所述横杆,以使在所述立柱的下端与所述地锚分离时,所述立柱能在一角度范围内自由地枢轴转动而不会与所述横杆分离。
16.如权利要求15所述的隔离栅栏,其中,所述立柱在它的下端分离时的所述枢轴转动是绕着近似地位于横向于所述横杆的平面内的轴线的枢轴转动。
17.如权利要求15或16所述的隔离栅栏,其中,所述立柱在它的下端分离时的所述枢轴转动是绕着近似为水平的轴线的枢轴转动。
18.如权利要求15至17中任一权利要求所述的隔离栅栏,其包括位于所述立柱和所述横杆之间的枢轴连接处的锁止装置,由此,使所述立柱枢轴转动离开当所述立柱被固定到所述地锚时所述立柱所占据的相对于所述横杆的位置所需要的施加给所述立柱的扭矩比随后使所述立柱在所述角度范围内枢轴转动所需要的施加给所述立柱的扭矩大。
19.如权利要求18所述的隔离栅栏,其中,所述立柱以及所述横杆中的一个包括凸结构,且所述立柱以及所述横杆中的另一个包括凹结构,并且其中所述凸结构可被容纳在所述凹结构内,以便提供所述锁止装置。
20.如权利要求19所述的隔离栅栏,其中,所述立柱具有邻接于所述横杆的外部表面的凸缘,并且所述凸缘具有形成在其上的所述凸结构和所述凹结构中的一个。
21.如权利要求15至20中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述立柱包括上端结构,所述上端结构被容纳在所述横杆的内部空间中并能在所述横杆的内部空间中转动,并且所述上端结构通过一穿过所述横杆中的开口的颈部而被连接到所述立柱的在所述空间以外的那一部分,所述空间和所述横杆成形为使得所述上端结构在所述立柱被固定到所述地锚时以及在所述立柱枢轴转动到所述角度范围内的任何点时被约束在所述内部空间内。
22.如权利要求21所述的隔离栅栏,其中,所述上端结构具有为凸球状表面的一部分的表面,并且所述内部空间纵向地在所述横杆内延伸,且在横向于所述横杆的横截面中看时,所述内部空间具有匹配的凹环状表面,以便允许所述上端结构绕轴线转动。
23.如权利要求22所述的隔离栅栏,其中,所述上端结构的另一个表面是实质上平坦的,并邻接于所述内部空间的实质上平坦的内部表面。
24.如权利要求21所述的隔离栅栏,其中,所述上端结构的表面为与所述内部空间的内部表面滑动地配合的圆柱形表面,以便允许所述上端结构绕轴线转动。
25.如权利要求21所述的隔离栅栏,其中,所述上端结构包括凸轮,所述凸轮成形为将所述立柱保持在一指定位置中,并且允许所述立柱在施加了指定的最小扭矩时转动而离开所述指定位置。
26.如权利要求21至25中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述上端结构成形为使得其能在所述立柱位于绕着所述轴线的指定的角度位置时穿过所述横杆中的所述开口并被接纳在所述内部空间内,并且随后绕所述轴线转动而进入所述角度范围。
27.如权利要求26所述的隔离栅栏,其中,所述横杆中的通向所述内部空间的所述开口为沿所述横杆纵向延伸的槽,并且所述上端结构成形为能在所述立柱的特定的角度位置上在所述槽的上边界和下边界之间穿过。
28.如权利要求27所述的隔离栅栏,其中,在所述特定的角度位置中,在固定到所述地锚时,所述立柱从其位置绕所述轴线转动大约90度。
29.如权利要求21至28中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中:
(a)所述立柱包括一段管以及固定到所述管的上端的上端接头;
(b)所述上端接头包括颈部、上端结构以及接纳在所述管的上端内并固定在所述管的上端内的短柱。
30.如权利要求29所述的隔离栅栏,其中,所述上端接头包括在所述颈部的上面和下面邻接于所述横杆的面向外的表面的凸缘。
31.如权利要求30所述的隔离栅栏,其中,所述上端接头具有从所述凸缘的后表面延伸的短柱,所述短柱的一部分被接纳在所述管的上端内,并且其中,当所述栅栏在水平表面上竖立时,所述短柱的纵向轴线从所述凸缘的后表面以在水平线之下的至少40度并且优选地在大约40到大约60度之间的角度向后及向下延伸。
32.如权利要求1至31中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述立柱包括:
(a)一段管;
(b)上端接头,其被固定至所述管的上端,并且具有接纳于所述管的上端内的上短柱;
(c)下端接头,其被固定至所述管的下端,并且具有接纳于所述管的下端内的向上延伸的下短柱。
31.如权利要求32所述的隔离栅栏,其中,当所述栅栏在水平表面上竖立时,所述管从所述管的上端以与水平方向成至少40度且更加优选地为50到60度之间的角度向后及向下延伸。
32.如权利要求32所述的隔离栅栏,其中,在所述上短柱和所述下短柱之间,所述管被形成为在垂直于所述横杆的长度的平面内的平滑弓形。
33.如权利要求34所述的隔离栅栏,其中,所述管在上短柱和下短柱之间的平滑弓形具有近似为恒定的曲率半径。
34.如权利要求32所述的隔离栅栅栏,其中,在所述上短柱和所述下短柱之间的每处,所述管在具有向下分量的方向延伸,并且没有锋利的拐角。
35.如权利要求1至36中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述地锚包括上部部分和下部部分,所述上部部分在使用中整体地位于地面水平或邻近于地面水平,并且被固定至所述立柱的下端,所述下部部分位于地面水平以下。
36.如权利要求35所述的隔离栅栏,其中,所述下部部分适合于被推动进入地面。
37.如权利要求36所述的隔离栅栏,其中,所述下部部分包括一段角件,所述角件带有尖锐的底部边缘,并且被定向成使得所述角件的臂在水平横截面看中时面向所述横杆。
38.如权利要求35至37中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述地锚包括板,所述板在使用中与地表面齐平,且远离所述下部部分向后延伸,以便提高在施加给所述横杆的方向向后的载荷作用下对所述地锚的运动的阻力。
39.如权利要求38所述的隔离栅栏,其中,所述板包括板的延伸部分,所述板的延伸部分邻接于所述立柱的下端。
40.如权利要求1至39中任一权利要求所述的隔离栅栏,其中,所述横杆包括端对端地接合的多个恒定横截面的横杆段。
41.如权利要求40所述的隔离栅栏,其包括在所述横杆段的相邻对之间的耦合装置,所述耦合装置包括:
(a)螺栓构件,其适合于被接纳在内部体积中,并可在所述内部体积内纵向地滑动,所述内部体积在横截面中看时位于所述横杆的外边界以内;以及
(b)螺旋螺纹构件和协同操作的螺母,所述螺旋螺纹构件和所述螺母中的一个被约束在所述螺栓构件内,且另一个被紧固于其上,以便抓住横杆段的一部分,并且固定加长构件以预防滑入所述内部体积中。
42.如权利要求41所述的隔离栅栏,其中,所述螺旋螺纹构件和所述螺母中的一个可从横杆段外通过所述横杆段中的与所述内部体积相通的槽接近。
43.一种用于竖立隔离栅栏的方法,其包括步骤:
提供嵌入地表面的地锚;
将立柱的下端固定到每个地锚;以及
将横杆组件固定到所述立柱的上端。
44.如权利要求43所述的方法,其中,将立柱固定到横杆组件的步骤使得:如果立柱的下端与其地锚分离,则所述立柱的上端保持固定至所述横杆组件,并能绕一轴线转动。
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