CN102383386A - 基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置 - Google Patents

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白中浩
王玉龙
曹立波
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Abstract

本发明公开了一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置，针对车辆与道路边建筑立柱、道路桥梁桥墩等发生碰撞时可以对乘员、车辆以及立柱或桥墩起到保护作用。当车辆直接与立柱或桥墩发生碰撞时，由于二者刚度较大，可在瞬间产生极大的作用力，危及乘员的生命安全以及损坏立柱或桥墩。本装置介于车辆与立柱或桥墩之间，在碰撞过程中起到缓冲吸能的作用。本装置主要包括内层防护筒(2)、外层防护筒(3)、蜂窝结构材料(4)、下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)，外层防护筒(3)与内层防护筒(2)之间填充有蜂窝结构材料并安装有下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)。该装置具有结构简单、安装方便、缓冲吸能效果好等优点。

Description

基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置
技术领域
本发明主要涉及到道路边建筑立柱、道路桥梁桥墩等安全防护领域，特指一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置。
背景技术
在道路交通事故中，车辆除了与其它车辆发生碰撞外，最主要的是与外部固定障碍物发生碰撞，并且车辆与道路边建筑立柱或者道路桥梁桥墩发生碰撞时破坏性非常大。车辆与立柱或桥墩刚度都很大，二者发生碰撞时，会在瞬间产生极大的作用力，危及乘员的生命安全以及破坏建筑物和桥梁，严重时可导致车内乘员死亡以及建筑物或桥梁坍塌。因此，在车辆与立柱或桥墩之间添加缓冲吸能装置可有效的降低事故的严重性。目前，我国建筑立柱和道路桥梁桥墩安全防护方面令人堪忧：我国大部分户外建筑立柱和道路桥梁桥墩未安装防护装置，即使一部分装有安全防护装置，也因防护装置的吸能缓冲效果不足，对乘员、车辆以及立柱或桥墩提供的保护非常有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有防护装置存在的问题，本发明提供一种结构简单、安装方便、缓冲吸能效果好的柱体碰撞防护装置。由于蜂窝结构具有质量轻、比强度高、吸能效果好等优点，所以在本装置选择蜂窝结构材料作为缓冲吸能材料。同时，为了增加防护装置的刚度，在防护装置中安装有柔性板簧。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：
发明了一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置，其特征在于，防护装置主要包括内层防护筒(2)、外层防护筒(3)、蜂窝结构材料(4)、下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)，内层防护筒(2)与立柱(1)贴合，外层防护筒(3)与内层防护筒(2)之间填充有蜂窝结构材料并安装有下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)。
外层防护筒(3)与内层防护筒(2)之间填充的蜂窝结构材料通过粘结剂粘结在外层防护筒(3)与内层防护筒(2)的表面上。蜂窝结构材料(4)在粘结过程中，蜂窝结构材料(4)的六边形端面分别垂直于内层防护筒(2)的外表面和外层防护筒(3)的内表面，使得蜂窝结构材料有较好的吸能性，具体结构见附图3。
在外层防护筒(3)与内层防护筒(2)的下端部和上端部分别安装有下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)，上下两层柔性板簧均包括柔性板簧1(11)和柔性板簧2(12)，柔性板簧1(11)和柔性板簧2(12)呈十字交叉状并通过连接螺栓(10)紧固在内层防护筒(2)上。
内层防护筒(2)顶部端盖缘部与外层防护筒(3)外表面相互配合，对防护装置顶端进行密封，防止灰尘或者雨水进入装置内部。对外层防护筒(3)与内层防护筒(2)以及下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)除锈后，在其表面涂有钢材防腐蚀涂料，防止防护装置生锈。
附图说明
图1是柱状碰撞防护装置主视图；
图2是柱状碰撞防护装置俯视图；
图3是填充蜂窝结构材料三视图；
图4是柱状碰撞防护装置板簧安装示意图；
图例说明
1、立柱                            2、内层防护筒
3、外层防护筒                      4、蜂窝结构材料
5、安装底板                        6、立柱底座
7、地脚螺栓                        8、下层柔性板簧
9、上层柔性板簧                    10、连接螺栓
11、柔性板簧                        112、柔性板簧2
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
在本具体实施方式中，在内层防护筒(2)和外层防护筒(3)之间填充蜂窝结构材料(4)，蜂窝结构材料(4)通过粘合剂紧固在内层防护筒(2)和外层防护筒(3)的表面上。在粘结的过程中，蜂窝结构材料(4)的端面分别垂直于内层防护筒(2)和外层防护筒(3)的表面，蜂窝结构材料(4)的端面加工成圆弧状，使得蜂窝结构材料(4)可以和内层防护筒(2)以及外层防护筒(3)的表面紧密贴合。同时，在沿着圆弧直径方向上，蜂窝结构材料(4)的六边形端面呈收缩的锥状，具体结构见附图3。蜂窝结构材料(4)安装在防护装置的中间部位，在防护装置的两端部位留有空间，在上下端部的空间位置安装有下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)。上下两层柔性板簧均包括柔性板簧1(11)和柔性板簧2(12)，柔性板簧1(11)和柔性板簧2(12)为椭圆状，呈十字交叉形并通过连接螺栓(10)紧固在内层防护筒(2)上。为了加工与安装方便，柔性板簧1(11)和柔性板簧2(12)均分为两个部分，将两部分的端部叠加在一起，用连接螺栓(10)紧固在内层防护筒(2)上。同时，内层防护筒(2)顶端设计有端盖，端盖缘部与外层防护筒(3)外表面配合，形成密闭空间，防止雨水以及灰尘进入到防护装置内部，保护蜂窝结构材料(4)和下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)。外层防护筒(3)与内层防护筒(2)以及下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)均为钢铁结构，容易受到腐蚀。所以首先对其表面进行除锈，然后在其表面涂刷氯化橡胶等钢材防腐蚀涂料。
安装过程中，内层防护筒(2)为空心结构，其内表面与立柱(1)外表面贴合，整个防护装置围绕在立柱(1)周围。在防护装置下部放置安装底板(5)，底板通过地脚螺栓(7)与立柱底座(6)连接，内层防护筒(2)和外层防护筒(3)位于底板之上。

Claims (6)

1.一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置，它主要包括内层防护筒(2)、外层防护筒(3)、蜂窝结构材料(4)、下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)，内层防护筒(2)与立柱(1)贴合，外层防护筒(3)与内层防护筒(2)之间填充有蜂窝结构材料并安装有下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置，其特征在于：外层防护筒(3)与内层防护筒(2)之间填充的蜂窝结构材料通过粘结剂粘结在外层防护筒(3)与内层防护筒(2)的表面上。
3.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置，其特征在于：在外层防护筒(3)与内层防护筒(2)的上、下端部分别安装有上层柔性板簧(9)和下层柔性板簧(8)，上下两层柔性板簧均包括柔性板簧1(11)和柔性板簧2(12)，柔性板簧1(11)和柔性板簧2(12)呈十字交叉状并通过连接螺栓(10)紧固在内层防护筒(2)上。
4.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置，其特征在于：内层防护筒(2)顶部端盖缘部与外层防护筒(3)外表面相互配合，对防护装置顶端进行密封。
5.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置，其特征在于：对外层防护筒(3)与防护装置内层防护筒(2)以及下层柔性板簧(8)和上层柔性板簧(9)除锈后，在其表面涂有钢材防腐蚀涂料。
6.根据权利要求2所述的一种基于蜂窝吸能结构的柱体碰撞防护装置，其特征在于：蜂窝吸能结构在粘结过程中，蜂窝结构材料(4)的六边形端面分别垂直于内层防护筒(2)的外表面和外层防护筒(3)的内表面。
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