CN102787574B - 浅基础可移动式防撞装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浅基础可移动式防撞装置，包括防撞柱、套管和具有一容置腔的底座，套管套设在防撞柱上，套管的底部和防撞柱的底部均插设在容置腔中，防撞柱为空心管，在防撞柱内设有一与防撞柱等高的隔板，以及围绕隔板的多个横向加劲环，与隔板交叉设置的多块竖向加劲肋，隔板位于防撞柱的中心线上。本发明采用空心管作为防撞柱，降低重量，并在防撞柱内设置横向加劲环、隔板及竖向加劲肋作为支撑，起到多重防护以增加耐撞击性；采用套管与防撞柱结合的结构，减轻防撞柱自身的重量，分别移动防撞柱和套管后用盖板密封底座即能满足道路通行要求。并通过套管进一步增强防撞性能；防撞柱通过定位凸耳加强与底座的连接，且方便拆卸。

Description

浅基础可移动式防撞装置

技术领域

本发明涉及防撞柱，尤其涉及一种浅基础可移动式防撞装置。

背景技术

近些年在诸多国家发生过恐怖袭击，而汽车炸弹已成为攻击建筑物和基础设施的主要方式，给人类生命财产安全造成了极大的破坏。为减小损失，欧美等国相继研究开发了多种车辆障碍，如直臂道闸、升降梁、防撞盆栽、楔形路障等，上述装置一般设置在公路的转弯、出入口、收费岛头、桥梁护栏端头、上跨桥的桥墩处等存在严重安全隐患的地方，起警示和减缓冲击作用。在发生车辆冲撞时，能减轻事故严重度，降低事故损失。

PCT专利200980117019.1公开了一种可折叠式防撞柱系统，包括：可在工作位置和非工作位置间转动的可折叠式防撞柱的槽；稳固在槽上的上部支撑结构、下部支撑结构，与处于工作位置时的可折叠式防撞柱并置，垂直、横向地间隔分开；和可活动地连接可折叠式防撞柱的连接机械装置。该系统可用做建筑物等的防撞障碍物，具有安装后可在工作位置发挥防撞功能，在需要时又可随时折叠防撞柱到非工作位置的优点。该可折叠式的防撞柱系统可手动操作，不需起吊装置。该系统的安装方法是将该系统的槽的底部固定于地面以下。但该系统占用地基基础较深，占地面积较大，而且对提高防撞柱的耐冲击性能并未提出改进。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种占地空间小，耐撞击性高、重量轻且可移动的浅基础可移动式防撞装置，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种浅基础可移动式防撞装置，包括防撞柱、套管和具有一容置腔的底座，所述套管套设在所述防撞柱上，所述套管的底部和所述防撞柱的底部均插设在所述容置腔中，所述防撞柱为空心管，在所述防撞柱内设有一与防撞柱等高的隔板，以及围绕所述隔板的多个横向加劲环，与所述隔板交叉设置的多道竖向加劲肋，所述隔板位于所述防撞柱的中心线上。

进一步地，与所述隔板交叉设置有两块竖向加劲肋，两块竖向加劲肋关于隔板中心相互对称，所述竖向加劲肋设置在距所述横向加劲环圆周向内1/4～1/5直径处。

进一步地，所述竖向加劲肋高度为防撞柱高度的三分之一，并所述竖向加劲肋设置在防撞柱的底端。

进一步地，所述防撞柱底部两侧各延伸出一定位凸耳，所述容置腔底部设有定位槽，所述定位凸耳卡设于所述定位槽内。

进一步地，所述防撞柱顶面设有一带螺纹槽的顶盖，所述螺纹槽内旋设一扳手。

进一步地，所述防撞柱外表面设有一突起，所述套管上设有与所述突起相对应的卡槽。

进一步地，所述套管上设有两个把手。

进一步地，所述底座上设有一盖板，所述防撞柱抽离容置腔后，所述盖板盖住容置腔；所述防撞柱插设于容置腔时，所述盖板锁扣于套管上。

进一步地，所述底座高度小于300mm。

进一步地，所述防撞柱高1160mm、壁厚6mm，相邻所述横向加劲环之间间隔200mm-250mm，所述套管壁厚9mm。

通过以上技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明的浅基础可移动式防撞装置，采用空心管作为防撞柱，降低重量，并在防撞柱内设置横向加劲环、隔板及竖向加劲肋作为支撑，起到多重防护以增加耐撞击性；采用套管与防撞柱结合的结构，一方面降低防撞柱自身的重量，便于将防撞柱和套管移动，另一方面通过套管进一步增强本防撞装置的防撞性能；防撞柱采用增大截面的柱脚，即在防撞柱底部两侧延伸出一对定位凸耳，通过在底座内转动定位保证防撞柱受撞击时与底座的牢固连接；分别移开防撞柱及套管后，将盖板密封底座即能满足道路通行要求，且可通过各种装饰方式融入其它建筑风格而不会影响建筑物使用功能；本防撞装置的安装地基深度较浅，不易影响到地下管路，整个装置造价低、施工方便，在防护工程领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明浅基础可移动式防撞柱结构示意图；

图2为防撞柱结构示意图；

图3为防撞柱剖视图；

图4为防撞柱俯视图；

图5为套管结构示意图；

图6为底座结构示意图；

图7为底座剖视图；

图8为撞击车辆示意图；

图9为图8俯视图。

元件标号说明：

1-防撞柱；            11-定位凸耳；            12-突起；

2-套管；              21-把手；                22-卡槽；

3-底座；              31-容置腔；              32-定位槽；

33-盖板；             331-锁扣；               4-隔板；

5-竖向加劲肋；        6-横向加劲环；           7-地基；

8-螺纹槽；            9-扳手。

A-撞击车辆保险杠上缘离地高度；        B-保险杠下缘离地高度；

K-车宽；                              L-前轮距。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

如图1所示，本发明提供一种浅基础可移动式防撞装置，包括防撞柱1、套管2和具有一容置腔31的底座3，底座3埋设于地基7内，为满足浅基础要求，底座高度应小于300mm，本实施例底座实际高度267mm。本发明设计的要点是在满足耐撞击性的同时使整个装置尽可能地轻以满足可移动性，如图3及图4所示，耐撞击性通过以下方案满足：防撞柱1为空心管，壁厚6mm，防撞柱内沿高度方向设有多个横向加劲环6，以增加柱体的耐撞击性。相邻横向加劲环之间间隔200mm-250mm，因防撞柱1受撞击后受损的主要为柱脚部分，所以防撞柱上端的横向加劲环之间的间隔相对于下端的横向加劲环之间的间隔可略微稀疏。并在防撞柱内设有一与防撞柱等高的隔板4用以支撑横向加劲环6，隔板4位于防撞柱1的中心线上。有限元分析结果显示横向加劲环6在距圆周1/4～1/5直径处屈曲变形最大，这与一般工程中的钢梁纵向加劲肋布置在距受压翼缘1/4～1/5梁高处的实际情况接近，因此考虑在距横向加劲环圆周1/4～1/5直径处设置竖向加劲肋5。同时秉承轻重量原则，本发明设置两块竖向加劲肋5，两块竖向加劲肋5与隔板4交叉设置，并关于隔板中心相互对称。因本实施例中防撞柱柱截面直径为230mm，故竖向加劲肋5的对应弦高（过弦中点且垂直于弦的直线,与圆的交点到垂足之间的线段称之为弦高）设计为45mm～57.5mm之间，优选50mm。因防撞柱受撞击后受损的主要为柱脚部分，因此竖向加劲肋5设置在防撞柱1底端，本实施例竖向加劲肋5高度为400mm，约合防撞柱1高度（本实施例防撞柱高1160mm）的三分之一。在实际施工时，为方便操作，每块竖向加劲肋5实际为两小块垂直焊接在隔板4两侧的钢板，在工厂预制四块相同大小的钢板后，两两对称垂直焊接在隔板4两侧。套管2套设在防撞柱1上，套管2的底部和防撞柱1的底部均插设在容置腔31中，进一步增加耐撞击性。

满足耐撞击性后，可移动性的实现基于以下方案：如图2及图7所示，本实施例中防撞柱1底部两侧各延伸出一定位凸耳11，将防撞柱1插入底座3的容置腔31后旋转一定角度，使定位凸耳11卡设于定位槽32内，以保证防撞柱1被撞击时不会从底座3内脱出。因防撞柱1的刚度越大，受撞击时给底座3带来的破坏就更大，防撞柱1的倾角就越大，所以定位凸耳11设计为半椭圆形以增大截面面积，大截面面积有助于增强定位凸耳11与定位槽32的卡合。而防撞柱的重量又是实现可移动性需要考虑的因素。现有技术中主要起警示作用的防撞柱虽然满足可移动性要求，但由于管壁过薄、内部也没有设计增加耐撞击性的结构，故无法起到阻挡大型汽车撞击的作用；但如果把防撞柱做大做粗做厚，人又无法搬动，不满足可移动的要求。因此套设于防撞柱1上的套管2在增加耐撞击性的同时也起到分摊重量的作用，分别搬运套管2和防撞柱1即可满足可移动性的要求。同时因防撞柱受撞击后受损的主要为柱脚部分，因此套管2分为两部分，一部分插设在容置腔31内，与底座3等高，保护防撞柱插入容置腔的部分；套管另一部分露出底座，高400mm，约占防撞柱1高度（本实施例防撞柱高1160mm）的三分之一。套管2壁厚9mm。

如图2及图5所示，为防止非工作人员转动套管2，防撞柱1外表面设有一突起12，旋转调整套管位置使套管2上的卡槽22与上述突起12榫接，套管2上还设有两个把手21以方便搬运。防撞柱1顶面设有一带螺纹槽8的顶盖，螺纹槽8内插设一丁字形的扳手9，方便防撞柱1的抬起与旋转定位。

如图6所示，底座3上设有一盖板33，防撞柱1抽离容置腔31后，盖板3盖住容置腔洞口，以保证路面的正常使用，同时减少进入容置腔31的雨水及灰尘；防撞柱1插设于容置腔31时，盖板33通过锁扣331与套管2连接，防止非工作人员移动。

本发明具体制作安装方法如下：

首先在工厂预制防撞柱1、套管2、底座3、盖板33，上述部件均采用Q345低合金钢制成或其它高强度材料制成；将底座3安放到位后浇筑地基7；底座3不仅为工作构件，同时为模具，在地基7浇筑后不必取出，施工方便。

其安装方法包括以下步骤：

（1）将扳手9旋入防撞柱1的螺纹槽8中。打开底座3上的盖板33，将防撞柱1插入容置腔31内。

（2）利用扳手9将防撞柱1旋转一定角度使定位凸耳11卡入定位槽32内，取下扳手9。

（3）手握把手21将套管2套在防撞柱1，调整位置使套管2上的卡槽22与防撞柱1外表面的突起12榫接。

（4）将盖板33通过锁扣331挂设到套管2上。

拆除防撞柱时反过来按上述（4）～（1）步进行即可。

下面结合数值模拟对上述设计进行验证：

由于国内尚无相关规范，上述设计均参考英国规范进行设计。英国规范：Specificationfor vehicle security barriers《车辆安全性路障规范》（PAS68:2007）2007。

英国规范中的相关规定：

1．对防撞柱工作性能判断的规定：

受车辆撞击后，防撞柱柱顶后缘处与基础顶面处防撞柱截面后缘的连线与水平线夹角不小于60度，判定为工作性能合格。即柱顶后缘最大位移不大于基础顶面以上柱高的cot60°倍。对于本发明设计的防撞柱，基础顶面以上柱高为900mm，故柱顶最大位移不应超过900×cot60°=750mm。

2．对试验车辆规定：

质量为6800±136kg(根据客户需要可载700kg的货物或不载)的柴油车、中型卡车，车速分为50kph，65kph和80kph三个等级。

本发明设计采用LSDYNA软件进行有限元模拟，采用质量为6820kg的中型卡车，车速度选为50kph。撞击车辆如图8和图9所示，其中撞击车辆保险杠上缘离地高度A为800mm，保险杠下缘离地高度B为550mm；车宽K为2380mm；前轮距L为2070mm。

经数值模拟计算分析，柱顶最大位移为411.24mm，小于750mm，满足英国规范的要求。

综上所述，本发明浅基础可移动式防撞装置在满足耐撞击性的同时且满足可移动性，满足道路通行要求的变化，在防护工程领域具有广阔的应用前景。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种浅基础可移动式防撞装置，包括防撞柱(1)、套管(2),所述套管(2)套设在所述防撞柱(1)上，其特征在于，还包括具有一容置腔(31)的底座(3)，所述套管(2)的底部和所述防撞柱(1)的底部均插设在所述容置腔(31)中，所述防撞柱(1)为空心管，在所述防撞柱内设有一与防撞柱等高的隔板(4)，以及围绕所述隔板(4)的多个横向加劲环(6)，与所述隔板(4)交叉设置的多块竖向加劲肋(5)，所述隔板(4)位于所述防撞柱(1)的中心线上。

2.根据权利要求1所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，与所述隔板(4)交叉设置有两块所述竖向加劲肋(5)，两块所述竖向加劲肋(5)关于隔板中心相互对称，所述竖向加劲肋(5)设置在距所述横向加劲环(6)圆周向内1/4～1/5直径处。

3.根据权利要求2所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，所述竖向加劲肋(5)高度为所述防撞柱(1)高度的三分之一，并所述竖向加劲肋(5)设置在防撞柱(1)的底端。

4.根据权利要求1所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，所述防撞柱(1)底部两侧各延伸出一定位凸耳(11)，所述容置腔(31)底部设有定位槽(32)，所述定位凸耳(11)卡设于所述定位槽(32)内。

5.根据权利要求1所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，所述防撞柱(1)顶面设有一带螺纹槽(8)的顶盖，所述螺纹槽(8)内旋设一扳手(9)。

6.根据权利要求1所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，所述防撞柱(1)外表面设有一突起(12)，所述套管(2)上设有与所述突起(12)相对应的卡槽(22)。

7.根据权利要求1所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，所述套管(2)上设有两个把手(21)。

8.根据权利要求1所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，所述底座(3)上设有一盖板(33)，所述防撞柱(1)抽离容置腔(31)后，所述盖板(33)盖住容置腔(31)；所述防撞柱(1)插设于容置腔(31)时，所述盖板(33)锁扣于套管(2)上。

9.根据权利要求1所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，所述底座(3)高度小于300mm。

10.根据以上权利要求任一项所述的浅基础可移动式防撞装置，其特征在于，所述防撞柱(1)高1160mm、壁厚6mm，相邻所述横向加劲环(6)之间间隔200mm-250mm，所述套管(2)壁厚9mm。