CN106149593B - 一种新型复合材料高速公路防撞护栏 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种新型复合材料高速公路防撞护栏，由立柱、护板、缓冲块及紧固连接板组成，其中护板是由高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强环氧树脂复合材料波形板作为芯层，外面灌注一定厚度的聚氨酯树脂作为皮层，组成内刚外柔的结构件；缓冲块呈“凸”字形，其是由异形钢板—聚氨酯夹层—钢板组成的三明治夹层板结构，具有良好的抗冲击和缓冲能力。能够达到很好的抗冲击和防撞的效果，能够有效保证车辆和人员的安全，克服了传统护板的不足，使用寿命长，安全系数高，经济效益显著。

Description

一种新型复合材料高速公路防撞护栏

技术领域

本发明涉及一种新型复合材料高速公路防撞护栏，主要用于高速公路路侧的安全防护，属于公路安全防护设施领域。

背景技术

目前，高速公路防撞护栏绝大部分采用的是钢质结构，质量重，刚度大，在遭受撞击的时候吸收冲击的能力弱，并且钢板可能断裂后插入车体内，对车内人员造成二次伤害。传统钢板护板的另外的缺陷是其不易安装和维护，并且成本高，对气候的适应性差，易被腐蚀和生锈老化，使用寿命短。因此，对于轻质高强，并且具有一定弹性能很好吸收冲击能的新型护板的研发，显得尤为重要，本发明涉及的一种新型复合材料高速公路防撞护栏便能很好的解决传统护板所面临的问题。

发明内容

本发明的目的是设计一种复合材料高速公路防撞护栏，在有效降低防撞护栏的质量和生产及维护成本的同时，确保防撞护栏有效的吸收瞬间撞击产生的能量既能有效防止汽车冲撞出护栏造成车毁人亡，并最大可能将汽车纠正到正常的行驶轨道。

为此，本发明所提出的复合材料高速公路防撞护栏由立柱、护板、缓冲块及紧固连接板组成，缓冲块通过设置在其中心位置的两个螺栓孔由螺栓固定在立柱的上端；护板通过螺栓固定在缓冲块上，且在护板外侧设置一块紧固连接板。

所述的护板，其端部设置若干螺栓孔并在其正侧面设置一块紧固连接板通过螺栓固定在设有同样规格螺栓孔的缓冲块的一侧。形状为W形的二波护板，它是由高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强环氧树脂复合材料波形板作为芯层，厚度为5—15mm，外面灌注5mm厚的聚氨酯树脂作为皮层，组成内刚外柔的结构件，其中高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强体两端进行折边锁边处理。设置聚氨酯皮层的目的是通过聚氨酯的良好弹性更好地吸收撞击时的冲击能，迅速降低车辆的行驶速度，形成第一道防线；而高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强环氧树脂材料的刚性芯层则是第二道防线，能够有效拦截车辆冲出道路外，并在撞击角度较小的情况下将车辆的行驶方向纠正到正常的航向；将三维角连锁织物进行折边锁边处理的设置，是为了提高护板受到冲击时端部抗拉和抗撕裂能力，使护板的整体性能更加安全可靠；

所述的立柱为圆柱形立柱，主要通过固定缓冲块间接支撑连接护栏板两端及承担撞击时的冲击力。立柱的外表面刚好与缓冲块的一侧的内凹面贴合，形成更大面积的面接触，增大了受力面积，使整个护栏的整体结构能加稳固；

所述的缓冲块，主要起到连接两端护板并缓冲冲击的作用，缓冲块呈“凸”字形，其是由异形钢板—聚氨酯夹层—钢板组成的三明治夹层板结构，具有良好的抗冲击和缓冲能力。其中心线处通过对称设置两个螺栓孔通过螺栓固定在立柱上，其两侧端边分别通过螺栓与相邻的两护板一端连接；

所述的紧固连接板，主要是为了加强护板的端部连接并起到连接相邻护板的作用，提高护栏的整体性能。紧固连接板的形状为贴合护板的波形或者长方形，设置在护板外侧，由螺栓定位连接。

本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明所述的护板是厚度为15—25mm的复合材料，节约了大量的钢材，增加了护栏板的强度、韧性和反弹力克服了传统钢材无缓冲的功能。在护板的安装维护方面，由于其质量得以降低，维护时只需重新浇筑聚氨酯的皮层，因此大大降低了护板的质量和安装维护成本。并且聚氨酯是性能优异的工程树脂，有“第五大塑料”的称誉，它不仅具有优异的耐磨性、抗冲性、抗开裂、耐紫外线以及耐高低温性能，抗多种酸碱和有机溶剂腐蚀，还不受环境温度、湿度影响，用于护板的表层极大提高了护板的环境适应能力，克服了传统钢材的不耐腐蚀，使用寿命短的缺陷。另外，护板整体呈现内刚外柔的特性，起到了双重防线的作用，护板外面浇筑的聚氨酯具有优异的弹性，通过其变形吸收大量的冲击能，可迅速有效降低车辆的速度，形成第一道防线；即使第一道防线失效后，高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强环氧树脂材料的刚性芯层作为第二道防线，其中的角连锁织物增强体也会有效的将车辆进行拦截，能有效阻止和降低汽车事故的发生和损失，并且角连锁织物两端进行折边锁边处理，大大提高了护板端部的抗拉和抗撕裂能力。

本发明所设计的缓冲块，采用独特的“三明治”夹层结构，不仅能使各部件的连接更加稳固，安全可靠，而且使护栏板与立柱之间为弹性连接，使缓冲防撞护栏具有良好的缓冲力，能有效缓冲车辆撞击后所产生的冲击力， 降低对司乘人员造成的伤害，防止双波形钢板发生更大的变形。

附图说明

图1是本发明护栏的结构外观示意图；

图2是图1的A-A剖面结构示意图；

图3是图1的B-B剖面结构示意图；

图4是本发明的护板的截面结构示意图；

图5是本发明的护板角连锁织物增强体端部折边锁边处理的效果示意图；

图6是本发明的缓冲块处局部断面结构示意图；

图7是本发明的缓冲块的俯视结构示意图；

图8是本发明的缓冲块的正视结构示意图；

图9是本发明的紧固连接板的侧视结构示意图；

图10是本发明的紧固连接板的正视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：如图1、图2、图3及图6所示，一种新型复合材料高速公路防撞护栏由立柱1、护板2、缓冲块4及紧固连接板5组成，缓冲块通过螺栓固定在立柱的上端，护板的端部通过螺栓固定在缓冲块的一侧，且在护板外侧设置一块紧固连接板；

在此实施例中，如图4、图5所示，护板2是由高强高模聚乙烯三维角连锁织物3增强环氧树脂复合材料波形板作为芯层，厚度为15mm，外面灌注5mm厚的聚氨酯树脂8作为皮层，组成内刚外柔的W形结构件，其中高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强体两端进行折边锁边处理（效果见图5）；

在此实施例中，如图7所示，缓冲块4呈“凸”字形，其是由异形钢板9—聚氨酯夹层10—钢板11组成的三明治夹层板结构。

实施例2：其他部分与实施例1相同，其不同之处在于将实施例1中的长方形紧固连接板5换成图9中的波形紧固连接板7。

实施例3：其他部分与实施例1相同，其不同之处在于护板的角连锁织物增强体的材料为玻璃纤维。

总之，本发明所涉及的新型复合材料高速公路防撞护栏，能够达到很好的抗冲击和防撞的效果，能够有效保证车辆和人员的安全，克服了传统护板的不足，使用寿命长，安全系数高，经济效益显著。

Claims (5)

1.一种新型复合材料高速公路防撞护栏，由立柱、护板、缓冲块及紧固连接板组成，其特征在于：新型复合材料高速公路防撞护栏包括：

护板，护板端部设置若干螺栓孔并在其正侧面设置一块紧固连接板通过螺栓固定在设有同样规格螺栓孔的缓冲块的一侧；其形状为W形的二波护板，它是由高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强环氧树脂复合材料波形板作为芯层，厚度为5—15mm，外面灌注5mm厚的聚氨酯树脂作为皮层，组成内刚外柔的结构件，其中高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强体两端进行折边锁边处理；设置聚氨酯皮层的目的是通过聚氨酯的良好弹性更好地吸收撞击时的冲击能，迅速降低车辆的行驶速度，形成第一道防线；而高强高模聚乙烯三维角连锁织物增强环氧树脂材料的刚性芯层则是第二道防线，能够有效拦截车辆冲出道路外，并在撞击角度较小的情况下将车辆的行驶方向纠正到正常的航向；将三维角连锁织物进行折边锁边处理的设置，是为了提高护板受到冲击时端部抗拉和抗撕裂能力，使护板的整体性能更加安全可靠；

立柱，为圆柱形立柱，主要通过固定缓冲块间接支撑连接护栏板两端及承担撞击时的冲击力；立柱的外表面刚好与缓冲块的一侧的内凹面贴合，形成更大面积的面接触，增大了受力面积，使整个护栏的整体结构能加稳固；

缓冲块，主要起到连接两端护板并缓冲冲击的作用，缓冲块呈“凸”字形，其是由异形钢板—聚氨酯夹层—钢板组成的三明治夹层板结构，具有良好的抗冲击和缓冲能力；其中心线处通过对称设置两个螺栓孔通过螺栓固定在立柱上，其两侧端边分别通过螺栓与相邻的两护板一端连接；

紧固连接板，主要是为了加强护板的端部连接并起到连接相邻护板的作用，提高护栏的整体性能；紧固连接板的形状为贴合护板的波形或者长方形，设置在护板外侧，由螺栓定位连接。

2.按权利要求1所述的新型复合材料高速公路防撞护栏，其特征在于：所述的复合材料护板的增强体为三维角连锁结构织物，并进行折边锁边处理，材料为高强高模聚乙烯或者玻璃纤维。

3.按权利要求1所述的新型复合材料高速公路防撞护栏，其特征在于：所述的护板的增强体三维角连锁织物根据护板厚度的不同，可分别设置四层、五层、六层等不同层数的三维角联锁组织织物。

4.按权利要求1所述的新型复合材料高速公路防撞护栏，其特征在于：所述的缓冲块形状为“凸”字形，为异形钢板—聚氨酯夹层—钢板组成的三明治夹层板。

5.按权利要求1所述的新型复合材料高速公路防撞护栏，其特征在于：所述的紧固连接板，形状为贴合护板的波形或者长方形。