CN106988245A - 一种可移动摩擦型中央护栏及其制作方法 - Google Patents

一种可移动摩擦型中央护栏及其制作方法 Download PDF

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吕昭旭
范娟
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Abstract

一种可移动摩擦型中央护栏及其制作方法，包括多个护栏节段，所述护栏节段的底面与道路滑动连接，所述护栏节段的底面设置有提高与道路摩擦力的摩擦面，相邻所述护栏节段首尾两端通过连接件铰接，使得相邻所述护栏节段可在道路上绕铰接点相对滑动旋转，本装置采用双斜面截面护栏节段实现碰撞后车辆重心的抬升，依靠连接销栓实现护栏的连续性和引导能力，利用护栏与地面间的摩擦和护栏与地面的相对侧移等实现车辆碰撞护栏过程的缓冲和消能，对小型汽车和大型汽车均有良好的防撞能力，能大幅减小车辆损坏程度且乘员具有更高的安全性。

Description

一种可移动摩擦型中央护栏及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种可移动摩擦型中央护栏及其制作方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，汽车向着微型化、大型化和重型化两个极端方向发展，从而对交通的安全设施提出了更高的要求。目前我国公路防撞护栏常用形式可分为刚性护栏、半刚性护栏和柔性护栏三种，其主要代表形式为混凝土护栏、波形梁护栏和缆索护栏。现有的防撞护栏在碰撞过程中表现出防撞能力不足和结构缺陷，且很难适合多种车型的防撞，由此引发的车祸造成了严重的人员伤亡和具大的经济损失。
我国高速公路中央护栏主要为波形梁护栏，小型汽车容易发生下钻波形梁护栏或插入车体内，人员死亡几率非常高，而中、大型汽车容易穿越波形梁护栏驶入对方车道，造成严重的二次事故，这两类事故为我国高速公路中最主要的交通事故，引起的人员伤亡比例最高。
我国国道和省道等公路中央护栏主要为刚性护栏，碰撞过程中刚性护栏几乎不变形，碰撞能量几乎全部由车辆承受，造成严重的车辆损坏，人员受伤严重。
因此，寻找一种合适的道路中央护栏以最大程度耗散碰撞能量、减小车辆损坏和保证乘员安全。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种可预制、便于维修，对各种车型都有较好防撞能力护栏的摩擦型中央护栏及其制作方法。
本发明的技术方案为：一种可移动摩擦型中央护栏，包括护栏节段，所述护栏节段的底面与道路滑动连接，所述护栏节段的底面设置有提高与道路摩擦力的摩擦面，相邻所述护栏节段首尾两端通过连接件铰接，使得相邻所述护栏节段可在道路上绕铰接点相对滑动旋转，从而使得相邻所述护栏节段可在道路上碰撞滑移后呈曲线状分布。采用上述结构，具有如下优势：1、护栏能量吸收方面：当车辆与护栏节段碰撞后，利用护栏节段与道路间的摩擦力做负功将碰撞能量转化为内能，且碰撞能量越大，护栏耗能越多，最多可达总碰撞能量的50％；2、乘员安全性：护栏节段与道路的相对侧移实现对车辆碰撞的缓冲，降低碰撞冲击力峰值，减小车辆的损坏，降低车体加速度的峰值，提高乘务人员的安全性，车体加速度小于规范规定的安全限制20g；3、护栏安全性：在车辆碰撞护栏时，护栏节段协同受力，连续变形，碰撞滑移后护栏节段在道路上呈曲线状分布，最大侧移量小于1000mm，满足规范的变形要求；4、施工维修：护栏节段可预制，连接件在碰撞过程中也不容易损坏，即使发生严重事故后也非常容易恢复到正常工作状态，而且即使护栏节段损害，更换也十分方便。
优选地，所述护栏节段的摩擦面与道路的静摩擦系数为0.3-0.7。
优选地，所述护栏节段的摩擦面为波纹凸起、橡胶垫、矩形凸起或接触面打毛。采用这些手段使得护栏节段的底面与道路的静摩擦系数在0.3-0.7范围内。
优选地，所述护栏节段的长度L为2m-4m，高度H为700-900mm。护栏节段选择在2m-4m之间保证护栏即不会过长降低小型车缓冲效果，也不会过短降低护栏连续性。
优选地，所述护栏节段的碰撞面包括三段：第一段H3为护栏底座侧面，与地面垂直，高度为0.093H，第二段H2与地面夹角为55度，高度为0.278H，第三段H3与地面夹约为84度，高度为0.629H。通过三段护栏的设定保证失控车辆碰撞护栏节段后爬高来吸收碰撞能量，同时利用相互铰接的护栏节段，通过碰撞后护栏节段在道路上呈曲线状滑移后从而改变车辆行驶方向，阻止车辆越过护栏节段冲入对面车道，最大限度的减少人员的伤害。
优选地，所述连接件采用销栓结构。所述连接件包括与预埋在护栏节段上的开口销和安装在开口销上的螺栓，至少两个所述开口销沿垂直方向布设、设置在护栏节段连接面的中轴线上，且顶部和底部的两个开口销相距3/4护栏节段的高度，所述螺栓穿过相邻护栏节段的开口销的销孔，并且通过螺母轴向限位，从而将相邻护栏节段连接。护栏节段由销栓连接，确保护栏具有良好的连续性和导向性，能有效防止车辆冲出护栏与对向车道车辆发生碰撞，引导车辆回归原车道且驶出角度应小于碰撞角度的60％，避免侵入其他车道并与该车道正常行驶的车辆发生二次事故。顶部和底部的两个开口销相距3/4护栏节段的高度是为了将碰撞的力通过开口销和螺栓更好的传递给相邻护栏节段，防止碰撞过程中开口销和螺栓的损坏。
进一步，所述护栏节段为钢筋混凝土结构。
一种可移动摩擦型中央护栏的制作方法，包括如下步骤：
a、将护栏节段的模板固定在台座上，进行模板的清理、维护、检修、拼装；
b、定位混凝土护栏节段内的钢筋骨架，预埋护栏节段的开口销；
c、进行混凝土的浇筑，混凝土初凝后拆除模板并进行保湿养护，对护栏节段底部进行接触面处理，保证护栏节段与道路之间的摩擦系数为0.3-0.7；
d、修整道路两边护栏节段摆放区域，进行护栏节段的摆放、安装。
综上所述，本装置采用双斜面截面护栏节段实现碰撞后车辆重心的抬升，依靠连接销栓实现护栏的连续性和引导能力，利用护栏与地面间的摩擦和护栏与地面的相对侧移等实现车辆碰撞护栏过程的缓冲和消能，对小型汽车和大型汽车均有良好的防撞能力，能大幅减小车辆损坏程度且乘员具有更高的安全性。
附图说明
图1为本发明的正视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的侧视截面图。
图4为本发明连接件的剖面图。
图5为本发明摩擦面的第一种实施方式。
图6为本发明摩擦面的第二种实施方式。
图7为本发明摩擦面的第三种实施方式。
图8为本发明摩擦面的第四种实施方式。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，而不是限制本发明权利要求的保护范围。
如图1至8所示，一种可移动摩擦型中央护栏，包括钢筋混凝土结构的护栏节段1，混凝土强度等级取C30，内部的钢筋骨架满足结构配筋和受力要求即可，所述护栏节段1的底面与道路滑动连接，所述护栏节段1的底面设置有提高与道路摩擦力的摩擦面4，相邻所述护栏节段1首尾两端通过销栓结构的连接件铰接，连接件采用为钢材(Q345)制作，使得相邻所述护栏节段1可在道路上绕铰接点相对滑动旋转。所述连接件包括与预埋在护栏节段上的开口销31和安装在开口销31上的螺栓32，本例中螺栓32采用长螺栓，两个所述开口销沿垂直方向布设、设置在护栏节段连接面的中轴线上，且两个开口销相距3/4护栏节段的高度，所述螺栓32从上到下穿过相邻护栏节段的所有开口销的销孔，并且通过螺母轴向限位，从而将相邻护栏节段连接。所述护栏节段1的摩擦面4与道路的静摩擦系数为0.3-0.7。所述护栏节段的摩擦面可以为波纹凸起或橡胶垫或矩形凸起或接触面打毛或者上述几种的结合。所述护栏节段1的长度L为2m-4m，高度H为700-900mm。所述护栏节段1的碰撞面包括三段：第一段H3为护栏底座侧面，与地面垂直，高度为0.093H，第二段H2与地面夹角为55度，高度为0.278H，第三段H3与地面夹约为84度，高度为0.629H。
具体的制作方法如下：
a、将护栏节段的模板固定在台座上，进行模板的清理、维护、检修、拼装；
b、定位混凝土护栏节段内的钢筋骨架，预埋护栏节段的开口销；
c、进行混凝土的浇筑，混凝土初凝后拆除模板并进行保湿养护，对护栏节段底部进行接触面处理，保证护栏节段与道路之间的摩擦系数为0.3-0.7；
d、修整道路两边护栏节段摆放区域，进行护栏节段的摆放、安装。
可移动摩擦型护栏通过销栓连接，有多个护栏节段组成，护栏依靠护栏底面与地面之间的摩擦力保持位置固定。特殊的护栏结构具有以下特点：
1、在车辆的碰撞过程中护栏会发生一定的侧向位移，护栏的移动缓冲了失控车辆，减小了碰撞力的峰值，降低了车辆加速峰值，提高了乘员的安全性。
2、护栏节段和地面之间的相对摩擦增大了对失控车辆的能量吸收，使得更多的动能转化为摩擦内能，从而减少车辆碰撞能量的吸收，减少车辆的破损。
3、连接销栓发生屈服但不破坏，提高护栏能量吸收的同时保证护栏具有良好的导向性和连续性。
4、护栏根据碰撞能量的大小，发生不同长度(护栏节段数目)和不同侧移量的变形，对不同能量等级的碰撞有较强的适应能力。
上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依据本发明申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种可移动摩擦型中央护栏，包括多个护栏节段，其特征在于：所述护栏节段的底面与道路滑动连接，所述护栏节段的底面设置有提高与道路摩擦力的摩擦面，相邻所述护栏节段首尾两端通过连接件铰接，使得相邻所述护栏节段可在道路上绕铰接点相对滑动旋转。
2.根据权利要求1所述的一种可移动摩擦型中央护栏，其特征在于：所述护栏节段的摩擦面与道路的静摩擦系数为0.3-0.7。
3.根据权利要求2所述的一种可移动摩擦型中央护栏，其特征在于：所述护栏节段的摩擦面为波纹凸起、橡胶垫、矩形凸起或接触面打毛。
4.根据权利要求3所述的一种可移动摩擦型中央护栏，其特征在于：所述护栏节段的长度L为2m-4m，高度H为700-900mm。
5.根据权利要求4所述的一种可移动摩擦型中央护栏，其特征在于：所述护栏节段的碰撞面包括三段：第一段H3为护栏底座侧面，与地面垂直，高度为0.093H，第二段H2与地面夹角为55度，高度为0.278H，第三段H3与地面夹约为84度，高度为0.629H。
6.根据权利要求1至5之一所述的一种可移动摩擦型中央护栏，其特征在于：所述连接件采用销栓结构。
7.根据权利要求6所述的一种可移动摩擦型中央护栏，其特征在于：所述连接件包括与预埋在护栏节段上的开口销和安装在开口销上的螺栓，至少两个所述开口销沿垂直方向布设、设置在护栏节段连接面的中轴线上，且顶部和底部的两个开口销相距3/4护栏节段的高度，所述螺栓穿过相邻护栏节段的开口销的销孔，并且通过螺母轴向限位，从而将相邻护栏节段连接。
8.根据权利要求7所述的一种可移动摩擦型中央护栏，其特征在于：所述护栏节段为钢筋混凝土结构。
9.一种可移动摩擦型中央护栏的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、将护栏节段的模板固定在台座上，进行模板的清理、维护、检修、拼装；
b、定位混凝土护栏节段内的钢筋骨架，预埋护栏节段的开口销；
c、进行混凝土的浇筑，混凝土初凝后拆除模板并进行保湿养护，对护栏节段底部进行接触面处理，保证护栏节段与道路之间的摩擦系数为0.3-0.7；
d、修整道路两边护栏节段摆放区域，进行护栏节段的摆放、安装。
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