CN109371879B - 高速公路车辆防撞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高速公路车辆防撞装置,上水平护栏带上沿长度方向等距开有上钢丝绳过孔,中水平护栏带上沿长度方向等距开有中钢丝绳过孔,下水平护栏带上沿长度方向等距开有下钢丝绳过孔,且上、中、下钢丝绳过孔错位;上、中、下水平护栏带通过第一缓冲钢丝绳和第二缓冲钢丝绳相连,该第一、二缓冲钢丝绳分别依次穿过上、中、下水平护栏带上对应的钢丝绳过孔。本案中的第一、二缓冲钢丝绳均布置成蛇形结构,这样就便于对第一、二缓冲钢丝绳限位,从而有效吸收高速冲撞的能量,且三个水平护栏带+第一、二缓冲钢丝绳+第一、二缓冲钢丝绳布置成蛇形结构+第一、二缓冲钢丝绳穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔有机协同。
Description
技术领域
本发明属于高速公路领域,尤其涉及一种高速公路车辆防撞装置。
背景技术
随着社会及技术的发展,高速公路越来越普及。车辆在高速公路上行驶速度都比较快,一旦出现意外事故很可能会冲出路面,造成严重的交通事故。为了避免上述情况,目前一般都会在高速公路的两边设置高速公路防撞护栏,这种防撞护栏的桩基固定在地上,每侧的桩基沿着公路延伸方向等距设置,所有的桩基上部通过一个水平护栏带相连,该水平护栏带由若干段水平护栏依次连接而成,连接处通过螺栓连接。然而,由于高速公路上的车辆速度较快,出现交通事故后撞向护栏的动能很大,高速行驶的车辆很容易撞坏某段水平护栏后冲出路面,进而导致严重的安全事故,为此急需解决上述技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高速公路车辆防撞装置,欲有效避免高速的车辆撞坏防撞装置后冲出路面。
本发明的技术方案如下:一种高速公路车辆防撞装置,包括基桩(1)和上水平护栏(2),其中基桩(1)下端部固定在路面的孔洞中,该基桩沿着高速公路的延伸方向等距设置,所有基桩(1)的上部通过上水平护栏带相连,上水平护栏带由若干段所述上水平护栏(2)依次连接而成,且相邻两根上水平护栏的连接处通过螺栓紧固,其特征在于:所有所述基桩(1)的中部之间通过中水平护栏带相连,该中水平护栏带由若干段中水平护栏(3)依次连接而成,且相邻两段中水平护栏的连接处通过螺栓紧固;所有所述基桩(1)的下部之间通过下水平护栏带相连,该下水平护栏带由若干段下水平护栏(4)依次连接而成,且相邻两段下水平护栏的连接处通过螺栓紧固;所述上水平护栏带上沿长度方向等距开有上钢丝绳过孔,中水平护栏带上沿长度方向等距开有中钢丝绳过孔,下水平护栏带上沿长度方向等距开有下钢丝绳过孔,且上、中、下钢丝绳过孔错位;
所述上、中、下水平护栏带通过第一缓冲钢丝绳(5)和第二缓冲钢丝绳(10)相连,该第一、二缓冲钢丝绳分别依次穿过上、中、下水平护栏带上对应的钢丝绳过孔,而第一、二缓冲钢丝绳(5、10)穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔,从而使第一、二缓冲钢丝绳(5、10)形成蛇形结构;所述第一缓冲钢丝绳(5)和第二缓冲钢丝绳(10)分别由若干根钢丝绳依次连接而成,钢丝绳的连接处通过锁紧件(6)锁紧,且第一、二缓冲钢丝绳(5、10)的两个端头均分别固套有锁紧件(6)。
本案的发明人经过认真分析后,发现现有技术存在的问题是:由于上水平护栏带由若干段所述上水平护栏(2)依次连接而成,且相邻两根上水平护栏的连接处通过螺栓紧固,高速的汽车撞到某段上水平护栏以后很容易将该段上水平护栏撞坏,或者将两段上水平护栏的连接处撞坏,撞坏后就会冲出路面。上水平护栏带就像一根长度很长的筷子,高速的汽车具有强大的冲击力,必然容易撞坏上水平护栏带。
本案增设了中水平护栏带和下水平护栏带,同时利用第一、二缓冲钢丝绳将上、中、下水平护栏带连接在一起,这一改进点的作用就类似于利用第一、二缓冲钢丝绳将三根筷子绑在一起,从而将三个水平护栏带有机地连接成一个不可分割的整体;当高速的车辆撞击到护栏后,会与上、中、下水平护栏带接触,不仅有效增大了接触面积,从而减小了单位面积的冲击力,而且通过第一、二缓冲钢丝绳将撞击力分散、传导到撞击处两侧很远的地方,这样就大幅增加了受力面积,还能有效避免撞击处被撞坏,从而达到一举多得和相互协同的效果,进而有效增强了本防撞装置的整体强度和耐冲击性能,有效避免车辆冲出路面。虽然钢丝绳的强度很高,但车辆高速冲击后必然会发生弹性形变。本案中的第一、二缓冲钢丝绳均布置成蛇形结构,而第一、二缓冲钢丝绳穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔,这样就便于对第一、二缓冲钢丝绳限位,从而有效吸收高速冲撞的能量。另外,第一、二缓冲钢丝绳能有效增加受力接触面积,改善受力强度,且三个水平护栏带+第一、二缓冲钢丝绳+第一、二缓冲钢丝绳布置成蛇形结构+第一、二缓冲钢丝绳穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔有机协同,相互配合,不仅能有效吸收高速车辆撞击时的巨大动能,而且能将巨大动能分散到第一、二缓冲钢丝绳和三个水平护栏带上,且传导到撞击处很低的地方,从而大大地增加了受力面积,改善了受力强度和耐冲击性能,有效杜绝像传统结构那样汽车撞坏某段护栏后冲出路面。
为了进一步增加结构强度,所述上、中、下水平护栏带位于基桩(1)的同一侧,并靠近高速公路路面的一侧。
在本案中,所述锁紧件(6)由n形支耳(6a)和锁紧螺栓(6b)构成,其中n形支耳(6a)中间的空腔供钢丝绳(5)穿过,且n形支耳(6a)的两侧边之间通过锁紧螺栓(6b)相连。
作为优选,所述基桩(1)靠近高速公路路面的一侧焊接有连接支耳(7),该连接支耳由连接环(7a)和十字形连接件(7b)构成,其中连接环(7a)靠近基桩(1)外圆面的一侧对应开有缺口,该缺口卡在基桩(1)外圆面后焊接固定;所述十字形连接件(7b)远离基桩(1),该十字形连接件的四个端点与连接环(7a)焊接固定;所述十字形连接件(7b)的每个连接条两端均开有一个条形连接孔,该条形连接孔位于所述连接环(7a)的内侧,且每个条形连接孔中穿设有一根连接螺栓(8),且上、中、下水平护栏通过连接螺栓与连接支耳相连。
传统的连接件为n形结构,两侧边向外弯折后形成水平翻边,水平护栏与两个水平翻边通过螺栓连接,且连接件的连接边与基桩焊接固定,这种连接方式有两个缺陷:一是连接件与基桩的焊接面小,受高速撞击后易解体;二是两个连接点,连接强度低,也不易于承受高速的冲击力。相对于地,本案的连接环(7a)与基桩焊接面为圆弧面,焊接面积大,焊接强度高;同时,十字形连接件(7b)通过4个连接点与水平护栏相连,增加了2个连接点,能有效承受高速车辆的冲击力。此连接结构的改进与增加的中水平护栏带、下水平护栏带、钢丝绳及锁紧件(6)有机协同,使水平护栏带整体承受高速车辆的冲击力,水平护栏带再通过连接支耳将冲击力转移给基桩,并由基桩传递给路面,进一步增加本装置的整体强度,有效强化本发明的抗冲击性,可靠地避免防撞装置被车辆撞坏。
有益效果:本案中的第一、二缓冲钢丝绳均布置成蛇形结构,而第一、二缓冲钢丝绳穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔,这样就便于对第一、二缓冲钢丝绳限位,从而有效吸收高速冲撞的能量。另外,第一、二缓冲钢丝绳能有效增加受力接触面积,改善受力强度,且三个水平护栏带+第一、二缓冲钢丝绳+第一、二缓冲钢丝绳布置成蛇形结构+第一、二缓冲钢丝绳穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔有机协同,相互配合,不仅能有效吸收高速车辆撞击时的巨大动能,而且能将巨大动能分散到第一、二缓冲钢丝绳和三个水平护栏带上,且传导到撞击处很低的地方,从而大大地增加了受力面积,改善了受力强度和耐冲击性能,有效杜绝像传统结构那样汽车撞坏某段护栏后冲出路面。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的锁紧件示意图。
图3为本发明中的连接支耳示意图。
图4为本发明的水平护栏带与基桩连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
如图1-4所示,一种高速公路车辆防撞装置,包括基桩1和上水平护栏2,其中基桩1为钢管结构,其内孔浇筑有混凝土。基桩1下端部固定在路面的孔洞中,该基桩1沿着高速公路的延伸方向等距设置。所有基桩1的上部通过上水平护栏带相连,上水平护栏带由若干段上水平护栏2依次连接而成,且相邻两根上水平护栏的连接处通过螺栓紧固。所有基桩1的中部之间通过中水平护栏带相连,该中水平护栏带由若干段中水平护栏3依次连接而成,且相邻两段中水平护栏的连接处通过螺栓紧固。所有基桩1的下部之间通过下水平护栏带相连,该下水平护栏带由若干段下水平护栏4依次连接而成,且相邻两段下水平护栏的连接处通过螺栓紧固。在本案中,上、中、下水平护栏均为平板结构,摒弃了传统的多弯折结构,这样就能降低制造难度和成本。
上水平护栏带上沿长度方向等距开有上钢丝绳过孔,中水平护栏带上沿长度方向等距开有中钢丝绳过孔,下水平护栏带上沿长度方向等距开有下钢丝绳过孔,且上、中、下钢丝绳过孔错位。所述上、中、下水平护栏带通过第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10相连,该第一、二缓冲钢丝绳分别依次穿过上、中、下水平护栏带上对应的钢丝绳过孔,从而使第一、二缓冲钢丝绳形成蛇形结构,即:第一缓冲钢丝绳5形成正弦曲线,第二缓冲钢丝绳10形成余弦曲线。第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔,这样又能通过钢丝绳过孔将钢丝绳的弹性形变限制在一定的范围内,既能有效吸收高速汽车撞击的巨大能量,又能有效地承载冲击力。所述第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10分别由若干根钢丝绳依次连接而成,钢丝绳的连接处通过锁紧件6锁紧,且第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10的两个端头均分别固套有锁紧件6。
如图1-4所示,上、中、下水平护栏带位于基桩1的同一侧,并靠近高速公路路面的一侧。锁紧件6由n形支耳6a和锁紧螺栓6b构成,其中n形支耳6a中间的空腔供钢丝绳5穿过,且n形支耳6a的两侧边之间通过锁紧螺栓6b相连。基桩1靠近高速公路路面的一侧焊接有钢制的连接支耳7,该连接支耳7由连接环7a和十字形连接件7b构成,其中连接环7a靠近基桩1外圆面的一侧对应开有缺口,该缺口卡在基桩1外圆面后焊接固定。十字形连接件7b远离基桩1,该十字形连接件的四个端点与连接环7a焊接固定。十字形连接件7b的每个连接条两端均开有一个条形连接孔,该条形连接孔位于连接环7a的内侧,且每个条形连接孔中穿设有一根连接螺栓8,且上、中、下水平护栏通过连接螺栓与连接支耳相连。在上述结构中,条形连接孔一是便于装配时好安装,二是承受冲击时有一定的活动余地和缓冲余地。为了进一步加强结构强度,十字形连接件7b的两个连接条表面沿长度方向加工有凸筋。
参照图1-4,本发明还公开一种高速公路车辆防撞装置的施工方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤a、沿着高速公路的延伸方向等距设置基桩1,通过打桩机将基桩1下端部打入路面上预制好的孔洞中,并浇筑混凝土对基桩1固定,且基桩1上靠近路面的一侧上下并排焊接有三个钢制的连接支耳7,该连接支耳7由连接环7a和十字形连接件7b构成,其中连接环7a靠近基桩1外圆面的一侧对应开有缺口,该缺口卡在基桩1外圆面后焊接固定;十字形连接件7b远离基桩1,该十字形连接件的四个端点与连接环7a焊接固定;十字形连接件7b的每个连接条两端均开有一个条形连接孔,该条形连接孔位于连接环7a的内侧;在上述结构中,条形连接孔一是便于装配时好安装,二是承受冲击时有一定的活动余地和缓冲余地。为了进一步加强结构强度,十字形连接件7b的两个连接条表面沿长度方向加工有凸筋;
步骤b、所有基桩1的上部通过上水平护栏带相连,上水平护栏带由若干段所述上水平护栏2依次连接而成,且相邻两根上水平护栏的连接处通过螺栓紧固;所有所述基桩1的中部之间通过中水平护栏带相连,该中水平护栏带由若干段中水平护栏3依次连接而成,且相邻两段中水平护栏的连接处通过螺栓紧固;所有所述基桩1的下部之间通过下水平护栏带相连,该下水平护栏带由若干段下水平护栏4依次连接而成,且相邻两段下水平护栏的连接处通过螺栓紧固;连接时,十字形连接件7b的每个条形连接孔中穿设一根连接螺栓8,从而使上、中、下水平护栏带通过连接螺栓8与连接支耳7相连。传统的连接支耳为n形结构,两侧边向外弯折后形成水平翻边,水平护栏与两个水平翻边通过螺栓连接,且连接件的连接边与基桩焊接固定,这种连接方式有两个缺陷:一是连接件与基桩的焊接面小,受高速撞击后易解体;二是两个连接点,连接强度低,也不易于承受高速的冲击力。相对于地,本案的连接环7a与基桩焊接面为圆弧面,焊接面积大,焊接强度高;同时,十字形连接件7b通过4个连接点与水平护栏相连,增加了2个连接点,能有效承受高速车辆的冲击力。此连接结构的改进与增加的中水平护栏带、下水平护栏带、钢丝绳及锁紧件6有机协同,使水平护栏带整体承受高速车辆的冲击力,水平护栏带再通过连接支耳将冲击力转移给基桩,并由基桩传递给路面,进一步增加本装置的整体强度,有效强化本发明的抗冲击性,可靠地避免防撞装置被车辆撞坏。
所述上水平护栏带上沿长度方向等距开有上钢丝绳过孔,中水平护栏带上沿长度方向等距开有中钢丝绳过孔,下水平护栏带上沿长度方向等距开有下钢丝绳过孔,且上、中、下钢丝绳过孔错位;
步骤c、所述上、中、下水平护栏带通过第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10相连,该第一、二缓冲钢丝绳分别依次穿过上、中、下水平护栏带上对应的钢丝绳过孔,而第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔,从而使第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10形成蛇形结构;所述第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10分别由若干根钢丝绳依次连接而成,钢丝绳的连接处通过锁紧件6锁紧,且第一缓冲钢丝绳5和第二缓冲钢丝绳10的两个端头均分别固套有锁紧件6。所述锁紧件6由n形支耳6a和锁紧螺栓6b构成,其中n形支耳6a中间的空腔供钢丝绳5穿过,且n形支耳6a的两侧边之间通过锁紧螺栓6b相连。在本案中,上、中、下水平护栏均为平板结构,这样就能降低制造难度和成本。当然,也可以采用原有的多弯折结构,这样会进一步保证结构强度,只是加工难度和制造成本比较高而已。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不以本发明为限制,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高速公路车辆防撞装置,包括基桩(1)和上水平护栏(2),其中基桩(1)下端部固定在路面的孔洞中,该基桩沿着高速公路的延伸方向等距设置,所有基桩(1)的上部通过上水平护栏带相连,上水平护栏带由若干段所述上水平护栏(2)依次连接而成,且相邻两根上水平护栏的连接处通过螺栓紧固,其特征在于:所有所述基桩(1)的中部之间通过中水平护栏带相连,该中水平护栏带由若干段中水平护栏(3)依次连接而成,且相邻两段中水平护栏的连接处通过螺栓紧固;所有所述基桩(1)的下部之间通过下水平护栏带相连,该下水平护栏带由若干段下水平护栏(4)依次连接而成,且相邻两段下水平护栏的连接处通过螺栓紧固;所述上水平护栏带上沿长度方向等距开有上钢丝绳过孔,中水平护栏带上沿长度方向等距开有中钢丝绳过孔,下水平护栏带上沿长度方向等距开有下钢丝绳过孔,且上、中、下钢丝绳过孔错位;
所述上、中、下水平护栏带通过第一缓冲钢丝绳(5)和第二缓冲钢丝绳(10)相连,该第一、二缓冲钢丝绳分别依次穿过上、中、下水平护栏带上对应的钢丝绳过孔,而第一、二缓冲钢丝绳(5、10)穿过中水平护栏带上的同一个钢丝绳过孔,从而使第一、二缓冲钢丝绳(5、10)形成蛇形结构;所述第一缓冲钢丝绳(5)和第二缓冲钢丝绳(10)分别由若干根钢丝绳依次连接而成,钢丝绳的连接处通过锁紧件(6)锁紧,且第一、二缓冲钢丝绳(5、10)的两个端头均分别固套有锁紧件(6)。
2.根据权利要求1所述的高速公路车辆防撞装置,其特征在于:所述上、中、下水平护栏带位于基桩(1)的同一侧,并靠近高速公路路面的一侧。
3.根据权利要求1所述的高速公路车辆防撞装置,其特征在于:所述锁紧件(6)由n形支耳(6a)和锁紧螺栓(6b)构成,其中n形支耳(6a)中间的空腔供钢丝绳(5)穿过,且n形支耳(6a)的两侧边之间通过锁紧螺栓(6b)相连。
4.根据权利要求1所述的高速公路车辆防撞装置,其特征在于:所述基桩(1)靠近高速公路路面的一侧焊接有连接支耳(7),该连接支耳由连接环(7a)和十字形连接件(7b)构成,其中连接环(7a)靠近基桩(1)外圆面的一侧对应开有缺口,该缺口卡在基桩(1)外圆面后焊接固定;所述十字形连接件(7b)远离基桩(1),该十字形连接件的四个端点与连接环(7a)焊接固定;所述十字形连接件(7b)的每个连接条两端均开有一个条形连接孔,该条形连接孔位于所述连接环(7a)的内侧,且每个条形连接孔中穿设有一根连接螺栓(8),且上、中、下水平护栏通过连接螺栓与连接支耳相连。
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