CN109898446B - 一种高速公路结构 - Google Patents

Abstract

一种高速公路结构，属于建筑领域。高速公路结构包括立柱、挡板、连接柱以及调整件。挡板连接在立柱。挡板的横截面为波浪形，且在波峰和波谷处形成有过渡板。立柱和挡板之间设置有连接柱。连接柱通过调整件与立柱连接。调整件能够伸长或缩短，从而使连接柱与立柱之间的距离被调整。本发明示例提供的高速公路结构能够在一定程度上吸收撞击动能。

Description

一种高速公路结构

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体而言，涉及一种高速公路结构。

背景技术

应急车道主要在城市环线、快速路及高速路两侧施划，专门供工程救险、消防救援、医疗救护或民警执行紧急公务等处理应急事务的车辆使用，任何社会车辆禁止驶入或者以各种理由在车道内停留。但是，由于国内城市高速公路结构拥堵，驾驶员对应急车道的重要性存在认识不足的问题，相关部门对应急车道的监管力度也稍显不足，导致国内城市高速公路结构的应急车道常常被占用而无法起到其该有的作用。

在高速公路两旁和中央，为了防止运行车辆冲出所在车道外，设计和安装了高速公路护栏。随着高速公路、城市立交、高架道路等大量兴建，交通运输网日趋密集，同时全球汽车保有量逐年大幅增长，交通事故的发生率也呈逐年上升趋势。据数据统计平均每年每200米高速公路上约有250次撞击中央护栏的事件，这类事件是高速路上其它类型交通事故的3倍之多，而因护栏过于坚硬造成重大伤亡的事故也不少。

现有的高速公路护栏主要分为刚性混凝土护栏、半刚性波形护栏和柔性缆索护栏三种。从结构和安全性能来看，现有的高速公路护栏主要存在以下几方面的缺陷：混凝土护栏墙面式结构虽可基本防止大重型车辆越出护栏、能有效遏制小型车辆钻出护栏，但由于混凝土在承受外部载荷作用时发生形变很小，故碰撞过程中由护栏吸收的车辆的动能很少，碰撞车辆受到的动态剪切力很大，极易引起车辆严重破坏，甚至造成车内乘员伤亡；半刚性波形护栏虽有良好的综合力学性能，对一般车辆碰撞事故有较好的抵制和引导作用，但是波形护栏的强度不够大，对大质量的高速车辆不能进行有效拦截；柔性缆索护栏由于撞击过程中与车辆的接触面积较小，吸收的能量有限，仅对小轿车的撞击有较好的拦截和导向作用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明提供了一种高速公路结构，以部分或全部地改善、甚至解决现有技术中的问题。

本发明是这样实现的：

在本发明的第一方面，提供了一种高速公路结构。

高速公路结构包括：

固定于道路侧边的立柱，立柱呈棱柱形，立柱具有近地端和远地端，立柱由近地端至远地端延伸而成，近地端埋设于道路内，远地端远离道路；

连接在立柱的远地端的挡板，挡板的横截面为波浪形，且在波峰和波谷处形成有过渡板，挡板具有收缩状态和扩张状态，挡板的两个侧缘通过支撑件与远地端连接而使挡板呈紧绷的扩张状态，处于扩张状态的挡板能够在支撑件受到外力挤压时处于收缩状态且外力消失后回弹以恢复至扩张状态；

垫板，垫板采用硅胶制作而成，垫板结合在挡板背离立柱的表面；

立柱和挡板之间设置有连接柱，挡板通过连接柱连接于立柱的远地端，连接柱与立柱呈纵横布置；

调整件，连接柱通过调整件与立柱连接，调整件能够伸长或缩短，从而使连接柱与立柱之间的距离被调整。

在较佳的一个或多个示例中，支撑件的材质是橡胶。

在较佳的一个或多个示例中，支撑件是曲面板。

在较佳的一个或多个示例中，支撑件是弹簧。

在较佳的一个或多个示例中，高速公路结构还包括拉杆，拉杆的两端分别连接在与挡板的两个侧缘的支撑件。

在较佳的一个或多个示例中，连接柱为四棱柱。

在较佳的一个或多个示例中，连接柱为中空壳状的四棱柱。

在较佳的一个或多个示例中，连接柱还包括设置在中空壳状的四棱柱内的螺旋状的金属杆。在较佳的一个或多个示例中，调整件可拆卸地连接在立柱，调整件在立柱的连接高度可调。

在较佳的一个或多个示例中，高速公路结构还包括拉绳，拉绳被构造来调整弹簧的长度。有益效果：

本发明实施例提供的高速公路结构在立柱与档板之间设置有弹性件。弹性件具有良好的柔性和粘弹特性，能够承受一定的快速冲击，吸收动能，使其撞击物体被减速和导向。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的高速公路结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的高速公路结构中的挡板的结构示意图；

图3位本发明实施例提供的挡板和缓冲板之间的连接结构示意图；

图4为本发明实施例提供的高速公路结构中的立柱的结构示意图。

图标：101-道路；102-立柱；103-挡板；104-支撑件；105-连接柱；106-凸起物；202-不锈钢柱；201-橡胶柱；301-缓冲板；302-挤压件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

参阅图1和图2、图3、图4。

本实施例提供了一种高速公路结构。

高速公路结构包括立柱102、挡板103、支撑件104、连接柱105以及调整件(图未示出)。其中，立柱102是本发明实施例所提供的高速公路结构的主要固定的部分，其能够为挡板103、连接柱105提供安装和连接、固定的着力点和着力部位，且可以在实际使用中产生一定的调整，以便满足需要。立柱102还能为该高速公路结构提供了主要支撑、抵抗外界冲击的作用力。

本发明实施例提供的高速公路结构可以对意外冲击到挡板103的车辆或其他物体起到一定导向和缓冲作用，从而可以在一定的程度上避免车辆在路面大幅度的滑移。

立柱102可以呈棱柱形，例如，立柱102为四棱柱、或五棱柱、或六棱柱等；或者，立柱102也可以采用圆柱体结构。立柱102通常采用强度高、硬度高的材料制作而成，一般可以是不锈钢。

立柱102具有近地端和远地端，且由近地端至远地端延伸而成。立柱102固定于道路101侧边(如路牙)，具体距离道路101边缘的距离根据需要被调整(一般位于车行道边线之外)。立柱102的近地端埋设于道路101内(为了提供足够的支撑作用，近地段埋入地面以下的长度可以被适当地增加，且相对于地上部分更粗)，远地端远离道路101。为了提供较大的作用力，立柱102埋设在地面以下部分的长度大于其在地面以上部分的长度。

较佳地，道路101在水泥浇筑时可以埋设中空的金属杆，立柱102的近地端可以通过嵌设在金属杆内，以便进行维护、更换。为了提高立柱102和金属杆之间的连接牢固性，可以通过螺栓连接。立柱102内可以预先埋设橡胶柱201，其能够为立柱102提供额外的韧性和回弹性，从而更好地起到缓冲和承受外界冲击的作用。

在这样的示例中，立柱102是一种复合结构。例如，立柱102包括不锈钢柱202和橡胶柱201。不锈钢柱202具有中空通道，橡胶柱201以过盈配合的方式结合在前述的中空通道内。进一步，不锈钢柱202的表面可以包裹硅胶层(图未示)，以降低其硬质特性对撞击物的破坏。挡板103通过连接柱105连接于立柱102的远地端，具体而言，挡板103是连接(通过中间件间接连接)在立柱102的远地端的，且大体上与远地端相对。为了提供足够的支撑和抵抗性能，挡板103优选采用钢板模压或一体成型而被制成。本实施例中，挡板103是通过连接柱105而间接地连接在立柱102的。因此，挡板103整体上是与立柱102的远地端具有大致相当/相同的高度。挡板103的横截面为波浪形(如图1所示)，且在波峰和波谷处形成有过渡板。过渡板具有更大的表面积，可以减小对撞击物体的局部过大作用力。改进例中，过渡板表面可以固定弹性橡胶。

在挡板103的表面还可以设置缓冲板301。缓冲板301和挡板103之间通过挤压件302连接。挤压件302能够在受到挤压时收缩变短，并且在挤压作用力部分地消失或完全消失后伸长。并且在挤压件302的整个变短和变长的过程中，挤压件302能够始终向施加挤压作用力的物体形成对应的反作用力，从而使物体在挤压时被延迟或减速/缓冲，并且在其挤压作用力消失后被回推/反推。这样的挤压件302例如可以采用类似于按压式下水器的结构件。如此，缓冲板301可以相对于挡板103而整体升高或降低。即缓冲板301可以远离挡板103，也可以靠近挡板103，并且在这样的受迫变型情况下对物体起到缓冲作用。

进一步地，在挡板103的表面可以设置凸起物106，或者在缓冲板301的表面设置凸起物106。凸起物106优选设置在波浪形的挡板103的波谷位置。如此，在挡板103收到冲击或挤压变形时，可以通过位于波谷的凸起物106起到更好的缓冲和支承作用。

挡板103具有收缩状态和扩张状态。并且收缩状态和扩张状态可以通过挡板103的自身的弹性形变来实现转换。挡板103的两个侧缘通过支撑件104与远地端连接而呈紧绷的扩张状态。处于扩张状态的挡板103能够在支撑件104受到外力挤压时处于所述收缩状态且外力消失后回弹以恢复至扩张状态。这样的挡板103具有缓冲作用，可进一步提高抵抗外界冲击的作用。支撑件104可以是螺旋状的金属绳或弹簧。金属绳由适当直径的不锈钢等材料卷曲制作而成。金属绳的直径使其具有期望的强度能够保证支撑件的曲直度。另外，高速公路结构还可以设置拉绳。拉绳可以被用来改变弹簧形式的支撑件的长度，从而也调整挡板103的外形和姿态，以便在一定程度改变其承受外界挤压作用力的性能。

立柱102和挡板103之间设置连接柱105，连接柱105与立柱102呈纵横布置。连接柱105与挡板103配合更好地提供引导作用。另外，由于其存在一定的弹性形变极限，且可通过立柱102起到支撑作用，从而也能好支撑，保持其一定的设计姿态。连接柱105的材质可以是橡胶或树脂，且其形状可以为四棱柱，或者五棱柱。或者，连接柱105还可以选择为中空的四棱柱结构，并且较佳地，在其中空结构的内部还具有螺旋状的金属杆。

连接柱105可以选择通过调整件与立柱102连接，调整件能够伸长或缩短，从而使弹性件与立柱102之间的距离被调整。调整件可以是气缸或液压缸等能够调整长度的设备。为了可选地改变调整件的安装高度。立柱102设置多个螺孔，并通过平安板与调整件由螺栓进行螺纹连接。进一步地，调整件可拆卸地连接在立柱102，调整件在立柱102的连接高度可调。换言之，调整件邻近立柱的远地端被布置。其可以采用减震器。

支撑件104可以采用橡胶杆。在这样的示例中，支撑件具有多个，以便于在板状的挡板103的边缘的间隔地设置多个，从而对挡板103边缘全长范围内都起到好的支撑作用。

支撑件104在挡板103的上下两侧均形成支撑作用，可以保持挡板103受力更均衡，不容易发生扭转而使其与连接柱105的连接部分受力过大，从而保持连接的稳定和持久性，并且更能够承受较大的作用力。

或者，在本发明的其他示例中，支撑件104还可以是以曲面板的形式被提供和使用。在这样的示例中，挡板103的两个侧缘都连接曲面板(即具有两个曲面板)，从而形成一个大致的中空的四棱柱。如图1中，如果两个支撑件在立柱的远地端的连接部位相近，则两个支撑件与挡板大致构成的结构的截面近似三角形。

相对地，如果两个支撑件在立柱的远地端的连接部位相远离，则两个支撑件与挡板大致构成的结构的截面近似四角形(即整体连接近似四棱柱)。大致上，挡板103和支撑件104结合的结构体的横截面可形成四边形结构。两个曲面板可以相互背离地向外凸出的，或者相互靠近地向内凹陷的。

进一步地，作为改进的方案，两个以曲面板形式实现的支撑件之间设置保持件。保持件连接在两个曲面板之间，曲面板可以被保持件所连接，从而使两者可以相互提供作用力而避免两者持续地远离或者靠近，从而保持挡板103的整体外形，以便持续地提供缓冲和支撑作用力。或者，支撑件还可以被选择为弹簧，为了获得适当的刚性，弹簧的节距可以被适当地选择来更大。由于弹簧在径向的抗压性能相对较差，因此，其容易受到时径向力而发生完全、摇摆。基于此，高速公路结构还可以设置拉杆。拉杆的两端分别连接在挡板103的两个侧缘的所述支撑件。拉杆可以避免弹簧发生弯曲和摇摆，从而使弹簧始终能够保持相对较好的轴向性，以提供支撑力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种高速公路结构，其特征在于，包括：

通过水泥浇筑时埋设在道路内的中空的金属杆；

固定于道路侧边的立柱，所述立柱呈棱柱形，所述立柱具有近地端和远地端，所述立柱由所述近地端至所述远地端延伸而成，所述近地端以可更换的方式埋设于道路内的所述中空的金属杆，所述远地端远离所述道路，所述立柱内预先埋设能够为立柱提供额外的韧性和回弹性的橡胶柱；

连接在所述立柱的所述远地端的挡板，所述挡板的横截面为波浪形，且在波峰和波谷处形成有过渡板，过渡板表面固定弹性橡胶，所述挡板具有收缩状态和扩张状态，所述挡板的两个侧缘通过支撑件与所述远地端连接而使所述挡板呈紧绷的扩张状态，处于所述扩张状态的所述挡板能够在所述支撑件受到外力挤压时处于所述收缩状态且外力消失后回弹以恢复至所述扩张状态，所述支撑件为弹簧，所述支撑件在靠近所述立柱的末端集中于连接柱、从而呈由立柱向所述挡板的发散状；

在挡板的表面设置缓冲板，缓冲板和挡板之间通过挤压件连接，挤压件能够在受到挤压时收缩变短，并且在挤压作用力部分地消失或完全消失后伸长，缓冲板相对于挡板而整体升高或降低，在挡板的表面设置凸起物，凸起物设置在波浪形的挡板的波谷位置；

垫板，所述垫板采用硅胶制作而成，所述垫板结合在所述挡板背离所述立柱的表面；

所述立柱和所述挡板之间设置有连接柱，所述挡板通过所述连接柱连接于所述立柱的所述远地端，所述连接柱与所述立柱呈纵横布置，所述连接柱为中空壳状的四棱柱，所述连接柱还包括设置在所述中空壳状的四棱柱内的螺旋状的金属杆；

调整件，所述连接柱通过所述调整件与所述立柱连接，所述调整件能够伸长或缩短，从而使所述连接柱与所述立柱之间的距离被调整，所述调整件可拆卸地连接在所述立柱，所述调整件在所述立柱的连接高度可调；

拉杆，所述拉杆的两端分别连接在所述挡板的两个侧缘的所述支撑件；

拉绳，所述拉绳被构造来调整所述弹簧的长度。

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