CN111172921B - 公路护栏安全防撞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路护栏安全防撞装置，包括：立柱；护栏，其包括呈波浪形设置的金属固定板、缓冲垫层以及保护机构；金属固定板固定连接于立柱；缓冲垫层设置于金属固定板朝向公路的表面；保护机构包括：保护层，其为设置于缓冲垫层外部的保护板；且保护层可沿立柱上的凹槽滑动；驱动模块，其连接于保护层；控制机构，其包括距离测量模块和控制模块；控制模块连接驱动模块；距离测量模块在检测到行驶车辆距离立柱间的距离小于预设的第一阈值时，触发控制模块控制驱动模块驱动保护层向下移动，以使缓冲垫层裸露。其既保证了护栏装置具有足够的强度，还能够最大限度的减小碰撞车辆受到的动态剪切力，从而最大程度的保护了车辆内乘员的安全。

Description

公路护栏安全防撞装置

技术领域

本发明涉及公路建设装置技术领域，尤其涉及一种公路护栏安全防撞装置。

背景技术

随着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，安全驾驶成为人们时刻关心的问题。特别是在高速公路上行驶的汽车，由于车速较快，位于高速公路两侧的防撞护栏则能够有效防止汽车发生安全事故时冲出护栏，为保证人身安全提供保障。现有的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。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种公路护栏安全防撞装置，既保证了护栏装置具有足够的强度，还能够最大限度的减小碰撞车辆受到的动态剪切力，从而最大程度的保护了车辆内乘员的安全。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种公路护栏安全防撞装置，包括：

立柱，其沿公路延伸方向间隔均匀的布置在所述公路的两侧，以及位于所述公路中部的对向车道之间；所述立柱设置为下半部侧壁上开设有贯通至所述立柱内部空腔的通孔；所述立柱通过由所述通孔渗出所述立柱外部的水泥混凝土砂浆与地面上的安装孔内灌注的水泥混凝土砂浆凝固在一起而与地面进行固定；

护栏，其包括呈波浪形设置的金属固定板、设置于所述金属固定板外部的柔性的缓冲垫层，以及设置于所述缓冲垫层外部的保护机构；所述金属固定板固定连接于所述立柱的顶端，以形成拦截于公路两侧，以及公路中轴线上的隔离板；所述缓冲垫层分别设置于位于所述公路两侧的金属固定板朝向所述公路的表面，以及位于所述公路中部的对向车道之间的金属固定板的两侧表面上；所述缓冲垫层与所述金属固定板连接的表面设置为与所述金属固定板形状适配的波浪形；所述缓冲垫层与金属固定板连接的相对的一面设置为平面；

所述保护机构包括：

保护层，其为设置于所述缓冲垫层外部的保护板；且所述保护层的两端设置有以可沿设置于所述立柱上的凹槽滑动的方式与所述立柱连接的凸楞；

驱动模块，其设置在所述立柱内部，并与所述凸楞相连接；

控制机构，其包括距离测量模块和与所述距离测量模块连接的控制模块；所述距离测量模块设置于靠近所述立柱顶端的位置，并朝向所述公路方向设置；所述控制模块连接于所述驱动模块；所述距离测量模块在检测到行驶车辆距离所述立柱间的距离小于预设的第一阈值时，触发所述控制模块控制驱动模块驱动保护层向下移动，以使所述缓冲垫层裸露。

优选的是，所述的公路护栏安全防撞装置中，所述金属固定板固定连接在相邻两根立柱之间；且相邻两块金属固定板焊接；所述缓冲垫层和保护层均与所述金属固定板适配；每块金属固定板的直线长度为6-10m。

优选的是，所述的公路护栏安全防撞装置中，所述保护层由顶板和面板组成；所述顶板以可沿所述面板的边缘在90-180°间转动的方式铰接；所述凸楞设置于所述面板朝向所述立柱的一侧表面上；所述顶板和面板间的夹角呈90°时，所述顶板和面板分别覆盖在所述缓冲垫层的顶面和朝向公路的表面上；所述顶板和面板的夹角呈180°时，所述顶板和面板组成位于所述缓冲垫层下方的竖直板体。

优选的是，所述的公路护栏安全防撞装置中，所述面板由多块方形小板拼接构成；相邻所述方形小板间通过弹性绳穿设在一起；且环绕所述方形小板的外缘设置有密封条。

优选的是，所述的公路护栏安全防撞装置中，还包括：

气泵，其设置于所述立柱内部；

警示层，其为设置于所述方形小板上的柱状气囊；所述柱状气囊的底端贯穿所述方形小板并与所述气泵管路连接；所述柱状气囊随充气量的增加顶端由与所述方块小板的表面齐平沿垂直于所述方形小板的方向逐渐向外延展，并最终凸出于所述方形小板朝向公路一面的表面。

优选的是，所述的公路护栏安全防撞装置中，所述方形小板朝向缓冲垫层的表面设置有用于容置所述管路的容置槽；所述面板与所述缓冲垫层接触的表面设置有柔性的防水隔层。

优选的是，所述的公路护栏安全防撞装置中，所述气泵连接于所述控制模块；所述距离测量模块在检测到行驶车辆距离所述立柱间的距离小于预设的第二阈值，并大于所述第一阈值时，触发所述控制模块控制气泵向柱状气囊充气。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的公路护栏安全防撞装置中，通过将立柱设置为空心，并在立柱侧壁下半部分设置通孔，使得在立柱安装时，能够使得灌注在立柱以及安装孔内的水泥混凝土砂浆相互融合，并随水泥混凝土砂浆凝固使得立柱与地面连接紧密，进而加大了护栏与地面连接的紧固性，使得护栏强度更高，减少因车辆撞击造成的护栏破损。

通过波浪形的金属固定板和金属固定板外部的缓冲垫层的设置，使得护栏外观呈普通护栏状，但是金属固定板的设置一方面能够增大护栏的强度，有效的避免车辆造成护栏破损，并减少车辆冲出公路的风险；另一方面能够加大缓冲垫层的厚度，从而使得护栏在受到外部荷载作用时形变范围加大，即在车辆碰撞护栏时能够由护栏吸收车辆更多的动能，以减小碰撞车辆受到的动态剪切力，进而降低了车辆撞击护栏造成的损伤，保护了车内乘员的安全。

通过由保护层和驱动模块组成的保护机构的设置，使得保护层能够在未发生事故时对内层的缓冲垫层进行保护，进而避免柔性的缓冲垫层长期裸露在外部环境中，造成的老化和损坏，从而延长了所述公路护栏安全防撞装置的使用寿命。

通过距离测量模块和控制模块组成的控制机构的设置，使得护栏能够对行驶车辆与护栏间的距离进行实时的监控，并在存在车辆对护栏的撞击风险时，控制保护层下移，进而使得缓冲垫层漏出，以在车辆撞击护栏时有效的吸收车辆的动能。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明提供的公路护栏安全防撞装置的正视结构图；

图2是本发明提供的公路护栏安全防撞装置的横向剖视结构图；

图3是本发明提供的保护层的侧视结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图1和图2所示，一种公路护栏安全防撞装置，包括：立柱1，其沿公路延伸方向间隔均匀的布置在所述公路的两侧，以及位于所述公路中部的对向车道之间；所述立柱1设置为下半部侧壁上开设有贯通至所述立柱1内部空腔的通孔2；所述立柱1通过由所述通孔2渗出所述立柱1外部的水泥混凝土砂浆与地面3上的安装孔内灌注的水泥混凝土砂浆凝固在一起而与地面3进行固定；

护栏，其包括呈波浪形设置的金属固定板4、设置于所述金属固定板4外部的柔性的缓冲垫层5，以及设置于所述缓冲垫层5外部的保护机构；所述金属固定板4固定连接于所述立柱1的顶端，以形成拦截于公路两侧，以及公路中轴线上的隔离板；所述缓冲垫层5分别设置于位于所述公路两侧的金属固定板4朝向所述公路的表面，以及位于所述公路中部的对向车道之间的金属固定板4的两侧表面上；所述缓冲垫层5与所述金属固定板4连接的表面设置为与所述金属固定板4形状适配的波浪形；所述缓冲垫层5与金属固定板4连接的相对的一面设置为平面；

所述保护机构包括：

保护层6，其为设置于所述缓冲垫层5外部的保护板；且所述保护层6的两端设置有以可沿设置于所述立柱1上的凹槽7滑动的方式与所述立柱1连接的凸楞8；

驱动模块，其设置在所述立柱内部，并与所述凸楞8相连接；

控制机构，其包括距离测量模块和与所述距离测量模块连接的控制模块；所述距离测量模块设置于靠近所述立柱1顶端的位置，并朝向所述公路方向设置；所述控制模块连接于所述驱动模块；所述距离测量模块在检测到行驶车辆距离所述立柱1间的距离小于预设的第一阈值时，触发所述控制模块控制驱动模块驱动保护层6向下移动，以使所述缓冲垫层5裸露。

在上述方案中，所述公路护栏安全防撞装置的工作流程为：车辆在路面上行驶，距离测量模块实时测量路上车辆与立柱间的距离，控制模块将由距离测量模块获取的数据与第一阈值进行比较，并在测量的距离值小于第一阈值时，向驱动模块发出启动信号，使得相应距离测量模块所处处的驱动模块驱动连接的保护层沿立柱上的凹槽下滑，并使缓冲垫层漏出，从而在车辆撞击护栏风险时，使得车辆撞击在较厚的，并具有弹性的缓冲垫层上，进而有效的吸收车辆的动能，减小车辆撞击造成的损伤，提高了行车安全。

通过将立柱设置为空心，并在立柱侧壁下半部分设置通孔，使得在立柱安装时，能够使得灌注在立柱以及安装孔内的水泥混凝土砂浆相互融合，并随水泥混凝土砂浆凝固使得立柱与地面连接紧密，进而加大了护栏与地面连接的紧固性，使得护栏强度更高，减少因车辆撞击造成的护栏破损。

通过波浪形的金属固定板和金属固定板外部的缓冲垫层的设置，使得护栏外观呈普通护栏状，但是金属固定板的设置一方面能够增大护栏的强度，有效的避免车辆造成护栏破损，并减少车辆冲出公路的风险；另一方面能够加大缓冲垫层的厚度，从而使得护栏在受到外部荷载作用时形变范围加大，即在车辆碰撞护栏时能够由护栏吸收车辆更多的动能，以减小碰撞车辆受到的动态剪切力，进而降低了车辆撞击护栏造成的损伤，保护了车内乘员的安全。

通过由保护层和驱动模块组成的保护机构的设置，使得保护层能够在未发生事故时对内层的缓冲垫层进行保护，进而避免柔性的缓冲垫层长期裸露在外部环境中，造成的老化和损坏，从而延长了所述公路护栏安全防撞装置的使用寿命。

通过距离测量模块和控制模块组成的控制机构的设置，使得护栏能够对行驶车辆与护栏间的距离进行实时的监控，并在存在车辆对护栏的撞击风险时，控制保护层下移，进而使得缓冲垫层漏出，以在车辆撞击护栏时有效的吸收车辆的动能。

一个优选方案中，所述金属固定板4固定连接在相邻两根立柱1之间；且相邻两块金属固定板4焊接；所述缓冲垫层5和保护层6均与所述金属固定板4适配；每块金属固定板4的直线长度为6-10m。

在上述方案中，通过将各个金属固定板相互焊接，使得立柱上的金属固定板形成一个整体，提高了护栏的抗撞击能力，减少车辆撞击护栏冲出路面的可能；通过设置缓冲垫层、保护层均与金属固定板适配，使得各个保护层分别受各个驱动模块的控制，进而仅在车辆距离护栏距离小于第一阈值的位置，其保护层才降下，而其余位置的缓冲垫层仍受保护层保护，减少了缓冲垫层裸露的频次，提高了保护层的保护效果，且分段设置缓冲垫层和保护层能够在损坏后进行分别的更换和维修，提高了护栏维护的灵活性；将金属固定板的直线长度设置为6-10m，大于一般车辆的长度，从而能够保证对撞击的车辆进行全面的保护。

一个优选方案中，所述保护层6由顶板9和面板10组成；所述顶板9以可沿所述面板10的边缘在90-180°间转动的方式铰接；所述凸楞8设置于所述面板10朝向所述立柱1的一侧表面上；所述顶板9和面板10间的夹角呈90°时，所述顶板9和面板10分别覆盖在所述缓冲垫层5的顶面和朝向公路的表面上；所述顶板9和面板10的夹角呈180°时，所述顶板9和面板10组成位于所述缓冲垫层5下方的竖直板体。

在上述方案中，因顶板和面板进行铰接，且顶板仅能沿面板边缘在90-180°间进行转动，使得驱动模块驱动保护层下移时，顶板受到向下的拉力，而沿面板边缘逐渐转动，并在顶板完全移动至缓冲垫层表面时，使得顶板和面板形成一个整体的平板，相反的，当面板上移时，顶板受到重力的作用，在到达缓冲垫层上方时，能够自动弯折，进而搭接在缓冲垫层的上方，从而对缓冲的垫层的表面和顶面均进行了保护，减少了雨雪、灰尘等对缓冲垫层的损害。

一个优选方案中，所述面板10由多块方形小板11拼接构成；相邻所述方形小板11间通过弹性绳穿设在一起；且环绕所述方形小板11的外缘设置有密封条。

在上述方案中，通过设置面板由多块方形小板通过弹性绳穿设在一起，使得方形小板组成的面板本身具有一定的弹性，能够保证即使在车辆撞击保护层时，也不会对车辆造成严重的损害，而方形小板外缘设置的密封条，能够保证方形小板拼接而成的面板的整体性，避免水分灰尘等由方形小板间的缝隙进入护栏内部。

一个优选方案中，还包括：

气泵，其设置于所述立柱1内部；

警示层，其为设置于所述方形小板11上的柱状气囊12；所述柱状气囊12的底端贯穿所述方形小板11并与所述气泵管路连接；所述柱状气囊12随充气量的增加顶端由与所述方块小板11的表面齐平沿垂直于所述方形小板11的方向逐渐向外延展，并最终凸出于所述方形小板11朝向公路一面的表面。

在上述方案中，通过在方形小板上设置可随气泵充放气而伸缩的柱状气囊，能够在车辆较为靠近护栏时对车辆起到警示作用，进而便于提醒驾驶员尽快将车辆行驶至与护栏保持安全距离。

一个优选方案中，所述方形小板11朝向缓冲垫层5的表面设置有用于容置所述管路的容置槽；所述面板10与所述缓冲垫层5接触的表面设置有柔性的防水隔层13。

在上述方案中，通过容置槽和防水隔层的设置，不仅进一步提高了面板对内部缓冲垫层的保护性，同时避免管路随保护层的升降而发生磨损。

一个优选方案中，所述气泵连接于所述控制模块；所述距离测量模块在检测到行驶车辆距离所述立柱1间的距离小于预设的第二阈值，并大于所述第一阈值时，触发所述控制模块控制气泵向柱状气囊12充气。

在上述方案中，通过设置气泵连接控制模块，使得控制模块在检测到距离测量模块测量的距离值达到判定存在车辆撞击护栏风险的数值时，控制气泵向柱状气囊充气，使得柱状气囊凸出，进而提醒用户尽快将车辆驶离，使得车辆与护栏保持安全距离，进而提高了行车安全。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种公路护栏安全防撞装置，其中，包括：

立柱，其沿公路延伸方向间隔均匀的布置在所述公路的两侧，以及位于所述公路中部的对向车道之间；所述立柱设置为下半部侧壁上开设有贯通至所述立柱内部空腔的通孔；所述立柱通过由所述通孔渗出所述立柱外部的水泥混凝土砂浆与地面上的安装孔内灌注的水泥混凝土砂浆凝固在一起而与地面进行固定；

护栏，其包括呈波浪形设置的金属固定板、设置于所述金属固定板外部的柔性的缓冲垫层，以及设置于所述缓冲垫层外部的保护机构；所述金属固定板固定连接于所述立柱的顶端，以形成拦截于公路两侧，以及公路中轴线上的隔离板；所述缓冲垫层分别设置于位于所述公路两侧的金属固定板朝向所述公路的表面，以及位于所述公路中部的对向车道之间的金属固定板的两侧表面上；所述缓冲垫层与所述金属固定板连接的表面设置为与所述金属固定板形状适配的波浪形；所述缓冲垫层与金属固定板连接的相对的一面设置为平面；

所述保护机构包括：

保护层，其为设置于所述缓冲垫层外部的保护板；且所述保护层的两端设置有以可沿设置于所述立柱上的凹槽滑动的方式与所述立柱连接的凸楞；

驱动模块，其设置在所述立柱内部，并与所述凸楞相连接；

控制机构，其包括距离测量模块和与所述距离测量模块连接的控制模块；所述距离测量模块设置于靠近所述立柱顶端的位置，并朝向所述公路方向设置；所述控制模块连接于所述驱动模块；所述距离测量模块在检测到行驶车辆距离所述立柱间的距离小于预设的第一阈值时，触发所述控制模块控制驱动模块驱动保护层向下移动，以使所述缓冲垫层裸露。

2.如权利要求1所述的公路护栏安全防撞装置，其中，所述金属固定板固定连接在相邻两根立柱之间；且相邻两块金属固定板焊接；所述缓冲垫层和保护层均与所述金属固定板适配；每块金属固定板的直线长度为6-10m。

3.如权利要求1所述的公路护栏安全防撞装置，其中，所述保护层由顶板和面板组成；所述顶板以可沿所述面板的边缘在90-180°间转动的方式铰接；所述凸楞设置于所述面板朝向所述立柱的一侧表面上；所述顶板和面板间的夹角呈90°时，所述顶板和面板分别覆盖在所述缓冲垫层的顶面和朝向公路的表面上；所述顶板和面板的夹角呈180°时，所述顶板和面板组成位于所述缓冲垫层下方的竖直板体。

4.如权利要求3所述的公路护栏安全防撞装置，其中，所述面板由多块方形小板拼接构成；相邻所述方形小板间通过弹性绳穿设在一起；且环绕所述方形小板的外缘设置有密封条。

5.如权利要求4所述的公路护栏安全防撞装置，其中，还包括：

气泵，其设置于所述立柱内部；

警示层，其为设置于所述方形小板上的柱状气囊；所述柱状气囊的底端贯穿所述方形小板并与所述气泵管路连接；所述柱状气囊随充气量的增加顶端由与所述方形小板的表面齐平沿垂直于所述方形小板的方向逐渐向外延展，并最终凸出于所述方形小板朝向公路一面的表面。

6.如权利要求5所述的公路护栏安全防撞装置，其中，所述方形小板朝向缓冲垫层的表面设置有用于容置所述管路的容置槽；所述面板与所述缓冲垫层接触的表面设置有柔性的防水隔层。

7.如权利要求5所述的公路护栏安全防撞装置，其中，所述气泵连接于所述控制模块；所述距离测量模块在检测到行驶车辆距离所述立柱间的距离小于预设的第二阈值，并大于所述第一阈值时，触发所述控制模块控制气泵向柱状气囊充气。

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