CN111455842A - 一种分解车辆撞击力的桥梁护栏 - Google Patents

一种分解车辆撞击力的桥梁护栏 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，包括基体、置于基体上方的横梁和用于支撑横梁的多个筋板，多个筋板沿横梁的长度方向均布设置，所述的基体和横梁经多个转向弯臂连接，所述的转向弯臂包括置于基体与横梁之间上下对称设置的两个转臂和置于两个转臂之间的竖杆，下方的转臂的一端与基体经竖向轴线转动连接，上方的转臂的一端与横梁经所述竖向轴线转动连接，所述的转臂的另一端朝向桥梁上的来车方向，竖杆的两端分别与两个转臂的另一端转动连接；所述的转向弯臂与基体经扭力装置连接；本发明可以对车辆撞击进行缓冲，并对车辆运动进行干预使其改变运动方向，避免车辆冲出桥面，同时还可降低车上人员遭受次生伤害的风险。

Description

一种分解车辆撞击力的桥梁护栏
技术领域
本发明涉及桥梁安全防护装置，特别是一种分解车辆撞击力的桥梁护栏。
背景技术
桥梁实质是用于连接不同地域的悬空道路，因此桥梁上的行车安全尤为重要，一旦车辆冲出桥面会造成难以预期的灾难性后果，现有的桥梁主要依靠护栏进行车辆防护，但由于车辆发生撞击时冲击惯性较大，在撞击护栏后往往会沿撞击方向滚翻而跌落桥下，或将护栏撞坏而冲出桥面，抑或将护栏撞弯并沿弯曲的护栏飞出桥面，无论何种情况，车辆离开桥面后必然跌落桥下，造成更为严重的安全事故。
同时，由于现有的护栏与桥梁之间多为刚性连接，在车辆撞击发生时，护栏会使车辆产生瞬间的速度改变，而车上人员则会在惯性作用下迅速前冲，难以实施车辆控制，身体也来不及作出自我保护反应，只能被动依赖于安全气囊等安全装置，往往会使车上人员受到不同程度的次生伤害如颈椎错位、局部部位骨折、头部陷入气囊导致窒息等；此外，护栏的直接阻挡极易导致护栏自身的严重损坏而失去后续的防护作用。
因此，在桥梁护栏的安全防护方面，应当使护栏具备一定的车辆运动干预功能，尽量减少或避免车辆向桥梁侧面的冲击力，防止车辆冲出护栏；同时，还应延长撞击后车辆被动减速的时间，给车上人员提供更多的反应时间来实施车辆控制和自我保护。
发明内容
针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，以解决现有桥梁护栏对车辆撞击无法进行缓冲、对车辆运动无法进行积极干预和撞击瞬间车上人员易造成次生伤害的问题，避免车辆冲出桥面而引发更大的安全事故。
其解决的技术方案是：包括固定于桥梁上的基体、置于基体上方的横梁和用于支撑横梁的多个筋板，多个筋板沿横梁的长度方向均布设置，所述的基体和横梁经多个转向弯臂连接，多个转向弯臂沿横梁的长度方向均布设置，所述的转向弯臂包括置于基体与横梁之间上下对称设置的两个转臂和置于两个转臂之间竖向设置的竖杆，下方的转臂的一端与基体经竖向轴线转动连接，上方的转臂的一端与横梁经所述竖向轴线转动连接，所述的转臂的另一端朝向桥梁上的来车方向，竖杆的上下两端分别与两个转臂的另一端沿竖杆的自身轴线转动连接；所述的转向弯臂与基体经扭力装置连接，当车辆撞击竖杆时，转向弯臂受力转动，扭力装置为转向弯臂提供反向扭力而实现对撞击力的抵抗和缓冲；同时，转向弯臂的圆周转动使车辆的撞击部位在转向弯臂的引导下强制转向而分解和缓冲车辆的撞击力，从而强制改变车辆的整体行进方向，避免车辆冲出桥面，并对车上人员提供有效阻挡和缓冲。
本发明不仅可以对车辆撞击力进行缓冲、消耗和分解，还可以对车辆运行造成干预而将车辆的运动方向强制改变，最终使车辆侧面与护栏碰撞，防止车辆冲出桥面，有效保护车辆安全和护栏自身安全；同时，竖杆的范围性转动可以延长车辆的被动减速时间，减缓车上人员身体的惯性移动，给车上人员带来更多的反应时间实施自我保护和车辆控制，尽可能减少车辆撞击对车上人员的次生伤害；此外，竖杆的范围性转动还可使其受到车辆撞击时具有一定的避让和缓冲空间，避免一次性承受车辆的全部冲击力而导致自身损坏，有效避免防撞杆的弯曲或折断，保证护栏的完整。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明工作时的正视图。
图3为本发明的轴测图。
图4为本发明的立体图。
图5为本发明的立体结构剖视图。
图6为本发明工作时的内部结构剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图6给出，本发明包括固定于桥梁10上的基体1、置于基体1上方的横梁2和用于支撑横梁2的多个筋板3，多个筋板3沿横梁2的长度方向均布设置，所述的基体1和横梁2经多个转向弯臂11连接，多个转向弯臂11沿横梁2的长度方向均布设置，所述的转向弯臂11包括置于基体1与横梁2之间上下对称设置的两个转臂4和置于两个转臂4之间竖向设置的竖杆5，下方的转臂4的一端与基体1经竖向轴线转动连接，上方的转臂4的一端与横梁2经所述竖向轴线转动连接，所述的转臂4的另一端朝向桥梁10上的来车方向，竖杆5的上下两端分别与两个转臂4的另一端沿竖杆5的自身轴线转动连接；所述的转向弯臂11与基体1经扭力装置12连接，当车辆撞击竖杆5时，转向弯臂11受力而产生转动使扭力装置12蓄力，从而使扭力装置12为转向弯臂11提供反向扭力而实现对车辆撞击力的抵抗和缓冲；同时，由于转向弯臂11沿所述竖向轴线圆周转动，因此，车辆的撞击部位在转向弯臂11的引导下强制转向而分解和缓冲车辆的撞击力，并可使车辆尾部在惯性作用下产生漂移而甩向桥梁10一侧，改变车辆的整体行进方向，不仅可防止车辆冲出桥面，还可对车上人员在最初撞击所造成的惯性运动提供有效阻挡和缓冲，防止车上人员在车辆受到撞击而急剧减速的情况下被甩出车辆或陷入安全气囊中导致窒息等严重伤害。
作为优选，所述的转臂4的另一端朝向桥梁10外侧且朝向桥梁10上的来车方向，也即转向弯臂11的转动半径处于与桥梁10外侧对应的半圆形转动区间内，可以防止车辆撞击方向与转向弯臂11静止时的半径方向相同（即转动死点）而造成转向弯臂11无法正常转动，失去应有的防护和转向效果。
作为优选，所述的扭力装置12为扭簧，所述的扭簧与所述竖向轴线同轴设置，扭簧的两端分别与基体1和下方的转臂4连接，当竖杆5受到车辆撞击使转向弯臂11转动时，扭簧产生扭转而蓄力，为转向弯臂11提供反向扭力而实现对车辆撞击力的抵抗和缓冲。
作为优选，所述的扭力装置12包括置于基体1上的曲柄6和弹性伸缩杆7，所述的曲柄6的一端与下方的转臂4也即转向弯臂11经所述竖向轴线同轴连接，且曲柄6的长度方向与转臂4的长度方向一致；所述的弹性伸缩杆7的一端与基体1铰接，弹性伸缩杆7的另一端与曲柄6的另一端铰接；当转向弯臂11受力转动时，曲柄6随下方的转臂4同步转动并使弹性伸缩杆7伸缩变形而产生蓄力，弹性伸缩杆7伸缩蓄力后为曲柄6也即转向弯臂11的转动提供反向推力，实现对车辆撞击力的抵抗和缓冲。
作为优选，所述的弹性伸缩杆7与基体1的铰接轴线置于经过所述竖向轴线并垂直于横梁2长度方向的直立面上；当转向弯臂11受力而带动曲柄6转动时，弹性伸缩杆7受力而产生蓄力变形并沿其与基体1的铰接轴线转动，当弹性伸缩杆7转动至其自身轴线越过所述直立面（附图2和6所示状态）后，弹性伸缩杆7开始反向变形复位而释放其弹力，此时曲柄6受到弹性伸缩杆7的弹力推动而加速转动，则转向弯臂11的转动速度加快，实现车辆撞击侧运动方向的快速改变，并给车辆施加侧向推力，为车辆提供缓冲效果并将车辆推离护栏，防止车辆与护栏之间的二次撞击。
作为优选，所述的基体1上有与转向弯臂11一一对应的多个容置腔8，所述的曲柄6和弹性伸缩杆7置于容置腔8内。
作为优选，所述的竖杆5上套装有可转动的滚筒9，滚筒9在竖杆5上的转动可使车辆撞击后在转向弯臂11引导过程中进一步分解撞击力和改变行进方向，为车辆的撞击提供更好的缓冲和保护。
作为优选，所述的筋板3的下端与基体1连接，筋板3的上端与横梁2连接，实现对横梁2的支撑。
作为优选，所述的筋板3的下端固定于桥梁10上，筋板3的上端与横梁2连接，实现对横梁2的支撑。
作为优选，所述的筋板3置于横梁2的相对于桥梁10外侧的一侧，且筋板3为上端弯曲的倒置L形结构，倒置L形的筋板3使得筋板3整体远离转向弯臂11，为转向弯臂11的正常转动提供足够的空间，保证对撞击的分解、缓冲和对车辆的强制转向效果正常实现，同时可以避免车辆直接撞击在筋板3上导致护栏的损坏和失效。
本发明正常使用时与现有护栏无异，可以很好地起到隔离作用，防止行人和车辆的意外坠落；当车辆失控冲向护栏时，置于桥梁内侧的竖杆首先与车辆接触，并在撞击作用下带动滑转臂和曲柄同时转动，曲柄的转动使扭力装置蓄力而产生对撞击力的缓冲和消耗；由于竖杆的圆弧形转动轨迹会带动车辆撞击部位产生转向而将撞击力进行分解，因此可以有效避免车辆与护栏的直接撞击；可见将本发明不仅可以对车辆撞击力进行缓冲、消耗和分解，还可以对车辆运行造成积极干预而将车辆的运动方向强制改变，最终使车辆侧面与护栏碰撞，防止车辆冲出桥面，有效保护车辆安全和护栏自身安全。
同时，由于转向弯臂具备一定的活动范围，使得车辆在撞击瞬间不会造成速度的急剧改变，延长车辆的被动减速时间，减缓车上人员身体的惯性移动，给车上人员带来更多的反应时间实施自我保护和车辆控制，尽可能减少车辆撞击对车上人员的次生伤害；此外，由于转向弯臂的范围性活动，使得其受到车辆撞击时具有一定的避让和缓冲空间，避免一次性承受车辆的全部冲击力而导致自身损坏，而随着转向弯臂对车辆运动方向的引导，一部分车辆冲击力经过转臂和曲柄而作用于扭力装置上，使竖杆承受的冲击力逐渐减小，有效避免了竖杆的弯曲或折断，使护栏始终保持完整、良好的防护作用，为后续的反推转向和循环使用提供有效保障。

Claims (10)

1.一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，包括基体（1）、置于基体（1）上方的横梁（2）和用于支撑横梁（2）的多个筋板（3），多个筋板（3）沿横梁（2）的长度方向均布设置，其特征在于，所述的基体（1）和横梁（2）经多个转向弯臂（11）连接，所述的转向弯臂（11）包括置于基体（1）与横梁（2）之间上下对称设置的两个转臂（4）和置于两个转臂（4）之间的竖杆（5），下方的转臂（4）的一端与基体（1）经竖向轴线转动连接，上方的转臂（4）的一端与横梁（2）经所述竖向轴线转动连接，所述的转臂（4）的另一端朝向桥梁（10）上的来车方向，竖杆（5）的两端分别与两个转臂（4）的另一端转动连接；所述的转向弯臂（11）与基体（1）经扭力装置（12）连接。
2.根据权利要求1所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，转臂（4）的另一端朝向桥梁（10）外侧且朝向桥梁（10）上的来车方向。
3.根据权利要求1所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，扭力装置（12）为扭簧，所述的扭簧与所述竖向轴线同轴设置，扭簧的两端分别与基体（1）和下方的转臂（4）连接。
4.根据权利要求1所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，扭力装置（12）包括置于基体（1）上的曲柄（6）和弹性伸缩杆（7），所述的曲柄（6）的一端与转向弯臂（11）连接，且曲柄（6）的长度方向与转臂（4）的长度方向一致；所述的弹性伸缩杆（7）的一端与基体（1）铰接，弹性伸缩杆（7）的另一端与曲柄（6）的另一端铰接。
5.根据权利要求4所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，弹性伸缩杆（7）与基体（1）的铰接轴线置于经过所述竖向轴线并垂直于横梁（2）长度方向的直立面上。
6.根据权利要求4所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，基体（1）上有与转向弯臂（11）一一对应的多个容置腔（8），所述的曲柄（6）和弹性伸缩杆（7）置于容置腔（8）内。
7.根据权利要求1所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，竖杆（5）上套装有可转动的滚筒（9）。
8.根据权利要求1所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，筋板（3）的下端与基体（1）连接，筋板（3）的上端与横梁（2）连接。
9.根据权利要求1所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，筋板（3）的下端固定于桥梁（10）上，筋板（3）的上端与横梁（2）连接。
10.根据权利要求1所述的一种分解车辆撞击力的桥梁护栏，其特征在于，筋板（3）置于横梁（2）的相对于桥梁（10）外侧的一侧，且筋板（3）为上端弯曲的倒置L形结构。
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