CN113463546A - 一种安全性好的高速公路防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高速路防护领域。目的在于提供一种安全性好的高速公路防护装置，包括若干设置在道路两侧的安装柱和设置在安装柱上的护栏主体；所述护栏主体的横截面呈“3”字形，且开口背向道路的中心；护栏主体“3”字形中段外表面的第一凹槽内设置有沿护栏主体的长度方向延伸的警示灯带；所述护栏主体“3”字形内部上下两个第二凹槽内均设置有沿护栏在护体长度方向延伸的缓冲气囊，所述缓冲气囊由多段囊体依次连接构成。本发明能够通过护栏主体对发生的碰撞事故进行及时的快速预警，对后方车辆起到提示作用，避免二次事故、三次事故的发生，提高了高速行车的安全性。

Description

一种安全性好的高速公路防护装置
技术领域
本发明涉及高速路防护领域，具体涉及一种安全性好的高速公路防护装置。
背景技术
高速路防护栏是安装在高速路车道两侧，起到拦阻防护作用的护栏，高速公路防护栏一方面作能够为事故车辆提供最终的约束，防止车辆冲出车道，造成更为严重的事故；另一方面也起到缓冲碰撞的作用，尽量吸收碰撞能量，降低对驾乘人员的人身伤害。
众所周知，交通事故的发生具有突然性，也是由于其突然性，后续车辆很多时候在毫无预警的情况下与前方事故车、事故碎片等发生碰撞，造成二次甚至多次事故。防护栏作为高速公路上的连续设备设施，其天然具备作为事故预警信息发布良载体的优势，但如何以防护栏作为预警载体进行事故预警信息的发布，确是本领域的一大技术难题，其既要满足准确的事故预警功能，又要从成本、施工难度等方面考量可实施性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有事故预警功能的安全性好的高速公路防护装置。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种安全性好的高速公路防护装置，包括若干设置在道路两侧的安装柱和设置在安装柱上的护栏主体；
所述护栏主体的横截面呈“3”字形，且开口背向道路的中心；护栏主体“3”字形中段外表面的第一凹槽内设置有沿护栏主体的长度方向延伸的警示灯带；
所述护栏主体“3”字形内部上下两个第二凹槽内均设置有沿护栏在护体长度方向延伸的缓冲气囊，所述缓冲气囊由多段囊体依次连接构成；相邻两个囊体之间的连接管上设置有第一压力安全阀；所述囊体内还设置有用于检测囊体内压力的压力传感器；所述压力传感器与控制器电性连接，所述控制器与警示灯带电性连接。
优选的，所述警示灯带为爆闪LED灯带。
优选的，所述安装柱包括预埋在道路两侧地面内的底座，以及设置在底座上的立柱体，所述立柱体与护栏主体之间通过连接组件连接。
优选的，所述连接组件包括卡套和连接板；
所述护栏主体上下两侧的边沿分别朝上下方向延伸形成第一连接耳；所述连接板呈开口朝向护栏主体的“匚”字形，且连接板“匚”字形上下两侧的边沿分别朝上下方向延伸形成第二连接耳，所述第一连接耳与第二连接耳之间通过螺栓固接；
所述立柱体的上段通过卡套与连接板固接，卡套呈“C”字形，卡套“C”字形左右两侧的边沿分别朝左右方向延伸形成第三连接耳，所述第三连接耳与连接板之间通过螺栓固接。
优选的，所述立柱体的上段设置有方形的连接框，所述卡套的数量为两个，连接框的两侧均通过一个卡套与连接板固接。
优选的，所述底座呈条形，所述立柱体的上端设置有第一铰接座；所述底座的两端分别设置有第二铰接座和第三铰接座；所述立柱体的下端与第二铰接座铰接，所述第一铰接座和第三铰接座之间设置有回缩吸能杆。
优选的，所述回缩吸能杆包括杆体和杆筒，所述杆体的上端与第一铰接座铰接，下端位于杆筒内；杆体的下端设置有与杆筒相配合的滑动盘，所述滑动盘上均匀设置有若干能够连通滑动盘上下表面的第二压力安全阀，各第二压力安全阀的开启阈值逐渐升高；位于所述滑动盘下方的杆筒内充注有缓冲介质。
优选的，所述缓冲介质为液压油。
优选的，所述第一凹槽内沿护栏主体的长度方向均匀设置有若干反光片。
本发明的有益效果集中体现在：能够通过护栏主体对发生的碰撞事故进行及时的快速预警，对后方车辆起到提示作用，避免二次事故、三次事故的发生，提高了高速行车的安全性。具体来说，本发明“3”字形截面的护栏主体本身具备更好的结构强度和更大的变形缓冲裕度，搭配缓冲气囊进行使用，可极大的提升护栏主体的整体防护缓冲性能。在发生碰撞时，缓冲气囊受到挤压变形，使得被碰撞段护栏主体对应的囊体压力瞬间上升，与相邻囊体内形成较大的压力差；压力传感器检测到该压力差，并反馈至控制器，控制器控制警示灯带点亮，起到警示作用。当碰撞的剧烈程度较大时，护栏主体变形程度大，被碰撞段护栏主体对应的囊体压力极高；此时过高的压力可通过第一压力安全阀泄压至相邻的囊体，再通过下一级相邻的第一压力安全阀泄压至下一级囊体，最终点亮更长距离的警示灯带，碰撞越剧烈，警示灯带点亮的长度越远，能够起到极好的自适应预警功能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为护栏主体的结构示意图；
图3为缓冲气囊的结构示意图；
图4为图3中A部放大图；
图5为本发明压力传感器的连接框图；
图6为连接框的结构示意图；
图7为回缩吸能杆的结构示意图。
具体实施方式
如图1-7所示的，一种安全性好的高速公路防护装置，与传统高速护栏箱体，均包括若干设置在道路两侧的安装柱和设置在安装柱上的护栏主体1。安装柱在道路两侧沿道路长度方向分布，护栏主体1设置在安装柱上沿道路长度方向延伸，实现对道路的导向和围护。一般情况下，护栏主体1选择传统高速防护栏材料的型钢，外覆防腐漆等涂层。
本发明相较于传统高速防护栏，其不同之处在于，如图1和2所示，所述护栏主体1的横截面呈“3”字形，且开口背向道路的中心。也就是“3”字形的两个弧形凸出部分朝向车道，作为迎接撞击的表面。为了起到良好的车道导向标识作用，所述第一凹槽2内沿护栏主体1的长度方向均匀设置有若干反光片26，反光片26的设置距离参照高速路标准设计。本发明护栏主体1“3”字形中段外表面的第一凹槽2内设置有沿护栏主体1的长度方向延伸的警示灯带3，警示灯带3常熄，在碰撞发生时点亮被撞击段和相邻段，起到警示、预警的作用。警示灯带3的供电可借用高速公路电网，也可以采用独立太阳能、风能等进行转换供电，供电方式的选择不是本发明的独特设计，在此不再进行赘述。
关于如何驱动警示灯带3点亮，本发明采用的方式为，所述护栏主体1“3”字形内部上下两个第二凹槽内均设置有沿护栏在护体长度方向延伸的缓冲气囊4，所述缓冲气囊4由多段囊体5依次连接构成。通常单个囊体5的长度设计在10-20米之间，当然，也可以根据实际需要进行适应性设计，适当的加长或减短，囊体5采用橡胶质，囊壁厚度在0.5-2cm之间，内部充气保压。相邻两个囊体5之间的连接管6上设置有第一压力安全阀7，为了减少供电压力，降低维护难度，通常压力安全阀选用机械式压力安全阀，其具体选型可参考市面上的常规型号。所述囊体5内还设置有用于检测囊体5内压力的压力传感器8。所述压力传感器8与控制器电性连接，所述控制器与警示灯带3电性连接。一般一个控制器可同时与20-30个压力传感器电性连接，之间可通过I/O模块转化，分组集成控制。
本发明“3”字形截面的护栏主体1本身具备更好的结构强度和更大的变形缓冲裕度，搭配缓冲气囊4进行使用，可极大的提升护栏主体1的整体防护缓冲性能。在发生碰撞时，缓冲气囊4受到挤压变形，使得被碰撞段护栏主体对应的囊体5压力瞬间上升，与相邻囊体5内形成较大的压力差；压力传感器8检测到该压力差，并反馈至控制器，控制器控制警示灯带3点亮，起到警示作用。当碰撞的剧烈程度较大时，护栏主体1变形程度大，被碰撞段护栏主体对应的囊体5压力极高；此时过高的压力可通过第一压力安全阀7泄压至相邻的囊体5，再通过下一级相邻的第一压力安全阀7泄压至下一级囊体5，最终点亮更长距离的警示灯带3，碰撞越剧烈，警示灯带3点亮的长度越远，能够起到极好的自适应预警功能。为了提高警示效果，所述警示灯带3可选择为红光爆闪LED灯带。
所述安装柱包括预埋在道路两侧地面内的底座9，以及设置在底座9上的立柱体10，所述立柱体10与护栏主体1之间通过连接组件连接。预埋设计可提高底座9的支撑力，保证护栏主体1的抗冲击强度，避免车辆冲出车道。连接组件的具体结构较多，如图1和6中所示，所述连接组件包括卡套11和连接板12。所述护栏主体1上下两侧的边沿分别朝上下方向延伸形成第一连接耳13。所述连接板12呈开口朝向护栏主体1的“匚”字形，且连接板12“匚”字形上下两侧的边沿分别朝上下方向延伸形成第二连接耳14，所述第一连接耳13与第二连接耳14之间通过螺栓固接。“匚”字形的连接板12具有更大的变形裕度，为缓冲变形留下更大的空间，实现更好的变形吸能。所述立柱体10的上段通过卡套11与连接板12固接，卡套11呈“C”字形，卡套11“C”字形左右两侧的边沿分别朝左右方向延伸形成第三连接耳15，所述第三连接耳15与连接板12之间通过螺栓固接；为了保证连接的紧固性，所述立柱体10的上段设置有方形的连接框16，所述卡套11的数量为两个，连接框16的两侧均通过一个卡套11与连接板12固接。
除上文中提到的缓冲设计外，本发明为了进一步提高护栏主体1的缓冲吸能性能，以降低事故车辆损伤。更好的做法还可以是，所述底座9呈条形，所述立柱体10的上端设置有第一铰接座17。所述底座9的两端分别设置有第二铰接座18和第三铰接座19。所述立柱体10的下端与第二铰接座18铰接，所述第一铰接座17和第三铰接座19之间设置有回缩吸能杆20。回缩吸能杆20在正常情况下具备足够的支撑性，在护栏主体1遭遇猛烈撞击的情况下，又能够回缩，以为支撑柱1的外摆变形预留空间，以提高缓冲性能。
回缩吸能杆20的具体结构详见图7，所述回缩吸能杆20包括杆体21和杆筒22，所述杆体21的上端与第一铰接座17铰接，下端位于杆筒22内。杆体21的下端设置有与杆筒22相配合的滑动盘23，所述滑动盘23上均匀设置有若干能够连通滑动盘23上下表面的第二压力安全阀24，各第二压力安全阀24的开启阈值逐渐升高。位于所述滑动盘23下方的杆筒22内充注有缓冲介质25，一般所述缓冲介质25为液压油。在正常情况下，第二压力安全阀24处于关闭状态，提供稳定的支撑力。在遭遇猛烈撞击时，杆体21受力，缓冲介质25内压上升，迫使第二压力安全阀24打开，且在不同的撞击烈度下，打开不同数量的第二压力安全阀24，实现自适应缓冲。
当然，本发明相较于传统高速路护栏由于具备更多的功能性设计，其总体造价成本相对更高，在现有条件下，尽管不适合在高速公路整段铺装，但可在弯道、陡坡等高危路段加装，以减少事故风险，降低事故损失，能够有效的提高行车安全性。

Claims (9)

1.一种安全性好的高速公路防护装置，包括若干设置在道路两侧的安装柱和设置在安装柱上的护栏主体(1)；
其特征在于：所述护栏主体(1)的横截面呈“3”字形，且开口背向道路的中心；护栏主体(1)“3”字形中段外表面的第一凹槽(2)内设置有沿护栏主体(1)的长度方向延伸的警示灯带(3)；
所述护栏主体(1)“3”字形内部上下两个第二凹槽内均设置有沿护栏在护体长度方向延伸的缓冲气囊(4)，所述缓冲气囊(4)由多段囊体(5)依次连接构成；相邻两个囊体(5)之间的连接管(6)上设置有第一压力安全阀(7)；所述囊体(5)内还设置有用于检测囊体(5)内压力的压力传感器(8)；所述压力传感器(8)与控制器电性连接，所述控制器与警示灯带(3)电性连接。
2.根据权利要求1所述的安全性好的高速公路防护装置，其特征在于：所述警示灯带(3)为爆闪LED灯带。
3.根据权利要求2所述的安全性好的高速公路防护装置，其特征在于：所述安装柱包括预埋在道路两侧地面内的底座(9)，以及设置在底座(9)上的立柱体(10)，所述立柱体(10)与护栏主体(1)之间通过连接组件连接。
4.根据权利要求3所述的安全性好的高速公路防护装置，其特征在于：所述连接组件包括卡套(11)和连接板(12)；
所述护栏主体(1)上下两侧的边沿分别朝上下方向延伸形成第一连接耳(13)；所述连接板(12)呈开口朝向护栏主体(1)的“匚”字形，且连接板(12)“匚”字形上下两侧的边沿分别朝上下方向延伸形成第二连接耳(14)，所述第一连接耳(13)与第二连接耳(14)之间通过螺栓固接；
所述立柱体(10)的上段通过卡套(11)与连接板(12)固接，卡套(11)呈“C”字形，卡套(11)“C”字形左右两侧的边沿分别朝左右方向延伸形成第三连接耳(15)，所述第三连接耳(15)与连接板(12)之间通过螺栓固接。
5.根据权利要求4所述的安全性好的高速公路防护装置，其特征在于：所述立柱体(10)的上段设置有方形的连接框(16)，所述卡套(11)的数量为两个，连接框(16)的两侧均通过一个卡套(11)与连接板(12)固接。
6.根据权利要求5所述的安全性好的高速公路防护装置，其特征在于：所述底座(9)呈条形，所述立柱体(10)的上端设置有第一铰接座(17)；所述底座(9)的两端分别设置有第二铰接座(18)和第三铰接座(19)；所述立柱体(10)的下端与第二铰接座(18)铰接，所述第一铰接座(17)和第三铰接座(19)之间设置有回缩吸能杆(20)。
7.根据权利要求6所述的安全性好的高速公路防护装置，其特征在于：所述回缩吸能杆(20)包括杆体(21)和杆筒(22)，所述杆体(21)的上端与第一铰接座(17)铰接，下端位于杆筒(22)内；杆体(21)的下端设置有与杆筒(22)相配合的滑动盘(23)，所述滑动盘(23)上均匀设置有若干能够连通滑动盘(23)上下表面的第二压力安全阀(24)，各第二压力安全阀(24)的开启阈值逐渐升高；位于所述滑动盘(23)下方的杆筒(22)内充注有缓冲介质(25)。
8.根据权利要求7所述的安全性好的高速公路防护装置，其特征在于：所述缓冲介质(25)为液压油。
9.根据权利要求8所述的安全性好的高速公路防护装置，其特征在于：所述第一凹槽(2)内沿护栏主体(1)的长度方向均匀设置有若干反光片(26)。
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