CN114991042A - 一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,包括两个始端立柱、若干中间立柱及多个弹性缆索;两个始端立柱、若干中间立柱安装在地基上,多个弹性缆索水平设置,弹性缆索的两端分别与两个始端立柱连接,弹性缆索中部与中间立柱相交处与中间立柱连接;所述的始端立柱包括立柱I、立柱Ⅱ及多个连接管;立柱I、立柱Ⅱ为管状结构,立柱I、立柱Ⅱ安装在地基上,立柱I和立柱Ⅱ之间通过多个连接管连接,多个连接管连接分别对应于多个弹性缆索设置。本发明的弹性缆索的两端设有拉簧和压簧,具备强大的缓冲吸能特性,可承受失控碰撞车辆的强力碰撞冲击,可有效控制护栏被冲破,有效地保护了碰撞车辆以及人员的财产损失和人身安全。
Description
技术领域
本发明属于护栏技术领域,尤其是涉及一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏。
背景技术
公路护栏作为一种重要的道路安全维护和保障设施,在发生交通意外事故时,不仅对失控碰撞车辆,应具备足够强大的拦截导向功能,保证护栏不被冲破,以免失控车辆冲向对向道路或者冲向路外,以免造成更大的事故。同时,还应有良好的缓冲吸能作用,通过护栏自身的缓冲吸能作用来减缓碰撞车辆的碰撞能量,降低甚至避免车辆以及人员的损伤。
然而现有的几种护栏方式:1、刚性的混凝土护栏,刚性大,强度高。可抵抗失控车辆的强力冲击,可有效阻挡护栏不被冲破,但无法吸收碰撞能量,护栏几乎不会产生形变,但是对碰撞车辆以及人员几乎没有缓冲吸能的安全保护,只要碰上基本上就是车毁人亡。2、半刚性的波形护栏,既具有一定的刚性,又有一定的缓冲吸能作用。受冲击时,护栏与车辆同时产生形变,护栏的形变吸收了一部分碰撞能量,降低碰撞车辆及人员的损伤,对于车辆以及人员可以起到一定点的降损保护作用。但此种护栏的拦截功能远低于刚性的混凝土护栏,对于冲击力较大的车辆却几乎不具备防护作用,护栏被冲破,跌入江河、路外或者冲向对向车道的事故时有发生,更为严重的安全缺陷,因此种护栏是由一节一节带刚性的钢板拼接而成的,被失控车辆冲破的破损钢板贯穿车身,伤及人员的惨案屡见不鲜。此时的护栏不仅不能保护失控车辆以及人员,反而成为一种夺命的马路杀手3、另一种柔性的弹性缆索护栏,主要利用缆索的抗拉应力和弹性形变来大量吸收碰撞车辆所产生的的碰撞能量。受冲击时,车辆变形小,车辆及人员可得到较好的保护,护栏自身形变大,可有效遏制失控碰撞车辆冲破护栏,但此种护栏缆索的抗拉应力以及弹性形变极其有限,只适用于小型低速行驶车辆的冲击导致其不能大范围应用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种结构简单,能更好地实现护栏对道路安全的维护和保障作用,保证护栏不被冲破,又具备良好的缓冲吸能特性,对失控碰撞车辆以及人员的降损的带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏。
本发明采用的技术方案是:一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,包括两个始端立柱、若干中间立柱及多个弹性缆索;两个始端立柱、若干中间立柱安装在地基上,多个弹性缆索水平设置,弹性缆索的两端分别与两个始端立柱连接,弹性缆索中部与中间立柱相交处与中间立柱连接;
所述的始端立柱包括立柱I、立柱Ⅱ及多个连接管;立柱I、立柱Ⅱ为管状结构,立柱I、立柱Ⅱ安装在地基上,立柱I和立柱Ⅱ之间通过多个连接管连接,多个连接管连接分别对应于多个弹性缆索设置;连接管连通立柱I内孔,立柱I内侧壁上对应于每个连接管设有一销轴,销轴的轴线垂直于弹簧孔I的轴线;立柱Ⅱ上对应于每个连接管设有一锚杆孔,锚杆孔内径小于连接管内径,锚杆孔与连接管同轴;连接管内设有拉簧、压簧及锚杆;拉簧的两端分别安装在相对应的销轴和锚杆朝向立柱I的一端;锚杆上朝向立柱I的一端安装有螺母,压簧套在相对应的锚杆上,一端与锚杆上的螺母接触,另一端与锚杆孔内端面接触;所述的锚杆背向立柱I的一端穿过锚杆孔与相对应的弹性缆索连接。
进一步的,立柱I侧壁上设有多个法兰I,立柱Ⅱ侧壁上设有多个法兰管,每个法兰I中心设有一个弹簧孔I,弹簧孔I连通立柱I内孔;对应于每个法兰I,立柱I上设有一个销轴孔,销轴孔的轴线垂直于弹簧孔I的轴线;法兰管贯穿立柱Ⅱ,法兰Ⅱ设置在法兰管的一端;法兰管另一端设有封堵,封堵上设有锚杆孔,锚杆孔与相对应的法兰Ⅱ同轴;连接管两端设有法兰,并分别与相对应的法兰I、法兰Ⅱ连接。
进一步的,立柱I、立柱Ⅱ及中间立柱上相邻的两个弹性缆索之间设有一防撞橡塑件;防撞橡塑件表面着色;立柱I、立柱Ⅱ及中间立柱顶部均设有一个顶端缓冲防撞橡塑件。
进一步的,所述的始端立柱通过固定块I安装在地基上;所述的固定块I由混凝土浇筑而成,固定块I内埋设有立柱套管I;立柱套管I包括两个套管及法兰板,两个套管的顶部通过法兰板连接;立柱I、立柱Ⅱ分别插装在两个套管内;两个套管与立柱I、立柱Ⅱ之间分别设有缓冲橡塑套;立柱I下部固定安装有紧固法兰I,立柱Ⅱ下部固定安装有紧固法兰Ⅱ;紧固法兰I、紧固法兰Ⅱ水平设置;紧固法兰I、紧固法兰Ⅱ通过螺栓分别与法兰板紧固连接,固定块I埋设在地基内。
进一步的,所述的中间立柱通过固定块Ⅱ安装在地基上;所述的固定块Ⅱ由混凝土浇筑而成,固定块Ⅱ内埋设有立柱套管Ⅱ;立柱套管Ⅱ包括套管及安装在套管顶部的法兰,套管与法兰同轴;中间立柱插装在套管内;套管与中间立柱之间分别设有缓冲橡塑套;中间立柱下部固定安装有紧固法兰,紧固法兰水平设置;紧固法兰与套管顶部法兰通过螺栓紧固连接,固定块Ⅱ埋设在地基内。
进一步的,紧固法兰I与法兰板之间设有橡塑垫板I,橡塑垫板I套在立柱I上;紧固法兰Ⅱ与法兰板之间设有橡塑垫板Ⅱ,橡塑垫板Ⅱ套在立柱Ⅱ上。
进一步的,所述的中间立柱侧壁上对应于每个弹性缆索设有一组固定件,每组固定件包括若干固定件,所述的固定件包括弧形箍板及连接在弧形箍板两端的两个安装板,两个安装板通过螺钉固定在中间立柱侧壁上,弧形箍板将相对应的弹性缆索固定在中间立柱上。
进一步的,多个弹性缆索上安装有纵向连接带,纵向连接带垂直于弹性缆索设置。
进一步的,紧固法兰I与法兰板之间设有垫板I,紧固法兰Ⅱ与法兰板之间设有垫板Ⅱ。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明的弹性缆索的两端设有拉簧和压簧,在对失控碰撞车辆具有强大的拦截和导向功能的同时,又有强大的缓冲吸能特性,可承受失控碰撞车辆的强力碰撞冲击,可有效控制护栏被冲破。
2、本发明对车辆具有良好的缓冲吸能保护作用,极大地降低或规避了刚性护栏对失控碰撞车辆的损伤,有效地保护了碰撞车辆以及人员的财产损失和人身安全。
3、本发明结构简单,安装维护较为简便。本发明防撞护栏固定安装立柱的地埋套管间距,布设时跨越障碍调整桩位较为灵活。需更换的立柱时,可通过立柱与地埋套管紧固件拆解单独更换。松弛的缆索张紧可由缆索的两端缓冲吸能装置中的拉伸弹簧自行补偿调整或通过此装置中的张紧螺母调整。
4、本申请的立柱I、立柱Ⅱ及中间立柱上相邻的两个弹性缆索之间设有一防撞橡塑件;防撞橡塑件表面着色;进一步提高了本申请的缓冲吸能特性,而且改善缆索护栏的行车视觉导向。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明的始端立柱的立柱I与立柱Ⅱ连接结构图。
图3是本发明的连接管处剖视图。
图4是本发明的始端立柱底部的剖视图。
图5是本发明的立柱套管I的结构图。
图6是本发明弹性缆索在中间立柱上的安装结构图。
图7是本发明的固定件在中间立柱上的安装结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1-6所示,本发明包括两个始端立柱1、若干中间立柱2及多个弹性缆索3。两个始端立柱1、若干中间立柱2安装在地基10上,多个弹性缆索3水平设置,弹性缆索3的两端分别与两个始端立柱连接,弹性缆索3中部与中间立柱2相交处与中间立柱2连接。所述的中间立柱2侧壁上对应于每个弹性缆索3设有一组固定件,每组固定件包括两个固定件21(固定件21数量不限于两个,可以是一个,也可以多于两个),所述的固定件21包括弧形箍板及连接在弧形箍板两端的两个安装板,两个安装板通过螺钉固定在中间立柱侧壁上,弧形箍板将相对应的弹性缆索3固定在中间立柱上。多个弹性缆索3上安装有纵向连接带9,纵向连接带9垂直于弹性缆索3设置。
所述的始端立柱1包括立柱I11、立柱Ⅱ12及多个连接管4;立柱I11、立柱Ⅱ12为管状结构,立柱I11、立柱Ⅱ12安装在地基10上,立柱I11和立柱Ⅱ12之间通过多个连接管4连接,多个连接管4连接分别对应于多个弹性缆索设置。立柱I11侧壁上设有多个法兰I13,立柱Ⅱ12上设有多个法兰管14,每个法兰I13中心设有一个弹簧孔I15,弹簧孔I15连通立柱I11的内孔。对应于每个法兰I13,立柱I11上设有一个销轴孔111,销轴孔111的轴线垂直于弹簧孔I15的轴线;销轴孔111内设有销轴114。法兰管14贯穿立柱Ⅱ12,法兰Ⅱ141设置在法兰14管的一端,法兰管14另一端设有封堵142,封堵142上设有锚杆孔143,锚杆孔143与相对应的法兰Ⅱ同轴。连接管4两端设有法兰41、42,并分别与相对应的法兰I13、法兰Ⅱ141连接。
连接管4内设有拉簧43、压簧44及锚杆45;拉簧43的两端分别安装在相对应的销轴112和锚杆45朝向立柱I11的一端。锚杆45朝向立柱I11的一端开有凹槽452,锚杆45朝向立柱I11的一端侧壁上设有插销孔,插销孔穿过该凹槽452;拉簧43朝向锚杆45的一端的挂钩伸入凹槽内,在插销孔内插入插销453对其固定。锚杆45上朝向立柱I11的一端安装有螺母451,压簧44套在相对应的锚杆45上,一端与锚杆上的螺母接触,另一端与封堵142内壁接触;所述的锚杆45背向立柱I11的一端穿过锚杆孔143与相对应的弹性缆索3连接。
为了使得汽车撞向始端立柱和中间立柱时得到缓冲,立柱I11、立柱Ⅱ12及中间立柱2上相邻的两个弹性缆索3之间设有一防撞橡塑件6;防撞橡塑件6表面着色;立柱I11、立柱Ⅱ12及中间立柱2顶部均设有一个顶端缓冲防撞橡塑件8。
为了使得始端立柱1具备更好的缓冲性能,立柱I11下部固定安装有紧固法兰I112,立柱Ⅱ12下部固定安装有紧固法兰Ⅱ121;紧固法兰I112、紧固法兰Ⅱ121水平设置。所述的始端立柱通过固定块I安装在地基上。所述的固定块I由混凝土浇筑而成,固定块I内埋设有立柱套管I7;立立柱套管I7包括两个套管71及法兰板72,两个套管71的顶部通过法兰板72连接。立柱I11、立柱Ⅱ12分别插装在两个套管71内;两个套管71与之间分别设有缓冲橡塑套5。紧固法兰I112与法兰板之间设有垫板I115,紧固法兰Ⅱ121与法兰板之间设有垫板Ⅱ123。紧固法兰I112的螺栓孔113内设有螺栓,螺栓穿过垫板I115上的螺栓孔及法兰板72上的螺栓孔721与法兰板72固定连接。紧固法兰Ⅱ121的螺栓孔122内设有螺栓,螺栓穿过垫板Ⅱ123上的螺栓孔及法兰板72上的螺栓孔721与法兰板72固定连接。固定块I埋设在地基10内。
为了使得中间立柱2具备更好的缓冲性能,中间立柱2下部固定安装有紧固法兰21,紧固法兰21水平设置。中间立柱2通过固定块Ⅱ22安装在地基10上。所述的固定块Ⅱ22由混凝土浇筑而成,固定块Ⅱ22内埋设有立柱套管Ⅱ23;立柱套管Ⅱ23包括套管及安装在套管顶部的法兰,套管与法兰同轴。中间立柱2插装在套管内;套管与中间立柱2之间分别设有缓冲橡塑套5。紧固法兰21与套管顶部法兰之间设有垫板24,紧固法兰21与套管顶部法兰之间通过螺栓紧固连接,固定块Ⅱ22埋设在地基内。
本发明的工作原理如下:
本发明的任一点(含中间立柱)如受失控碰撞车辆的碰撞冲击,冲击点的弹性缆索3则通过碰撞向前位移变形,位移变形的弹性缆索3,则通过弹性缆索3与连接管4的小角度绕管支撑固定,带动牵扯(以碰撞冲击缆索点为中心)相邻两侧中间立柱2依次传递碰撞车辆碰撞冲击动能,使的两始端立柱1挤压各自地埋套管内的缓冲橡塑套5,向受碰撞冲击点一侧作有限角度倾斜。同时弹性缆索3绕中间立柱2外壁小角度横移产生的摩擦力,也可消耗一部分碰撞车辆的碰撞冲击动能。弹性缆索3两端的拉簧43和压簧44共同受力,将抗碰撞冲击的动能转化为拉簧43和压簧44的弹性势能吸收。本发明的缓冲吸能特性,可随拉簧43和压簧44的弹性系数加大而增大,再加上横纵相连的网状整体受力促成,上述各缓冲吸能能效的相互聚合叠加,形成对碰撞车辆的有效拦截和缓冲吸能保护作用。
本发明间隔一定距离,设一纵向连接带9,用于将横向的若干根弹性缆索横纵相连,编织成整体受力的网。可大为提高本发明的抗冲击力,极大的提高了本专利对失控碰撞车辆的拦截功能。可有效保证护栏不被突破,为更好地增加本专利护栏的防撞缓冲吸能作用。为更好地增加本发明的行车视觉导向性,增加护栏的色彩美观度使得护栏更具防腐 防锈防污,本发明的弹性缆索3采用过塑或提胶工艺进行着色表面处理。同时,防撞橡塑件6与纵向连接带9表面着色,且与弹性缆索3着色协调保持一致。同时选择适当位置进行夜间反光警示处理。
Claims (9)
1.一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:包括两个始端立柱、若干中间立柱及多个弹性缆索;两个始端立柱、若干中间立柱安装在地基上,多个弹性缆索水平设置,弹性缆索的两端分别与两个始端立柱连接,弹性缆索中部与中间立柱相交处与中间立柱连接;
所述的始端立柱包括立柱I、立柱Ⅱ及多个连接管;立柱I、立柱Ⅱ为管状结构,立柱I、立柱Ⅱ安装在地基上,立柱I和立柱Ⅱ之间通过多个连接管连接,多个连接管连接分别对应于多个弹性缆索设置;连接管连通立柱I内孔,立柱I内侧壁上对应于每个连接管设有一销轴,销轴的轴线垂直于弹簧孔I的轴线;立柱Ⅱ上对应于每个连接管设有一锚杆孔,锚杆孔内径小于连接管内径,锚杆孔与连接管同轴;连接管内设有拉簧、压簧及锚杆;拉簧的两端分别安装在相对应的销轴和锚杆朝向立柱I的一端;锚杆上朝向立柱I的一端安装有螺母,压簧套在相对应的锚杆上,一端与锚杆上的螺母接触,另一端与锚杆孔内端面接触;所述的锚杆背向立柱I的一端穿过锚杆孔与相对应的弹性缆索连接。
2.根据权利要求1所述的一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:立柱I侧壁上设有多个法兰I,立柱Ⅱ侧壁上设有多个法兰管,每个法兰I中心设有一个弹簧孔I,弹簧孔I连通立柱I内孔;对应于每个法兰I,立柱I上设有一个销轴孔,销轴孔的轴线垂直于弹簧孔I的轴线;法兰管贯穿立柱Ⅱ,法兰Ⅱ设置在法兰管的一端;法兰管另一端设有封堵,封堵上设有锚杆孔,锚杆孔与相对应的法兰Ⅱ同轴;连接管两端设有法兰,并分别与相对应的法兰I、法兰Ⅱ连接。
3.根据权利要求1所述的一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:立柱I、立柱Ⅱ及中间立柱上相邻的两个弹性缆索之间设有一防撞橡塑件;防撞橡塑件表面着色;立柱I、立柱Ⅱ及中间立柱顶部均设有一个顶端缓冲防撞橡塑件。
4.根据权利要求1所述的一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:所述的始端立柱通过固定块I安装在地基上;所述的固定块I由混凝土浇筑而成,固定块I内埋设有立柱套管I;立柱套管I包括两个套管及法兰板,两个套管的顶部通过法兰板连接;立柱I、立柱Ⅱ分别插装在两个套管内;两个套管与立柱I、立柱Ⅱ之间分别设有缓冲橡塑套;立柱I下部固定安装有紧固法兰I,立柱Ⅱ下部固定安装有紧固法兰Ⅱ;紧固法兰I、紧固法兰Ⅱ水平设置;紧固法兰I、紧固法兰Ⅱ通过螺栓分别与法兰板紧固连接,固定块I埋设在地基内。
5.根据权利要求1所述的一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:所述的中间立柱通过固定块Ⅱ安装在地基上;所述的固定块Ⅱ由混凝土浇筑而成,固定块Ⅱ内埋设有立柱套管Ⅱ;立柱套管Ⅱ包括套管及安装在套管顶部的法兰,套管与法兰同轴;中间立柱插装在套管内;套管与中间立柱之间分别设有缓冲橡塑套;中间立柱下部固定安装有紧固法兰,紧固法兰水平设置;紧固法兰与套管顶部法兰通过螺栓紧固连接,固定块Ⅱ埋设在地基内。
6.根据权利要求4所述的一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:紧固法兰I与法兰板之间设有橡塑垫板I,橡塑垫板I套在立柱I上;紧固法兰Ⅱ与法兰板之间设有橡塑垫板Ⅱ,橡塑垫板Ⅱ套在立柱Ⅱ上。
7.根据权利要求1所述的一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:所述的中间立柱侧壁上对应于每个弹性缆索设有一组固定件,每组固定件包括若干固定件,所述的固定件包括弧形箍板及连接在弧形箍板两端的两个安装板,两个安装板通过螺钉固定在中间立柱侧壁上,弧形箍板将相对应的弹性缆索固定在中间立柱上。
8.根据权利要求1所述的一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:多个弹性缆索上安装有纵向连接带,纵向连接带垂直于弹性缆索设置。
9.根据权利要求4所述的一种带弹性缓冲吸能特性的柔性防撞护栏,其特征是:紧固法兰I与法兰板之间设有垫板I,紧固法兰Ⅱ与法兰板之间设有垫板Ⅱ。
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