CN205934796U - 防汽车碰撞的路桥刚性护栏 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防汽车碰撞的路桥刚性护栏，该刚性护栏，包括护栏体，护栏体迎撞面为弧形防撞面，所述的弧形防撞面为旋轮线构成的旋轮曲面，旋轮曲面上的点满足方程：x＝r(θ‑sinθ)y＝r(1‑cosθ)，(r为圆的半径，θ是圆的半径所经过的角度)。旋轮曲面可以最大程度的消耗汽车碰撞动能，当汽车爬上旋轮曲面，与旋轮曲面碰撞时，因旋轮曲面防撞面向上作弧形减速运动，在旋轮曲面作用力下，吸收、减小了汽车前冲碰撞动能，又改变了前冲力的方向，汽车从旋轮曲面迎撞面蹦下，防止了翻车，减小了汽车发生碰撞挤压、剪切的变形；缓冲、减速作用明显，有效地减轻了汽车碰撞的损伤程度。

Description

防汽车碰撞的路桥刚性护栏

技术领域

本实用新型涉及公路(道路)桥梁交通工程技术领域，具体指防汽车碰撞的路桥刚性护栏。

背景技术

目前，国内在路桥两侧采用的刚性护栏主要有两种型式：1，单坡型刚性护栏，2，双坡型刚性护栏，又称“F型”，在肇事车辆碰撞防护栏过程中，仅靠摩擦力及汽车碰撞产生的形变吸收碰撞动能，因阻尼时间太短，吸能、减速效果较差，由于刚性护栏不能够有效吸收碰撞动能与减速，汽车会发生碰撞挤压、剪切变形造成人员伤害，对汽车与车内人员的安全没有起到应有的保护，使司乘人员损伤严重；弧形防撞面可以减轻汽车发生碰撞时剪切变形，但弧形防撞面有两个问题：1，弧形防撞面设置仰角度较大，汽车易冲过曲面，起不到保护作用；2，弧形防撞面设置仰角度小，易造成汽车翻转。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种有效吸收汽车碰撞动能、减小汽车发生碰撞时挤压、剪切变形造成的人员伤害、汽车不会翻车的路桥刚性护栏。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：该防汽车碰撞的路桥刚性护栏，包括护栏体，护栏体迎撞面为弧形防撞面，所述的弧形防撞面为旋轮线构成的旋轮曲面，旋轮曲面上的点满足方程：x＝r(θ-sinθ)y＝r(1-cosθ)，(r为圆的半径，θ是圆的半径所经过的角度(滚动角)，当θ由0变到2π时，动点就画出了旋轮线的一支，称为一拱)。

所述的圆的半径0.2m≤r≤2m。

所述的旋轮曲面的弧形长度3r≤L≤5r。

所述的旋轮曲面上B点的切线与垂直线的夹角-12°≤α≤12°。

本实用新型刚性护栏的弧形防撞面是由旋轮线构成的旋轮曲面，旋轮线指的是一个圆沿着一条直线作无滑动的滚动，圆周上的一点画出来的曲线叫作旋转线，又称最速降线。旋轮线的方程式为：x＝r(θ-sinθ)y＝r(1-cosθ)，r为圆的半径，θ是圆的半径所经过的角度(滚动角)，当θ由0变到2π时，动点就画出了摆线的一支，称为一拱。

由于本实用新型是由最速降线构成的旋轮曲面作为弧形防撞面，在弧形防撞面中，最速降线构成的旋轮曲面，可以最大程度的消耗汽车碰撞动能，经过实测，当汽车爬上旋轮曲面，汽车前部与护栏上旋轮曲面防撞面碰撞时，汽车因旋轮曲面防撞面向上作弧形减速运动，碰撞后在旋轮曲面作用力下，吸收了部分碰撞动能，减小了汽车前冲碰撞动能，又改变了前冲力的方向，汽车从旋轮曲面迎撞面蹦下，防止了翻车，减小了汽车发生碰撞挤压、剪切的变形；本发明刚性护栏的缓冲、减速作用明显，有效地减轻了汽车碰撞事故的损伤程度，更好的保护了司乘人员的安全。

附图说明：

图1是旋轮线的形状示意图

图2是护栏体立体结构示意图

图3是护栏体正侧视结构示意图

具体实施方式

参考图1——图3，本实用新型的技术方案是：该防汽车碰撞的路桥刚性护栏，包括护栏体1，护栏体迎撞面为弧形防撞面，所述的弧形防撞面由旋轮线3构成的旋轮曲面2，旋轮曲面上的点满足方程：x＝r(θ-sinθ)y＝r(1-cosθ)(r为圆的半径，θ是圆的半径所经过的角度(滚动角：圆心C到圆周上M点直线CM与圆心C到P点直线CP的夹角)，当θ由0变到2π时，动点就画出了旋轮线的一支，称为一拱)。

所述的圆的半径0.2m≤r≤2m。

所述的旋轮曲面的弧形长度2r≤L≤5r。

所述的旋轮曲面上B点的切线4与垂直线的夹角-12°≤α≤12°。

旋轮线指的是一个圆沿着一条直线作无滑动的滚动，圆周上的一点画出来的曲线叫作旋轮线。旋轮线的每一拱的横向长度OQ都等于圆的周长，旋轮线的方程式为：x＝r(θ-sinθ)y＝r(1-cosθ)，数学上称为最速降线的方程，B点位置θ的角度是180°，高度是2r。

本实用新型是由旋轮线或者说最速降线构成的旋轮曲面2作为弧形防撞面的刚性护栏。经过试验，弧形L长度短了，如弧长OA部分，弧长OA≤2r吸能减速效果差；弧形L长度长些，如弧形OC部分，弧长4r≤OC≤5r吸能减速效果好，弧长OB为4r，弧长L长了，大于5r，易造成汽车翻转。

图3中，弧形L的O点固定，B点的切线一般与垂直线平行，切线4与垂直线夹角α≤-12°(切线4右偏转)，弧形防撞面仰角度较大，汽车易冲过旋轮曲面，起不到保护作用，夹角α≥12°(切线4左转)，弧形防撞面仰角度较小，易造成汽车翻转。

实施例1：

根据公路、桥梁防撞要求，制定防撞护栏各部分尺寸，进行仿真模拟，然后按施工图要求出具图纸，(含内部结构钢筋图)，按图纸要求制作护栏成型的模版，旋轮曲面的形状可用PVC成形后再固定在模版上，r为0.2m，α为-5°，L为3r，然后，绑扎钢筋(钢材质量及绑扎要求符合现有相关规范)；架设模版，护栏体1可固定在地基或桥梁边梁上，现浇小石子混凝土(所用建材及混凝土强度应符合现有相关规范)；现场养护成型；工程验收合格后，投入使用，经计算机分析软件进行了汽车仿真实测：小车撞击旋轮曲面，小车重心弹起高度最大值35cm，小车回弹出，约超出本车道。

实施例2：

根据公路、桥梁防撞要求，制定防撞护栏各部分尺寸，进行仿真模拟，然后按施工图要求出具图纸，(含内部结构钢筋图)，按图纸要求制作护栏成型的模版，旋轮曲面的形状可用PVC成形后再固定在模版上，r为0.2m，α为1°，L为3.9r，然后，绑扎钢筋(钢材质量及绑扎要求符合现有相关规范)；架设模版，护栏体1可固定在地基或桥梁边梁上，现浇小石子混凝土(所用建材及混凝土强度应符合现有相关规范)；现场养护成型；工程验收合格后，投入使用，经计算机分析软件进行了汽车仿真试测：小车撞击旋轮曲面，小车重心弹起高度最大值33cm，小车回弹，压线相邻车道。

实施例3：

根据公路、桥梁防撞要求，制定防撞护栏各部分尺寸，进行仿真模拟，然后按施工图要求出具图纸，(含内部结构钢筋图)，按图纸要求制作护栏成型的模版，旋轮曲面的形状可用PVC成形后再固定在模版上，r为0.25m，α为5°，L为4.2r，然后，绑扎钢筋(钢材质量及绑扎要求符合现有相关规范)；架设模版，护栏体1可固定在地基或桥梁边梁上，现浇小石子混凝土(所用建材及混凝土强度应符合现有相关规范)；现场养护成型；工程验收合格后，投入使用。经计算机分析软件进行了汽车仿真试测：小车撞击旋轮曲面，小车重心弹起高度最大值29.8cm，小车回弹，仍在本车道。

实施例4：

根据公路、桥梁防撞要求，制定防撞护栏各部分尺寸，进行仿真模拟，然后按施工图要求出具图纸，(含内部结构钢筋图)，按图纸要求制作护栏成型的模版，旋轮曲面的形状可用PVC成形后再固定在模版上，r为1.2m，α为8°，L为3.5r，然后，绑扎钢筋(钢材质量及绑扎要求符合现有相关规范)；架设模版，护栏体1可固定在地基或桥梁边梁上，现浇小石子混凝土(所用建材及混凝土强度应符合现有相关规范)；现场养护成型；工程验收合格后，投入使用。经计算机分析软件进行了汽车仿真试测：小车撞击旋轮曲面，小车重心弹起高度最大值28.2cm，小车回弹，仍在本车道。

本实用新型是一项极具开发使用价值的技术，可广泛用于路桥的刚性护栏。

Claims (4)

1.防汽车碰撞的路桥刚性护栏，包括护栏体，护栏体迎撞面为弧形防撞面，其特征在于：所述的弧形防撞面由旋轮线构成的旋轮曲面，旋轮曲面上的点满足方程：x＝r(θ-sinθ),y＝r(1-cosθ)。

2.根据权利要求1所述防汽车碰撞的路桥刚性护栏，其特征在于： 0.2m≤r≤2m。

3.根据权利要求1所述防汽车碰撞的路桥刚性护栏，其特征在于：所述的旋轮曲面的弧形长度2r≤L≤5r。

4.根据权利要求1所述防汽车碰撞的路桥刚性护栏，其特征在于：所述的旋轮曲面上θ角度为180°、高度为2r点的切线与垂直线的夹角-12°≤α≤12°。