PL218419B1 - Słup stalowy oświetleniowy, amortyzujący uderzenia - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest słup stalowy, zwłaszcza oświetleniowy o jednakowej zbieżności na całej jego długości, amortyzujący uderzenia, w przypadku wystąpienia siły zewnętrznej spowodowanej na przykład uderzeniem pojazdu samochodowego w trzon tego słupa.

Polska Norma PN-EN 12767 wskazuje iż dotkliwość wypadków dla właścicieli pojazdów może być spowodowana wykonaniem konstrukcji wsporczych, w tym słupów oświetleniowych stanowiących wyposażenie drogowe, w które następuje uderzenie. Te konstrukcje wsporcze powinny być odpowiednio zaprojektowane i wykonane w celu należytego wypełniania ich funkcji. W szczególności jakość ich wykonania, wytrzymałość i właściwe warunki ich montażu są ważnym kryterium bezpieczeństwa, które należy brać pod uwagę przy zastosowaniu tych konstrukcji wsporczych. Odpowiednio zaprojektowane i wykonane konstrukcje wsporcze w tym uliczne słupy oświetleniowe, winny pochłaniać energię w czasie uderzenia pojazdu w ich trzony, a przez to hamować odpowiednio ten pojazd, ograniczając tym samym ryzyko wtórnego wypadku z innymi konstrukcjami, drzewami, pieszymi, lub innymi użytkownikami drogi.

Znane są z polskich zgłoszeń patentowych nr P-305194, P-313845 i P-313846 słupy stalowe oświetleniowe o stałej zbieżności na całej ich długości, mające w przekroju poprzecznym kształt wielokąta foremnego składającego się z dwóch elementów korytkowych lub kształt okrągłej tulei złożonej z dwóch elementów półtulejowych, przy czym oba te elementy tworzące trzon tych słupów połączone są ze sobą podłużnymi ciągłymi spoinami.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego wynalazku nr PL 210964 sposób połączenia słupa oświetleniowego z fundamentem, umożliwiający zmianę położenia słupa w przypadku wystąpienia siły zewnętrznej, spowodowanej uderzeniem w ten słup. Istota tego sposobu polega na tym, że w fundamencie trzonu słupa osadza się trwale ucho oraz nakrętki tak, że ich osie usytuowane są w osiach otworów stopy tego trzonu zaopatrzonej również w ucho. Stopę wraz z trzonem słupa umieszcza się na fundamencie, a przez górne otwory tej stopy o większej średnicy wprowadza się śruby wraz z nałożonymi na nie pierścieniami o zróżnicowanej średnicy zewnętrznej, oraz wkręca się w nakrętki, tak aby łby tych śrub dociskały górny stopień pierścienia o większej średnicy do powierzchni dolnej półki stopy, zaś oba ucha łączy się ze sobą za pomocą cięgna. Wspomniane pierścienie o zróżnicowanej ich średnicy zewnętrznej na średnicy o największym wymiarze mają grubość ustaloną o takim wymiarze liniowym, aby przy żądanej sile uderzenia w trzon słupa nastąpiło ścięcie górnego stopnia tego pierścienia na przedłużeniu jego stopnia o mniejszej średnicy. W przypadku wystąpienia siły zewnętrznej spowodowanej na przykład uderzeniem samochodu w trzon słupa oświetleniowego następuje ścięcie górnego stopnia pierścienia stalowego na przedłużeniu jego mniejszej średnicy. Wówczas łby tych śrub wraz z pozostałością tego pierścienia stalowego wychodzą z otworów stopy trzonu słupa powodując powolne opadanie tego trzonu z równoczesnym wysuwaniem się wewnętrznego cięgna z gniazda fundamentu, aż do całkowitego posadowienia tego słupa na podłożu.

W innym wykonaniu tego sposobu cięgno nawinięte jest na bęben umieszczony wewnątrz stopy słupa, wyposażony w hamulec, umożliwiający kontrolowane opadanie trzonu słupa w przypadku uderzenia w niego na przykład przez jadący pojazd.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji ulicznego słupa oświetleniowego zaopatrzonego w wysięgnik z oprawą lampy, składającego się z trzonu i fundamentu, pochłaniającego energię w przypadku zderzenia z tym trzonem pojazdu samochodowego, ustępując łagodnie pod wpływem siły tego uderzenia.

Istota konstrukcji słupa oświetleniowego z dwuczęściowym jego członem, amortyzującego uderzenia według wynalazku polega na tym, że obie części trzonu tego słupa na całej jego długości połączone są ze sobą spoinami przerywanymi o stałej podziałce pomiędzy tymi spoinami oraz o stałej ich długości, przy czym wewnątrz trzonu nad jego stopą wzdłuż i w pobliżu jego ścian wewnętrznych oraz na elementach stopy umieszczona jest opasująca je lina, której końce nad tą stopą połączone są ze sobą, przy czym wewnętrzne ściany części jego trzonu zaopatrzone są w prowadnice tej liny, mające kształt korzystnie półtulei, a ponadto prowadnice tej liny przymocowane do obu części trzonu usytuowane są naprzeciw siebie. Korzystnym jest gdy trzon tego słupa w dolnej części pomiędzy jego wnęką i stopą ma wykonane co najmniej dwie przelotowe szczeliny podłużne, usytuowane symetrycznie na jego obwodzie.

Konstrukcja trzonu słupa którego obie identyczne części połączone są ze sobą spoinami przerywanymi z umieszczoną w nim i nad jego stopą liną umieszczoną luźno w prowadnicach przytwierPL 218 419 B1 dzonych do obu części trzonu i opasującą częściowe poprzeczne elementy walcowe zamontowane w stopie tego trzonu posiada podstawową zaletę, polegającą na tym, że przy uderzeniu na przykład samochodu w ten słup, jego trzon wykazuje dużą elastyczność w porównaniu do trzonów spawanych spoinami ciągłymi na całej ich długości.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że wykonanie pomiędzy wnęką trzonu słupa i jego stopą metodą laserową bardzo wąskich szczelin podłużnych usytuowanych symetrycznie na jego obwodzie zwłaszcza w przypadku słupów okrągłych spowodowało, że przy uderzeniu w niego samochodem wykazuje on zwiększoną elastyczność, minimalizującą skutki tego uderzenia.

Zaleta ta wraz z luźno umieszczoną w prowadnicach tego trzonu liną, której końce połączone są złączem zaciskowym powodują, że tak wykonany trzon słupa amortyzuje wszelkie uderzenia w niego, pochodzące od czynników zewnętrznych.

Przeprowadzone testy z użyciem samochodu osobowego jadącego z prędkością 30, 50 i 70 km/godz. i uderzającego czołowo w trzon słupa według wynalazku wykazały, że samochód ten zachował się w sposób przewidziany przez producenta, to jest uszkodzone części maski samochodu i szyba przednia nie przenikały do przedziału jego użytkownika. Poza tym pojazd ten pozostawał w pozycji wyprostowanej około 15 m poza punktem zderzenia za słupem z kątem obrotu wynoszącym około 60°, zaś przedział kierowcy nie został zniszczony, a lekko uszkodzony przód samochodu nie stwarzał zagrożenia dla innych użytkowników. Uzyskane wyniki przeprowadzonych testów potwierdziły, że konstrukcja słupa oświetleniowego według wynalazku spełnia wskaźniki bezpieczeństwa określone Polskimi Normami PN-EN 1317 i PN-EN 12767.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach jego wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - fig. 9 przedstawiają pierwszą wersję wykonania słupa z dwuczęściowym trzonem ośmiobocznym, fig. 10 - fig. 14 - drugą wersję wykonania słupa z dwuczęściowym tulejowym trzonem okrągłym, a fig. 15 - fig. 18 - trzecią wersję wykonania słupa z dwuczęściowym tulejowym trzonem okrągłym, posiadającym wykonane podłużne szczeliny przelotowe. Poszczególne figury pokazane na rysunku przedstawiają: fig. 1 - słup stalowy oświetleniowy, amortyzujący uderzenia z dwuczęściowym trzonem ośmiobocznym w widoku z przodu, fig. 2 - ten sam słup w widoku z tyłu, fig. 3 - ten sam słup w przekroju poprzecznym wzdłuż linii A-A, fig. 4 - powiększony szczegół „S” trzonu i stopy tego samego słupa z częściowym przekrojem pionowym, fig. 5 - fragment trzonu i stopy tego samego słupa w przekroju pionowym wzdłuż linii B-B, fig. 6 - powiększony szczegół „T” słupa pokazanego na fig. 3, fig. 7 - fundament tego słupa w widoku z przodu z częściowym przekrojem pionowym, fig. 8 - ten sam fundament w widoku z boku, fig. 9 - ten sam fundament w widoku z góry, fig. 10 - dolną część drugiej wersji słupa stalowego oświetleniowego, amortyzującego uderzenia z dwuczęściowym tulejowym trzonem okrągłym w widoku z przodu, fig. 11 - tę samą dolną część słupa w widoku z tyłu, fig. 12 - tę samą dolną część słupa w przekroju poprzecznym wzdłuż linii C-C, fig. 13 - fragment trzonu i stopy tej samej dolnej części słupa w przekroju pionowym wzdłuż linii D-D, fig. 14 - powiększony szczegół „K” dolnej części trzonu słupa pokazanego na fig. 12, fig. 15 - dolną część trzeciej wersji słupa stalowego oświetleniowego, amortyzującego uderzenia z dwuczęściowym tulejowym trzonem okrągłym, z wykonanymi na nim podłużnymi szczelinami przelotowymi w widoku z przodu, fig. 16 - tę samą dolną część słupa z dwoma szczelinami podłużnymi usytuowanymi naprzeciw siebie w przekroju poprzecznym wzdłuż linii E-E, fig. 17 - tę samą dolną część dalszej wersji tego słupa lecz z trzema szczelinami podłużnymi, usytuowanymi naprzeciw siebie i równomiernie na jego obwodzie, w przekroju poprzecznym wzdłuż linii E - E na fig. 15, a fig. 18 - tę samą dolną część kolejnej wersji tego słupa to jest z czterema szczelinami podłużnymi, usytuowanymi naprzeciw siebie lecz parami pod różnymi kątami również, w przekroju poprzecznym wzdłuż linii E - E na fig. 15.

Słup stalowy oświetleniowy posiada trzon (1) ośmioboczny o jednakowej zbieżności na całej jego długości, składający się z dwóch identycznych czterobocznych części (2) i (3), połączonych ze sobą spoinami przerywanymi (4) o długościach (1) wynoszących 1,5 cm oraz podziałce (t) pomiędzy nimi wynoszącej 15 cm. Górny koniec trzonu słupa połączony jest trwale z wysięgnikiem (5), na końcu którego zamocowana jest oprawa lampy (6). Dolny koniec trzonu słupa (1) zaopatrzony w stopę (7) osadzony jest w fundamencie żelbetonowym (8) umieszczonym w gruncie (9), którego masa (ciężar) określona jego prostopadłościennym kształtem o wymiarach ,,C x C x h” wynoszącym 300 x 300 x 1500 mm oraz ciężarem właściwym żelbetonu, zapewnia nienaruszalność jego struktury w czasie uderzenia pojazdu samochodu w dolną część trzonu (1) osadzoną w tym fundamencie. Poza tym obie części (2) i (3) trzonu (1) słupa, w dolnej części nad jego stopą zaopatrzone są w prowadnice (10) o kształcie zbliżonym do półtulei lub półpierścieni usytuowane naprzeciw siebie, a koniec trzonu (1)

PL 218 419 B1 umieszczony w jego stopie (7) posiada dwa elementy płaskownikowe (11), zaopatrzone na swych końcach w poprzecznie usytuowane do nich śruby (12) lub elementy prętowe, przy czym prowadnice (10) półpierścieniowe oraz elementy płaskownikowe (11) zastosowano w innych przykładach wykonania nie pokazanych na rysunku. W prowadnicach (10) umieszczona jest lina (13), której końce obejmujące śruby (12) połączone są ze sobą złączem zaciskowym (14), natomiast stopa (7) trzonu (1) słupa połączona jest w znany sposób za pomocą czterech śrub (15) wkręcanych w nakrętki (16) osadzone w fundamencie (8).

W drugim przykładzie wykonania wynalazku pokazanym na rysunku fig. 10-14 dwuczęściowy trzon (1) słupa o jednakowej zbieżności na całej jego długości, mający w przekroju poprzecznym kształt okrągłej rury składa się z dwóch identycznych półtulejowych części (2) i (3), połączonych ze sobą analogicznymi spoinami przerywanymi jak słup według pierwszej odmiany jego wykonania. Również i w tym słupie obie części (2) i (3) jego trzonu (1) w dolnej części nad jego stopą zaopatrzone są w prowadnice (10) o kształcie zbliżonym do półtulei lub półpierścieni usytuowane naprzeciw siebie, a koniec trzonu (1) umieszczony w jego stopie (7) posiada dwa elementy płaskownikowe (11), zaopatrzone na swych końcach w poprzecznie usytuowane do nich śruby (12) lub elementy prętowe, przy czym w prowadnicach (10) umieszczona jest lina (13), której końce obejmujące śruby (12) połączone są ze sobą złączem zaciskowym (14). Również i w tej odmianie stopa (7) trzonu (1) słupa połączona jest w znany sposób za pomocą czterech śrub (15) wkręcanych w nakrętki (16) osadzone w fundamencie (8).

W trzecim przykładzie wykonania wynalazku, pokazanym na rysunku fig. 15-18 dwuczęściowy trzon (1) słupa o jednakowej zbieżności na całej jego długości, mający w przekroju poprzecznym również kształt okrągłej tulei, posiadający także spoiny przerywane (4) analogiczne jakie posiada słup według pierwszej odmiany jego wykonania (fig. 1 i fig.2), w dolnej części pomiędzy jego wnęką (17) i stopą (7) posiada dwie lub trzy lub cztery bardzo wąskie podłużne szczeliny przelotowe (18) wykonane metodą wycinania laserowego, usytuowane symetrycznie na obwodzie trzonu (1). Szczeliny te usytuowane są albo naprzeciw siebie co 180° (fig. 16) lub pod kątem α = 120° (fig. 17) lub po dwie usytuowane naprzeciw siebie odpowiednio pod kątem α = 120° i kątem β = 60° jak pokazano na fig. 18.

Claims (3)

1. Słup stalowy oświetleniowy, amortyzujący uderzenia, składający się z dwuczęściowego trzonu o jednakowej zbieżności na całej jego długości, którego górny koniec połączony jest z wysięgnikiem zaopatrzonym w oprawę lampy oświetleniowej, a dolny jego koniec połączony jest trwale z żelbetonowym fundamentem osadzonym w gruncie, przy czym trzon ten mający w przekroju poprzecznym kształt ośmioboku lub pierścienia okrągłego składa się z dwóch identycznych części, połączonych ze sobą dwoma spoinami wzdłużnymi, a wewnątrz trzonu tego słupa zamocowane jest cięgno, znamienny tym, że obie części (2) i (3) trzonu (1) tego słupa na całej jego długości połączone są ze sobą spoinami przerywanymi (4) o stałej podziałce (t) pomiędzy tymi spoinami oraz o stałej ich długości (1), przy czym wewnątrz trzonu (1) nad jego stopą (7) wzdłuż i w pobliżu jego ścian oraz korzystnie na śrubach (12) stopy (7) umieszczona jest opasująca je lina (13), której końce nad tą stopą połączone są ze sobą, przy czym wewnętrzne ściany części (2) i (3) jego trzonu (1) zaopatrzone są w prowadnice (10) liny (13), mające kształt korzystnie zbliżony do półtulei.

2. Słup stalowy według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadnice (10) liny (13) przymocowane do części (2) i (3) trzonu (1) usytuowane są naprzeciw siebie.

3. Słup stalowy według zastrz. 1, znamienny tym, że jego trzon (1) w dolnej części pomiędzy wnęką (17) i stopą (7) ma wykonane co najmniej dwie przelotowe szczeliny podłużne (18), usytuowane symetrycznie na jego obwodzie.