RU2723319C1 - Roadway retaining side barrier - Google Patents

Roadway retaining side barrier Download PDF

Info

Publication number
RU2723319C1
RU2723319C1 RU2020100558A RU2020100558A RU2723319C1 RU 2723319 C1 RU2723319 C1 RU 2723319C1 RU 2020100558 A RU2020100558 A RU 2020100558A RU 2020100558 A RU2020100558 A RU 2020100558A RU 2723319 C1 RU2723319 C1 RU 2723319C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
torsion
energy
absorbing
fence
torsion energy
Prior art date
Application number
RU2020100558A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Александрович Нецвет
Максим Михайлович Федотов
Алексей Владимирович Попов
Валентина Юрьевна Волошина
Original Assignee
Виталий Александрович Нецвет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Александрович Нецвет filed Critical Виталий Александрович Нецвет
Priority to RU2020100558A priority Critical patent/RU2723319C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2723319C1 publication Critical patent/RU2723319C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • E01F15/04Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes essentially made of longitudinal beams or rigid strips supported above ground at spaced points
    • E01F15/0407Metal rails
    • E01F15/0423Details of rails
    • E01F15/043Details of rails with multiple superimposed members; Rails provided with skirts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)

Abstract

FIELD: means of organizing road traffic.
SUBSTANCE: invention relates to technical means of organizing road traffic. Road retaining side barrier enclosure consists of horizontal limiting elements in the form of profiled metal strips, beams-shock absorbers attached to them, vertically located supports connected to transient plates horizontally located at specified distance on roadway. Support is made in form of torsion-type energy-absorbing module consisting of retainer attached to adapter plate, made of metal in form of shaped element with cuts, holding torsion energy-absorbing element in given position and providing its free rotation within specified angle, and a torsion energy-absorbing element made from a section of a round metal rod, sections of which are serially bent so that in the rod there is a vertical section in the upper part, further a section is inclined relative to the vertical to the side from the roadway, further, there is a horizontal portion bent parallel to the limiting member, which is a working portion which absorbs energy by plastic torsion, further, in the lower part, there is a limit stop. Manufacture and assembly of the proposed structure is simple and is carried out using conventional known connection methods. Design has high specific power consumption and level of retaining capacity, optimum and stable power characteristic independent of ambient conditions, at that it is possible to install enclosure on dividing strips of the roadway.
EFFECT: higher safety and retaining capacity of enclosure.
1 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к техническим средствам организации дорожного движения, а именно к дорожным ограждениям и может найти применение для оснащения опасных участков дорог, в местах возможного съезда транспортного средства с обочины и мостового сооружения, переезда через разделительную полосу, столкновения со встречным транспортным средством, наезда на массивные препятствия и сооружения, расположенные на обочине и в полосе отвода дороги, а также наезда транспортного средства на пешеходов.The invention relates to technical means of organizing traffic, namely to road fences and can find application for equipping dangerous sections of roads, in places where a vehicle can exit the curb and bridge structure, cross a dividing strip, collide with an oncoming vehicle, hit a massive obstacles and structures located on the side of the road and in the right of way, as well as a collision of a vehicle with pedestrians.

Дорожное удерживающее боковое барьерное ограждение состоит из горизонтальных ограничительных элементов в виде профилированных металлических полос, прикрепленных к ним балок-амортизаторов, вертикально расположенных опор, соединенных с горизонтально расположенными на заданном расстоянии на дорожном полотне переходных плит.The road holding lateral barrier fence consists of horizontal restrictive elements in the form of profiled metal strips, shock absorber beams attached to them, vertically arranged supports connected to adapter plates horizontally located at a given distance on the roadway.

Известны многочисленные типы ограждений, включающие основания с закрепленными на них (непосредственно или через узлы крепления) ограничительными элементами, исполненными из профилированных металлических полос, главной задачей которых является препятствование движению транспортных средств в запрещенных (опасных) направлениях, а также рассеивание энергии удара при столкновении транспортного средства с дорожным ограждением [ГОСТ 26804-2012 «Ограждения дорожные металлические барьерного типа. Технические условия»].Numerous types of fences are known, including bases with restrictive elements fixed to them (directly or via attachment points) made of profiled metal strips, the main task of which is to prevent the movement of vehicles in forbidden (dangerous) directions, as well as the dissipation of impact energy in a collision of a vehicle means with a road fence [GOST 26804-2012 "Road metal fences of barrier type. Technical conditions ”].

В барьерных ограждениях рассеивание энергии удара происходит за счет упругопластической деформации материала ограничительных элементов, узлов их крепления, за счет упругопластической деформации элементов транспортного средства, и за счет трения, возникающего между элементами транспортного средства и дорожным ограждением [ГОСТ 52606-2006. «Технические средства организации дорожного движения. Классификация дорожных ограждений».].In barrier fencing, the dispersion of impact energy occurs due to the elastoplastic deformation of the material of the restrictive elements, their attachment points, due to the elastoplastic deformation of the vehicle elements, and due to friction between the vehicle elements and the road fence [GOST 52606-2006. “Technical means of traffic management. Classification of road fences. ”].

Указанные конструкции обладают высокой прочностью и жесткостью, особенно при применении консоли-распорки, в связи с чем, при столкновении транспортного средства с дорожным ограждением, действующие инерционные перегрузки могут превысить допустимые, а транспортному средству и грузам нанесен значительный ущерб.These structures have high strength and rigidity, especially when using a spreader console, and therefore, in the event of a collision of a vehicle with a road fence, the inertial overloads that are in force can exceed the permissible ones, and the vehicle and loads are significantly damaged.

Известно дорожное защитное ограждение, включающее равномерно расположенные опоры и присоединенные к ним горизонтальные секции, выполненные в виде труб, заполненных отвержденным пеноматериалом, в котором рассеивание энергии воздействия осуществляется за счет сминания стенок трубчатых элементов и раздробления пеноматериала [Патент на изобретение РФ №2485244, МПК Е01Р, 2011 г.]. Также известны конструкции систем амортизации, использующие следующие виды нагружения: сжатие, растяжение, изгиб, протяжка и их комбинации [Тихомиров А.Г. Упругопластическая система амортизации. - М. «Машиностроитель» №11, 2002 г. ]. Также известно ограждение, в котором в качестве консоли-амортизатора используется торсионныйKnown road safety fence, including evenly spaced supports and attached horizontal sections made in the form of pipes filled with cured foam, in which the dissipation of energy is carried out by crushing the walls of the tubular elements and crushing the foam [Patent for the invention of the Russian Federation No. 2485244, IPC Е01Р , 2011]. Also known are the designs of depreciation systems using the following types of loading: compression, tension, bending, broaching and their combinations [Tikhomirov AG Elastoplastic depreciation system. - M. "Machine Builder" No. 11, 2002]. Also known is a fence in which a torsion bar is used as a shock absorber

энергопоглощающий элемент [Патент РФ на полезную модель №51632, Е04Р 15/00, 2005 г.]. Также известно ограждение, в котором в качестве консолей (элементов крепления балок к стойкам) используется торсионный энергопоглощающий элемент [Патент РФ на изобретение №2555728 E01F 15/00, 2014 г.]. Известно торсионное энергопоглощающее устройство аварийной остановки транспортных средств принцип действия которого основан на рассеивании энергии воздействия за счет пластического кручения металлических стержней [Патент РФ на полезную модель №62936 E01F 15/00, 2006 г.]. Так же известно дорожное барьерное ограждение, содержащее продольную балку на стойках, при этом стойки ориентированы под углом к вертикали, наклонно в сторону балки [Патент РФ на изобретение №2354775 E01F 15/04, 2007 г.].energy-absorbing element [RF patent for utility model No. 51632, ЕРР 15/00, 2005]. A fence is also known in which a torsion energy-absorbing element is used as consoles (elements for attaching beams to racks) [RF Patent for the invention No. 2555728 E01F 15/00, 2014]. A torsion energy-absorbing vehicle emergency stop device is known whose operation principle is based on the dissipation of the impact energy due to the plastic torsion of metal rods [RF Patent for Utility Model No. 62936 E01F 15/00, 2006]. Also known is a road barrier containing a longitudinal beam on racks, while the racks are oriented at an angle to the vertical, obliquely toward the beam [RF Patent for invention No. 2354775 E01F 15/04, 2007].

К недостаткам данных систем можно отнести следующее. При наличии жесткой консоли-распорки транспортное средство испытывает значительные перегрузки, так как нагрузка сразу передается на стойки крепления ограждения.The disadvantages of these systems include the following. In the presence of a rigid spacer console, the vehicle experiences significant overloads, since the load is immediately transferred to the guard racks.

При наезде транспортного средства на ограждение, после деформирования консоли-амортизатора, резко возрастают нагрузки на стойки ограждения, что может привести к разрушению конструкции и потери несущей (удерживающей) способности ограждения. Также возрастают перегрузки, действующие на транспортное средство, пассажиров и груз. Стойка, после превышения допустимых нагрузок, изгибается. При этом значение допустимых нагрузок зависит от свойств грунта, в котором закреплена стойка. Горизонтальный ограничительный элемент ограждения (балка), под действием изгиба стойки смещается вниз, что приводит к перемещению транспортного средства поверх защитного ограждения.When a vehicle hits a fence, after deformation of the shock absorber cantilever, loads on the guard racks sharply increase, which can lead to structural destruction and loss of the load-bearing (holding) ability of the fence. The overloads affecting the vehicle, passengers and cargo also increase. The rack, after exceeding the permissible loads, bends. In this case, the value of permissible loads depends on the properties of the soil in which the rack is fixed. The horizontal restrictive element of the fence (beam), under the action of the bend of the rack, moves down, which leads to the movement of the vehicle over the protective fence.

Изгиб имеет такую же характеристику жесткости, как растяжение. Однако при изгибе распределение напряжений и относительных удлинений по сечению неравномерно, поэтому удельная энергоемкость при изгибе существенно ниже, чем при растяжении. Кроме того, пластическая деформация и напряжения при изгибе неравномерны по длине стержня и обычно сосредотачиваются в, так называемом, пластическом шарнире, а это еще более снижает удельную энергоемкость системы.Bending has the same stiffness characteristic as tensile. However, during bending, the distribution of stresses and relative elongations over the cross section is uneven, therefore, the specific energy consumption during bending is significantly lower than under tension. In addition, plastic deformation and bending stresses are non-uniform along the length of the rod and are usually concentrated in the so-called plastic hinge, and this further reduces the specific energy consumption of the system.

Во многих случаях, может оказаться более выгодным использование в демпферах деформации кручения [Решенкин А.С., Тихомиров А.Г. Упругопластическая система противоударной защиты. - М.: «Автомобильный транспорт», №1, 2004 г.]. Кручение элементов в виде цилиндрических стержней малой длины вызывает появление пластических деформаций одинаковых по всей длине стержня. Напряженное состояние в поперечном сечении даже при больших пластических деформациях имеет достаточно равномерный характер. Поэтому, в отличие от изгиба, диссипация энергии происходит по всему объему стержня. В отличие от сжатия, при кручении сплошные цилиндрические стержни или полые с достаточно большой толщиной стенки не теряют устойчивости вплоть до разрушения. В отличие от растяжения, при кручении не образуется шейка, и поэтому деформация кручения может быть использована в целях демпфирования полностью, вплоть до разрушения. Торсионные энергопоглощающие элементы так же обладают высокой удельной энергоемкостью и стабильностью характеристик амортизации [Чикалов Н.В., Дерюшев В.В. Пусковые установки и командные пункты ракетных комплексов: Учебник. МО РФ, 2005. - 350 с.].In many cases, it may be more advantageous to use torsional deformation in dampers [Reshenkin AS, Tikhomirov AG Elastoplastic shockproof system. - M .: "Automobile transport", No. 1, 2004]. Torsion of elements in the form of cylindrical rods of short length causes the appearance of plastic deformations that are identical along the entire length of the rod. The stress state in the cross section even with large plastic deformations is quite uniform. Therefore, unlike bending, energy dissipation occurs throughout the entire volume of the rod. In contrast to compression, during torsion, solid cylindrical rods or hollow with a sufficiently large wall thickness do not lose stability up to failure. Unlike stretching, torsion does not form a neck, and therefore torsional deformation can be used for damping completely, up to fracture. Torsion energy-absorbing elements also have a high specific energy intensity and stability of amortization characteristics [Chikalov N.V., Deryushev V.V. Launchers and command posts of missile systems: a Textbook. Ministry of Defense of the Russian Federation, 2005. - 350 p.].

Наиболее близким, по совокупности признаков аналогом является торсионное энергопоглощающее устройство аварийной остановки транспортных средств, состоящее из вертикально расположенных в определенном порядке амортизаторов, использующих в качестве демпферов торсионные энергопоглощающие элементы, рассеивающие кинетическую энергию транспортных средств [Патент РФ №62936 МПК E01F 15/00, 2006 г.].The closest, in terms of all the features, analogue is a torsion energy-absorbing device for emergency stop of vehicles, consisting of shock absorbers vertically arranged in a certain order, using torsion energy-absorbing elements as dampers, dissipating the kinetic energy of vehicles [RF Patent No. 622936 IPC E01F 15/00, 2006 g.].

К числу недостатков прототипа необходимо отнести следующие: конструкция устройства аварийной остановки имеет достаточно большую протяженность, что препятствует установке его на обочинах и между разделительными полосами; амортизаторы, использующие в качестве демпферов торсионные энергопоглощающие элементы, не соединены между собой, что не позволяет распределить нагрузки на элементы транспортного средства; устройство аварийной остановки работает только в качестве фронтального удерживающего ограждения, при необходимом условии того, что боковое удерживающее ограждение должно удерживать транспортное средство при боковом ударе под острым углом (20°) наезда на ограждение [ГОСТ 52721-2007 «Технические средства организации дорожного движения. Методы испытания дорожных ограждений»]; транспортное средство испытывает значительные перегрузки, так как нагрузка сразу передается на торсионные энергопоглощающие элементы.The disadvantages of the prototype include the following: the design of the emergency stop device has a sufficiently large length, which prevents its installation on the side of the road and between the dividing strips; shock absorbers using torsion energy-absorbing elements as dampers are not interconnected, which does not allow to distribute the load on the vehicle elements; emergency stop device works only as a front holding guard, provided that the side holding guard must hold the vehicle in case of a side impact at an acute angle (20 °) of collision with the guard [GOST 52721-2007 “Technical means of traffic management. Test methods for road fences ”]; the vehicle is experiencing significant overload, since the load is immediately transferred to the torsion energy-absorbing elements.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая конструкция, заключается в снижении инерционных перегрузок, действующих на пассажиров и груз за счет заданного усилия сопротивления ограждения, увеличении уровня удерживающей способности дорожного ограждения, снижении вероятности перемещения транспортного средства поверх защитного ограждения, повышении безопасности пассажиров и перевозимых грузов при столкновении транспортного средства с дорожным боковым удерживающим ограждением.The task to which the proposed design is aimed is to reduce the inertial overloads acting on passengers and cargo due to a given resistance of the fence, increase the holding capacity of the road fence, reduce the likelihood of the vehicle moving over the protective fence, increase the safety of passengers and cargo when collision of the vehicle with the road side holding guard.

Техническим результатом изобретения является то, что можно обеспечить заданное нарастающее сопротивление ограждения и, таким образом, задать его оптимальную силовую характеристику, что повысит безопасность и удерживающую способность ограждения. Модернизация существующих ограждений, выполненных по ГОСТ 26804-2012, не требует изменений конструкций основных элементов ограждения: балки, консоли-амортизатора. Кроме того, обеспечивается возможность установки ограждения на разделительных полосах дорожного полотна.The technical result of the invention is that it is possible to provide a given increasing resistance of the fence and, thus, to set its optimal power characteristic, which will increase the safety and holding ability of the fence. Modernization of existing fences, made in accordance with GOST 26804-2012, does not require structural changes of the main elements of the fence: beams, shock absorber brackets. In addition, it is possible to install fences on the dividing strips of the roadway.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном дорожном удерживающем боковом ограждении барьерного типа, включающего в себя опоры, переходные плиты, ограничительный элемент в виде профилированной металлической полосы (балки), консоль-амортизаторы, в качестве опор используются торсионные энергопоглощающие модули.The specified technical result is achieved by the fact that in the known road holding lateral fence of the barrier type, which includes supports, adapter plates, a restrictive element in the form of a profiled metal strip (beam), cantilever shock absorbers, torsion energy-absorbing modules are used as supports.

Сущность изобретения заключается в том, что опора, выполнена в виде торсионного энергопоглощающего модуля, состоящего из прикрепленного к переходной плите фиксатора, изготовленного из металла в виде профилированного элемента с вырезами, удерживающего торсионный энергопоглощающий элемент в заданном положении и обеспечивающего его свободное вращение в пределах заданного угла, и торсионного энергопоглощающего элемента, изготовленного из отрезка металлического прута круглого сечения, участки которого последовательно изогнуты таким образом, что в пруте имеется в верхней части вертикальный участок, далее расположен наклонный на угол 10…15° относительно вертикали в сторону от дорожного полотна участок, который изогнут в точке на высоте не менее 0,6 Hmax, где Hmax - высота ограждения, далее расположен горизонтальный участок, отогнутый параллельно ограничительному элементу, на 90° относительно наклонного участка, являющийся рабочей частью, далее в нижней части имеется ограничительный упор, отогнутый на 90° относительно горизонтального участка, при этом угол между угол между ограничительным упором и наклонным участком прута составляет 95…100°.The essence of the invention lies in the fact that the support is made in the form of a torsion energy-absorbing module, consisting of a latch attached to the adapter plate, made of metal in the form of a profiled element with cut-outs, holding the torsion energy-absorbing element in a given position and ensuring its free rotation within a given angle , and a torsion energy-absorbing element made of a segment of a metal rod of circular cross section, the sections of which are successively bent so that the rod has a vertical section in the upper part, then there is a section inclined by an angle of 10 ... 15 ° relative to the vertical from the roadway, which bent at a point at a height of not less than 0.6 H max , where H max is the height of the fence, then there is a horizontal section, bent parallel to the restrictive element, 90 ° relative to the inclined section, which is the working part, then there is a limit stop in the lower part, о bent by 90 ° relative to the horizontal section, while the angle between the angle between the limit stop and the inclined section of the rod is 95 ... 100 °.

Сущность изобретения поясняется фиг 1…14. На фиг. 1 представлен общий вид ограждения, где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий модуль, 2 - переходная плита, 3 - консоль-амортизатор, 4 - балка. На фиг. 2 представлен вид ограждения сверху, где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - переходная плита, 3 - консоль-амортизатор, 4 - балка, 5 - фиксатор, 6 - элементы крепления к дорожному полону. На фиг. 3 представлен вид ограждения сбоку, где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - переходная плита, 3 - консоль-амортизатор, 4 - балка, 5 - фиксатор, 6 - элементы крепления консоли-амортизатора к торсионному энергопоглощающему элементу. На фиг. 4 представлен общий вид торсионного энергопоглощающего модуля, где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - фиксатор. На фиг. 5 представлен общий вид торсионного энергопоглощающего элемента, где обозначены: 1 - узлы крепления консоли-амортизатора к торсионному энергопоглощающему элементу, 2 - вертикальный участок, 3 - наклонный участок, 4 - горизонтальный рабочий участок, 5 - ограничительный упор. На фиг. 6 показан вид фиксатора сверху. На фиг. 7 показан вид фиксатора спереди. На фиг. 8 показаны вид фиксатора сбоку и сечения в местах выреза под торсионный энергопоглощающий элемент. На фиг. 9 показано положение элементов ограждения в исходном состоянии (вид сбоку), где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - фиксатор, 3 -консоль-амортизатор, 4 - балка, 5 - переходная плита, 6 - упор. На фиг. 10 показано положение элементов ограждения под воздействием ударной нагрузки при смятии консоли (вид сбоку), где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - фиксатор, 3 - консоль-амортизатор, 4 - балка. На фиг. 11 показано положение элементов ограждения под воздействием нагрузки после смятия консоли-амортизатора до начала работы торсионного элемента, после выбора «свободного» угла поворота рабочей части торсиона, где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - фиксатор, 3 - консоль-амортизатор, 4 - балка, 5 - переходная плита, 6 - ограничительный упор. На фиг. 12 показано положение элементов ограждения после поворота рабочей части торсиона и снятия нагрузки, где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - фиксатор, 3 - консоль-амортизатор, 4 - балка. На фиг. 13 показан вид ограждения сбоку для четырех различных нагружений, где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - фиксатор, 3 - консоль-амортизатор, 4 - балка, Н - высота ограждения начальная по сечению крепления балки к консоли-амортизатору, Hmax - высота ограждения; а) исходное состояние, б) при начальном нагружений и смятии консоли-амортизатора, в) поворот до начала работы торсионного энергопоглощающего элемента («свободный» угол поворота), г) работа торсионного энергопоглощающего элемента. На фиг. 14 показан общий вид ограждения с торсионным энергопоглощающим модулем включающим два торсионных энергопоглощающих элемента для установки между разделительными полосами, где обозначены: 1 - торсионный энергопоглощающий элемент, 2 - переходная плита, 3 - консоль-амортизатор, 4 - балка, 5 - фиксатор.The invention is illustrated Fig 1 ... 14. In FIG. 1 shows a General view of the fence, where are indicated: 1 - torsion energy-absorbing module, 2 - adapter plate, 3 - shock absorber console, 4 - beam. In FIG. 2 shows a top view of the fence, where: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - adapter plate, 3 - shock absorber console, 4 - beam, 5 - retainer, 6 - fastening elements to the road cushion. In FIG. 3 shows a side view of the fence, where: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - adapter plate, 3 - cantilever shock absorber, 4 - beam, 5 - latch, 6 - fastening elements of the cushion console to the torsion energy-absorbing element. In FIG. 4 shows a General view of the torsion energy-absorbing module, where are indicated: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - retainer. In FIG. 5 shows a general view of the torsion energy-absorbing element, where it is indicated: 1 — attachment points of the shock absorber cantilever to the torsion energy-absorbing element, 2 — vertical section, 3 — inclined section, 4 — horizontal working section, 5 — limit stop. In FIG. 6 shows a top view of the latch. In FIG. 7 shows a front view of the latch. In FIG. 8 shows a side view of the lock and a section at the cut-outs under the torsion energy-absorbing element. In FIG. Figure 9 shows the position of the fence elements in the initial state (side view), where they are indicated: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - retainer, 3 - shock absorber, 4 - beam, 5 - adapter plate, 6 - emphasis. In FIG. 10 shows the position of the elements of the fence under the influence of shock when crushing the console (side view), where are indicated: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - retainer, 3 - cantilever shock absorber, 4 - beam. In FIG. 11 shows the position of the elements of the fence under the load after removing the shock absorber console before starting the torsion element, after selecting the "free" angle of rotation of the working part of the torsion bar, where: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - retainer, 3 - shock absorber console, 4 - beam, 5 - adapter plate, 6 - restrictive emphasis. In FIG. 12 shows the position of the fence elements after turning the working part of the torsion bar and removing the load, where they are indicated: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - retainer, 3 - cantilever-shock absorber, 4 - beam. In FIG. 13 shows a side view of the fence for four different loads, where: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - latch, 3 - shock absorber console, 4 - beam, N - initial fence height along the section of beam fastening to the shock absorber console, H max - fence height; a) initial state, b) during initial loading and crushing of the shock absorber cantilever, c) rotation before the start of operation of the torsion energy-absorbing element (“free” angle of rotation), d) operation of the torsion energy-absorbing element. In FIG. 14 shows a general view of the enclosure with a torsion energy-absorbing module including two torsion energy-absorbing elements for installation between dividing strips, where: 1 - torsion energy-absorbing element, 2 - adapter plate, 3 - shock absorber console, 4 - beam, 5 - retainer.

Балка предназначена для равномерного распределения нагрузки в ограждении, консоль-амортизатор предназначен для крепления балки к торсионному энергопоглощающему элементу и деформации при наезде транспортного средства, переходная плита предназначена для крепления торсионного энергопоглощающего модуля к дорожному полотну и ограничения углов поворота торсионного энергопоглощающего элемента, торсионный энергопоглощающий элемент предназначен для крепления консоли-амортизатора и для рассеивания энергии ударного воздействия за счет пластического кручения горизонтального участка, фиксатор предназначен для крепления торсионного энергопоглощающего элемента к переходной плите в заданном положении, исключения изгиба его рабочей части. Соединения всех элементов выполняются разборными.The beam is designed to evenly distribute the load in the enclosure, the shock absorber console is used to fasten the beam to the torsion energy-absorbing element and deform during vehicle collision, the adapter plate is used to fasten the torsion energy-absorbing module to the roadway and limit the rotation angles of the torsion energy-absorbing element, the torsion energy-absorbing element is designed for fastening the shock absorber console and for dissipating the energy of impact due to plastic torsion of the horizontal section, the latch is designed for fastening the torsion energy-absorbing element to the adapter plate in a predetermined position, eliminating the bending of its working part. Connections of all elements are collapsible.

Конструкция дорожного удерживающего бокового барьерного ограждения (см. фиг. 1, 2, 3) включает расположенные на заданном расстоянии опоры, выполненные в виде торсионных энергопоглощающих модулей 1 и ограничительный элемент в виде профилированной металлической полосы (балки) 2. Балки соединены разъемными соединениями с консолями-амортизаторами 3, которые в свою очередь соединены разъемными соединениями 6 с торсионным энергопоглощающим модулем 1 (фиг. 2). Торсионный энергопоглощающий модуль соединен разъемными соединениями 6 с переходной плитой 2, которая закреплена в дорожном полотне (фиг. 3).The design of the road holding lateral barrier (see Fig. 1, 2, 3) includes supports located at a given distance, made in the form of torsion energy-absorbing modules 1 and a restrictive element in the form of a profiled metal strip (beam) 2. The beams are connected by detachable joints to the consoles -shock absorbers 3, which in turn are connected by detachable connections 6 with a torsion energy-absorbing module 1 (Fig. 2). The torsion energy-absorbing module is connected by detachable connections 6 to the adapter plate 2, which is fixed in the roadway (Fig. 3).

Торсионный энергопоглощающий модуль (см. фиг. 4) состоит из торсионного энергопоглощающего элемента 1 и фиксатора 2. В фиксаторе имеются вырезы, для удержания торсионного энергопоглощающего элемента в заданном положении. При необходимости, фиксатор обеспечивает поворот торсионного энергопоглощающего элемента в горизонтальной плоскости на угол 5…10° без деформации кручения горизонтальной части элемента.The torsion energy-absorbing module (see Fig. 4) consists of a torsion energy-absorbing element 1 and a latch 2. There are cutouts in the latch to hold the torsion energy-absorbing element in a predetermined position. If necessary, the latch provides rotation of the torsion energy-absorbing element in the horizontal plane by an angle of 5 ... 10 ° without torsion deformation of the horizontal part of the element.

Торсионный энергопоглощающий элемент (см. фиг. 5) выполнен из отрезка металлического прута круглого сечения, участки которого последовательно изогнуты таким образом, что в пруте имеется в верхней части вертикальный участок 2, далее расположен наклонный на угол 10…15° относительно вертикали в сторону от дорожного полотна участок 3, который изогнут в точке на высоте не менее 0,6 Hmax, где Hmax - высота ограждения, далее расположен горизонтальный участок 4, отогнутый параллельно ограничительному элементу, на 90° относительно наклонного участка, являющийся рабочей частью, далее в нижней части имеется ограничительный упор 5, отогнутый на 90° относительно горизонтального участка, при этом угол между угол между ограничительный упором и наклонным участком прута составляет 95…100°. При этом торсионный энергопоглощающий элемент имеет возможность свободного поворота в горизонтальной плоскости на угол 5…10° угол.The torsion energy-absorbing element (see Fig. 5) is made of a segment of a metal rod of circular cross section, sections of which are successively bent so that the rod has a vertical section 2 in the upper part, and then inclined by an angle of 10 ... 15 ° relative to the vertical to the side from the roadway section 3, which is bent at a point at a height of at least 0.6 H max , where H max is the height of the fence, then there is a horizontal section 4, bent parallel to the restrictive element, 90 ° relative to the inclined section, which is the working part, then in at the bottom there is a limit stop 5, bent 90 ° relative to the horizontal section, while the angle between the limit between the limit stop and the inclined section of the rod is 95 ... 100 °. In this case, the torsion energy-absorbing element has the possibility of free rotation in the horizontal plane at an angle of 5 ... 10 ° angle.

Для крепления консоли-амортизатора в верхней части элемента выполнены два отверстия 1 диаметром 18 мм.For mounting the shock absorber console, two holes 1 with a diameter of 18 mm are made in the upper part of the element.

Фиксатор (фиг. 6, 7, 8) представляет собой профилированную пластину, имеющую прямые части для крепления к переходной плите и профилированную часть, для расположения горизонтального участка торсионного энергопоглощающего элемента. Имеются два выреза для обеспечения размещения, свободного поворота в горизонтальной плоскости и удержания торсионного энергопоглощающего элемента под заданным углом.The latch (Fig. 6, 7, 8) is a profiled plate having straight parts for attachment to the adapter plate and a profiled part for arranging a horizontal section of the torsion energy-absorbing element. There are two cutouts for ensuring placement, free rotation in the horizontal plane and holding the torsion energy-absorbing element at a given angle.

Переходная плита представляет собой горизонтальную металлическую пластину 2 (фиг. 1) заданных размеров и толщины, в которой выполнены отверстия для крепления фиксатора и отверстия для крепления самой переходной плиты к дорожному полотну.The adapter plate is a horizontal metal plate 2 (Fig. 1) of a given size and thickness, in which holes are made for attaching the latch and holes for attaching the adapter plate to the roadway.

В случае ударного воздействия, ограждение, при наличии свободного угла поворота торсионного энергопоглощающего элемента, работает следующим образом. В исходном состоянии (см. фиг. 9) наклонный участок торсионного энергопоглощающего элемента 1 наклонен в сторону дорожного полотна на заданный угол (10…15°). От возможного поворота горизонтального участка торсионного элемента и перемещения консоли 3 и балки 4 вниз, упор 6 удерживает рычаг за счет выреза в фиксаторе 2.In the case of impact, the fence, in the presence of a free rotation angle of the torsion energy-absorbing element, operates as follows. In the initial state (see Fig. 9), the inclined section of the torsion energy-absorbing element 1 is inclined towards the roadway by a predetermined angle (10 ... 15 °). From the possible rotation of the horizontal section of the torsion element and moving the console 3 and the beam 4 down, the stop 6 holds the lever due to a cut in the latch 2.

Фиксатор 2 закреплен на переходной плите 5. Ударное воздействие (на рисунке обозначено F) вначале воспринимает балка 4 и консоль-амортизатор 3.The latch 2 is mounted on the adapter plate 5. The shock effect (indicated by F in the figure) is initially perceived by the beam 4 and the shock absorber console 3.

При величине воздействия (см. фиг. 10), превышающей суммарную силу сопротивления деформации балки 4 и консоли-амортизатора 3, происходит деформация балки 4 и консоли-амортизатора 3, что приводит к приближению балки 4 к торсионному энергопоглощающему элементу 1.When the magnitude of the impact (see Fig. 10) exceeds the total deformation force of the beam 4 and the shock absorber console 3, the beam 4 and the shock absorber console 3 deform, which leads to the beam 4 approaching the torsion energy-absorbing element 1.

В случае воздействия ударной нагрузки, при которой консоль-амортизатор 3 исчерпал ход амортизации, по мере продвижения транспортного средства происходит дальнейшая деформация балки 4, ее перемещение, что вызывает перемещение вертикального участка и поворот горизонтального участка торсионного энергопоглощающего элемента 1 в фиксаторе 2 без рассеивания энергии ударного воздействия за счет пластического кручения (см. фиг. 11). Такой поворот горизонтального участка торсионного энергопоглощающего элемента 1 в фиксаторе 2 происходит до такого угла, когда, под действием перемещения балки 4 и консоли 3, ограничительный упор 6 торсионного энергопоглощающего элемента 1, выбрав «свободный» угол поворота, не упрется в поверхность переходной плиты 5.In the event of an impact load, in which the shock absorber console 3 has exhausted the course of depreciation, as the vehicle advances, further deformation of the beam 4 occurs, its movement, which causes the vertical section to move and the horizontal section of the torsion energy-absorbing element 1 to rotate in retainer 2 without dissipating the impact energy impact due to plastic torsion (see Fig. 11). This rotation of the horizontal section of the torsion energy-absorbing element 1 in the latch 2 occurs to such an angle when, under the action of the beam 4 and the console 3, the restrictive stop 6 of the torsion energy-absorbing element 1, having chosen a "free" rotation angle, does not abut against the surface of the adapter plate 5.

В случае воздействия ударной нагрузки, при которой участвующие в работе балка 4 и консоль-амортизатор 3 исчерпали ход амортизации, а энергия воздействия полностью не рассеяна, начинается деформация горизонтального участка торсионного энергопоглощающего элемента (фиг. 12).In the event of an impact load, in which the beam 4 and the shock absorber console 3 involved in the operation have exhausted the depreciation course and the impact energy has not been completely dissipated, deformation of the horizontal section of the torsion energy-absorbing element begins (Fig. 12).

Это приводит к тому, что нагрузку начинает воспринимать рабочий горизонтальный участок 4 (см. фиг. 5) торсионного энергопоглощающего элемента, что обуславливает пластическое скручивание рабочей части и, соответственно, поглощение энергии воздействующей нагрузки.This leads to the fact that the load begins to perceive the working horizontal section 4 (see Fig. 5) of the torsion energy-absorbing element, which causes plastic twisting of the working part and, accordingly, the absorption of energy of the acting load.

Такая работа ограждения и наличие последовательного воздействия на транспортное средство нагрузок, вначале только от балки и деформируемого консоль-амортизатора, затем дополнительно от торсионного модуля, обеспечивает снижение перегрузок, действующих на транспортное средство, пассажиров и перевозимый груз, а также повышение энергоемкости дорожного ограждения. При этом, при незначительных нагрузках, торсионный энергопоглощающий элемент ограждения не получает необратимых деформаций и может использоваться повторно.Such work of the fence and the presence of consistent loads on the vehicle, initially only from the beam and the deformable shock absorber console, then additionally from the torsion module, reduces the overloads acting on the vehicle, passengers and the cargo carried, as well as increasing the energy consumption of the road fence. At the same time, at low loads, the torsion energy-absorbing element of the fence does not receive irreversible deformations and can be reused.

Для препятствия перемещению транспортного средства поверх защитного ограждения за пределы транспортного полотна, торсионный энергопоглощающий элемент имеет наклон в сторону дорожного полотна 10…15° и имеет свободный угол поворота рабочей части на угол 5…10°. При воздействии транспортного средств на ограждение, траектория движения средней части балки 4 примерно горизонтальная (обозначено Н), что препятствуют перемещению транспортного средства сверху через ограждение (обозначено Hmax) и увеличивает удерживающую способность ограждения (фиг. 13).To prevent the vehicle from moving above the protective fence outside the transport bed, the torsion energy-absorbing element has an inclination towards the roadway of 10 ... 15 ° and has a free angle of rotation of the working part by an angle of 5 ... 10 °. When the vehicle affects the fence, the path of the middle part of the beam 4 is approximately horizontal (indicated by H), which impedes the vehicle from moving above through the fence (indicated by H max ) and increases the holding capacity of the fence (Fig. 13).

При необходимости использования ограждения между разделительными полосами на переходную плиту устанавливается торсионный энергопоглощающий модуль, состоящий из двух торсионных энергопоглощающих элементов и двух фиксаторов (фиг. 14). Для уменьшения ширины ограждения до размеров, установленных по ГОСТ 26804-2012, торсионные энергопоглощающие модули устанавливают так, чтобы торсионные энергопоглощающие элементы 1 располагались навстречу друг другу (фиг. 14). Фиксаторы 5 крепятся к одной переходной плите 2. При этом расстояние между балками 4 (вторая балка не показана) не превышает заданное.If it is necessary to use a fence between the dividing strips, a torsion energy-absorbing module is installed on the adapter plate, consisting of two torsion energy-absorbing elements and two clamps (Fig. 14). To reduce the width of the fence to the dimensions established in accordance with GOST 26804-2012, torsion energy-absorbing modules are installed so that the torsion energy-absorbing elements 1 are located towards each other (Fig. 14). The latches 5 are attached to one adapter plate 2. In this case, the distance between the beams 4 (the second beam is not shown) does not exceed a predetermined one.

Для повышения динамических свойств, воспринимаемой нагрузки и максимального угла закрутки торсионный энергопоглощающий элемент подвергают заневоливанию. Эта технологическая операция является последней среди операций механической и термической обработки. Операция заневоливания заключается в закрутке горячего торсиона за предел его упругого состояния и выдерживании в таком положении некоторое время. При этом в поверхностных слоях возникают пластические деформации, а в сердцевине упругие. После разгрузки торсиона сердцевина, стремясь освободиться от напряжений и вернуться в исходное состояние, встречает сопротивление пластически деформированного поверхностного слоя. Остаточные напряжения, полученные при заневоливании, позволяют повысить рабочую нагрузку и угол закрутки торсиона в эксплуатации.To increase the dynamic properties, the perceived load, and the maximum twist angle, the torsion energy-absorbing element is subjected to dering. This technological operation is the last among the operations of mechanical and thermal processing. The operation of nagging consists in twisting the hot torsion beyond the limit of its elastic state and keeping it in this position for some time. In this case, plastic deformations arise in the surface layers, and elastic ones in the core. After unloading the torsion, the core, striving to free itself from stresses and return to its original state, encounters the resistance of a plastically deformed surface layer. Residual stresses obtained when covering the ground allow to increase the workload and the torsion angle of rotation in operation.

За счет подбора торсионных модулей с механической обработкой [Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. Книга 2. Под ред. П.Н. Учаева - М.: Машиностроение, 1988. - с. 490.] и с различным коэффициентом жесткости, изменения расстояния между торсионными энергопоглощающими модулями, изменения величины «свободного» хода торсионного энергопоглощающего элемента имеется возможность задавать прогиб, рабочую ширину, инерционные перегрузки и уровень удерживающей способности ограждения.Due to the selection of torsion modules with mechanical processing [Orlov PI Design Basics: Reference and methodological manual. Book 2. Ed. P.N. Uchaeva - M.: Mechanical Engineering, 1988. - p. 490.] and with different stiffness coefficients, changes in the distance between torsion energy-absorbing modules, changes in the "free" stroke of the torsion energy-absorbing element, it is possible to set the deflection, working width, inertial overloads and the level of holding capacity of the enclosure.

Изготовление и сборка предлагаемой конструкции просты и выполняются обычными известными методами соединения. Конструкция не требует регулярного технического обслуживания, обладает высокой удельной энергоемкостью и уровнем удерживающей способности, оптимальной и стабильной силовой характеристикой, не зависящей от условий внешней среды и параметров внешнего воздействия.The manufacture and assembly of the proposed design is simple and performed by conventional known methods of connection. The design does not require regular maintenance, has a high specific energy consumption and level of holding capacity, an optimal and stable power characteristic that is independent of environmental conditions and external exposure parameters.

Claims (2)

1. Дорожное удерживающее боковое барьерное ограждение, состоящее из расположенных на заданном расстоянии опор, прикрепленных к ним с помощью консолей-амортизаторов ограничительных элементов, выполненных в виде горизонтальных металлических полос, переходных плит, закрепленных на дорожном полотне, отличающееся тем, что опора выполнена в виде торсионного энергопоглощающего модуля, состоящего из прикрепленного к переходной плите фиксатора, изготовленного из металла в виде профилированного элемента с вырезами, удерживающего торсионный энергопоглощающий элемент в заданном положении и обеспечивающего его свободное вращение в пределах заданного угла, и торсионного энергопоглощающего элемента, изготовленного из отрезка металлического прута круглого сечения, участки которого последовательно изогнуты таким образом, что в пруте имеется в верхней части вертикальный участок, далее расположен наклонный на угол 10…15° относительно вертикали в сторону от дорожного полотна участок, который изогнут в точке на высоте не менее 0,6 Hmax, где Hmax - высота ограждения, далее расположен горизонтальный участок, отогнутый параллельно ограничительному элементу на 90° относительно наклонного участка, являющийся рабочей частью, далее в нижней части имеется ограничительный упор, отогнутый на 90° относительно горизонтального участка, при этом угол между ограничительным упором и наклонным участком прута составляет 95…100°.1. A road holding lateral barrier fence, consisting of supports located at a given distance, attached to them with the help of shock absorber brackets, restrictive elements made in the form of horizontal metal strips, adapter plates mounted on the roadway, characterized in that the support is made in the form a torsion energy-absorbing module, consisting of a latch attached to the adapter plate, made of metal in the form of a profiled element with cutouts, holding the torsion energy-absorbing element in a predetermined position and providing its free rotation within a given angle, and a torsion energy-absorbing element made of a piece of round metal bar sections whose sections are successively bent in such a way that there is a vertical section in the rod in the upper part, then there is a section inclined at an angle of 10 ... 15 ° relative to the vertical from the roadway, which is bent to the point ke at a height of not less than 0.6 H max , where H max is the height of the fence, then there is a horizontal section bent 90 ° parallel to the restrictive element relative to the inclined section, which is the working part, then at the bottom there is a limit stop bent 90 ° relative to the horizontal section, while the angle between the limit stop and the inclined section of the rod is 95 ... 100 °. 2. Дорожное ограждение по п. 1, отличающееся тем, что для возможности установки на разделительных полосах дорожного полотна ограждение имеет торсионный энергопоглощающий модуль, включающий два торсионных энергопоглощающих элемента, установленных на одной переходной плите, при этом торсионные энергопоглощающие элементы установлены навстречу друг другу.2. The road fence according to claim 1, characterized in that for the possibility of installing on the dividing strips of the roadway, the fence has a torsion energy-absorbing module including two torsion energy-absorbing elements mounted on one adapter plate, while the torsion energy-absorbing elements are installed towards each other.
RU2020100558A 2020-01-11 2020-01-11 Roadway retaining side barrier RU2723319C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020100558A RU2723319C1 (en) 2020-01-11 2020-01-11 Roadway retaining side barrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020100558A RU2723319C1 (en) 2020-01-11 2020-01-11 Roadway retaining side barrier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2723319C1 true RU2723319C1 (en) 2020-06-09

Family

ID=71067506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020100558A RU2723319C1 (en) 2020-01-11 2020-01-11 Roadway retaining side barrier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2723319C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2169997A1 (en) * 1972-01-31 1973-09-14 Baumann Ernst
SU1491936A1 (en) * 1986-11-04 1989-07-07 Государственный Всесоюзный Дорожный Научно-Исследовательский Институт "Союздорнии" Energy-absorbing device for road fence
RU51632U1 (en) * 2005-08-18 2006-02-27 Андрей Станиславович Решенкин TORSION ENERGY-ABSORBING ELEMENT OF ROAD PROTECTION
RU62936U1 (en) * 2006-07-12 2007-05-10 Ростовский военный институт ракетных войск VEHICLE ABSORBING TORSION DEVICE FOR EMERGENCY STOP OF VEHICLES
DE60121104T8 (en) * 2000-08-25 2007-12-06 Sec Envel S.A.R.L. Guard for lanes provided with at least one protective screen
RU2555728C1 (en) * 2014-05-21 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" Energy-absorbing road fence

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2169997A1 (en) * 1972-01-31 1973-09-14 Baumann Ernst
SU1491936A1 (en) * 1986-11-04 1989-07-07 Государственный Всесоюзный Дорожный Научно-Исследовательский Институт "Союздорнии" Energy-absorbing device for road fence
DE60121104T8 (en) * 2000-08-25 2007-12-06 Sec Envel S.A.R.L. Guard for lanes provided with at least one protective screen
RU51632U1 (en) * 2005-08-18 2006-02-27 Андрей Станиславович Решенкин TORSION ENERGY-ABSORBING ELEMENT OF ROAD PROTECTION
RU62936U1 (en) * 2006-07-12 2007-05-10 Ростовский военный институт ракетных войск VEHICLE ABSORBING TORSION DEVICE FOR EMERGENCY STOP OF VEHICLES
RU2555728C1 (en) * 2014-05-21 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" Energy-absorbing road fence

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4838523A (en) Energy absorbing guard rail terminal
US7794173B2 (en) Deformable divider for a vehicle impact safety barrier, of the type that is used between a vertical support-or post-fixing element and a horizontal impact or railing element
KR101460258B1 (en) Moment frame connector
US3866367A (en) Deformable coupling
JP6173553B1 (en) Seismic control device for bridge
US8857111B2 (en) Composite damper
KR101853920B1 (en) A roller-type Cushioning pillar for anti-rocking measures
JP5830747B2 (en) Protective fence
US6554529B2 (en) Energy-absorbing assembly for roadside impact attenuator
KR20190073193A (en) Guard fence for vehicle with impact absorption and fixing funtion
EP2209958A2 (en) Structural support
RU2723319C1 (en) Roadway retaining side barrier
KR100716195B1 (en) Guard fence
KR20200015965A (en) Self-restoration type semi-rigid crash barrier
RU2555728C1 (en) Energy-absorbing road fence
JP2001107321A (en) Falling stone preventive method by pocket type covering net
JP3964558B2 (en) Guard fence end shock absorber
JP2005240388A (en) Multistage energy absorbing rock fall protecting fence
EP3918133A1 (en) Road restraint system with elements for anchorage of the poles to improve performance
RU62936U1 (en) VEHICLE ABSORBING TORSION DEVICE FOR EMERGENCY STOP OF VEHICLES
KR20130116619A (en) Reinforce type guard fence
KR102185578B1 (en) Guard rail reinforcement structure for shock absorption and climb-over prevention
KR102298570B1 (en) Elastic fence capable of sequential shock absorption by the fence and the post and its construction method
KR20160146059A (en) Vehicle protection fence
KR102333522B1 (en) Vibration control device for seismic retrofitting of rc structures