一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏的制作方法

专利2022-05-09  25


本实用新型涉及道路交通安全设施技术领域,具体为一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏。



背景技术:

桥梁护栏主要用于公路桥侧防护,防止失控车辆越出桥外,具有使车辆不能穿越、下穿、翻越桥梁以及美化桥梁建筑的功能。

目前高速公路桥梁上所采用的护栏形式有混凝土护栏,金属梁柱式护栏,组合式护栏。混凝土为刚性护栏,受碰撞后基本不发生变形。金属梁柱式护栏为半刚性护栏,具有较好的变形能力,能吸收大量撞击能量。组合型护栏常见的型式是下部钢筋混凝土基座加上部一根金属横梁。现有的防撞桥梁护栏设计要么只能单一的具有缓冲作用,要么只是有保护车辆的作用,但是交通事故导致的伤亡事件主要原因时车辆失控侧翻或者是车辆翻出桥外。现有设计均不能根据车辆撞击护栏时,护栏受力大小的分布来有效地进行缓冲防撞设计。也不能根据车辆撞击护栏后的运动轨迹来有效的限制车辆的位移。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,具备防撞缓冲性能好的优点,解决了车辆在撞击护栏时由于惯性力的作用沿着桥梁护栏爬升造成的车辆侧翻或者是车辆翻出桥外等严重伤亡事故的问题。

(二)技术方案

为实现上述防撞缓冲性能好的目的,本实用新型提供如下技术方案:一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,包括混凝土基座,所述混凝土基座的底部内壁固定安装有防撞缓冲板,所述防撞缓冲板的底部左侧活动连接有缓冲板固定螺栓,所述防撞缓冲板的左侧固定连接有缓冲弹簧,所述缓冲弹簧的底部固定安装有垫板,所述混凝土基座的底部固定连接有桥面,所述混凝土基座的顶部内壁活动连接有螺栓,所述螺栓的顶部外壁活动连接有立柱,所述立柱的顶部与底部均活动连接有栏杆螺栓,两个所述栏杆螺栓的外壁均固定安装有缓冲块,两个缓冲块的右侧均固定安装有横梁,所述立柱与两个横梁分别通过两个缓冲块固定连接,位于横梁和立柱之间的多个缓冲块可以大量地吸收碰撞载荷,形成良好的缓冲效果,所述横梁的底部固定安装有托架;

所述横梁的右侧固定安装有连接套管,所述连接套管的内壁活动连接有连接螺栓。

优选的,所述混凝土基座为侧向开口的槽型混凝土基座,混凝土基座的开口为面向桥面的一侧,混凝土基座背向桥面一侧的侧板为有一定角度倾斜的斜侧板,倾斜方向面向桥面方向,槽型的设计让车辆发生事故撞击到护栏时混凝土基座槽型的空箱能够包裹车辆的前端或者尾端,限制车辆进一步的位移,防止车辆沿护栏向上爬升。

优选的,所述防撞缓冲板沿混凝土基座延伸方向布置,防撞缓冲板的底部与混凝土基座的底板顶部固定连接,顶部位于混凝土基座顶板下部且不与混凝土基座顶板连接,防撞缓冲板背向桥面的一侧与缓冲弹簧的右侧固定连接,缓冲弹簧的底部与垫板的顶部固定连接,防撞缓冲板由于只有下端固定在混凝土基座底板上,自由度比较大,在发生撞击时有一定幅度的变形来应对冲击力,所以有很好的缓冲作用。

优选的,所述混凝土基座外侧板背向桥面方向的一侧的倾角为六十度到八十五度,混凝土基座外侧板面向桥面方向的一侧倾角为八十度到九十度,外侧板厚度呈下厚上窄的线性变化,夹角使得缓冲弹簧传递给混凝土基座底板的力被分解为一个竖直向下的压力和一个与桥面平行,方向指向桥面外的对护栏的推力,竖直向下的压力会增强混凝土基座的抗冲击性,对护栏的推力也比传统护栏受到的推力小很多。

优选的,所述混凝土基座的底板在地面的投影朝向桥面一侧的边缘相对于顶板在地面上的投影朝向桥面一侧的边缘超出五到十五厘米,使得混凝土基座为坡形结构进一步增大碰撞时的缓冲力。

优选的,所述缓冲弹簧与混凝土基座底板的角度为四十五度,每个缓冲弹簧与垫板构成一组,共有六组,每个立柱、每两个横梁与每两个缓冲块构成一组,共有三组,每三组中缓冲弹簧的间距等于每两组中立柱间的间距,并以桥面的水平线为轴均匀分布,每组中横梁间通过连接套管固定连接,设置多组可以使得整体结构更加稳定增大缓冲。

优选的,所述缓冲弹簧的底部与垫板的顶部固定连接,垫板的底部与混凝土基座底板的顶部固定连接,用以将缓冲弹簧的集中力更加均匀的传递到混凝土基座的底板。

优选的,所述防撞缓冲板下端通过缓冲板固定螺栓与混凝土基座底板相连,防撞缓冲板与混凝土基座为单边连接,连接位于防撞缓冲板背向桥面的一侧,使得防撞缓冲板整体结构更加稳定牢固,进一步能承受更大的碰撞力。

优选的,所述托架的数量共有六个,每个托架由水平托边和竖直固定边组成,每个水平托边的顶部与其对应的缓冲块及横梁的底部固定连接,每个竖直固定边左侧和与其对应的立柱的右侧固定连接,托架可用于托载缓冲块和横梁,进一步使护栏受到碰撞力后横梁及缓冲块不易撞落。

优选的,所述立柱与横梁均为方形钢管,缓冲块为空心钢材,每个横梁在地面上的投影均重合,以将防撞缓冲板受到的撞击力集中,使得更加均匀的将力传递到混凝土基座的底板。

(三)有益效果

与现有技术相比,本实用新型提供了一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,具备以下有益效果:

1、该组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,通过立柱与混凝土基座实现了不但护栏立柱可以形成缓冲,基座也可以起到缓冲作用。

2、该组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,考虑到多种车辆撞击的形式,当小型汽车垂直撞击或者以一定的角度撞击桥梁护栏,汽车的前端或尾端先接触到混凝土基座,混凝土基座上的缓冲挡板和缓冲弹簧会给与汽车一个缓冲作用,如若车辆冲击力过大沿护栏向上爬升或者侧翻,槽型混凝土基座可以抑制车辆沿护栏爬升或侧翻。

3、该组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,当小型汽车发生侧翻,或者是大型货车和公交车等大型车辆撞击护栏时,混凝土基座和防护栏杆可以对车辆进行双倍缓冲,减少人员伤亡。

4、该组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,桥梁护栏可以大大减少在车辆碰撞时向桥面板传递的碰撞载荷,有效避免桥面板在车辆碰撞作用下造成的损伤,提高桥面板寿命。

5、该组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,本实用新型为了加强基座的稳定性,把基座背向桥面的一侧设置成斜面,使得混凝土基座底部尺寸大于上部尺寸,有利于保持槽型混凝土支座的稳定性。向内倾斜的混凝土基座也可提高基座的抗倾覆性能,增加了护栏的防撞能力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图;

图2为本实用新型沿a-a方向的剖面结构示意图。

图中:1、混凝土基座;2、缓冲弹簧;3、防撞缓冲板;4、立柱;5、缓冲块;6、横梁;7、螺栓;8、栏杆螺栓;9、垫板;10、托架;11、连接套管;12、连接螺栓;13、桥面;14、缓冲板固定螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2,一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,包括混凝土基座1,混凝土基座1为侧向开口的槽型混凝土基座1,混凝土基座1的开口为面向桥面13的一侧,混凝土基座1背向桥面13一侧的侧板为有一定角度倾斜的斜侧板,倾斜方向面向桥面13方向,槽型的设计让车辆发生事故撞击到护栏时混凝土基座1槽型的空箱能够包裹车辆的前端或者尾端,限制车辆进一步的位移,防止车辆沿护栏向上爬升,混凝土基座1的底部内壁固定安装有防撞缓冲板3,防撞缓冲板3下端通过缓冲板固定螺栓14与混凝土基座1底板相连,防撞缓冲板3与混凝土基座1为单边连接,连接位于防撞缓冲板3背向桥面13的一侧,使得防撞缓冲板3整体结构更加稳定牢固,进一步能承受更大的碰撞力,防撞缓冲板3沿混凝土基座1延伸方向布置,防撞缓冲板3的底部与混凝土基座1的底板顶部固定连接,顶部位于混凝土基座1顶板的下部且不与混凝土基座1顶板连接,防撞缓冲板3背向桥面13的一侧与缓冲弹簧2的右侧固定连接,缓冲弹簧2的底部与垫板9的顶部固定连接,防撞缓冲板3由于只有下端固定在混凝土基座1底板上,自由度比较大,在发生撞击时有一定幅度的变形来应对冲击力,所以有很好的缓冲作用,混凝土基座1外侧板背向桥面13方向的一侧的倾角为六十度到八十五度,混凝土基座1外侧板面向桥面13方向的一侧倾角为八十度到九十度,外侧板厚度呈下厚上窄的线性变化,夹角使得缓冲弹簧2传递给混凝土基座1底板的力被分解为一个竖直向下的压力和一个与桥面13平行,方向指向桥面13外的对护栏的推力,竖直向下的压力会增强混凝土基座1的抗冲击性,对护栏的推力也比传统护栏受到的推力小很多,混凝土基座1的底板在地面的投影朝向桥面13一侧的边缘相对于顶板在地面上的投影朝向桥面13一侧的边缘超出五到十五厘米,使得混凝土基座1为坡形结构进一步增大碰撞时的缓冲力,防撞缓冲板3的底部左侧活动连接有缓冲板固定螺栓14,防撞缓冲板3的左侧固定连接有缓冲弹簧2,缓冲弹簧2与混凝土基座1底板的角度为四十五度,每个缓冲弹簧2与垫板9构成一组,共有六组,每个立柱4、每两个横梁6与每两个缓冲块5构成一组,共有三组,每三组中缓冲弹簧2的间距等于每两组中立柱4间的间距,并以桥面13的水平线为轴均匀分布,每组中横梁6间通过连接套管11固定连接,设置多组可以使得整体结构更加稳定增大缓冲,缓冲弹簧2的底部与垫板9的顶部固定连接,垫板9的底部与混凝土基座1底板的顶部固定连接,用以将缓冲弹簧2的集中力更加均匀的传递到混凝土基座1的底板,缓冲弹簧2的底部固定安装有垫板9,混凝土基座1的底部固定连接有桥面13,混凝土基座1的顶部内壁活动连接有螺栓7,螺栓7的顶部外壁活动连接有立柱4,立柱4与横梁6均为方形钢管,缓冲块5为空心钢材,每个横梁6在地面上的投影均重合,以将防撞缓冲板3受到的撞击力集中,使得更加均匀的将力传递到混凝土基座1的底板,立柱4与两个横梁6分别通过两个缓冲块5固定连接,位于横梁6和立柱4之间的多个缓冲块5可以大量地吸收碰撞载荷,形成良好的缓冲效果,立柱4的顶部与底部均活动连接有栏杆螺栓8,两个栏杆螺栓8的外壁均固定安装有缓冲块5,两个缓冲块5的右侧均固定安装有横梁6,横梁6的底部固定安装有托架10,托架10的数量共有六个,每个托架10由水平托边和竖直固定边组成,每个水平托边的顶部与其对应的缓冲块5及横梁6的底部固定连接,每个竖直固定边左侧和与其对应的立柱4的右侧固定连接,托架10可用于托载缓冲块5和横梁6,进一步使护栏受到碰撞力后横梁6及缓冲块5不易撞落;

横梁6的右侧固定安装有连接套管11,连接套管11的内壁活动连接有连接螺栓12。

工作原理:用槽型混凝土基座1和钢结构防撞缓冲板3相组合而形成的组合式的道路桥梁护栏基座,由于混凝土基座1不同于以往的实心柱式混凝土基座1,其中混凝土基座1槽型的设计让车辆发生事故撞击到护栏时包裹住车辆的前部保护车辆,并且,混凝土基座1考虑到多种车辆撞击的形式,当小型汽车垂直撞击或者以一定的角度撞击时,汽车的前端或尾端先接触到混凝土基座1,混凝土基座1上的防撞缓冲板3和缓冲弹簧2会给与汽车一个缓冲作用,如若车辆冲击力过大沿护栏向上爬升或者侧翻,槽型混凝土基座1可以抑制车辆沿护栏爬升或侧翻,防撞缓冲板3由于只有下端固定在混凝土基座1底板上,自由度比较大,在发生撞击时有一定幅度的变形来应对冲击力,所以有很好的缓冲作用,缓冲弹簧2用来支撑防撞缓冲板3,增加了防撞缓冲板3的抗冲击能力。进而,由于缓冲弹簧2和混凝土基座1底板有一夹角,缓冲弹簧2传递给混凝土基座1底板的力被分解为一个竖直向下的压力和一个与桥面13平行,方向指向桥面13外的对护栏的推力,竖直向下的压力会增强混凝土基座1的抗冲击性,所以对护栏的推力也比传统护栏在受到冲击时受到的推力小很多。另外,防护梁包括:多根支撑立柱4,沿混凝土基座1延伸方向排列并安装于混凝土基座1上,横梁6沿混凝土基座1延伸方向设置,位于立柱4面向桥面13的一侧,多个缓冲块5,位于横梁6和多根立柱4之间,与立柱4相对应,每个缓冲块5的一端和与其对应的立柱4固定连接、另一端和横梁6固定连接;

上述桥梁护栏,采用下部混凝土基座1以及上部防护梁组合式的结构,其中,防护梁包括立柱4和横梁6、以及位于立柱4和横梁6之间的多个缓冲块5,每个缓冲块5将与其对应的立柱4和横梁6之间连接在一起,进而,一方面,在车辆碰撞到横梁6后,位于横梁6和立柱4之间的多个缓冲块5可以大量地吸收碰撞载荷,形成良好的缓冲效果,有效地减少碰撞载荷向立柱4和混凝土基座1的传递,从而大大减少传递至桥面13的碰撞载荷,另一方面,可以大大增加防护梁对载荷的吸收作用,和混凝土基座1一起承担冲击荷载,降低了冲击荷载对混凝土基座1的损伤,进而,保护了桥面13系统。需要说明的是,本实用新型实施例中涉及的桥面13板,亦称行车道板,是直接承受车辆轮压的承重结构,一般用钢筋混凝土制造。本实用新型中涉及的桥梁护栏是用于将道路与非道路两侧隔离,其中,‘桥面13’亦是指‘路面’,‘桥面13一侧’即是指用于行车的道路一侧。

综上所述,该组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,用槽型混凝土基座1和钢结构防撞缓冲板3相组合而形成的组合式的道路桥梁护栏基座,由于混凝土基座1不同于以往的实心柱式混凝土基座1,其中混凝土基座1槽型的设计让车辆发生事故撞击到护栏时包裹住车辆的前部保护车辆,并且,混凝土基座1考虑到多种车辆撞击的形式,当小型汽车垂直撞击或者以一定的角度撞击时,汽车的前端或尾端先接触到混凝土基座1,混凝土基座1上的防撞缓冲板3和缓冲弹簧2会给与汽车一个缓冲作用,如若车辆冲击力过大沿护栏向上爬升或者侧翻,槽型混凝土基座1可以抑制车辆沿护栏爬升或侧翻,防撞缓冲板3由于只有下端固定在混凝土基座1底板上,自由度比较大,在发生撞击时有一定幅度的变形来应对冲击力,所以有很好的缓冲作用,缓冲弹簧2用来支撑防撞缓冲板3,增加了防撞缓冲板3的抗冲击能力。进而,由于缓冲弹簧2和混凝土基座1底板有一夹角,缓冲弹簧2传递给混凝土基座1底板的力被分解为一个竖直向下的压力和一个与桥面13平行,方向指向桥面13外的对护栏的推力,竖直向下的压力会增强混凝土基座1的抗冲击性,所以对护栏的推力也比传统护栏在受到冲击时受到的推力小很多。另外,防护梁包括:多根支撑立柱4,沿混凝土基座1延伸方向排列并安装于混凝土基座1上,横梁6沿混凝土基座1延伸方向设置,位于立柱4面向桥面13的一侧,多个缓冲块5,位于横梁6和多根立柱4之间,与立柱4相对应,每个缓冲块5的一端和与其对应的立柱4固定连接、另一端和横梁6固定连接;

上述桥梁护栏,采用下部混凝土基座1以及上部防护梁组合式的结构,其中,防护梁包括立柱4和横梁6、以及位于立柱4和横梁6之间的多个缓冲块5,每个缓冲块5将与其对应的立柱4和横梁6之间连接在一起,进而,一方面,在车辆碰撞到横梁6后,位于横梁6和立柱4之间的多个缓冲块5可以大量地吸收碰撞载荷,形成良好的缓冲效果,有效地减少碰撞载荷向立柱4和混凝土基座1的传递,从而大大减少传递至桥面13的碰撞载荷,另一方面,可以大大增加防护梁对载荷的吸收作用,和混凝土基座1一起承担冲击荷载,降低了冲击荷载对混凝土基座1的损伤,进而,保护了桥面13系统。需要说明的是,本实用新型实施例中涉及的桥面13板,亦称行车道板,是直接承受车辆轮压的承重结构,一般用钢筋混凝土制造。本实用新型中涉及的桥梁护栏是用于将道路与非道路两侧隔离,其中,‘桥面13’亦是指‘路面’,‘桥面13一侧’即是指用于行车的道路一侧。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征:

1.一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,包括混凝土基座(1),其特征在于:所述混凝土基座(1)的底部内壁固定安装有防撞缓冲板(3),所述防撞缓冲板(3)的底部左侧活动连接有缓冲板固定螺栓(14),所述防撞缓冲板(3)的左侧固定连接有缓冲弹簧(2),所述缓冲弹簧(2)的底部固定安装有垫板(9),所述混凝土基座(1)的底部固定连接有桥面(13),所述混凝土基座(1)的顶部内壁活动连接有螺栓(7),所述螺栓(7)的顶部外壁活动连接有立柱(4),所述立柱(4)的顶部与底部均活动连接有栏杆螺栓(8),两个所述栏杆螺栓(8)的外壁均固定安装有缓冲块(5),两个缓冲块(5)的右侧均固定安装有横梁(6),所述立柱(4)与两个横梁(6)分别通过两个缓冲块(5)固定连接,所述横梁(6)的底部固定安装有托架(10);

所述横梁(6)的右侧固定安装有连接套管(11),所述连接套管(11)的内壁活动连接有连接螺栓(12)。

2.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述混凝土基座(1)为侧向开口的槽型混凝土基座(1),混凝土基座(1)的开口为面向桥面(13)的一侧,混凝土基座(1)背向桥面(13)一侧的侧板为有一定角度倾斜的斜侧板,倾斜方向面向桥面(13)方向。

3.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述防撞缓冲板(3)沿混凝土基座(1)延伸方向布置,防撞缓冲板(3)的底部与混凝土基座(1)的底板顶部固定连接,顶部位于混凝土基座(1)顶板下部且不与混凝土基座(1)顶板连接,防撞缓冲板(3)背向桥面(13)的一侧与缓冲弹簧(2)的右侧固定连接,缓冲弹簧(2)的底部与垫板(9)的顶部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述混凝土基座(1)外侧板背向桥面(13)方向的一侧的倾角为六十度到八十五度,混凝土基座(1)外侧板面向桥面(13)方向的一侧倾角为八十度到九十度,外侧板厚度呈下厚上窄的线性变化。

5.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述混凝土基座(1)的底板在地面的投影朝向桥面(13)一侧的边缘相对于顶板在地面上的投影朝向桥面(13)一侧的边缘超出五到十五厘米。

6.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述缓冲弹簧(2)与混凝土基座(1)底板的角度为四十五度,每个缓冲弹簧(2)与垫板(9)构成一组,共有六组,每个立柱(4)、每两个横梁(6)与每两个缓冲块(5)构成一组,共有三组,每三组中缓冲弹簧(2)的间距等于每两组中立柱(4)间的间距,并以桥面(13)的水平线为轴均匀分布,每组中横梁(6)间通过连接套管(11)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述缓冲弹簧(2)的底部与垫板(9)的顶部固定连接,垫板(9)的底部与混凝土基座(1)底板的顶部固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述防撞缓冲板(3)下端通过缓冲板固定螺栓(14)与混凝土基座(1)底板相连,防撞缓冲板(3)与混凝土基座(1)为单边连接,连接位于防撞缓冲板(3)背向桥面(13)的一侧。

9.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述托架(10)的数量共有六个,每个托架(10)由水平托边和竖直固定边组成,每个水平托边的顶部与其对应的缓冲块(5)及横梁(6)的底部固定连接,每个竖直固定边左侧和与其对应的立柱(4)的右侧固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,其特征在于:所述立柱(4)与横梁(6)均为方形钢管,缓冲块(5)为空心钢材,每个横梁(6)在地面上的投影均重合。

技术总结
本实用新型涉及道路交通安全设施技术领域,且公开了一种组合型多角度防撞防车辆侧翻桥梁护栏,包括混凝土基座,所述混凝土基座的底部内壁固定安装有防撞缓冲板,所述防撞缓冲板的底部左侧活动连接有缓冲板固定螺栓,所述防撞缓冲板的左侧固定连接有缓冲弹簧,所述缓冲弹簧的底部固定安装有垫板,所述混凝土基座的底部固定连接有桥面,考虑到多种车辆撞击的形式,当小型汽车垂直撞击或者以一定的角度撞击桥梁护栏,汽车的前端或尾端先接触到混凝土基座,混凝土基座上的缓冲挡板和缓冲弹簧会给与汽车一个缓冲作用,如若车辆冲击力过大沿护栏向上爬升或者侧翻,槽型混凝土基座可以抑制车辆沿护栏爬升或侧翻。

技术研发人员:陈星月;何佩琪;张柳煜;王启晨;史小川
受保护的技术使用者:长安大学
技术研发日:2020.11.10
技术公布日:2021.08.03

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