专利名称：护栏结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种护栏结构，更具体地说，涉及一种用于阻止汽车从行驶道路上偏出的系统的护栏结构。
背景技术：
根据现有技术这种结构是非常熟知的并且比如在德国专利DE 202006010573U1 所公开。在该文件中公开的护栏布置包括一个由优选可脱离的紧密布置的防护板所组成的护栏横杆和一个承载护栏横杆的截面为sigma形状的立柱，该立柱埋入在地基中。依靠中间布置U形支撑架将防护板固定在立柱上。图1描述了一种根据现有技术所熟知的护栏布置在车辆撞击到其上时的表现。当车辆撞击时，埋入到地基U的立柱12首先产生变形并且背离车行道弯曲。在更大的负荷下护栏横杆14从立柱12脱离，也就是说，当一个将护栏横杆14固定在立柱12上的连接螺钉在一个预断裂位置断裂时。通过这个预断裂位置护栏横杆14可以与立柱12分开而单独变形，立柱12继续朝地基U弯曲。护栏横杆14继续变形并且能够借助其拉伸作用改变撞击在其上的车辆的轨迹。这种护栏结构却不能防止护栏横杆14由于立柱12开始的弯曲和向下折弯而下降，这会使大一点的车辆驶过护栏横杆。换句话说，车辆“冲破”或者“越过”护栏布置10，这将导致非常严重的事故和人员伤亡。专利文件NL6612923A公开了一种护栏结构，在这个结构中，在一个立柱上旋入了中间块，其具有一个平行四边形截面。这些中间块的上端和下端支脚斜着朝一个固定在这个中间块上的横梁延伸。这个中间块由一个0形的弯曲钢片组成，在这两个支脚之间焊上了 一个腹板，其上面固定了这个横梁。这个腹板与横梁平行延伸。专利文件EP2088M6A2公开了一种护栏结构，在这个结构中，在一个立柱上安装了支撑元件，在这个支撑元件上固定了一个护栏横杆。这个支撑元件或者隔离块调节护栏横杆与立柱纵轴之间的角度。在护栏横杆与隔离块之间布置了一根臂，该臂从隔离块朝地基的方向延伸。在护栏横杆的下方的这个根臂上可以固定另外一个护栏横杆。专利文件EP1627956A1公开了一种导向波纹布置，在这个布置中，导向护栏横杆通过一个支撑横梁支撑在立柱上。在支撑横梁和导向护栏横杆中间设置了隔离块。专利文件W02011/066973A1描述了一个根据权利要求1总称所述的系统。其中描述的位于成型立柱和支撑元件之间的变形元件在撞击时会产生不可控的变形。
实用新型内容本实用新型的一个任务在于，提供一种前述类型的护栏结构，其在车辆撞击时具有更好的变形表现并且具有更大的阻止能力。这个任务将通过一个具有权利要求1特征的护栏结构来解决。具体来说根据本实用新型的护栏结构具有以下特征多个固定在或者能够固定在地基中的成型立柱，[0011]至少一个沿纵轴延伸的护栏横杆，至少一个用于支撑护栏横杆的位于成型立柱和护栏横杆之间的支撑元件，其具有一个用于安装护栏横杆的固定段，一个位于支撑元件和护栏横杆之间的中间元件，中间元件具有一个倾斜延伸的表面，通过这个表面可以调节护栏横杆相对于成型立柱纵轴之间的倾斜角度，同时支撑元件至少具有一根支脚，其从固定段向护栏横杆延伸， 支撑元件还具有两根平行延伸的支撑梁，其朝着一个与其所属的成型立柱的纵轴小于90 度的角度延伸，用于在碰撞时设置一个应变形方向。通过非对称支撑元件与中间元件的组合(这个中间元件使得护栏横杆与成型支柱的纵轴有一个角度)，可以使得护栏结构的变形能力得到极大的改善，尤其是能够防止护栏横杆在护栏结构持续变形时下降。这样可以使质量更大的遭受碰撞的车辆支撑在护栏横杆上并且改变其轨迹。支撑元件促进护栏横杆朝地基倾斜，这个支撑元件通过其非对称的构造和其变形能力可以增大护栏横杆的倾斜度并且可以使护栏横杆停留在一个提高的位置而不被一个碰撞车辆所驶过。通过支撑元件还具有两根平行延伸的支撑梁的这个特征 (这两根支撑梁朝着一个与其所属的成型立柱的纵轴小于90度的角度延伸，用于设置一个应变形方向)，能够达到一个朝预定方向的可控变形，这进一步提高了根据本实用新型的系统的可靠性。护栏横杆的倾斜角度不仅能可以防止其下降，而且护栏横杆在持续变形时由于有这个倾斜角能够移置到一个提高的位置。为此该支撑元件具有非对称的构造，支撑元件那根上方朝护栏横杆延伸的支脚布置得相对较斜并且其变形有延迟，通过这种方式护栏横杆朝地基的倾斜角被扩大并且能够防止护栏横杆在出现较大碰撞力时下降。通过支撑梁可以实现，在碰撞时，首先护栏横杆朝上移动，即正好是与现有技术相反的效果。换句话说，护栏横杆即使从成型立柱脱落——与现有技术(图1)相比仍然能够达到一个提高的位置或者通过倾斜角和向上倾斜的支撑梁能够上升到一个相对于地基和被碰撞车辆更高的位置，于是相对较大的车辆能够停留在护栏横杆旁边并通过其改变轨迹。这两根支撑梁还具有另外一个效果。根据设计的不同，利用他们可以通过护栏结构吸收大量的碰撞能量。他们起着所谓变形元件的作用。在车辆与固定立柱真正接触之前， 通过支撑梁的作用在其变形时能够消除大量的碰撞能量。换句话说，通过支撑梁的变形时间延长了车辆的撞击，于是可以大大降低减速度和对于乘员的负荷。本实用新型的另外一种实施形式设置为，支撑元件上至少一个朝向护栏横杆的支脚与其所属的成型立柱的纵轴具有一定的角度。支撑元件的支脚与成型立柱的纵轴之间的角度可以影响支撑元件的变形能力，也就是说支撑元件的变形时间过程能够被确定下来。 这对于车辆碰撞时可控的变形过程具有非常重大的意义。根据本实用新型一个优选的实施形式，支撑元件具有两根从固定段伸出的，朝向护栏横杆的支脚，每根支脚分别在与成型立柱纵轴为一定的角度上延伸，同时伸出的支脚与固定段之间的角度是不同的。为了在车辆碰撞时避免护栏横杆的下降或者在其连续变形时使护栏横杆朝离开地基往上的方向移动，根据本实用新型，支撑元件的支脚与固定段之间的两个角度按以下形式设计，即支撑元件靠近地基的那根支脚首先变形，从而可以至少维持护栏横杆与成型立柱纵轴之间的倾斜角。[0020]此外本实用新型可以设置为，两根支撑梁与其所属的成型立柱的纵轴成一个85° 到75°之间的角度。优选的是两个支撑梁与其所属的成型立柱的纵轴的角度设置成大约 84°。通过两根支撑梁与其所属的成型立柱的纵轴之间相对较大的角度形成了一个大的杠杆臂，通过这个杠杆臂可以将很大的变形力导入到这个护栏结构中。通过相应的选择两根支撑梁的角度可以使得支撑梁在碰撞时的变形表现特别得到控制。根据结构设计的设置，这两根支撑梁是第一 U形结构的纵向支脚，这两根纵向支脚与其横向支脚固定在成型立柱上面。此外根据本实用新型，第一U形结构的两根纵向支脚的自由端与第二 U形结构的横向支脚相连，第二 U形结构的横向支脚构成了固定段。因此根据该实施形式，在中间元件有两个U形结构相连，一个靠近成型立柱的构成支撑梁的U 形结构和一个靠近护栏横杆的具有固定段和两个自由支脚的U形结构。此外可替换的是，这两根支撑梁平行地是一个封闭的平行四边形结构的第一侧， 同时这个平行四边形结构通过其一个第二侧与成型立柱相连，通过其另一个相对的第二侧固定在固定段上或者构成固定段。这个替换实施形式的两根支撑梁因此是一个封闭结构的一部分，第二U形结构与之相连或者两根朝向护栏横杆的支脚直接从其上面伸出，比如焊接在其上面。本实用新型一个优选的实施形式设置为，支撑元件上第二 U形结构的靠近地基的那根支脚与成型立柱纵轴之间有一个比另外一根支脚与成型立柱纵轴之间更大的角度。这样可以保证在车辆碰撞时，首先下面那根支脚变形并且护栏横杆相对于其所属的成型立柱纵轴的倾斜度扩大。这样可以保证在车辆碰撞时，护栏横杆的向上移动得到支持并且提高护栏结构的阻止能力或者防止碰撞车辆驶过护栏横杆。在根据本实用新型的护栏结构的支撑元件上，那根与成型立柱纵轴具有更大角度的支脚由于具有更长的杠杆臂在车辆碰撞时首先变形，于是护栏横杆与成型立柱纵轴之间的倾斜度增大并且护栏横杆因为碰撞的车辆而移动到一个更高的位置。因此从这方面可以确定的是，根据本实用新型的另一个实施形式，支撑元件靠近地基的那根支脚与成型立柱的纵轴之间的角度不等于90°。此外护栏结构特别是支撑元件的变形表现可以通过以下方式受到影响，即根据本实用新型的另一个实施形式，支撑元件第二个U形结构上两根从固定段伸出的支脚的长度不相等。根据本实用新型，中间元件按以下方式设计，即中间元件的一个表面紧贴支撑元件的固定段并且与这个表面相对的另一个表面是一个斜面。换句话说，这个中间元件具有一个楔形的形状，这个楔形确定了护栏横杆与成型立柱纵轴之间的角度。根据本实用新型的护栏结构也可以用在条形地基，桥梁或者类似建筑物上，这时立柱与地基，通常是混凝土更牢固地相连。比如立柱与地基通过螺纹连接方式相连。此外， 在一些国家，比如中国，将护栏结构的成型立柱嵌入到单一或者条形地基是允许的，这就是说，成型立柱可以不通过螺纹或者类似的连接而插入水泥地基。有利的是，护栏横杆与成型立柱的纵轴之间的角度为1°到10°。根据本实用新型的另一个实施形式，成型立柱在相对的侧面至少各具有一个护栏横杆，这些护栏横杆互相平行延伸，护栏横杆分别通过一个支撑元件或者中间元件与成型立柱相连。这些平行的护栏横杆有利地是在与成型立柱纵轴成一定角度的方向上延伸。一个在成型立柱两侧都带有护栏横杆的护栏结构尤其可以作为中间导向护栏，比如隔离两条行驶道路。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1 一个根据现有技术的护栏布置的变形表现；图加根据本实用新型的护栏结构的分解零件透视图；图2b装配好的护栏结构；图3根据本实用新型实施形式的护栏结构的侧视图；图如本实用新型第一个实施形式中支撑元件的示意图；图4b图如中支撑元件的侧视图；图5根据本实用新型的护栏结构的变形表现；图6根据图4b本实用新型第二个实施形式中支撑元件的示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式
。图加展示了根据本实用新型的护栏结构的一个分解零件透视图，护栏结构一般用100来表示。图加中可以看见成型立柱112，其插入到这里没有详细描述的地基U上，用于固定护栏结构100。图2中除了展示成型立柱112以外还展示了一个沿着行驶道路(没有示出)延伸的护栏横杆114。在成型立柱112和护栏横杆114的防护板之间安装了支撑元件 116，护栏横杆114通过支撑元件116固定在成型立柱112上。对支撑元件116的进一步描述参照图3，如和牝。这个实施形式的支撑元件116具有第一 U形结构117和第二 U形结构119。第一 U形结构117由两根平行的纵向支脚121，123组成，其与垂直方向之间，即对应于一般嵌入地基的情况下成型立柱112的纵轴方向，有一个大约为84°的角度Y。这两根纵向支脚 121，123通过横向支脚125连接起来。这横向支脚的作用是，将第一 U形结构117和整个支撑元件116通过固定螺栓127固定在其所属的成型立柱112上。第一 U形结构117和第二 U形结构119相连。两根纵向支脚121，123的自由端与第二 U形结构119的横向支脚118焊接起来。第二 U形结构119的横向支脚118构成了所谓的固定段。从这个固定段延伸出两根支脚122，124，其延伸到护栏横杆114。两根延伸的支脚122和IM用于支撑护栏横杆114。在横向支脚118朝向护栏横杆114的一侧安装了一个楔形的中间元件120。这个中间元件具有一个中心孔用于安装固定螺栓。这个楔形的作用是使护栏横杆114在安装时相对于垂直方向(成型立柱112的纵向L)有一定的倾斜度。中间元件120可以直接在支撑元件116上模制或者是单独的一个部件。此外图加和b显示，防护板114和支撑元件116通过螺纹连接安装在成型立柱 112 上。[0046]图3描述了一个护栏结构100的侧视图。从中可以看出成型立柱112和护栏横杆 114以及安装在成型立柱112和护栏横杆114之间的支撑元件116。支撑元件116通过第一 U形结构117与成型立柱112相连。由于两根支撑横梁121，123平行并且长度基本相同，横向支脚118在垂直方向上延伸，即平行于成型立柱112的纵向。楔形中间元件120通过表面120a靠在作为固定段的横向支脚118上并且具有一个与表面120a背离的倾斜面120b， 护栏横杆114在组装时通过其中间段靠在这个表面上。通过将护栏横杆114靠在中间元件 120的倾斜面120b上，护栏横杆114在一个与成型立柱112的纵轴(这里没有示出)大约为5°的楔形角度上延伸。这即是说中间元件120的倾斜面120b使得护栏横杆114与成型立柱112纵轴L之间的倾斜角可以调节。护栏横杆114与成型立柱112的纵轴L之间的倾斜角此外可以通过或者可替换的是通过支撑元件116借助第二个U形结构119的支脚122 和124的长度和倾斜角度来调节。图3, 和4b描述了支撑元件116的第二 U形结构119的非对称构造，这对于支撑元件116与通过中间元件120确定的护栏横杆114与成型立柱112的纵轴L之间的角度的配合很重要。支脚122与垂直方向，即成型立柱112的纵轴L的方向的角度β (这里是 90° )小于成型立柱112的纵轴L与靠近地基的支脚124°的角度(这里是118° )。此外可以从图中看出，两根支撑横梁121和123从固定在成型立柱112的横向支脚125出发，斜向上绕一个角度、(这里是6° )延伸。于是第一 U形结构117与第二 U形结构119的横向支脚118构成了一个平行四边形结构。通过支撑元件116这种结构设计可以对护栏结构100在车辆碰撞时的变形表现产生有利的影响，下面将对此进行详细描述。图fe到5d描述了在车辆碰撞时护栏结构100的作用原理。图fe描述了碰撞前的护栏结构100。护栏横梁114位于高于地基U为hi的高度。 支撑元件116处于初始形状。一车辆碰撞在护栏横梁114上，这里用力箭头F来表示。图恥显示，碰撞后首先两根支撑横梁121和123按照通过角度Y (图4b)预先确定的变形方向向上移动，同时平行四边形结构基本保持不变。于是护栏横梁114按照箭头P 斜向上移动，也就是说，护栏横梁114与地基U之间的高度上升到h2，同时护栏横梁114向后移动。图恥描述的状态是一个中间状态。通过所描述的两根支撑横梁121，123的变形碰撞力F大部分得到释放。护栏横梁114仅仅向上或者向后移动，并不损失其对车辆的阻止能力，相反，其位于一个较好的(因为较高)的位置，从而可以避免护栏横梁114被冲断或者被驶过。在碰撞力F进一步作用下，成型立柱112和两根支撑横梁121，123最终按照图5c 所示弯曲。在这个状态下，护栏横梁114达到其最高位置(h3)，其仍然与支撑元件116相连。通过护栏结构100的这个变形表现，护栏横梁114始终优化地朝向碰撞车辆。图5d描述了在碰撞力F的进一步作用下成型立柱112最终弯曲到接近地面的状态。这时护栏横杆114从支撑元件116或者成型立柱112脱落。这里描述的是，用于将护栏横杆114固定在支撑元件116的固定螺栓1 断裂，也就是说，固定螺栓1 构成了一个应断裂位置。此外护栏横杆114也可以按以下方式脱落，即位于支撑横梁121，123和横向结构118之间的焊点被拉断。脱落也可以通过其他方式实现，比如支撑元件116完全从成型立柱112脱落。尽管护栏横杆114从成型立柱112脱落，护栏横杆114始终位于高度h3或者上升到高度h4并且可以使其阻挡或者牵引碰撞车辆的能力得到更大的发挥。用其他话就是说，护栏横杆114通过连接螺栓1 的断裂而从支撑元件116上脱落，并且可以上升到高度h4。在图5d所示的状态下，两根支撑横梁121，123产生最大的变形。图k描述了护栏结构100的状态，在这个状态下，成型立柱112在碰撞力F进一步作用下几乎完全弯曲到地面，也就是说最大的变形。通过护栏横梁114从支撑元件116 或者成型立柱112的脱落，护栏横梁114上升到高度h5或者保持不变，即使在这个状态下， 成型立柱112仍然起着牵弓I带的作用。图6描述了根据图4b的示意图，其为本实用新型的第二个实施形式。—个平行四边形结构150代替了用于构成支撑梁121，123的第一 U形结构117，其具有对应于121，123的平行四边形边152，154以及对应于横向支脚125的另外一个平行四边形边156和一个与之平行的平行四边形边158，这个边靠在第二 U形结构119的横向支脚上。其工作原理与前面第一个实施形式是相似的，尤其是参照图如到5(1。平行四边形结构150用于在碰撞状态下设置一个应变形并且同时起着吸收大部分碰撞力的变形元件的作用。利用本实用新型可以实现在碰撞时护栏结构在一个确定方向上变形，这通过以下方式实现，首先护栏横梁在吸收碰撞能量后向上以及朝碰撞方向移动，这用于吸收碰撞能量和防止碰撞车辆超过护栏横梁。只有变形元件完全变形时，并且成型立柱最终弯曲，护栏横梁才从成型立柱上脱落，但是在一个升高的位置，这样可以保持其阻止车辆的能力。上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
权利要求1.用于阻止汽车从行驶道路上偏出的系统的护栏结构(100)，其具有多个成型立柱 (112)，这些立柱固定在或者能够固定在地基(U)中，该护栏结构还具有至少一个沿着纵轴延伸的护栏横杆(114)，还具有至少一个用于支撑护栏横杆(114)分别位于成型立柱(112) 和护栏横杆(114)之间的支撑元件(116)，该支撑元件(116)具有一个固定段(118)用于安装护栏横杆(114)，还具有一个位于支撑元件(116)和护栏横杆(114)之间的中间元件 (120)，该中间元件(120)具有一个倾斜面(120b)，这个倾斜面使得护栏横杆(114)相对于成型立柱(112)的纵轴(L)之间的倾斜角可以调节，该支撑元件(116)具有至少一个支脚 (122，124)，该支脚从固定段(118)出发朝护栏横杆(114)延伸，其特征在于，支撑元件(116)还具有两根平行延伸的支撑横梁(121，123)，这两根横梁在一个与其所属的成型立柱(112)的纵轴小于90的角度(γ)上延伸，用于给出一个应变形方向。
2.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，支撑元件(116)上至少一根朝向护栏横杆的支脚(122，124)与成型立柱(112)的纵轴 (L)有一个确定的角度(α，β)。
3.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，支撑元件(116)具有两根从固定段(118)伸出的支脚(122，1Μ)，其分别在与成型立柱 (112)的纵轴(L)成(α，β)的角度上延伸，这两个角度(α，β )的大小不同。
4.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，两根支撑横梁(121，123)在一个与其所属的成型立柱(112)的纵轴成85°到75°的角度上延伸。
5.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，两根支撑横梁(121，123)在一个与其所属的成型立柱(112)的纵轴成84°的角度上延伸。
6.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，两根支撑横梁(121，123)是一个第一 U形结构的纵向支脚，该U形结构通过其横向支脚(125)与成型立柱(112)固定。
7.根据权利要求6所述的护栏结构(100)， 其特征在于，第一 U形结构(117)的两根纵向支脚(121，123)的自由端与第二 U形结构(119)的横向支脚(118)相连，同时第二 U形结构的横向支脚(118)构成了固定段(118)并且这两根朝向护栏横梁(114)伸出的支脚(122，124)构成了第二 U形结构(119)的纵轴。
8.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，两根支撑横梁(152，154)是一个封闭平行四边形结构的平行的第一侧，这个平行四边形通过其第二侧其中一条边(156)与成型立柱固定并且通过其第二侧相反的另外一条边 (158)与固定段(118)固定或者构成固定段。
9.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，支撑元件(116)的第二个U形结构上两根从固定段(118)伸出的支脚(122，124)长度不相等。
10.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，中间元件(120)通过其一个面(120a)靠在支撑元件(116)的固定段(118)上并且与这个面(120a)相对的那个面(120b)是倾斜的。
11.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，固定段(118)与其所属的成型立柱(112)的纵轴(L)平行延伸。
12.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，护栏横杆(114)的垂直轴与成型立柱(112)的纵轴(L)之间的角度大小为1到10度。
13.根据权利要求1所述的护栏结构(100)， 其特征在于，成型立柱(112)在其相对的侧面至少具有一个护栏横杆(114)，其基本互相平行延伸， 护栏横杆分别通过支撑元件(116)和中间元件(120)与成型立柱(112)相连并且分别在与成型立柱(112)的纵轴(L)成一个角度上延伸。
专利摘要本实用新型涉及一个护栏结构，其具有多个成型立柱，这些立柱固定在或者能够固定在地基中，护栏结构还具有至少一个沿着纵轴延伸的护栏横杆，还具有至少一个用于支撑护栏横杆分别位于成型立柱和护栏横杆之间的支撑元件，支撑元件具有一个固定段用于安装护栏横杆，还具有一个位于支撑元件和护栏横杆之间的中间元件，中间元件具有一个倾斜面，这个倾斜面使得护栏横杆相对于成型立柱的纵轴之间的倾斜角可以调节，支撑元件具有至少一个支脚，支脚从固定段出发朝护栏横杆延伸。同时支撑元件设置为还具有两根平行延伸的支撑横梁，这两根横梁在一个与其所属的成型立柱的纵轴小于90的角度(γ)上延伸，用于给出一个应变形方向。
文档编号E01F15/04GK202265787SQ20112039480
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者温尼莎·福尔克曼 申请人:福尔克曼&罗斯巴赫有限两合公司