专利名称：道路安全栅栏的制作方法
道路安全栅栏
本发明涉及一种道路安全栅栏，该道路安全栅栏具有用于将钢缆(wire rope)或绳索(cable)抵靠地保持在道路安全栅栏的桩上的保持件，并且尤其但不仅仅涉及一种具有可屈服(yieldable)的或易碎(frangible)的吊耳(tab)的保持件。
传统的钢缆道路安全栅栏包括一系列的间隔开的桩，这些桩设置有用于支撑钢缆的钩或槽，所述钢缆能够绕着桩弯曲地穿行或者平行于这些桩延伸。这些道路安全栅栏典型地包括沿着栅栏的侧的两根或两根以上的钢缆(通常为两根至五根)，并且可能有一根或两根钢缆位于设置在桩的顶部的槽中。钢缆安全栅栏用于使撞击的车辆偏转回到车道或者用于当车辆沿着栅栏滑行时使车辆减速。位于碰撞区域(impact zone)内的桩常常因撞击而倒塌，并且钢缆因此从桩上分离。传统的道路安全栅栏存在这样的问题:被车辆撞击的钢缆以在碰撞区域的上游和下游方向上的很大的距离从栅栏上分离。这种分离产生从车辆碰撞区域沿栅栏的钢缆传递的振动波(有时被称为‘冲击波(whip)’)。这样，由于所述冲击波，钢缆出现显著的偏离度或分离度，这导致被车辆冲击的道路安全栅栏的不可预期的碰撞特性。因冲击波而产生的碰撞区域之外的钢缆过多的偏离或分离降低了栅栏限制碰撞的车辆的有效性。此外，冲击波自身的力可能导致将要毁坏的钢缆的不可预期的性能，该不可预期的性能可能降低栅栏限制车辆的能力。
本发明的目的在于提供一种用于将钢缆或绳索抵靠地保持在道路安全栅栏的桩上的保持件，所述保持件用于减缓上述问题。另一方面，本发明的目的在于提供一种用于道路安全栅栏的桩，该道路安全栅栏用于提高钢缆在承受车辆冲击时的偏离特性。
根据本发明，提供一种用于钢缆道路安全栅栏的保持件，钢缆道路安全栅栏包括多个桩，该多个桩用于将一个或多个钢缆支撑在地面的上方，所述保持件包括:臂，该臂用于环绕桩的周缘的至少一半，从而使所述保持件能够在沿所述桩的长度的位置保持在所述桩上；以及易碎的或可屈服的吊耳，该吊耳从所述臂延伸，并且所述吊耳用于将所述钢缆抵靠在所述桩上而被保持。
在一种实施方式中，所述臂可以形成为环。在这种情况下，保持件可以设置在桩上并且沿桩的纵向轴线滑动到所述位置，以使吊耳越过钢缆。可选择地，所述臂可以形成为开口环(split ring)，该开口环可以从横向于桩的纵向轴线的方向设置在桩上。
优选地，所述易碎的或可屈服的吊耳构造为当承受超过预定值的来自钢缆的横向力(lateral force)时，所述吊耳断裂或屈服，从而允许钢缆从桩上偏离。所述预定值与发生钢缆脱离的碰撞区域的沿道路安全栅栏的线路(line)的横向范围(lateral extent)成反比。换句话说，使吊耳相对于臂断裂或导致吊耳达到其屈服点所需的力选择为限制钢缆从道路安全栅栏分离，以使车辆碰撞区域的范围(extent)最小化。因此需要使吊耳的强度大于车辆碰撞造成的冲击波的力，但是吊耳的强度不会太强而使得当车辆沿着道路安全栅栏移动或滑动时，吊耳不能从位于碰撞车辆和栅栏之间的接触区域中的臂上脱离。
在优选的实施方式中，吊耳构造为使钢缆紧贴地抵靠在桩上而被保持。吊耳可以具有与钢缆的曲率对应的弯曲轮廓，以在吊耳和桩之间提供紧密配合(snug fit)。
根据本发明，还提供一种用于钢缆道路安全栅栏的桩，该桩包括用于支撑钢缆的切去部(CUt-OUt)，其中，切去部在桩的外周内向内凹陷，并且切去部具有大体平面部和弯曲部，该大体平面部横向于桩的纵向轴线延伸，弯曲部从平面部的相对于桩的外周最内侧的部分延伸至所述外周，其中，在车辆碰撞过程中，大体平面部阻止钢缆向下运动，而弯曲部允许钢缆向上运动。槽或切去部的轮廓还用于在桩和吊耳之间为钢缆提供紧密配合。在这种情况下，吊耳横跨槽以在吊耳、切去部的弯曲部和平面部之间建立钢缆的紧密配合。当产生于车辆碰撞的振动波(即冲击波)沿道路安全栅栏的钢缆传递时，紧密配合有助于固定钢缆使其免于移动。紧密配合同样有助于将振动波的力从钢缆传递到栅栏桩，从而减小振动波沿道路安全栅栏传递的距离，进而减小钢缆从桩上分离的范围。根据本发明，提供一种钢缆道路安全栅栏，该钢缆道路安全栅栏包括多个如上所述的桩和至少一根钢缆，该多个桩沿路边或中央隔离带支撑在地面上，所述至少一根钢缆支撑在设置在每个桩中的切去部内，其中，钢缆通过如上所述的保持件的吊耳保持束缚在切去部内。本发明的实施方式的优势在于，它们减小了钢缆从车辆碰撞区域之外的道路安全栅栏的桩上分离的范围。因此，保持了直接碰撞区域之外的道路安全栅栏的完整性。槽或切去部的轮廓限制车辆碰撞区域之外的钢缆向下运动但允许钢缆向上偏移。本发明的实施方式可以包括道路安全栅栏，该道路安全栅栏具有绕着桩弯曲地穿行的钢缆或者具有平行于(即非穿绕)栅栏的线路的钢缆。现在将以实施例的方式参考附图描述本发明，其中:
图1是体现本发明的保持件的示意图，并且示出了该保持件与根据本发明的另一方面的钢缆和桩一起使用的情况；图2是根据本发明的替换的实施方式的保持件的示意图；图3显示根据本发明的还另一方面的桩，该桩具有用于支撑钢缆的槽；图4显示的是图3的桩的侧视图，其中钢缆由根据本发明的实施方式的保持件保持；以及图5显示包括一系列的钢缆和桩的道路安全栅栏，其中桩具有替换布置的保持件。图1显示保持件10a，该保持件IOa用于使钢缆或绳索12抵靠在道路安全栅栏的桩14上而被保持。保持件IOa包括至少一个环形臂16a、16b,该环形臂16a、16b的直径充分大于桩14的直径，以允许将保持件IOa在桩14上设置到位，以使吊耳18夹盖住钢缆12，从而保证钢缆12紧贴地(snugly)抵靠在桩14上。钢缆12在位于桩14中的切去部(cut-away)或槽20内抵靠在桩14上而被保持。虽然可以理解，保持件IOa可以由包括金属在内的任意其他合适的材料形成，但是优选地，保持件IOa为塑料材质，更优选地，保持件IOa为尼龙或高密度聚乙烯(HDPE)材质。在图1所示的实施方式中，臂16a、16b大体为“C”形，以便围绕桩的周缘的一部分将桩夹住。因此，臂可以形成开口环(split-ring) 22的形式。在这种情况下，臂11a、Ilb可以为足够柔韧的，以允许保持件的从桩的侧部连接。在替换的实施方式中，保持件IOb为如图2所示的环状物或环，并且因此保持臂16a、16b可以被视为连续的套筒16。本发明的所有的实施方式的共同特征是:保持件10a、10b、10c都包括夹或吊耳18，该夹或吊耳18将钢缆12固定到桩14上。吊耳18从臂或套筒16的平面垂直地延伸，并且吊耳18具有弓形部30，该弓形部30用于将钢缆12保持在紧靠桩14的位置。为了使钢缆12和吊耳18之间的摩擦力最大化，弓形部30形成为与钢缆12的曲率对应。此外，为了使钢缆12的与桩14接触的表面面积最大化，弓形部30将钢缆12紧靠桩14保持在槽或切去部20内(图3)。这样在钢缆12和桩14之间提供了一种“紧密配合(snug-fit)”，并且在车辆碰撞桩14的过程中，使得使钢缆穿过槽的拉力最小化。
保持件10a、10b、IOc的吊耳18设计为当承受预定的力时易碎或可屈服(例如在点32处)。点32和使吊耳18屈服或断裂的力设定(tailor)为:当车辆碰撞时，提供将钢缆12紧贴保持在桩14上和释放钢缆12之间所需的平衡，以下将详细解释该平衡的作用。
图3更详细地显示桩14的部分，其中钢缆12以虚化象示出以便允许看到桩14的位于钢缆12的下方的表面。如图所示，桩14将钢缆12保持在桩的槽或切去部20内。槽20在桩14的外表面内向内凹，并且优选地，通过制出进入桩14的单个的槽并且向内按压桩的表面来形成弯曲部或凹部40以及大体呈平面的部分或基部42。
图4是显示桩14和钢缆12的剖视图，其中保持件10a、10b、IOc以虚化象示出。详细展示了钢缆12相对于保持件吊耳18和桩槽20的布置。由于钢缆12的位置紧靠桩14的基部42和凹面40以及保持件10a、10b、10c的弓形表面30，所以钢缆12被紧密地保持。
在使用时，钢缆12坐落在通过切入桩14而形成的基部42上。无论是在车辆碰撞过程中还是在车辆碰撞之后的某些情况中，基部42都能够防止钢缆12朝向地面下落。因此，在碰撞过程中，钢缆12将优先地沿着凹部40向上攀爬地并且紧靠着保持件10a、10b、IOc的吊耳18移动。
设置凹部40而非完全的切口(cutaway)的另外的优势在于:钢缆12抵靠在凹面40上而被保持，这样使得表面积最大化并因而使钢缆12和桩14之间的摩擦最大化。
图5显示通过多个保持件IOc使一系列的钢缆12抵靠在多个桩14a_c上而被保持以形成道路安全栅栏50。图5显示另一种替换的保持件10c，其中保持件IOc的臂或套筒16沿着桩14a的长度延伸的距离比图1和图2中所显示的实施方式更大。保持件10a、10b、10c、钢缆12以及桩14之间的布置形式是所有实施方式所共有的。可以理解，可以选择钢缆12和桩14的数量以提供道路安全栅栏50所需的强度。此外，虽然以每个钢缆12设置在桩14b和14c的单侧上(以及桩14a的相对侧上)示出，但是钢缆12可以在桩14之间弯曲地穿行，或者钢缆12可以平行地设置在桩14的侧上。
如上面所强调的，在道路安全栅栏50的装配过程中，钢缆12可以通过桩内的槽20而保持在抵靠桩14的位置上。然后，保持件10a、10b、10c可以要么在桩14上滑动且夹持在桩的周围，要么通过使用传统的钉或螺纹固定件而固定。然后，钢缆12可以被拉紧至合适的张力。
在道路安全栅栏50和车辆在桩14a所在的区域中发生碰撞的过程中，桩14a由于车辆的撞击而开始弯曲。当桩14a弯曲时，由于桩14a和毗邻桩14a的桩14b、14c之间的距离增大以及由于保持件10a、10b、10c导致的钢缆12和桩14之间的紧密配合增大，使得钢缆12进一步拉紧。钢缆的这种拉紧通过钢缆向保持件10a、10b、10c的吊耳18施加横向力。钢缆12用于从桩14a的碰撞点耗散车辆碰撞的能量，并且沿着道路安全栅栏50将能量分配至其他桩14b、14c以及另外的桩(未示出)。然而，如果钢缆12保持在抵靠桩14的位置上，则桩14仅能够在碰撞的能量消散过程中提供帮助。这通过保持件10a、10b、IOc实现，在由于初始的车辆碰撞而在钢缆12中产生振动波或冲击波的过程中，保持件10a、10b、IOc防止钢缆12从桩14上移位。这具有最小化或处理在碰撞过程中沿道路栅栏50的长度产生的碰撞区域的额外效果。通过最小化所述碰撞区域，提高了道路栅栏的效能并且保持了道路栅栏的附近区域的结构完整性。钢缆12的所述横向力的方向是基部42阻止钢缆12朝向地面向下运动以及切去部20的凹面40引导钢缆12朝向保持吊耳18的易碎的或可屈服的断裂点32向上运动的结果。当达到吊耳18的屈服应力时，吊耳18断裂(通常在点32)，从而将钢缆12从与桩14的连接中释放。吊耳18的屈服应力与钢缆12和桩14之间的配合的松紧程度一起来选择。如果吊耳18的屈服应力太低，或者钢缆12与桩14的配合太松，钢缆将趋于过早的释放，或者钢缆在减小来自碰撞的力的作用区域方面将不起作用。碰撞力和冲击波将进一步沿着栅栏的线路传递，这是因为钢缆从桩上分离造成钢缆不能吸收碰撞能量。相反地，如果吊耳18的屈服应力太高，或者钢缆在桩上被保持得太紧，钢缆12将不能从桩上释放。需要将钢缆12从桩14上释放以使碰撞区域和道路安全栅栏50的受碰撞影响的范围最小化，或者更确切地，以保证道路安全栅栏50在碰撞过程中提供伸展(give)度或移动度，而不会成为固定不动的物体。本实施方式的主要优点在于，当碰撞时，钢缆12并非立即从桩14上释放，而是钢缆12抵靠在桩14上保持够长的时间以防止沿钢缆12传递的碰撞的初始振动波引起钢缆12从大量远离碰撞点的桩14上分离。如上所述，如果钢缆12从桩14b、14c上分离，这样阻止了那些不带有线缆12的桩14b、14c吸收碰撞力并降低了道路安全栅栏50的有效性。相反地，钢缆12和桩14之间的通过保持件10a、10b、IOc的连接使钢缆12抵靠在桩14而被保持，从而将桩14上的碰撞的能量分配到邻近的桩14b、14c。只有当横向力超过预设值并且一部分来自碰撞的能量已经被桩14b、14c吸收了时，这些桩14b、14c的钢缆才(通过易碎的/可屈服的吊耳18)释放。
权利要求
1.一种用于钢缆道路安全栅栏的保持件，所述钢缆道路安全栅栏包括多个桩，该多个桩用于将一根或多根钢缆支撑在地面的上方，所述保持件包括:臂，该臂用于环绕所述桩的周缘的至少一半，从而使所述保持件能够在沿所述桩的长度的位置保持在所述桩上；以及易碎的或可屈服的吊耳，该吊耳从所述臂延伸，并且所述吊耳用于使所述钢缆抵靠在所述桩上而被保持。
2.根据权利要求1所述的保持件，其中，所述臂形成为环。
3.根据权利要求1所述的保持件，其中，所述臂形成为开口环，该开口环能够从横向于所述桩的纵向轴线的方向设置在所述桩上。
4.根据权利要求1、2或3所述的保持件，其中，所述易碎的或可屈服的吊耳构造为:当所述易碎的或可屈服的吊耳承受超过预定值的来自钢缆的横向力时，所述易碎的或可屈服的吊耳断裂或屈服，从而允许所述钢缆从所述桩脱离。
5.根据权利要求4所述的保持件，其中，所述预定值与要发生钢缆脱离的碰撞区域的沿所述道路安全栅栏的线路的横向范围成反比。
6.根据上述权利要求中任意一项所述的保持件，其中，所述吊耳构造为使所述钢缆紧贴地抵靠在所述桩上而被保持。
7.一种用于钢缆道路安全栅栏的桩，该用于钢缆道路安全栅栏的桩包括用于支撑所述钢缆的切去部，其中，所述切去部在所述桩的外周内向内凹陷，并且所述切去部具有大体平面部和弯曲部，所述大体平面部横向于所述桩的纵向轴线延伸，所述弯曲部从所述平面部的相对于所述桩的外周最内侧的部分延伸至所述外周，其中，在车辆碰撞过程中，所述大体平面部阻止所述钢缆向下运动，而所述弯曲部允许所述钢缆向上运动。
8.—种钢缆道路安全栅栏，该钢缆道路安全栅栏包括多个根据权利要求7所述的桩和至少一根钢缆，所述多个桩沿路边或中央隔离带支撑在地面上，所述至少一根钢缆支撑在设置于每个所述桩中的切去部中，其中，所述钢缆通过根据权利要求1至6中任意一项所述的保持件的所述吊耳保持束缚在所述切去部中。
9.根据权利要求8所述的钢缆道路安全栅栏，其中，所述吊耳为易碎的或可屈服的，以允许所述钢缆在预定的碰撞区域内从所述栅栏分离。
全文摘要
一种用于钢缆道路安全栅栏的保持件(10a，10b，10c)，所述钢缆道路安全栅栏包括多个桩(14)，该多个桩(14)用于将一个或多个钢缆(12)支撑在地面的上方。所述保持件包括臂(16a，16b)，该臂(16a，16b)用于环绕所述桩的周缘的至少一半，从而使所述保持件能够在沿所述桩的长度的位置保持在所述桩上。所述保持件还包括易碎的或可屈服的吊耳(18)，该吊耳(18)从所述臂延伸，并且所述吊耳用于使所述钢缆抵靠在所述桩上而被保持。
文档编号E01F15/06GK103154374SQ201180038563
公开日2013年6月12日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年7月5日
发明者M·唐克斯, M·哈里曼, S·威尔斯 申请人:希尔史密斯有限公司