公路桥梁长联式防撞护栏及其安装方法与流程

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种公路桥梁长联式防撞护栏及其安装方法。

背景技术：

随着道路桥梁建设的发展，为了得到更加卓越的突破和创新，需要在加强公路桥梁围栏建设性能的提高。现有的高速公路桥梁防撞栏主要是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由主柱支撑的连续结构，它利用土基、立柱和横梁的变形来吸收碰撞能量，并迫使失控车辆改变方向，恢复到正常的行驶方向，防止车辆冲出路外。汽车高速行驶时中，在发生紧急情况下，当汽车与普通护栏相撞时，不能在较短时间内改变汽车的行驶方向，汽车极大的动能转换不出去就会转换为破坏汽车的能量，尤其是破裂的防护板伤人更为严重，也不能有效阻止汽车翻入高速公路两侧的防水沟或冲出公路桥梁落入水中的危险发生。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供的一种公路桥梁长联式防撞护栏，该护栏将汽车局部冲击力横向分化，将动能通过弹性结构横向转化能量，有效避免汽车翻出高速公路。

为实现上述发明目的，本发明提供的一种公路桥梁长联式防撞护栏，由多个护栏单元拼接而成，每个所述护栏单元包括混凝土构造的基座；设于所述基座上方前侧的前防护部，所述前防护部包括倾斜设于所述基座上的前侧板以及安装所述前侧板的前框体；设于所述基座上方后侧的后防护部，所述后防护部包括中空构造的框体、设于所述框体内的立柱以及两端固定于所述立柱上的若干条状的弹性结构，所述弹性结构的走向与护栏铺设方向一致，所述弹性结构上每一根网线均由数个弹簧节、连接柱和连接环连接而成，所述连接柱的两端侧面沿径向设有通孔，所述连接环为条状圆柱围成的三角环构造，所述连接环的一边穿过所述通孔，且该边对面的角与所述弹簧节端部连接，所述立柱与所述连接柱的柱体焊接成一体；以及顶柱，设于所述框体的顶端，所述顶柱上设有横向栏杆。

进一步的，位于护栏单元一侧的弹性结构端部上设有扣式连接柱，所述扣式连接柱的外端面中部沿径向设有第一条状凹槽，所述第一条状凹槽的横截面为半圆形；所述扣式连接柱的外端一侧边铰接有扣合板，所述扣合板的内侧沿径向设有第二条状凹槽，所述第二条状凹槽的横截面为半圆形，所述扣合板偏离铰链端的一端设有朝向扣式连接柱柱体方向延伸有延伸块，所述延伸块靠近端部的内侧面设有弧状突体；所述扣式连接柱外端的另一侧边设有凹槽，所述扣式连接柱自其靠近所述扣合板的凹槽壁至柱体的外端铣有一缺角；位于护栏单元另一侧的弹性结构端部为连接环；在所述扣合板扣合时，所述延伸块的弧状突体经过缺角扣入所述凹槽内，此时第一条状凹槽和第二条状凹槽合并形成所述通孔。

进一步的，所述所述延伸块上避开所述弧状突体的位置设有内螺纹孔，在扣合状态下，所述内螺纹孔旋拧有锁紧螺钉。

进一步的，所述弹簧长度为20-35cm，所述连接柱长度为10-20cm；所述弹簧的弹簧丝直径大小为0.3-0.6cm，外径为2.2-3cm。

进一步的，所述连接环穿过所述通孔的边的长度至少比通孔的长度长2cm；相邻两条所述弹性结构的连接环之间连接有竖向弹簧节，形成弹网结构。

进一步的，避开所述立柱的弹网结构上套设有环形罩布。

进一步的，所述前框体内设有若干层波浪形的缓冲垫，所述缓冲垫后侧设有若干个安装板，所述安装板上设有螺杆，所述螺杆的前端穿过所述缓冲垫，并通过螺母固定；所述缓冲垫与安装板之间的螺杆上套设有弹簧；所述安装板的背面固定于所述框体的前侧。

更进一步的，所述框体包括前板、后板和顶板，所述顶板包括前部和后部，所述后部上设有嵌入槽，所述前部设有与所述嵌入槽相匹配的嵌入块；所述前部与前板一体成型，所述后部与后板一体成型；所述前框体包括连接所述前侧板与所述前部的顶部和连接所述前侧板与前板的底部，所述底部上设有底柱，所述基座前侧设有与所述底柱匹配的基槽。

进一步的，所述基座后侧设有凹陷部，所述立柱插入凹陷部的后方，置于所述凹陷部的立柱上设有第一铰接片，所述凹陷部的前侧设有与所述第一铰接片铰接的第二铰接片；对应所述立柱侧的凹陷部顶端设有一弧形缺角。

本发明另一方面公开了一种应用于上述的公路桥梁长联式防撞护栏的安装方法，包括将框体的前部和后部拆离，前框体与基座拆离，拆离的部分即为拆离部；将拆离后的护栏单元的放置一已安装的护栏单元侧边，调整位置后，将拆离后的护栏单元中弹性结构的扣式连接柱与已安装的护栏单元中弹性结构的连接环一一扣合连接，并通过锁紧螺钉锁紧；将拆离部对应嵌入的部位，使前部和后部连接，前框体和基座连接，即可。

本发明所述公路桥梁长联式防撞护栏在受到汽车撞击时，弹性结构将受到的局部冲击力通过形变卸力，同时通过横向连续的形变将能量横向传递，从而减缓纵向能量的冲击；另一方面，当护栏受到较大冲击力时，即便在护栏被撞破的情况下，弹性结构在形变卸力的同时，对车体进行拦截，避免其跌出公路。该弹网结构相较于现有的多点式纵向弹簧铺设的技术方案，实现了横向传递能量，减弱局部冲击力，结构更牢固的优点。

本发明的护栏包括三重防护，倾斜前侧板改变汽车的行驶方向进行能量吸收，随后通过缓冲垫层的波浪形变和弹簧压缩吸收碰撞的能量，最后通过弹性机构的横向形变进一步卸力，阻止车辆驶出公路，从而提高缓冲防撞性能，大大降低对车体和人员的伤害，提高安全性。该结构在保证安全性的前提下，相较于现有的混凝土结构的护栏，更为轻量化，安装和运输更为方便。

附图说明

图1是本发明公路桥梁长联式防撞护栏的一种实施方式的结构示意图；图2是本发明弹性结构的一种实施方式的结构示意图；

图3是本发明弹性结构中扣式连接柱的一种实施方式的结构示意图；

图4是本发明弹网结构的一种实施方式的结构示意图；

图5是本发明公路桥梁长联式防撞护栏的又一种实施方式的结构示意图；

图6是图5中部位a的局部放大示意图；

图7是图5所述的公路桥梁长联式防撞护栏的前侧视图。

附图标记

图中：10—基座；101—基槽；102—凹陷部；103—第二铰接片；104—弧形缺角；20—前侧板；21—前框体；22—缓冲垫；23—安装板；24—螺杆；25—螺母；26—弹簧；210—顶部；211—底部；212—底柱；30—框体；31—立柱；32—弹性结构；33—弹簧节；34—连接柱；35—扣式连接柱；301—前板；302—后板；304—前部；305—后部；306—嵌入槽；307—嵌入块；310—第一铰接片；350—第一条状凹槽；351—扣合板；352—第二条状凹槽；353—延伸块；354—弧形突体；355—凹槽；356—缺角；357—锁紧螺钉；36—竖向弹簧节；37—环形罩布；38—连接环；340—通孔；40—顶柱；41—横向栏杆。

具体实施方式

下文参照附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

实施例

图1示出了本发明路桥梁长联式防撞护栏的一种实施方式。该防撞护栏由多个护栏单元拼接而成，每个所述护栏单元包括混凝土构造的基座10；设于所述基座10上方前侧的前防护部，所述前防护部包括倾斜设于所述基座10上的前侧板20以及安装所述前侧板20的前框体21；设于所述基座10上方后侧的后防护部，所述后防护部包括中空构造的框体30、设于所述框体30内的立柱31以及两端固定于所述立柱31上的若干条状的弹性结构32，所述弹性结构32的走向与护栏铺设方向一致。图2所示，所述弹性结构32上每一根网线均由数个弹簧节33、连接柱34和连接环38连接而成，所述连接柱34的两端侧面沿径向设有通孔340，所述连接环38为条状圆柱围成的三角环构造，所述连接环38的一边穿过所述通孔340，且该边对面的角与所述弹簧节33端部连接，所述立柱31与所述连接柱34的柱体焊接成一体；以及顶柱40，设于所述框体30的顶端，所述顶柱40上设有横向栏杆41。

需要说明的是，所述弹簧节与连接柱相间连接而成的弹性结构具有一定的刚性，其形变范围恰好，三角环形态的连接环牢固性极佳，该处所述连接柱、弹簧节和连接环均为钢铁材料制成。还需要说明的是，该处所述的框体、前框体可采用混凝土浇筑而成。该框体后壁面的厚度控制在5-15cm范围内，从而减小防护栏的重量体积，便于运输和安装，而在减小混凝土结构的同时保证其结构的牢固性。

在一些示例中，位于护栏单元一侧的弹性结构32端部上设有扣式连接柱35。如图3给出一个具体示例，所述扣式连接柱35的外端面中部沿径向设有第一条状凹槽350，所述第一条状凹槽350的横截面为半圆形；所述扣式连接柱35的外端一侧边铰接有扣合板351，所述扣合板351的内侧沿径向设有第二条状凹槽352，所述第二条状凹槽352的横截面为半圆形，所述扣合板351偏离铰链端的一端设有朝向扣式连接柱35柱体方向延伸有延伸块353，所述延伸块353靠近端部的内侧面设有弧状突体354；所述扣式连接柱35外端的另一侧边设有凹槽355，所述扣式连接柱35自其靠近所述扣合板351的凹槽355壁至柱体的外端铣有一缺角356；位于护栏单元另一侧的弹性结构32端部为连接环38。在所述扣合板351扣合时，所述延伸块353的弧状突体354经过缺角356扣入所述凹槽355内，此时第一条状凹槽350和第二条状凹槽352合并形成所述通孔340。

而在又一些示例中，所述延伸块353上避开所述弧状突体354的位置设有内螺纹孔，在扣合状态下，所述内螺纹孔旋拧有锁紧螺定357。

该扣式连接柱的结构在受到碰撞时仍然牢固不脱落，避免弹性结构的断裂，而该结构还方便护栏单元的连续安装，多个护栏单元的弹性结构连接在一起仍一体的连贯性，从而保证能量的横向传递，有效卸力。

需要说明的是，弹簧和连接柱的长度在实际应用中可进行具体设定，在一些示例中，所述弹簧33长度为20-35cm，所述连接柱34长度为10-20cm。还需要说明的是，为保证弹性结构的结实度，弹簧丝直径大小设置在0.3-0.6cm，外径为2.2-3cm。

一些实例，所述连接环38穿过所述通孔340的边的长度至少比通孔340的长度长2cm；相邻两条所述弹性结构32的连接环38之间连接有竖向弹簧节36，形成弹网结构，如图4-5所示。弹网结构可避免弹性结构在撞击时条体分离，结构更为牢固。

在一些示例中，避开所述立柱31的弹网结构上套设有环形罩布37，见图5。需要说明的是，本发明的环形罩衣37具体环绕弹簧结构前侧后侧进包裹，其两端开口；每个护栏单元的环形罩衣37可以为一个，也可以由多个环形罩衣37一一排列拼接组成，其主要在车辆碰撞弹网结构受到撞击时，减少直接碰撞至前板和后板导致弹网结构受到过渡破坏，影响卸力。

图5-6示出了本发明防撞护栏的另一种示例，所述前框体21内设有若干层波浪形的缓冲垫22，所述缓冲垫22后侧设有若干个安装板23，所述安装板23上设有螺杆24，所述螺杆24的前端穿过所述缓冲垫22，并通过螺母25固定；所述缓冲垫22与安装板23之间的螺杆24上套设有弹簧26；所述安装板23的背面固定于所述框体30的前侧。

所述框体30包括前板301、后板302和顶板，所述顶板包括前部304和后部305，所述后部305上设有嵌入槽306，所述前部304设有与所述嵌入槽306相匹配的嵌入块307；所述前部304与前板301一体成型，所述后部305与后板302一体成型；所述前框体21包括连接所述前侧板20与所述前部304的顶部210和连接所述前侧板20与前板301的底部211，所述底部211上设有底柱212，所述基座10前侧设有与所述底柱212匹配的基槽101，如图7所示。该框体和前框体的嵌入式结构使其在前部分和后部分分别安装，以便提供空间给相邻护栏单元的弹性结构进行连接。

所述基座10后侧设有凹陷部102，所述立柱31插入凹陷部102的后方，置于所述凹陷部102的立柱31上设有第一铰接片310，所述凹陷部102的前侧设有与所述第一铰接片310铰接的第二铰接片103；对应所述立柱31侧的凹陷部102顶端设有一弧形缺角104。护栏在受到碰撞时，立柱在撞击下发生一定的向外倾斜，吸收能量，减缓车头的直接撞击力，提高缓冲防撞性能，从而降低对车体和人员的伤害。

本发明另一方面给出了一种应用于上述实施例的公路桥梁长联式防撞护栏的安装方法。具体的安装方法包括下述步骤：将框体30的前部304和后部305拆离，前框体21与基座10拆离，拆离的部分即为拆离部；将拆离后的护栏单元的放置一已安装的护栏单元侧边，调整位置后，将拆离后的护栏单元中弹性结构32的扣式连接柱35与已安装的护栏单元中弹性结构32的连接环38一一扣合连接，并通过锁紧螺钉锁紧；将拆离部对应嵌入的部位，使前部304和后部305连接，前框体21和基座10连接，即可。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。