一种高速公路隧道行车安全防护装置的制作方法

本发明涉及道路交通安全技术领域，具体涉及一种高速公路隧道行车安全防护装置。

背景技术：

随着我国高速公路事业的快速发展，高速公路逐渐向山区隧道延伸，由于山区地址结构的特殊性和复杂性，导致山区高速公路隧道不断增多，隧道行车安全已经成为新的工作重点。

以连霍高速为例，连霍高速是我国东西主干线上的重要交通大动脉，同时也是我国最长的高速公路，途径江苏、安徽、河南、陕西、甘肃、新疆六省，其中在宝鸡至天水段，由于山脉集中，仅在该段就有近40条隧道。其中不乏一些长隧道和特长隧道，例如麦积山特长隧道，全长12.29千米，隧道内为双车道，道路限速60km/h，通过隧道需要20余分钟。

在隧道内行车时前胎撞击人行道(或检修道)的路沿继而失控是隧道内常见的事故类型。造成这类事故的主要原因是：由于隧道内光线暗，周围环境变化不明显，尤其是对于长隧道，驾驶员在昏暗的环境中行车时，易发生疲劳或视物不清，导致在驾驶员不易察觉的情况下车辆偏离行驶轨道而撞上路沿；或者由于驾驶员在避车时未掌握好车轮位置导致撞上路沿。无论什么原因，当车辆以较高的速度(如连霍高速甘肃段隧道限速60km/h)撞击路沿时，车辆一侧的前胎冲上路沿，使得车辆可能发生侧翻或横摆而引发交通事故。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高速公路隧道行车安装防护装置，在隧道内车辆撞击路沿时能进行引导和防护，从而减小车辆由于撞击路沿而造成继发事故的可能性。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种高速公路隧道行车安全防护装置，包括间隔设置在高速公路隧道内路面两侧电缆沟盖板上的减速导向装置，所述的盖板包括第一面板、第二面板，第一面板、第二面板之间通过横截面为弧形的导轮面连接，且第一面板的长度大于第二面板，第一面板、第二面板的顶面位于同一平面；所述的导轮面的底部设置有支架，支架支撑于电缆沟底部；

所述的减速导向装置包括开设于盖板的导轮面上的通槽，通槽的一侧边缘安装有转轴，转轴上设置有压板和转板，其中，所述的压板位于导轮面内侧，压板与导轮面之间设置有第一弹簧；所述的转板的一端穿过通槽并位于通槽下方，在转板的该端连接有减速器；当压板受到压力使第一弹簧压缩时，所述的转板绕转轴旋转带动减速器至通槽上方；

所述的电缆沟一侧的隧道内壁上分布有导向筒。

进一步地，所述的压板沿远离转轴方向上的形状变化趋势为：向上凸起、向下凹陷继而再向上翘起。

进一步地，减速器包括空心的箱体，箱体的一个侧面上设置有开口，箱体内间隔设置有多个减速辊，减速辊部分穿出所述的开口；

所述的箱体的内壁上通过伸缩杆安装有横截面为圆弧状的摩擦板，摩擦板设置多个且与减速辊一一对应，摩擦板与箱体内壁之间分布有第二弹簧；所述的伸缩杆的轴向垂直于减速辊的轴向，在所述第二弹簧的弹力作用下使摩擦板与减速辊弹性接触。

进一步地，所述的减速辊的表面分布有第一凸起，所述的摩擦板上分布有第二凸起。

进一步地，所述的隧道内壁上设置有固定架，固定架包括上架板、下架板，位于上架板、下架板之间分布有安装轴，所述的导向筒安装于安装轴上；

所述的导向筒为塑料筒，导向筒内填充有吸能橡胶。

进一步地，所述的电缆沟顶部边缘与隧道内路面之间设置有斜坡。

本发明具有以下技术特点：

1.本发明中设置了减速导向装置，使得车轮不仅能被减速，而且能纠正行驶方向，从而使得车辆一侧的车轮最终在盖板的导轮面中停下来，有效避免车轮失控而导致的车辆横摆、侧翻等情况的发生。

2.本发明中在隧道两侧的内壁上沿道路行车方向布设了导向筒，导向筒可使得车辆在失控撞击避免刚性碰撞，在消能的同时，可将车辆的行驶方向导向为路面行车方向，继而使得车辆一侧的前后轮均进入到导轮面内，进行减速和限位，最终使得车辆能平稳停下来。

3.本发明中的减速导向装置与电缆沟盖板配合使用，可采用预制的方式制造，仅需替换现有的电缆沟盖板即可，安装方便，能在一定程度上降低车辆撞击路沿造成的横摆、侧翻等情况，为该情况的预防提供了一种思路。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图(隧道内的一侧)；

图2为盖板上设置减速导向装置的俯视结构示意图；

图3为图2的a-a剖向图；

图4为车轮碾压压板时的示意图；

图5为减速器的结构示意图；

图6为减速器的横截面结构示意图；

图7为摩擦板部分的结构示意图。

图中标号说明：1路面，2电缆沟，3盖板，301第一面板，302第二面板，4减速导向装置，401导轮面，402支架，403转轴，404压板，405转板，406弯折部，407通槽，408第一弹簧，5斜坡，6固定架，601上架板，602下架板，603安装轴，7导向筒，8减速器，801箱体，802减速辊，803第一凸起，804开口，805摩擦板，806第二凸起，807第二弹簧，808伸缩杆，9车轮。

具体实施方式

隧道内车辆撞击路沿后，以右侧车轮9撞击右侧路沿为例，由于车辆速度较高，因此车辆的右前轮一般会骑上路沿继而驶上排水沟盖板3，这时候车辆右前侧将撞击隧道内壁，导致车辆失控横摆或侧翻。另外，在车辆撞击路沿的这种突发情况下，驾驶员常常难以快速反应而采取制动等有效措施。针对于这种情况，本发明提供了一种高速公路隧道行车安全防护装置，如图1至图7所示，包括间隔设置在高速公路隧道内路面1两侧电缆沟2盖板3上的减速导向装置4，所述的盖板3包括第一面板301、第二面板302，第一面板301、第二面板302之间通过横截面为弧形的导轮面401连接，且第一面板301的长度大于第二面板302，第一面板301、第二面板302的顶面位于同一平面；所述的导轮面401的底部设置有支架402，支架402支撑于电缆沟2底部，且相邻盖板3上的导轮面401位置对应，使得所有盖板3的导轮面401共同形成一个横截面为圆弧形的通道。

隧道两侧的电缆沟2，如图1所示，用于布设隧道中的强电或弱电电缆，其上覆盖有盖板3，形成人行道或检修道。路沿即为电缆沟2顶部边缘，与隧道内路面1之间存在高度差。本发明中，对所述的盖板3结构进行改进，如图2、图3所示，盖板3的第一面板301、第二面板302为矩形板，厚度相同，导轮面401被固定在第一面板301、第二面板302之间，优选地，本方案中导轮面401的横截面为半圆弧形结构。为了形成有效支撑，在导轮面401底部设置支架402。导轮面401的作用是为车辆撞击失控后车辆右侧轮胎提供一个导向、减速的通道，以对车轮9进行限制，同时促使其减速。第一面板301的长度较第二面板302长，其中第二面板302靠近路沿一侧，使得导轮面401位于盖板3的非中心位置，这是考虑到需要给车辆右侧车身与隧道内侧壁之间留出一定空间。

所述的减速导向装置4包括开设于盖板3的导轮面401上的通槽407，通槽407的一侧边缘安装有转轴403，转轴403上设置有压板404和转板405，其中，所述的压板404位于导轮面401内侧，压板404与导轮面401之间设置有第一弹簧408；所述的转板405的一端穿过通槽407并位于通槽407下方，在转板405的该端通过弯折部406连接有减速器8；当压板404受到压力使第一弹簧408压缩时，所述的转板405绕转轴403旋转带动减速器8至通槽407上方；

如图2所示，通槽407俯视为矩形结构，通槽407的左边缘位于导轮面401上位置最低处，在该边缘上安装所述的转轴403。压板404和转板405为联动式一体结构，例如将压板404、转板405焊接在一个空心圆筒上，将圆筒套在转轴403上，使得压板404、转板405同时绕转轴403转动。在压板404未受到压力时，第一弹簧408弹力作用下，压板404与导轮面401之间存在空间，此时转板405的弯折部406、减速器8均位于通槽407下方；所述的弯折部406为形成于转板405前端的弯折段，该弯折段相对于转板405存在不大于90°的夹角。在压板404受到压力绕着转轴403旋转时，转板405同时旋转，使得减速器8的位置旋转至通槽407上方。

优选地，如图3所示，所述的压板404沿远离转轴403方向上的形状变化趋势为：向上凸起、向下凹陷继而再向上翘起的波浪形结构。采用这样的结构设计，目的是使车轮9能更好地与压板404接触，如图4所示，同时与减速器8配合对车轮9进行限制。

如图1所示，所述的电缆沟2一侧的隧道内壁上分布有导向筒7，具体地，所述的隧道内壁上设置有固定架6，固定架6包括上架板601、下架板602，位于上架板601、下架板602之间分布有安装轴603，所述的导向筒7安装于安装轴603上，导向筒7可绕着安装轴603旋转。所述的导向筒7为塑料筒，导向筒7内填充有吸能橡胶。即所述的导向筒7分布于隧道内行车方向两侧的隧道内壁上，车轮9撞击路沿后，由于车轮9此时的行进方向与道路行车方存在角度，故车轮9骑上路沿后继续向前行进，压上盖板3后，此时车辆右前侧将撞击隧道内壁。如为刚性碰撞，则车辆非常容易侧翻，而本方案中设置了导向筒7，一方面车辆撞击导向筒7时，由于导向筒7为塑料筒，将发生形变，同时其内部的吸能橡胶将吸收一部分能量，减小侧面撞击对车辆的影响；由于是侧面撞击，而车速较高时，车辆一般不会停下来，在导向筒7旋转的作用下，车辆的方向纠正为沿道路行车方向，此时车辆的右侧车轮9均进入到盖板3上的导轮面401中，通过减速导向装置4进行消能和限制。

如图5至图7所示，本发明提供了一种减速器8结构，包括空心的箱体801，箱体801的一个侧面上设置有开口804，箱体801内间隔设置有多个减速辊802，减速辊802部分穿出所述的开口804；

所述的箱体801的内壁上通过伸缩杆808安装有横截面为圆弧状的摩擦板805，摩擦板805设置多个且与减速辊802一一对应，摩擦板805与箱体801内壁之间分布有第二弹簧807；所述的伸缩杆808的轴向垂直于减速辊802的轴向，在所述第二弹簧807的弹力作用下使摩擦板805与减速辊802弹性接触；所述的减速辊802的表面分布有第一凸起803，所述的摩擦板805上分布有第二凸起806，第一凸起803、第二凸起806为橡胶凸起。结合图4，以车辆右侧车轮9撞击路沿为例来说明本发明的工作原理：

车辆右侧车轮9撞击路驶上路沿的盖板3上，受到导向筒7的作用，消除一部分撞击能量的同时，在导向筒7旋转作用下，将车辆方向纠正，此时车辆的右侧车轮9进入到盖板3的导轮面401中，如图4所示；考虑到大多数情况下，驾驶员是由于疏忽所致车辆撞击路沿，而当撞击突然发生时，驾驶员往往很难快速反应过来采取刹车等有效措施，故本发明中通过盖板3结构的重新设计，使得所有盖板3上的导轮面401共同形成一个用于车轮9行进的通道；当车辆右侧车轮9进入导轮面401中之后，由于导轮面401的限制，使得右侧车轮9在导轮面401中行进，不易拐出，此时车辆方向也被纠正，以避免车辆撞击时车辆失控横摆而受到后方车辆撞击造成二次事故。

为尽快使车辆减速停车，本方案中设置了减速导向装置4，如图1所示，减速导向装置4间隔布设，例如布设减速导向装置4的盖板3之间间隔5到8个盖板3。车轮9在导轮面401形成的通道中行进时至某一个导轮面401上安装的减速导向装置4中时，如图3、图4所示，车轮9压上压板404后，压板404旋转带动减速器8旋转至通槽407上方与车轮9侧面接触，该减速器8一方面起到减速所用，另一方面也对车轮9行进方向起到导向作用，避免车辆此时行进方向有较大的变动。

减速器8的结构如图5至图7所示，首先，减速辊802可旋转，故而为车轮9提供了行进导向；其次，由于减速辊802表面设置了第一凸起803，较为粗糙，将与车轮9侧面产生较大的摩擦力，车轮9行走时，通过摩擦力带动减速辊802旋转，而在第二弹簧807的弹力作用下，摩擦板805与减速辊802弹性接触，在第一凸起803、第二凸起806相互摩擦的作用下，为车轮9行进提供阻力，故车辆动能将被逐渐消耗而减速。车辆一般情况下撞击时会熄火，此时通过减速器8的不断耗能，车辆将停止下来。

减速导向装置4在间隔一定数量的盖板3上布设即可，因为车辆撞击到停止下来要一段距离，故间隔布设即可满足减速需求。

作为上述技术方案的进一步优化，如图1所示，本实施例中，可选地，所述的电缆沟2顶部边缘与隧道内路面1之间设置有斜坡5。设置斜坡5的目的是在车辆驶向路沿时，不会与路沿发生刚性碰撞，而是沿着斜坡5驶向盖板3上，配合本方案中的导向筒7、减速导向装置4，使车辆减速停车，这样就能减小或避免车轮9与路沿刚性碰撞而造成对车轮9、底盘、发动机等的损伤。

当车辆最终停下来，且救援车辆到达后，由于车辆一侧的车轮9均位于导向面形成的通道中且难以驶出，此时只需要向车辆前方的导轮面401中放置填充物，如砂石、土块等，然后发动车辆向前行进或牵引车辆向前行进，直至车轮9压上填充物后，向侧面打方向盘，即可将车轮9从导向面中开出。