一种改变车辆撞击方向的桥梁护栏的制作方法

本发明涉及桥梁安全防护装置，特别是一种改变车辆撞击方向的桥梁护栏。

背景技术：

由于桥梁两侧通常为水域或山地，因此桥梁上的行车安全尤为重要，一旦车辆冲出护栏会造成难以预期的灾难性后果，现有的桥梁主要依靠护栏进行车辆防护，但由于车辆发生撞击时冲击惯性较大，在撞击护栏后往往会发生滚翻而跌落桥下，或将护栏撞坏而冲出桥面，或将护栏撞弯并沿弯曲的护栏飞出桥面，无论何种情况，车辆离开桥面后必然跌落桥下，给车上人员带来严重的后续伤害。

同时，由于现有的护栏与桥梁之间都是刚性连接，在车辆撞击发生时，护栏会使车辆产生瞬间的速度改变，而车上人员则会在惯性作用下迅速前冲，难以实施车辆控制，身体也来不及作出自我保护反应，只能被动依赖于安全气囊等安全装置，往往会使车上人员受到不同程度的次生伤害如颈椎错位、局部部位骨折、头部陷入气囊导致窒息等。

因此，在桥梁护栏的安全防护方面，应当使护栏具备一定的车辆运动干预功能，尽量减少或避免车辆向桥梁侧面的冲击力，防止车辆冲出护栏；同时，还应延长撞击后车辆被动减速的时间，给车上人员提供更多的反应时间来实施车辆控制和自我保护。

技术实现要素：

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种改变车辆撞击方向的桥梁护栏，以解决现有桥梁护栏对车辆撞击无法进行缓冲、对车辆运动无法进行积极干预和撞击瞬间车上人员易造成次生伤害的问题，避免车辆冲出桥面而引发更大的安全事故。

其解决的技术方案是：包括固定于桥梁上的基体、置于基体上方的横梁和置于横梁下方用于支撑横梁的多个竖杆，多个竖杆沿横梁的长度方向均布设置，所述的基体上有朝向桥梁内侧方向的开口朝上的弧形滑槽，弧形滑槽内有滑块，滑块上有置于滑块上方竖向设置的防撞杆，横梁上有与防撞杆的上端匹配的弧形导槽，所述的弧形滑槽与弧形导槽上下对应且弧度一致，防撞杆的上端滑动置于弧形导槽内，在弧形滑槽与弧形导槽的导向作用下，防撞杆保持竖直方向并沿弧形轨迹滑动；所述的竖杆上有在竖杆上竖向滑动的顶推滑块，所述的顶推滑块与滑块之间经连杆万向铰接，连杆向横梁外侧也即桥梁外侧方向倾斜设置，当防撞杆受到撞击而沿弧形轨迹滑动时，滑块随之滑动并经连杆推动顶推滑块向上滑动；还包括置于横梁上方并与横梁同向设置的重力梁，重力梁上有置于重力梁下方并与顶推滑块一一对应的竖直顶杆，竖直顶杆的上端与重力梁连接，竖直顶杆的下端向下滑动贯穿横梁并与顶推滑块的上端面接触，当任一顶推滑块向上滑动时，重力梁整体产生向上移动，利用重力梁的重力实现撞击力的缓冲和抵消，且任一顶推滑块的上移都会导致重力的整体重量作用于上移后的顶推滑块上，可以有效保证对撞击力的有效抵抗，避免抵抗力不足导致防护失败；当防撞杆越过弧线轨迹上与桥梁外侧的最近点后，重力梁下坠复位而对顶推滑块形成反推作用，加速顶推滑块的下滑，使防撞杆持续滑动而带动车辆头部或撞击部位被强制改变运动方向，此时车辆尾部在自身惯性作用下产生漂移而甩向护栏方向，使车辆的侧面与护栏碰撞。

本发明不仅可以对车辆撞击力进行缓冲、消耗和分解，还可以对车辆运行造成干预而将车辆的运动方向强制改变，最终使车辆侧面与护栏碰撞，防止车辆冲出桥面，有效保护车辆安全和护栏自身安全；同时，防撞杆的范围性滑动可以延长车辆的被动减速时间，减缓车上人员身体的惯性移动，给车上人员带来更多的反应时间实施自我保护和车辆控制，尽可能减少车辆撞击对车上人员的次生伤害；此外，防撞杆的范围性活动还可使其受到车辆撞击时具有一定的避让和缓冲空间，避免一次性承受车辆的全部冲击力而导致自身损坏，有效避免防撞杆的弯曲或折断，保证护栏的完整。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的轴测图。

图3为本发明的立体示意图。

图4为本发明的图1中a部分的放大图。

图5为本发明中图4的b-b剖视图。

图6为本发明中图5的c-c剖视图。

图7为本发明的图1中a部分的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图7给出，本发明包括固定于桥梁19上的基体1、置于基体1上方的横梁2和置于横梁2下方用于支撑横梁2的多个竖杆3，多个竖杆3沿横梁2的长度方向均布设置，所述的基体1上有朝向桥梁19内侧方向的开口朝上的弧形滑槽4，弧形滑槽4内有滑块5，滑块5上有置于滑块5上方竖向设置的防撞杆6，横梁2上有与防撞杆6的上端匹配的弧形导槽7，所述的弧形滑槽4与弧形导槽7上下对应且弧度一致，防撞杆6的上端滑动置于弧形导槽7内，在弧形滑槽4与弧形导槽7的导向作用下，防撞杆6保持竖直方向并沿弧形轨迹滑动；所述的竖杆3上有在竖杆3上竖向滑动的顶推滑块8，所述的顶推滑块8与滑块5之间经连杆9万向铰接：即连杆9的两端分别与顶推滑块8和滑块5万向铰接，使用时，使滑块5置于弧形滑槽4朝向来车方向的一端，并使连杆9向横梁2外侧也即桥梁19外侧方向倾斜设置，当防撞杆6受到撞击而沿弧形轨迹滑动时，滑块5随之滑动并经连杆9推动顶推滑块8向上滑动；还包括置于横梁2上方并与横梁1同向设置的重力梁10，重力梁10上有置于重力梁下方并与顶推滑块8一一对应的竖直顶杆11，竖直顶杆11的上端与重力梁10连接，竖直顶杆11的下端向下滑动贯穿横梁2并与顶推滑块8的上端面接触，当任一顶推滑块8向上滑动时，竖直顶杆11被顶推滑块8推动而向上移动，则重力梁10整体产生向上移动，利用重力梁10的重力实现撞击力的缓冲和抵消，且任一顶推滑块8的上移都会导致重力10的整体重量作用于上移后的顶推滑块8上，可以有效保证对撞击力的有效抵抗，避免抵抗力不足导致防护失败；当防撞杆6越过弧线轨迹上与桥梁19外侧的最近点后，防撞杆6依然受到车辆的惯性冲击而继续滑动，此时滑块5经连杆9拉动顶推滑块8下滑，重力梁10随即下坠复位，而重力梁10的下坠会对顶推滑块8形成反推作用，加速顶推滑块8的下滑，使防撞杆6的持续滑动得到可靠助力，从而带动车辆头部或撞击部位被强制改变运动方向，此时车辆尾部在自身惯性作用下产生漂移而甩向护栏方向，使车辆的侧面与护栏碰撞，可以有效防止车辆的滚翻和跌落，并可避免司乘人员从车辆前窗甩出、陷入安全气囊造成窒息或头部受到猛烈撞击等严重伤害。

作为优选，所述的顶推滑块8上有与竖直顶杆11匹配对应的定位孔12，竖直顶杆11可在定位孔12内竖向滑动，所述的定位孔12内有自下而上旋入的螺栓13，竖直顶杆11的下端与螺栓13的上端接触；通过调节螺栓13的旋入深度，可以调整重力梁10的高度，且撞击发生导致防撞杆6滑动至弧形滑槽4的另一端后，只需将螺栓13取出，则对应的顶推滑块8不再承载重力梁10的重量，可以轻易将防撞杆6复位。

作为优选，所述的任一顶推滑块8对应的竖直顶杆11有至少两个，并沿竖杆3的轴线圆周均布；均布设置的至少两个竖直顶杆11使得顶推滑块8周围受力均衡，防止单侧受力导致滑动受阻而影响防撞杆6的正常滑动，避免防撞杆6后连杆9受力过大导致弯曲或折断而影响后续使用。

作为优选，所述的竖杆3的上端与横梁2连接，竖杆3的下端与基体1连接，实现竖杆3对横梁2的支撑。

作为优选，所述的竖杆3的上端与横梁2连接，竖杆3的下端固定于桥梁19上，实现竖杆3对横梁2的支撑。

作为优选，本发明还包括置于横梁2下方并与横梁2方向一致的横杆14和置于横杆14下方用于支撑横杆14的多个支柱15，支柱15的上端与横杆14连接，支柱15的下端与基体1或桥梁19连接，多个支柱15沿横杆14的长度方向均布设置且多个支柱15与所述的多个竖杆3间隔设置；所述的竖杆3的上端与横梁2连接，竖杆3的下端与横杆14连接；通过横杆14的过渡支撑可实现一定的弹性缓冲，使竖杆3与支柱15构成弹性支撑组件，避免较大撞击力作用下横梁2不可避免产生晃动时，竖杆3与横梁2之间连接部位的开裂，增加横梁2与竖杆3的连接可靠性。

作为优选，所述的防撞杆6的上端有与防撞杆6同轴转动连接的滚轮16，所述的滚轮16滑动置于弧形导槽7内；利用滚轮16在弧形导槽7内的滚动代替防撞杆6与弧形导槽7之间的滑动摩擦，可以大大减小防撞杆6与弧形导槽7之间的摩擦力，有利于防撞杆6上下端的同步滑动，防止防撞杆6产生倾斜而导致滑动受阻。

作为优选，所述的防撞杆6上套设有于防撞杆6同轴转动连接的滚筒17，滚筒17的滚动可以进一步分解撞击力，有利于防撞杆6对车辆的强制转向。

作为优选，所述的重力梁10为空腔结构，所述空腔内填充配重物18如沙土、金属碎屑、水等，根据实际需要，填充适量的配重物18可改变重力梁10的整体重量，以便于在应对撞击时提供更好的缓冲吸能和反推效果。

作为优选，所述的横梁2和重力梁10分别由多段横梁结构单元和重力梁结构单元依次连接构成，任一段横梁结构单元和任一段重力梁结构单元的两端分别经固定于桥梁19上的支撑筋板固定，不仅可以保证横梁2和重力梁10的整体稳定性，还可以避免长度跨度过大导致横梁2和重力梁10的局部下坠而对竖杆3造成较大压力，不利于护栏整体的使用寿命。

本发明正常使用时与现有护栏无异，可以很好地起到隔离作用，防止行人和车辆的意外坠落；当车辆失控冲向护栏时，置于桥梁内侧的防撞杆首先与车辆接触，并在撞击作用下带动滑块沿弧形滑槽滑动，滑块滑动时经连杆推动顶推滑块向上滑动，进而经竖直顶杆推动重力梁上移，利用重力梁及其内部填充的配重物的重力将车辆撞击力逐步消耗；而后，重力梁上升一段距离后开始下降，从而反向推动顶推滑块下滑，使滑块也即防撞杆持续滑动；由于防撞杆的弧形滑动轨迹会带动车辆撞击部位产生转向，因此可以有效避免车辆与护栏的直接撞击；可见将本发明不仅可以对车辆撞击力进行缓冲、消耗和分解，还可以对车辆运行造成干预而将车辆的运动方向强制改变，最终使车辆侧面与护栏碰撞，防止车辆冲出桥面，有效保护车辆安全和护栏自身安全。

同时，由于防撞杆具备一定的活动范围，使得车辆在撞击瞬间不会造成速度的急剧改变，延长车辆的被动减速时间，减缓车上人员身体的惯性移动，给车上人员带来更多的反应时间实施自我保护和车辆控制，尽可能减少车辆撞击对车上人员的次生伤害；此外，由于防撞杆的范围性活动，使得其受到车辆撞击时具有一定的避让和缓冲空间，避免一次性承受车辆的全部冲击力而导致自身损坏，而随着防撞杆对车辆运动方向的引导，一部分车辆冲击力经过连杆和顶推滑块而作用于重力梁上，使防撞杆自身受到的冲击力逐渐减小，有效避免了防撞杆的弯曲或折断，使护栏始终保持完整、良好的防护作用，为后续的反推转向和循环使用提供有效保障。