一种安全型公路防护栏及端头连接结构的制作方法

本发明属于公路防护设施技术领域，尤其是涉及一种安全型公路防护栏及端头连接结构。

背景技术：

传统的公路防护栏通常是以波纹状钢护栏板相互拼接并由主柱支撑的连接结构，上述结构存在如下缺点：1、钢作为硬质材料，其断裂伸长只有3%左右，变形程度较小，吸能的效果较差；2、发生车祸或强烈的撞击时，钢护栏板极其容易插入车体，对车辆上的人员造成较大的伤害；3、钢护栏板的遮挡面积较大，安装在道路两侧时，由于长时间看见较长距离的护栏，会对道路上的行人造成一种强烈的压迫感，对行驶造成一定的影响；4、对于山区比较崎岖的道路来说，坚硬的钢护栏板安装不便，弯曲的地方需要特殊处理才能实现连续安装，给安装带来了很大的难度；5、钢护栏板的制造能耗较高，特别是防腐镀锌过程，碳排放量较大、cod排放较大，对环境会造成严重的污染，节能环保效果不佳；6、钢护栏标准长度4.32m，每公里需要1000片，总重量60多吨，安装时需要单片螺栓连接，而且运输等费用较高；7、当立柱被撞击倒伏时，防护栏会随着立柱倾倒，重心较高的车辆容易翻越护栏造成更大的伤害。

上述钢护栏板的连接方式也较简单，处理方法比较单一，不能很好地适应各种环境情况。

针对上述问题，也出现一种复合护栏，其由外层防护层和内层承力层组成。其中承力层为涤纶工业丝织成的条状织带，由于织造工艺、设备水平限制，目前织带最大厚度难以超过6mm，因而限制了单条织带的承力能力，为了使单条护栏具有足够的承力水平，承力层由两层或更多层织带构成。这种结构一方面增加了织带层的结合工序，增加强力损失；另一方面受力时织带层受力不均匀，使总体承力能力小于多层织带的加和，进一步降低了护栏应有的承力水平。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种厚度大、强度高、延伸率低、单层承力能力达到单条护栏板要求的护栏承力织带及其编制方法；还提供了一种安装便捷、连接稳固、有效避免车辆发生撞击后翻越护栏、安全性能更高的安全型公路防护栏；再提供了一种连接接头处理方式简单、连接稳固、安全性能高的用于防护栏的端头连接结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种护栏承力织带，包括有经纱层、纬线、连线层和锁边线；经纱层从上至下；

至少两层与纬线形成的纬纱圈形成独立的上下沉浮组织结构a；

至少两层与纬线形成的纬纱圈形成独立的上下沉浮组织结构b；

所述的上下沉浮组织结构a和上下沉浮组织结构b共用一根纬线；

所述的织带的一侧纬线在上下沉浮组织结构a和上下沉浮组织结构b之间交替时不用锁边；织带的另一侧形成纬纱圈，后一纬纱圈套在前一个纬纱圈上，用一根锁边线将套在一起的纬纱圈串联在一起；

所述的上下沉浮组织结构a和上下沉浮组织结构b之间设置有一层连线，使连线与上下两层的纬纱圈上下沉浮形成一个整体。

进一步的，所述的上下沉浮组织结构a和上下沉浮组织结构b之间设置有一层不参与上下沉浮组织机构a和上下沉浮组织结构b的经纱层c。

进一步的，所述的织带厚度为6-12mm。

本发明的织带由至少4经纱层、1根纬线、1连线层和1根锁边线组成，经纱层从上往下，上面至少两层与纬线形成的纬纱圈形成独立的上下沉浮组织结构a，下面至少两层与纬线形成的纬纱圈形成独立的上下沉浮组织结构b，中间可包覆一层不参与上下组织结构的经纱层c，为了使上下两层形成一个承力整体，上下两层由一层连线与上下两层的纬纱圈上下沉浮形成一个整体。织带锁边采用一根锁边线完成，由于上下两层独立组织结构共用一根纬线，在织带的一侧纬线在上下两个组织间交替，所以这一侧不用锁边，另一侧形成纬纱圈，后一纬纱圈套在前一个纬纱圈上，为了稳定纬纱圈及增加边缘受力能力，用一根锁边线将套在一起的纬纱圈串联在一起。通过上述织带组织结构形成的织带具有高的断裂强度和低的延伸率，同时使织带厚度超越8.0mm成为可能。

本发明的护栏承力织带的厚度达到8.0mm以上，织带形成一个承力主体，相较于多层织带组成的承力层，织带中各丝受力更均匀，同等数量丝下，破断强力更大,延伸率更低；制造工序减少，降低了能耗以及各工序中的强力损耗。

本发明公开了一种护栏承力织带的编制方法，包括以下步骤；

a、上面两层经纱层与纬线形成的纬纱圈形成上下沉浮组织结构a；

b、下面两层经纱层与纬线形成的纬纱圈形成上下沉浮组织结构b；

c、为了使上下沉浮组织结构a和上下沉浮组织结构b结构形成一个承力整体，由20--80根涤纶丝组成的连线层与上下沉浮组织结构a和上下沉浮组织结构b的纬纱圈上下沉浮连成一个整体；

d、在织带一侧用锁边线将该侧互套的纬线圈串联在一起。

进一步的，所述的步骤b中，所述的上下沉浮组织结构a和上下沉浮组织结构b之间设置有一层不参与上下沉浮组织结构a和上下沉浮组织结构b的经纱层c。

本发明公开了一种安全型公路防护栏，包括立柱，连接于立柱上的固定件，设有上述护栏承力织带的防护横梁，所述固定件上形成与立柱外壁相配合的连接面，所述固定件上与连接面相对的一侧搭设有活动件，所述防护横梁通过连接组件连接于该活动件；于立柱受到外力撞击倒伏时，所述活动件可向上移动脱离固定件。

当车辆等对防护栏形成撞击时，固定件变形后将力传导至立柱，立柱达到承受力的极限时向下倾倒，同时活动件沿着固定件上升至一定高度后，从固定件上脱离，由于两端的拉力，防护横梁不会随着立柱倒伏，即防护横梁和活动件仍然可以维持在原始高度上，有效拦截大货车等重心较高的车型，防止车辆翻越护栏，提高了安全性能。

进一步的，所述立柱上设有至少两个固定件，上下两个固定件上分别搭设有活动件，相邻活动件之间通过连接件相连。

进一步的，所述活动件两侧形成横向挡肩，所述固定件上形成防止活动件脱离的竖向阻挡部。

进一步的，所述固定件上形成供活动件上移的通道，其包括水平设置的导向段、向上倾斜延伸的上升段及倾斜度大于上升段的抬升段，于活动件沿着通道上移至大于竖向阻挡部的高度时，可从固定件上脱出。抬升段的设置不仅保证了立柱与固定件之间的接触面积，使得两者的连接更加稳固，而且固定件的中空部分较大，使得固定件最先产生变形，分解的瞬时力量较多，也实现了活动件的缓慢、稳步抬升，保证其能在立柱倒伏时脱离固定件。

进一步的，所述上升段自导向段端部向外呈扩口状延伸形成。

进一步的，所述防护横梁包括上下平行设置的上防护横梁、中防护横梁及下防护横梁，所述上防护横梁和下防护横梁位于同一竖直平面内，所述中防护横梁相较于上防护横梁更靠近立柱设置。不在同一竖直平面内的上防护横梁、中防护横梁及下防护横梁形成一个开口较大的c字形结构，有利于碰撞时将物体兜住，将物体反弹出去的力更小，避免车辆等被反复多次撞击，将伤害降至最小。

活动件与固定件之间无硬连接，活动件与防护横梁之间通过连接组件连接，上中下三个活动件通过连接件连为一体，在碰撞时，立柱倒伏的过程中，固定件产生形变，将活动件向上托起，立柱接着倒伏，活动件与固定件脱离，整个碰撞过程中，活动件与防护横梁的高度始终不会降低，可以有效拦截大货车等重心较高的车型，防止车辆翻越护栏。

本发明连接结构简单，安装快速便捷，连接稳固、灵活，防护横梁的位移变形大，碰撞过程中固定件率先变形，可以对撞击产生的能量进行逐步释放，提高了缓冲性能，立柱倒伏时，防护横梁不会随之倒伏，避免车辆翻越护栏，安全性能更高，质量较轻，安装难度低，使用寿命长。

本发明公开了一种用于防护栏的端头连接结构，所述防护栏包括立柱、设于立柱上的防阻块及设有所述的护栏承力织带的防护横梁，所述防护横梁的端部绕着防阻块弯折后通过连接组件与防护横梁相连；所述防阻块上设有与立柱外壁适配的连接面，防护横梁的弯折处呈三角结构。当车辆等对防护栏形成撞击时，柔性的防护横梁产生较大的变形位移，可以形成良好的缓冲作用，接着将撞击力传递至防阻块，防阻块率先变形，稀释了能量，再逐步传递，一步一步将能量释放，能量被吸收之后反弹回车辆的能量降至最低，安全性能得到提高。

作为优选，所述防阻块为空心结构；防阻块的外壁形成可与立柱配合的连接面。

作为优选，所述防护横梁包括至少一承力织带和包覆于承力织带外侧的保护层，所述保护层的至少部分与承力织带以热固成型方式交织融合在一起。纤维的密度小，比强度高，起到抗冲击的作用，可以有效吸收车辆等撞击防护栏的能量，缓冲效果好，保护层的设置不仅对纤维层形成良好的保护，延长防护栏的使用寿命，而且增加了防护栏的强度，其吸收了车辆撞击的能量后将能量传递给纤维层，能量被逐步释放，安全性能更佳；结构简单，制造成本低，与钢护栏相比，制造过程环保低碳；位移相对较小，可以对车辆撞击产生的能量进行逐步释放，提高了缓冲性能，同时对车辆的反弹力较小，安全性能更高，质量较轻，便于安装，抗紫外线，耐湿热，耐候效果佳，使用寿命长。

本发明连接结构简单，安装快速便捷，连接稳固，横向护栏的位移变形大，碰撞过程中防阻块率先变形，可以对撞击产生的能量进行逐步释放，提高了缓冲性能，安全性能更高，质量较轻，安装难度低，抗紫外线，耐湿热，阻燃效果佳，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明护栏承力织带的结构示意图。

图2为本发明防护横梁局部剖开保护层的结构示意图一。

图3为本发明防护横梁局部剖开保护层的结构示意图二。

图4为本发明防护横梁的剖面结构示意图。

图5为本发明安全型公路防护栏的立体结构示意图。

图6为本发明安全型公路防护栏的固定件的立体结构示意图。

图7为本发明安全型公路防护栏的固定件的俯视结构示意图。

图8为本发明安全型公路防护栏的纵截面结构示意图。

图9为本发明安全型公路防护栏的活动件的剖面结构示意图。

图10为本发明安全型公路防护栏的活动件另一种结构的剖面结构示意图。

图11为本发明安全型公路防护栏的连接组件将调节件安装于活动件的部分结构示意图。

图12为用于防护栏的端头连接结构的结构示意图。

图13为用于防护栏的端头连接结构的配合结构示意图。

图14为用于防护栏的端头连接结构的防阻块的俯视结构示意图。

图15为用于防护栏的端头连接结构的连接板的结构示意图。

图16为用于防护栏的端头连接结构的调节件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图5-11所示，一种安全型公路护栏，包括固连在地面上的立柱1、固定连接在立柱1上的固定件3及垂直拉伸在立柱1上的防护横梁2。固定件3呈贯穿的中空结构，其与立柱1相连的连接面31为内凹弧面结构，其与立柱1的外壁吻合并固定连接；与连接面31正对的一侧为开口端，开口端的两端分别向上延伸形成竖向阻挡部35。阻挡部35和连接面31之间搭设有活动件4，活动件4为u形槽钢，其两侧固定连接有搭设在固定件3上的横向挡肩41，为了使得防护横梁2与活动件4之间的连接更加紧密，可以在活动件4的封闭端形成凹槽面42，该凹槽面42为内凹弧面结构。

固定件3包括与立柱1相接触连接的连接面31，连接面31的两侧弯折形成相对的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面上方形成供活动件4上移的通道，其包括自竖向阻挡部35开始延伸的导向段32、自导向段32向外呈扩口状延伸的上升段33、自上升段33向外呈扩口状延伸的抬升段34，且导向段32顶面水平设置，上升段33顶面向上倾斜，抬升段34顶面向上倾斜，且倾斜度大于上升段33。

当车辆等撞击防护栏时，中空的固定件3首先受力变形，再将力传导至立柱1，立柱1倒伏的同时，由于一侧受到竖向阻挡部35的限制，活动件4沿着导向段32向靠近立柱1的方向移动，再经过上升段33后沿着抬升段34往上爬，当立柱1倾倒至一定角度，活动件4所处高度刚好大于竖向阻挡部35时，活动件4从固定件3上脱离，立柱1继续倒伏，而防护横梁2由于受到防护栏两端的拉扯仍然处于初始高度，对车辆形成阻拦、保护作用。

防护横梁2通过连接组件固连在固定件3上，具体的，固定件3上开设有两个安装孔，连接组件包括呈u型的调节件44、紧固件45及设置在紧固件45和固定件3内壁之间的垫片，调节件44的自由端具有外螺纹结构，其穿过固定件3后与紧固件45螺纹连接，于本实施例中，紧固件45为螺栓。当固定件3与调节件44配合的内侧壁为弧形结构时，环状垫片的设置可以避免安装时调节件44发生相对偏转，可以增加紧固件45的接触受力面积，增加连接的稳固性。

立柱1上自上而下安装有呈弧形布设的上防护横梁21、中防护横梁22及下防护横梁23，上防护横梁21和下防护横梁23位于同一竖直平面内，中防护横梁22更靠近立柱1布设，即上防护横梁21、中防护横梁22及下防护横梁23从侧面看呈开口较大的c字形结构。从而可以将车辆等物体兜住，防止多次撞击对物体造成更大的伤害。当然也可以安装多个形成弧形的防护栏。

公路两侧的多个立柱等距布设，防护横梁拉伸连接在立柱上，调节件44将防护横梁牢牢抵于活动件4上，具有柔性的防护横梁受力后弯曲陷于内凹的凹槽面42内，使得每个立柱对于连续的防护横梁都有拉伸作用，而不仅仅是两端的立柱受力，因此整个防护栏各处的受力相对均匀，整个结构也更加稳定、牢固。

上下相邻的活动件4之间通过连接件相连，连接件5上开设有两个开孔51、52，位于上方的活动件通过一螺栓与开孔51连接，位于下方的活动件通过一螺栓与开孔52连接，上述连接结构为固定连接，但是当发生猛烈的撞击时，相邻的活动件之间可以发生轻微的移动，不仅减轻了整体的重量，而且有利于力的分散和传导。

如图12-16所示，一种用于防护栏的端头连接结构，防护栏包括固连在地面上的立柱1、连接在立柱1上的防阻块6及垂直拉伸在立柱1上的防护横梁2，防护横梁2的端部绕着防阻块2的外壁缠绕一周后与防护横梁2通过连接组件相连。

连接组件包括开设有三组安装孔711的连接板71、用于将防护横梁2和防护横梁2的端部挤压连接的调节件72及螺纹连接在从连接板71另一侧穿出的调节件72端部的紧固件，于本实施例中，紧固件为螺栓，调节件72呈u型，其数量为三组，由于防护横梁2具有一定的柔性，从而通过不断旋紧紧固件可以将防护横梁2、防护横梁2端部及连接板71牢牢连接。

防阻块6的横截面如图14所示，其一个角落内凹形成与立柱1的外壁适配的连接面61，从而当防阻块6通过螺栓固定连接在立柱1侧壁上时，防阻块6与立柱1形成一个类似三角形的结构，防阻块6的内部为中空，顶部开口，底面封闭，因此其侧壁只是相对较薄的铁片结构，撞击时容易产生变形，对于防护横梁2来说，弯折时具有较大的缓冲，不会轻易折断，安装时也不需要较大的外力进行弯折加工，而且稳定的三角结构使得防护横梁2不会相对立柱1发生偏转，连接结构相对稳固。

立柱1上自上而下安装有上防护横梁21、中防护横梁22及下防护横梁23，上防护横梁21和下防护横梁23位于同一竖直平面内，中防护横梁22更靠近立柱1布设，即上防护横梁21、中防护横梁22及下防护横梁23从侧面看呈开口较大的c字形结构。从而可以将车辆等物体兜住，防止多次撞击对物体造成更大的伤害。

参照图1-4，防护横梁2为截面呈长方形的板材，板材包括设置在内部的护栏承力织带和包覆在护栏承力织带外侧的保护层24，保护层24将护栏承力织带四个侧面都包覆在里面，保护层24的部分与护栏承力织带以热固成型方式交织融合在一起。保护层24的其中一侧壁上平行布设有多条沿横梁长度方向延伸的凸棱241，凸棱241的截面呈弧状结构，当然也可以在保护层24的多个侧壁上形成凸棱。

根据需要，护栏承力织带可以是上下叠放的第一纤维层311和第二纤维层312，从而增加纤维的数量以达到内部纤维层的整体强度要求。当然最佳状态是由多根纤维组成的单层的纤维层就能达到目标强度要求。

具体的，一种护栏承力织带，包括四层经纱层01、一根纬线02、一层连线层03及一根锁边线，其中经纱层01由四根6000d高强涤纶工业丝组成，纬线02为一根6000d高强涤纶工业丝，连线层03为1300d高强涤纶工业丝，锁边线为一根1000d高强涤纶工业丝。其中6000d高强丝强度大于8.1cn/dtex,1300d和1000d高强丝强度大于8.1cn/dtex。一层经纱层1由240根6000d组成，每4根6000d丝组成一根经纱，共有60根经纱。织带结构中，上面两层经纱与纬线形成的纬纱圈形成上下沉浮的独立组织结构a，下面两层经纱与纬线形成的纬纱圈形成上下沉浮的独立组织结构b。为了使上下两层独立组织结构形成一个承力整体，由40根1300d涤纶丝组成的连线层与上下两层的纬纱圈上下沉浮连成一个整体。为了使纬线圈不松脱，在织带一侧用一根1000d的锁边线将该侧互套的纬线圈串联在一起。该结构下通过纬密的控制厚度可以再8.5-10mm调节。该结构的织带破断强度大于314kn,能满足公路护栏对力学性能的要求。

还可以是另一种护栏承力织带，包括五层经纱层1、一根纬线2、一层连线层3及一根锁边线，其中经纱层1由四根6000d高强涤纶工业丝组成，纬线2为一根2000d高强涤纶工业丝，连线层和锁边线分别为一根1300d和1000d高强涤纶工业丝。其中6000d高强丝强度大于8.1cn/dtex,1300d和1000d高强丝强度大于8.1cn/dtex。一层经纱层由264根6000d组成，每4根6000d丝组成一根经纱，共有66根经纱。织带结构中，上面两层经纱与纬线形成的纬纱圈形成上下沉浮的独立组织结构a，下面两层经纱与纬线形成的纬纱圈形成上下沉浮的独立组织结构b，中间一层经纱包覆在两层独立组织结构中不参与组织结构编织。为了使上下两层独立组织结构形成一个承力整体，由46根1300d涤纶丝组成的连线层与上下两层的纬纱圈上下沉浮连成一个整体。为了使纬线圈不松脱，在织带一侧用一根1000d的锁边线将该侧互套的纬线圈串联在一起。该结构下通过纬密的控制厚度可以再9.5-12mm调节。该结构的织带破断强度大于432kn,能满足公路护栏对力学性能的要求。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。