一种低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置的制作方法

1.本实用新型属于道路交通安全技术领域，具体涉及一种低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置。


背景技术：

2.早期的电线杆都是从木材开始的，木材电线杆具有取材容易，质量轻，架设容易等优点。随着钢铁和钢筋混凝土的发展，和技术上的要求，这两种材料逐渐取代了木材电线杆。其中钢筋水泥混凝土（又称为水泥杆）分为预应力与非预应力两种，其中预应力水泥杆规格主要为：φ150-7.5米、φ150-8米、φ150-10米、φ190-10米、φ190-12米、φ190-15米；非预应力水泥杆规格主要为：φ190-10米、φ190-12米、φ190-15米、φ190-18米、φ190-21米、φ230-12米、φ230-15米、φ230-18米等。而钢铁材料制造的电线杆采用材质 q235 碳素结构钢q345 、q390 低合金钢 q420 等高强钢，厚度一般从5~25mm之间，但也由于这两种材料质量更好，硬度大，不易变形，所以当汽车撞上去之后，碰撞的反作用力极大的破坏车辆结构以及威胁到车上人员的生命安全。
3.目前大多数的低等级道路的电线杆在路侧，其实电线杆原本并没有占用道路宽度，与路面有足够宽的距离。由于路外条件限制，如路边是居民楼、山区的则可能山体或边坡，扩建或新建道路时，电线杆无法外展，不能保证与路面的安全距离。
4.此前对于电线杆防撞措施主要有：护栏、防撞标识、砂桶等。但目前绝大多数的道路，路面与电线杆之间的距离很短，没有设置护栏的条件，所以设置护栏这一措施并不能普遍使用。有的在电线杆装上了防撞标识，这只是警醒作用，并不能在汽车撞到电线杆时起到保护作用。还有的是在电线杆前摆放砂桶，但其不具有稳定性，汽车撞上去后，砂桶偏离原来位置，而后需要人工去维护，不然起不到连续保护作用，这无形增加了人工成本。目前的技术方案主要是针对电线杆优化设计的，并不属于交通安全领域，对于车辆以及乘客安全没有给予考虑，因此急需一种设施来使得汽车撞到电线杆时受到的伤害与损失最小化。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低的低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置，以解决道路侧电力杆件防撞问题。
6.为此，本实用新型提供了一种低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置，包括用于汽车防撞的防撞垫，所述防撞垫为内部空心的环形密封套件，所述环形密封套件的内壁固定紧贴环绕在电力杆件上，所述防撞垫的长度不小于90cm，所述防撞垫的内侧为凸起与凹槽相互交替排列的凹凸圆槽结构。
7.优选地，所述防撞垫的中心距离地面高度为150cm。
8.优选地，所述凹凸圆槽的顶端和底端的圆半径均为3cm。
9.优选地，所述防撞垫的材料为橡胶。
10.优选地，所述防撞垫的橡胶材料硬度的参数a为0.6，参数b为4。
11.优选地，所述防撞垫用于极限车速为60km/h的汽车防撞场合。
12.优选地，所述防撞垫为环形圆柱套件，所述环形圆柱套件套设有结合部开口，所述结合部开口处通过螺丝钉连接。
13.优选地，所述防撞垫包括两片柔性垫，两片所述柔性垫的两端分别首尾可拆卸相接形成圆柱形套设在电力杆上，其中一片为碰撞面。
14.优选地，所述柔性垫的一端设有多个凸起，另一端设有多个相对应的凹槽，所述凸起和所述凹槽上均对应设有通孔，串销穿过通孔将两片柔性垫连接。
15.本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置，包括用于汽车防撞的防撞垫，所述防撞垫为内部空心的环形密封套件，所述环形密封套件的内壁固定紧贴环绕在电力杆件上，防撞垫的长度不小于90cm。该方案扩展了电线杆与汽车的接触面积，并且通过装置受到碰撞后，自身发生变形，吸收能量，使得反作用减小，可以有效降低车辆变形和加速度，降低汽车碰撞到电线杆对汽车与乘员危害，提高道路安全性，保护乘员；另一方面，通过采用组装样式，在电力杆投入使用前直接将防撞垫套设在电力杆上，施工工序简单，对人力物力需求小。
16.以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
17.图1是本实用新型低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置的安装结构示意图；
18.图2是本实用新型低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置的碰撞前后对比图；
19.图3是本实用新型低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置的环形圆柱套件的结合部开口处连接示意图；
20.图4是本实用新型低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置的环形圆柱套件安装结构图；
21.图5是本实用新型低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置的柔性垫结构示意图。
22.附图标记：防撞垫1，电力杆2，汽车3，凹槽4，螺丝钉5，柔性垫6，凸起7。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
26.如图1至图5所示，本实用新型实施例提供了一种低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置，包括用于汽车3防撞的防撞垫1，所述防撞垫1为内部空心的环形密封套件，所述环形密封套件的内壁固定紧贴环绕在电力杆2件上，防撞垫1的长度不小于90cm，所述防撞垫1的内侧为凸起与凹槽相互交替排列的凹凸圆槽结构。该方案扩展了电线杆与汽车3的接触面积，并且通过装置受到碰撞后，自身发生变形，吸收能量，使得反作用减小，可以有效降低车辆变形和加速度，降低汽车3碰撞到电线杆对汽车3与乘员危害，提高道路安全性，保护乘员；另一方面，通过采用组装样式，在电力杆2投入使用前直接将防撞垫1套设在电力杆2上，施工工序简单，对人力物力需求小。
27.具体地本实用新型实施例主要目的是降低汽车3碰撞电线杆时对车辆与乘员的伤害，提出了一种箍在电线杆外围的缓冲套即防撞垫1，该装置通过吸能变形，减缓汽车3碰撞到电线杆时的速度，从而降低碰撞时反作用力对汽车3与乘员的伤害，提高了道路的安全性。且该装置安装简单，社会经济效益高。具体方案如下：
28.该半圆槽装置主要针对中小型客车，由于大货车等大型车辆在质量与车体结构与小轿车存在较大差异，对于防护装置的要求也不一样，所以不考虑大型车辆碰撞的情况。一般小轿车的前保险杠距离地面高度为30-50cm，suv的则有80cm，为了能涵盖大部分中小客车的车型，防护装置高度取90cm。为了使防护装置能起到一定的缓冲作用，并且在变形后能恢复原来的形状与功能，综合比较选取质地较硬橡胶作为防撞垫1的材料。
29.防撞垫1的防护原理主要是通过防撞垫1的吸能变形，起到缓冲作用。相比而言，内侧空心的防撞垫1，在受到车辆撞击的时候，其内侧也可以发生变形，并且内侧空心部分有空气的存在，起到了类似弹簧的作用，增强缓冲效果，并且在碰撞后能恢复原来形状。而实心的防撞垫1变形较小，作用面只有外侧，缓冲效果不如前者。从经济效益方面，空心装置更加节省材料，综合比较，选取截面为空心的方案。
30.针对防撞垫1提出了两种横断面形式，通过模拟仿真，选取防护效果最优的方案。取水泥电线杆即电力杆直径260mm。方案一：防撞垫1的内侧为半径3cm的凸起凹槽的半圆，相互交替，中间防撞垫1厚度为12cm，总的厚度为18cm。方案二：防撞垫1内侧为3cm的半圆，与防撞垫1主体还有1.5cm的间隔，每个凸起的半圆间隔2.2cm，防撞垫1主体厚度为13cm，总厚度为17.5cm。通过仿真软件，在同一中车型，同一种速度下，进行碰撞实验，结果表明方案一的横截面形式防撞效果最佳。
31.为了进一步优化防撞垫1，本专利还选择了同种橡胶材料的三种不同刚度进行仿真实验。硬度a的参数a:8，b:50。硬度b的参数a：1.6，b：10。硬度c的参数a:0.6，b:4。均是采用了方案一的横断面形式进行碰撞仿真实验。从实验结果来看，硬度a的材料，在受到碰撞的时候，变形不明显，于此同时，车辆变形较为严重；硬度b的材料在碰撞时，有较为明显的变形，与硬度a的相比，车辆变形程度降低；硬度c 的材料在碰撞仿真实验中，车辆变形是最小的，缓冲装置在变形后，形状恢复能力也很好。综上所述，本专利选取了硬度c的橡胶材料。
32.一般低等级公路设计在40km/h，在一些盘山公路设计速度为20km/h，为了明确本半圆槽装置有效防护的速度范围，分别进行三次不同速度下的碰撞仿真实验。从仿真模型可以看出，碰撞速度40km/h时，车辆前端有明显变形，汽车3轴承有些下弯，防撞垫1有轻微的摇晃，总体而言，防撞装置起到了良好的防撞效果；碰撞速度50km/h时，汽车3前端变形更为严重，汽车3轴承下弯严重，缓冲装置有明显摇晃；碰撞速度60km/h时，汽车3前端严重变形，前轮向电线杆方向偏转，汽车3轴承下弯严重，后轮有脱离地面的迹象，缓冲装置摇晃剧烈，说明此速度下，缓冲装置在此速度下的防护作用严重下降。由此可以确定了缓冲装置适用的极限车速为60km/h。图2中，左边为防护装置的正常状态，右边为汽车3碰撞后的状态。可见，凹凸圆槽不仅起到了安装固定的作用，还能起到很好的缓冲作用。
33.优选的方案，如图1所示，图1中示出了半圆槽装置的安装剖视图、主视图及尺寸形状结构图。所述防撞垫1为环形圆柱套件，所述环形圆柱套件套设有结合部开口，所述结合部开口处通过螺丝钉5连接。
34.优选的方案，如图4至5所示，所述防撞垫1包括两片柔性垫6，两片所述柔性垫6的两端分别首尾可拆卸相接形成圆柱形套设在电力杆2上，其中一片为碰撞面。所述柔性垫6的一端设有多个凸起7，另一端设有多个相对应的凹槽4，所述凸起7和所述凹槽4上均对应设有通孔，串销穿过通孔将两片柔性垫6连接。
35.具体的为两种结构方式：一种是整体式，一种采用分片组装式。就整体式而言，将缓冲装置设计成如图的圆柱形式，在接合部开口处设计连接结构。将接口处成一定角度切开，成互补状，在其侧面用螺丝钉5将其固定即可。其中，小孔为螺丝钉5安装处。整体式安装接合部不能放在与汽车3碰撞面处。而分片组装式，是将装置分成两半进行组装，将接合处设计成嵌入型，在每个凹槽4与突起上端留孔，可以用串梢将其从上往下固定住。对于两种形式的优缺点而言，整体式安装更加方便，但是当碰撞面失去作用后，更换整个材料，比较浪费材料。而分离式即两片式设计更具有灵活性，将其中一片设计为碰撞么，当碰撞面损坏失效后，可以更换新的缓冲套，即只需要换一片柔性垫6即可，减少了材料的浪费，节约了成本。并且可以在缓冲装置表明贴上反光贴，提醒驾驶员，降低碰撞电线杆的概率。
36.本装置的优点如下：
37.(1)能有效的降低汽车碰撞到电线杆对汽车与乘员危害，提高道路安全性。
38.(2)本专利采用组装样式，施工工序简单，对人力物力需求小。
39.与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：
40.1、防撞垫防碰撞效果良好，对车辆与乘员起到了良好的保护作用。
41.2、由于是塑胶材料，质量轻便，组装工艺，施工便捷。
42.3、与护栏相比，不需要太高的布设条件，直接箍在电线杆；与砂桶相比，防撞垫固定性更好，并且防撞效果更好。
43.4、塑料材料具有耐用、防水、抗腐蚀性强、制造成本低等优点。
44.本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种低等级公路路侧电力杆件安全防护半圆槽装置，包括用于汽车防撞的防撞垫，所述防撞垫为内部空心的环形密封套件，所述环形密封套件的内壁固定紧贴环绕在电力杆件上，防撞垫的长度不小于90cm。该方案扩展了电线杆与汽车的接触面积，并且通过装置受到碰撞后，自身发生变形，吸收能量，使得反作用减小，可以有效降低车辆变形和加速度，降低汽车碰撞到电线杆对汽车与乘员危害，提
高道路安全性，保护乘员；另一方面，通过采用组装样式，在电力杆投入使用前直接将防撞垫套设在电力杆上，施工工序简单，对人力物力需求小。
45.以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。