专利名称：金属安全防护栅栏的可熔螺栓连接机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及防止车辆侧向碰撞的金属车辆争用系统或金属安全防护栅栏，更具体说， 是把所述栅栏的水平围栏连接到垂直支持柱的可熔螺栓连接机构。所述连接机构在车辆 碰撞时施加给金属安全防护栅栏的力超过预先设定的阈值时具有可控地释放或脱离的性 能，所述安全栅栏通常用于路边的路基和安全岛，有时也用于桥面板的边界，争用线路 防护或类似的结构。
背景技术：
实际应用中有各种各样的车辆争用系统，这样的系统可理解为安装在路上为失去控 制的车辆不规律的在路上转向提供保持和重定向的任何设施。这些设施降低了事故的严
重程度并减少了车辆驾驶者及路上的其它人还有位于周边的人或物的破坏和伤害。
现在最经常商业应用的一种争用系统是金属安全防护栅栏，它是一种用于路边和安 全岛的设施。这些系统在阻止车辆碰撞的同时也防止车辆穿过所述栅栏由此为第三方提 供保护，所述系统允许对碰撞车辆进行可控的重定向和减速以使车辆以稳定的状态退出 碰撞并能在争用系统邻近的原始方向及车道继续行驶从而保证了车辆驾驶者和路上其它 人的安全。
依照现行法律的制定(欧洲的EN 1317-2和美国的NCHRP 350)，金属安全防护栅 栏和栏杆在投入商用前必须要接受标准的全面碰撞测试。在测试中，车辆以一种可控的 方式与车辆争用系统发生碰撞并对测试结果进行定性和定量分析。当所有法律规定的全
面测试的要求和验收标准(特别是争用水平，碰撞强度，变形和偏离角度)满足时才能 认为争用系统的性能是符合要求的，这样做是为了保证碰撞车辆驾驶才和第三方的安 全，当上述标准都得到满足时就认为这种争用系统适于保护特定类型的车辆。
根据上述法律规定， 一种争用系统(特别为接受重型车辆例如卡车和公共汽车而设 计的)必须通过客车和重型车辆(重型客车，卡车和公共汽车)的全面碰撞测试，另外 还要通过轻型车辆(轻型客车)的碰撞测试。这使标准和高争用系统都用保证轻型车辆 的安全，而轻型车辆是交通事故中经常巻入的车辆。例如，根据欧洲标准EN 1317-2，争用的标准水平N2要求所述的安全防护栅栏通过TB32碰撞测试(1500千克的重型客车 以110千米/小时的速度以20°的碰撞角度撞击所述的争用系统)和TB11测试(900千 克的轻型客车以110千米/小时的速度以20°的碰撞角度揸击所述的争用系统)。
在现实生活中，为轻型车辆和重型车辆提供解决方案的商用争用系统存在以下难题 一方面，所有安全防护栅栏的组成部分通常在经历轻型或重型车辆的撞击时都具有 通过变形以应对撞击的能力。为经受重型车辆设计的安全防护栅栏(也被称为高争用栅 栏)通常具有为应对不同的轻或重的撞击而设计的操纵机构。对于所述的栅栏来说，当 同一栅栏在遇到不同类型的撞击时能适当的反应就认为这种栅栏的设计是成功的。
设计用来经受重型客车(标准争用)的安全防护栅栏通常具有根据不同客车重力指 数(揸击的横向动能)的撞击逐渐地响应的操作机构，所述的操作机构能保证撞击指数 达到最严重的程度前合理地降低最大变形并且在各种情况下，在严重程度(根据测量撞 击期间通过车辆的减速进度)足够低时，所述的操纵机构还能把所述车辆沿其偏离路径 进行重定位。
金属安全防护栅栏的基本设置包括两个连接在一起的金属组件和另两个组件，第三 组件和第四组件是可选的
1. 围栏或栏杆，所述围栏或栏杆经向组件，它以给定高度分一或两级水平连续设置， 它的作用是限制和引导与它发生碰撞的车辆，从而防止所述车辆穿过所述的围栏或栏杆 组件，它还能减少车辆的横向变形并能引导它使它以合适的方式进行重定位。所述围栏 可以通过不同的方式设置 一个或多个具有开口或几乎闭合的经向型材和具有双或三波
浪形或"c"或"i:"形状的型材，通过间隔组件连接到所述柱上，直接附于所述柱的绳
索或应力金属杆；双或三波浪形的经向型材的下边与能够自由移动的金属板连接并且在 受到碰撞时能施以反作用力。
2. 柱，所述柱每隔一定距离垂直设置并且与所述的围栏或栏杆固定，它的作用在于 当发生车辆碰撞时把所述栅栏的围栏或栏杆组件支持和维持在预设高度。所述柱通常是 截面是"C"、 "U"、 "I" "E"或"Z"形的闭口型材或矩形管状截面或其它类型截面的 植入路基或安全岛的型材，所述型材的长度的一部分或插入地面或通过插入地面的金属 板用螺栓固定起来。当车辆发生碰撞时，碰撞所产生的能量会使所述柱发生或多或少的 变形，相对于植入或固定的部分发生弯曲和/或扭曲。
3. 间隔组件，它是通常位于围栏或栏杆与所述柱之间的中间连接部件。所述间隔组 件的作用在于-(I) 把所述围栏或栏杆连接到所述固定柱的特定高度，
(II) 在所述围栏或栏杆与所述柱之间充当间隔组件防止车辆与栅栏发生碰撞时所述 车辆的轮子被所述柱钩住或以其它方式拦住，
(III) 在碰撞时维持与车辆接触的围栏的高度，补偿所述柱碰撞引起的后退和向下双 重变形所造成的压扁效应，和
(IV) 缓冲和吸收碰撞能量并使碰撞车辆重定位，在这种情况下，所述的间隔组件被 称为能量吸收器。所述间隔组件的能量吸收功能是高争用栅栏的特点，因为所述的栅栏 坚固或刚性的基本结构，包括围栏和短间隔设置的坚固的能限制重型车辆的柱，这些结 构使得它们太坚固而不适合作为轻型车辆的碰撞争用装置。所述的间隔-吸收组件就是为 减少轻型车辆撞击基本坚固结构所产生的碰撞强度而专门设计的，它能缓和车辆与所述 柱的接触并能对偏离的车辆重新定位。必要时，这个组件可以设置成单独组件或与钢板 组件和/或金属型材设置成其它更加复杂的形式，或者是开口的或闭合的方形或矩形截面 的管状型材。也有不包括间隔或吸收组件的防护栅栏，在这些栅栏中围栏组件与柱组件 直接连接。在其它情形下，特别是在赛车环形路上，也可以发现其它类型的吸收或间隔 组件，例如设置在所述围栏和柱或外墙之间用耐拉弹性材料制成填充有泡沫材料或类似 材料的圆筒；或者是半桁架一样的三角金属结构同时作为吸收组件和柱组件，所述结构 在发生碰撞时允许所述的防护栅栏发生移动。有时，所述安全防护栅栏的能量吸收性能 通过安插弹性外壳或在围栏或栏杆上覆盖弹性适应物得以实现。
4.水平连续后支撑，所述后支撑在所述防护栅栏的后面把所述栅栏的柱经向连接起 来，把连续的柱通过它们的上部分连接起来或把连续的柱通过连续间隔组件的后部部件 连接起来。所述后支撑的作用如下
(I) 在各个柱之间分配碰撞产生的压力由引减少所述栅栏的横向变形，和
(II) 补偿和限制所述柱头的扭转力。
组成金属安全防护栅栏的不同组件组装在一起，通常是通过螺栓类型的连接，艮卩， 那些由螺栓或开有内螺纹的锁紧螺母和一个或几个垫片组成的连接。
为不同争用标准设计的金属安全防护栅栏为了限制不同速度和不同重量的客车通常 会有坚固的间隔组件-隔板-以便获得可接受的栅栏变形水平，并且也是为了在碰撞时及碰 撞后维持车辆的稳定性，在最低级别(较好等级)内限制严重等级并且赋于所述偏离车 辆一个适合的重定位能力。
客车与金属安全防护栅栏(安装在路边或安全岛 垂直组件支持的水平连续围栏组成)发生碰撞的典型碰撞顺序如下
客车和防护栅栏的初始碰撞发生在客车的前侧面(左侧还是右侧取决于碰撞是发生
在左边还是右边)和所述的金属围栏之间。这次接触的后果是，所述围栏把产生的压力 传送给最近的柱，然后开始扭曲变形并向后折。因为所述的碰撞包括位于车辆重心的区 域，因此造成车辆沿改道方向转动。在初始接触期间及之后，在较小程度上，所述隔板 (如果有的话)使车辆的轮子远离柱子的基础从而避免加大柱子的变形。
当所述柱子的变形能力用尽时，它会形成一个后弯角，释放连接所述柱子和围栏的 连接就变得必要，因为这样所述柱子可以避免拖曳所述的围栏下移并且避免使所述的车 辆变得不稳定，因为接触围栏的高度和车辆重心之间的差别，会造成车辆倾覆或横向穿 过所述栅栏使所述围栏几近毁坏。 一旦连接柱和围栏的组件释放，所述围栏就会象接受 牵引或"绳索拉" 一样动作，把经向和横向变形力传送给邻近的自由的柱并因此沿车辆 突然转向前的行驶方向传播碰撞。这种位于围栏或围栏隔板与柱之间连接的释放机构被 称为"可熔性"。
一旦第一根柱因为可熔性被释放，沿车辆原始行驶方向传播的碰撞经常会与围栏接 触，并且它会接连释放围栏上连接分布的柱子，它们会继续象接受牵引的组件一样动作， 直到车辆的后部与围栏发生第二次碰撞。因为这第二次碰撞包括位于车辆重心后部的部 件，因此它会使车辆沿相对于重定位的方向旋转阻止车辆的重新位过程从而造成车辆退 出并从所述的系统中分离出来。在所述的偏离期间，由于车辆在某些位置相对于栅栏经 向偏离有横向穿透，因此与车辆接触的栅栏的最后一根柱子也会脱离。在第二次碰撞期 间，如果所述解体的围栏相对于车辆足够短所述车辆也会因为不稳定而穿过所述的争用 系统。
所述防护栅栏的可熔机构通常位于所述隔板和所述柱子连接在一起的地方，它或者 通过穿过柱子或隔板的相应中心孔扯下一个或多个螺栓的头部，或者切断金属片隔膜从 而分开一系列成一直线对准的螺栓连接中心孔，所述螺栓连接把所述隔板与柱连接或柱 子从属的连接件，或者通过释放某些中间连接件等来实现可熔性能。
在所述的金属防护栅栏没有配备有间隔组件的情况下，本发明所用的仅有的可熔机 构使所述的柱穿过围栏的螺栓连接的头，通过上述行为所述螺栓头在穿过所述围栏的容 纳所述连接的拉长中心孔时被扯下。但是，这种机构的可控性不是很好并且引发熔性的 载荷因螺栓的不同变化很大且可重复性不是很好。
在客车车辆碰撞期间，隔板实现了其把车辆和围栏分隔开的功能并且保持了与碰撞车辆发生接触的围栏的高度，也使所述防护栅栏的变形减小到最低限度(横向操作宽度)。 但是，隔板也有如下缺点.-
(i) 在围栏和柱之间设置隔板加宽了防护栅栏的宽度，当位于防护栅栏外的路肩空 间有限时就会产生严重的空间问题从而造成一个新的交通安全问题。
(ii) 由于隔板水平布置在围栏和柱之间，这样会造成所述柱的头部有一种动态"杠 杆"效应从而把扭曲从围栏向柱传送的力，所述的力是由于客车以一定速度撞向防护栅 栏时施加给围栏的载荷。
(iii) 安装隔板增加了总的材料成本和金属安全防护栅栏的安装工作量。 在路边或安全岛用一种比较窄的，更坚固的没有隔板但是却更便宜的金属防护栅栏，
特别是为客车碰撞设计的，需要在围栏和柱之间用一种特别的连接组件，所述的特别连 接组件能提供给系统一种高度可控的熔断系统(所述的连接组件在预设的载荷值达到时 会释放并且它能在碰撞顺序中立即精确地释放)。所述熔断系统使防护栅栏与客车发生碰 撞时能够及时响应从而保证以下优点
a) 防止碰撞客车和所述柱纠缠在一起从而使所述柱子在车通过后脱离，因为车辆沿 防护栅栏经向移动使它发生横向变形并驶离它们。为了达到这种效果，就要使所述柱能 够在脱离前产生扭转可挠变形响应，这样一旦车辆与所述柱发生碰撞，所述柱就能产生 足够和合适的变形，因此当所述柱面向客车的区域保持在其惯性最低的位置这样所述柱 整体就会在其植入地面的点发生显著弯曲。
b) 防止所述柱发生向后和向下变形时把所述的围栏朝地面垂直和向下拖曳从而使防
护栅栏的上部与车辆保持接触，进而保证客车碰撞期间和碰揸后的稳定性。
c) 保证连接所述柱和围栏的连接组件在发生碰撞时立即释放而不是碰撞之前或之
后，为了能使碰撞产生的载荷和变形最大限度地传送给尽可能多的连接柱，从而限制所 述防护栅栏的最大横向变形。过早的熔断会增加所述防护栅栏的横向变形并且可能会导 致夹住车辆因为横向运动比重定位旋转运动更占优势。如果熔断迟延，所述围栏就会被
被所述柱向下拖曳过分变低，并且所述车辆也会变得不稳定并可能穿越所述防护栅栏。
在这种情况下最大横向变形也会增加。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种连接围栏，横梁或水平栏杆到垂直支撑柱的金属安 全防护栅栏的螺栓连接的可熔断机构，所述机构在车辆发生侧面碰撞传送给防护栅栏的 力超过预设阈值时就会发生可控的释放或脱离，它产生了现有技术间隔组件的技术优点但避免了间隔组件的缺点，所述机构提升了性能并且使所述的金属防护栅栏更窄，更坚固并且更便宜。
为取得上述与现在技术相比的效果及优点，生产一种新的用螺栓把所述围栏和柱组件直接连接起来的金属安全防护栅栏的连接系统就很有必要，所述系统的主要特点在它的同时在时间和力的强度可控熔断特点，所述系统有以下技术优点
1) 防止所述车辆通过横向变形的防护栅栏时及车辆离开防护栅栏经向行驶时被脱离后的柱绊住。为了达到这种效果所述柱在脱离之前就要有扭曲挠性变形，这样一旦车辆与所述柱发生碰撞，所述柱就能产生足够和合适的变形，这样所述柱面向客车的区域就在最低的惯性位置，从而所述柱就会在植入地面的点发生显著弯曲。
2) 防止所述柱发生向后和向下变形时把所述的围栏朝地面垂直和向下拖曳从而使防护栅栏的上部与车辆保持接触，进而保证客车碰撞期间和碰撞后的稳定性。
3) 保证连接所述柱和围栏的连接组件在发生碰撞时立即释放("熔断"发生)而不是碰撞之前或之后，为了能使碰撞产生的载荷和变形最大限度地传送给尽可能多的连接柱，从而限制所述防护栅栏的最大横向变形。过早的熔断会增加所述防护栅栏的横向变形并且可能会导致夹住车辆因为横向运动比重定位旋转运动更占优势。如果熔断迟延，所述围栏就会被被所述柱向下拖曳过分变低，并且所述车辆也会变得不稳定并可能穿越所述防护栅栏。在这种情况下最大横向变形也会增加。
以下描述的本发明所述可熔螺栓连接3和所述金属安全防护栅栏为一体，所述安全防护栅栏包括如图1和图3所示，由一个或多个水平连续围栏或栏杆1形成的连续水平碰撞组件，所述组件由每隔一定距离插入地面4的垂直支持组件或垂直柱2通过可熔连接3支持。
如图4所示，所述可熔螺栓连接3包括金属螺栓5，螺栓杆IO，螺栓头9和最好是圆柱状离螺栓头给定距离设置的均匀部分11或特定区域，所述区域或部分11经过特别的机械，热或化学处理，从而所述部分11或区域的破坏力学阻力比所述螺栓杆10的其它部分要低很多。所述螺栓杆10的低力学阻力部分11或区域位于连接所述围栏1和柱2的金属防护栅栏的金属螺栓5的螺栓头9的下面，称为"可熔断部分"，它的特点在于，所述螺栓5被称为"可熔断螺栓"而位于围栏1和柱3之间的连接3被称为"可熔断螺栓连接"。
所述的可熔断螺栓5的特点在于有可熔断部分11，当位于围栏1和柱2之间的所述连接3安装完成后，所述可熔断部分具有低力学阻力的部分设置在所述螺栓杆10的如图9所示的特定位置，所述可熔断部分11位于连接围栏1和柱2的连接区域的大约中间的位置，如图5所示，当客车与防护栅栏发生侧向碰撞时，碰撞所产生的剪切力会影响连接围栏1和柱2的螺栓杆10,所述剪切力几乎全部施加在所述可熔断部分或区域11。
实际上，如图5所示，当客车与所述防护栅栏发生侧向碰撞时，施加的侧向力F会引发所述防护栅栏产生一对反作用力T， 一方面，由于牢牢植入地面4所述柱2开始向后和向下变形，另一方面，所述围栏1被客车向上推产生了作用于所述围栏1的向上的力T和作用于所述柱2的向下的力T。两个力T的结果使连接所述围栏1和所述柱2的连接3的螺栓杆IO受到剪切力。
由客车碰撞所述防护栅栏产生的剪切力集中在连接所述围栏1和所述柱2的螺栓连接杆10的特定部分11，从而使所述连接螺栓5在具有低力学阻力的部分11发生断裂。
如图2所示，之后，金属防护栅栏的可熔断机构允许连接所述围栏1和所述柱2的连接3的释放。客车在侧向穿透所述防护栅栏一定距离而后车辆发生重定位驶出所述系统。碰撞的精确时间顺序和力的强度，熔断组件脱离发生的顺序是所述防护栅栏响应碰撞顺序的必要因素，为了能够获得适当的响应，所述可熔性有高的可控性，可预见性和可重复性就很有必要。
本发明的可熔断机构所产生的一个技术优点是对螺栓可熔部分或区域11的机械或化学处理的强度确定了所述部分或区域11断裂的最终力学阻力值，因而也造成所述值的不同并产生了所述螺栓5的公称力学阻力值。因此，通过对所述的部分或区域进行不同强度的处理就能对所述连接3的脱离时间和熔断或脱离力的强度进行如前所述的调节。
对金属安全防护栅栏的围栏1和柱2的连接3的螺栓5的螺栓杆10的所述部分或区域11进行的处理是为了降低所述部分或区域的力学阻力并把它变成可熔断区域，所述的处理最好是机械或车床加工处理，上述处理能使所述部分或区域成圆柱沟槽12，所述圆柱沟槽的直径比所述螺栓杆IO的要小，如图6所示，位于离螺栓头9特定位置。在这种情况下，对于预设组成材料的螺栓杆来说，所述沟槽12与所述螺栓杆IO其它部分的直径的关系确定了熔断力的值以及可熔断部分或区域的力学阻力与螺栓公称力学阻力的不同。
如图8所示，另一种获得熔断性的可变的结构机械处理是在螺栓杆10上离螺栓头9一定距离的地方切一两个或多个凹槽12"，所述凹槽的轴垂直或稍倾斜于所述螺栓杆10的轴。所述凹槽12"可以都位于所述螺栓的同一均匀的部分如图8a所示，或也可密集地位于所述螺栓的不同部分如图8c所示。在这种情况下，对于预设组成材料的螺栓杆来说，所述凹槽12"的数目和深度与所述螺栓杆10的其它部分的直径的关系确定了熔断力的值以及可熔断部分或区域的力学阻力与螺栓公称力学阻力的不同
连接所述围栏1和柱2的可熔断连接3是通过具有位于螺栓杆10上的离螺栓头9特定距离的可熔断部分或区域11的可熔断螺栓5取得的，因此螺栓杆10成功穿过围栏1的中心孔13及穿过柱2的中心孔14达到了这种效果，如图9所示，位于围栏和柱之间的连接3安装后所述可熔断的位置，所述连接3可包括如图13所示的最好是矩形的位于螺栓连接3的螺栓头9之下和围栏1上面的平垫片6。所述平垫片被所述螺栓杆10穿过所述平垫片6的中心孔时穿透。所述可熔断螺栓连接3还可配有如图14所示位于柱2和锁紧螺母8之间的同样具有中心孔17的第二平垫片7。
用可熔断螺栓5与平垫片6和7配合的这种技术方案的优点在于，在围绕可熔连接3的区域可以对围栏1和柱2进行局部加固以避免这些组件，围栏和柱子因碰撞而在中心孔13和14产生局部变形从而分别影响它们与装配有可熔螺栓5的连接3的装配能力。所述围栏1或柱3的中心孔13和14的局部变形会吸收一部分传送给可熔连接3的可控性不是很好的力，破坏在所述螺栓的可熔断部分或区域11的变形力集中的现象，也破坏了所述力的不寻常的剪切特性。所有这些影响(传送力的分散和剪切力的损失)会扰乱所施加力的强度的控制和所述螺栓连接的熔断时机。
本发明的位于围栏1和柱2之间的可熔断螺栓连接3，如前所述，当用于只由水平连续围栏1及每隔一定距离设置的垂直支持柱2组成的如图3所示的金属安全防护栅栏时具有显著的技术优点。与前所述没有冲突的情况下，如图11所示，由围栏1和柱2还有通过螺栓连接26 (最好是非可熔性连接)与所述柱2连接的后支撑25组成的金属安全防护栅栏的可熔断连接3同样具有上述技术优点。
如图12所示，本发明的相同的技术优点同样可以通过设置在柱2的两侧的具有两面对称围栏1的金属安全防护栅栏的可熔螺栓连接3得以实现。
最后，如果所述的安全围栏是为争用等级比用于限制客车的级别稍高车辆类型所设计的，例如，是为需限制轻型卡车或公共汽车设计的，它们的重心都位于比客车高很多的位置，如图10所示，在围栏1和柱2之间安装中间部件15就很有必要。所述的中间组件15的尺寸并不足以使它成为真正的间隔组件，因为它的作用只是使所述围栏1相对于柱2发生轻微的垂直位移，并用以补偿由于车辆与防护栅栏重心高度差别所引起的不平衡，从而车辆的稳定性得到维持并且防止车辆穿过所述安全防护栅栏。在这种情况下，位于围栏1和中间部件15之间的螺栓连接3'和位于部件15与柱2之间的螺栓连接3"，可选择的，或者连接3'和3"同时都是可熔断类型连接。所述的结构在可熔连接3'或3"脱离之前允许所述的围栏发生向上的位移。
另一种可选的获得可控熔断的位于围栏1和柱2之间的所述连接3的结构，是通过利用可熔垫片18来替代螺栓杆IO上具有可熔部分或区域11的螺栓5来实现的，如图15所示。所述的可熔垫片18安装在螺栓5的头下面但位于所述围栏1之上，并且所述垫片具有可使螺栓5的头在经受车辆碰撞栅栏产生的作用力后穿过其中心孔19的公差间隙。
图15展示了所述螺栓5的非可熔螺栓杆20如何成功穿过，所述可熔垫片18的中心孔19，围栏1的中心孔13,柱2的中心孔14，平垫片7的中心孔17和锁紧螺母8。
下列附于说明书后的附图是对说明书的补充并提供对本发明的一些实际实用优选实施方式更好理解的参考。所述附图是所述说明书整体的一部分并且所述附图只是用于例证并不是用于限定本发明
图1展示了金属安全防护栅栏的垂直剖面图，所述安全防护栅栏包括连续水平围栏1，所述围栏被插入地面4的垂直柱2通过螺栓连接3支撑。
图2包括图2a，图2b，图2c，展示了当轿车与金属安全防护栅栏发生侧向碰撞时发生事件的典型顺序以及位于所述围栏1和所述柱2之间的可熔螺栓连接3的表现。
图3是金属安全防护栅栏的侧视图，所述金属安全栅栏包括连续水平围栏1，所述围栏1与插入地面4的相应的垂直柱2通过可熔螺栓连接3连接在一起，所述可熔螺栓连接3包括可熔螺栓5，位于螺栓头下面的矩形平垫片6和位于锁紧螺母8下面的方形平垫片7。
图4是可熔金属螺栓5的纵向切面剖视图，分别表示螺栓头9，螺栓杆10和可熔部分ll。
图5是图5a和图5d的图示，当轿车与所述安全防护栅栏发生侧向碰撞时从所述轿车传导给所述可熔螺栓连接3的螺栓5的力F和随后导致所述围栏1向上和所述柱2向下的压力T，上述力构成连接所述围栏1和所述柱2的螺栓连接3螺栓杆10的可熔部分11的剪切力。
图6包括图6a和图6b，展示了具有可熔部分的可熔金属螺栓5，所述可熔部分具体为开在位于螺栓头9之下螺栓杆IO给定部分的圆柱形沟槽12。图6a展示了所述可熔螺栓5的切平面部分而图6b展示了同一螺栓的三维视图。
图7包括图7a，图7b和图7c,展示了具有可熔部分的可熔金属螺栓5，所述可熔部分具体为开在所述螺栓头9之下螺栓杆10的特定部分并与所述的螺栓杆10垂直的一对凹口12'。图7a展示了所述可熔螺栓5的切平面的同一部分开有两个凹口 12'，图7b是与图7a同一螺栓的三维视图，图7c展示了位于所述可熔螺栓5的切平面的两个开在所述螺栓杆IO的不同部分但离得很近的两个凹口 12'。
图8包括图8a,图8b和图8c,展示了具有可熔部分的可熔金属螺栓5，所述可熔部分具体为开在所述螺栓头9之下螺栓杆10的特定部分并与所述的螺栓杆10垂直的一对凹槽12"。图7a展示了所述可熔螺栓5的切平面的同一部分开有两个凹槽12"，图7b是与图7a同一螺栓的三维视图，图7c展示了位于所述可熔螺栓5的切平面的两个开在所述螺栓杆10的不同部分但离得很近的两个凹槽12"。
图9包括两幅图，图9a和图9b分别展示了金属安全防护栅栏位于围栏1和柱2的可熔螺栓连接的分解图和装配图，所述可熔螺栓连接包括具有可熔部分11的可熔螺栓5，所述螺栓能成功穿过位于螺栓头下的平垫片6的中心孔16，围栏1的中心孔13，柱2的中心孔14，位于所述连接锁紧螺母8下的平垫片7的中心孔17。
图IO展示了金属安全防护栅栏的垂直剖面图，所述金属安全防护栅栏包括连续水平围栏l，所述围栏由插入地面4的垂直柱2支撑，所述围栏与垂直柱通过中间部件15连接在一起。其中位于所述围栏和所述的中间部件的连接3'和/或位于所述中间部件和所述垂直柱之间的连接3"是可熔型连接。
图11展示了金属安全防护栅栏的垂直剖面图，所述金属安全防护栅栏包括连续水平围栏l，所述围栏由插入地面4的垂直柱2支撑，所述围栏与垂直柱通过可熔螺栓连接3连接在一起，还有通过连接26把所述垂直柱连接起来的连续后支撑25。
图12展示了双面金属安全防护栅栏的垂直剖面图，所述双面安全防护栅栏包括两个连续水平围栏1和垂直柱2，所述围栏对称地布置在所述垂直柱的每一边，并且所述围栏通过可熔螺栓连接3被所述垂直柱支撑，而所述的垂直柱2插入地面4。
图13展示了矩形平垫片6的三维图，所述垫片位于所述可熔螺栓头的下面并有一个加长的中心孔16。
图14展示了方形平垫片7的三维图，所述垫片位于所述烙螺栓头的下面并有一个圆的中心孔17。
图15包括图15a和图15b，分别展示了金属安全防护栅栏位于围栏l和柱2之间的可熔螺栓连接的分解图和装配图，所述可熔螺栓连接包括非可熔螺栓5和可熔垫片18的组合，所述螺栓的螺栓杆20能成功穿过位于螺栓头下面的可熔垫片18的中心孔19，围栏1的中心孔13，所述柱2的中心孔14以及位于所述连接的锁紧螺母8下面的平垫片7的
中心孔17。
具体实施例方式
图1， 3， 6， 9， 11， 12， 13和14展示了本发明的一种详细的实施方式，包括金属安全防护栅栏的围栏1和所述柱2之间的金属螺栓连接3，所述金属螺栓连接包括最好是圆头的金属螺栓5，最好是矩形的位于螺栓头9下面的金属平垫片6，另一个位于金属锁紧螺母8之下的最好是方形的金属平垫片，所述螺栓5在其螺栓杆10上离螺栓头9特定距离有最好是圆柱形的部分或区域12，所述部分或区域的直径小于螺栓杆10的直径并且是沟槽形。所述区域被称为可熔部分或区域，因为它位于所述螺栓杆IO和所述螺栓5具有最低力学阻力的区域。所述区域的名称进而扩展到所述螺栓而被称为可熔螺栓。
如图3所示，所述可熔螺栓5的螺栓杆能成功穿过位于所述螺栓头9之下的平垫片6，围栏l，柱2，平垫片7和锁紧螺栓连接3的组件螺母8。更准确地说，如图9所示，所述螺栓杆10成功穿过所述矩形平垫片6的中心孔16,所述围栏1的中心孔13，所述柱2的中心孔14,所述方形平垫片7的中心孔17和所述锁紧螺母8的中心孔。
如图9所示，沿所述可熔螺栓5的螺栓杆10的可熔部分或区域12的位置一旦确定，位于所述围栏1和所述柱2之间的所述连接3,所述螺栓杆10上加工的沟槽状的可熔部分或区域12就得以限定在大约位于所述围栏1的中心孔13和所述柱2的中心孔14之间的区域从而可以认为分开所述围栏1和所述柱2的理论表面会"切断"把它们在可熔区域12连接在一起的螺栓5的螺栓杆10。
所述位于围栏1和柱2之间的可控熔断螺栓连接3同时应用于如图1所示的只包括由固定距离设置并插入地面4的垂直柱2支持的连接水平围栏1组成的金属安全防护栅栏，也应用于如图11所示的具有前述组件并具有连接于所述柱2后面的一个或两个连续水平后支撑25的金属安全防护栅栏，也可以应用于双面金属栅栏，也即，如图12所示，对称设置在所述柱2两边的两个围栏1组成的栅栏。
权利要求
1.一种用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，把围栏(1)连接到所述柱(2)的螺栓连接(3)的一些组件中的至少之一使所述连接(3)在遇到车辆碰撞时具有可控熔断性能的特点，上述特点使所述连接在车辆碰撞所述栅栏传送给所述连接(3)的力的强度达到预设值时分开或释放。
2. 如权利要求1所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防 护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，位于所述围栏 (1)和柱(2)之间的所述螺栓连接(3)的螺栓(5)的螺栓杆(10)离所述螺栓头(9) 给定距离的地方有力学阻力比所述螺栓杆(10)的其它部分低的部分或区域(11)。
3. 如权利要求2所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防 护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，通过对螺栓(5) 的特定部分或区域(11)施以机械的，热或化学处理所得到的具有低力学阻力的部分或 区域(11)是在对整个螺栓杆迸行机械的，热或化学处理以获得相同力学阻力之前进行 的。
4. 如权利要求3所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防 护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，位于所述围栏 (1)和所述柱(2)之间的螺栓连接(3)的螺栓(5)的螺栓杆(10)离所述螺栓头(9) 给定距离的地方有圆柱形沟槽状部分或区域(12)，所述部分或区域(12)的直径比所 述螺栓杆(10)的直径小。
5. 如权利要求3所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防 护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，位于所述围栏 (1)和所述柱(2)之间的螺栓连接(3)的螺栓(5)的螺栓杆(10)离所述螺栓头(9) 给定距离的地方开有一个或多个与所述的螺栓杆(10)的轴垂直或稍微倾斜的凹口 (12')，所述凹口 (120位于所述螺栓杆(10)的同一均匀的部分。
6. 如权利要求5所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防护 栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，开在所述螺栓杆 (10)上的凹口 (12')与所述的螺栓杆(10)的轴垂直或稍微倾斜，位于所述螺栓杆(10) 的两个或更多不同均匀的部分的所述凹口 (12')密集设置在一起。
7. 如权利要求3所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防 护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，位于所述围栏(I) 和所述柱(2)之间的螺栓连接(3)的螺栓(5)的螺栓杆(10)离所述螺栓头(9) 给定距离的地方开有一个或多个与所述的螺栓杆(10)的轴垂直或稍微倾斜的凹槽 U2")，所述凹槽(12")位于所述螺栓杆(10)的同一均匀的部分。
8. 如权利要求7所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防 护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，开在所述螺栓 杆(10)上的凹槽(12")与所述的螺栓杆(10)的轴垂直或稍微倾斜，位于所述螺栓 杆(10)的两个或更多不同均匀的部分的所述凹槽(12")密集设置在一起。
9. 如权利要求1至8任一所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属 安全防护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，位于所 述围栏(1)和柱(2)之间的所述螺栓连接(3)的螺栓(5)的螺栓杆(10)离所述螺 栓头(9)给定距离的地方有力学阻力比所述螺栓杆(10)的其它部分低的部分或区域(II) (12) (12，) (12")，一旦螺栓连接(3)装配同时具有低力学阻力的部分或区域(11) (12) (12') (12")位于所述围栏(1)的中心孔(13)和所述柱(2)的中心孔(14) 内，中心孔(13)和(14)都是所述连接(3)的组成部分，当车辆与所述金属防护栅 栏发生碰撞传送给位于围栏(1)和柱(2)之间的螺栓连接(3)的力造成螺栓杆(10) 的机械断裂会在所述螺栓杆具有低力学阻力的部分或区域(11) (12) (12') (12")发 生。
10. 如权利要求1至8任一所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金 属安全防护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，位于 围栏(1)和柱(2)之间的螺栓连接(3)包括位于螺栓头(9)下面和所述柱(2)之 上的矩形平垫片(6)。
11. 如权利要求1至8任一所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金 属安全防护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，位于 围栏(1)和柱(2)之间的螺栓连接(3)包括位于锁紧螺母(8)下面和所述柱(2) 之上的方形、矩形或圆形的平垫片(7)。
12. 如权利要求1至8任一所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金 属安全防护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，所述 连接(3)用于仅由连续水平围栏(1)及支撑所述围栏每隔一定距离设置并插入地面(4) 的垂直柱(2)组成的金属安全防护栅栏。
13. 如权利要求1至8任一所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金 属安全防护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，所述 连接(3)用于由每隔一定距离设置并插入地面(4)的垂直柱(2)支持的连续水平围 栏(1)并在所述柱(2)上通过连接(26)安装有一个或多个后支撑(25)组成的金属 安全防护栅栏。
14. 如权利要求1至8任一所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金 属安全防护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，所述 连接(3)用于金属安全防护栅栏，所述金属安全防护栅栏包括由每隔一定距离设置并 插入地面(4)的一系列垂直柱(2)支持的两面连续对称水平围栏(1)，所述两面围栏 (1)对称地安装在所述柱(2)的每一边。
15. 如权利要求1至8任一所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金 属安全防护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，所述 防护栅栏包括安装在所述围栏(1)和所述柱(2)之间的小尺寸中间部件(15)，其中 可熔螺栓连接(3')安装在所述围栏(1)和所述中间部件(15)之间，或可熔螺栓连 接(3")安装在所述中间部件(15)和所述柱(2)之间，或同时安装连接(3')和(3")。
16. 如权利要求1所述的用于防止车辆在路边或安全岛发生侧面碰撞的金属安全防 护栅栏的位于水平围栏和垂直支持柱之间的螺栓连接机构，其特征在于，位于所述围栏 (1)和所述柱(2)之间的螺栓连接包括位于所述连接螺栓(5)头之下和所述围栏(1) 之上的U形可熔垫片(18)，当车辆碰撞施加给所述连接的超过给定值时，所述垫片(18) 被所述螺栓(5)的头完全刺穿，从而引起连接所述围栏(1)和柱(2)的机构分开或 脱离。
全文摘要
本发明涉及金属安全防护栅栏的把水平围栏，横杆或栏杆连接到垂直支持柱的可熔螺栓连接机构。所述可熔连接机构在车辆碰撞传送给所述连接机构的力的强度超过预设阈值时具有可控释放或脱离的能力。所述连接机构包括螺栓，在所述螺栓的螺栓杆上离螺栓头特定距离的地方有均匀的部分或区域，所述部分或区域经过机械或化学处理以降低它的力学阻力性能。
文档编号E01F15/04GK101591892SQ20091014572
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月31日 优先权日2008年5月28日
发明者阿蒙瓜尔皮瑞卡丝·安东尼奥 申请人:海尔罗丝亚普拉那兹恩斯公司