一种桥梁防护栏结构的制作方法

本发明涉及桥梁防护技术领域，尤其涉及一种桥梁防护栏结构。

背景技术：

桥梁防护栏是指置于桥梁两侧的护栏，其目的是为了防止失控的车辆越出桥外，具有使车辆不能突破、下穿、翻越桥梁以及美化桥梁建筑的功能。目前桥梁通常都是采用钢构架，桥梁两侧的护栏通常采用钢筋混凝土浇筑而成，然而钢筋混凝土浇筑的刚性护栏，一方面钢筋混凝土重量大，桥梁负荷较大，而且损坏后维修也不方便，因此为了减轻桥梁负荷以及便于安装维修等，现在一些桥梁采用金属防护栏，即金属横杆通过金属连接座固定在桥梁的两侧，然而这种桥梁护栏防撞能力差，车辆车速较快的时候，直接将金属横杆撞断后，整车坠入江河中，车子一旦坠入水中，通常都会造成很大的人员伤亡。例如10.28重庆公交坠江事故，万州长江二桥的护栏非常简易、抗撞性能不足，整个公交车冲出护栏坠江后造成很大的人员伤亡。

例如中国专利授权公告号为cn207828778u，授权公告日为2018/9/7，公开了一种桥梁护栏，包括大立柱、栏杆和栏板单元，栏杆连接相邻的两个大立柱，相邻的两个大立柱之间设有一个或多个排列布置的栏板单元，大立柱为顶端向桥内侧弯折的异形立柱，且向桥内侧弯折的端部开设有通孔，栏杆穿过该通孔连接相邻的两个大立柱。该种护栏缓冲不具备缓冲吸能的效果，车辆碰撞后容易冲破护栏坠入江中。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的桥梁护栏存在的上述问题，提供了一种桥梁防护栏结构，该种桥梁防护栏集导向、缓冲吸能与一体，当车辆与桥梁防护栏碰撞时能引导车辆沿着桥面边缘处继续前行，同时吸收垂直于桥梁防护栏方向的撞击力，从而最大限度的防止车辆坠入江中，减小交通事故中的人员伤亡。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种桥梁防护栏结构，设置在桥梁的两侧，包括等间距分布的防撞柱，所述防撞柱的下端与桥梁两侧的钢构架固定连接，所述防撞柱的内侧之间设有横向防护板，横向防护板与每根防撞柱均通过螺栓连接，所述防撞柱的两端内侧均固定有支撑杆，所述支撑杆的外端之间设有支撑柱，所述支撑柱上设有导向辊，所述支撑柱的端部设有连接座，所述支撑杆的外端与连接座的内侧固定连接，支撑杆的内端与防撞柱固定连接，相邻两个连接座之间通过连接板固定连接。高速行驶的车辆与该种桥梁防护栏碰撞时，车辆前端首倾斜先碰撞到导向辊上，车辆倾斜的撞击力分解成与桥梁防护栏平行的分力(简称平行分力)、与桥梁防护栏垂直的分力(简称垂直分力)，车辆在平行分力的作用下沿着导向辊继续向前移动，垂直分力通过支撑杆传递给防撞柱以抵消部分垂直分力，若碰撞剧烈，则支撑杆会溃缩(变形或断裂)吸能，车辆继续受到防护板、防撞柱的阻碍而不会坠入江中；该种桥梁防护栏纵向构建多重防护、阻碍，并将碰撞力分解后通过导向辊引导车辆继续沿着桥梁防护栏前进，从而最大限度的防止碰撞桥梁防护栏的车辆冲入护栏坠入江中，减小交通事故带来的人员伤亡。

作为优选，所述导向辊包括外筒、内筒，所述外筒与内筒之间设有若干连接筋，所述外筒、内筒、连接筋为一体式结构且由工程塑料制成，所述连接筋将内筒与外筒之间的空间分隔成若干溃缩吸能腔。导向辊本身由工程塑料制成，导向辊本身具有较好的支撑强度，对车辆起到导向作用，而且导向辊受到撞击后其内部的溃缩吸能腔溃缩形变也能吸能，从而吸收一部分车辆垂直碰撞力，减小防撞柱受到的冲击力。

作为优选，所述内筒的中心设有与支撑柱转动连接的支撑辊，所述支撑辊的圆周面上设有若干支撑筋条，相邻两根支撑筋条之间的部位均填充吸能填料。导向辊受到碰撞后，溃缩吸能腔吸能、支撑筋条形变吸能、吸能填料挤压吸能，吸收车辆的冲击力，减小车辆对防撞柱的冲击力，防止车辆撞断防撞柱而冲出护栏外。

作为优选，相邻两根防撞柱之间的内侧设有缓冲柱，所述缓冲柱的下端设有法兰座，所述法兰座与桥梁两侧的预埋座固定连接，每根支撑柱上的导向辊有两个，支撑柱上位于两个导向辊之间的部位设有左连接臂、右连接臂，所述左连接臂与该支撑柱左侧的缓冲柱的内侧面固定连接，所述右连接臂与该支撑柱右侧的缓冲柱的内侧面固定连接。从内到外依次构建支撑辊、缓冲柱、防撞柱三道防护，逐级缓冲吸能，使得防撞柱受到的冲击力显著减小，进而防止车辆冲出护栏外而坠江。

作为优选，所述连接板的外侧固定有吸能杆，所述吸能杆的外端穿过缓冲柱，所述缓冲柱呈中空的方管状，所述吸能杆上位于连接板与缓冲柱之间的部位套设有压簧。垂直分力作用在吸能杆上，吸能杆向外移动，压簧压缩吸能。

作为优选，所述压簧的外侧套设有薄壁防护管。薄壁防护管对压簧起到保护作用，防止雨淋日晒导致压簧失效，同时薄壁防护管溃缩后也能缓冲吸能。

作为优选，所述缓冲柱的外侧设有吸能缸，所述吸能缸的内端通过u形座与缓冲柱的两侧固定连接，所述吸能缸内设有若干叠合设置的碟簧，所述碟簧的中心设有圆柱滑块，所述圆柱滑块的内端设有凸环，所述圆柱滑块的内端中心设有导向孔，所述吸能杆的外端伸入导向孔内，所述吸能缸的底面中心设有避让孔，避让孔内设有防水盖。吸能杆移动一段距离时，压簧先形变吸能，吸能杆继续移动推动圆柱滑块向外移动，圆柱滑块压缩碟簧二次吸能。

作为优选，所述的连接座包括抱箍ⅰ、抱箍ⅱ，抱箍ⅰ、抱箍ⅱ扣合后通过螺栓连接，所述抱箍ⅰ的两端延伸形成第一连接条，所述抱箍ⅱ的两端延伸形成第二连接条，所述第一连接条、第二连接条之间形成连接间隙，所述连接板插入连接间隙内与第一连接条、第二连接条螺栓连接。该种连接便于模块化施工，而且局部损坏后便于局部维修。

作为优选，所述横向防护板的横截面呈c形，横向防护板的开口侧的边缘处与缓冲柱的外侧面固定连接。横截面c形的防护板具有一定的弹性形变能力，能够形变吸能，即缓冲柱受到较大的撞击后，通过防护板也能吸收冲击力，减小防撞柱受到的冲击力。

作为优选，所述防撞柱的横截面呈圆形，防撞柱的圆周面上设有沿轴向分布的加强筋。加强筋增加防撞柱本身的刚性强度。

因此，本发明具有一下有益效果：(1)车辆与桥梁防护栏碰撞后，导向辊能对车辆起到导向作用，使得车辆能够最大限度的继续沿着桥梁边缘行驶，逐渐实现减速停车；(2)从内到外构建三重防护体系，分别为导向辊防护、缓冲柱防护、防撞柱防护，有效的防止车辆冲出桥梁防护栏外而坠江；(3)从内到外构建多级减震、吸能，导向辊自身吸能、吸能杆上的压簧吸能、吸能缸内的碟簧吸能、支撑柱溃缩吸能、防护板吸能，从而使得最外侧防撞柱受到车辆的冲击力显著减小，碰撞后防撞柱不易倾倒，进而防止车辆冲出护栏而坠江。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为吸能杆与缓冲柱的连接示意图。

图4为图1的左视图。

图5为导向辊的横截面示意图。

图中：桥梁1、防撞柱2、加强筋200、钢构架3、横向防护板4、缓冲柱5、法兰座500、预埋座6、支撑杆7、支撑柱8、导向辊9、外筒90、内筒91、连接筋92、溃缩吸能腔93、支撑辊94、支撑筋条95、吸能填料96、连接座10、抱箍ⅰ100、抱箍ⅱ101、第一连接条103、第二连接条102、连接间隙104、连接板11、左连接臂12、右连接臂13、吸能杆14、压簧15、薄壁防护管16、吸能缸17、u形座18、碟簧19、圆柱滑块20、凸环21、导向孔22、避让孔23、防水盖24。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1、图2和图4所示的一种桥梁防护栏结构，设置在桥梁1的两侧，包括等间距分布的防撞柱2，防撞柱的下端与桥梁两侧的钢构架3固定连接，防撞柱的横截面呈圆形，防撞柱的圆周面上设有沿轴向分布的加强筋200；防撞柱的内侧之间设有横向防护板4，相邻两根防撞柱2之间的内侧设有缓冲柱5，缓冲柱的下端设有法兰座500，法兰座与桥梁两侧的预埋座6固定连接，预埋座埋入桥梁两侧的混凝土中；横向防护板4的横截面呈c形，横向防护板的开口侧的边缘处与缓冲柱的外侧面固定连接，横向防护板与每根防撞柱均通过螺栓连接；防撞柱的两端内侧均固定有支撑杆7，支撑杆的外端之间设有支撑柱8，支撑柱上设有导向辊9，支撑柱的端部设有连接座10，支撑杆的外端与连接座的内侧固定连接，支撑杆的内端与防撞柱固定连接，相邻两个连接座之间通过连接板11固定连接；连接座10包括抱箍ⅰ100、抱箍ⅱ101，抱箍ⅰ、抱箍ⅱ扣合后通过螺栓连接，抱箍ⅰ的两端延伸形成第一连接条103，抱箍ⅱ的两端延伸形成第二连接条102，第一连接条、第二连接条之间形成连接间隙104，连接板插入连接间隙内与第一连接条、第二连接条螺栓连接。

如图2和5所示，导向辊9包括外筒90、内筒91，外筒与内筒之间设有若干连接筋92，外筒、内筒、连接筋为一体式结构且由工程塑料制成，本实施例中工程塑料采用abs工程塑料(也叫塑料合金)，连接筋将内筒与外筒之间的空间分隔成若干溃缩吸能腔93；内筒91的中心设有与支撑柱8转动连接的支撑辊94，支撑辊的圆周面上设有若干支撑筋条95，相邻两根支撑筋条之间的部位均填充吸能填料96，本实施例中吸能填料采用eva颗粒；每根支撑柱上的导向辊有两个，支撑柱上位于两个导向辊之间的部位设有左连接臂12、右连接臂13，所述左连接臂与该支撑柱左侧的缓冲柱的内侧面固定连接，所述右连接臂与该支撑柱右侧的缓冲柱的内侧面固定连接。

如图3所示，连接板11的外侧固定有吸能杆14，吸能杆的外端穿过缓冲柱5，缓冲柱呈中空的方管状，吸能杆上位于连接板与缓冲柱之间的部位套设有压簧15，压簧的外侧套设有薄壁防护管16；缓冲柱的外侧设有吸能缸17，吸能缸的内端通过u形座18与缓冲柱的两侧固定连接，吸能缸内设有若干叠合设置的碟簧19，碟簧的中心设有圆柱滑块20，圆柱滑块的内端设有凸环21，圆柱滑块的内端中心设有导向孔22，吸能杆的外端伸入导向孔内，吸能缸的底面中心设有避让孔23，避让孔内设有防水盖24。

结合附图，本发明的原理如下：该种桥梁防护栏从内到外依次构建三重防护体系，分别为导向辊防护体系、缓冲柱防护体系、防撞柱防护体系，三重防护体系之间既独立又存在关联；当车辆与桥梁防护栏发生轻微碰撞时，车辆前端首倾斜先碰撞到导向辊上，车辆倾斜的撞击力分解平行分力、垂直分力，车辆在平行分力的作用下沿着导向辊继续向前移动，垂直分力较小，一部分垂直分力被导向辊吸收，另一份垂直分力则直接被支撑杆抵消；当车辆与桥梁防护栏发生较强的碰撞时，受到直接碰撞的导向辊溃缩形变，支撑杆会溃缩(变形或断裂)吸能，吸能杆向外移动、压簧压缩吸能，从而将垂直撞击力吸收、抵消，车辆在导向辊的作用下压着水平分力方向继续前行；当车辆与桥梁防护栏发生非常强的碰撞时，吸能杆位移增大，进而带动圆柱滑块移动，通过多个叠合的碟簧吸能，若垂直碰撞力进一步增大时，缓冲柱向外倾倒、横向防护板变形吸能，最终使得最外侧防撞柱受到车辆的撞击力显著减小，而且防撞柱自身强度大，下端又直接与桥梁上的钢构架固定，而且防撞柱下端整体浇入混凝土中，经过多重吸能、减震后的车辆难以撞断防撞柱，从而最大限度的防止碰撞桥梁防护栏的车辆冲入护栏坠入江中，减小交通事故带来的人员伤亡。该种桥梁防护栏也可用于盘山公路危险路段的防护以及高架桥的两侧防护。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。