一种防撞护栏的制作方法

本实用新型属于道路交通安全设施技术领域，具体涉及一种防撞护栏。

背景技术：

现有护栏主要有以下几种：刚性护栏，如混凝土护栏；半刚性护栏，如波形梁护栏；柔性护栏，如缆索护栏。

缆索护栏主要由端部结构、立柱、缆索和锚具等组成；受汽车冲击时，缆索产生变形吸收冲击能，将力传给立柱，再传给土基；缆索变形较大，可充分消能，对人车损害小，但防撞等级一般不高，多适用于交通量低，大型车比例小的道路。波形梁护栏主要由立柱、波形梁、连接螺栓等组成；利用波形梁，立柱，土基吸收能量；适应范围较广，但多为分段拼装而成，整体性不强，无法共同受力，此外，即使受冲击力较小时，对人车损害也较柔性护栏大。

因此，需要一种受冲击力小时，呈柔性，可充分消能，减少对人车的损害，受冲击力较大时，呈半刚性或刚性，可有效防止车辆冲出道路，避免二次事故发生且易形成整体共同受力的护栏。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种防撞护栏，当所受冲击力较小时，表现为以柔性，通过变形可充分发挥消能作用，减少对人车损伤；当所受冲击力较大时，表现为半刚性或刚性，可有效防止车辆冲出道路，避免二次事故发生；在静态时为柔性，便于安装，可形成整体共同受力。

为达到上述目的，本实用新型所述一种防撞护栏包括若干非牛顿流体管和两个端部结构，两个端部结构之间设置有若干中间立柱，中间立柱上固定有限位环，非牛顿流体管与限位环滑动连接，且非牛顿流体管的两端分别固定在两个端部结构上；非牛顿流体管包括可挠金属管，可挠金属管内填充有非牛顿流体。

进一步的，可挠金属管外设置有保护套，保护套为橡胶套或油漆层。

进一步的，限位环通过防阻块固定在中间立柱上，中间立柱上固定有防阻块，防阻块上沿竖直方向设置有若干组限位环，同一组限位环位于同一水平位置，且与同一根非牛顿流体管滑动连接。

进一步的，防阻块为中空且上下两端开口的柱体，防阻块的横截面为正六边形。

进一步的，端部结构包括端部立柱、支撑架和底板，端部立柱竖直设置，且下端与底板固定，支撑架倾斜设置，支撑架上端与端部立柱上端固定连接，支撑架下端与底板固定连接。

进一步的，底板水平设置在基础中，端部立柱和支撑架的下部均设置在基础中，基用混凝土浇筑而成。

进一步的，非牛顿流体为高分子聚合物或高分子化合物的溶液。

进一步的，非牛顿流体管有4～6根，竖向排列，间距为10cm-20cm。

进一步的，位于最下端的非牛顿流体管距地面30cm-50cm。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果：

非牛顿流体的一个显著特征是随受力快慢而发生显著的软硬变化。本实用新型巧妙的利用了非牛顿流体的这一特性。当失控车辆撞击在非牛顿流体管上时，若冲击力较小，此时非牛顿流体受力较慢，非牛顿流体管呈柔性，通过产生变形来充分消能，可有效减小对人车的损害；当冲击力较大时，此时非牛顿流体受力较快，非牛顿流体管呈半刚性或刚性，一方面可有效防止车辆冲出道路，避免二次事故，另一方面可通过设置的防阻块、立柱、土基的变形来吸收能量，减少对人车的损害。

本实用新型通过对非牛顿流体的巧妙应用，同时具有缆索护栏和波形梁护栏各自的优点，即护栏所受冲击力较小时，充分发挥缆索护栏的优点，所受冲击力较大时充分发挥波形梁护栏的优点。与现有缆索护栏相比，解决了其适用性不广的问题；与现有波形梁护栏相比，解决了其整体性不好无法共同受力的问题，同时一定程度解决了现有波形梁护栏在所受冲击了较小时，对人车损害也较大的问题。

进一步的，可挠金属管外设置有保护套，保护套为橡胶套或油漆层，保护套其防锈蚀的作用。

进一步的，限位环通过防阻块固定在中间立柱上，中间立柱上固定有防阻块，防阻块上沿竖直方向设置有若干组限位环，同一组限位环位于同一水平位置，且与同一根非牛顿流体管滑动连接，防阻块的作用一是固定非牛顿流体管，二是当冲击力交大，非牛顿流体管为半刚性或刚性时，可以通过防阻块变形吸收能量，减小对人和车的损害。

进一步的，端部结构包括端部立柱、支撑架和底板，端部立柱竖直设置，且下端与底板固定，支撑架倾斜设置，支撑架上端与端部立柱上端固定连接，支撑架下端与底板固定连接；端部立柱、支撑架和底板形成三角形，稳定性好。

进一步的，底板水平设置在基础中，端部立柱和支撑架的下部均设置在基础中，基础用混凝土浇筑而成，进一步提高稳定性；

进一步的，防阻块为中空且上下两端开口的柱体，其横截面为正六边形，在保证消能效果的同时，加工方便，易于固定。

附图说明

图1为本实用新型的纵向布置图；

图2为中间立柱构造图；

图3为本实用新型非牛顿流体管横截面图；

图4为端部结构图；

图5为相邻两段处的端部结构图；

附图中：1-非牛顿流体管，2-可挠金属管，3-非牛顿流体，4-保护套，5-防阻块，6-锚具，7-端部立柱，8-螺栓，9-中间立柱，10-支撑架，11-底板，12-基础，13-限位环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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。此外，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。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，一种防撞护栏，包括端部结构，中间立柱9，防阻块5，非牛顿流体管1，锚具6和螺栓8。

参照图4，端部结构由端部立柱7、支撑架10、底板11和基础12组成。端部立柱7、支撑架10和底板11均为钢管或钢板，端部立柱7、底板11和支撑架10组成三角形，具体为：端部立柱7竖直设置，且下端与底板11焊接固定，底板11水平设置在基础12中，支撑架10倾斜设置，支撑架10上端与端部立柱7焊接在一起，下端与底板11焊接，以增强稳定性。端部立柱7和支撑架10的下部均设置在基础12中，基础12用混凝土浇筑而成。

参照图2，非牛顿流体管1通过限位环13滑动连接在防阻块5上，两端用锚具6锚固在端部立柱7上。非牛顿流体管1与防阻块5间，在牛顿流体管1的延伸方向可相对滑动，以便非牛顿流体管1可充分变形吸收冲击产生的能量。

防阻块5通过螺栓8固定在中间立柱9上。防阻块5上沿竖直方向固定有若干组用于限位非牛顿流体管1的限位环13，同一组限位环位于同一水平位置，用于穿过同一根非牛顿流体管1，防阻块5的作用一是固定非牛顿流体管，二是当冲击力交大，非牛顿流体管为半刚性或刚性时，可以通过防阻块变形吸收能量，减小对人车的损害；当然，冲击力小时，也有一定作用；两根端部立柱7之间设置有若干中间立柱9，所有的中间立柱9上的同一侧通过螺栓8固定有防阻块5，两根端部立柱7之间设置有若干竖向排列的非牛顿流体管1。为防止大型车越出路外，小型车钻入非牛顿流体管下面，非牛顿流体管自地面向上30-50cm处开始设置。

非牛顿流体管为一般为4～6根；为使非牛顿流体管所受碰撞力均匀分布，其间距取10-20cm。

考虑施工张拉、注非牛顿流体、维护方便性等，非牛顿流体管长度一般不超过300m。当所需设置的护栏长度超过300m时，分段设置。相邻两段处的端部结构如图5所示，两端部立柱间距35cm-50cm。

端部立柱和中间立柱材料均为钢管，管径120～170mm，壁厚4～6mm。间距与立柱直径、埋深、非牛顿流体管根数有关，一般取4m～6m。

如图3，本实用新型的非牛顿流体管1包括可挠金属管2，可挠金属管2内部注满非牛顿流体3，外部用保护套4进行保护；可挠金属管外径24mm，壁厚2mm；保护套4选用橡胶套或油漆层，保护套4作用为防锈蚀。可挠金属管2可变形，冲击力较小时，非牛顿流体变形较大，非牛顿流体管整体呈柔性，可通过变形充分吸收能量。为使非牛顿流体管拉紧，两端锚固在端部立柱上，因此需要承受一定的拉力；车辆撞击非牛顿流体管时，相比于橡胶、塑料管等，金属管也能提供更大的承载能力。优选的，可挠金属管采用钢制成。

上述防阻块5为中空且上下两端开口的柱体，横截面一般为正六边形。该非牛顿流体防撞护栏使用方法如下：

步骤1：根据护栏布设的需求，安装端部结构和中间立柱9和防阻块。

步骤2：安装可挠金属管2，并锚固在端部立柱7上。

步骤3：配置非牛顿流体3，并将非牛顿流体3注入可挠金属管2中，封住可挠金属管2的两端的端口。

非牛顿流体3为高分子聚合物，如聚乙烯，尼龙，橡胶等的浓溶液；或高分子化合物，如淀粉、蛋白质等的浓溶液均可作为非牛顿流体。

配置过程：先按比例称取高分子聚合物(或高分子化合物)和水。例如，选用淀粉配置非牛顿流体时，淀粉与水的比例为(2-2.5)：1，然后搅拌至膏状或糊状。

本实用新型的工作原理如下：

非牛顿流体的一个显著特征是随受力快慢而发生显著的软硬变化。本实用新型利用了非牛顿流体的这一特性。失控车辆撞击在非牛顿流体管上，当冲击力较小时，此时内部的非牛顿流体受力较慢，非牛顿流体管呈柔性，变形较大，主要由端部结构平衡冲击力，通过非牛顿流体管产生变形来充分消能，可有效减小对人车的损害；当冲击力较大时，此时非牛顿流体受力较快，非牛顿流体管呈半刚性或刚性，变形较小，由中间立柱和端部结构共同平衡冲击力，一方面可有效防止车辆冲出道路，避免二次事故，另一方面可通过设置的防阻块、立柱、土基的变形来吸收能量，减少对人车的损害。

失控车辆撞在护栏非牛顿流体管1上，当冲击力较小时，此时内部的非牛顿流体3受力较慢，非牛顿流体管1呈柔性，变形较大，主要由端部结构来平衡冲击力，通过产生变形来充分消能，可有效减小对人车的损害，充分发挥了缆索护栏的优点；当冲击力较大时，此时非牛顿流体3受力较快，非牛顿流体管1呈半刚性或刚性，变形较小，由中间立柱和端部结构共同平衡冲击力，一方面可有效防止车辆冲出道路，避免二次事故，另一方面可通过设置的防阻块、立柱、土基的变形来吸收能量，减少对人车的损害，充分发挥了波形梁护栏的优点。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。