一种桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置的制作方法

本实用新型涉及道路桥梁建筑设计领域，特别涉及一种桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置。

背景技术：

近年来我国高速公路飞速发展，2017年全国高速公路通车里程已达13.6万千米，较2012年年末新增4.1万千米，位居世界第一。交通量日益增多，交通事故发生率越来越高，交通安全形式依然严峻。因此在进行交通安全设施设计时要坚持主动引导、全时保障、隔离封闭、被动防护的原则来降低事故发生概率和事故严重程度。

安全护栏是防护事故车辆的重要设施，目前，公知的高速公路护拦大多是波形梁护栏，由护栏过渡段、护栏标准段、护栏端头三部分组成，通常安装在公路路侧危险路段，通过其导向作用来阻拦车辆在发生事故时冲出路外，其中的护栏板一般采用横截面呈波浪形的钢板制成，故称为波形梁。波形梁护栏端头是安装在波形梁护栏起点的一种防护结构，主要作用是降低乘员由于车辆撞击护栏端部造成的伤害程度。波形梁护栏通常是在立柱上安装由钢板制成的护栏板，两者为钢性材料并呈刚性连接，是半刚性护栏，是一种以波纹状钢制护栏板相互拼接并由立柱支撑的连续结构，当汽车失控撞上护栏板后，由于波形钢制护栏板有良好的耐撞、减震性能和吸收能量的作用，能有效地减缓解除车辆的撞击强度，特别是对轻型车辆有较好的保护性能，既不容易撞毁，同时又可对车辆和司乘人员起到很好的保护作用，它利用地基、立柱、横梁的变形来吸收碰撞能量，防止车辆冲出路外或冲入对向车道，以保护车辆和乘客，减少事故造成的损失。

但实践证明，现实案例中，大多数护栏碰撞致命事故是由于护栏端部结构不合理造成的，很多车辆由于撞击了护栏端部，而导致护栏板穿破车身，酿成惨祸。其原因在于，车辆高速撞击护栏立柱时，导致护栏板与立柱的连接螺栓被快速剪断或撕裂，立柱与护栏板分离，立柱倒地，而护栏板由于有第二立柱的支撑而仍保持水平状态，致使很多小型车辆因高速撞击而被护栏板穿透车身，伤人更为严重，造成更严重的后果，因此其端部结构的合理与否与道路交通安全息息相关。

由于路侧安全护栏主要依据路堤填土高度、边坡坡度及路侧的危险程度决定是否设置，因此，一般路侧安全护栏不是连续设置的，每设置一段护栏就有起点和终点，由上述分析可见，车辆与护栏端部相撞是非常危险的，可能导致端部护栏板穿透车箱，造成比较严重的伤亡事故，故对其进行合理的设计和处理是非常重要的。

目前国内桥梁护栏端部缓冲防撞的装置刚刚起步，一般高速路桥梁护栏在桥头处大多直接与其他类型的护栏过渡连接，而市政桥大多只在端部安装一块弧形铁板来起防撞作用，或者采用悬臂或安装端部立柱，这样的装置防撞或缓冲作用有限，存在安全隐患。护栏起始端的端头部分既有可能遭遇车辆的正面碰撞也可能遭遇侧面碰撞，在车辆发生碰撞时，由于护栏端部为刚性不可伸缩，导致无法有效吸收碰撞能量，强烈的碰撞容易导致护栏在瞬间损毁，车辆冲出隔离栏外，造成车毁人亡等恶性交通事故。

技术实现要素：

针对以上不足，本实用新型提供了一种桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置，在碰撞作用下该装置能产生伸缩，伸缩时螺栓冲断消能孔间隔，消耗碰撞能量，起到防撞缓冲作用，避免造成严重交通事故。

本实用新型的技术方案为：

一种桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置，包括依次连接的承压板、第一单元段、第二单元段、第三单元段和固定立柱，所述第一单元段、第二单元段、第三单元段均为由管件构成的三层立方体结构，所述管件包括竖向管、横向管和纵向圆管，所述第一单元段的纵向圆管套设在第二单元段的纵向圆管中，第二单元段的纵向圆管套设在第三单元段的纵向圆管中，各个单元段的竖向管分段架设在纵向圆管上，所述横向管设于第一单元段前端面的两管交叉处和第三单元段后端面的两管交叉处，所述承压板为弧形板，承压板固定于第一单元段的前端，所述固定立柱紧靠第三单元段的后端面固定，所述纵向圆管的正下方地面上设有滑道，最下方的竖向管下端设有滑轮；所述第一单元段和第二单元段的纵向圆管管面均开设有至少一排消能孔，所述消能孔为依次排列的、具有间隔的孔，初始状态下相互套设的纵向圆管的末端消能孔以螺栓连接，所有纵向圆管呈拉出状态。

所述承压板包裹第一单元段的前端面。

所述第二单元段和第三单元段的每段竖向管之间以加强管相连接。

所述加强管为方管。

所述竖向管均为方管，所述第一单元段的横向管为圆管，第三单元段的横向管为方管。

所述滑道为槽钢制成，以锚地螺栓固定。

所述固定立柱下方以锚地螺栓固定在地面上，侧面以加长螺栓贯穿固定在第三单元段的横向管上。

所述固定立柱的柱脚前后方还设有加劲板。

所述缓冲装置整体由不锈钢制成。

所述连接均为螺栓连接。

本实用新型的技术方案包括依次连接的承压板、第一单元段、第二单元段和第三单元段，承压板为弧形板，安装在第一单元段的前端面。三个单元段均为由管件构成的三层立方体结构，管件包括竖向管、横向管和纵向圆管，第一单元段的纵向圆管套设在第二单元段的纵向圆管中，第二单元段的纵向圆管套设在第三单元段的纵向圆管中，单元段的其余管件均架设于纵向圆管上。纵向圆管下方地面上设置有滑道，竖向管下端设置有滑轮。纵向圆管管面设置有至少一排消能孔，初始状态下，相互套设的末端消能孔以螺栓连接，纵向圆管呈全部打开状态，滑轮位于行程的最前端。

当碰撞发生时，车辆首先接触到位于最前端的承压板，承压板在碰撞冲击力下产生挤压变形，将作用车传导到第一单元段、第二单元段和第三单元段，由于消能孔为紧密排列、具有间隔的小孔，连接在纵向圆管的末端消能孔上的螺栓依次冲断孔间隔，竖向管下端的滑轮在滑道上向后滑动，使纵向圆管逐步回缩合拢。回缩过程中，孔间隔被冲断，抵消车辆冲击力，起到防撞缓冲作用，不仅提升了桥梁护栏的整体防护性能，而且保护了车内乘客的生命安全，使乘客免受反向冲击力的伤害。另一方面，承压板包裹第一单元段的前端面，在受到车辆撞击时，第一单元段的竖向管、横向管和纵向圆管之间的接头不至于暴露出碰撞面，从而避免管件因碰撞挤压而插入车体，造成车辆严重损坏，甚至对车内乘客造成伤害。

附图说明

图1为本实用新型的桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置立体图；

图2为本实用新型的承压板拆除状态立体图；

图3为本实用新型的桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置主视图；

图4为本实用新型的桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置俯视图；

图5为本实用新型的桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置左视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

参考图1-图5，本实用新型的桥梁护栏端部伸缩式防撞缓冲装置，包括依次连接的承压板40、第一单元段10、第二单元段20、第三单元段30和固定立柱50，第一单元段10、第二单元段20、第三单元段30均为由管件构成的三层立方体结构，管件包括竖向管11、横向管22和纵向圆管33，第一单元段10的纵向圆管33套设在第二单元段20的纵向圆管33中，第二单元段20的纵向圆管33套设在第三单元段30的纵向圆管33中，各个单元段的竖向管11分段架设在纵向圆管33上，横向管22设于第一单元段10前端面的两管交叉处和第三单元段30后端面的两管交叉处。

承压板40为弧形板，承压板40固定于第一单元段10的前端、并包裹第一单元段10的前端面。固定立柱50紧靠第三单元段30的后端面固定。为了加强固定，固定立柱50下方以锚地螺栓601固定在地面上，侧面以加长螺栓501贯穿固定在第三单元段30后端面的横向管22上，固定立柱50的柱脚前后方还设有加劲板51，增强柱脚在前后方向上的强度。固定立柱50上表面可以安装其它形式的护栏。

纵向圆管33的正下方地面上设有滑道60，滑道60为槽钢制成，以锚地螺栓601固定。最下方的竖向管11下端设有滑轮61，滑轮61可在滑道60上滑动。第一单元段10和第二单元段20的纵向圆管33管面均开设有至少一排消能孔331，消能孔331为依次排列的、具有间隔的孔，初始状态下相互套设的纵向圆管33的末端消能孔331以螺栓连接，所有纵向圆管33呈拉出状态，其拉出长度占纵向圆管33总长度的一半，滑轮61位于滑程的最前端。滑道60的安装位置从承压板40前端开始，至固定立柱50为止，当滑轮61位于初始位置时，离滑道60前端尚有一段距离，便于安装锚地螺栓601，避免锚地螺栓601影响滑轮61的滚动。

进一步地，竖向管11均为方管，第一单元段10的横向管22为圆管，第三单元段30的横向管22为方管。第二单元段20和第三单元段30的每段竖向管11之间以加强管44相连接，加强管44为方管。方管的强度较大，可以抵抗较强烈的碰撞冲击，因此，本实施例结构中的大部分管件均为方管，而将第一单元段20前部的横向管22设为圆管，车辆与缓冲装置接触时，其接触面为平滑的表面，可以减轻给车体带来的伤害。为了增加强度，缓冲装置整体由不锈钢制成，管件与管件之间、管件与地面之间的连接均为螺栓连接。

当碰撞发生时，车辆首先接触到位于最前端的承压板40，承压板40在碰撞冲击力下产生挤压变形，变形过程吸收能量，直至变形空间为零，将作用力传导到第一单元段10、第二单元段20和第三单元段30，由于消能孔331为紧密排列、具有间隔的小孔，连接在纵向圆管33的末端消能孔331上的螺栓依次冲断孔间隔，竖向管11下端的滑轮61在滑道60上向后滑动，使纵向圆管33逐步回缩合拢。滑道60将滑轮61的滑动约束在滑道60方向，使回缩过程可以将孔间隔冲断，抵消车辆冲击力，起到防撞缓冲作用，不仅提升了桥梁护栏的整体防护性能，而且保护了车内乘客的生命安全，使乘客免受反向冲击力的伤害。

另一方面，承压板40大小比第一单元段10的端面稍大、且包裹第一单元段10的前端面，在受到车辆撞击时，第一单元段10的竖向管11、横向管22和纵向圆管33之间的接头不至于暴露出碰撞面，从而避免管件因碰撞挤压而插入车体，造成车辆严重损坏，甚至对车内乘客造成伤害。

本实用新型的防撞缓冲装置可以与各种桥梁护栏无缝连接，适用范围广泛，安装简便，能提升桥梁护栏的整体防护性能。本装置全部采用螺栓连接，拆装便捷，可根据需要进行移动，在纵向圆管33上的消能孔331被全部冲断后，可以简便地拆除受损的缓冲装置，重新安装即可使用。本装置可重复使用，同时也便于维修，有利于提高桥梁道路的安全性，大大降低交通事故造成的损害程度。

以上公开的仅为本实用新型的实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。