高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏的制作方法

1.本发明涉及防撞护栏技术领域，尤其涉及一种高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏。


背景技术：

2.护栏一般指工业用“防护栏”，主要用于住宅、公路、商业区、公共场所等场合中对人身安全及设备设施的保护与防护。而防撞护栏是典型的冷弯型钢产品，具有抗冲击性好、成本低、寿命长、安全性更高、绿色环保等优点，主要用于高速公路路段及桥梁段的防护与保护。常用钢材所制，如圆钢管，方钢管或压型钢板，高速公路用防撞护栏的表面通常需要做喷漆处理，所用原料为防水性的材料，制成防撞护栏外形美观，且不易生锈，护栏的立柱部分通常采用膨胀螺栓与地面固定，有效缓解车辆往来穿梭时带来意外撞击造成设备、设施的损坏。
3.但是，现有的防撞护栏整体采用钢制结构，遭遇车辆意外撞击时，缓冲效果不佳，无法减缓驾驶员所受损伤。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
5.本发明还有一个目的是提供高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏，实现了在护栏上增设气囊收纳盒，当车辆冲击后，传感器能够及时接收到信号，点燃充气系统，使气囊从气囊收纳盒内弹出，覆盖于护栏前端，起到柔性缓冲的作用，从而有效的避免了现有的防撞护栏整体采用钢制结构，遭遇车辆意外撞击时，缓冲效果不佳，无法减缓驾驶员所受损伤的问题。
6.为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏，包括：
8.护栏立柱，所述护栏立柱设置有两个，且两个所述护栏立柱的上端通过加固横杆固定连接；
9.减速台，其安装在所述护栏立柱下表面的前端，且减速台与护栏立柱焊接连接；
10.电阻应变计碰撞传感器，其安装在所述减速台的前端，所述电阻应变计碰撞传感器设置有四个，且四个所述电阻应变计碰撞传感器等距分布于减速台上；
11.防撞后板，其安装在两个所述护栏立柱之间，且所述防撞后板的两侧分别与两个所述护栏立柱的外壁焊接连接；
12.防撞前板，其设置在所述防撞后板的前端；
13.气囊收纳盒，其安装在所述防撞前板的上表面，所述气囊收纳盒的上表面安装有充气机构，充气机构设置有三个，且三个所述充气机构的一端均延伸至所述气囊收纳盒的内部；
14.地埋式控制盒，其设置在所述减速台的后端，且所述地埋式控制盒的输入端与市
电连接。
15.优选的是，所述电阻应变计碰撞传感器包括传感器底板和传感壳体，所述传感壳体安装在传感器底板的前端，所述传感壳体的内部安装有缓冲介质，所述缓冲介质的内部安装有震动块，所述震动块的上端安装有电阻应变计，所述传感器底板的内壁上安装有电控电路。
16.优选的是，所述充气机构的下表面设置有安装板，所述安装板的后端设置有接电端，所述安装板的前端设置有点火器，所述点火器的内部设置有电热丝和炸药，所述点火器的外部设置有叠氮化纳。
17.优选的是，所述叠氮化纳的外部设置有过滤层，所述过滤层的外部设置有防静电abs隔离壳，所述防静电abs隔离壳的两侧均设置有排气孔。
18.优选的是，所述地埋式控制盒的内部安装有单片机主控芯片、无线数传模块和gps定位模块，所述单片机主控芯片的输出端与电热丝的输入端电性连接，所述电阻应变计碰撞传感器和gps定位模块的输出端均与单片机主控芯片的输入端电性连接，所述单片机主控芯片通过无线数传模块与终端机双向连接。
19.优选的是，所述气囊收纳盒的内部设置有收纳腔，所述收纳腔的内部安装有折叠式气囊袋，所述气囊收纳盒的下表面设置有撕缝塑料板，所述撕缝塑料板的两侧通过卡扣与气囊收纳盒连接。
20.优选的是，所述减速台的外壁上安装有橡胶垫，所述橡胶垫的上表面设置有橡胶凸块，且橡胶凸块设置有若干个。
21.优选的是，所述护栏立柱的前端安装有防雾灯灯罩，且防雾灯灯罩的内部安装有防雾灯，所述防雾灯灯罩的四周均设置有灯罩框架，且灯罩框架通过螺钉与护栏立柱螺纹连接。
22.优选的是，所述防撞前板和防撞后板之间通过弹簧连接，且弹簧设置有若干个，相邻所述弹簧之间设置有阻尼杆，且阻尼杆的一端与防撞后板的外壁固定连接。
23.优选的是，所述防撞前板的外壁上设置有反光贴条，反光贴条设置有十个，且十个反光贴条等距分布与防撞前板的表面。
24.本发明至少包括以下有益效果：
25.1、本发明通过将高速公路桥梁用护栏分为减速台和缓冲护栏两部分，且减速台和缓冲护栏的内部分别安装有电阻应变计碰撞传感器和应急气囊系统，当车辆意外失控撞向护栏时，会先撞击到减速台，此时减速台内的电阻应变计碰撞传感器震动块发生震动，使外部的缓冲介质随之震动，导致电阻应变计的应变电阻产生变形，电阻值随之发生变化，经过电控电路的处理和放大后，将电压信号传输至单片机主控芯片，单片机主控芯片根据电压信号强弱便可判断出碰撞程度，如果超过预设值时，则会发送信号至点火电路，接通电热丝，使其迅速红热引燃炸药，利用炸药爆炸瞬间产生的热量使叠氮化纳受热分解，释放出大量氮气，充入折叠式气囊袋中，使折叠式气囊袋依靠冲击以及压力作用冲破撕缝塑料板弹出，覆盖于护栏前端，实现柔性缓冲，降低驾驶员受到冲击，避免了现有的防撞护栏整体采用钢制结构，遭遇车辆意外撞击时，缓冲效果不佳，无法减缓驾驶员所受损伤的问题发生。
26.2、通过将护栏的防撞板设置为前后两部分，且两层防撞板间安装有弹簧和阻尼杆，若车辆撞击护栏时的车速过快，仅靠气囊系统无法完全卸力时，车辆会继续冲击护栏的
防撞前板，此时，防撞前板和防撞后板间的弹簧以及阻尼杆协同作用，能够起到物理减震的效果，进一步降低冲击，最终达到停止车辆的效果。
27.3、通过设置减速台，当车辆撞击到减速台时，减速台上的若干橡胶凸块能够增加摩擦力，减缓车轮速度，有了减速带起到缓冲的作用，给了驾驶人更多的操作时间，有几秒钟来反应并做出预判减少事故的发生，并且减速台会提前触发气囊系统，避免车辆与气囊过近，导致弹出时造成二次损伤的问题。
28.4、通过在护栏立柱的内部安装防雾灯，当冬季突发雪雾时，终端机可通过无线数传模块向护栏的地埋式控制盒发送信号，控制防雾灯开启，对高速公路的桥梁两侧进行照明，提醒车辆护栏所在的位置，增加雪雾天留在高速路段内车辆行驶时的安全性，避免在封锁高速的过程中发生事故，而在护栏防撞前板的外壁上设置有反光贴条，反光贴条主要是为了减少夜晚行车人员的安全隐患，在夜间行车车辆灯光照射的范围小，驾驶员的视野容易受限，对事物的观察能力较白天有所下降,容易产生视觉疲劳,而反光贴条的设置可以使两侧的护栏更加醒目，以达到提醒的效果，两种安全结构协同作用，故而尽可能地降低日常行驶时的安全隐患。
29.5、本发明的高速公路桥梁护栏通过无线数传模块与终端机连接，实现数据互通，方便集中管理，在护栏受到车辆冲击后，地埋式控制盒能够通过无线数传模块将gps定位模块获取的位置信息上传至终端机，方便根据接收位点及时派遣救援，以减轻事故造成的影响。
附图说明
30.图1是本发明提供的高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏整体结构示意图；
31.图2是本发明提供的高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏侧面结构示意图；
32.图3是本发明提供的高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏气囊收纳盒内部结构示意图；
33.图4是本发明提供的高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏充气机构内部结构示意图；
34.图5是本发明提供的高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏a处结构放大示意图；
35.图6是本发明提供的高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏控制系统原理图。
具体实施方式
36.下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
37.如图1
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6所示，一种高速公路桥梁用具有缓冲功能的防撞护栏，包括：护栏立柱1，所述护栏立柱1设置有两个，且两个所述护栏立柱1的上端通过加固横杆2固定连接，加固横杆2能够有效加强两个护栏立柱1的连接强度，避免两个护栏立柱1间仅依靠防撞后板14连接，强度较低的情况发生；减速台5，其安装在所述护栏立柱1下表面的前端，且减速台5与护栏立柱1焊接连接，减速台5能够在车辆撞击到护栏前使其减速，以降低护栏所受冲击；电阻应变计碰撞传感器8，其安装在所述减速台5的前端，所述电阻应变计碰撞传感器8设置有四
个，且四个所述电阻应变计碰撞传感器8等距分布于减速台5上，电阻应变计碰撞传感器8设置四组可以使防撞检测更加全面，无论车辆从那个角度撞击均能有效进行检测，当检测到撞击时，其会发送信号至地埋式控制盒17，驱动应急气囊系统开启；防撞后板14，其安装在两个所述护栏立柱1之间，且所述防撞后板14的两侧分别与两个所述护栏立柱1的外壁焊接连接；防撞前板9，其设置在所述防撞后板14的前端；气囊收纳盒11，其安装在所述防撞前板9的上表面，所述气囊收纳盒11的上表面安装有充气机构12，充气机构12设置有三个，且三个所述充气机构12的一端均延伸至所述气囊收纳盒11的内部，气囊收纳盒11能够在平时对气囊起到收纳保护的作用，其上端的充气机构12由点火器122以及叠氮化纳123气体发生器构成，在点燃后可快速分解氮气充入气囊；地埋式控制盒17，其设置在所述减速台5的后端，且所述地埋式控制盒17的输入端与市电连接，控制盒采用地埋式结构，安全性高。
38.在上述方案中，高速公路桥梁护栏通过无线数传模块与终端机连接，实现数据互通，方便集中管理，在护栏使用过程中，若车辆因意外撞向护栏时，首先会碰撞到护栏前端的减速台，由减速台上的若干橡胶凸块增加摩擦力，减缓车轮速度，有了减速带起到缓冲的作用，给了驾驶人更多的操作时间，有几秒钟来反应并做出预判减少事故的发生，同时减速台在受到冲击时，其内部的电阻应变计碰撞传感器能够感应到冲击变化，若该次冲击大于预设值时，则会发送信号至单片机主控芯片，由主控芯片向点火电路发出指令，接通电热丝，使其迅速红热引燃炸药，利用炸药爆炸瞬间产生的热量使叠氮化纳受热分解，释放出大量氮气，充入折叠式气囊袋中，使折叠式气囊袋依靠冲击以及压力作用冲破撕缝塑料板弹出，覆盖于护栏前端，实现柔性缓冲，降低驾驶员所受损伤，若车辆车速过快，依靠气囊无法完全卸力时，车辆会继续冲击护栏的防撞前板，此时，防撞前板和防撞后板间的弹簧以及阻尼杆协同作用，能够起到物理减震的效果，进一步降低冲击，最终达到停止车辆的效果，并且在冲击过后，与该护栏连接的地埋式控制盒能够通过无线数传模块将gps定位模块获取的位置信息上传至终端机，方便派遣救援。
39.一个优选方案中，所述电阻应变计碰撞传感器8包括传感器底板801和传感壳体802，所述传感壳体802安装在传感器底板801的前端，所述传感壳体802的内部安装有缓冲介质804，所述缓冲介质804的内部安装有震动块805，所述震动块805的上端安装有电阻应变计806，所述传感器底板801的内壁上安装有电控电路803。
40.在上述方案中，当车辆撞击到减速台时，电阻应变计碰撞传感器内的震动块震动，其外部的缓冲介质随之震动，导致电阻应变计的应变电阻产生变形，电阻值随之发生变化，经过电控电路的处理和放大后，将电压信号传输至单片机主控芯片，主控芯片根据电压信号强弱便可判断出碰撞程度，如果超过预设值时，则会发送信号至电热丝，点燃充气缓冲系统。
41.一个优选方案中，所述充气机构12的下表面设置有安装板121，所述安装板121的后端设置有接电端13，所述安装板121的前端设置有点火器122，所述点火器122的内部设置有电热丝25和炸药，所述点火器122的外部设置有叠氮化纳123。
42.在上述方案中，当电阻应变计碰撞传感器检测到冲击时，会发送信号至单片机主控芯片，由主控芯片向点火电路发出指令，接通电热丝，使其迅速红热引燃炸药，利用炸药爆炸瞬间产生的热量使叠氮化纳受热分解，释放出大量氮气，充入折叠式气囊袋中，使折叠式气囊袋依靠冲击以及压力作用冲破撕缝塑料板弹出，覆盖于护栏前端，实现柔性缓冲，降
低驾驶员受到冲击。
43.一个优选方案中，所述叠氮化纳123的外部设置有过滤层124，所述过滤层124的外部设置有防静电abs隔离壳125，所述防静电abs隔离壳125的两侧均设置有排气孔126。
44.在上述方案中，过滤层为金属滤网，能够过滤炸药点燃后产生的残渣，点火器的外层选用防静电abs隔离壳，既能承受少量炸药爆炸时产生的冲击，又能起到防静电的效果，避免静电意外点燃气囊的情况发生。
45.一个优选方案中，所述地埋式控制盒17的内部安装有单片机主控芯片22、无线数传模块23和gps定位模块24，所述单片机主控芯片22的输出端与电热丝25的输入端电性连接，所述电阻应变计碰撞传感器8和gps定位模块24的输出端均与单片机主控芯片22的输入端电性连接，所述单片机主控芯片22通过无线数传模块23与终端机双向连接。
46.在上述方案中，高速公路桥梁护栏通过无线数传模块与终端机连接，实现数据互通，方便集中管理，在护栏受到车辆冲击后，地埋式控制盒能够通过无线数传模块将gps定位模块获取的位置信息上传至终端机，方便根据接收位点及时派遣救援，以减轻事故造成的影响。
47.一个优选方案中，所述气囊收纳盒11的内部设置有收纳腔18，所述收纳腔18的内部安装有折叠式气囊袋19，所述气囊收纳盒11的下表面设置有撕缝塑料板20，所述撕缝塑料板20的两侧通过卡扣21与气囊收纳盒11连接。
48.在上述方案中，撕缝塑料板的厚度为0.5毫米，采用简易卡扣与气囊收纳盒连接，在平时，撕缝塑料板能够起到密封气囊收纳盒的作用，避免内部气囊粘尘影响使用效果，而在点火器点燃气囊后，折叠式气囊袋能够依靠冲击以及压力作用快速冲破撕缝塑料板弹出，实现护栏的缓冲作用。
49.一个优选方案中，所述减速台5的外壁上安装有橡胶垫6，所述橡胶垫6的上表面设置有橡胶凸块7，且橡胶凸块7设置有若干个。
50.在上述方案中，当车辆撞击到减速台时，减速台上的若干橡胶凸块能够增加摩擦力，减缓车轮速度，有了减速带起到缓冲的作用，给了驾驶人更多的操作时间，有几秒钟来反应并做出预判减少事故的发生。
51.一个优选方案中，所述护栏立柱1的前端安装有防雾灯灯罩3，且防雾灯灯罩3的内部安装有防雾灯，所述防雾灯灯罩3的四周均设置有灯罩框架4，且灯罩框架4通过螺钉与护栏立柱1螺纹连接。
52.在上述方案中，当冬季突发雪雾时，终端机可通过无线数传模块向护栏的地埋式控制盒发送信号，控制防雾灯开启，对高速公路的桥梁两侧进行照明，提醒车辆护栏所在的位置，增加雪雾天留在高速路段内车辆行驶时的安全性，避免在封锁高速的过程中发生事故。
53.一个优选方案中，所述防撞前板9和防撞后板14之间通过弹簧15连接，且弹簧15设置有若干个，相邻所述弹簧15之间设置有阻尼杆16，且阻尼杆16的一端与防撞后板14的外壁固定连接。
54.在上述方案中，若车辆撞击护栏的车速过快，导致气囊系统无法完全卸力时，车辆会继续冲击护栏的防撞前板，此时，防撞前板和防撞后板间的弹簧以及阻尼杆协同作用，能够起到物理减震的效果，进一步降低冲击，最终达到停止车辆的效果。
55.一个优选方案中，所述防撞前板9的外壁上设置有反光贴条10，反光贴条10设置有十个，且十个反光贴条10等距分布与防撞前板9的表面。
56.在上述方案中，反光贴条主要是为了减少夜晚行车人员的安全隐患，在夜间行车车辆灯光照射的范围小，驾驶员的视野容易受限，对事物的观察能力较白天有所下降,容易产生视觉疲劳,而反光贴条的设置可以使两侧的护栏更加醒目，以达到提醒的效果，故而尽可能地降低夜间行驶的安全隐患。
57.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。