一种高速公路交通安全设施装置及其优化设置方法与流程

1.本技术涉及高速公路安全技术领域，尤其是涉及一种高速公路交通安全设施装置及其优化设置方法。


背景技术：

2.交通安全设施是高速公路的重要组成部分，起着充分发挥高速公路功能和保证行车安全的重要作用，目前高速公路安全设施应用方面还存在很多不足的方面。比如，护栏的目的是为了防止失控车辆越出高速公路外，具有使车辆不能突破、下穿、翻越高速公路的功能。护栏是高速公路的重要组成部分，护栏不但可以增加高速公路的美观和光彩，还可以起到很好的警示、阻隔和防止交通事故发生的作用。
3.护栏按照防撞性能划分可分为柔性公路护栏、半刚性公路护栏和刚性公路护栏之分，柔性公路护栏的主要形式是缆索护栏，它是一种以数根施加初张离的缆索固定于立柱上而组成的结构，它主要依靠缆索的拉应力来抵抗车辆的碰撞，吸收碰撞能量，具有较大缓冲能力的韧性护栏结构；半刚性公路护栏是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由立柱支撑而组成的连续结构，它利用土基、立柱和波形梁的变形来吸收碰撞能量，并迫使失控车辆改变方向，具有一定的刚度和柔性；刚性公路护栏是一种以一定形状的混凝土块相互连接而组成的结构，利用失控车辆碰撞后爬高并转向来吸收碰撞能量。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：该护栏的变形小，耗能性差，容易对车辆和人员造成一定的伤害。


技术实现要素：

5.为了有效增加安全设施装置的防撞性能，本技术提供了一种高速公路交通安全设施装置及其优化设置方法。
6.本技术的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种高速公路交通安全设施装置，包括若干依次相连的护栏单元，所述护栏单元包括刚性护栏和两个立柱，所述刚性护栏的两端分别固定连接于两个所述立柱的侧面；两个所述立柱之间设置有缓冲组件，所述缓冲组件位于刚性护栏朝向公路的一侧。
7.通过采用上述技术方案，立柱和刚性护栏连接形成的安全设施装置，具有较高的牢固性；再通过缓冲装置可以适当调整承受撞击的变形当量，可以减小对于车辆的损害，也减轻了对刚性护栏撞击的损害，从而有效增加安全设施装置的防撞性能。
8.优选的，所述缓冲组件包括拉索和移动块，所述立柱内开设有沿拉索的长度方向且供移动块移动的移动腔；所述立柱的侧面开设有供拉索的端部穿过的通孔，所述通孔与移动腔相连通，所述拉索的两端分别固定连接于相邻两个所述立柱内的移动块上。
9.通过采用上述技术方案，车辆撞击到拉索上时，拉索的形变将调整其张紧力，从而使得拉索两端的移动块相互靠拢，以调整两个立柱之间拉索的长度。即通过调节拉索的张紧力和长度，以调节安全设施装置的受力状态，使安全设施装置可以在高承载能力的情况
下，承受撞击的变形当量适当调整。
10.优选的，所述移动腔内设置有若干个第一复位弹簧，所述第一复位弹簧的一端固定于所述移动腔的腔壁，另一端固定于所述移动块朝向拉索的侧面。
11.通过采用上述技术方案，第一复位弹簧可以让移动块恢复至初始位置；且拉索受到撞击时，可以让拉索的张紧力通过第一复位弹簧进行缓冲。
12.优选的，所述移动块的表面固定连接有多个相互平行半圆形的凸条，所述凸条的长度方向沿所述移动块的移动方向设置。
13.通过采用上述技术方案，半圆形的凸条可以减小移动块与移动腔腔壁的接触面积，从而使移动块在移动腔内移动时更加容易，以便更好调节拉索的张紧力和长度。
14.优选的，两个所述立柱之间固定连接有拱形护栏，所述拱形护栏的弯曲方向朝向所述刚性护栏，且所述拱形护栏位于所述刚性护栏与缓冲组件之间；所述拱形护栏与刚性护栏之间固定连接有多个支撑杆。
15.通过采用上述技术方案，拱形护栏、刚性护栏和支撑杆相配合，可以增强安全设施装置的整体结构强度；同时拱形护栏可以对拉索的形变程度进行限制，从而减小拉索出现损坏的情况，进一步增加安全设施装置的防撞性能。
16.优选的，所述缓冲组件包括多根相互平行的缓冲杆，所述立柱的侧面开设有缓冲槽，所述缓冲杆的两端固定连接有滑移块，所述缓冲槽与所述滑移块滑移配合；所述缓冲槽内设置有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧的一端固定于所述缓冲槽的槽壁，另一端固定于所述滑移块上，且所述第二复位弹簧位于所述刚性护栏与滑移块之间。
17.通过采用上述技术方案，缓冲槽与滑移块相配合，可以让缓冲杆朝靠近或者远离刚性护栏的方向移动；当车辆撞击到缓冲杆上时，缓冲杆将朝靠近刚性护栏的方向移动，再通过第二复位弹簧对部分撞击力进行分散，以调节安全设施装置的受力状态，使安全设施装置可以在高承载能力的情况下，承受撞击的变形当量适当调整。
18.优选的，所述刚性护栏包括多根相互平行的横杆，两根所述横杆之间设置有多个支撑辊，所述支撑辊的侧面与所述缓冲杆的侧面相抵接；所述横杆上开设有调节槽，所述支撑辊的转轴上固定连接有与调节槽滑移配合的调节块；所述调节槽内设置有若干个第三复位弹簧，所述第三复位弹簧的一端固定于所述调节槽的槽壁，另一端固定于所述调节块上；所述调节块的移动方向与所述滑移块的移动方向相同。
19.通过采用上述技术方案，调节块与调节槽相配合，可以让支撑辊在横杆上朝靠近或者远离缓冲杆的方向移动；当车辆撞击到缓冲杆上时，通过第三复位弹簧对部分撞击力进行分散，进一步调节安全设施装置的受力状态，从而减小缓冲杆出现损坏的情况，进一步增加安全设施装置的防撞性能。
20.优选的，相邻两根所述缓冲杆之间固定连接有多根加强杆，所述缓冲杆为朝向横杆弯曲的弧形杆，靠近立柱的所述支撑辊的半径大于远离立柱的所述支撑辊的半径。
21.通过采用上述技术方案，加强杆和缓冲杆相配合，可以增强缓冲组件的结构强度；缓冲杆为弧形杆，以及不同半径大小的支撑辊，可以减小缓冲杆出现损坏的情况，进一步增加安全设施装置的防撞性能。
22.本技术的上述目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种高速公路交通安全设施优化设置方法，包括以下步骤：
获取高速公路的重点路段，所述重点路段包括长坡下坡路段、隧道入口的洞口路段和桥梁路段；在所述重点路段的道路边缘处安装如上述的一种高速公路交通安全设施装置。
23.通过采用上述技术方案，在重点路段安装安全设施装置，可以减小对于车辆的损害，从而有效增加安全设施装置的防撞性能。
24.综上所述，本技术的有益技术效果为：1、通过立柱和刚性护栏连接形成的安全设施装置，具有较高的牢固性；再通过缓冲装置可以适当调整承受撞击的变形当量，可以减小对于车辆的损害，也减轻了对刚性护栏撞击的损害，从而有效增加安全设施装置的防撞性能；2、车辆撞击到拉索上时，拉索的形变将调整其张紧力，从而使得拉索两端的移动块相互靠拢，以调整两个立柱之间拉索的长度。即通过调节拉索的张紧力和长度，以调节安全设施装置的受力状态，使安全设施装置可以在高承载能力的情况下，承受撞击的变形当量适当调整。
附图说明
25.图1是本技术实施例一中一种高速公路交通安全设施装置的结构示意图；图2是本技术实施例一中立柱的部分剖视图；图3是本技术实施例二中一种高速公路交通安全设施装置的结构示意图；图4是本技术实施例二中护栏单元的俯视图。
26.附图标记说明：1、护栏单元；11、刚性护栏；12、立柱；21、拉索；22、移动块；23、移动腔；24、第一复位弹簧；25、缓冲杆；26、缓冲槽；27、滑移块；28、第二复位弹簧；3、通孔；4、凸条；5、拱形护栏；6、支撑杆；71、支撑辊；72、调节槽；73、调节块；74、第三复位弹簧；8、加强杆；9、安装座；10、安装孔。
具体实施方式
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.本技术实施例还公开一种高速公路交通安全设施装置。
29.实施例一参照图1，该安全设施装置包括若干依次相连的护栏单元1，护栏单元1包括刚性护栏11和两个立柱12，刚性护栏11的两端分别固定连接于两个立柱12的侧面。在本技术实施例中，立柱12为矩形构造的钢柱，立柱12的底端焊接固定有安装座9，安装座9的四个角均开设有安装孔10，通过安装孔10可以将立柱12固定连接在高速公路的道路边缘处。刚性护栏11的两端采用螺栓固定在立柱12的侧面，通过立柱12和刚性护栏11连接形成的安全设施装置，具有较高的牢固性。
30.参照图1，为了增加刚性护栏11的结构强度，刚性护栏11包括多根相互平行的横杆，在本实施例中，各个刚性护栏11包括三根横杆，各根横杆的两端均采用螺栓固定在立柱12的侧面；相邻两根横杆之间焊接固定有多根竖杆，且多根竖杆沿横杆的长度方向上均匀
分布。通过竖杆将相邻两根横杆连接固定，可以增加刚性护栏11的结构强度。
31.参照图1和图2，为了有效增加安全设施装置的防撞性能，两个立柱12之间设置有缓冲组件，缓冲组件位于刚性护栏11朝向公路的一侧。缓冲组件包括拉索21和移动块22，立柱12内开设有沿拉索21的长度方向且供移动块22移动的移动腔23；立柱12的侧面开设有供拉索21的端部穿过的通孔3，通孔3与移动腔23相连通，拉索21的两端分别固定连接于相邻两个立柱12内的移动块22上。在本实施例中，立柱12朝向道路的侧面开设有三个凹陷槽，立柱12位于凹陷槽的槽口处可拆卸连接有盖板，立柱12、凹陷槽和盖板三者相配合形成移动腔23；拉索21为钢绞线拧结成股，采用高强度低松弛钢绞线。
32.需要说明的是，移动块22需要安装在移动腔23内，并将拉索21的端部穿过通孔3后与移动块22连接，再将盖板固定连接在立柱12的侧面以遮盖住凹陷槽的槽口。在本实施例中，移动块22的侧面固定连接有第一挂环，拉索21的端部固定连接有第二挂环，通过第一挂环与第二挂环相配合将拉索21的端部固定在移动块22上；盖板可以采用螺钉的方式固定在立柱12的侧面。当车辆撞击到拉索21上时，拉索21的形变将调整其张紧力，从而使得拉索21两端的移动块22相互靠拢，以调整两个立柱12之间拉索21的长度。即通过调节拉索21的张紧力和长度，以调节安全设施装置的受力状态，使安全设施装置可以在高承载能力的情况下，承受撞击的变形当量适当调整。
33.参照图1和图2，移动腔23内设置有若干个第一复位弹簧24，第一复位弹簧24的一端固定于移动腔23的腔壁，另一端固定于移动块22朝向拉索21的侧面。在本实施例中，各个移动腔23内均有8个第一复位弹簧24，8个第一复位弹簧24均匀分布在移动块22的两侧；且第一复位弹簧24的一端采用焊接的方式固定在移动腔23的腔壁，另一端也采用焊接的方式固定在移动块22的侧面。当拉索21受到撞击时，通过第一复位弹簧24可以让拉索21的张紧力通过第一复位弹簧24进行缓冲；当拉索21被撞击结束时，通过第一复位弹簧24可以让移动块22恢复至初始位置。
34.参照图1和图2，为了移动腔23内的移动块22更好滑动，移动块22的表面固定连接有多个相互平行半圆形的凸条4，凸条4的长度方向沿移动块22的移动方向设置。在本实施例中，凸条4与移动块22一体成型，通过半圆形的凸条4可以减小移动块22与移动腔23腔壁的接触面积，从而使移动块22在移动腔23内移动时更加容易，以便更好调节拉索21的张紧力和长度。
35.参照图1和图2，为了增强安全设施装置的整体结构强度，两个立柱12之间固定连接有拱形护栏5，拱形护栏5的弯曲方向朝向刚性护栏11，且拱形护栏5位于刚性护栏11与缓冲组件之间；拱形护栏5与刚性护栏11之间固定连接有多个支撑杆6。在本实施例中，拱形护栏5包括三根相互平行的弧形圆杆，相邻两根弧形圆杆之间通过焊接的方式固定有多根均匀分布的连接圆杆；弧形圆杆的两端均采用螺栓固定在立柱12的侧面；支撑杆6的两端通过焊接的方式分别固定在横杆和弧形圆杆上。
36.需要说明的是，通过拱形护栏5、刚性护栏11和支撑杆6相配合，可以增强安全设施装置的整体结构强度；同时拱形护栏5可以对拉索21的形变程度进行限制，从而减小拉索21出现损坏的情况，进一步增加安全设施装置的防撞性能。
37.本技术实施例一种高速公路交通安全设施装置的实施原理为：当有车辆荷载沿道路路面斜向撞击安全设施装置时，将先冲击拉索21，拉索21受力发生形变，并拉动拉索21两
端的移动块22在移动腔23内移动，从而使受到冲击的拉索21上的两个移动块22相互靠拢，以调整两个立柱12之间拉索21的长度，可以减小拉索21受到冲击时出现损坏的情况；通过拉索21的形变和第一复位弹簧24的作用，可以适当调整承受撞击的变形当量，可以减小对于车辆的损害，也减轻了对刚性护栏11撞击的损害，从而有效增加安全设施装置的防撞性能。
38.实施例二参照图3，该缓冲组件包括多根相互平行的缓冲杆25，立柱12的侧面开设有缓冲槽26，缓冲杆25的两端固定连接有滑移块27，缓冲槽26与滑移块27滑移配合；缓冲槽26内设置有第二复位弹簧28，第二复位弹簧28的一端固定于缓冲槽26的槽壁，另一端固定于滑移块27上，且第二复位弹簧28位于刚性护栏11与滑移块27之间。在本实施例中，滑移块27采用焊接的方式固定在缓冲杆25的端部，第二复位弹簧28的一端采用焊接的方式固定在缓冲槽26的槽壁，另一端采用焊接的方式固定在滑移块27上。
39.需要说明的，为了减少滑移块27从缓冲槽26内脱落，滑移块27为t形块，缓冲槽26为t形槽。通过缓冲槽26与滑移块27相配合，可以让缓冲杆25朝靠近或者远离刚性护栏11的方向移动；当车辆撞击到缓冲杆25上时，缓冲杆25将朝靠近刚性护栏11的方向移动，再通过第二复位弹簧28对部分撞击力进行分散，以调节安全设施装置的受力状态，使安全设施装置可以在高承载能力的情况下，承受撞击的变形当量适当调整。
40.参照图3和图4，为了增加安全设施装置的防撞性能，两根横杆之间设置有多个支撑辊71，支撑辊71的侧面与缓冲杆25的侧面相抵接；横杆上开设有调节槽72，支撑辊71的转轴上固定连接有与调节槽72滑移配合的调节块73；调节槽72内设置有若干个第三复位弹簧74，第三复位弹簧74的一端固定于调节槽72的槽壁，另一端固定于调节块73上；调节块73的移动方向与滑移块27的移动方向相同。在本实施例中，通过调节块73与调节槽72相配合，可以让支撑辊71在横杆上朝靠近或者远离缓冲杆25的方向移动。支撑辊71为圆筒状结构，采用pvc材质制成，内部填充有不易燃的泡沫；当车辆撞击到缓冲杆25上时，通过第三复位弹簧74和支撑辊71对部分撞击力进行分散，进一步调节安全设施装置的受力状态，从而减小缓冲杆25出现损坏的情况，进一步增加安全设施装置的防撞性能。
41.参照图3和图4，为了减小缓冲杆25出现损坏的情况，相邻两根缓冲杆25之间固定连接有多根加强杆8，缓冲杆25为朝向横杆弯曲的弧形杆，靠近立柱12的支撑辊71的半径大于远离立柱12的支撑辊71的半径。在本实施例中，通过加强杆8和缓冲杆25相配合，可以增强缓冲组件的结构强度；由于缓冲杆25为弧形杆，所以横杆的各个位置与缓冲杆25之间距离有所不同，为了保证支撑辊71的侧面与缓冲杆25的侧面相抵接，靠近立柱12的支撑辊71的半径需要比远离立柱12的支撑辊71的半径大，这样缓冲杆25受到车辆撞击时，刚性护栏11中横杆上的各个支撑辊71都可以受到车辆的撞击作用，可以减小缓冲杆25出现损坏的情况，进一步增加安全设施装置的防撞性能。
42.本技术实施例还公开一种高速公路交通安全设施优化设置方法，包括以下步骤：步骤s1、获取高速公路的重点路段，重点路段包括长坡下坡路段、隧道入口的洞口路段和桥梁路段。
43.需要说明的是，重点路段还可以是边坡斜率为1:1.6且填高超过8.1m的路段，也可以是边坡斜率陡于1:1.6且填高超过6.1m的路段，也可以是特长隧道或者隧道群的路段，也
可以是急弯、反弯或者连续弯的路段。
44.步骤s2、在重点路段的道路边缘处安装实施例一或者实施例二中的护栏单元1。
45.需要说明的是，无论是实施例一或者实施例二中的护栏单元1，可以采用在重点路段的道路边缘处预埋设安装螺栓，通过安装螺栓与安装孔10相配合将立柱12固定在重点路段的道路上。再将刚性护栏11中横杆的两端通过螺栓固定在立柱12上，以实现将刚性护栏11安装固定在两个立柱12之间。再根据实际情况，选择实施例一或者实施例二中的缓冲组件，将缓冲组件安装固定在两个立柱12之间，且缓冲组件位于刚性护栏11朝向道路的一侧。
46.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。