多层动能传导式高缓冲吸能岛头及其缓冲吸能核验方法与流程

本发明涉及道路防撞安装设施，尤其涉及一种多层动能传导式高缓冲吸能岛头及其缓冲吸能核验方法。

背景技术：

1、随着我国基础设施的迅速建设及发展，高速公路、快速路高架等交通事业也蓬勃发展，并且国民富裕，商用、民用的车辆数量也是在不断增多，在道路上出现的各类交通事故比例也在不断升高。防撞垫是安装在高速公路、快速道路等三角导流、闸道口位置的道路安全设施，也叫吸能岛头，通过吸收车辆碰撞能量使车辆安全停止,并使车辆改变行驶方向避免乘员受到严重伤害的设施,为道路安全作出了巨大的贡献。

2、但现在高速公路或是三角闸道位置使用最多的是水马或是塑料沙桶，因其吸能不足，在高速情况下防护性能弱，不能很好起到导向、减震的作用，更多的是起警示作用，无法有效的降低安全事故的严重性。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种多层动能传导式高缓冲吸能岛头及其缓冲吸能核验方法。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种多层动能传导式高缓冲吸能岛头，包括设置在地面上的直线轨道组件、固定设置在直线轨道组件后端的固定支架和若干个直线滑动连接在直线轨道组件上的活动支架，每相邻两片活动支架以及相邻的固定支架和活动支架之间均设有缓冲吸能组件，支架组件的两侧位于固定支架和活动支架上还均设有侧波形梁组件，

4、侧波形梁组件包括一端对应固定连接在活动支架侧壁的多片波形梁板，波形梁板的另一端向直线轨道组件的后端延伸，并搭接在靠近固定支架一侧的波形梁板或固定支架的外侧，固定支架与每片活动支架的侧壁上均固定安装有连接件，通过连接件将活动支架与相对应的波形梁板连接固定，连接件沿活动支架滑动方向与外侧搭接的波形梁板相对滑动连接。

5、进一步的，缓冲吸能组件包括支撑板、锥台和圆管，每片活动支架和固定支架上均固定安装有支撑板，锥台和圆管分别同心设置在相邻的两片活动支架或相邻的固定支架和活动支架相互正对的支撑板上，圆管靠近锥形台的端面能与锥台的圆锥面接触，圆管靠近锥台的一端沿自身周向开设有若干条引导槽。

6、进一步的，直线轨道组件包括导轨，导轨通过螺栓固定在地面上，导轨平行设置有至少两根，导轨的至少一侧侧壁上沿自身长度方向开设有凹槽，活动支架包括由空心管型材拼装的第一框架和固定设置在第一框架下边缘并与导轨一一对应的多对滑块组件，滑块组件包括至少一个设置在导轨带有凹槽一侧滑块，滑块靠近导轨的一面固定连接有圆柱管，圆柱管滑动嵌设在导轨侧面的凹槽内，位于第一框架左右两侧的滑块组件相互对称设置。

7、进一步的，滑块包括直角角铁，直角角铁的内侧固定设置有若干第一加强板，直角角铁的一侧外壁与圆柱管固定连接、另一侧外壁与活动支架的底壁固定连接，活动支架的两侧还固定设置有支撑在活动支架侧壁和直角角铁外壁的第二加强板。

8、进一步的，第一框架的底壁上固定设置有截面形状为c型的垫板，垫板的开口朝上并包裹第一框架的下边缘，垫板远离第一框架的一面与导轨滑动接触，圆柱管两端的端面设置为球面。

9、进一步的，导轨远离固定支架的端部的上边缘设为导向斜面。

10、进一步的，波形梁板的波谷处沿自身长度方向依次设置有条形孔和安装孔，连接件包括安装螺钉和垫片，垫片滑动贴合在搭接于外侧的波形梁板的外壁波谷处，安装螺钉穿过垫片、搭接在外侧的波形梁板上的条形孔后，再与固定支架螺纹固定连接，或，穿过与活动支架对应的波形梁板上的安装孔后与活动支架螺纹固定连接。

11、进一步的，波形梁板远离活动支架的一端对应连接件高度开始有向外凸出且沿波形梁板长度方向具有导向斜面的翘边。

12、进一步的，支架组件中远离固定支架的活动支架远离固定支架的一侧还设置有前鼻端，前鼻端包括水平截面呈小端封闭的斗形的连接板以及外弧板，连接板的较小端与活动支架固定连接，连接板的较大端与外弧板的内弧面固定连接。

13、第二方面，本申请还提供一种多层动能传导式高缓冲吸能岛头的缓冲吸能能力核验方法，应用于本申请第一方面提供的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，包括以下步骤：

14、s01、基于防撞垫设计参数获得圆管内半径为r0，壁厚为h,圆管上引导槽数量n，以及圆管材料的屈服极限为y；

15、s02、以圆管上设计被撕裂出的一条卷曲的圆弧半径为r，引导槽尖端与管中心轴线的距离为rf，锥台与圆管接触部位的半径为rdi，圆管与锥台间摩擦系数为μ，根据公式，

16、

17、其中，zt＝1360h0.61，计算得到圆管设计的撕裂卷曲程度需要的力，即轴向冲击力的稳定值f；

18、s03、基于计算得到的轴向冲击力的稳定值f，对圆管进行落锤实验，比较落锤实验后圆管实际卷曲程度与圆管设计卷曲程度；

19、s04、在确定圆管实际卷曲程度与圆管设计卷曲程度基本一致时，根据w＝fs，s为设计的圆管上的一条卷曲的长度，计算并获得圆管撕裂卷曲过程中吸收的能量值w。

20、本发明的有益效果为：

21、1、通过在直线轨道组件的多个活动支架以及活动支架与固定支架之间设置卷管撕裂式缓冲吸能组件，在防撞墩受到碰撞时，活动支架移动并时圆管在锥台的锥面处压迫、摩擦，以各个引导槽为边缘向外翻卷，具有较好的缓冲吸能的效果，能大大减缓车辆撞击防撞垫的冲击力。

22、2、活动支架在导轨上滑移时，通过圆柱管和垫板，共同卡住导轨，可有效限制活动支架受侧撞击时造成偏斜，并且通过圆柱管端面的圆球面以及垫板的圆弧角，能有效避免滑动时与导轨有尖角接触增加阻碍，同时圆柱管与导轨为线接触，减少滑块组件与导轨的摩擦力。

23、3、侧波形梁组件中的各个波形梁板在防撞垫受到撞击相互重叠收缩时，波形梁板远离活动支架端的翘边以及连接件上垫片锥形头部分相互引导，使位于外侧的波形梁板向外扩张从连接头外侧经过，有效避免波形梁板活动过程中出现干涉现象，以提高防撞垫最大压缩量及防撞垫缓冲吸能效果。

技术特征：

1.一种多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，包括设置在地面上的直线轨道组件(1)、固定设置在直线轨道组件(1)后端的固定支架(2)和若干个直线滑动连接在直线轨道组件(1)上的活动支架(3)，每相邻两片所述活动支架(3)以及相邻的固定支架(2)和活动支架(3)之间均设有缓冲吸能组件(4)，所述支架组件的两侧位于固定支架(2)和活动支架(3)上还均设有侧波形梁组件(5)，

2.根据权利要求1所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，所述缓冲吸能组件(4)包括支撑板(41)、锥台(42)和圆管(43)，每片活动支架(3)和固定支架(2)上均固定安装有支撑板(41)，所述锥台(42)和圆管(43)分别同心设置在相邻的两片活动支架(3)或相邻的固定支架(2)和活动支架(3)相互正对的支撑板(41)上，所述圆管(43)靠近锥形台的端面能与锥台(42)的圆锥面接触，所述圆管(43)靠近锥台(42)的一端沿自身周向开设有若干条引导槽(44)。

3.根据权利要求1所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，所述直线轨道组件(1)包括导轨(11)，所述导轨(11)通过螺栓固定在地面上，所述导轨(11)平行设置有至少两根，所述导轨(11)的至少一侧侧壁上沿自身长度方向开设有凹槽(111)，所述活动支架(3)包括由空心管型材拼装的第一框架(31)和固定设置在第一框架(31)下边缘并与导轨(11)一一对应的多对滑块(32)组件，所述滑块(32)组件包括至少一个设置在导轨(11)带有凹槽(111)一侧滑块(32)，所述滑块(32)靠近导轨(11)的一面固定连接有圆柱管(33)，所述圆柱管(33)滑动嵌设在导轨(11)侧面的凹槽(111)内，位于所述第一框架(31)左右两侧的滑块(32)组件相互对称设置。

4.根据权利要求3所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，所述滑块(32)包括直角角铁，所述直角角铁的内侧固定设置有若干第一加强板(34)，所述直角角铁的一侧外壁与圆柱管(33)固定连接、另一侧外壁与活动支架(3)的底壁固定连接，所述活动支架(3)的两侧还固定设置有支撑在活动支架(3)侧壁和直角角铁外壁的第二加强板(35)。

5.根据权利要求3所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，所述第一框架(31)的底壁上固定设置有截面形状为c型的垫板(36)，所述垫板(36)的开口朝上并包裹第一框架(31)的下边缘，所述垫板(36)远离第一框架(31)的一面与导轨(11)滑动接触，所述圆柱管(33)两端的端面设置为球面。

6.根据权利要求3所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，所述导轨(11)远离固定支架(2)的端部的上边缘设为导向斜面(13)。

7.根据权利要求1所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，所述波形梁板(51)的波谷处沿自身长度方向依次设置有条形孔(52)和安装孔(53)，所述连接件包括安装螺钉(54)和垫片(55)，所述垫片(55)滑动贴合在搭接于外侧的波形梁板(51)的外壁波谷处，所述安装螺钉(54)穿过垫片(55)、搭接在外侧的波形梁板(51)上的条形孔(52)后，再与固定支架(2)螺纹固定连接，或，穿过与活动支架(3)对应的波形梁板(51)上的安装孔(53)后与活动支架(3)螺纹固定连接。

8.根据权利要求7所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，所述波形梁板(51)远离活动支架(3)的一端对应连接件高度开始有向外凸出且沿波形梁板(51)长度方向具有导向斜面(13)的翘边(56)。

9.根据权利要求1所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，所述支架组件中远离固定支架(2)的活动支架(3)远离固定支架(2)的一侧还设置有前鼻端(6)，所述前鼻端(6)包括水平截面呈小端封闭的斗形的连接板(61)以及外弧板(62)，所述连接板(61)的较小端与活动支架(3)固定连接，所述连接板(61)的较大端与外弧板(62)的内弧面固定连接。

10.一种多层动能传导式高缓冲吸能岛头的缓冲吸能核验方法，应用于权利要求2所述的多层动能传导式高缓冲吸能岛头，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种多层动能传导式高缓冲吸能岛头及其缓冲吸能核验方法，属于道路防撞安装设施技术领域。包括设置在地面上的直线轨道组件、固定设置在直线轨道组件后端的固定支架和若干个直线滑动连接在直线轨道组件上的活动支架，每相邻两片活动支架以及相邻的固定支架和活动支架之间均设有缓冲吸能组件，支架组件的两侧位于固定支架和活动支架上还均设有侧波形梁组件，通过在直线轨道组件的多个活动支架以及活动支架与固定支架之间设置卷管撕裂式缓冲吸能组件，在防撞墩受到碰撞时，活动支架移动并使圆管在锥台的锥面处压迫、摩擦，以各个引导槽为边缘向外翻卷，能大大减缓车辆撞击防撞垫的冲击力，具有较好的缓冲吸能的效果。

技术研发人员：李莉,田隐沄,丰诗洋,陈豪
受保护的技术使用者：四川济安智慧交通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15