一种轻量化刚度可定向调节的护栏立柱及其施工方法与流程

文档序号:43317596发布日期:2025-10-10 19:49阅读:19来源:国知局

本发明属于公路护栏,更具体地说,是涉及一种轻量化刚度可定向调节的护栏立柱及其施工方法。


背景技术:

1、在公路运营过程中,为了减小驶出路外车辆的事故后果,从最大程度上保障车辆及乘员安全,通常会在路侧危险程度较高路段设置护栏,阻拦驶出路外车辆,实现对车辆的安全防护。公路护栏由立柱和横梁构成。现状公路护栏中的立柱通常采用圆管或方管为主,立柱的结构截面尺寸统一为固定尺寸,在施工时需要在现场进行打入施工,后期运营养护过程中通常将结构进行拆除并施工新的护栏立柱结构。

2、中国专利202021775405.x公开了一种可调节的护栏,包括扶手杆、连接杆、护栏杆结构与支脚杆结构;支脚杆结构包括地面支杆、螺旋杆与旋转块,两个地面支杆之间设有连接杆,地面支杆与扶手杆均为空心状,扶手杆下表面设有通孔,地面支杆上端设有螺旋通道块,螺旋杆一端螺接于螺旋通道块内,螺旋杆另一端贯穿扶手杆的通孔并与旋转块相连,旋转块设于扶手杆的内部,旋转块的厚度与扶手杆的空心厚度相等,护栏杆结构包括下护栏杆与上护栏杆;使用者可以根据自己对护栏的高度要求对护栏进行上下调节,无需因为高度的问题而进行更换护栏,节约了成本与人力,并且增加了使用者的体验感,并可以增大护栏的安全性。

3、中国专利202222580782.3公开了一种道路警示可调节护栏,包括支撑架,所述支撑架的两侧分别固定安装有固定管,所述固定管的底面固定安装有支撑板,调节组件,所述调节组件设置在所述固定管的内部,用于对道路警示护栏的高度进行调节,所述调节组件包括:移动板,所述移动板活动套接在所述支撑板的内部,所述支撑板的一侧开设有第一限位孔,所述支撑板的一侧固定安装有l形板,所述l形板的内部一侧固定安装有u形板,所述第一限位孔的内圆壁面活动套接有限位柱,通过支撑架、移动板、连接板、支撑板和固定管的相互配合使用,减少了道路警示护栏的运输占用空间,在大批量的运输道路警示护栏的时候,减少了运输次数。

4、基于现有技术设计护栏结构时,立柱尺寸需要根据实车碰撞试验进行确定。在试验过程中,由于碰撞荷载产生的弯矩作用,立柱通常会在地面或以下某位置发生弯折,此位置受力较大,需要较大的结构刚度,立柱壁厚也相应增加。在立柱其他位置,结构尺寸和折弯位置相同,但发挥作用程度相对于折弯位置要小,因此造成材料利用率不高。针对这一问题可以通过采用变截面设计解决,即可以在固定位置增加结构壁厚,以此来实现目标位置刚度提升,但此方法只能对立柱固定位置进行刚度提升,若由于路面加铺等原因造成立柱弯折位置发生改变,无法对提升刚度位置进行调整。

5、随着道路通行环境变化,大型车辆占比增高,护栏防护目标发生变化,通常需要进行再次对护栏进行提升和改造。由于立柱结构为固定尺寸,原有立柱刚度不能满足要求,无法继续使用,只能更换刚度更大的立柱,这增加了护栏结构的使用成本。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种轻量化刚度可定向调节的护栏立柱及其施工方法,可根据实际情况来调整立柱目标位置的刚度,减小了非关键位置的结构材料用量,实现了立柱的轻量化目的,同时减小了运营养护期间护栏结构的长期使用成本。

2、为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种轻量化刚度可定向调节的护栏立柱,包括立柱本体、限位块、导向件、肋板,立柱本体为中空钢管结构,导向件为环状结构,若干个导向件自上而下平行且间隔固定连接在立柱本体的内壁上,每个导向件沿立柱本体的内壁环绕一圈设置,导向件的侧立面设有滑槽,限位块卡接连接滑槽并沿滑槽水平滑动移动,肋板竖立设置在立柱本体的内部,在肋板的底面设有限位块,肋板的顶面设有限位块,肋板的底部侧立面与导向件的侧立面相贴,肋板的顶部侧立面与导向件的侧立面相贴,限位块与导向件对肋板进行固定,肋板上设有矩形孔洞。

3、优选地,所述限位块的顶面和底面对称设有凸起形成水平放置的t字形结构,凸起卡接在滑槽内并沿滑槽水平滑动移动。

4、优选地,所述限位块的顶面设有开口朝上的卡槽,肋板的底端卡接在卡槽内。

5、优选地,在所述肋板的上方还设有定位件,定位件的底面设有卡接部,卡接部卡在卡槽内对限位块进行水平方向限位,定位件的四边贴在导向件的四个内侧立面上。

6、优选地,在限位块的侧立面设有螺栓孔,螺栓穿过限位块后与导向件旋接。

7、优选地,所述肋板为单个或多个x向钢板、单个或多个y向钢板、单个或多个x向钢板与单个或多个y向钢板焊接组成的一体结构,x向钢板的两边和y向钢板的两边均与导向件的侧立面相贴。

8、优选地,在限位块的侧面通过螺栓固定连接卡接件,卡接件的底部设有定位槽,定位槽卡接在肋板的端部对肋板进行限位。

9、一种轻量化刚度可定向调节的护栏立柱及其施工方法,包括以下步骤:

10、s1、将立柱本体与导向件焊接固定,同时将限位块卡入导向件的滑槽内;

11、s3、根据实际情况确定肋板在立柱本体内的高度,将肋板底部的限位块滑动至合适位置,用螺栓将底部的限位块与底部的导向件固定连接;

12、s4、将肋板竖立放入立柱本体内,肋板的底端放置在底部的限位块的上面;

13、s5、将肋板顶部的限位块移动至肋板的顶端,用螺栓将顶部的限位块与顶部的导向件固定连接,此时肋板的结构由x向钢板与y钢板构成,立柱安装完成;

14、s6、步骤s5中,当肋板只有x向钢板或只有y向钢板时,将卡接件卡在肋板的顶端,用螺栓将卡接件与限位块固定连接,立柱安装完成;

15、s7、步骤s5中,当顶部的限位块与顶部的导向件不采用螺栓连接时,将定位件放置在顶部的限位块的上面,定位件的卡接部与顶部的限位块上面的卡槽卡接,从而对顶部的限位块进行限位,立柱安装完成。

16、采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

17、1、本发明通过在护栏立柱的内部设置若干个导向件和若干个限位块,肋板上设置孔洞,肋板可根据实际情况被限位块以及导向件固定在立柱的不同高度位置,对立柱进行局部加强,并可通过改变肋板的厚度、肋板高度、肋板上孔洞的大小和肋板在立柱中的高度实现立柱刚度的定向动态调节,解决了在提升改造时由于护栏立柱尺寸固定无法继续使用的问题,减小了运营养护期间护栏结构的长期使用成本。

18、2、本发明通过导向件和限位块、肋板对护栏立柱进行局部刚度加强,可在受力变形较大和易折弯位置增加立柱局部刚度,在立柱受力及变形较小位置则可以减小结构厚度,避免对立柱刚度沿立柱全长方向提升,减小了护栏结构整体材料用量和重量,针对关键位置补强的同时提升了材料利用率,实现立柱的减重轻量化设计。



技术特征:

1.一种轻量化刚度可定向调节护栏立柱,其特征在于,包括立柱本体(1)、限位块(2)、导向件(3)、肋板(4),立柱本体(1)为中空钢管结构,导向件(3)为环状结构,若干个导向件(3)自上而下平行且间隔固定连接在立柱本体(1)的内壁上,每个导向件(3)沿立柱本体(1)的内壁环绕一圈设置,导向件(3)的侧立面设有滑槽(31),限位块(2)卡接连接滑槽(31)并沿滑槽(31)水平滑动移动,肋板(4)竖立设置在立柱本体(1)的内部,在肋板(4)的底面设有限位块(2),肋板(4)的顶面设有限位块(2),肋板(4)的底部侧立面与导向件(3)的侧立面相贴,肋板(4)的顶部侧立面与导向件(3)的侧立面相贴,限位块(2)与导向件(3)对肋板(4)进行固定,肋板(4)上设有矩形孔洞(41)。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化刚度可定向调节护栏立柱,其特征在于,所述限位块(2)的顶面和底面对称设有凸起(21)形成水平放置的t字形结构,凸起(21)卡接在滑槽(31)内并沿滑槽(31)水平滑动移动。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化刚度可定向调节护栏立柱,其特征在于,所述限位块(2)的顶面设有开口朝上的卡槽(22),肋板(4)的底端卡接在卡槽(22)内。

4.根据权利要求3所述的一种轻量化刚度可定向调节护栏立柱,其特征在于,在所述肋板(4)的上方还设有定位件(5),定位件(5)的底面设有卡接部(51),卡接部(51)卡在卡槽(22)内对限位块(2)进行水平方向限位,定位件(5)的四侧立面贴在导向件(3)的四个侧立面上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种轻量化定向刚度可调节护栏立柱,其特征在于,在限位块(2)的侧立面设有螺栓孔,螺栓(6)穿过限位块(2)后与导向件(3)旋接。

6.根据权利要求3所述的一种轻量化刚度可定向调节护栏立柱,其特征在于,所述肋板(4)为单个或多个x向钢板、单个或多个y向钢板、单个或多个x向钢板与单个或多个y向钢板焊接组成的一体结构,x向钢板的两边和y向钢板的两边均与导向件(3)的侧立面相贴。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种轻量化刚度可定向调节护栏立柱,其特征在于,在限位块(2)的侧面通过螺栓固定连接卡接件(7),卡接件(7)的底部设有定位槽(71),定位槽(71)卡接在肋板(4)的端部对肋板(4)进行限位。

8.一种实现如权1-7任一所述轻量化刚度可定向调节护栏立柱的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种轻量化刚度可定向调节护栏立柱及其施工方法,涉及公路护栏技术领域。包括立柱本体、限位块、导向件、肋板,立柱本体为钢管,导向件为环状结构,导向件沿立柱本体的内壁环绕一圈,若干个导向件自上而下平行且间隔固定在立柱本体的内壁上,导向件设有滑槽,限位块滑动卡接连接滑槽,肋板设置在立柱本体的内部,在肋板的底部和顶部均设有限位块,肋板的底部和顶部均与导向件的侧立面接触,限位块与导向件对肋板进行固定,肋板上设有矩形孔洞。本发明可根据实际情况来调整立柱目标位置的刚度,减小了非关键位置的结构材料用量,实现了立柱的轻量化目的,同时减小了运营养护期间护栏结构的长期使用成本。

技术研发人员:卢健,侯德藻,李伟,贾宁,辛欣,李春阳
受保护的技术使用者:交通运输部公路科学研究所
技术研发日:
技术公布日:2025/10/9
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