一种提高公路防护栏安全性能的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高公路防护栏安全性能的方法及装置，本发明将现有的直立柱改为弓形立柱，弓形立柱向公路路面侧倾斜；同时在弓形立柱顶端与基础之间设置预应力索，通过预应力索的张力给立柱预先施加与车辆撞击方向相反的力，以提高立柱的抗冲击能力；当车辆与立柱发生撞击时先与预应力索接触，避免车辆直接与刚性立柱撞击；将现有护栏板与立柱的刚性连接方式改为铰接方式，当车辆撞击护栏板时，护栏板绕铰接点旋转并与位于护栏板背面的预应力索联合受力，对撞击车辆起到良好的缓冲作用，从而提高公路防护栏的安全性能。本发明结构简单、安装方便，能够对撞击车辆起到良好的缓冲作用，从而为司乘人员提供良好的保护。
【专利说明】
一种提高公路防护栏安全性能的方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种提高公路防护栏安全性能的方法及装置，属于公路安全防护技术领域。
【背景技术】
[0002]公路防护栏对于行驶在各级公路上的车辆而言是一道至关重要的安全保障，尤其对高速公路而言，失控的车辆将给公路防护栏施加巨大的冲击力。目前公路上普遍采用的防撞护栏主要是混凝土墙式护栏以及钢结构的波形护栏。刚性的墙式护栏可能对人体造成的二次伤害以及波形护栏很不理想的拦阻效果等一直是公路防撞护栏所急需解决的问题。因此，现有技术并不完善。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种提高公路防护栏安全性能的方法及装置，以克服现有防撞护栏的不足，从而提高公路防撞护栏的可靠性和安全性。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的:
本发明的一种提高公路防护栏安全性能的方法为，该方法将现有的直立柱改为弓形立柱，弓形立柱向公路路面侧倾斜;同时在弓形立柱顶端与基础之间设置预应力索，通过预应力索的张力给立柱预先施加与车辆撞击方向相反的力，以提高立柱的抗冲击能力；当车辆与立柱发生撞击时先与预应力索接触，避免车辆直接与刚性立柱撞击;将现有护栏板与立柱的刚性连接方式改为铰接方式，当车辆撞击护栏板时，护栏板绕铰接点旋转并与位于护栏板背面的预应力索联合受力，对撞击车辆起到良好的缓冲作用，从而提高公路防护栏的安全性能。
[0005]前述方法中，所述预应力索底端与基础锚固，预应力索顶端与弓形立柱顶端经锚头连接，通过锚头调节预应力索的预应力。
[0006]前述方法中，所述护栏板采用具有缓冲作用的波形板，波形板经连接板与立柱顶端铰接，连接板底边设有弯向公路路面侧翻边，以防止连接板尖锐的棱边挤压其背面的预应力索，造成预应力索断裂。
[0007]根据上述方法构成的本发明的一种提高公路防护栏安全性能的装置，包括设在公路两侧的防护栏，防护栏由一组首尾相接的防撞单元构成;防撞单元包括一对立柱，立柱为向公路路面方向倾斜的弓形结构;立柱底端与基础固定连接，立柱顶端与预应力索一端固定连接，预应力索另一端与基础垂直连接;每根立柱上设有一对预应力索;立柱顶端与连接板铰接，连接板与波形板固定连接。
[0008]前述装置中，所述立柱顶端设有锚固座，锚固座上设有预应力索穿孔;预应力索顶端由下至上穿过预应力索穿孔经锚头固定;预应力索底端设有锚固端，锚固端预埋在基础内。
[0009]前述装置中，所述立柱顶端设有耳片槽;连接板背面设有耳片，耳片槽内和耳片上均设有销孔，连接板上的耳片插入耳片槽内经插入销孔的销轴铰接。
[0010]前述装置中，所述波形板的中部为封闭的菱形;波形板的封闭面朝向公路路面一侧，连接板与波形板的开口面经一组螺栓连接。
[0011]前述装置中，所述耳片的端头和立柱顶端与连接板的接触面均为圆弧面。
[0012]前述装置中，所述连接板的上部与立柱的顶部铰接，连接板下部背面紧贴预应力索;连接板的下部设有朝向公路路面方向的翻边。
[0013]由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明将传统护栏的平面受力转变为空间受力，提高了护栏的整体性和安全性能。通过钢索的张拉给栏杆立柱预先施加与车辆撞击方向相反的力，提高了护栏的抗冲击能力。通过波形板和预应力索的联合受力，能够对撞击车辆起到良好的缓冲作用，从而为司乘人员提供良好的保护。将现有波形板在立柱上的“点”支承转变为在连接板上的“面”支承，改善了受力性能，提高了稳定性。销头采用可调节设计，可随时对钢索的预应力进行调整。本发明结构简单、安装方便。
【附图说明】
[0014]图1是本发明防撞单元的结构示意图；
图2是图1中立柱处的剖视图；
图3是波形板与连接板的连接示意图；
图4是立柱的正面不意图；
图5是立柱的背面示意图。
[0015]图中标记为:1-立柱、2-基础、3-预应力索、4-锚固座、5-锚固端、6_销轴、7_锚头、8-公路路面、9-翻边、10-波形板、11-连接板、12-螺栓、13-耳片、14-销孔、15-圆弧面、16 —预应力索穿孔、17—耳片槽。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0017]本发明的一种提高公路防护栏安全性能的方法，如图1一 5所示，图1中箭头表示车辆撞击方向，该方法将现有的直立柱改为弓形立柱，弓形立柱向公路路面侧倾斜；同时在弓形立柱顶端与基础之间设置预应力索，通过预应力索的张力给立柱预先施加与车辆撞击方向相反的力，以提高立柱的抗冲击能力；当车辆与立柱发生撞击时先与预应力索接触，避免车辆直接与刚性立柱撞击;将现有护栏板与立柱的刚性连接方式改为铰接方式，当车辆撞击护栏板时，护栏板绕铰接点旋转并与位于护栏背面的预应力索联合受力，对撞击车辆起到良好的缓冲作用，从而提高公路防护栏的安全性能。预应力索底端与基础锚固，预应力索顶端与弓形立柱顶端经锚头连接，通过锚头调节预应力索的预应力。护栏板采用具有缓冲作用的波形板，波形板经连接板与立柱顶端铰接，连接板底边设有弯向公路路面侧翻边，以防止连接板尖锐的棱边挤压其背面的预应力索，造成预应力索断裂。
[0018]根据上述方法构成的本发明的一种提高公路防护栏安全性能的装置，如图1一 5所示，该装置包括设在公路两侧的防护栏，防护栏由一组首尾相接的防撞单元构成;防撞单元包括一对立柱I，立柱I为向公路路面方向倾斜的弓形结构;立柱I底端与基础2固定连接，立柱I顶端与预应力索3—端固定连接，预应力索3另一端与基础2垂直连接;每根立柱I上设有一对预应力索3;立柱I顶端与连接板11铰接，连接板11与波形板10固定连接。立柱I顶端设有锚固座4，锚固座4上设有预应力索穿孔16;预应力索3顶端由下至上穿过预应力索穿孔16经锚头7固定;预应力索3底端设有锚固端5，锚固端5预埋在基础2内。立柱I顶端设有耳片槽17;连接板11背面设有耳片13，耳片槽17内和耳片13上均设有销孔14，连接板11上的耳片13插入耳片槽17内经插入销孔14的销轴6铰接。波形板10的中部为封闭的菱形;波形板10的封闭面朝向公路路面一侧，连接板11与波形板10的开口面经一组螺栓12连接。耳片13的端头和立柱I顶端与连接板11的接触面均为圆弧面15。连接板11的上部与立柱I的顶部铰接，连接板11下部背面紧贴预应力索3;连接板11的下部设有朝向公路路面方向的翻边9。
实施例
[0019]本例由若干数量的防撞单元组成。每个防撞单元均设有两根立柱I。立柱I下端固定于混凝土构成的基础2中。立柱I的上部倾向公路路面8的内侧，其顶部设有用于固定预应力索3的锚固座4。预应力索3位于立柱I的内侧，且垂直于水平面，每根立柱I上设有两根预应力索3。通过张拉预应力索3可以预先给立柱I施加与车辆冲击作用相反的应力。预应力索3的下部通过锚固端5锚固于基础2中，预应力索3的上部支承于销轴6上，且通过锚头7锚固于立柱I的顶部。波形板10的中部为封闭的菱形。波形板10的封闭面朝向公路路面侧，连接板11与波形板10开口面的连接螺栓12布置3排。波形板10位于预应力索3的内侧，并通过螺栓12固定在连接板11上，而在连接板11的另一侧焊接有耳片13。
[0020]车辆撞击防护栏时，一般最先接触到波形板10，通过连接板11将车辆9的冲击力传递给立柱I及预应力索3，立柱I及预应力索3等组成一个空间受力结构。连接板11使波形板10在立柱I处与立柱I及预应力索3的接触为“面”接触。立柱I的顶部以及耳片13上预留有让销轴6穿过的销孔14，通过销轴6、耳片13以及连接板11将波形板10与立柱I连接在一起。销轴6既是预应力索3的支承，也是连接立柱I与连接板11的销。耳片13的另一侧外形为圆弧面15。立柱I的顶部紧靠连接板11的一侧也为圆弧面15。耳片13及立柱I顶部的圆弧面15可以保证连接板11绕销轴6转动，从而将车辆的冲击力分配给立柱I和预应力索3。连接板11的上部与立柱I的顶部铰接，而连接板11的下部紧靠预应力索3。连接板11的下部设有与预应力索3反向的翻边9。翻边9可以避免连接板11对预应力索3的挤压磨损。波形板10处于最靠近车辆的内侧，而立柱I处于路基的最外侧。波形板10相互之间通过连接板11及螺栓12进行连接，波形板10的分段长度等于立柱I的间距。
[0021 ]实施步骤如下:
1.安装立柱I及锚固端5。
[0022]?浇筑混凝土基础2。
[0023].将销轴6穿过立柱I及耳片13上的销孔14，使销轴6、耳片13以及连接板11在立柱I的顶部安装就位。
[0024].将预应力索3穿过立柱I的顶部，在锚固座4上对预应力索3进行张拉并锚固，且使预应力索3支承于销轴6上。
[0025].通过螺栓12将波形板10连接在连接板11上。
[0026]以上只是本发明的一个具体应用范例，还可能有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均为本发明所要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种提高公路防护栏安全性能的方法，其特征在于:该方法将现有的直立柱改为弓形立柱，弓形立柱向公路路面侧倾斜；同时在弓形立柱顶端与基础之间设置预应力索，通过预应力索的张力给立柱预先施加与车辆撞击方向相反的力，以提高立柱的抗冲击能力；当车辆与立柱发生撞击时先与预应力索接触，避免车辆直接与刚性立柱撞击;将现有护栏板与立柱的刚性连接方式改为铰接方式，当车辆撞击护栏板时，护栏板绕铰接点旋转并与位于护栏板背面的预应力索联合受力，对撞击车辆起到良好的缓冲作用，从而提高公路防护栏的安全性能。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于:所述预应力索底端与基础锚固，预应力索顶端与弓形立柱顶端经锚头连接，通过锚头调节预应力索的预应力。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于:所述护栏板采用具有缓冲作用的波形板，波形板经连接板与立柱顶端铰接，连接板底边设有弯向公路路面侧翻边，以防止连接板尖锐的棱边挤压其背面的预应力索，造成预应力索断裂。4.一种提高公路防护栏安全性能的装置，包括设在公路两侧的防护栏，其特征在于:防护栏由一组首尾相接的防撞单元构成；防撞单元包括一对立柱(I)，立柱(I)为向公路路面方向倾斜的弓形结构;立柱(I)底端与基础(2)固定连接，立柱(I)顶端与预应力索(3)—端固定连接，预应力索(3)另一端与基础(2)垂直连接;每根立柱(I)上设有一对预应力索(3);立柱(I)顶端与连接板(11)铰接，连接板(11)与波形板(10)固定连接。5.根据权利要求4所述装置，其特征在于:所述立柱(I)顶端设有锚固座(4)，锚固座(4)上设有预应力索穿孔(16);预应力索(3)顶端由下至上穿过预应力索穿孔(16)经锚头(7)固定;预应力索(3)底端设有锚固端(5)，锚固端(5)预埋在基础(2)内。6.根据权利要求4所述装置，其特征在于:所述立柱(I)顶端设有耳片槽(17);连接板(11)背面设有耳片(13)，耳片槽(17)内和耳片(13)上均设有销孔(14)，连接板(11)上的耳片(13)插入耳片槽(17)内经插入销孔(14)的销轴(6)铰接。7.根据权利要求4所述装置，其特征在于:所述波形板(10)的中部为封闭的菱形;波形板(10)的封闭面朝向公路路面一侧，连接板(11)与波形板(10)的开口面经一组螺栓(12)连接。8.根据权利要求6所述装置，其特征在于:所述耳片(13)的端头和立柱(I)顶端与连接板(11)的接触面均为圆弧面(15)。9.根据权利要求4所述装置，其特征在于:所述连接板(11)的上部与立柱(I)的顶部铰接，连接板(11)下部背面紧贴预应力索(3);连接板(11)的下部设有朝向公路路面方向的翻边(9)0
【文档编号】E01F15/04GK106087812SQ201610699656
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月23日 公开号201610699656.6, CN 106087812 A, CN 106087812A, CN 201610699656, CN-A-106087812, CN106087812 A, CN106087812A, CN201610699656, CN201610699656.6
【发明人】谢春生
【申请人】中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司