一種防撞護欄的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及交通安全保護裝置，尤其是一種防撞護欄。
【背景技術】
[0002] 在低等級公路中，由于選線過程中較多采用極限路線設計參數W及"高填深挖"的 路基形式，導致低等級公路的交通事故頻發。且由于低等級公路的整體施工投資規模的限 審IJ，部分低等級公路的交通安全設施的設置存在缺位情況。目前，我國正在對低等級公路W 及山區公路進行交通安全設施的改造與擴建。傳統的半剛性護欄僅能起到攔阻車輛沖出路 面的作用，不能起到吸能W及減少車輛損壞和人員損傷的作用。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的是提供一種防撞護欄，利用廢舊輪胎和油桶改造的護欄降低了 交通安全設施的投資成本;實現在低等級公路減少交通事故對人員W及車輛造成的傷害。
[0004] 為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：
[0005] -種防撞護欄，預埋入地基中，包括橡膠層、弧形板層、彈黃層、L形銷子和鋼筋混 凝±柱，所述橡膠層固定于弧形板層的外側，弧形板層的內側與彈黃層的一端焊接連接，鋼 筋混凝±柱預埋有鋼釘，鋼釘的釘帽伸出鋼筋混凝±柱的弧形表面，彈黃層的另一端與鋼 筋混凝±柱的弧形外側表面的鋼釘連接;所述弧形板層在車輛前進方向的一側開有孔桐， 孔桐內部插有L形銷子，L形銷子插入孔桐的一端固定在鋼筋混凝±柱內；所述彈黃層包括 若干彈黃，彈黃沿弧形板層的內側均勻分布。
[0006] 所述橡膠層采用條形輪胎胎冠，條形輪胎胎冠均勻覆蓋弧形板層的外側，橡膠層 與弧形板層之間用馴釘固定連接。
[0007] 所述弧形板層采用縱向切割并壓制成弧形的廢舊鋼制原油桶壁。
[000引所述鋼筋混凝±柱預埋有鋼筋籠，鋼筋籠由橫向鋼筋和縱向鋼筋焊接而成。
[0009] 本實用新型的有益效果是，
[0010] (1)防撞護欄表面的橡膠層和中間的彈黃層能夠在受到汽車強烈撞擊過程中吸收 大部分能量，則車輛的變形吸收的能量較少，可W有效地減少車內人員的損傷。并且車輛在 吸能過程中回彈的距離較短，可W保證車輛橫向運動不超過一條車道的范圍，從而可W較 為有效避免回彈造成的二次事故。
[0011] (2)防撞護欄能夠妥善利用廢舊鋼制油桶W及廢舊橡膠等物品，材料的成本較低， 從而導致防撞護欄的整體成本較低，能夠減少交通安全設施的投資成本，可W在低等級公 路大量推廣。
[0012] (3)弧形板層在車輛前進方向的一側開有孔桐，孔桐內部插有L形銷子，L形銷子插 入孔桐的一端固定在鋼筋混凝±柱內，在車輛前進斜撞防撞護欄時，L形銷子可有效避免防 撞護欄的弧形板層和鋼筋混凝±柱在側向撞擊力作用下解體。此外，采用了鋼筋混凝±柱 結構使得整體結構強度高，在碰撞過程中不會產生沖破W及變形，從而克服了現有解體吸 能式的護欄需要重復投資的問題，節約了大量的經濟投入。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型俯視示意圖；
[0014] 圖2是本實用新型正視示意圖；
[0015] 其中，1、橡膠層，2、弧形板層、3、彈黃層、4、鋼筋混凝±柱、5、L形銷子。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1、2所示，一種防撞護欄，預埋入地基中，包括橡膠層1、弧形板層2、彈黃層3、 鋼筋混凝±柱4和L形銷子5,所述弧形板層2為采用縱向切割并壓制成弧形的廢舊鋼制原油 桶壁，將廢舊汽油桶進行縱向切割，形成椅背狀結構，將切割產生的原油桶壁，進行娠壓加 工，增大原油桶壁的曲率半徑，使其成為弧形板層2。所述橡膠層1固定于弧形板層2的外側， 弧形板層2的內側與彈黃層3的一端焊接連接，鋼筋混凝±柱4預埋有鋼釘，鋼釘的釘帽伸出 鋼筋混凝±柱4的弧形表面，彈黃層3的另一端與鋼筋混凝±柱4的弧形外側表面的鋼釘連 接;所述弧形板層2在車輛前進方向的一側開有孔桐，孔桐內部插有L形銷子5，L形銷子5插 入孔桐的一端固定在鋼筋混凝±柱4內；所述彈黃層3包括若干彈黃，彈黃沿弧形板層2的內 側均勻分布。
[0017] 所述橡膠層1采用條形輪胎胎冠，將廢舊輪胎進行拆解，將輪胎胎冠裁剪成條狀， 將輪胎胎冠均勻覆蓋弧形板層2的外側，橡膠層1與弧形板層2之間用馴釘固定連接。所述鋼 筋混凝±柱4預埋有鋼筋籠，鋼筋籠由橫向鋼筋和縱向鋼筋焊接而成。
[001引技術原理說明：
[0019] ①結構強度原理：
[0020] 假定彈黃采用的是D = 5mm、k = 420kN/m的彈黃，弧形板層2與鋼筋混凝±柱4的弧 形表面之間的自由間隙為0.6m。由于當彈黃的變形在自由間隙之間時，才能使得護欄具有 吸能與防撞效果，計算當彈黃最大變形量為0.6m時，彈黃的彈力計算如下：
[0021] Fk = k · Δ l = 420kN/m · lmax = 420kN/m · 0.6m = 252kN。根據《公路交通安全設施 設計規范KJTG D81-2006)中對護欄的防撞性能的要求，碰撞力為252kNW下，變形量為 0.3m-0.6m之間，說明護欄的結構強度為SB級W上。通過改變彈黃的勁度系數kW及弧形板 層2與鋼筋混凝±柱4的弧形表面之間的自由間隙Δ 1可W改變護欄的防撞能力。
[0022] ②吸能原理：
[0023] 同上例，若一輛1.5t的車輛W lOOkm/h的速度，撞向護欄，形成的碰撞能量為280kJ (摘自《公路交通安全設施設計規范》(JTG D81-2006)中對路側護欄的防撞等級的要求）。 設運部分能量為Eo，運部分能量首先會轉化為El-一橡膠層的內能W及彈性勢能(約為Eo的 28.57%)和E2-一彈黃的彈性勢能（約為Eo的36%)，彈黃的彈性勢能E2在彈黃發生彈性形 變過程W及向外界傳遞過程中被轉化為車輛一地面系統摩擦產生的內能（約為Eo的 13.79% )，總體過程中Eo的78.36%的能量被消耗掉，則車輛的變形吸收的能量較少，可W 有效地減少車內人員的損傷。并且車輛在吸能過程中回彈的距離較短，可W保證車輛橫向 運動不超過一條車道的范圍，從而可W較為有效避免回彈造成的二次事故。
[0024] 能量衰減過程的具體計算過程如下：
[0025] 橡膠層1的厚度為100mm，橡膠層1的彈性模量為lOOOMPa，車輛在碰撞過程中對于 橡膠層1產生的安全形變量為8mm，碰撞面積為O.Olnf，則計算橡膠層1的產生的彈性勢能 為：
[0026] Ei=W=EXSiX Δ h = 10?X0.01 X0.008 = 80kJ
[0027] 橫向同時安裝Ξ個彈黃裝置，來吸收碰撞產生的能量，則彈黃的彈性形變產生的 彈性勢能：（變形的安全值b = 0.4m)
[0028] 尼2 =3 xA ΧΔ/-:: =3 x().5 x42〇ybV/"! x(0.4/")2 =100.8A,/。
[0029] 車輛-地面系統的摩擦力消耗內能：（假定車輛的回彈距離在3.75mW內）
[0030] E3=mg X x= 1500kg X 9.8m/s^ X 0.7 X 3.75m=38.6kJ〇
[0031] 上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新 型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領 域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范 圍W內。
【主權項】
1. 一種防撞護欄，預埋入地基中，其特征是，包括橡膠層、弧形板層、彈簧層、L形銷子和 鋼筋混凝土柱，所述橡膠層固定于弧形板層的外側，弧形板層的內側與彈簧層的一端焊接 連接，鋼筋混凝土柱預埋有鋼釘，鋼釘的釘帽伸出鋼筋混凝土柱的弧形表面，彈簧層的另一 端與鋼筋混凝土柱的弧形外側表面的鋼釘連接;所述弧形板層在車輛前進方向的一側開有 孔洞，孔洞內部插有L形銷子，L形銷子插入孔洞的一端固定在鋼筋混凝土柱內；所述彈簧層 包括若干彈簧，彈簧沿弧形板層的內側均勻分布。2. 如權利要求1所述的一種防撞護欄，其特征是，所述橡膠層采用條形輪胎胎冠，條形 輪胎胎冠均勻覆蓋弧形板層的外側，橡膠層與弧形板層之間用鉚釘固定連接。3. 如權利要求1所述的一種防撞護欄，其特征是，所述弧形板層采用縱向切割并壓制成 弧形的廢舊鋼制原油桶壁。4. 如權利要求1所述的一種防撞護欄，其特征是，所述鋼筋混凝土柱預埋有鋼筋籠，鋼 筋籠由橫向鋼筋和縱向鋼筋焊接而成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種防撞護欄，包括橡膠層、弧形板層、彈簧層和鋼筋混凝土柱，橡膠層固定于弧形板層的外側，弧形板層的內側與彈簧層的一端焊接連接，鋼筋混凝土柱預埋有鋼釘，鋼釘的釘帽伸出鋼筋混凝土柱的弧形表面，彈簧層的另一端與鋼筋混凝土柱的弧形外側表面的鋼釘連接；弧形板層在車輛前進方向的一側開有孔洞，孔洞內部插有L形銷子，L形銷子插入孔洞的一端固定在鋼筋混凝土柱內。防撞護欄表面的橡膠層和中間的彈簧層能夠在受到汽車強烈撞擊過程中吸收大部分能量，則車輛的變形吸收的能量較少，可以有效地減少車內人員的損傷。防撞護欄能夠妥善利用廢舊鋼制油桶以及廢舊橡膠等物品，減少交通安全設施的投資成本，可在低等級公路大量推廣。
【IPC分類】E01F15/02
【公開號】CN205223914
【申請號】CN201521037119
【發明人】趙亮, 隋江濤, 張孟麗, 張立東
【申請人】山東交通學院
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月14日