防撞护栏装置的制作方法

本实用新型涉及公路安全防护技术领域，特别涉及一种防撞护栏装置。

背景技术：

随着交通运输行业的发展，高速行车下事故频发，司乘人员安全受到了严重威胁，为保障安全行车要求，对基础防护设施的性能要求也越来越高。

现行公路防撞护栏主要有刚性的混凝土护栏、半刚性的波形钢护栏和柔性的柔索护栏。混凝土护栏行车压迫感严重，由于刚度大而在高速行车下碰撞伤害程度大；柔索护栏防护功能有限，仅适用于透视要求高的景观地区的公路防护；波形钢护栏则兼顾了强度和吸能的优点，在大多数公路防护设施中应用，但是其波形钢板容易穿透碰撞车辆的车厢，造成二次事故伤害，并且在日益加快的高速行车下波形护栏的吸能和导向作用渐渐不能满足需求。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术中至少存在的技术问题之一，提供一种防撞护栏装置，兼备了较好的强度、导向性能以及吸能性能。

本实用新型所采用的技术方案是：防撞护栏装置，包括：

立柱；

柔性波纹管，具有分布在轴向两侧的撞击侧和导向侧；以及

缓冲吸能块，连接在所述立柱和所述柔性波纹管之间，所述缓冲吸能块具有相对设置的第一配合面和第二配合面，所述缓冲吸能块的第一配合面与所述立柱的上端部配合连接，缓冲吸能块的第二配合面与所述柔性波纹管的导向侧配合连接，所述撞击侧指向所述第二配合面，所述柔性波纹管内填充有能量缓冲填充物。

至少具有以下有益效果：柔性波纹管实现撞击能量的吸收和导向，柔性波纹管允许有一定的形变，行车碰撞在柔性波纹管的撞击侧，填充在柔性波纹管内的能量缓冲填充物缓冲和吸收能量，同时多余的能量传递至导向侧，之后经第二配合面传递给缓冲吸能块，进行二次能量缓冲和吸收，最后由刚性较大的立柱吸收冲击能量。该防撞护栏装置具有较好的刚度、缓冲吸能性能和导向性能，有效保护了司乘人员人车安全。

在其中的一些实施例中，所述柔性波纹管的横截面为椭圆形或由多段弧形拼接形成的近似椭圆形。

在其中的一些实施例中，所述椭圆形或近似椭圆形的长轴的长度等于所述缓冲吸能块的高度。

在其中的一些实施例中，所述柔性波纹管内设置有钢丝束，所述能量缓冲填充物填充至所述柔性波纹管且与所述钢丝束连接成一体。

在其中的一些实施例中，所述柔性波纹管内还设置有尼龙帘线，所述能量缓冲填充物填充至所述柔性波纹管且与所述尼龙帘线以及所述钢丝束连接成一体。

在其中的一些实施例中，所述缓冲吸能块包括空心柱体，所述空心柱体内设置有卡槽，所述卡槽内设置有弹性件，所述弹性件一端与卡槽的底部抵接，另一端穿过所述空心柱体并与所述柔性波纹管的导向侧直接或间接抵接，所述空心柱体内填充有非牛顿流体材料。

在其中的一些实施例中，所述空心柱体为六边形柱体，所述立柱为圆柱，所述六边形柱体的其中一个侧面作为第一配合面，所述第一配合面内凹形成与圆柱贴合的圆弧面。

在其中的一些实施例中，所述六边形柱体与所述导向侧之间设置有垫层，所述垫层一侧设置成与六边形柱体贴合的平面，另一侧设置成与波纹状契合的弧形曲面。

在其中的一些实施例中，所述立柱和所述缓冲吸能块之间以及所述柔性波纹管与所述缓冲吸能块之间可拆卸连接。

在其中的一些实施例中，所述能量缓冲填充物为纤维泡沫混凝土。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明：

图1为本实用新型实施例一种防撞护栏装置的前视图；

图2为防撞护栏装置的第一剖面示意图；

图3为防撞护栏装置的第二剖面示意图；

图4为本实用新型实施例一种防撞护栏装置的整体结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图4，本实用新型实施例提供一种防撞护栏装置，该防撞护栏装置主要由立柱1、柔性波纹管3以及缓冲吸能块2组成。其中，立柱1竖直向上固定安装于地基8中，缓冲吸能块2通过第一螺栓51可拆卸地安装在立柱1的上端部，柔性波纹管3通过第二螺栓52可拆卸地安装在缓冲吸能块2上。立柱1、柔性波纹管3以及缓冲吸能块2作为预制件在工厂事先制作，制作时预留螺栓孔，便于装配和拆卸，简化现场施工的流程和作业。

具体地，柔性波纹管3具有分布在轴向两侧的撞击侧41和导向侧42，柔性波纹管3内填充有能量缓冲填充物。撞击侧41位于整个防撞护栏装置的前方，以便接收行车的碰撞。缓冲吸能块2连接在立柱1和柔性波纹管3之间，立柱1位于整个防撞护栏装置的后方，用于固定整个装置，以及作为阻拦行车的最后一道防线。缓冲吸能块2具有相对设置的第一配合面和第二配合面，缓冲吸能块2的第一配合面与立柱1的上端部配合连接，便于碰撞能量的传递；缓冲吸能块2的第二配合面与柔性波纹管3的导向侧42配合连接，撞击侧41指向第二配合面，碰撞能量可以在柔性波纹管3自身结构的导向下由撞击侧41导向至导向侧42。

柔性波纹管3实现撞击能量的吸收和导向，柔性波纹管3允许有一定的形变，行车碰撞在柔性波纹管3的撞击侧41，填充在柔性波纹管3内的能量缓冲填充物缓冲和吸收能量，同时多余的能量传递至导向侧42，之后经第二配合面传递给缓冲吸能块2，进行二次能量缓冲和吸收，最后由刚性较大的立柱1吸收冲击能量。该防撞护栏装置通过柔性的柔性波纹管3以及刚度较大的立柱1和缓冲吸能块2的结合，具有较好的刚度、缓冲吸能性能和导向性能，有效保护了司乘人员人车安全。

在其中的一些实施例中，柔性波纹管3的横截面为椭圆形或由多段弧形拼接形成的近似椭圆形。需要理解的是，近似椭圆形的外形与椭圆形大致相同，多段弧形相互拼接且在拼接处过渡成圆弧即可形成近似椭圆形。椭圆形或近似椭圆形本身的形状具有收敛性的性质，有利于实现碰撞能量的导向。

优选地，椭圆形或近似椭圆形的长轴的长度等于缓冲吸能块2的高度。可以理解为，撞击侧41和导向侧42分别占据椭圆形或近似椭圆形的其中一半，确保了撞击侧41能量吸收与导向侧42能量传递的平衡。

在其中的一些实施例中，柔性波纹管3内设置有钢丝束，能量缓冲填充物填充至柔性波纹管3且与钢丝束连接成一体，便于增强柔性波纹管3整体的刚性。优选地，钢丝束呈螺旋状布置在柔性波纹管3内。

在其中的一些实施例中，柔性波纹管3内还设置有尼龙帘线，能量缓冲填充物填充至柔性波纹管3且与尼龙帘线以及钢丝束连接成一体，进而增加了能量缓冲填充物与钢丝束连接的稳定性。

柔性波纹管3具有较高韧性和缓冲吸能性能，变形能力较大，但是其强度和刚度较低，故夹柔性波纹管3内增设钢丝束和尼龙帘线，既可保持较好缓冲吸能能力和韧性变形能力，又能有效提高柔性波纹管3的强度，达到阻滞碰撞车辆的作用，并且迫使碰撞车辆回复至正常行车方向。

在其中的一些实施例中，缓冲吸能块2包括空心柱体，空心柱体内设置有卡槽，卡槽内设置有弹性件，弹性件一端与卡槽的底部抵接，另一端穿过空心柱体并与柔性波纹管3的导向侧42直接或间接抵接，空心柱体内填充有非牛顿流体材料。

具体地，弹性件为弹簧6，弹簧6制作成具有较大的刚性，非牛顿流体材料为高阻尼填充材料7。空心柱体内设置有锚固弹簧6的卡槽，弹簧6锚固于空心柱体的内壁。弹簧6可以在冲击荷载作用下提供缓冲力，高阻尼缓冲材料可吸收冲击能量，提高设施缓冲性能。

在其中的一些实施例中，空心柱体为六边形柱体，立柱1为圆柱，六边形柱体的其中一个侧面作为第一配合面，第一配合面内凹形成与圆柱贴合的圆弧面。通过圆弧面与圆柱的侧壁配合，使得碰撞能量传递均匀。

在其中的一些实施例中，六边形柱体与导向侧42之间设置有垫层，垫层一侧设置成与六边形柱体贴合的平面，另一侧设置成与波纹状契合的弧形曲面。需要理解的是，垫层可以是钢结构，垫层通过焊接固定在六边形柱体上，同时，垫层的弧形曲面覆盖住柔性波纹管3的一半，便于最大程度的传递碰撞能量。

在其中的一些实施例中，能量缓冲填充物为纤维泡沫混凝土4。纤维泡沫混凝土4由水泥砂浆粘结剂、外加剂、泡沫和纤维混合制成，纤维为玄武岩纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、碳纤维、竹纤维和椰子纤维等常用泡沫混凝土增强增韧纤维，根据环保低能耗的工程应用要求，椰子纤维等易于获取，价格便宜，生态环保的有机纤维为优先选择。

优选地，柔性波纹管3为橡胶管。

本实用新型涉及的防撞护栏装置，设计简单，施工便利，在高速行驶车辆撞击护栏的时候，可以通过防撞护栏装置的多层次弹性变形和塑性变形有效吸收碰撞能量，起到安全防护的作用。同时，纤维泡沫混凝土4作为缓冲吸能材料，可充分发挥其缓冲吸能性能，并且经济成本低，环境友好。

同时，本申请不仅限于应用于公路或者车辆的碰撞，也适用于其他高速运行物的碰撞吸能。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

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