Дорожное барьерное ограждение
Изобретение относится к предохранительным устройствам для замедления и остановки транспортного средства. Дорожное барьерное ограждение включает: направляющий рельс, зафиксированный на поверхности дороги; множество скользящих опор с возможностью перемещения вдоль направляющего рельса; множество деформирующихся полых элементов, которые располагаются горизонтально друг за другом, поддерживаются скользящими опорами. Каждый из деформирующихся полых элементов имеет прямую ось развития. Каждый деформирующийся полый элемент из множества деформирующихся полых элементов имеет такое соотношение длины и поперечного сечения, которое приводит к необратимой компрессионной деформации деформирующегося полого элемента, что определяет складывание вдоль его оси развития, когда деформирующийся полый элемент подвергается воздействию осевого усилия, по меньшей мере, равного критическому усилию. Соединительная пластина разделяет два последовательно расположенных деформирующихся полых элемента для того, чтобы обеспечить пластическую компрессионную деформацию по направлению оси. Каждый деформирующийся полый элемент из множества деформирующихся полых элементов имеет первую кромку, которая зафиксирована на плите крепления первой скользящей опоры из множества скользящих опор или на первой соединительной пластине из множества соединительных пластин; вторую кромку, которая зафиксирована на плите крепления второй скользящей опоры из множества скользящих опор или на второй соединительной пластине из множества соединительных пластин. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к технической области, связанной с дорожными барьерными ограждениями.
Уровень техники
Дорожные барьерные ограждения устанавливаются вдоль дорог, чтобы закрыть стационарные преграды, такие как стойки (например, направляющие стойки на обочине) или опоры моста, которые могут быть серьезной угрозой безопасности пассажиров транспортного средства в случае удара об эту преграду.
Дорожные барьерные ограждения имеют функцию амортизировать удар транспортного средства; они поглощают кинетическую энергию транспортного средства, деформируясь при ударе.
Дорожные барьерные ограждения устанавливаются вместе с направляющими стойками, т.е. отбойниками. Например, дорожные барьерные ограждения могут быть установлены на выезде с шоссе, где отбойники имеют форму шпилей.
В патенте US 6179516 описывается дорожное барьерное ограждение, включающее направляющую стойку, закрепленную к дорожному покрытию; множество вертикальных скользящих опор, которые закрепляются вдоль стойки; множество деформирующихся полых элементов, которые устанавливаются горизонтально один за другим, поддерживаются множеством скользящих опор и каждая из которых имеет прямую ось развития; множество опорных брусьев и горизонтальных направляющих.
Скользящие опоры с определенной периодичностью располагаются между деформирующимися полыми элементами и поддерживают опорные и направляющие брусья.
Опорные и направляющие брусья параллельны как друг другу, так и деформирующимся полым элементам; далее опорные и направляющие брусья примыкают к боковой поверхности деформирующихся полых элементов с целью их опоры. Кроме этого, опорные и направляющие брусья образуются множеством цилиндрических элементов разных диаметров, которые складываются друг на друга в случае удара в осевом направлении.
Опорные и направляющие брусья распределяются по боковой поверхности каждого деформирующегося полого элемента для того, чтобы направлять его по оси в случае складывания этого полого элемента вследствие удара транспортного средства о дорожное барьерное ограждение.
В случае удара в осевом направлении скользящие опоры двигаются вдоль направляющих рельс и вдоль опорных и направляющих брусьев, а деформирующиеся полые элементы складываются друг на друга, т.е. складываются по направлению оси, поскольку опорные и направляющие брусья выполняют направляющую функцию; кинетическая энергия транспортного средства трансформируется в деформирующую энергию деформируемого полого элемента, при этом барьерное ограждение имеет оптимальную энергию поглощения. При боковом ударе на барьерное ограждение воздействует не только осевое усилие, но и поперечное усилие; при этом может случиться так, что скользящие опоры не смогут двигаться вдоль опорных и направляющих брусьев, и цилиндрические элементы опорных и направляющих брусьев не могут складываться друг на друга; вследствие этого дорожное барьерное ограждение деформируется бесконтрольно и имеет недостаточную энергию поглощения, что подвергает серьезному риску безопасность пассажиров транспортного средства.
Следующим недостатком такого дорожного барьерного ограждения является его стоимость: во-первых, ограждение включает большое количество составных элементов, во-вторых, требуется значительное время на его сборку.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков.
Указанная задача решается тем, что дорожное барьерное ограждение, включающее направляющий рельс, закрепленный на поверхности дороги; множество скользящих опор, которые расположены вдоль направляющего рельса; множество деформирующихся полых элементов, сделанных из металла и/или композитного материала и/или пластика, которые расположены горизонтально друг за другом и поддерживаются множеством скользящих опор, каждый из них имеет прямую ось развития и закреплен на множестве скользящих опор; при этом соотношение длины каждого деформирующегося полого элемента из множества деформирующихся полых элементов и его поперечного сечения приводит к необратимой компрессионной деформации деформирующегося полого элемента, что определяет его складывание вдоль оси развития, когда деформирующийся полый элемент подвергается воздействию осевого усилия, по меньшей мере, равного по значению критическому усилию.
Дорожные барьерные ограждения, описанные выше, имеют деформирующиеся полые элементы, расположенные в корпусе, который формируется из опорных и направляющих брусьев или скользящих опор; опорные и направляющие брусья направляют деформацию деформирующихся полых элементов таким образом, что они складываются друг на друга по направлению оси; таким образом, деформирующиеся полые элементы подвергаются пластической компрессионной деформации (складыванию), что позволяет поглотить большое количество деформирующей энергии, так как в процессе пластической деформации задействовано максимальное количество материала.
Преимуществом настоящего изобретения является то, что оно не включает опорные и направляющие брусья: каждый деформирующийся полый элемент имеет длину и поперечное сечение, соотношение которых между собой определяет деформацию деформирующегося полого элемента вдоль соответствующей оси развития, когда на полый элемент воздействует осевое усилие, по меньшей мере, равное критическому усилию. Известно, что складной деформирующийся элемент может быть спроектирован таким образом, что определенное соотношение поперечного сечения и длины элемента приводит при осевом усилии к компрессионной пластической деформации (складыванию) без направляющих средств. Деформирующиеся полые элементы согласно настоящему изобретению разработаны в соответствии со следующими принципами: настоящее изобретение состоит из меньшего количества элементов, чем дорожное барьерное ограждение известного типа, что позволяет уменьшить производственные затраты и ускорить сборку. Кроме этого отсутствие опорных и направляющих брусьев позволяет получить необходимую реакцию от дорожного барьерного ограждения также при боковом ударе.
Описание чертежей
Отдельные варианты осуществления изобретения представлены в последующем описании в соответствии с формулой изобретения и следующими чертежами:
- на фиг. 1 и 2 показаны два изображения в перспективе первого варианта осуществления дорожного барьерного ограждения согласно настоящему изобретению, в которых использовались разные боковые покрытия;
- на фиг. 3 показано изображение в перспективе части дорожного барьерного ограждения, представленного на фиг. 1 и 2;
- на фиг. 4 и 5 показаны два изображения в перспективе второго варианта осуществления дорожного барьерного ограждения согласно настоящему изобретению, в которых использовались разные боковые покрытия;
- на фиг. 6 показано изображение в перспективе части дорожного барьерного ограждения, представленного на фиг. 4 и 5.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения.
В соответствии с прилагаемыми чертежами позиция (1) обозначает дорожное барьерное ограждение полностью, что является объектом настоящего изобретения.
Дорожное барьерное ограждение (1) включает: направляющий рельс (2), зафиксированный на поверхности дороги (поверхность дороги не показана); множество скользящих опор (3), которые двигаются вдоль направляющего рельса (2); множество деформирующихся полых элементов (4), сделанных из металла и/или композитного материала и/или пластика, которые располагаются горизонтально друг за другом, поддерживаются множеством скользящих опор (3), каждый из них имеет прямую ось развития и фиксируется к множеству скользящих опор (3). Соотношение длины каждого деформирующегося полого элемента (4) из множества деформирующихся полых элементов (4) и его поперечного сечения приводит к необратимой компрессионной деформации деформирующегося полого элемента (4), что определяет складывание вдоль его оси развития, когда деформирующийся полый элемент (4) подвергается воздействию осевого усилия, по меньшей мере, равного критическому усилию.
Настоящее изобретение не включает опорные и направляющие брусья: каждый деформирующийся полый элемент (4) имеет длину и поперечное сечение, которые соотносятся друг с другом таким образом, что это позволяет полому элементу (4) складываться вдоль соответствующей оси развития, когда деформирующийся полый элемент (4) подвергается воздействию осевого усилия, по меньшей мере, равного критическому усилию. Известно, что деформирующийся полый элемент (4) может быть спроектирован таким образом, что соотношение поперечного сечения и длины элемента приводит при осевом усилии к компрессионной пластической деформации (складыванию) без использования при деформации направляющих средств, которые соединяются с деформирующимся полым элементом (4). Деформирующиеся полые элементы (4) согласно настоящему изобретению разработаны в соответствии со следующими принципами: они состоят из меньшего количества элементов, чем барьерные ограждения известного типа, что позволяет уменьшить производственные затраты и ускорить сборку. Кроме этого отсутствие опорных и направляющих брусьев позволяет получить необходимую реакцию от дорожного барьерного ограждения (1) даже при боковых ударах, которые вызывают не только осевое усилие, но и поперечное усилие.
Таким образом, в случае удара множество скользящих опор (3) двигается вдоль направляющих рельс (2) и одновременно множество деформирующихся полых элементов (4) подвергается пластической компрессионной деформации (складыванию), что приводит их к складыванию; это приводит к трансформации кинетической энергии транспортного средства в энергию деформации множества деформирующихся полых элементов (4).
Деформирующиеся полые элементы (4) из множества деформирующихся полых элементов (4) предпочтительно производятся из металла, в частности, из листового металла, из-за чего при компрессии происходит необратимая деформация, выражающаяся в складывании каждого деформирующегося полого элемента (4) из множества деформирующихся полых элементов (4), что определяется как компрессионная пластическая деформация.
Каждый деформирующийся полый элемент (4) из множества деформирующихся полых элементов (4) предпочтительно включает первую секцию (5) и вторую секцию (6), которые расположены напротив и соединяются друг с другом.
Каждая часть деформирующегося полого элемента (4), в свою очередь, предпочтительно включает полукольцо (7) и две фиксирующие пластины (8), расположенные на противоположных концах полукольца (7); полукольцо (7) и фиксирующие пластины (8) включают, в свою очередь, множество стенок, которые примыкают друг к другу и частично перекрывают друг друга, обозначая соответствующие ребра.
По меньшей мере, одна секция (5, 6) деформирующегося полого элемента (4), может включать, по меньшей мере, одно ребро (9), которое проходит перпендикулярно оси развития деформирующегося полого элемента (4), данное ребро образуется, чтобы направлять пластическую деформацию складного полого элемента (4) и таким образом регулировать количество энергии, необходимой для получения определенного уровня деформации складного полого элемента (4), которая происходит вслед за ударом.
Первая (5) и вторая (6) секции каждого деформирующегося полого элемента спроектированы таким образом, что образуют шестигранную ячейку, когда фиксируются друг с другом.
Далее следует описание первого варианта реализации дорожного барьерного ограждения (1), представленного на фиг. 1-3.
Каждая скользящая опора (3) из множества скользящих опор (3) включает плиту крепления (14) и опорную часть (15), которая соединяется с плитой крепления (14) и направляющим рельсом (2).
Каждый деформирующийся полый элемент (4) из множества деформирующихся полых элементов (4) имеет: первую кромку (10), которая фиксируется к плите крепления (14) первой скользящей опоры (11) множества скользящих опор (3); и вторую кромку (12), которая фиксируется ко второй скользящей опоре (13) множества скользящих опор (3).
Скользящие опоры (3) из множества скользящих опор (3) предпочтительно разработаны таким образом, что плиты крепления (14) расположены перпендикулярно по отношению к деформирующимся полым элементам (4) из множества деформирующихся полых элементов (4).
Первая кромка (10) и вторая кромка (12) каждого деформирующегося полого элемента (4) могут быть присоединяться с помощью сварки соответственно к плите крепления (14) первой скользящей опоры (11) и плите крепления (11) второй скользящей опоры (13).
Барьерное ограждение (1), показанное на фиг. 1-3, включает множество повторяющихся модулей (16), соединенных друг другом в серию модулей; каждый повторяющийся модуль (16) содержит: скользящую опору (3) и деформирующийся полый элемент (4), первая кромка (10) которого соединяется с плитой крепления (14) скользящей опоры (3). Вторая кромка (12) деформирующегося полого элемента (4) повторяющегося модуля (16) соединяется с плитой крепления (14) скользящей опоры (3) смежного повторяющегося модуля (16).
Дорожное барьерное ограждение (1) согласно первому варианту реализации изобретения включает множество панелей (17) для защиты множества деформирующихся полых элементов (4), каждая панель (17) из множества панелей (17) соединяется с третьей скользящей опорой (18) множества скользящих опор (3) и четвертой скользящей опорой (19) множества скользящих опор (3), при этом четвертая скользящая опора (19) следует за третьей скользящей опорой (18) и отделяется от третьей скользящей опоры (18) с помощью деформирующегося полого элемента (4). Например, третья скользящая опора (18) может быть составлять единое целое с первой скользящей опорой (11), а четвертая скользящая опора (19) может составлять единое целое со второй скользящей опорой (13), или наоборот. Согласно примеру на фиг. 1 и 2 панели (17) располагаются вертикально и закрывают две стороны множества деформирующихся полых элементов (4).
На фиг. 1 панели (17) представляют собой волнообразные листы, а на фиг. 2 панели (17) представляют собой прямые листы.
Далее следует описание второго варианта реализации изобретения в соответствии с фиг. 4-6.
Признаки, подобные или идентичные тем, что были рассмотрены при описании первого варианта реализации изобретения, будут показаны при помощи тех же ссылок.
Каждая скользящая опора (3) из множества скользящих опор (3) включает плиту крепления (14) и опорную часть (15), которая соединяется с плитой крепления (14) и направляющим рельсом (2).
Дорожное барьерное ограждение (1) включает множество соединительных пластин (20). Каждый деформирующийся полый элемент (4) из множества деформирующихся полых элементов (4) имеет: первую кромку (10), которая фиксируется к первой скользящей опоре (11) множества скользящих опор (3) или к первой соединительной пластине (21) множества соединительных пластин (20); вторую кромку (12), которая фиксируется ко второй скользящей опоре (13) множества скользящих опор (3) или ко второй соединительной пластине (22) множества соединительных пластин (20).
Соединительные пластины (20) множества соединительных пластин (20) расположены перпендикулярно по отношению к оси развития деформирующихся полых элементов (4) множества деформирующихся полых элементов (4). Каждый деформирующийся полый элемент (4) предпочтительно фиксируется к соединительной пластине (20) таким образом, что его наружная кромка равномерно прилегает к соединительной пластине (20).
Важной отличительной чертой между вторым вариантом реализации изобретения (фиг. 4-6) и первым вариантом реализации изобретения (фиг. 1-3) является то, что во втором варианте реализации изобретения соединительные пластины (20) используются вместо соответствующего количества скользящих опор (3) множества скользящих опор (3). Скользящие опоры (3) также необходимы для поддержки множества деформирующихся полых элементов (4), но они могут применяться в меньшем количестве, в количестве, необходимом для стабильной поддержки деформирующихся полых элементов (4); преимуществом является тот факт, что соединительные пластины (20) имеют меньший вес и меньшую стоимость, чем скользящие опоры (3), их функция - разделять два последовательно расположенных деформирующихся полых элемента (4) для того, чтобы обеспечить пластическую компрессионную деформацию (складывание) по направлению оси, что было описано выше.
Дорожное барьерное ограждение (1), показанное на фиг. 4-6 включает множество повторяющихся модулей (16), которые соединяются в серии; каждый повторяющийся модуль (16) включает: первый деформирующийся полый элемент (23), первая кромка (10) которого фиксируется к плите крепления (14) скользящей опоры (3),а вторая кромка (12) фиксируется к соединительной пластине (20); и второй деформирующийся полый элемент (24), первая кромка (10) которого фиксируется к соединительной пластине (20), а вторая кромка (12) второго полого складного элемента (24) повторяющего модуля (16) фиксируется к плите крепления (14) скользящей опоры (3) соседнего повторяющегося модуля (16).
Применение соединительной пластины (20) в каждом повторяющемся модуле (16) в качестве альтернативы подвижной опоре (3) позволяет сэкономить материал.
Дорожное барьерное ограждение (1) согласно второму варианту реализации изобретения может включать множество панелей (17) для защиты множества деформирующихся полых элементов (4), каждая панель (17) из множества панелей (17) соединяется с третьей скользящей опорой (18) множества скользящих опор (3) и четвертой скользящей опорой (19) множества скользящих опор (3), при этом четвертая скользящая опора (19) следует за третьей скользящей опорой (18) и отделяется от третьей скользящей опоры (18) с помощью деформирующегося полого элемента (4). В примере, показанном на фиг. 4-6, третья скользящая опора (18) принадлежит повторяющемуся модулю (16), а четвертая скользящая опора (19) принадлежит соседнему повторяющемуся модулю (16); это означает, что каждая панель (17) имеет длину, по меньшей мере, равную двум деформирующимся полым элементам (4).
При сравнении первого варианта реализации изобретения (фиг. 1-3) и второго варианта реализации изобретения (фиг. 4-6) становится очевидным, что во втором варианте реализации изобретения может быть большее или меньшее количество панелей (17), что упрощает процесс сборки дорожного барьерного ограждения (1), и, таким образом, экономит время.
Каждый повторяющийся модуль (16) может включать большее количество деформирующихся полых элементов (4).
Скользящие опоры (3) множества скользящих опор (3) располагаются так, что соответствующие плиты крепления (14) оказываются перпендикулярными по отношению к деформирующимся полым элементам (4) множества деформирующихся полых элементов (4).
Каждая кромка (10, 12) каждого деформирующегося полого элемента (4) может быть зафиксирована с помощью сварки к крепежной плите (14) скользящей опоры (3) либо к соединительной пластине (20).
На фиг. 4 панели (17) имеют волнообразную форму, на фиг. 5 представлены ровные панели (17).
Очевидно, что объем настоящего изобретения не ограничивается вышеизложенным примером, другие конструктивные варианты могут попадать в область настоящего технического решения, описанного в независимых пунктах формулы изобретения.
1. Дорожное барьерное ограждение (1), содержащее:
направляющий рельс (2), закрепленный на поверхности дороги; множество скользящих опор (3), которые имеют возможность перемещения вдоль направляющего рельса (2);
множество деформирующихся полых элементов (4), выполненных из металла и/или композитного материала и/или пластика, которые расположены горизонтально друг за другом и поддерживаются множеством скользящих опор (3), имеют прямую ось развития и закреплены на множестве скользящих опор (3);
при этом соотношение длины каждого деформирующегося полого элемента (4) из множества деформирующихся полых элементов (4) и его поперечного сечения приводит к необратимой компрессионной деформации деформирующегося полого элемента (4), что определяет его складывание вдоль оси развития, когда деформирующийся полый элемент (4) подвергается воздействию осевого усилия, по меньшей мере, равного по значению критическому усилию;
причем каждая скользящая опора (3) из множества скользящих опор (3) содержит плиту (14) крепления и опорную часть (15), которая соединена с плитой (14) крепления и направляющим рельсом (2);
отличающееся тем, что оно содержит:
множество соединительных пластин (20), каждая из которых разделяет два последовательно расположенных деформирующихся полых элемента (4) для того, чтобы обеспечить пластическую компрессионную деформацию по направлению оси;
при этом каждый деформирующийся полый элемент (4) из множества деформирующихся полых элементов (4) имеет первую кромку (10), которая зафиксирована на плите (14) крепления первой скользящей опоры (11) из множества скользящих опор (3) или на первой соединительной пластине (21) из множества соединительных пластин (20); вторую кромку (12), которая зафиксирована на плите (14) крепления второй скользящей опоры (13) из множества скользящих опор (3) или на второй соединительной пластине (22) из множества соединительных пластин (20).
2. Дорожное барьерное ограждение (1) по п. 1, в котором деформирующиеся полые элементы (4) из множества деформирующихся полых элементов (4) выполнены из листового металла, так что при компрессии происходит необратимая деформация, выражающаяся в складывании каждого деформирующегося полого элемента (4) из множества деформирующихся полых элементов (4), что определяется как компрессионная пластическая деформация.
3. Дорожное барьерное ограждение (1) по любому из пп. 1, 2, содержащее множество панелей (17) для защиты множества деформирующихся полых элементов (4), причем каждая панель (17) из множества панелей (17) зафиксирована на третьей скользящей опоре (18) из множества скользящих опор (3) и четвертой скользящей опоре (19) из множества скользящих опор (3), при этом четвертая скользящая опора (19) следует за третьей скользящей опорой (18) и отделена от третьей скользящей опоры (18) по меньшей мере одним деформирующимся полым элементом (4).
4. Дорожное барьерное ограждение (1) по любому из пп. 1-3, в котором соединительные пластины (20) из множества соединительных пластин (20) расположены перпендикулярно по отношению к деформирующимся полым элементам (4) из множества деформирующихся полых элементов (4).
5. Дорожное барьерное ограждение (1) по любому из пп. 1-4, в котором скользящие опоры (3) из множества скользящих опор (3) расположены так, что плиты (14) крепления оказываются перпендикулярными по отношению к деформирующимся полым элементам (4) из множества деформирующихся полых элементов (4).
