Двустороннее дорожное ограждение
Изобретение относится к строительству автодорог и может быть использовано в виде двустороннего дорожного ограждения барьерного типа с высокой степенью энергопоглощения, расположенного на начальных участках разделительного дорожного ограждения. Технический результат - обеспечение возможности гарантированной остановки транспортного средства без его выброса на проезжую часть дорожного полотна путем плавного гашения его кинетической энергии - достигается благодаря тому, что двустороннее дорожное ограждение снабжено буфером, состоящим из головки, выполненой в виде полого корпуса, образованного ударной плитой, примыкающими к последней верхней и нижней пластинами и задней стенкой, и двух расположенных параллельно друг другу жестко соединенных между собой хвостовиков, каждый из которых имеет корпус и жестко закрепленный на задней стенке головки выпускной канал, при этом внутренняя боковая стенка каждого из выпускных каналов выполнена изогнутой, выведена в полость головки буфера за пределы соответствующей наружной боковой стенки выпускного канала и жестко установлена в полости головки с образованием устья выхода соответствующей балки ограждения, на начальном конце которой размещен с обеспечением возможности перемещения вдоль балки под воздействием фронтального удара транспортного средства соответствующий хвостовик буфера, причем каждая из двух первых со стороны головки буфера стоек ограждения выполнена составной из шарнирно соединенных друг с другом основания и консольной части, установленной с обеспечением возможности опрокидывания под воздействием головки буфера при фронтальном ударе транспортного средства. 1 н.п.ф., 8 з.п.ф, 6 фиг.
Полезная модель относится к строительству автодорог и может быть использована в виде двустороннего дорожного ограждения барьерного типа с высокой степенью энергопоглощения, расположенного вдоль автодороги.
Известно ограждение дорожное разделительное, содержащее стойки, выполненные с отверстиями в верхней части в двустороннем исполнении, с ребрами жесткости, с опорной пластиной для установки стойки на опору, закрепленную в основании. (Патент РФ на полезную модель 
62122, МПК E01F 15/00, 2006 (аналог)).
Известно двустороннее удерживающее барьерное ограждение, содержащее вертикальные стойки и прикрепленные к ним расположенные вдоль дороги продольные балки. (Патент РФ 2278199, МПК E01F 15/00, 2006 (аналог)).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является двустороннее дорожное ограждение, содержащее ряд жестко закрепленных в полотне дороги стоек, установленные на стойках параллельно друг другу балки ограждения. (ОГРАЖДЕНИЯ ДОРОЖНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ БАРЬЕРНОГО ТИПА. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ГОСТ 26804-86 (Введен в действие 1 января 1987 г.), рис.3, рис.4 (прототип)).
Недостатком известной конструкции является отсутствие в случае наезда транспортного средства на двустороннее дорожное ограждение гарантированной остановки транспортного средства без его выброса на проезжую часть дорожного полотна.
При создании полезной модели решалась задача создания конструкции двустороннего дорожного ограждения, которая обеспечит при фронтальном наезде на него транспортного средства четкую фиксацию в зоне удара и остановку с ускорением, сохраняющим целостность основной конструкции транспортного средства и не превышающего порога жизни человека.
Технический результат - обеспечение возможности гарантированной остановки транспортного средства без его выброса на проезжую часть дорожного полотна путем плавного гашения его кинетической энергии.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что двустороннее дорожное ограждение, содержащее ряд жестко закрепленных в полотне дороги стоек, установленные на стойках параллельно друг другу балки ограждения, согласно полезной
модели, снабжено буфером, состоящим из головки, выполненной в виде полого корпуса, образованного ударной плитой, примыкающими к последней верхней и нижней пластинами и задней стенкой, и двух расположенных параллельно друг другу жестко соединенных между собой хвостовиков, каждый из которых имеет корпус и жестко закрепленный на задней стенке головки выпускной канал, образованный основанием и верхней поверхностью, расходящимися от корпуса хвостовика, и внутренней и наружной боковыми стенками, установленными под углом друг к другу с образованием постепенно суживающегося от корпуса хвостовика к задней стенке головки продольного сечения, при этом внутренняя боковая стенка каждого из выпускных каналов выполнена изогнутой, выведена в полость головки буфера за пределы соответствующей наружной боковой стенки выпускного канала и жестко установлена в полости головки с образованием устья выхода соответствующей балки ограждения, на начальном конце которой размещен с обеспечением возможности перемещения вдоль балки под воздействием фронтального удара транспортного средства соответствующий хвостовик буфера, причем каждая из двух первых со стороны головки буфера стоек ограждения выполнена составной из шарнирно соединенных друг с другом основания и консольной части, установленной с обеспечением возможности опрокидывания под воздействием головки буфера при фронтальном ударе транспортного средства.
При этом согласно полезной модели, с наружной стороны ударная плита имеет обращенные навстречу транспортному средству вертикальные борта и симметрично расположенные ребра, которые выполнены в виде выступающих за пределы ударной плиты L-образных, обращенных друг к другу ребер, жестко связывающих каждый из хвостовиков с ударной плитой.
При этом согласно полезной модели, в изогнутом конце внутренней боковой стенки хвостовика жестко закреплена криволинейная направляющая, установленная с обеспечением возможности уменьшения по отношению к радиусу изогнутого свободного конца внутренней задней стенки радиуса изгиба нижнего края выходящей из хвостовика буфера во время удара балки ограждения.
При этом согласно полезной модели, криволинейная направляющая размещена ниже продольной оси симметрии балки ограждения.
При этом согласно полезной модели, криволинейная направляющая выполнена в виде части кольца, вмонтированной в изогнутый конец внутренней боковой стенки хвостовика так, что последний расположен относительно части кольца диагонально от
примыкающего к нему со стороны устья угла части кольца к противоположному углу ее противоположной стороны.
При этом согласно полезной модели, ширина устья выхода балки выбрана равной не менее 0,35 высоты профиля балки ограждения.
При этом согласно полезной модели, каждый из хвостовиков буфера выполнен в виде охватывающей соответствующую балку ограждения жесткой объемной пространственной рамы, прикрепленной к консольной части первой стойки ограждения.
При этом согласно полезной модели, двустороннее дорожное ограждение снабжено установленным с обеспечением возможности натяжения тросом, один из концов которого закреплен у основания первой стойки ограждения, а второй - на балках.
При этом согласно полезной модели, второй конец троса закреплен на балках посредством двусторонней зубчатой рейки, установленной с обеспечением возможности зацепления за каждую из балок в рабочем состоянии и выхода из зацепления под воздействием фронтального удара транспортного средства.
Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемыми чертежами, где на:
фиг.1 изображено двустороннее дорожное ограждение, общий вид;
фиг.2 - узел А фиг.1 (крепление конца троса к основанию передней стойки);
фиг.3 - двустороннее дорожное ограждение (вид сверху, расположение элементов хвостовиков буфера в полости его головки);
фиг.4 - траектория движения балок ограждения под воздействием буфера во время фронтального удара;
фиг.5 - сечение Б-Б фиг.1 (крепление хвостовиков буфера к стойке и расположение балок ограждения в хвостовиках буфера);
фиг.6 - крепление конца троса в балках ограждения (вид сверху, в разрезе).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Двустороннее дорожное ограждение содержит ряд жестко закрепленных в полотне 1 дороги стоек 2, установленные на стойках параллельно друг другу балки 3 ограждения и буфер 4 (фиг.1).
Стойки 2 могут быть изготовлены из металла, например, в виде швеллера или С-образного гнутого профиля. Каждая из, по крайней мере, двух, как это показано в нашем примере, первых со стороны размещения буфера 4 первой стойки 5 и второй стойки 6 двустороннего дорожного ограждения выполнена составной из шарнирно соединенных
друг с другом основания 7 и консольной части 8, установленной с обеспечением возможности опрокидывания под воздействием головки 9 буфера 4 при фронтальном ударе транспортного средства (фиг.2). Для этого каждое из оснований первой стойки 5 и второй стойки 6 имеет выступающую над полотном часть, к которой посредством, например, болтового соединения 10 прикреплена шарнирно консольная часть 8 соответствующей стойки 5 или 6. Со стороны основания 7 внизу консольной части 8 выполнена фаска, позволяющая консольной части 8 опрокинуться под воздействием головки 9 буфера 4. Стойки 5 и 6 соединены между собой угловой балкой 11, которая проложена вдоль дорожного полотна и над ним для обеспечения более жесткого их взаимного положения в грунте дорожного полотна, способствуя тем самым четкой работе шарнирного соединения на опрокидывание консольной части 8 без изгибания стоек 5 и 6.
Каждая из балок 3 ограждения изготовлена в соответствии с ГОСТом 26804-86 из металла, например, из стального гнутого профиля, например, волнообразного, с высотой профиля, например, 83 мм.
Буфер 4 состоит из жестко соединенных между собой головки 9 и двух расположенных параллельно друг другу жестко соединенных между собой хвостовика 12, который расположен, например, слева со стороны головки 9, и хвостовика 13, который расположен справа со стороны головки (фиг.3).
Головка 9 выполнена в виде полого корпуса, образованного жестко соединенными между собой в местах контакта, например, посредством сварки, ударной плитой 14, примыкающими к ударной плите 14 верхней 15 и нижней 16 пластинами и примыкающей к последним задней стенкой 17. Таким образом, полый корпус головки 9 слева и справа со стороны ударной плиты 14 остается открытым.
С наружной стороны ударная плита 14 может иметь обращенные навстречу транспортному средству, т.е. в обратную от хвостовиков 12 и 13 сторону, вертикальные борта 18 и симметрично расположенные ребра, которые могут быть выполнены в виде выступающих за пределы ударной плиты 14 L-образных, обращенных друг к другу ребер 19, жестко связывающих каждый из хвостовиков 12 и 13 как с головкой 9 буфера 4 в целом, так и с ударной плитой 14 в частности.
На задней стенке 17 головки 9 жестко закреплены выпускные каналы 21 хвостовиков 12 и 13.
Каждый из каналов 21 образованный основанием 22 и верхней поверхностью 23,
расходящимися от корпуса 24 соответствующего хвостовика 12 и 13 к задней стенке 17 головки 9, и внутренней 25 и наружной 26 боковыми стенками, установленными под углом друг к другу с образованием постепенно суживающегося от корпуса 24 соответствующего хвостовика 12 и 13 к задней стенке 17 головки 9 продольного сечения с образованием устья 27 выхода соответствующей балки ограждения, ширина которой может быть выбрана равной не менее 0,35 высоты профиля балки 3 ограждения.
В каждом из хвостовиков 12 и 13 наружная боковая 26 стенка выполнена короче внутренней боковой 25 стенки и установлена так, что между наружной 26 боковой стенкой и ударной плитой 14 образована щель, в которую за пределы наружной 26 боковой стенки, выведен изогнутый конец 28 внутренней 25 боковой стенки, т.е. другой боковой стенки, с образованием устья 27 для выхода соответствующей балки 3 между боковыми стенками 25 и 26 под воздействием буфера 4 во время удара при наезде автомашины (на чертеже не показана) на ударную плиту 14 двустороннего дорожного ограждения. Таким образом, можно сказать, что внутренняя 25 боковая стенка каждого из выпускных каналов 21 выполнена изогнутой, выведена в полость головки 9 буфера 4 за пределы соответствующей наружной 26 боковой стенки выпускного канала 21 и жестко установлена в полости головки 9 с образованием устья 27 выхода соответствующей балки 3 ограждения, на начальном конце которой размещен с обеспечением возможности перемещения вдоль балки 3 под воздействием фронтального удара транспортного средства соответствующий хвостовик 12 и 13 буфера 4.
В изогнутом конце 28 внутренней 25 боковой стенки, например, ниже продольной оси 29 симметрии балок 3 ограждения жестко, например, посредством сварки, закреплена криволинейная направляющая 30.
Направляющая 30 установлена с обеспечением возможности уменьшения радиуса изгиба нижнего края 31 вышедших из буфера 4 во время удара балок 3 ограждения (фиг.5). Для этого криволинейная направляющая 30 может быть выполнена, например, в виде сегмента кольца 32, вмонтированного в изогнутый конец 28 внутренней 25 боковой стенки, для чего в изогнутом конце 28 может быть выполнена прорезь, в которую вставляют сегмент кольца 32, причем так, чтобы он не мешал выходу балки 3 из буфера 4 во время удара. Сегмент кольца 32 для обеспечения жесткости может одной из торцевых сторон упираться в L-образное ребро 19 жесткости, связывающее внутреннюю 25 боковую стенку и ударную плиту 14, при этом изогнутый конец 28 расположен относительно сегмента кольца 32 диагонально от примыкающего к нему со стороны
устья 27 угла сегмента кольца 32 к противоположному углу противоположной торцевой стороны сегмента кольца 32 (фиг.3).
Основание 22 и верхняя поверхность 23 выпускного канала 21 хвостовиков 12 и 13 буфера 4 имеют одинаковую конфигурацию, при этом, как уже было сказано выше, они выполнены расходящимися от корпуса 24 хвостовика относительно продольной оси 29 симметрии балки 3, т.е. основание 22 уходит вниз, а верхняя поверхность 23 - вверх, обеспечивая тем самым беспрепятственный выход из буфера каждой из балок 3, увеличенной по высоте в результате распрямления волн ее профиля при прохождении через устье 27 при срабатывании устройства под воздействием удара.
Корпус 24 каждого из хвостовиков 12 и 13 буфера 4 выполнен в виде охватывающей балку 3 ограждения жесткой объемной пространственной рамы 32 (фиг.5). Рама 32 может быть изготовлена из соединенных между собой швеллеров 33. К раме 32 приварены ушки 34, посредством которых хвостовики 12 и 13 буфера устанавливают на консольной части 8 первой 5 стойки ограждения с помощью, например, болтового соединения. Корпусы 24 хвостовиков 12 и 13 сверху и снизу жестко связаны между собой планками 35. Планки 35 могут быть закреплены на корпусах 24 хвостовиков посредством, например, винтов.
На основании 7 первой 5 стойки ограждения закреплен посредством планки 36, прилегающей к выступающей над землей части основания 7 и поджатой к ней гайкой, например, широко известного механизма 37 винт-гайка, в винте которого традиционным образом, например, обжимом, закреплен первый конец троса 38 (фиг.2).
Второй конец троса 38 закреплен на балках 3 посредством двусторонней зубчатой рейки 39, установленной с обеспечением возможности зацепления за каждую из балок 3 в рабочем состоянии и выхода из зацепления под воздействием фронтального удара транспортного средства.
Для этого второй конец троса 38 также традиционным способом закреплен, например, обжимом внутри винта 40 второго механизма 41 винт-гайка, при этом винт размещен внутри стакана 42, в дне которого имеется отверстие для выхода наружу винта 40 с гайкой 43, упирающейся в дно стакана 42. На внешней поверхности стакана 42 жестко закреплена двусторонняя зубчатая рейка 39, имеющая два параллельных соответствующих друг другу ряда зубчатых захватов 44. Зубчатые захваты 44 каждого из рядов равномерно расположены по длине стакана 42 на одинаковом расстоянии друг от друга (фиг.6).
В каждой из балок 3 ограждения, например, по продольной оси 29 симметрии балки выполнен ряд отверстий 44, равномерно расположенных вдоль оси 29 на одинаковом расстоянии друг от друга, причем расстояние между отверстиями 44 равно расстоянию между зубчатыми захватами 43 зубчатой рейки 39.
При установке буфера 4 зубчатые захваты 43 зубчатой рейки 39 заводят в отверстия 44 балок 3, и посредством механизмов винт-гайка 37 и 41 трос 38 туго натягивают. Таким образом, можно сказать, что двустороннее дорожное ограждение снабжено установленным с обеспечением возможности натяжения тросом, один из концов которого закреплен у основания первой стойки ограждения, а второй - на балках, например, на продольной оси ее симметрии.
Устройство работает следующим образом.
При ударе во время наезда автомобиля на ударную плиту 14 буфера 4 одновременно срезаются болтовые соединения в ушках 34 в месте установки корпусов 24 хвостовиков 12 и 13 буфера 4 на консольной части 8 первой стойки 5. Под воздействием начавшего движение под действием удара буфера 4 консольная часть 8, вращаясь вокруг болта в месте соединения с основанием 7 стойки 5, опрокидывается. Хвостовики 12 и 13 буфера 4, двигаясь далее, надвигаются на соответствующую балку 3, каждая из которых в этот момент удерживается от смещения, изгиба и ухода натянутым тросом 38, что позволяет создать начальные участки развернутых балок 3, выходящих из устьев 27. Ударом внутренних, задних, вертикальных планок 35, соединяющих гнутые швеллера 33 хвостовиков 12 и 13 буфера 4 по торцам стаканов 42 зубчатые захваты 44 зубчатой рейки 39 выходят из зацепления с балками 3, и канат 38 падает на землю. Буфер 4 может продолжать движение вдоль балки 3. Если энергия удара еще не полностью погашена, срезается вторая стойка 6 и крепление балки 3 к ней, обеспечивая продвижение буфера 4 вдоль балки. Профиль каждой из выходящих из устьев 27 балок 3 сглаживается, при этом нижний край 31 каждой из балок 3 под действием криволинейной направляющей 30 имеет радиус изгиба меньший, чем радиус кривизны верхнего края соответствующей балки 3, в результате чего формируется угол наклона развернутой балки 3 так, что распрямленный участок балки 3 формируется в спираль (фиг.4), поднимающуюся как над дорогой, так и над самим ограждением, не мешая продвижению под действием удара буфера 4 вдоль балок 3 ограждения.
Таким образом, при наезде автомобиля на ударную плиту 14 буфера 4 она воспринимает кинетическую энергию движения автомобиля и начинает движение вместе с
ним, при этом обращенные навстречу транспортному средству вертикальные борта 18 и выступающие за пределы ударной плиты 14 части ребер 19 при фронтальном наезде транспортного средства на двустороннее дорожное ограждение фиксируют положение транспортного средства в зоне удара, предотвращая смещение его в сторону и последующий выброс на проезжую часть дорожного полотна.
Одновременно с этим балки 3 ограждения, удерживаемые в начальный период удара тросом 38 от смещения, попадают в соответствующее устье 27 буфера 4, распрямляются и закручиваются в спираль, уходя в обратную от автомобиля сторону. Буфер 4, совершая движение вдоль балок 3 ограждения, одновременно распрямляя и заворачивая ее в обратную сторону от автомобиля, гасит кинетическую энергию автомобиля и останавливает его. Опрокинутые в процессе движения буфера 4 стойки за счет шарнирного крепления падают под днище автомобиля по ходу его движения, а после ликвидации аварии повторно готовы к использованию.
Проведенные испытания показали, что перегрузки, которые испытывают пассажиры при столкновении, не превышают 7 g, т.е. практически в два раза меньше по сравнению с допустимыми длительными перегрузками, величина которых установлена до 12 g, причем без деформации салона автомобиля.
Поглощенная таким образом энергия удара позволяет предотвратить опасные деформации салона автомобиля, т.е. заклинивание дверей или защемление частей тела смещением внутренних элементов конструкции автомобиля и таким образом сохранить жизнь водителю и пассажирам.
После ликвидации аварии отсоединяется использованный участок балки 3 и заменяется новым, заменяются погнутые профильные стойки 2. Буфер 4, основания 7 и консольные 8 части первых двух стоек 5 и 6, трос 38 и его крепления могут использоваться неоднократно.
Таким образом, создано двустороннее дорожное ограждение, обеспечивающее при фронтальном наезде на него возможность гарантированной остановки транспортного средства без его выброса на проезжую часть дорожного полотна путем плавного гашения его кинетической энергии, при этом созданная конструкция обеспечивает фиксацию транспортного средства в зоне удара и остановку с ускорением, обеспечивающим жизнь человека, сидящего в транспортном средстве, тем более, что повреждения, полученные транспортным средством при фронтальном наезде позволяют извлечь пострадавших из транспортного средства без дополнительных технических средств.
1. Двустороннее дорожное ограждение, содержащее ряд жестко закрепленных в полотне дороги стоек, установленные на стойках параллельно друг другу балки ограждения, отличающееся тем, что оно снабжено буфером, состоящим из головки, выполненной в виде полого корпуса, образованного ударной плитой, примыкающими к последней верхней и нижней пластинами и задней стенкой, и двух расположенных параллельно друг другу жестко соединенных между собой хвостовиков, каждый из которых имеет корпус и жестко закрепленный на задней стенке головки выпускной канал, образованный основанием и верхней поверхностью, расходящимися от корпуса хвостовика, и внутренней и наружной боковыми стенками, установленными под углом друг к другу с образованием постепенно суживающегося от корпуса хвостовика к задней стенке головки продольного сечения, при этом внутренняя боковая стенка каждого из выпускных каналов выполнена изогнутой, выведена в полость головки буфера за пределы соответствующей наружной боковой стенки выпускного канала и жестко установлена в полости головки с образованием устья выхода соответствующей балки ограждения, на начальном конце которой размещен с обеспечением возможности перемещения вдоль балки под воздействием фронтального удара транспортного средства соответствующий хвостовик буфера, причем каждая из двух первых со стороны головки буфера стоек ограждения выполнена составной из шарнирно соединенных друг с другом основания и консольной части, установленной с обеспечением возможности опрокидывания под воздействием головки буфера при фронтальном ударе транспортного средства.
2. Двустороннее дорожное ограждение по п.1, отличающееся тем, что с наружной стороны ударная плита имеет обращенные навстречу транспортному средству вертикальные борта и симметрично расположенные ребра, которые выполнены в виде выступающих за пределы ударной плиты L-образных, обращенных друг к другу ребер, жестко связывающих каждый из хвостовиков с ударной плитой.
3. Двустороннее дорожное ограждение по п.1, отличающееся тем, что в изогнутом конце внутренней боковой стенки хвостовика жестко закреплена криволинейная направляющая, установленная с обеспечением возможности уменьшения по отношению к радиусу изогнутого свободного конца внутренней задней стенки радиуса изгиба нижнего края выходящей из хвостовика буфера во время удара балки ограждения.
4. Двустороннее дорожное ограждение по п.2, отличающееся тем, что криволинейная направляющая выполнена в виде части кольца, вмонтированной в изогнутый конец внутренней боковой стенки хвостовика так, что последний расположен относительно части кольца диагонально от примыкающего к нему со стороны устья угла части кольца к противоположному углу ее противоположной стороны.
5. Двустороннее дорожное ограждение по п.3, отличающееся тем, что криволинейная направляющая размещена ниже продольной оси симметрии балки ограждения.
6. Двустороннее дорожное ограждение по п.1, отличающееся тем, что ширина устья выхода балки выбрана равной не менее 0,35 высоты профиля балки ограждения.
7. Двустороннее дорожное ограждение по п.1, отличающееся тем, что каждый из хвостовиков буфера выполнен в виде охватывающей соответствующую балку ограждения жесткой объемной пространственной рамы, прикрепленной к консольной части первой стойки ограждения.
8. Двустороннее дорожное ограждение по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено установленным с обеспечением возможности натяжения тросом, один из концов которого закреплен у основания первой стойки ограждения, а второй - на балках.
9. Двустороннее дорожное ограждение по п.7, отличающееся тем, что второй конец троса закреплен на балках посредством двусторонней зубчатой рейки, установленной с обеспечением возможности зацепления за каждую из балок в рабочем состоянии и выхода из зацепления под воздействием фронтального удара транспортного средства.
