專利名稱：高速公路護(hù)攔用的安全擋板末端的制作方法
描述本發(fā)明涉及公路或高速公路用的安全擋板或護(hù)欄領(lǐng)域。“護(hù)欄”型的安全擋板目前是已知的，其包括一水平的縱向元件，或縱梁，該縱梁可包括安裝在立柱或柱子上的瓦垅形薄鋼板條。當(dāng)車輛以相對擋板縱向延伸方向不是太寬的軌道角碰撞時，這些安全擋板表現(xiàn)出相當(dāng)安全和或預(yù)知的結(jié)果。然而，為能方便地接近道路或為了其它原因，在公路的起點和終點間的整個公路上自始至終建造一個連續(xù)的護(hù)欄是不可想象的。從而，護(hù)欄將不可避免地做成具有端部的或多或少的長段。盡管統(tǒng)計表明當(dāng)碰撞發(fā)生在護(hù)欄中間部分時護(hù)欄表現(xiàn)出相當(dāng)滿意的性能，但同樣表明車輛碰撞在擋板的端部或末端的發(fā)生率越來越高，由于擋板縱向剛度高并且車輛全速行駛時動能非常高，其結(jié)果幾乎總是嚴(yán)重的和悲慘的。此外，端部的高度也可能是危險的。
從而，近來人們的注意力開始轉(zhuǎn)向在迎面碰撞到安全擋板上時的沖擊吸收問題。
一廣泛采用的解決方法包括使擋板的末端部分向下向地面傾斜；這可以防止車輛在一危險高度與擋板端部發(fā)生迎面碰撞，但卻可能導(dǎo)致車輛離開地面并甚至達(dá)到危險的高度。
其它目前已知的解決方法涉及能夠通過伸縮來吸收能量的擋板末端，所述末端包括各種通過與各擋板部分中的槽接合的校準(zhǔn)的螺栓縱向依次相互固定的擋板部分；至少在末端部分擋板是雙層的，護(hù)欄的每對平行部分由木柱支撐，木柱在確定的高度具有一通孔，以能夠承受垂直擋板的沖擊，但在擋板縱向的預(yù)設(shè)大小的沖擊作用下斷裂。車輛對末端的沖擊使螺釘和柱子斷裂，并使各部分相互套疊在。這種型式的已知末端廣泛地應(yīng)用在美國的某些州，然而它們卻具有一個缺點，由于必須使用成本特別高的木材，即使木材在當(dāng)?shù)乜色@得，這種擋板的成本也已經(jīng)是比較高的了；如果木材要從其它地方運過來，那么柱子的成本將要高到令人不敢問津，還要想到發(fā)生碰撞后不可能修復(fù)它們。此外，柱子的剛度總之是過高了并且比較危險。
現(xiàn)有技術(shù)還包括一種用單條弧形部分制造的高速公路用安全擋板，其端部安裝有一備有滾子系統(tǒng)的加寬的頂端。在車輛碰撞到末端的端部，即頂端上時，該頂端沿金屬條滑動，當(dāng)滾動滑動時其將金屬條壓平；能量吸收是由金屬條的變形提供的。
該系統(tǒng)的一個變型包括一帶頂端的末端，其中頂端備有許多特殊的刀，當(dāng)發(fā)生汽車碰撞時，刀沿護(hù)欄的條運動，使刀將護(hù)欄切割成薄片。這里能量吸收是由條的縱向切割提供的。
該后面兩種系統(tǒng)的缺點是其難以校準(zhǔn)，并且總之成本高。
現(xiàn)有技術(shù)還包括所謂的沖擊衰減器。這是一種用于保護(hù)特定物體的裝置，該特定物體被認(rèn)為是對交通危險的或處于危險位置。沖擊衰減器與末端的不同之處在于，它們性能較好并且成本較高。事實上，末端只有在其連接在安全擋板上時才起作用，而沖擊衰減器即使在其被隔離時仍能起作用，保護(hù)危險的但較窄的物體，如橋的橋墩或矮墻的端部。
本發(fā)明的目的是制造一種公路安全擋板用的末端，其在發(fā)生碰撞時能夠很好地吸收能量，很好地保持車輛，從而提供良好的安全水平，同時可以可接受的成本制造和修復(fù)。
通過在后附權(quán)利要求1中所述的末端來實現(xiàn)這些目的。其它新的和有利的特點描述在后面的權(quán)利要求中。
該新型末端包括一縱向延伸的條，條由備有細(xì)長槽的許多擋板部分構(gòu)成，用于把各部分連接在一起的螺釘以校準(zhǔn)的緊固力擰在細(xì)長槽中；其還包括一位于最外面部分上的末端頂端；每個部分安裝在由兩個半根柱子構(gòu)成的立柱或柱子上，其中下半根柱子大部分高度被打入到地下，而上半根柱子通過可預(yù)知斷裂的橫向銷釘，即具有預(yù)設(shè)斷裂強度的銷釘安裝在下半根柱子上，上半根柱子最好具有一個與下半根柱子的栓銷接合的凹槽。根據(jù)本發(fā)明的另外的特征，至少在支撐端部部分和/或頂端的下半根柱子和相鄰的上半根柱子之間安裝一拉桿，該拉桿的長度上包括一具有可預(yù)知或預(yù)設(shè)斷裂強度的削弱部分。
根據(jù)本發(fā)明的另外特征，頂端包括一板，該板與擋板縱向延伸方向垂直并備有一用于保持車輛的凸出框架，以防止撞到末端上的車輛向側(cè)面滑動而無法利用末端提供的能量吸收作用。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，由兩個半根柱子構(gòu)成的可斷裂立柱或柱子，其中下半根柱子高度的大部分被打入地下，上半根柱子通過可預(yù)知釋放約束物安裝在下半根柱子上，可廣泛應(yīng)用在公路安全擋板中，包括任何適當(dāng)設(shè)計的高速公路護(hù)欄。這樣，本發(fā)明的可斷裂柱子不局限于與附圖中所示的特定護(hù)欄結(jié)合使用。
當(dāng)車輛碰撞到末端上時如果大部分力分量與擋板或護(hù)欄的縱向延伸方向平行，則該新型末端允許能夠很好地吸收能量，從而提供了相當(dāng)高的安全水平。此外，其生產(chǎn)和安裝成本較適度，修復(fù)的速度快并且修復(fù)的成本適度。
下面通過參考附圖描述本發(fā)明的示范性解釋性非限制性實施例，在附圖中

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的高速公路安全擋板末端的縮小截斷(broken-away)側(cè)視圖；圖2所示為相對圖1的俯視圖；圖3所示為根據(jù)圖1中3-3平面的剖視圖；圖4所示為根據(jù)圖1中4-4平面的剖視圖；圖5所示為根據(jù)圖1中箭頭5的端部頂端的視圖；圖6所示為放大的圖1細(xì)節(jié)圖；圖7所示為根據(jù)圖6中7-7平面的剖視圖；圖8所示為根據(jù)圖6中8-8平面的剖視圖；圖9所示為擋板拉桿的可預(yù)知斷裂板，即具有預(yù)設(shè)斷裂強度的板的實際尺寸比例展示；圖10所示為相對圖9的俯視圖；圖11所示為安裝在擋板端部上的末端頂端的放大側(cè)視圖；圖12所示為相對圖11的俯視圖。
公路安全擋板用安全末端在附圖中整體用參考標(biāo)記10表示，其適用于護(hù)欄型式的公路安全擋板的端部，包括一個或多個由立柱或柱子支撐的瓦垅形金屬薄板條。
末端10基本上包括許多彈性金屬條部分12，從最外面的部分12a開始，其中每個的參考標(biāo)記分別為12a、12b、12c…。
如在圖3、11和12中所示，每個部分12a、12b、12c…包括帶有雙波紋的瓦垅形金屬條，瓦垅形金屬條帶有分別用13和14標(biāo)記的按兩個平行排的排列的縱向切口或槽。根據(jù)本發(fā)明的一個特征，一個排的槽13和另一排的槽14縱向相互錯開。在各部分的邊緣部分重疊的位置，各波紋形截面條部分12a、12b、12c通過螺栓15以本身已知的方式固定在一起。螺栓是以校準(zhǔn)的緊固扭矩擰緊的，而每個槽與下一槽之間的金屬片跨接部分的尺寸做成當(dāng)螺栓從中穿過時在預(yù)設(shè)的作用力作用下斷裂。在每個部分12a、12b、12c等備有分別用18a、18b、18c等標(biāo)記的支撐立柱或柱子，參考標(biāo)記18表示支撐端部部分12a上的頂端20的端部立柱。每個立柱或柱子包括下半根柱子和上半根柱子，對柱子18分別為18’和18”，對柱子18a分別為18’a和18”a，同樣對柱子18b分別為18’b和18”b，對柱子18c分別為18’c和18”c。下半根柱子具有底部保持桿或栓銷16，頂部有可預(yù)知斷裂的銷釘17，即具有預(yù)設(shè)斷裂強度的銷釘，上半根柱子與該栓銷和銷釘接合。特別是，銷釘17穿過下半根柱子上的配準(zhǔn)的孔并進(jìn)入到上半根柱子中，而桿16接合在上半根柱子的凹進(jìn)部分16’中。在所示實施例中，下半根柱子由I形截面構(gòu)成，上半根柱子由槽形斷面構(gòu)成，沿構(gòu)成上半根柱子的金屬截面的凸緣備有加強件19。
在第一根立柱18和第二根立柱18a之間有一拉桿30，其一端錨定在立柱18的下半根柱子18’上，另一端錨定在上半根柱子18”a上。拉桿30整體包括一鋼索，即一種本身已知的張緊裝置，最好還包括可預(yù)知斷裂的板32，即一具有預(yù)設(shè)斷裂強度的板，如可從圖9和10中所看到的，其整體包括一帶有狹窄部分33的金屬板。
頭部或頂端20(圖5、11和12)包括一參考標(biāo)記為22的端板，該端板大體與擋板的縱向延伸方向垂直并通過底架24和斜臂25固定在金屬部分12a的端部部分的端部上。板22包括一約束凸出26，約束凸出26圍繞靠近板外周的板的周邊。所述約束凸出的目的是約束撞到頂端上的車輛以防止車輛發(fā)生任何橫向移動，橫向移動可能使車輛改變方向，從而無法利用安全末端吸收能量的可能性，并發(fā)生后繼的更大的危險。
約束凸出整體包括焊接在底板22上的彎曲金屬板。
如上所述，如圖1、3和4中的虛線S所示，該護(hù)欄或公路安全擋板用新型末端的安裝為立柱打入地下的深度幾乎為下半根柱子18’、18`a等的全部高度。當(dāng)車輛碰撞到末端上時如果其力分量大體為擋板的縱向，則沖擊能大部分被元件12a、12b等間的摩擦力、隔開所述元件的槽的跨接部分的斷裂；可斷裂板32的斷裂；和立柱銷釘17的斷裂消耗掉了。
發(fā)生沖擊后，可通過更換變形的擋板元件12、12a等、更換拉桿30、更換校準(zhǔn)的銷釘17和把上半根柱子重新安裝在銷釘上來較容易地修復(fù)末端。
當(dāng)然，還可以有許多變化和變型。例如，上述斷開式柱子可與具有其它型式的部分和其它型式的頂端的護(hù)欄一起使用。上半根柱子可具有任何適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，包括實心橫截面或矩形槽橫截面。下半根柱子也可具有任何適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，包括C形槽截面，或為上半根柱子限定槽的實心橫截面。約束物可包括如上所述的斷開式銷釘，其可由不銹鋼制造，可使用傳統(tǒng)的保持器如加大的頭部和開口銷將銷釘固定在位置上。只要允許當(dāng)施加過度的向后的載荷時上半根柱子能夠從下半根柱子的槽中移動出來，其它型式的約束物也可使用。例如，可在下半根柱子的凸緣上安裝或形成一可斷裂的或可彎曲的卡鎖以將上半根柱子可釋放地固定在其垂直方向上。
公開的系統(tǒng)是容易安裝的，這是由于下半根柱子可快速容易地打入到地下，然后可通過簡單地將其放置在栓銷上并安裝斷開式銷釘來將上半根柱子組裝到位。斷開式柱子在碰撞后易于更新。通常是，除了將上半根柱子重新放置在其位于下半根柱子的栓銷上的垂直位置，然后安裝一個新的斷開式銷釘外，不再需要其它的工作了。
前面的描述應(yīng)作為對本發(fā)明選擇的優(yōu)選實施例的展示，而不是對本發(fā)明的限定。只有下面的權(quán)利要求，包括全部等同物，才是用于限定本發(fā)明的范圍的。
權(quán)利要求
1.一公路安全擋板用末端，其包括備有在兩排(13，14)中一個相對另一個縱向布置的槽的擋板部分(12a、12b、12c、…)，每排中的槽由可預(yù)知斷裂的跨接部分隔開，所述擋板部分由在所述槽中通過的螺栓(15)連接在一起，所述部分在可斷裂立柱上的支撐方式為，對于具有高于預(yù)設(shè)閾值的力或力的分量或能量水平的對所述末端的碰撞，所述部分可一個在另一個上滑動，從而耗散能量，并且所述立柱可能斷裂；其特征在于，每個所述可斷裂立柱(18、18a、18b、18c、…)包括一下半根柱子和一上半根柱子(18”、18”a、18”b、18”c、…)，其中上半根柱子通過可斷裂系統(tǒng)(16，17)固定在下半根柱子上，其特征還在于，最末端的部分(12a)支撐一頂端(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的公路安全擋板用末端，其特征在于，所述可斷裂系統(tǒng)包括一可斷裂的貫穿銷釘(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的公路安全擋板用末端，其特征在于，所述可斷裂系統(tǒng)還包括一栓銷和位于相對半根柱子上的栓銷接合表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的末端，其特征在于，下半根柱子高度的大部分埋在地下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的公路安全擋板用末端，其特征在于，在所述擋板部分中槽不是連續(xù)的，而是由具有預(yù)設(shè)斷裂強度的可斷裂跨接部分?jǐn)嚅_的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的公路安全擋板用末端，其特征在于，在所述擋板部分中，一排中的槽(13)和另一排中的槽(14)縱向相互相對錯開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的公路安全擋板用末端，其特征在于，至少在一個立柱(18)的下半根柱子(18’)和相鄰立柱(18a)的上半根柱子(18”a)之間有一具有預(yù)設(shè)斷裂強度的拉桿(30)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的公路安全擋板用末端，其特征在于，所述拉桿(30)包括一鋼索部分和一具有預(yù)設(shè)斷裂強度的可斷裂板(32)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的公路安全擋板用末端，其特征在于，所述頂端(20)包括一大體與擋板的縱向延伸方向垂直的端板(22)，其備有一車輛約束凸出或凸出邊緣(26)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的公路安全擋板用末端，其特征在于，所述約束邊緣(26)圍繞板(22)的周邊延伸并且與板(22)周邊之間的距離很短。
11.一公路安全擋板用末端，其包括許多擋板部分；許多支撐擋板部分的立柱；其特征在于，至少立柱之一包括一上半根柱子，一下半根柱子，和一可釋放地將上半根柱子固定在下半根柱子上的可斷裂系統(tǒng)。
12.一公路安全擋板可斷裂立柱，包括一下半根柱子；一上半根柱子；一可釋放地將上半根柱子固定在上半根柱子上的可斷裂系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12中所述的發(fā)明，其特征在于，可斷裂系統(tǒng)包括一可斷裂貫穿銷釘。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12中所述的發(fā)明，其特征在于，可斷裂系統(tǒng)包括位于半根柱子之一上的栓銷和位于半根柱子中的另一個上的栓銷接合表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12中所述的發(fā)明，其特征在于，下半根柱子長度的大部分埋在地下。
16.根據(jù)權(quán)利要求11或12中所述的發(fā)明，其特征在于，下半根柱子包括一I形梁元件，其特征還在于，上半根柱子包括一C形槽元件，其特征還在于，C形槽元件接收在由I形梁元件形成的槽中。
17.一包括許多如權(quán)利要求11和12中所述的支撐柱子和至少一個由上半根柱子支撐的擋板部分的路邊護(hù)欄。
18.一公路安全擋板支撐柱子，其包括一下柱部分；一安裝在下柱部分上的上柱部分；一將上柱可釋放地固定在相對下柱部分選擇的初始位置上的約束物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18中所述的發(fā)明，其特征在于，約束物包括一可斷裂銷釘。
20.根據(jù)權(quán)利要求18中所述的發(fā)明，其特征在于，下柱部分包括一接收上柱部分的槽，其特征還在于，下柱部分包括一與槽垂直的樞軸，所述槽向下柱部分的一側(cè)張開以允許上柱部分的一部分從槽中移出去。
21.根據(jù)權(quán)利要求20中所述的發(fā)明，其特征在于，下柱部分包括一腹板和兩個包繞槽的間隔開的平行凸緣，其特征在于，腹板支撐上柱部分防止其轉(zhuǎn)向腹板。
22.根據(jù)權(quán)利要求20中所述的發(fā)明，其特征在于，約束物包括一穿過槽和上柱部分的可斷裂貫穿銷釘。
23.根據(jù)權(quán)利要求20中所述的發(fā)明，其特征在于，樞軸包括一穿過槽的栓銷，其特征在于，下柱部分包括一栓銷接合表面。
24.根據(jù)權(quán)利要求18中所述的發(fā)明，其特征在于，下柱部分包括一I形梁元件，其特征在于，上柱部分包括一C形槽元件，其特征在于，C形槽元件接收在由I形梁元件構(gòu)成的槽中。
25.一包括許多如權(quán)利要求18或20中所述的支撐柱子和至少一個由上柱部分支撐的擋板部分的路邊護(hù)欄。
26.根據(jù)權(quán)利要求18或20中所述的發(fā)明，其特征在于，下柱部分至少大部分高度埋在地下。
全文摘要
一安全末端(10)包括許多縱向部分(12a、12b、12c…),該縱向部分備有細(xì)長槽并可一個在另一個上縱向滑動地相互固定在一起,從而能夠吸收能量,每個部分通過由兩個半根柱子構(gòu)成的立柱或柱子(18a、18b、…)支撐,該兩個半根柱子通過具有預(yù)先設(shè)定的斷裂強度的可斷裂裝置連接在一起,下半根柱子埋在地下;所述末端還包括一位于端柱(18)的下半根柱(18’)和相鄰柱子的上半根柱(18”)之間的鋼索(30),所述鋼索(30)包括一具有預(yù)先設(shè)定的斷裂強度的可斷裂板。最好末端的頂端包括一約束框架,該框架從與末端的縱向延伸方向垂直的板伸出。該新型末端使得能夠很好地吸收可能存在的車輛的沖擊能,同時只需要適當(dāng)?shù)男迯?fù)成本。
文檔編號E01F9/018GK1248307SQ98802701
公開日2000年3月22日 申請日期1998年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月22日
發(fā)明者V·吉爾沃托 申請人:布倫納羅汽車道股份有限公司