[發(fā)明專(zhuān)利]基于多點(diǎn)鐘擺耗能的避險(xiǎn)車(chē)道

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910258260.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109853308A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李斐然;張海嘯;辛勇;張寧;劉福順;孫志欣;鄭麗;郭福利;張理
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司;湯意;李斐然
• 主分類(lèi)號(hào): E01C1/00
• 分類(lèi)號(hào): E01C1/00;E01F15/00
• 代理公司: 鄭州異開(kāi)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 41114
• 代理人: 劉一曉

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多點(diǎn)鐘擺耗能的避險(xiǎn)車(chē)道，包括設(shè)置在引道盡頭的制動(dòng)砂床，所述制動(dòng)砂床通過(guò)制動(dòng)塊與多個(gè)鐘擺耗能機(jī)構(gòu)相連，每一所述鐘擺耗能機(jī)構(gòu)均包括與所述制動(dòng)塊相連的上曲球面塊和與路面基礎(chǔ)相連的下曲球面塊，所述上曲球面塊和下曲球面塊之間設(shè)置有中曲球面塊，所述中曲球面塊的上凸弧面與上曲球面塊、中曲球面塊的下凸弧面與下曲球面塊均構(gòu)成滑動(dòng)配合。本發(fā)明提供的基于多點(diǎn)鐘擺耗能的避險(xiǎn)車(chē)道，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別適合于對(duì)避險(xiǎn)車(chē)道制動(dòng)距離有限制的情況，在山區(qū)公路避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)計(jì)中優(yōu)勢(shì)更加明顯，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及避險(xiǎn)車(chē)道技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于多點(diǎn)鐘擺耗能的避險(xiǎn)車(chē)道。

背景技術(shù)

根據(jù)調(diào)查表明，交通安全事故經(jīng)常發(fā)生的路段，往往都是地處山區(qū)、急彎、陡坡路段，在調(diào)查的危險(xiǎn)路段中，有高達(dá)55%都屬于連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段的交通安全問(wèn)題，但是由于地形和經(jīng)濟(jì)條件的限制，在山區(qū)高等級(jí)道路設(shè)計(jì)中長(zhǎng)大下坡路段是不可避免的，因此，連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段的交通安全設(shè)計(jì)已成為公路設(shè)計(jì)的一項(xiàng)必要措施，因而避險(xiǎn)車(chē)道的設(shè)計(jì)已成為人們對(duì)解決連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段交通安全事故問(wèn)題的關(guān)注重點(diǎn)。

避險(xiǎn)車(chē)道（Truck Escape Ramp）是一種特殊交通安全設(shè)施，其設(shè)置在連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段一側(cè)，利用失控車(chē)輛輪胎與制動(dòng)砂床材料之間的滾動(dòng)阻力和或車(chē)輛在上坡時(shí)沿車(chē)輛行駛方向相反的重力分力，使車(chē)輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為抵抗路面摩擦的熱能和重力勢(shì)能，通過(guò)降低車(chē)速達(dá)到控制失控車(chē)輛的目的。避險(xiǎn)車(chē)道的設(shè)置主要有兩個(gè)作用：一是使失控車(chē)輛從主線中分流，避免對(duì)主線車(chē)輛造成干擾；二是使失控車(chē)輛平穩(wěn)停車(chē)，不出現(xiàn)人員傷亡，車(chē)輛嚴(yán)重?fù)p毀的情況。

目前常見(jiàn)的避險(xiǎn)車(chē)道有重力式避險(xiǎn)車(chē)道和制動(dòng)砂床式避險(xiǎn)車(chē)道等。早些年，重力分布式避險(xiǎn)車(chē)道使用較為普遍，通常是利用平行于主線的廢棄舊路，將其修整成上坡道，成本較低。這種避險(xiǎn)車(chē)道能夠較好地控制車(chē)輛減速，但車(chē)輛進(jìn)入后由于重力作用，會(huì)出現(xiàn)返回主線的現(xiàn)象，給主線上正常行駛的車(chē)輛帶來(lái)安全隱患，引發(fā)二次交通安全事故；其次，重力式避險(xiǎn)車(chē)道對(duì)車(chē)道長(zhǎng)度要求較高，需要有足夠的空間才可以設(shè)置，在山區(qū)地段，由于地形等原因，重力式車(chē)道的設(shè)置受到了極大制約。制動(dòng)砂床式避險(xiǎn)車(chē)道主要通過(guò)失控車(chē)輛輪胎與砂礫之間的滾動(dòng)阻力使失控車(chē)輛減速，目前應(yīng)用中較為廣泛，但是由于駛?cè)胲?chē)輛往往具有較高的速度，僅僅依靠砂床的制動(dòng)效果，需要的制動(dòng)距離較長(zhǎng)，在山區(qū)地段同樣會(huì)受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種制動(dòng)距離短、可以有效避免車(chē)輛返回主線的基于多點(diǎn)鐘擺耗能的避險(xiǎn)車(chē)道。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的基于多點(diǎn)鐘擺耗能的避險(xiǎn)車(chē)道，包括設(shè)置在引道盡頭的制動(dòng)砂床，所述制動(dòng)砂床通過(guò)制動(dòng)塊與多個(gè)鐘擺耗能機(jī)構(gòu)相連，每一所述鐘擺耗能機(jī)構(gòu)均包括與所述制動(dòng)塊相連的上曲球面塊和與路面基礎(chǔ)相連的下曲球面塊，所述上曲球面塊和下曲球面塊之間設(shè)置有中曲球面塊，所述中曲球面塊的上凸弧面與上曲球面塊、中曲球面塊的下凸弧面與下曲球面塊均構(gòu)成滑動(dòng)配合。

所述制動(dòng)砂床水平設(shè)置。

所述上凸弧面和下凸弧面以中曲球面塊的中心線對(duì)稱(chēng)設(shè)置。

所述制動(dòng)砂床一側(cè)設(shè)置有救援車(chē)道。

所述上曲球面塊和下曲球面塊通過(guò)多根連接拉索相連。

所述上曲球面塊和下曲球面塊上分別開(kāi)設(shè)有多個(gè)用于穿設(shè)所述連接拉索的錨固孔。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理如下：

將避險(xiǎn)車(chē)輛的重量計(jì)為M，車(chē)速計(jì)為V，避險(xiǎn)車(chē)道制動(dòng)塊的重量計(jì)為m=3~5M。當(dāng)汽車(chē)沖入避險(xiǎn)車(chē)道，車(chē)輛陷入制動(dòng)砂床，通過(guò)砂床的摩擦力，車(chē)輛帶動(dòng)砂床和砂床下部連接的制動(dòng)塊一起運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)的沖量傳遞給下部的制動(dòng)塊，避險(xiǎn)車(chē)輛和制動(dòng)砂床整體成為上部結(jié)構(gòu)，汽車(chē)的速度減小為，制動(dòng)塊的速度變?yōu)椤?/p>

根據(jù)動(dòng)量守恒定律，上部結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度推算公式為：