[發(fā)明專利]一種具有吸能緩沖功能的限高防護架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911349347.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111101458B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 曾志斌;尹京;蘇永華;牛斌;班新林;馬慧君;劉吉元;楊心怡;朱穎;嚴乃杰
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國國家鐵路集團有限公司
• 主分類號: E01F13/00
• 分類號: E01F13/00;C08J5/04;C08L67/06;C08L101/00;C08L63/00;C08L75/04;C08L61/06
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠;胡玉章

本發(fā)明屬于交通基礎設施領域，具體涉及一種具有吸能緩沖功能的限高防護架，包括：橫梁橫穿支撐于道路兩側的兩根立柱之上；兩根斜撐分別傾斜設置在兩根立柱的背車面；所述橫梁內部中間為圓管或方管，所述圓管或方管沿所述橫梁軸向布置；若干個加勁肋沿所述圓管或方管一周均勻布置；所述圓管或方管內部填充有吸能緩沖材料，沿所述橫梁一周還外包有吸能緩沖材料；所述圓管或方管和加勁肋均采用復合材料制成；所述立柱頂部在靠近路中一側沿所述橫梁與立柱連接處一周設有第一擋塊和第二擋塊。本發(fā)明所述限高防護架具有輕質、高強、吸能緩沖、安裝簡單的優(yōu)點，可消耗超高機動車撞擊產生的能量，盡最大可能減小橫梁倒塌致人傷亡的概率。

技術領域

本發(fā)明屬于交通基礎設施領域，具體涉及一種具有吸能緩沖功能的限高防護架。

背景技術

當鐵路或公路橋涵、水渠、熱力管線等設施上跨公路時，為了防止公路上行駛的機動車因超高而撞擊這些設施，保證其結構安全，一般距離這些設施一定距離設置限高防護架。

既有限高防護架采用圓鋼管、槽鋼或工字鋼等型鋼焊接而成，其結構型式大致有以下幾種：

(1)單桿式橫梁結構。這類限高架的橫梁為一根型鋼，兩側的立柱為單柱，橫梁和立柱之間采用焊接或栓接，一般適用于限高較小、路面寬度較窄的情況。

(2)豎向桁架式橫梁結構。這類限高架的橫梁為單榀豎向桁架，兩側的立柱為單柱，立柱的背車面設置斜撐以增加其縱向彎曲剛度，橫梁和立柱之間采用焊接或栓接，一般適用于限高和路面寬度較大的情況。

(3)水平桁架式橫梁結構。這類限高架的橫梁為單榀水平桁架，兩側的立柱為雙柱，每側立柱的兩根單柱與水平桁架的弦桿對應，單柱之間采用橫聯(lián)連接。橫梁和立柱之間采用焊接或栓接，一般適用于限高和路面寬度較大的情況。

當超高機動車與限高防護架發(fā)生碰撞時，一般有以下三種破壞模式：

第一種是限高防護架的強度和剛度足以抵抗機動車的撞擊，造成機動車受損。我國多次發(fā)生雙層巴士上層部分被限高防護架“切割”，造成人員傷害的事故；

第二種是限高防護架連接部位的強度不足，在機動車撞擊下橫梁倒塌。采用鋼結構制造的橫梁重量較大，砸在機動車上不僅會使機動車受損，而且會造成駕駛室內人員傷害；

第三種是機動車撞擊的能量較大，限高架或其連接部位的強度不足，不能有效阻止機動車，機動車撞壞限高防護架后帶著余速撞擊橋涵等建筑物，特別是撞擊鐵路橋梁時，將嚴重威脅鐵路行車安全。

既有限高防護架設計和設置的目的只是保護被防護建筑物的結構安全，而沒有考慮機動車上的人員安全。其采用鋼結構制成，盡管強度和剛度較大，但是重量也較大。當機動車與限高防護架發(fā)生碰撞時，機動車的質量和速度產生的勢能全部由限高防護架承受，限高防護架沒有吸能緩沖的作用，只能被動承受，一旦承受不了，就會發(fā)生倒塌致人傷亡或者無法阻止機動車撞擊橋涵等建筑物。

鑒于既有限高防護架存在不具備吸能緩沖功能、倒塌后容易致人傷亡等缺點，有必要開發(fā)新型的限高防護架，在警示過往機動車高度超限的同時，消耗超高機動車撞擊產生的能量，盡最大可能減小橫梁倒塌致人傷亡的概率。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有吸能緩沖功能的限高防護架，其橫梁為單桿式結構，采用纖維增強復合材料制成，并外包和填充吸能緩沖材料，以充分利用纖維增強復合材料輕質高強和吸能緩沖的特點。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種具有吸能緩沖功能的限高防護架，包括一根橫梁、兩根立柱和兩根斜撐，所述橫梁橫穿支撐于道路兩側的兩根立柱之上，所述立柱的底端通過錨固螺栓固定在底部基礎上；兩根斜撐分別傾斜設置在兩根立柱的背車面，且垂直于所述橫梁和所述立柱組成的平面，所述斜撐的頂端與所述立柱相連，所述斜撐的底端通過錨固螺栓固定在底部基礎上；