RU2553800C1

RU2553800C1 - Road guard

Info

Publication number: RU2553800C1
Application number: RU2013153921/03A
Authority: RU
Inventors: Давид Михайлович Белый
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-20

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: road guard contains vertical racks buried in the roadway ground, joint in pairs with horizontal elastic steel strips by means of screws screwed to them. Strips are moved away from the outer surface of racks and fixed with tension between the screw heads and nuts screwed on them. Each screw is partially screwed into the coiled helical compression spring, tightly inserted into the blind hole in the rack. The inner end of the spring is provided with annular bent hitch, fixed in the hole by means of pin fixedly inserted into the rack body through the annular hitch.

EFFECT: improvement of traffic safety.

2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и предназначено для повышения безопасности движения.The invention relates to the construction of roads and is intended to improve traffic safety.

Известны ограждения автомобильных дорог, содержащие заглубленные в грунт дорожного полотна вертикальные стойки со смонтированными на них горизонтальными упругими амортизирующими либо пластическими деформируемыми элементами для гашения удара /см. патент США №3540699, кл. 256-13.1, 1971 [1]/.Known railings of roads containing vertical racks buried in the ground of the roadway with mounted horizontal elastic shock-absorbing or plastic deformable elements to absorb shock / cm. US patent No. 3540699, cl. 256-13.1, 1971 [1] /.

Недостатками таких ограждений являются низкая эффективность гашения удара и повышенная опасность и непрогнозируемость поведения автомобиля на дороге после удара. Это объясняется тем, что уменьшение жесткости и повышение вязкости элементов ограждения делает его работу неэффективной и может привести в случае значительной скорости автомобиля к его полному разрушению при перемещении вдоль ограждения за счет значительных сил трения. Увеличение же жесткости ограждения приводит к послеударному отбрасыванию автомобиля на дорогу со значительной вероятностью повторных столкновений.The disadvantages of such fences are the low efficiency of shock absorption and the increased danger and unpredictability of the behavior of the car on the road after the impact. This is due to the fact that a decrease in stiffness and an increase in the viscosity of the elements of the fence makes it inefficient and can lead to complete destruction of the vehicle when the vehicle is at a considerable speed when moving along the fence due to significant friction forces. An increase in the rigidity of the fence leads to an impact shock dropping the car onto the road with a significant probability of repeated collisions.

Известны также конструкции ограждений автомобильной дороги, снабженные упругими заградительными элементами, имеющими возможность линейного либо углового смещения вместе с автомобилем относительно дорожного полотна /см., например, патент РФ на изобретение №2237127, кл. E01F 15/00, 2003 [2], патент РФ на изобретение №22393288, кл. E01F 15/04, 2009 [3], a.c. CCCP №962415, кл. E01F 15/00, 1981 [4], патент США №3292909, кл. 256 - 13.1, 1966 [5]/.There are also known designs of road barriers equipped with elastic barrier elements having the possibility of linear or angular displacement with the car relative to the roadway / see, for example, RF patent for invention No. 2237127, class. E01F 15/00, 2003 [2], RF patent for the invention No. 22393288, class. E01F 15/04, 2009 [3], a.c. CCCP No. 962415, cl. E01F 15/00, 1981 [4], US patent No. 3292909, CL. 256 - 13.1, 1966 [5] /.

Недостатками известных конструкций являются сравнительно низкая эффективность гашения удара вследствие малой диссипации и поглощения энергии подвижными элементами ограждения, значительная сложность конструкции, низкая надежность и прочность подвижных элементов при значительных ударных нагрузках.The disadvantages of the known structures are the relatively low efficiency of shock absorption due to the small dissipation and absorption of energy by the moving elements of the fence, the significant complexity of the design, the low reliability and strength of the moving elements at significant impact loads.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является ограждение автомобильной дороги, содержащее заглубленные в грунт дорожного полотна вертикальные стойки, попарно соединенные смонтированными на них горизонтальными заградительными элементами в форме упругих стальных полос /см. заявку фракции №2244875, кл. E01F 15/00, 23.05.75 [6]/, и принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention, according to the set of essential features, is a road fence containing vertical racks buried in the ground of the roadway, pairwise connected by horizontal barrier elements mounted on them in the form of elastic steel strips / cm. application of fraction No. 2244875, cl. E01F 15/00, 05.23.75 [6] /, and adopted as a prototype.

Недостатками устройства-прототипа является низкая эффективность гашения удара автомобиля при его наезде на ограждение вследствие малой амортизации, рассеяния и поглощения последним энергии удара, а также повышенная опасность послеударного отбрасывания автомобиля на дорожное полотно вследствие незначительного изменения ограждением направления первоначального удара.The disadvantages of the prototype device are the low efficiency of absorbing the shock of a car when it hits a fence due to low depreciation, dispersion and absorption of shock energy by the latter, as well as the increased risk of shocking the car after being dropped onto the roadway due to a slight change in the direction of the initial impact by the fence.

Сущность изобретения заключается в создании простой, надежной и технологичной конструкции ограждения автомобильной дороги, обеспечивающей как эффективное гашение, поглощение и диссипацию кинетической энергии удара автомобиля за счет максимально возможного растяжения времени удара, преобразование его в последовательность силовых воздействий, сопровождающихся импульсными механическими упругими и пластическими деформациями, сдвиговыми и изгибными разрушениями элементов ограждения, так и снижение опасности последующего отбрасывания автомобиля на дорожное полотно за счет эффективного изменения ограждением направлений первоначального удара.The essence of the invention is to create a simple, reliable and technologically advanced construction of a road fence, providing both effective damping, absorption and dissipation of the kinetic energy of a car’s impact due to the maximum possible extension of the impact time, its transformation into a sequence of force actions, accompanied by pulsed mechanical elastic and plastic deformations, shear and bending fractures of the elements of the fence, and the reduction of the danger of the subsequent discarded ia car on the roadway by effectively changing the direction of the initial strike by the fence.

Технический результат - повышение эффективности гашения удара при наезде автомобиля на ограждение и снижение опасности послеударного отбрасывания автомобиля на дорожное полотно.The technical result is an increase in the efficiency of damping a shock when a car hits a fence and reduces the risk of shocking a car to a roadway.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ограждении автомобильной дороги, содержащем заглубленные в грунт дорожного полотна вертикальные стойки, попарно соединенные привернутыми к ним горизонтальными упругими стальными полосами, особенность заключается в том, что полосы отодвинуты от наружной поверхности стоек и зафиксированы с натягом между головками винтов и навернутыми на них гайками в напряженно изогнутом состоянии с обращением выпуклости в сторону дорожного полотна, при этом каждый из винтов частично ввернут в винтовую цилиндрическую пружину сжатия, плотно вставленную в глухое отверстие в стойке заподлицо с ее наружной поверхностью и снабженную на внутреннем конце отогнутым кольцевым прицепом, зафиксированным в отверстии с помощью перпендикулярного его оси штифта, жестко введенного в тело стойки сквозь кольцевой прицеп.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the well-known fencing of the road, containing vertical racks buried in the ground of the roadway, coupled in pairs by horizontal elastic steel strips screwed to them, the feature is that the strips are pushed away from the outer surface of the racks and fixed with tightness between the screw heads and the nuts screwed on them in a tensile curved state with convexity towards the roadway, when Each of the screws is partially screwed into a helical compression coil spring, tightly inserted into a blind hole in the rack flush with its outer surface and equipped with a curved ring trailer at the inner end, fixed in the hole with a pin perpendicular to its axis, rigidly inserted into the rack body through the ring trailer.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично изображена одна из секций предлагаемого ограждения с краем соседней секции: на фиг.1 - на виде сверху с поперечным разрезом в месте крепления упругой полосы к стойке; на фиг.2 - на виде А на ограждение со стороны дорожного полотна.The invention is illustrated by drawings, which schematically depicts one of the sections of the proposed fencing with the edge of the adjacent section: figure 1 is a top view with a cross section in the place of attachment of the elastic strip to the rack; figure 2 - in the form And on the fence from the side of the roadway.

Ограждение автомобильной дороги содержит заглубленные в грунт 1 дорожного полотна 2 вертикальные стойки 3, попарно соединенные привернутыми к ним винтами 4 горизонтальными упругими стальными полосами 5 /на рисунках показана полностью одна из секций ограждения, состоящая из двух стоек 3 и одной полосы 5 и край соседней секции/. Полосы 5 отодвинуты /см. фиг.1/ от наружной, обращенной к дорожному полотну 2, поверхности стоек 3 и зафиксированы с натягом между головками винтов 4 и навернутыми на них гайками 6 в напряженно изогнутом состоянии с обращением выпуклости в сторону дорожного полотна 2. При этом каждый из винтов 4 частично ввернут своим резьбовым концом в винтовую цилиндрическую пружину сжатия 7, плотно вставленную в глухое отверстие 8 в стойке 3 заподлицо с ее наружной поверхностью. Внутренний конец пружины 7 снабжен отогнутым кольцевым прицепом /проушиной/ 9, зафиксированным в отверстии 8 с помощью перпендикулярного его продольной оси штифта 10, жестко /по прессовой посадке/ введенного в тело стойки 3 сквозь кольцевой прицеп 9.The road fence contains buried in the ground 1 of the roadway 2 vertical racks 3, pairwise connected with screws 4 screwed to them with horizontal elastic steel strips 5 / the figures show completely one of the sections of the fence, consisting of two racks 3 and one strip 5 and the edge of the adjacent section /. Stripes 5 pushed / cm. figure 1 / from the outer, facing the roadway 2, the surface of the uprights 3 and fixed with an interference fit between the heads of the screws 4 and the nuts 6 screwed on them in a tensile curved state with the convexity facing the roadway 2. In addition, each of the screws 4 is partially screwed with their threaded end into a helical compression coil spring 7, tightly inserted into a blind hole 8 in the rack 3 flush with its outer surface. The inner end of the spring 7 is equipped with a bent ring trailer / eye / 9, fixed in the hole 8 using a pin 10 perpendicular to its longitudinal axis, rigidly / by press fit / inserted into the body of the rack 3 through the ring trailer 9.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed device is as follows.

При наезде автомобиля под любым углом на одну из упругих полос 5 ограждения, выпуклых наружу, соответствующая полоса 5 релейно срабатывает в положение с противоположным направлением выпуклости, что сопровождается мощным поглощением и рассеянием кинетической энергии удара. Дальнейшее силовое воздействие автомобиля уже на вогнутую полосу 5 приводит к проваливанию винтов 4 внутрь пружин 7, проходящему импульсно с последовательными изгибными и сминающими разрушениями витков пружин 7 и сдвиговыми и срезающими пластическими деформациями и разрушениями заходов резьбовых выступов винтов 4. Такие деформации и разрушения позволяет максимально возможно растянуть время удара, преобразовать его в последовательность импульсных силовых воздействий, а кинетическую энергию удара - в потенциальную энергию пластических деформаций при напряжениях, достигающих пределов прочности и текучести стальных винтов 4 и пружин 7. Геометрические параметры устройства подобраны так, что контакт вогнутых внутрь полос 5 после их срабатывания с наружной поверхностью стоек 3 произойдет только после полного погружения винтов 4 внутрь пружин 7, то есть после полного разрушения этих элементов. Любой, даже прямой поперечный удар автомобиля в полосу 5 в результате мгновенной смены ее выпуклости на вогнутость трансформируется в косой скользящий удар, что резко уменьшает опасность отбрасывания автомобиля обратно на дорожное полотно 2. После первого удара автомобиля в выпуклую наружу полосу 5 происходит его совместное движение в контакте с данной полосой до ее вогнутого состояния, далее автомобиль переходит на соседнюю, выпуклую наружу полосу 5 и т.д. В результате при каждом из последующих соударений кардинально изменяется угол силового взаимодействия автомобиля с ограждением, и автомобиль практически не отрывается от ограждения, смещаясь вдоль него, и не разрушается до полного гашения кинетической энергии удара. Такой характер послеударного движения автомобиля значительно уменьшает опасность его обратного отбрасывания на дорожное полотно с большой вероятностью послеударных столкновений.When the car is hit at any angle by one of the elastic bands 5 of the fence, convex outward, the corresponding strip 5 is relay-activated in the position with the opposite direction of the bulge, which is accompanied by powerful absorption and dissipation of the kinetic energy of the impact. Further forceful action of the car already on the concave strip 5 leads to the failure of the screws 4 inside the springs 7, passing impulse with successive bending and crushing fractures of the coil springs 7 and shear and shearing plastic deformations and fractures of the threaded protrusions of the screws 4. Such deformations and fractures allows the maximum possible stretch the impact time, convert it into a sequence of pulsed force actions, and the kinetic energy of the impact - into the potential energy of plastic deformations at stresses reaching the strength and yield strengths of steel screws 4 and springs 7. The geometric parameters of the device are selected so that the contact of the concave strips 5 after their operation with the outer surface of the struts 3 occurs only after the screws 4 are completely immersed inside the springs 7, that is, after complete destruction of these elements. Any, even a direct transverse impact of the car into lane 5 as a result of instantly changing its convexity to concavity is transformed into an oblique sliding impact, which sharply reduces the risk of the car dropping back onto the roadbed 2. After the first impact of the car into the convex outward lane 5, it moves together in contact with this strip to its concave state, then the car goes to the adjacent, convex outside strip 5, etc. As a result, with each of the subsequent collisions, the angle of force interaction of the car with the guard changes dramatically, and the car practically does not tear itself away from the guard, moving along it, and does not collapse until the kinetic energy of the shock is completely extinguished. This nature of the shock of the vehicle significantly reduces the risk of it being thrown back onto the roadway with a high probability of collisions.

Claims

Ограждение автомобильной дороги, содержащее заглубленные в грунт дорожного полотна вертикальные стойки, попарно соединенные привернутыми к ним винтами горизонтальными упругими стальными полосами, отличающееся тем, что полосы отодвинуты от наружной поверхности стоек и зафиксированы с натягом между головками винтов и навернутыми на них гайками в напряженно изогнутом состоянии с обращением выпуклостью в сторону дорожного полотна, при этом каждый из винтов частично ввернут в винтовую цилиндрическую пружину сжатия, плотно вставленную в глухое отверстие в стойке заподлицо с ее наружной поверхностью и снабженную на внутреннем конце отогнутым кольцевым прицепом, зафиксированным в отверстии с помощью перпендикулярного его оси штифта, жестко введенного в тело стойки сквозь кольцевой прицеп. The road fence containing vertical racks buried in the ground of the roadway, pairwise connected by screws screwed to them with horizontal elastic steel strips, characterized in that the strips are pushed away from the outer surface of the racks and fixed with an interference fit between the screw heads and the nuts screwed on them in a tensile curved state convex towards the roadway, with each of the screws partially screwed into a helical cylindrical compression spring tightly inserted into a blind hole in the rack is flush with its outer surface and provided with an bent ring trailer fixed at the inner end using a pin perpendicular to its axis, rigidly inserted into the rack body through the ring trailer.