Столбик сигнальный дорожный

Область техники
Полезная модель относится к дорожному строительству, а именно к обустройству автомобильных дорог общего пользования сигнальными столбиками, и может быть использована для обеспечения безопасности движения наземного транспорта, в том числе, для указания направления дороги, для обозначения края обочины проезжей части, для информирования участников дорожного движения о наличии опасного или аварийного участка на дороге, а также с целью зрительного ориентирования участников дорожного движения в темное время суток и при плохих погодных условиях на участках дороги, где отсутствует искусственное освещение.
Уровень техники
Из уровня техники известен столбик сигнальный дорожный, содержащий основание с закрепленной в нем стойкой (RU 160269 U1, кл. E01F 9/00, опубл.10.03.2016) [1]. Сигнальная стойка выполнена с возможностью ее крепления в основании с помощью болтового соединения, а основание закреплено в дорожном покрытии при помощи анкерных болтов. Столбик обладает повышенной износоустойчивостью. Однако жесткое крепление и фиксация стойки к основанию не позволяет производить быстрый монтаж и демонтаж конструкции. Кроме того, при многократном наезде на столбик транспортного средства происходит его разрушение.
Известен также дорожный столбик, применяемый для обозначения границ парковочных мести содержащий корпус с опорной частью и основание (JP 2018178457 A, кл.E01F9/608, опубл. 15.11.2018) [2].Основание закрепляется относительно дорожного полотна посредством клеящих веществ, а опорная часть корпуса соединена с основанием при помощи винтов. При этом следует отметить, что винты в опорной части преднамеренно расположены таким образом, что затрудняет их легкое удаление и не позволяет при необходимости без особых усилий отсоединить стойку от основания, что соответственно является недостатком данного технического решения. Наличие клеевой прослойки между основанием и дорожным полотном взамен традиционно применяемого анкерного крепления обеспечивает более простое удаление столбика с дорожного полотна. Однако, для этого требуется металлическая пластина определенной толщины и конструкции, позволяющая разрушить силы адгезии, что в свою очередь также усложняет демонтаж столбика с места его размещения.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является сигнальный дорожный столбик, содержащий стойку (1) и основание (2), закрепленное в грунте штырем (5) (RU 12144 U1, кл. E01F 15/00, опубл. 16.12.1999) [3]. В нижней части стойки расположен фланец (4), который вставляется в основание. Таким образом, стойка выполнена съемной, что обеспечивает при необходимости монтаж и демонтаж конструкции столбика. Однако, в [3] есть указание на тот факт, что во избежание съема верхней части конструкции случайными людьми стойка крепится к основанию простейшими шурупами саморезами (3). Вследствие чего, недостатками данного устройства является наличие жесткого крепления стойки к основанию, что не обеспечивает быстрый монтаж и демонтаж конструкции столбика.
Раскрытие полезной модели
Суть технической проблемы заключается в следующем.
Для организации дорожного движения применяют сигнальные столбики, которые можно объединить в две группы относительно крепления стойки и основания друг относительно друга, а именно: простые - корпус и основание образуют монолитную конструкцию, и составные - корпус и основание представляют самостоятельные конструктивные элементы, соединенные между собой при монтаже на дороге с помощью удерживающих устройств.
Главный недостаток монолитных столбиков - это их разрушение после наезда на них транспортного средства и, соответственно, невозможность их дальнейшего использования по назначению.
В противоположность монолитным столбикам, составные сигнальные столбики предназначены для многократного использования после наезда на них транспортного средства за счет выполнения корпуса столбика из полимерных материалов. Однако, как показал предшествующий уровень техники, корпус столбика и основание обычно соединены при помощи удерживающих устройств, предупреждающих случайное опрокидывание столбика. В связи с чем, в некоторых случаях, например, при замене корпуса или ремонта частей столбика, необходимо сначала удалить крепежные элементы, а затем отсоединить корпус от основания, для чего, соответственно, требуются как трудовые, так и материальные ресурсы.
В связи с чем, возникает необходимость решить проблему трудоемкого демонтажа дорожного столбика с сохранением устойчивости столбика и целостности его конструкции относительно заданного положения в процессе его эксплуатации.
Устранить указанную проблему можно путем создания такого крепления между основанием столбика и его корпусом, которое бы позволило при необходимости без особых усилий и без применения дополнительных технических средств отсоединить корпус от основания, при этом корпус столбика в процессе его эксплуатации должен сохранять свою целостность и быть зафиксированным во избежание случайного опрокидывания, например, пешеходами, при порыве ветра и т.д.
Заявленное техническое решение позволяет устранить данную проблему.
Задачей предлагаемого технического решения является создание дорожного сигнального столбика с быстроразъемным соединением, обеспечивающем удерживание столбика в заданном положении при одновременном снижении риска повреждения его частей в случае воздействия любым механическим средством, например, транспортным средством.
Технический результат предложенной полезной модели заключается в снижении риска повреждений столбика при одновременном обеспечении его фиксирования в заданном положении за счет наличия быстроразъемного соединения.
Технический результат достигается тем, что столбик сигнальный дорожный, содержащий съемную корпусную часть с центральной полостью и ответную часть – основание, выполненное с возможностью соединения с корпусной частью посредством сил магнитного притяжения (для образования единой конструкции), при этом основание выполнено в виде гладкого оцинкованного металлического листа с отверстиями для крепления к дорожному полотну посредством фиксирующих элементов, в свою очередь съемная корпусная часть в области соединения с основанием содержит магнитный узел, выполненный в виде оцинкованной металлической шайбы с центральным цилиндрическим стаканом, выступающая часть которого размещена в центральной полости корпусной части, причем в полости цилиндрического стакана установлен магнит посредством крепежного элемента, причем фиксирование магнита в стакане осуществлено так, что поверхности магнита и шайбы, обращенные к основанию, образуют ровную поверхность для соединения с указанным выше основанием.
Поверхности основания и магнитного узла столбика должны быть ровными и гладкими, а площадь поверхности основания должна быть не менее площади поверхности магнитного узла.
В качестве магнита применяют неодимовый магнит.
Центральный цилиндрический стакан выполнен оцинкованным.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - сигнальный столбик согласно наиболее близкому аналогу [3].
Фиг.2 - общий вид сигнального столбика согласно предложенному решению.
Фиг.3 - общий вид магнитного узла предложенного сигнального столбика.
Фиг.4 - неодимовый магнит, применяемый в заявленной конструкции столбика.
Осуществление полезной модели
Столбик сигнальный дорожный содержит съемную корпусную часть с центральной полостью и ответную часть - основание. Выполнение в съемной корпусной части центральной полости позволяет разместить выступающие части магнитного узла, тем самым увеличить площадь контактной поверхности основания и магнитного узла. Данное конструктивное решение позволяет исключить перекосы при контакте двух поверхностей, что позволяет обеспечить фиксирование столбика в заданном положении. В свою очередь фиксирующие усилия должны обеспечить возможность сохранения целостности конструкции при заданных силовых воздействиях (предусмотренных при конструировании), а при их превышении обеспечить возможность скольжения или отсоединения корпусной части от основания для исключения риска повреждения всей конструкции столбика. Данное свойство достигается предусмотренным магнитным конструктивным узлом, в котором имеется магнит, установленный в металлическом оцинкованном стакане, металлическая оцинкованная шайба, имеющая ровную поверхность для контакта с ответным основанием.
Поверхность основания и поверхность магнитного узла должны быть гладкими и ровными, что обеспечивает высокую силу сцепления, при этом площадь поверхности основания должна быть не менее площади поверхности магнитного узла, что позволяет предотвратить перекосы, опрокидывание столбика. Таким образом, выполнение площади поверхности основания не менее площади поверхности магнитного узла при условии, что обе поверхности должны быть гладкими и ровными обеспечивает фиксирование столбика в заданном положении при одновременном снижении риске повреждения, так как в случае превышения динамических усилий будет обеспечена возможность скольжения и смещения корпусной части относительно основания.
В качестве магнита применяют неодимовые магниты, выбор которых обусловлен их свойствами, а именно, высокой силой сцепления и высокой устойчивостью к размагничиванию, что обеспечивает притяжение корпусной части и основания, позволяющее зафиксировать столбик в заданном положении во избежание случайного опрокидывания, например, пешеходами, при порыве ветра и т.д. при одновременном снижении риске повреждения, так как в случае превышения динамических усилий будет обеспечена возможность скольжения и смещения корпусной части относительно основания.
Металлический стакан выполняют оцинкованным, что снижает риск его разрушения под действием атмосферных условий и тем самым позволяет предотвратить коррозию и ослабление мощности магнита, которые могут привести к снижению сил магнитного сцепления между корпусной частью и основанием и ослаблению фиксирующих усилий. Таким образом, цинковое покрытие на стакане обеспечивает фиксирование столбика в заданном положении при одновременном снижении риске повреждения, так как в случае превышения динамических усилий будет обеспечена возможность скольжения и смещения корпусной части относительно основания.
Таким образом, вся совокупность признаков, охарактеризованная в формуле полезной модели, является существенной для получения заявленного технического результата - снижение риска повреждения столбика при одновременном обеспечении его фиксирования в заданном положении.
Более подробное описание предложенного столбика со ссылками на чертежи приведено ниже.
Так на фиг.2 представлен общий вид сигнального дорожного столбика согласно заявленному техническому решению.
Столбик сигнальный дорожный (1) содержит корпусную часть с центральной полостью (5) и ответную часть - основание (2). На корпусную часть нанесена вертикальная разметка, а также крепятся световозвращающие элементы (на чертежах не показаны). Корпусная часть столбика является съемной по отношению к основанию и сохраняет свои свойства для повторного использования после наезда на него транспортного средства. Восстановление формы корпуса после их повреждения транспортным средством обеспечивается за счет выполнения его из полимерных материалов.
Основание (2) представляет собой оцинкованный металлический лист, имеющий гладкую и ровную поверхность, который закрепляется в дорожном полотне (3) (асфальтовом, грунтовом и т.д.). Монтаж основания к дорожному покрытию в месте установки сигнального столбика может быть осуществлен с помощью фиксирующих элементов, например, анкерных болтов с потайной головкой (4), или путем его бетонирования с помощью приваренных закладных на уровне поверхности дорожного покрытия. Для возможности закрепления основания в нем заранее сформированы отверстия зенкованием.
Основание соединяется с корпусной частью посредством сил магнитного притяжения.
Съемная корпусная часть в области соединения с основанием содержит магнитный узел (7).
Магнитный узел (7) корпусной части столбика состоит из следующих элементов: оцинкованной металлической шайбы (9), металлического цилиндрического стакана (10) и магнита (13) (см. фиг.3).
В шайбе (9) по центру выполнено круговое отверстие, предназначенное для размещения и закрепления в нем путем сварки стакана (10).
Стакан представляет собой металлическую деталь, имеющую цилиндрическую стенку и плоское дно. На внутреннюю и внешнюю поверхности детали нанесено покрытие на основе цинка, толщина которого составляет не менее 50 мкм.
Ввиду того фактора, что столбики в процессе их эксплуатации подвергаются негативному воздействию атмосферы (кислород, влага), то нанесение цинкового покрытия на металлические детали, такие как основание (2), шайба (9) магнитного узла и стакан (10), является необходимым для повышения коррозионной стойкости элементов столбика.
Цилиндрическая стенка и дно стакана образуют полость (14), предназначенную для размещения и закрепления в ней магнита. В центре дна стакана и в центре магнита выполнены сквозные соосные отверстия (15,16) с зенковкой для установки в них элементов крепления.
Магнит выполнен из сплава неодим-железо-бор. Неодимовые магниты являются сильными магнитами. Выбор именно неодимовых магнитов обусловлен их превосходными свойствами, а именно - очень высокими показателями остаточной магнитной индукции и устойчивостью к размагничиванию. Сила сцепления магнита составляет 140 кг.
При установке магнита в стакан отверстия (15,16) размещены соосно. Крепление магнита к основанию столбика (7) осуществляется посредством крепежных элементов (17), размещаемых в отверстии дна стакана и в отверстии магнита. Фиксирование магнита в стакане осуществлено так, что поверхности магнита и шайбы, обращенные к основанию, образуют ровную и гладкую поверхность для соединения с указанным основанием.
Именно наличие магнита, закрепленного в магнитном узле (7) и создает удерживающую силу при установке корпусной части столбика к металлическому основанию, закрепленному в дорожном покрытии.
Магнитный узел (7) монтируется к нижней части корпуса столбика (6). Для этого, в шайбе (9) выполнены отверстия для монтажа крепежных деталей, например, резьбовых шпилек (12), которые привариваются к листу (9). Размеры и пространственное расположение отверстий соответствуют штатным отверстиям в нижней части корпуса столбика (6). Резьбовые шпильки в совокупности с такими крепежными элементами как гайка и шайба (13) позволяют надежно закрепить магнитный узел (7) относительно нижней части корпуса столбика (6).
В результате закрепления магнитного узла к нижней части корпуса столбика стакан (10) располагается в центральной полости корпусной части (5), днищем вверх.
Поверхность основания и поверхность магнитного узла должны быть гладкими и ровными, что обеспечивает высокую силу сцепления, при этом площадь поверхности основания должна быть не менее площади поверхности магнитного узла, что позволяет предотвратить возможные перекосы, опрокидывание столбика.
Данное техническое решение обладает следующими преимуществами:
простой и легкий монтаж и демонтаж столбика за счет быстросъемного магнитного крепления;
столбики не наносят существенных повреждений транспортному средству в случае наезда на них и являются для участников дорожного движения травмобезопасными в виду их выполнения их съемными и из полимерных материалов;
предназначены для многократного использования, так как не разрушаются при наезде на них транспортного средства;
столбики обладают достаточной устойчивостью в вертикальном положении после установки их на автомобильной дороге под действием погодных явлений (ветер, дождь, снег) и ветровых потоков, создаваемых проезжающими автомобилями;
обладают коррозионной стойкостью и пластичностью,
имеют легкий вес благодаря пустотелой конструкции и материалу, из которого изготовлены.
В отличие от предшествующего уровня техники столбик снабжен магнитным узлом, что обеспечивает удерживание столбика в заданном положении с одновременным снижением риска его повреждений.
Наличие магнитного узла позволяет не применять при монтаже столбика каких-либо крепежных элементов, например, анкеров, что соответственно минимизирует трудовые затраты. Кроме того, при необходимости быстрого монтажа и демонтажа столбика не требуется какое-либо дополнительное техническое оснащение, а всего лишь приложение усилия на отрыв со стороны человека.
Пример.
Основание (2) столбика устанавливают на подготовленное место, например, на обочине автомобильной дороги. Монтаж основания к дорожному покрытию осуществляют при помощи анкеров. Основание представляет собой ровный, гладкий металлический оцинкованный лист круглой формы диаметром 250 мм, имеющий три отверстия с зенковкой для установки в них анкерных болтов.
После установки основания на нем размещают корпусную часть  столбика (5) с магнитным узлом (7).
Магнитный узел представляет собой металлическую оцинкованную шайбу диаметром 200 мм с тремя отверстиями для монтажа резьбовых шпилек. Шайба имеет ровную и гладкую поверхность. При помощи электродуговой сварки шпильки прочно соединены с листом магнитного основания. Шпильки расположены на одинаковом расстоянии от центра листа. При помощи шпилек, болтов и гаек магнитный узел крепится к нижней части столбика.
В листе по центру расположено круговое отверстие диаметром 77 мм, в котором размещен металлический оцинкованный стакан. В торцевой кромке стакана, по внешней цилиндрической поверхности, выполнены фаски, предназначенные для сварки стакана и листа. В полости стакана установлен магнит из сплава неодим-железо-бор. В стакане и магните по центру выполнены соосные отверстия, в которых установлен болт, позволяющий надежно прикрепить магнит к стакану.
В результате размещения корпусной части на основании возникают силы магнитного притяжения, которые обеспечивают устойчивость столбика в заданном положении при определенных динамических нагрузках, например, случайного опрокидывания столбика прохожими, или при ветре.
Однако, при необходимости освобождения обочины, например, для уборки дорог с помощью любых механических средств, человек с приложением усилия на отрыв может быстро и легко отсоединить корпусную часть от основания.
В случае превышения сдвигающих усилий, например, при наезде на столбик транспортного средства, происходит скольжение и смещение корпусной части относительно основания, что приводит к снижению риска возникновения повреждений конструкции столбика.