ДВУХСТОРОННЕЕ ФРОНТАЛЬНО-БОКОВОЕ ОГРАЖДЕНИЕ

Полезная модель относится к непрерывным заградительным барьерам и может быть использована при обустройстве разделительных полос автодорог, автотрасс, мостов для повышения безопасности при движении транспортных средств [E01F 15/02, E01F 15/04].
Из уровня техники известно ТРОСОВОЕ ДОРОЖНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ [патент РФ на полезную модель № 125207], содержащее вертикальные стойки, выполненные из металлического профиля и снабженные прорезями для канатов; полые металлические сваи (гильзы), выполненные в виде металлических профилей с замкнутым поперечным сечением и внутренней полостью для установки концов упомянутых стоек.
Недостатком аналога является низкий уровень обеспечения безопасности, обусловленный тем, при боковом наезде тяжелого транспортного средства трос допускает значительный динамический прогиб. Другим недостатком аналога является низкая эффективность при применении ограждения на коротких отрезках.
Также известно ПОЛИМЕРНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ [патент РФ на полезную модель № 2333309], включающее в себя столб, множество панелей ограждения, прикрепленных к столбу, и соединительные элементы для соединения панелей ограждения между собой, в котором каждая панель ограждения изготовлена путем экструзии и содержит полое базовое тело, принимающее в поперечном разрезе форму волны, базовое тело имеет сплошные участки для армирующих областей с выполненными в них первым и вторым крепежными отверстиями; волнистые ребра в полой части базового тела, предназначенные для соединения верхнего и нижнего концов базового тела между собой, причем волнистые ребра имеют такую же форму в поперечном разрезе, как и базовое тело; и попеременно размещенные горизонтальные ребра, предназначенные для установления соединения между волнистыми ребрами и внутренними поверхностями базового тела.
Недостатком аналога является низкая удерживающая способность, обусловленная тем, что в большинстве случаев взаимодействие транспортных средств с панелями в аварийной ситуации происходит при их относительной скорости, вектор которой направлен под небольшим острым углом к наружной поверхности панелей, что приводит к их фрикционному взаимодействию и возникновению больших растягивающих и сдвиговых напряжений в наружном слое панели, являющимся относительно тонким в сотовой конструкции панелей, а, следовательно, подверженному разрушению.
Наиболее близким по технической сущности является ДВУХСТОРОНЕЕ ОГРАЖДЕНИЕ БАРЬЕРНОГО ТИПА [ГОСТ 26804-2012 Ограждения дорожные металлические барьерного типа. Технические условия], содержащее начальный, рабочий и конечный участки, выполненные в виде ряда вертикальных стоек-опор, заделанных в грунт-основание на одной линии, в верхней части стоек-опор установлены распорные консоли, с двух сторон распорных консолей к торцевым сторонам болтовым соединением смонтированы боковые балки ограждения, имеющие в поперечном сечении форму волны, при этом начальный и конечный участки дороги выполнены по нисходящей от балок рабочего участка и заглублены в грунт-основание для восприятия продольного усилия, действующего при наезде транспортного средства на рабочий участок ограждения.
Недостатком прототипа является низкая удерживающая способность при фронтальном и боковом наездах транспортного средства, обусловленное тем, что начальный участок ограждения выполнен под углом от грунта-основания к продольной балке рабочего участка, и при фронтальном наезде транспортного средства возможно его опрокидывание и выезд на полосу встречного движения, а боковой наезд тяжелого транспортного средства на высокой скорости приведет к разрыву дорожного ограждения. Также к недостаткам прототипа можно отнести высокую трудоемкость установки ограждения, обусловленную необходимостью точного соблюдения дистанции между соседними опорами для крепления балок, а также невозможность установки на участках дороги с переменной шириной разделительной полосы, обусловленное тем, что боковые балки ограждения смонтированы на двухсторонних распорных консолях фиксированной длины.
Технический результат полезной модели заключается в повышении удерживающей способности ограждения при фронтальном и боковом наездах на него транспортного средства.
Технический результат полезной модели достигается за счет того, что двухстороннее фронтально-боковое дорожное ограждение, содержащее две продольные балки, закрепленные на вертикальных опорах, которые установлены в грунт-основание, отличающееся тем, что вдоль балок выполнены продолговатые отверстия под болтовые соединения с консолями опор, которые установлены в два ряда, на начальном участке опоры расположены в гильзах, которые установлены в грунт-основание, и зафиксированы в них срезными болтами, в консолях выполнены отверстия, через которые вдоль балок натянуты два троса, при этом на начальном участке ограждения концы тросов якорным соединением прикреплены к грунт-основанию, а другие концы тросов закреплены в натяжителях, которые расположены на рабочем участке ограждения, буфер фронтального удара выполнен в виде вертикальной плиты, которая прикреплена к торцам балок на начальном участке и соединена направляющей с крайними опорами начального участка ограждения.
В частности, отверстия в балках выполнены с постепенным уменьшением длины прорези от начального участка балок.
В частности, якорное соединение тросов с грунт-основанием выполнено в виде прижимной пластины.
В частности, натяжители тросов выполнены в виде талрепов.
В частности, натяжители установлены на одной из опор рабочего участка ограждения.
В частности, натяжители прикреплены к концам других тросов.
В частности, балки выполнены из металла или композитных материалов методом формования.
В частности, балки выполнены из волнообразного профиля.
В частности, с наружной стороны балок установлены световозвращатели.
В частности, консоли выполнены в виде П-образных или квадратных профилей.
В частности, консоли выполнены в виде амортизирующих пластин.
Краткое описание чертежей.
На Фиг. 1 представлен вид сверху двухстороннего фронтально-бокового ограждения.
На Фиг. 2 представлен вид сбоку двухстороннего фронтально-бокового ограждения.
На Фиг. 3 представлен вид спереди продольной балки.
На Фиг. 4 представлено поперечное сечение продольной балки.
На фигурах обозначено: 1 - опора рабочего участка, 2 - первая опора начального участка, 3 - вторая опора начального участка, 4 - гильзы опор начального участка, 5 - срезные болты, 6 - продольные балки, 7 - консоли, 8 - продольные отверстия, 9 - болтовые соединения, 10 - плита буфера фронтального удара, 11 - направляющая, 12 - тросы, 13 - прижимная пластина тросов, 14 - талрепы.
Осуществление полезной модели.
Фронтально-боковое ограждение содержит два ряда опор 1 рабочего участка (см. Фиг. 1) и гильз, установленных в грунт-основание. В гильзах 4 расположены и зафиксированы с помощью срезных болтов 5 опоры 2 и 3 начального участка. В верхней части опор 1-3 установлены консоли 7, к которым с помощью болтовых соединений 9 через продольные отверстия 8 смонтированы балки 6 (см. Фиг. 3). На торцах балок 6 установлена плита 10 буфера фронтального удара, которая соединена направляющей 11 с опорами 2 начального участка ограждения. В консолях 7 выполнены продольные отверстия (на фигурах не показаны), через которые, начиная со вторых опор 3 начального участка и по всей длине балок 6 протянуты тросы 12, которые в районе первых опор 2 начального участка прикреплены прижимной пластиной 13 к грунт-основанию, другой конец тросов прикреплен к талрепам 14.
Опоры 1 установлены в грунт-основание на незначительную глубину от поверхности с целью обеспечения выхода при наезде на ограждение транспортного средства.
Балки 6 выполнены из волнообразного профиля (см. Фиг. 4) с возможностью повышения сопротивления деформации при наезде на них транспортного средства.
Продольные отверстия 8 в балках 6 выполнены с постепенным уменьшением длины прорези от начала балок 6.
Двухстороннее фронтально-боковое ограждение используется следующим образом.
Ограждение монтируют на разделительной полосе дорожного полотна, при этом расстояние между рядами опор 1-3 выбирают исходя из ширины разделительной полосы на данном участке дорожного полотна.
В момент фронтального удара при наезде транспортного средства на ограждение, транспортное средство воздействует на плиту 11 буфера фронтального удара, которая передает кинетическую энергию на соединенные с ней балки 6 каждого ряда и через направляющую 11 на первые опоры 2 начального участка ограждения. Опоры 2 и 3 начального участка ограждения, соединенные срезными болтами 5 с гильзами 4, отделяются от гильз 4, после чего балки 6 каждого ряда ограждения приходят в поступательное движение вдоль опор 1 рабочего участка. Болты 9, соединяющие балку 6 с консолями 7, при поступательном движении балки 6 рассекают перемычки, образованные продольными отверстиями 8, в результате чего совершается работа по упругопластической деформации материала балки, которая постепенно рассеивает энергию удара транспортного средства. Крайние отверстия 8 в балках 6 выполнены открытыми и значительно длинными для начального свободного перемещения транспортного средства, при этом вся энергия удара в начальный момент времени преобразуется в работу, связанную с отделением первых опор 2 рядов ограждения от гильз 4.
Тросы 1, проложенные в отверстиях консолей 7 вдоль балок 6 каждого ряда ограждения, не препятствуют данной работе при фронтальном ударе и способствуют собираемости балок 6 относительно центральной оси ряда ограждения при отрыве опор 1-3 от оснований.
Данная конструкция обеспечивает эффективное рассеивание кинетической энергии удара до 450 кДж при фронтальном наезде на ограждение транспортного средства.
В момент бокового соударения транспортного средства с ограждением кинетическая энергия от транспортного средства передается элементам ограждения и начинается постепенный процесс деформации и изгиба всех элементов ограждения, начиная с балки 6, опор 1-3, троса 12 и общего отклонения балки 6 от исходного положения и изгиба в горизонтальной плоскости. При значительной силе удара транспортного средства об ограждение происходит искривление балки 6 и отрыв опор 1 от грунта-основания, а опор 2-3 от гильз 4, при этом кинетическая энергия от транспортного средства передается тросу 12, происходит его натяжение между прижимной пластиной 13, удерживающей трос 12, и талрепом 14, при этом трос 12 предотвращает полное разрушение конструкции ограждения, удерживает транспортное средство от опрокидывания и съезда за пределы ограждения, и за счет значительного коэффициента относительного удлинения поглощает кинетическую энергию транспортного средства до полной его остановки.
Технический результат полезной модели - повышение удерживающей способности и безопасности при фронтальном ударе достигается за счет того, что вдоль балок 6 выполнены продолговатые отверстия 8 под болтовые соединения 9 с консолями 7 опор 1-3, а буфер фронтального удара выполнен в виде вертикальной плиты 10, которая прикреплена к торцам балок 6 на начальном участке и соединена направляющей 11 с крайними опорами 2 начального участка ограждения.
Также повышение удерживающей способности и безопасности при боковом ударе достигается за счет того, что в консолях 3 выполнены отверстия, через которые вдоль балки 6 натянуты тросы 12, при этом на начальном участке ограждения концы тросов 12 якорным соединением прикреплены к грунт-основанию, а другие концы тросов закреплены в натяжителях 14, которые расположены на рабочем участке ограждения. Упрощение установки ограждения достигается за счет того, что в балках 6 выполнены продольные отверстия 8 различной длины, через которые с помощью болтовых соединений 9 балка 6 монтируется к консолям 7, что позволяет устанавливать опоры 3 на произвольных расстояниях друг от друга.
Также повышение удерживающей способности и безопасности при боковом ударе обеспечивается за счет возможности адаптировать ширину ограждения под ширину разделительной полосы данного участка дорожного полотна на разделительных полосах с переменной шириной, достигается за счет того, что опоры 1 рабочего участка, а также опоры 2 и 3 начального участка ограждения установлены в два ряда.