БАРЬЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Полезная модель относится к строительству автомобильных дорог и предназначено для повышения безопасности движения.
Известны барьеры безопасности, содержащие заглубленные в грунт дорожного полотна вертикальные стойки со смонтированными на них горизонтальными упругими, либо пластическими деформируемыми элементами для гашения удара /см., например, патент США №3540699, кл. 356 - 13.1., 1971 [1]/.
Недостатками известных барьеров являются низкая эффективность гашения удара и повышенная опасность из-за непрогнозируемого поведения автомобиля на дороге после удара. Это объясняется тем, что уменьшение жесткости и повышение вязкости элементов барьера безопасности делает его работу неэффективной и может привести в случае значительной скорости автомобиля к его полному разрушению при перемещении вдоль барьера безопасности за счет значительных сил трения. Увеличение же жесткости барьера безопасности приведет к послеударному отбрасыванию автомобиля на дорогу со значительной вероятностью повторных столкновений.
Известны также барьеры безопасности, содержащие опору с упругими элементами в виде цилиндров с сердечниками из постоянных магнитов, и средства крепления в виде вертикально заделанных в опору линейных постоянных магнитов, при этом вертикальная лицевая поверхность опоры со стороны цилиндров выполнена с волнистой частью с цилиндрами, установленными во впадинах этой части /см., например, а.с. СССР №1036865, кл. Ε01F 15/00, 1980 [2]; а.с. СССР № 1178828, кл. Ε01F 15/00, 1984 [3]/.
Применение системы взаимодействующих между собой постоянных магнитов и упругих элементов с возможностью их качения в контакте с автомобилем по волнистой поверхности барьера безопасности позволяет частично амортизировать удар и изменить его первоначальное направление, снижая, тем самым опасность послеударного отбрасывания автомобиля на дорожное полотно. Однако, дороговизна и сложность составляющих узлов и деталей известных конструкций, предельная трудоемкость их изготовления, сборки и регулировки практически исключают возможность широкого их использования на продолжительных участках дороги.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является барьер безопасности, содержащий заглубленные в грунт дорожного полотна вертикальные стойки, попарно соединенные смонтированными на них горизонтальными заградительными элементами /см. заявку Франции №2244875, кл. E01F 15/00, 23.05.75 [4]/, и принятый за прототип.
Недостатками устройства-прототипа является низкая эффективность гашения удара автомобиля при его наезде на барьер вследствие малой амортизации, рассеяния и поглощения последним энергии удара, а также повышенную опасность послеударного отбрасывания автомобиля на дорожное полотно вследствие незначительного изменения барьером направления первоначального удара.
Сущность полезной модели заключается в создании предельно простой, надежной и технологичной конструкции барьера безопасности для автомобильных дорог, обеспечивающей как эффективное гашение кинетической энергии удара автомобиля за счет интенсивного поглощения и диссипации энергии удара, так и снижения опасности последующего отбрасывания автомобиля на дорожное полотно за счет активного изменения барьером направлений первоначального удара.
Технический результат - повышение эффективности гашения удара при наезде автомобиля на барьер и снижение опасности послеударного отбрасывания автомобиля на дорожное полотно.
Указанны технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном барьере безопасности, содержащем заглубленные в грунт дорожного полотна вертикальные стойки, попарно соединенные смонтированными на них горизонтальными заградительными элементами, особенность заключается в том, что на внутренней, обращенной к дорожному полотну стороне каждого из заградительных элементов закреплена по концам упругая стальная полоса, изогнутая в форме многоволновой синусоидальной кривой и пропущенная с продольным силовым натягом без фиксации сквозь систему вертикальных скоб, последовательно закрепленных на заградительном элементе в местах его контакта с вершинами выпуклых полуволн полосы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где схематично изображен участок предлагаемого барьера безопасности: на фиг. 1 - на общем виде со стороны дорожного полотна; на фиг. 2 - на виде сверху.
Барьер безопасности для автомобильной дороги содержит заглубленные в грунт 1 дорожного полотна 2 вертикальные стойки 3, попарно соединенные смонтированными на них протяженными горизонтальными заградительными элементами 4 в виде, например, жестких металлических пластин, соединенных со стойками 3 держателями 5. На внутренней, обращенной к дорожному полотну 2 стороне каждого из заградительных элементов 4 закреплена по концам, например, с помощью вертикального сварного поперечного шва 6, упругая стальная полоса 7, изогнутая в форме многоволновой синусоидальной кривой. При этом изогнутая полоса 4 пропущена с продольным силовым натягом без фиксации сквозь систему вертикальных скоб 8, последовательно закрепленных на заградительном элементе 4 в местах его контакта с вершинами выпуклых полуволн полосы 7. Данное крепление осуществлено приворачиванием отогнутых концов скоб 8 винтами 9 к задней поверхности каждого из заградительных элементов 4. Заданный зазор между концами скоб 8 и внутренней плоскостью заградительных элементов 4 подбирается путем размещения под винтами 9 между отогнутыми концами скоб 8 и задней поверхностью заградительных элементов 4 регулировочных шайб /на рисунках шайбы не показаны/. Заданная величина этого зазора должна позволять осуществлять смещение изогнутой упругой полосы 7 сквозь скобы 8 вдоль заградительного элемента 4 не свободно, а с приложением силовых продольных воздействий, преодолевающих силы трения между обеими поверхностями изогнутой полосы 7 и внутренними поверхностями скоб 8 и заградительного элемента 4. При необходимости увеличения этих сил трения на вышеуказанных поверхностях скоб 7 и элементов 4 под скобами 7 может быть выполнена специальная искусственная шероховатость.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
Наезд автомобиля на барьер безопасности под любым углом к нему с ударом в выпуклую в сторону дорожного полотна к, полуволну полосы 7 сопровождается упругими деформациями последней с гашением и амортизацией кинетической энергии удара и ее преобразованием в потенциальную энергию упругих деформаций. Кроме того, при силовой поперечной нагрузке на любую выпуклую полуволну полосы 7 происходит ее динамическое сплющивание, сопровождающееся силовым продольным продвижением /протискиванием/ данной полуволны в обе стороны под соседние скобы 8. Такое продвижение за счет возникновения вышеуказанных сил трения сопровождается энергичной диссипацией /рассеянием/ кинетической энергии удара. Очевидно, что за счет такого продвижения при ударе автомобиля в одну из выпуклых полуволн она "сплющивается" с уменьшением кривизны своей выпуклости, но зато резко увеличиваются выпуклости соседних полуволн по другую сторону скобы 8 в направлении движения автомобиля. За счет этого после удара автомобиля в одну из выпуклых полуволн с отскоком повторный по ходу его движения удар приходится в полуволну с резко увеличенной выпуклостью и т.д. до полной остановки автомобиля при его ударном смещении вдоль барьера. В результате этого при каждом последующем ударе резко изменяется направление соударения по сравнению как с первоначальным, так и с предыдущим ударом, что приводит к резкому уменьшению вероятности послеударного отбрасывания автомобиля на дорожную полосу 2 с опасностью повторных столкновений.
Предлагаемое устройство барьера довольно просто по конструкции, дешево и технологично, вследствие чего может быть использовано для ограждения автомобильных дорог на достаточно протяженных участках.