ДВУХСТОРОННЕЕ ФРОНТАЛЬНО-БОКОВОЕ ОГРАЖДЕНИЕ

Полезная модель относится к непрерывным заградительным барьерам и может быть использована при обустройстве разделительных полос автодорог, автотрасс и мостов. [E01F 15/02, E01F 15/04].
Из уровня техники 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. Также известно 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 аналога 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. Наиболее близким по технической сущности является дорожное ограждение TRINITY ATTENUATING CRASH CUSHION [Описание TRACC, Trinity Industries, Inc., 2007], содержащее боковые ударные балки, между которыми установлены продольные балки основания и прямоугольные рамы поперечной жесткости, на начальном участке ограждения расположена ножевая рама, которая выполнена из балок и содержит прямоугольное основание, с одной стороны по бокам которого установлены вертикальные стойки, которые в верхней части соединены двумя поперечинами, между нижней поперечиной и противолежащей стороной основания установлены наклонные балки, на основании ножевой рамы между вертикальными стойками установлены вертикальные разрезные пластины, при этом между балками основания расположены демпфирующие пластины с несколькими рядами отверстий, на начальном участке которых выполнены ответные разрезным пластинам продолговатые отверстия. Перед ножевой рамой установлены башмаки.
Недостатком прототипа является высокая вероятность опрокидывания транспортного средства при фронтальном ударе, которая обусловлена использованием башмаков, низкая удерживающая способность при фронтальном ударе, которая обусловлена тем, что ножевая рама при воздействии на нее транспортного средства может отклониться от направления реза демпфирующих пластин, также к недостатку прототипа можно отнести снижение эффективности реза демпфирующих пластин при образовании наледи и попадании снега на узлы ограждения.
Техническим результатом полезной модели является снижение вероятности опрокидывания при фронтальном наезде транспортного средства.
Указанный технический результат достигается за счет того, что двухстороннее фронтально-боковое ограждение, содержащее боковые ударные балки, между которыми установлены продольные балки основания и прямоугольные рамы поперечной жесткости, на начальном участке ограждения расположена ножевая рама, которая выполнена из балок и содержит прямоугольное основание, с одной стороны по бокам которого установлены вертикальные стойки, которые в верхней части соединены двумя поперечинами, между нижней поперечиной и противолежащей стороной основания установлены наклонные балки, на основании ножевой рамы между вертикальными стойками установлены вертикальные разрезные пластины, при этом между балками основания расположены демпфирующие пластины с несколькими рядами отверстий, на начальном участке которых выполнены ответные разрезным пластинам продолговатые отверстия, отличающееся тем, что на нижних торцах вертикальных стоек ножевой рамы установлены зацепы, которые расположены ниже основания ножевой рамы таким образом, что балки основания ограждения расположены между основанием ножевой рамы, вертикальными стойками и зацепами, перед ножевой рамой установлен узел фронтального удара, который состоит из ударной плиты, которая по бокам сопряжена с направляющими под боковые ударные балки, сверху узла фронтального удара расположена секция крышки ограждения, при этом сверху ограждения между поперечными рамами и боковыми ударными балками расположены прямоугольные секции крышки ограждения.
В частности, на противоположной стороне ограждения относительно узла фронтального удара установлены упорные стойки.
В частности, боковые ударные балки выполнены из волнообразного профиля.
В частности, направляющие узла фронтального удара выполнены из волнообразного профиля немного большего размера, чем профиль боковых ударных балок.
В частности, балки узлов ограждения выполнены из металлического профиля квадратного сечения.
В частности, боковые ударные балки выполнены из металла или композитных материалов.
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 представлено поперечное сечение двухстороннего фронтально-бокового
ограждения.
На фиг. 4 представлен вид сбоку ножевой рамы.
На фиг. 5 представлен вид спереди ножевой рамы.
На фиг. 6 представлен вид сверху демпфирующей пластины.
На фиг. 7 представлен разрез демпфирующей пластины.
На фиг. 8 представлен вид сбоку боковой ударной балки.
На фиг. 9 представлен вид сверху двухстороннего фронтально-бокового ограждения с установленными секциями крышки ограждения.
На чертежах обозначено: 1 - шпалы, 2 - балки основания, 3 - уголки балок, 4 - пластины, 5 - вертикальные стойки рам поперечной жесткости, 6 - поперечины, 7 - шпильки, 8 - гайки, 9 - демпфирующие пластины, 10 - округлые отверстия, 11 - продолговатые отверстия, 12 - разрезные пластины, 13 - основание ножевой рамы, 14 - вертикальные стойки ножевой рамы, 15 - поперечины ножевой рамы, 16 - наклонные балки ножевой рамы, 17 - зацепы, 18 - болтовые соединения, 19 - боковые ударные балки, 20 - направляющие узла фронтального удара, 21 - ударная плита узла фронтального удара, 22 и 23 - секции крышки ограждения, 24 - упорные стойки.
Осуществление полезной модели.
Двухстороннее фронтально-боковое ограждение содержит шпалы 1, которые установлены на грунт-основание разделительной полосы дорожного покрытия. На шпалах 1 установлены две продольные балки основания 2. Вдоль внешних сторон балок 2 установлены уголки 3, на верхних полках которых расположены пластины 4 рам поперечной жесткости, которые также включают две вертикальные стойки 5 и поперечину 6. К пластинам 4 болтовым соединением, включающим шпильки 7 и гайки 8, прикреплены две демпфирующие пластины 9, вдоль каждой из которых выполнено по три ряда округлых отверстий 10, при этом в начале средних рядов отверстий 10 расположены продолговатые отверстия 11. В крайних отверстиях 11 расположены разрезные пластины 12, которые установлены на основании 13 ножевой рамы, которое расположено на балках 2. С одной стороны, по бокам основания 13 расположены вертикальные стойки 14, которые соединены поперечинами 15, при этом нижняя поперечина 15 наклонными балками 16 соединена с противоположной стороной основания 13. Снизу стоек 14 установлены зацепы 17 таким образом, что балки 2 расположены в промежутке между зацепами 17, вертикальными стойками 14 и основанием 13. Сбоку рам поперечной жесткости и ножевой рамы болтовыми соединениями 18 прикреплены боковые ударные балки 19, при этом на балках 19 в зоне расположения ножевой рамы установлены направляющие 20 узла фронтального удара, к которым прикреплена ударная плита 21. Сверху направляющих 20 и плиты 21 установлена секция 22 крышки ограждения, при этом между поперечными рамами и боковыми ударными балками 19 установлены прямоугольные секции 23 крышки ограждения. На противолежащей стороне ограждения относительно узла фронтального удара установлены упорные стойки 24. Боковые ударные балки 19 выполнены из волнообразного профиля. Направляющие 20 выполнены из волнообразного профиля немного большего размера, чем профиль балок 19.
Боковые ударные балки 19 могут быть выполнены из металла или композитных материалов
Демпфирующие пластины 9 могут быть выполнены с ребрами жесткости.
С наружной стороны боковых ударных балок 19 могут быть установлены световозвращатели.
Двухстороннее фронтально-боковое ограждение работает следующим образом. В момент фронтального удара при наезде на ограждение, транспортное средство первоначально воздействует на плиту 21 узла фронтального удара, которая приводится в поступательное движение, которая через узел фронтального удара передает часть энергии боковым ударным балкам 19 и ножевой раме, которая начинает поступательное движение вдоль балок 2, при этом зацепы 17 препятствуют отклонению ножевой рамы от продольного поступательного движения. Разрезные пластины 12 при поступательном движении ножевой рамы рассекают перемычки в пластинах 9, образованных продолговатыми отверстиями 11, в результате чего совершается работа по упругопластической деформации материала демпфирующих пластин 9, при этом постепенно поглощается энергия удара транспортного средства.
Упорная стойка 20 ограничивает возможные движения боковых ударных балок 19 при фронтальном наезде 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 боковых ударных балок 19, рам поперечной жесткости и общего отклонения боковых ударных балок 21 от исходного положения в горизонтальной плоскости, что обеспечивает удержание транспортного средства от опрокидывания и съезда за пределы ограждения. Данная конструкция ограждения обеспечивает эффективное рассеивание кинетической энергии удара транспортного средства до 450 кДж при фронтальном и боковом наездах на ограждение.
При эксплуатации ограждения секции 22 и 23 крышки ограждения препятствуют попаданию осадков на демпфирующие пластины 9 и ножевую раму, при этом на указанных узлах в зимний и межсезонные периоды эксплуатации не образовываются наледи или снежный покров.
Технический результат полезной модели - повышение удерживающей способности при фронтальном наезде транспортного средства достигается за счет того, что снизу вертикальных стоек 14 ножевой рамы установлены зацепы 17 таким образом, что балки основания 2 ограждения расположены между зацепами 17, вертикальными стойками 14 и основанием 13 ножевой рамы, что обеспечивает стабильное поступательное движение ножевой рамы вдоль балок 2 и эффективный рез пластинами 12 демпфирующих пластин 4, 9.
Также повышение удерживающей способности при фронтальном наезде транспортного средства достигается снижением вероятности опрокидывания при фронтальном наезде транспортного средства. Это снижение вероятности достигается за счет того, что перед ножевой рамой установлен узел фронтального удара, который состоит из ударной плиты 21, соединенной с направляющими 20, которые обеспечивают поступательное продольное движение транспортного средства и препятствуют его опрокидыванию. Также повышение удерживающей способности при фронтальном наезде транспортного средства достигается обеспечением эффективной его работы всесезонно. Всесезонная работа достигается за счет того, что сверху ограждения установлены секции 22 и 23 крышки, что препятствует попаданию на ножевую раму и демпфирующие пластины 4, 9 осадков и образованию наледи, которая может снизить удерживающую способность ограждения при фронтальном ударе.