БАРЬЕРНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ ДЛЯ АВТОДОРОГ

Полезная модель относится к ограждениям автомобильных дорог и может использоваться при обустройстве автодорог и искусственных сооружений в качестве барьерных ограждений, служащих для повышения безопасности при движении автомобильного транспорта на сложных участках дорог и защиты его от критических повреждений.
Дорожное барьерное ограждение (патент RU 162823 U, опубликовано: 27.06.2016), содержащее вертикальные стойки и закрепленные на них через отрывную консоль продольные балки, выполненные из синусоидального профиля, причем отрывная консоль выполнена с обеспечением возможности отрыва от вертикальных стоек, отличающееся тем, что дорожное барьерное ограждение дополнительно снабжено крышкой отрывной консоли и фиксирующим элементом, выполненным U-образным, а отрывная консоль выполнена в виде П-образного элемента, при этом с одной стороны П-образной отрывной консоли плотно зафиксирована продольная балка, а с другой стороны П-образной отрывной консоли плотно зафиксирован через болтовое соединение U-образный фиксирующий элемент, который входит во внутренний паз вертикальной стойки, выполненной С-образной в сечении с дополнительными полками загнутыми внутрь, которые и образуют внутренний паз вертикальной стойки, при этом U-образный фиксирующий элемент развернут открытой частью в сторону отрывной консоли, а крышка отрывной консоли плотно закрывает П-образную отрывную консоль, обеспечивая ее жесткость.
В данном решении используется консоль-амортизатор П-образной формы для соединения балки со стойкой.
Технической проблемой данного решения является слабое удержание балки консолью при сильном ударе с последующим прогибом балки и повреждением опорной стойки или даже нескольких.
Барьерное ограждение для автодорог (патент RU 174996 U, опубликовано: 15.11.2017), содержащее вертикальные стойки из швеллера П-образной формы, нижний конец которых выполнен с возможностью заглубления в основание автодороги, два яруса продольных балок, верхний и нижний, прикрепленных сбоку соответственно к верхнему концу и средней части вертикальных стоек через буферные промежуточные элементы, при этом продольные балки верхнего яруса выполнены коробчатой формы замкнутого прямоугольного сечения, отличающееся тем, что продольные балки нижнего яруса выполнены коробчатой формы замкнутого прямоугольного сечения аналогично продольным балкам верхнего яруса, а буферные промежуточные элементы верхнего и нижнего ярусов продольных балок выполнены в виде одинаковых консолей-амортизаторов П-образной формы.
В данном решении используется консоль-амортизатор П-образной формы для соединения балки со стойкой.
Технической проблемой данного решения является слабое удержание балки консолью при сильном ударе с последующим прогибом балки и повреждением опорной стойки или даже нескольких.
Наиболее близким аналогом является барьерное ограждение удерживающее для автодорог (патент RU 2278199, опубл.: 20.06.2006), содержащее вертикальные стойки и прикрепленные к ним расположенные вдоль дороги продольные балки, отличающееся тем, что стойки выполнены из гнутого профиля П-образного сечения, или из двух соединенных между собой гнутых профилей П-образного сечения, или из профиля С-образного сечения, а продольные балки выполнены из профиля в виде С-образного сечения с дополнительными полками, отогнутыми внутрь сечения, причем продольные балки крепятся к стойкам в один или более ярусов непосредственно либо через консоли-амортизаторы с помощью крепежного элемента в виде скобы крепления, представляющей собой болт с приваренной к его головке П-образной шайбой, выполненной таким образом, что болт проходит через сквозной продольный паз балки, а шайба охватывает отогнутые внутрь сечения полки, обеспечивая установку вертикальных стоек с любым шагом, а секции продольной балки одного яруса соединены между собой встык без выступающих частей с помощью П-образных вставок сквозными болтами через распорные втулки, при этом габарит барьерного ограждения от лицевой стороны максимально выступающей балки до задней стенки стержня стойки - для одностороннего ограждения и до лицевой стороны противоположной балки - для двухстороннего ограждения находится, соответственно, в диапазонах от 0,25 до 0,50 м для одностороннего ограждения и от 0,4 до 0,8 м для двухстороннего ограждения, а отношение указанного габарита к высоте ограждения составляет 0,17-0,63 - для одностороннего и 0,4-1,1 - для двухстороннего ограждения.
Особенностью решения по прототипу является то, что крепление балки к стержню стойки выполнено с помощью жесткой П-образной консоли-амортизатора, а наличие соединенных встык стоек и П-образных консолей безусловно усиливает прочность крепления балки к стойке, повышает надежность барьерного ограждения, его пластичность и обеспечивает более плавные характеристики деформации ограждения.
Технической проблемой прототипа является потребность в соединении стоек друг с другом, чтобы обеспечить удержание балки в зоне стыка стоек с помощью двух обращенных друг к другу П-образных консолей-амортизаторов. Тем самым, расход стоек на установку барьерного ограждения такого усиленного типа крепления балок повышается в 2 раза.
Задачей полезной модели является устранение недостатков известных технических решений, чтобы обеспечить те же преимущества как в прототипе, но без лишнего расхода материалов на дополнительные стойки.
Техническим результатом является возможность прочного крепления балки к стойке, повышается надежность барьерного ограждения, его пластичность и обеспечиваются более плавные характеристики деформации ограждения, при условии использования на одну опорную точку только одной стойки, удерживающей балку, что снижает расход материалов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлено барьерное ограждение для автодорог, содержащее вертикальные стойки и закрепленные через буферные элементы продольные балки, причем буферные элементы продольной балки выполнены в виде пары одинаковых консолей-амортизаторов П-образной формы, которые обращены открытой стороной друг к другу, отличающееся тем, что одинаковые консоли-амортизаторы П-образной формы закреплены к одной стойке П-образного профиля и к балке болтовым соединением, причем пара одинаковых консолей-амортизаторов П-образной формы, образующая буферный элемент, соединена друг с другом таким образом, что стороны каждой консоли-амортизатора находятся поверх другой внахлест, причем одна сторона каждой консоли-амортизатора упирается торцом во внутреннюю часть основания другой консоли-амортизатора.
Предпочтительно, пара одинаковых консолей-амортизаторов П-образной формы, образующая буферный элемент, соединена друг с другом внахлест с помощью болтового соединения с каждой стороны.
Допустимо, что верхняя продольная балка закреплена так же, как и нижняя к стойке.
Допустимо, что в качестве балки используется синусоидальный или коробчатый профиль.
Допустимо, что верхняя продольная балка коробчатого профиля закреплена на стойке через П-образный кронштейн двумя короткими болтами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан принцип соединения нижней балки со стойкой через пару П-образных консолей с помощью парного болтового соединения короткими болтами с противоположных сторон и верхней балки коробчатого профиля с помощью кронштейна и болтового соединения короткими болтами с противоположных сторон балки.
На фиг. 2 показано барьерное ограждение в собранном состоянии.
На фиг. 3 показано барьерное двустороннее ограждение в собранном состоянии (проекция вид сверху).
На фиг. 4 показан принцип усиления прочности соединения внахлест двух П-образных консолей (А - вид в рабочем состоянии, Б - при поглощении удара во время наезда транспортного средства).
На фиг. 5 показаны примеры возможных вариантов выполнения односторонних ограждений с использованием заявленной полезной модели для стойки П-образного профиля без ребер жесткости.
На фиг. 6 показаны примеры возможных вариантов выполнения двусторонних ограждений с использованием заявленной полезной модели для стойки П-образного профиля без ребер жесткости.
На фиг. 7 показаны примеры возможных вариантов выполнения односторонних ограждений с использованием заявленной полезной модели для стойки П-образного профиля с ребрами жесткости.
На фиг. 8 показаны примеры возможных вариантов выполнения двусторонних ограждений с использованием заявленной полезной модели для стойки П-образного профиля с ребрами жесткости.
На чертежах: 1 - стойка, 2 - синосоидальная балка (нижняя), 3 - балка коробчатого профиля (верхняя), 4 - П-образная консоль, 5 - гайка, 6 - П-образный кронштейн, 7 - короткий болт, 8 - торец П-образной консоли, 9 - основание П-образной консоли.
Осуществление полезной модели
Барьерное ограждение для автодорог состоит из вертикальных П-образных стоек 1 и закрепленных через буферные элементы продольных балок 2, 3. Буферные элементы одной или обеих продольных балок выполнены в виде пары одинаковых консолей-амортизаторов П-образной формы 4, которые обращены открытой стороной друг к другу. Новым является то, что одинаковые консоли-амортизаторы П-образной формы 4 закреплены к одной стойке 1 и к балке (например, нижней 2) болтовым соединением. При этом пара одинаковых консолей-амортизаторов П-образной формы 4, образующая буферный элемент, соединена друг с другом таким образом, что стороны каждой консоли-амортизатора находятся поверх другой внахлест, причем одна сторона каждой консоли-амортизатора упирается торцом во внутреннюю часть основания другой консоли-амортизатора.
Пара одинаковых консолей-амортизаторов П-образной формы 4, образующая буферный элемент, может быть соединена друг с другом внахлест, например, с помощью парного болтового соединения с каждой стороны (см. фиг. 1) короткими болтами 7. При соединении внахлест одна сторона каждой консоли-амортизатора упирается торцом 8 (см. фиг. 4) во внутреннюю часть основания 9 другой консоли-амортизатора, тем самым обеспечивая дополнительную прочность образуемого ими буферного элемента.
Верхняя продольная балка 3 может быть закреплена так же, как и нижняя 2 к стойке, либо иметь прямое крепление к ней, например, в виде П-образного кронштейна 6 и болтового соединения короткими болтами 7 с противоположных сторон балки (см. фиг. 1).
В качестве нижней 2 и/или верхней 3 балки может быть использован, например, синусоидальный или коробчатый профиль.
При наезде транспортного средства на барьерное ограждение (см. фиг. 3) происходит его деформация, за счет чего осуществляется поглощение энергии удара. Использование одной П-образной стойки 1 на одну опору с закрепленной к ней балкой 2 и/или 3 через буферный элемент, имеющий болтовое соединение внахлест, причем одна сторона каждой консоли-амортизатора 4 П-образной формы упирается торцом во внутреннюю часть основания другой консоли-амортизатора, повышает надежность барьерного ограждения, его пластичность и обеспечивает более плавные характеристики деформации ограждения не меньше, чем в прототипе.
удapa
удapa
сопр
удара
сопp
удара
На фиг. 4 показан пример влияния упора одной стороны каждой консоли-амортизатора 4 П-образной формы торцом 8 во внутреннюю часть основания 9 другой консоли-амортизатора, из которого видно (см. фиг. 4(Б)), что вместо прямолинейного сминания двух П-образных консолей, происходит их косое сдавливание ("ромбом") с распределением нагрузки от основной силы удара (F) по принципу "параллелограмма сил" (сумма векторов сил F и F), чем обеспечивается амортизационный эффект, который обеспечивает более плавные характеристики деформации ограждения за счет распределения сил (F и F), нежели прямолинейное сжатие и меньшее приложение силы F на стойку, поскольку ее направление воздействия на стойку 1 будет не под прямым углом.
В качестве вертикальной стойки 1 использована вертикальная стойка из П-образного профиля, к которой закреплены продольные балки синусоидального либо коробчатого профиля в один или более ярусов.
Ограждение может быть как одноярусным, содержать один ярус балок, так и многоярусным (более одного). Синусоидальные балки могут быть как двух волновыми с одной сдвоенной консолью, так и трех волновыми с двумя сдвоенными консолями. Причем во всех возможных вариантах исполнения ограждения могут быть как односторонние (см. фиг. 5, фиг. 7) так и двусторонние (см. фиг. 6, фиг. 8).
В качестве вертикальных стоек 1 могут использоваться различные П-образные профили, как строго П-образные (см. фиг. 5, фиг. 6), так и П-образные с угловыми ребрами жесткости, например, Σ-образного типа (см. фиг. 7, фиг. 8).
Таким образом, заявленная полезная модель повышает надежность барьерного ограждения, его пластичность и обеспечивает более плавные характеристики деформации ограждения, и при этом обеспечивает условие использования на одну опорную точку только одной стойки, удерживающей балку, что снижает расход материалов.