[发明专利]一种具有吸能缓冲功能的限高防护架

说明书

本发明属于交通基础设施领域，具体涉及一种具有吸能缓冲功能的限高防护架，包括：横梁横穿支撑于道路两侧的两根立柱之上；两根斜撑分别倾斜设置在两根立柱的背车面；所述横梁内部中间为圆管或方管，所述圆管或方管沿所述横梁轴向布置；若干个加劲肋沿所述圆管或方管一周均匀布置；所述圆管或方管内部填充有吸能缓冲材料，沿所述横梁一周还外包有吸能缓冲材料；所述圆管或方管和加劲肋均采用复合材料制成；所述立柱顶部在靠近路中一侧沿所述横梁与立柱连接处一周设有第一挡块和第二挡块。本发明所述限高防护架具有轻质、高强、吸能缓冲、安装简单的优点，可消耗超高机动车撞击产生的能量，尽最大可能减小横梁倒塌致人伤亡的概率。

技术领域

本发明属于交通基础设施领域，具体涉及一种具有吸能缓冲功能的限高防护架。

背景技术

当铁路或公路桥涵、水渠、热力管线等设施上跨公路时，为了防止公路上行驶的机动车因超高而撞击这些设施，保证其结构安全，一般距离这些设施一定距离设置限高防护架。

既有限高防护架采用圆钢管、槽钢或工字钢等型钢焊接而成，其结构型式大致有以下几种：

(1)单杆式横梁结构。这类限高架的横梁为一根型钢，两侧的立柱为单柱，横梁和立柱之间采用焊接或栓接，一般适用于限高较小、路面宽度较窄的情况。

(2)竖向桁架式横梁结构。这类限高架的横梁为单榀竖向桁架，两侧的立柱为单柱，立柱的背车面设置斜撑以增加其纵向弯曲刚度，横梁和立柱之间采用焊接或栓接，一般适用于限高和路面宽度较大的情况。

(3)水平桁架式横梁结构。这类限高架的横梁为单榀水平桁架，两侧的立柱为双柱，每侧立柱的两根单柱与水平桁架的弦杆对应，单柱之间采用横联连接。横梁和立柱之间采用焊接或栓接，一般适用于限高和路面宽度较大的情况。

当超高机动车与限高防护架发生碰撞时，一般有以下三种破坏模式：

第一种是限高防护架的强度和刚度足以抵抗机动车的撞击，造成机动车受损。我国多次发生双层巴士上层部分被限高防护架“切割”，造成人员伤害的事故；

第二种是限高防护架连接部位的强度不足，在机动车撞击下横梁倒塌。采用钢结构制造的横梁重量较大，砸在机动车上不仅会使机动车受损，而且会造成驾驶室内人员伤害；

第三种是机动车撞击的能量较大，限高架或其连接部位的强度不足，不能有效阻止机动车，机动车撞坏限高防护架后带着余速撞击桥涵等建筑物，特别是撞击铁路桥梁时，将严重威胁铁路行车安全。

既有限高防护架设计和设置的目的只是保护被防护建筑物的结构安全，而没有考虑机动车上的人员安全。其采用钢结构制成，尽管强度和刚度较大，但是重量也较大。当机动车与限高防护架发生碰撞时，机动车的质量和速度产生的势能全部由限高防护架承受，限高防护架没有吸能缓冲的作用，只能被动承受，一旦承受不了，就会发生倒塌致人伤亡或者无法阻止机动车撞击桥涵等建筑物。

鉴于既有限高防护架存在不具备吸能缓冲功能、倒塌后容易致人伤亡等缺点，有必要开发新型的限高防护架，在警示过往机动车高度超限的同时，消耗超高机动车撞击产生的能量，尽最大可能减小横梁倒塌致人伤亡的概率。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有吸能缓冲功能的限高防护架，其横梁为单杆式结构，采用纤维增强复合材料制成，并外包和填充吸能缓冲材料，以充分利用纤维增强复合材料轻质高强和吸能缓冲的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有吸能缓冲功能的限高防护架，包括一根横梁、两根立柱和两根斜撑，所述横梁横穿支撑于道路两侧的两根立柱之上，所述立柱的底端通过锚固螺栓固定在底部基础上；两根斜撑分别倾斜设置在两根立柱的背车面，且垂直于所述横梁和所述立柱组成的平面，所述斜撑的顶端与所述立柱相连，所述斜撑的底端通过锚固螺栓固定在底部基础上；