УЗЕЛ СТОЙКИ ДВУСТОРОННЕГО МОСТОВОГО ОГРАЖДЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК E01F15/00 

Предлагаемое изобретение относится к дорожным ограждениям автомобильных магистралей и может быть использовано при возведении ограждений мостов и путепроводов.

Такие ограждения являются важной составляющей названных объектов, обеспечивающей безопасность движения по ним автотранспорта. При смешанном движении легковых автомобилей, автобусов и грузовых автомобилей обычно используют двухъярусные барьерные ограждения увеличенной высоты.

Двухъярусные мостовые ограждения бывают разной высоты (например, 1,16 м и 1,73 м), которая определяется многими факторами: количеством полос на трассе, ее пропускной способностью, допустимой скоростью движения и его интенсивностью и др. При этом ограждения большей высоты обладают и более высокими прочностными характеристиками.

Основные требования, предъявляемые к мостовым дорожным ограждениям: максимальная безопасность участников движения и сохранение требуемой работоспособности ограждения после наезда на него автотранспорта, который должен, по возможности, продолжать свое движение по трассе. С этой целью упомянутые ограждения оборудуются относительно сложными элементами (вертикальными стойками, консолями, продольными балками и связями) и узлами соединения этих элементов между собой. Вертикальные стойки (из горячекатаных или холодногнутых сортовых профилей) барьерных ограждений могут углубляться в полотне (поверхности) моста или путепровода, причем консоли к стойкам и продольные (горизонтальные) балки и связи к консолям крепятся обычно болтами.

Известно барьерное трехъярусное ограждение, у которого балки всех трех ярусов имеют прямоугольное или коробчатое сечение и соединены со стойками через буферные вставки коробчатого сечения, которые могут быть выполнены гофрированными (см. пат. РФ №2158799, кл. Е 01 F 15/04, от 10.12.2000 г.). Недостатком такого ограждения является невозможность его использования в качестве двустороннего.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является узел стойки двустороннего дорожного ограждения, приведенный в ТУ 5216-067-36910961-97 “Ограждения дорожные, удерживающие, для автомобилей, боковые, первого типа в одностороннем и двустороннем исполнении”, черт.33.

Этот узел содержит установленную на полотне стойку с консолью-распоркой, на которой закреплены на заданной высоте две продольные балки сложной конфигурации сечения, расположенные симметрично средней осевой линии стойки, и характеризуется тем, что стойка выполнена из двух сортовых профилей и углублена в полотно, а балки наклонены к вертикали под углом 5... 6 град.

Недостатком описанного узла дорожного ограждения является невозможность его использования при смешанном движении автотранспорта.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных характеристик и повышение надежности мостовых ограждений для смешанного движения - легковых и грузовых автомобилей, а также автобусов.

Для решения указанной задачи у узла стойки двустороннего мостового ограждения, содержащего установленную на полотне стойку высотой Н с консолью-распоркой, на которой закреплены на заданной высоте две продольные балки сложной конфигурации сечения, расположенные симметрично средней осевой линии стойки, последняя опирается на поддерживающий элемент с двумя наклонными стенками, симметричными упомянутой линии стойки, а над основными балками, малые боковые полки которых упираются в кромки горизонтальных элементов консоли, на заданном расстоянии от них по вертикали закреплены две вторичные продольные балки корытного сечения, расположенные также симметрично относительно стойки, при этом максимальная ширина узла равна (0,66... 0,68)Н, а на основных балках посередине их ширины могут быть укреплены две дополнительные балки корытного сечения, одинакового с поперечным сечением вторичных балок, а высота стойки при этом равна (1,48... 1,50)Н.

Сущность заявляемого технического решения состоит в изменении конструкции узла двустороннего дорожного ограждения, что делает возможным его применение для обеспечения безопасности смешанного движения автотранспорта по мостам и путепроводам при достаточной надежности этого ограждения.

На чертеже показана конструкция предлагаемого узла стойки двустороннего мостового ограждения (вариант с дополнительными корытными профилями на основных продольных балках).

Вертикальная стойка 1 высотой Н^/ опирается на элемент (“фартук”) 2, крепящийся к полотну анкерными болтами 3. На консоли-распорке 4 закреплены болтами две основные продольные балки 5 из сортового гнутого профиля, которые своими малыми боковыми полками 6 упираются в выступающие горизонтальные элементы 7 консоли. На заданном расстоянии h от осей основных балок 5 укреплены две вторичные балки 8 корытного сечения (с помощью специальных скоб и болтов), симметричные вертикальной оси γ γ стойки. На основных балках по середине их ширины укреплены две дополнительные балки 9, корытное сечение которых одинаково с сечением балок 8, а максимальная ширина узла В=(0,66... 0,68)H^/. Если же используется узел мостового ограждения без дополнительных балок 9, то его высота Н≅ (0,68... 0,67)H^/ при той же ширине всего узла В.

При наезде автотранспорта на ограждение энергия удара плавно уменьшается за счет частичной деформации основных и вторичных продольных балок, а при значительной силе удара - за счет деформации (растяжения наклонных стенок 10) “фартука” 2 с возможным отрывом стойки от места болтового соединения 11. В результате этого сохраняется работоспособность ограждения и при возможных наездах последующих автомобилей.

Натурные испытания предлагаемого барьерного ограждения были проведены на Центральном автополигоне (НИИЦИАМТ) в г. Дмитрове.

С этой целью были испытаны узлы, отличавшиеся друг от друга некоторыми конструктивными особенностями (формой поперечного сечения вторичных и дополнительных балок), наличием или отсутствием упора малых боковых полок основных продольных балок в горизонтальные элементы консоли-распорки, способом крепления стойки (с углублением в полотно и с опорой на “фартук”), а также максимальной шириной всего узла.

Наилучшие результаты (сохранение работоспособности ограждения после наезда грузовых автомобилей при минимальной продольной перегрузке транспорта) получены при использовании заявляемого узла мостового ограждения, причем при испытании конструкции узла с дополнительными балками, установленными на основных, ограждение не разрушалось даже при наезде на него груженого автотранспорта, двигавшегося с повышенными скоростями.

Другие модификации узла показали более низкие эксплуатационные качества (например, использование в качестве вторичных и дополнительных балок швеллерных профилей, отсутствие упора боковых балок в горизонтальные элементы консоли, а также при других значениях максимальной ширины узла). Отрицательные результаты (разрушение ограждения в ряде случаев) были получены также при использовании в узлах углубленных в полотно стоек.

Узел, выбранный в качестве ближайшего аналога (см. выше), не испытывался вследствие его непригодности для мостовых ограждений на трассах со смешанным движением автотранспорта. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели.

По данным экономических исследований, выполненных в ЗАО “Южуралавтобан”, использование предлагаемого узла двустороннего мостового ограждения позволит снизить эксплуатационные расходы не менее чем на 35%, а аварийность автотранспорта при смешанном движении по мостам и путепроводам уменьшается ориентировочно в 3 раза (по сравнению с использованием известного двустороннего мостового ограждения - ближайшего аналога).

Примеры конкретного выполнения

1. Узел стойки двустороннего мостового ограждения имеет вид, показанный на чертеже.

Стойка - холодногнутый швеллер 120× 80× 6 мм (по ТУ 14-101-360-96 “Профили холодногнутые для дорожных ограждений автомагистралей”) высотой 1730 мм, опирающийся на цельноштампованный “фартук” из листа толщиной 3 мм с двумя наклонными стенками (см. чертеж). “Фартук” закреплен на полотне четырьмя анкерными болтами с ⊘ =26 мм.

На консоли-распорке укреплены две основные балки из гнутого профиля 360× 100 мм (см. ТУ 5216-067-36910961-97), упирающиеся в горизонтальные элементы консоли своими малыми полками. Вторичные и дополнительные продольные балки выполнены из гнутого корытного профиля 120× 95× 40× 3 мм.

Максимальная ширина узла - B=0,45H^/≅^{779 мм; величина h=1650 мм.}

2. Узел выполнен без дополнительных балок 9 (см. чертеж). Его высота H=0,675H^/≅^{1168 мм при той же ширине В≅ 779 мм; величина h=1100 мм.}

Изобретение относится к дорожным ограждениям автомагистралей, в частности мостов и путепроводов. Предлагаемый узел стойки двустороннего мостового ограждения содержит установленную на полотне стойку высотой Н с консолью-распоркой, на которой закреплены на заданной высоте две продольные балки сложной конфигурации сечения, являющиеся основными, расположенные симметрично средней осевой линии стойки. Стойка опирается на поддерживающий элемент с двумя наклонными стенками, симметричными упомянутой линии стойки. Над основными балками, малые боковые полки которых упираются в кромки горизонтальных элементов консоли, на заданном расстоянии от них по вертикали закреплены две вторичные продольные балки корытного сечения, расположенные также симметрично относительно стойки. Максимальная ширина узла равна (0,66...0,68)Н. На основных балках посередине их ширины могут быть укреплены две продольные балки корытного сечения, одинакового с поперечным сечением вторичных балок, а высота стойки при этом равна (1,48...1,50)Н. Технический результат - расширение эксплуатационных характеристик и повышение надежности мостовых ограждений для смешанного движения легковых и грузовых автомобилей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Узел стойки двустороннего мостового ограждения автомагистралей, содержащий установленную на полотне стойку высотой Н с консолью-распоркой, на которой закреплены на заданной высоте две продольные балки сложной конфигурации сечения, являющиеся основными, расположенные симметрично средней осевой линии стойки, отличающийся тем, что стойка опирается на поддерживающий элемент с двумя наклонными стенками, симметричными упомянутой линии стойки, а над основными балками, малые боковые полки которых упираются в кромки горизонтальных элементов консоли, на заданном расстоянии от них по вертикали закреплены две вторичные продольные балки корытного сечения, расположенные также симметрично относительно стойки, при этом максимальная ширина узла равна (0,66÷0,68)Н.2. Узел по п.1, отличающийся тем, что на основных балках по середине их ширины укреплены две дополнительные балки корытного сечения, одинакового с поперечным сечением вторичных балок, а высота стойки равна (1,48...1,50)Н.