Дорожный отбойник Российский патент 2024 года по МПК E01F15/08 E01F15/14 

Изобретение относится к области дорожного строительства и, в частности, может быть использовано для обеспечения надежного разделения движения автомобильных потоков отбойниками на дорогах и автотрассах.

Известны бетонные дорожные отбойники таврового типа, устанавливаемые на разделительной полосе автодороги. Например, блок парапетного ограждения двухсторонний по ГОСТ Р 52289-2019. Технические средства организации дорожного движения (п. 3.1., Рисунок В.27 - Рисунок В.29).

Однако данные блоки обладают высокой жесткость, что повышает степень травматизма водителей и пассажиров при столкновении автотранспорта с дорожным блоком.

Известен также дорожный отбойник, устанавливаемый на разделительной полосе автодороги в виде бетонных столбов, на противоположных сторонах которого, выполнены защитные слои, состоящие из протяженных фигурных элементов в виде железнодорожных рельсов, обращенные к полосам автомобильного движения (RU, п. №2545190, МПК: E01F 15/04. Дорожный отбойник. Опубл. 2015).

Однако, несмотря на использование такого оригинального конструкторского приема, к недостаткам известного решения следует отнести зависимость эффективности работы защитного устройства от диаметра колес транспортного средства и угла его наезда на ограждение, а также достаточно высокую жесткость железнодорожных рельсов, что не позволяет существенно увеличить время поглощения энергии удара, а значит, и не позволяет существенно уменьшить динамическую перегрузку транспортного средства. Причем при высоких скоростях и больших углах наезда транспортного средства на железнодорожный рельс ограждения степень безопасности водителя и пассажиров значительно снижается, а также повышается степень повреждения транспортного средства. Кроме этого, к недостаткам известного технического решения можно отнести также сложность конструкции и ремонта самого дорожного отбойника в случае столкновения с автомобилем, что снижает, в целом, эффективность его использования.

Наиболее близким техническим решением является дорожный отбойник, состоящий из бетонного блока, установленного на разделительной полосе автодороги, на противоположных боковых поверхностях которого, обращенных к полосам автомобильного движения, выполнены по его длине непрерывные пазы, в которых закреплены демпферные фигурные элементы в виде упругих жгутов с образованием искусственных упругих ребер, причем упругие жгуты заключены в упругую оболочку, состоящую из набора пружинных разрезных колец, внутренний диаметр которых равен диаметру упругого жгута (RU, п. №2807534. МПК: E01F 15/08. Дорожный отбойник. Опубл. 2023).

В основе настоящего изобретения лежит задача разработки дорожного отбойника с эффективной противоударной защитой.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является повышение эффективности защиты за счет снижения энергии удара, уменьшение травматизма водителя и пассажиров, при этом, уменьшается повреждаемость транспортного средства и отбойника при аварийном наезде на него, а также упрощение конструкции дорожного отбойника с противоударной защитой и повышение технологичности его монтажа и ремонта.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что дорожный отбойник, состоящий из бетонного блока, установленного на разделительной полосе автодороги, на противоположных боковых поверхностях которого, обращенных к полосам автомобильного движения, выполнены защитные слои из протяженных демпферных фигурных элементов в виде упругих жгутов, заключенные в упругую оболочку, состоящую из набора пружинных колец, причем диаметр каждого упругого жгута равен внутреннему диаметру пружинных колец демпферные фигурные элементы нанизаны на поперечные и продольные упругие стержни упругой сетки, образуя демпферный накопитель в виде кассеты, вставленной в пенале, закрепленного на внешней стороне бетонного блока, причем демпферные фигурные элементы контактируют с поверхностью бетонного блока. При этом, длина демпферных фигурных элементов равна размерам: длине и ширине ячейки упругой сетки. Демпферные фигурные элементы выполнены с продольным разрезом, ширина которого равна диаметру стержня упругой сетки.

Исполнение дорожного отбойника, состоящего из бетонного блока, установленного на разделительной полосе автодороги, на противоположных боковых поверхностях которого, обращенных к полосам автомобильного движения, выполнены защитные слои из протяженных демпферных фигурных элементов в виде упругих жгутов, заключенных в упругую оболочку, состоящую из набора пружинных разрезных колец, внутренний диаметр которых равен диаметру каждого упругого жгута, причем демпферные фигурные элементы нанизаны на поперечные и продольные упругие стержни упругой сетки, образуя накопитель в виде кассеты, вставленной в пенале, закрепленного на внешней стороне блока, причем демпферные фигурные элементы контактируют с поверхностью блока, что позволяет, во-первых, упростить конструкцию дорожного отбойника за счет отказа от выполнения непрерывных пазов на его поверхности, во-вторых, повысить эффективность защиты за счет возможности восприятия ударов, наносимых под разными углами, при установке демпферных фигурных элементов на поперечные и продольные упругие стержни упругой сетки; в-третьих, повысить общую сопротивляемость удару за счет восприятия части энергии удара упругой сеткой; в-четвертых, используя накопитель в виде кассеты, вставленной в пенале, закрепленного на внешней стороне блока, появляется возможность упростить процесс изготовления блока за счет отказа от выполнения пазов на поверхности блока, а также возможности быстрой замены кассеты с поврежденными демпферными фигурными элементами в случае удара; в-пятых, более равномерно распределять энергию удара по площади внешней стороны блока за счет того, что демпферные фигурные элементы установлены в пенале так, чтобы обеспечить контакт с поверхностью блока; в-шестых, появляется возможность использовать другую форму и размеры колец, например, изменять их диаметр, регулируя, тем самым, их жесткость и, соответственно, более эффективно гасить энергию удара, выдерживая повышенную ударную нагрузку.

Исполнение дорожного отбойника, где длина демпферных фигурных элементов равна размерам: длине, ширине ячейки упругой сетки, позволяет обеспечить большую площадь восприятия и распределения ударной нагрузки и, соответственно, смягчить действие удара - эффективнее гасить его энергию, выдерживая повышенную энергию удара, что повышает эксплуатационную надежность и долговечность работы дорожного отбойника, а также снижает степень повреждения транспортного средства.

Исполнение дорожного отбойника, где демпферные фигурные элементы выполнены с закрытым продольным разрезом под диаметр упругого стержня, позволяет упростить процесс сборки накопителя демпферных фигурных элементов, используя готовую упругую сетку, а с учетом возможности регулирования жесткости демпферных элементов и упругой сетки, их распределения на поверхности дорожного отбойника, появляется возможность их использования более рационально и, соответственно, более экономично, что, в целом, повышает эффективность использования предложенного технического решения.

При этом используемые формы и технология изготовления дорожных бетонных отбойников остаются прежними.

Дорожный отбойник поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструктивная схема дорожного блока с наружным защитным слоем из демпферных элементов; на фиг. 2 - Вид А; на фиг. 3 - конструктивная схема демпферного элемента с закрытым продольным разрезом.

На фиг. 1 - фиг. 3 обозначено: 1 - бетонный блок; 2 - пенал; 3 - саморезы; 4 - кассета; 5 - упругая сетка; 6, 7 - упругие стержни; 8 - упругие жгуты; 9 - пружинные кольца; 10 - продольный паз.

Дорожный отбойник состоит из бетонного блока 1, на боковой поверхности которого закреплен пенал 2, например с помощью саморезов 3, внутри которого вставлен накопитель в виде кассеты 4, состоящей из упругой сетки 5, где на ее упругие стержни 6, 7 нанизаны демпферные фигурные элементы, состоящие из упругих жгутов 8, заключенные в пружинные кольца 9, контактируемые с поверхностью бетонного блока 1 (фиг. 1, фиг. 2).

Кроме этого, в отдельных случаях демпферные элементы могут быть выполнены с продольным пазом 10 (фиг. 3).

Размеры демпферных элементов и упругой сетки, характеристики упругих элементов, а также их количество, задаются из условий работы дорожного отбойника и величины воспринимаемой ударной нагрузки.

Дорожный отбойник с демпферными элементами изготавливают и он работает следующим образом.

Сначала изготавливают или используют стандартный бетонный дорожный отбойник, например, блок парапетного ограждения двухсторонний по ГОСТ Р 52289-2004. Далее согласно патенту RU №2807534 нарезают упругие жгуты, например, полимерный резиновый, уплотняющий для соединения стеновых панелей и др., а также изготавливают из пружинной круглой проволоки или покупают пружинные стопорные кольца, например, по ГОСТ 13942-86 Кольца пружинные упорные плоские наружные эксцентрические и канавки для них. Нарезают упругие стержни (например, согласно ГОСТ Р 58127-2018. Проволока стальная для механических пружин). Изготавливают пенал 2 под размер кассеты-накопителя 4, например, из стальных уголков. После чего, собирают демпферные элементы, для чего сверлят сквозное отверстие в упругих жгутах 8 под диаметр упругих стержней 6, 7. Затем заготовленные сборные демпферные элементы нанизывают на упругие стержни 6, 7, которые соединяют, например вязальной проволокой, образуя упругую сетку 5 в виде кассеты - накопителя 4, которую устанавливают в пенале 2 и закрепляют на боковой поверхности бетонного блока 1, например, с помощью саморезов 3 (фиг. 1, фиг. 3).

Для упрощения процесса изготовления кассеты-накопителя 4 используют готовую упругую сетку 5 (например, армирующая полимерно-композитная сетка преднапряженная для армирования композитных материалов и изделий из них с возможностью восприятия знакопеременных нагрузок (RU, п. №216700, МПК: Е04С 5/07. Опубликовано: 2023), для чего на собранных сборных демпферных элементах выполняют продольные пазы 10, шириной t под диаметр d упругого стержня, после чего нанизывают на упругие стержни 6, 7 готовой упругой сетки 5 (фиг. 2). Для предотвращения в случае удара возможного соскакивания демпферных элементов с упругих стержней продольные пазы закрывают, например, скотчем.

Готовый дорожный отбойник монтируют на дорожной трассе согласно техническим нормам.

Работает дорожный отбойник следующим образом.

При наезде на бетонное ограждение - дорожный отбойник с закрепленным на его бетонном блоке 1 пеналом 2 из демпферных элементов автомобиль ударяется по пружинным кольцам 9 с упругими жгутами 8, вызывая их частичную деформацию вместе с работой упругой сеткой 5, при этом энергия удара гасится.

Энергия удара эффективно гасится за счет работы не одного упругого элемента - упругого жгута, а трех - второго дополнительного упругого элемента в виде набора пружинных колец, причем пружинные кольца в данном случае работают при ударе не на сжатие или растяжение, а, в основном, на обжатие, и третьего упругого элемента - упругой сетки, что позволяет в большей степени сопротивляться ударной нагрузке. В этом случае автомобиль вначале ударяется по краю металлических пружинных колец, вызывая их обжатие - частичную деформацию, которая передается упругим жгутам и упругой сетке. При дальнейшем движении автомобиля происходит деформация других отдельных участков жгута, пружинных колец и упругой сетки. При этом в работе будут участвовать демпферные элементы, установленные как на продольных, так и на поперечных арматурных стержнях сетки кассеты-накопителя. За счет совместной их работы и происходит замедленное более эффективное во времени поглощение кинетической энергии автотранспорта и, соответственно, гашение энергии удара, что способствует уменьшению динамической его перегрузки, повышая безопасность людей, предотвращая полное разрушение автомобиля и дорожного отбойника.

Кроме этого, упрощается ремонт самого дорожного отбойника в случае столкновения с автомобилем. Демпферные элементы, установленные в сменной кассете-накопителе, легко извлекаются из пенала и легко заменяется на новую - не поврежденную, что повышает, в целом, эффективность использования предложенного технического решения.

На общей конструктивной схеме дорожного отбойника (фиг. 1 - фиг. 3) видно, что основные конструктивные элементы защитного слоя дорожного отбойника, выполненные в виде готовых сборных демпферных элементов, установленные в продольном и поперечном направлениях, связаны между собой через упругую сетку, которые воспринимают, гасят и равномерно передают оставшуюся ударную нагрузку на бетонный слой, что в этом случае приводит к повышенной сопротивляемости действию ударной нагрузке дорожного отбойника. Поэтому предлагаемая конструкция дорожного отбойника может работать более эффективно. При этом упрощается конструкция и повышается технологичность, снижается трудоемкость выполнения операций по изготовлению дорожного отбойника с защитным противоударным покрытием.

Учитывая выявленные положительные свойства предложенной конструкции защитного слоя из быстро заменяемых демпферных элементов, установленных в кассете-накопителе, можно сделать вывод, что использование предлагаемой конструкции дорожного отбойника с защитным противоударным покрытием позволит упростить конструкцию и технологию изготовления дорожного отбойника повышенной противоударной защищенности, а также снизить энергию удара и степень повреждения транспортного средства.

Дорожный отбойник с эффективным защитным противоударным слоем в виде пенала с быстро заменяемой демпферной противоударной кассетой был изготовлен в виде модели и испытан в строительной лаборатории ТвГТУ и показал повышенные защитно-эксплуатационные характеристики, а также возможность его изготовления в заводских условия.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для обеспечения надежного разделения движения автомобильных потоков отбойниками на дорогах и автотрассах. Дорожный отбойник состоит из бетонного блока, установленного на разделительной полосе автодороги, на противоположных боковых поверхностях которого, обращенных к полосам автомобильного движения, выполнены защитные слои из протяженных демпферных фигурных элементов в виде упругих жгутов, заключенных в упругую оболочку, состоящую из набора пружинных колец. Диаметр каждого упругого жгута равен внутреннему диаметру пружинного кольца. Демпферные фигурные элементы нанизаны на поперечные и продольные упругие стержни упругой сетки, с образованием демпферного накопителя в виде кассеты, вставленной в пенал, закрепленный на внешней стороне бетонного блока. Демпферные фигурные элементы контактируют с поверхностью бетонного блока. Длина демпферных фигурных элементов равна размерам: длине и ширине ячейки упругой сетки. Демпферные фигурные элементы могут быть выполнены с продольным разрезом, ширина которого рана диаметру стержня упругой сетки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Дорожный отбойник, состоящий из бетонного блока, установленного на разделительной полосе автодороги, на противоположных боковых поверхностях которого, обращенных к полосам автомобильного движения, выполнены защитные слои из протяженных демпферных фигурных элементов в виде упругих жгутов, заключенные в упругую оболочку, состоящую из набора пружинных колец, причем диаметр каждого упругого жгута равен внутреннему диаметру пружинных колец отличающийся тем, что демпферные фигурные элементы нанизаны на поперечные и продольные упругие стержни упругой сетки с образованием демпферного накопителя в виде кассеты, вставленной в пенал, закрепленный на внешней стороне бетонного блока, причем демпферные фигурные элементы контактируют с поверхностью бетонного блока.

2. Дорожный отбойник по п. 1, отличающийся тем, что длина демпферных фигурных элементов равна размерам: длине и ширине ячейки упругой сетки.

3. Дорожный отбойник по п. 1, отличающийся тем, что демпферные фигурные элементы выполнены с продольным разрезом, ширина которого равна диаметру стержня упругой сетки.