一种公路工程安全管理防撞装置

技术领域

本发明涉及公路工程领域，更具体地说，涉及一种公路工程安全管理防撞装置。

背景技术

公路工程指公路构造物的勘察、测量、设计、施工、养护、管理等工作，公路工程构造物包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道、排水系统、安全防护设施、绿化和交通监控设施，以及施工、养护和监控使用的房屋、车间和其他服务性设施，公路上行驶的车辆会因各种原因而失控，为了降低车辆失控造成的损失，提高公路使用的安全性，人们通常会在公路边上安装公路工程安全管理防撞装置。

现有公路工程安全管理防撞装置主要由波纹板、固定立柱构成，安装时，固定立柱通过螺栓固定在路面上，相邻两个固定立柱之间固定安装波纹板，但是这种结构的防撞装置起到的防撞效果非常有限，在车辆撞击在防撞装置上时会承受极大的冲击力，极大的冲击力会造成车辆损坏和人员受伤，不能最大限度保障驾乘人员的安全，特别是车辆撞击在固定立柱上时，固定立柱比波纹板坚固，波纹板优先在冲击力下变形，之后固定立柱直接与车辆之间相互作用，受力面小，固定立柱对车辆的剪切力较大，车辆损坏情况会加严重，严重危及驾乘人员的生命安全，因此亟需设计一种公路工程安全管理防撞装置。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的现有公路工程安全管理防撞装置主要由波纹板、固定立柱构成，安装时，固定立柱通过螺栓固定在路面上，相邻两个固定立柱之间固定安装波纹板，但是这种结构的防撞装置起到的防撞效果非常有限，在车辆撞击在防撞装置上时会承受极大的冲击力，极大的冲击力会造成车辆损坏和人员受伤，不能最大限度保障驾乘人员的安全，特别是车辆撞击在固定立柱上时，固定立柱比波纹板坚固，波纹板优先在冲击力下变形，之后固定立柱直接与车辆之间相互作用，受力面小，固定立柱对车辆的剪切力较大，车辆损坏情况会更加严重，严重危及驾乘人员的生命安全的问题，本发明的目的在于提供一种公路工程安全管理防撞装置，它可以很好的解决背景技术中提出的问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种公路工程安全管理防撞装置，包括固定立柱，所述固定立柱通过螺栓固定安装在路面上，所述固定立柱的数量为多个，相邻两个固定立柱之间固定安装防撞护栏板。

优选的，所述防撞护栏板包括插接滑槽，插接滑槽开设在固定立柱的侧面上，插接滑槽的内壁上开设有两个内螺纹孔，插接滑槽的内部滑动插接有插接L型板，插接L型板上开设有长滑孔和短滑孔，长滑孔和短滑孔内腔的底面均设有倒角斜面，长滑孔和短滑孔的内部均活动插接有剪切销钉，剪切销钉螺纹插接在内螺纹孔的内部，插接L型板的底端固定连接有护栏主体板，护栏主体板与插接滑槽相适配。

优选的，还包括吸能结构，所述吸能结构包括吸能腔，吸能腔开设在固定立柱的内部，吸能腔内腔的的右侧面上开设有吸能孔，吸能孔的右端呈开口状且开口设在固定立柱的右侧面上，吸能孔的内部活动插接有吸能板，吸能板的上下两面上均开设有吸能滑槽，吸能滑槽的内部滑动插接有吸能条，吸能条的另一端固定连接在吸能孔的内壁上，吸能板的左侧面上开设有吸能柱孔，吸能柱孔内腔的右侧面通过吸能弹簧传动连接有吸能杆，吸能杆滑动插接在吸能柱孔的内部，吸能杆的左端固定连接在吸能腔内腔的左侧面上，吸能板的左侧面上固定连接有位于其中部的蜂窝吸能件，蜂窝吸能件的左端固定连接在吸能腔内腔的左侧面上。

优选的，还包括自动脱落机构，所述自动脱落机构包括U型扣合件和卡接腔，U型扣合件活动扣合在固定立柱的右侧面上且位于其底端，U型扣合件的上下两面上均固定连接有固定引脚，固定引脚通过螺栓固定在路面上，U型扣合件的上下两面上均开设有卡接孔，卡接腔开设在固定立柱的内部且位于其底部，卡接腔的内壁上固定连接有位于其中部的定位块，定位块上固定插接有导向滑杆，导向滑杆的端部固定连接在卡接腔的内壁上，导向滑杆的外部活动套接有卡接弹簧和卡接活塞，卡接弹簧的一端固定连接在定位块的表面上，卡接弹簧的另一端固定连接在卡接活塞的表面上，卡接活塞的另一面上固定连接有直角梯形卡接头，直角梯形卡接头的另一端延伸至固定立柱的外部并活动插接在卡接孔的内部，卡接活塞的数量为两个，两个卡接活塞之间固定连接有直联动线，直联动线的中部固定连接有牵拉线，牵拉线的另一端延伸至吸能腔的内部并固定连接在吸能板的底面上。

优选的，还包括分摊机构，所述分摊机构包括分摊钢丝绳，分摊钢丝绳的左端固定锚固在路面上，分摊钢丝绳的外部活动套接有多个分摊环和分摊条，分摊环固定连接在固定立柱的表面上，分摊条上开设有分摊矩形孔，分摊钢丝绳活动插接在分摊矩形孔的内部，分摊条固定连接在护栏主体板的表面上。

优选的，还包括耗能机构，所述耗能机构包括耗能箱，耗能箱固定安装在路面上，耗能箱的内部设有绕线轮，分摊钢丝绳的右端延伸至耗能箱的内部并缠绕在绕线轮的外部，耗能箱内腔的上下两面之间固定连接有耗能杆，耗能杆的外部活动套接有荷载弹簧和摩擦块，荷载弹簧的底端固定连接在耗能箱内腔的底面上，荷载弹簧的顶端固定连接在摩擦块的底面上，摩擦块的顶面上开设有锥形凹槽，锥形凹槽内腔的底面上开设有对齐孔，对齐孔的内部活动插接有对齐杆，对齐杆的顶端固定连接有摩擦锥块，摩擦锥块滑动插接在锥形凹槽的内部，摩擦锥块的顶端与绕线轮的底面固定连接。

优选的，还包括荷载附加机构，所述荷载附加机构包括智能控制器、电动液压缸、第一绝缘块、绝缘盘和第二绝缘块，智能控制器固定安装在耗能箱内腔的顶面上，电动液压缸固定安装在耗能箱内腔的底面上，电动液压缸的顶端抵在摩擦块的底面上，第一绝缘块固定连接在耗能箱内腔的顶面上且位于其中部，第一绝缘块的底面上固定连接有导电柱，导电柱的外部固定套接有托举轴承，导电柱的外部开设有位于其底端的限位环槽，绝缘盘的底端固定连接在绕线轮的顶面上，绝缘盘的顶面上开设有承接孔，导电柱的底端活动插接在承接孔的内部，限位环槽位于承接孔的内部，托举轴承的底面与绝缘盘的顶面固定连接，绝缘盘的顶面上开设有环形嵌装槽，环形嵌装槽的内部固定嵌装有导电环，第二绝缘块固定连接在耗能箱内腔的右侧面上，第二绝缘块的左侧面上固定连接有接触导电弹片，接触导电弹片的左端延伸至绝缘盘的上方并向下倾斜且与导电环的顶面滑动连接，绝缘盘的内部开设有沿着其直径延伸的检测腔，检测腔内腔的右侧面通过检测弹簧传动连接有检测绝缘块，检测绝缘块的上下两面上均开设有翻转凹槽，检测绝缘块的内部固定插接有导电长条，导电长条的端部延伸至翻转凹槽的内部并弯曲形成有弹性触头，检测腔内腔的左侧面上固定插接有弹性触片，弹性触片的左端延伸至承接孔的内部并与限位环槽的内壁滑动连接，检测腔内腔的底面上开设有下条形槽，下条形槽的内部固定嵌装有超导条，超导条与弹性触片电连接，检测腔内腔的顶面上开设有上条形槽，上条形槽的内部固定嵌装有电阻条，电阻条与导电环电连接，电阻条可以通过弹性触头、导电长条、超导条与弹性触片电连接。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

通过固定立柱能够对防撞护栏板进行固定，通过防撞护栏板能够对车辆承受的冲击力大小进行限定，避免车辆受到的冲击力太大而危及驾乘人员的生命安全，同时能够先后两次对车辆的动能进行消耗，有助于减小车辆受到的冲击力，通过吸能结构能够检测车辆是否撞击在固定立柱上，同时吸能结构能够消耗车辆的动能，使车辆后续承受的冲击力减小，通过自动脱落机构，使固定立柱受到车辆直接撞击时能够自行脱落，进而限制固定立柱与车辆之间的冲击力大小，有助于减小车辆受到的冲击力，同时脱落的固定立柱会与其左右两侧的防撞护栏板一起运动，有助于增大受力面积，减少对车子的伤害，通过分摊机构能够将脱落的固定立柱、防撞护栏板受到的冲击力传导到最近处的固定立柱、防撞护栏板上，对冲击力进行分段消耗，避免车辆受到的冲击力过大，通过耗能机构能够为分摊机构提供阻力，使分摊机构能够消耗车辆的动能，进而减小冲击力，通过荷载附加机构能够根据车辆动能的大小来为耗能机构施加荷载，以便增加耗能机构运转的阻力，进而增加车辆动能的消耗速度，最大限度保障驾乘人员的安全，提高了该公路工程安全管理防撞装置的实用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1中防撞护栏板的俯视图；

图3为本发明图1中固定立柱的结构示意图；

图4为本发明图2中固定立柱的内部结构示意图；

图5为本发明图2中分摊条的右视图；

图6为本发明图3中A-A处的剖面图；

图7为本发明图6中B-B处的剖面图；

图8为本发明图1中耗能机构的内部结构示意图；

图9为本发明图8中荷载附加机构的内部结构示意图；

图10为本发明图9中检测绝缘块的内部结构示意图。

图中标号说明：

1、固定立柱；2、防撞护栏板；21、插接滑槽；22、内螺纹孔；23、插接L型板；24、长滑孔；25、短滑孔；26、倒角斜面；27、剪切销钉；28、护栏主体板；3、吸能结构；31、吸能腔；32、吸能孔；33、吸能板；34、吸能滑槽；35、吸能条；36、吸能柱孔；37、吸能弹簧；38、吸能杆；39、蜂窝吸能件；4、自动脱落机构；401、U型扣合件；402、固定引脚；403、卡接孔；404、卡接腔；405、定位块；406、导向滑杆；407、卡接弹簧；408、卡接活塞；409、直角梯形卡接头；410、联动线；411、牵拉线；5、分摊机构；51、分摊钢丝绳；52、分摊环；53、分摊条；54、分摊矩形孔；6、耗能机构；61、耗能箱；62、绕线轮；63、耗能杆；64、荷载弹簧；65、摩擦块；66、锥形凹槽；67、对齐孔；68、对齐杆；69、摩擦锥块；7、荷载附加机构；701、智能控制器；702、电动液压缸；703、第一绝缘块；704、导电柱；705、托举轴承；706、限位环槽；707、绝缘盘；708、承接孔；709、环形嵌装槽；710、导电环；711、第二绝缘块；712、接触导电弹片；713、检测腔；714、检测弹簧；715、检测绝缘块；716、翻转凹槽；717、导电长条；718、弹性触头；719、弹性触片；720、下条形槽；721、超导条；722、上条形槽；723、电阻条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，一种公路工程安全管理防撞装置，包括固定立柱1，固定立柱1通过螺栓固定安装在路面上，固定立柱1的数量为多个，相邻两个固定立柱1之间固定安装防撞护栏板2。

防撞护栏板2包括插接滑槽21，插接滑槽21开设在固定立柱1的侧面上，插接滑槽21的内壁上开设有两个内螺纹孔22，插接滑槽21的内部滑动插接有插接L型板23，插接L型板23上开设有长滑孔24和短滑孔25，长滑孔24和短滑孔25内腔的底面均设有倒角斜面26，长滑孔24和短滑孔25的内部均活动插接有剪切销钉27，剪切销钉27螺纹插接在内螺纹孔22的内部，插接L型板23的底端固定连接有护栏主体板28，护栏主体板28与插接滑槽21相适配。

还包括吸能结构3，吸能结构3包括吸能腔31，吸能腔31开设在固定立柱1的内部，吸能腔31内腔的的右侧面上开设有吸能孔32，吸能孔32的右端呈开口状且开口设在固定立柱1的右侧面上，吸能孔32的内部活动插接有吸能板33，吸能板33的上下两面上均开设有吸能滑槽34，吸能滑槽34的内部滑动插接有吸能条35，吸能条35的另一端固定连接在吸能孔32的内壁上，吸能板33的左侧面上开设有吸能柱孔36，吸能柱孔36内腔的右侧面通过吸能弹簧37传动连接有吸能杆38，吸能杆38滑动插接在吸能柱孔36的内部，吸能杆38的左端固定连接在吸能腔31内腔的左侧面上，吸能板33的左侧面上固定连接有位于其中部的蜂窝吸能件39，蜂窝吸能件39的左端固定连接在吸能腔31内腔的左侧面上。

还包括自动脱落机构4，自动脱落机构4包括U型扣合件401和卡接腔404，U型扣合件401活动扣合在固定立柱1的右侧面上且位于其底端，U型扣合件401的上下两面上均固定连接有固定引脚402，固定引脚402通过螺栓固定在路面上，U型扣合件401的上下两面上均开设有卡接孔403，卡接腔404开设在固定立柱1的内部且位于其底部，卡接腔404的内壁上固定连接有位于其中部的定位块405，定位块405上固定插接有导向滑杆406，导向滑杆406的端部固定连接在卡接腔404的内壁上，导向滑杆406的外部活动套接有卡接弹簧407和卡接活塞408，卡接弹簧407的一端固定连接在定位块405的表面上，卡接弹簧407的另一端固定连接在卡接活塞408的表面上，卡接活塞408的另一面上固定连接有直角梯形卡接头409，直角梯形卡接头409的另一端延伸至固定立柱1的外部并活动插接在卡接孔403的内部，卡接活塞408的数量为两个，两个卡接活塞408之间固定连接有直联动线410，直联动线410的中部固定连接有牵拉线411，牵拉线411的另一端延伸至吸能腔31的内部并固定连接在吸能板33的底面上。

还包括分摊机构5，分摊机构5包括分摊钢丝绳51，分摊钢丝绳51的左端固定锚固在路面上，分摊钢丝绳51的外部活动套接有多个分摊环52和分摊条53，分摊环52固定连接在固定立柱1的表面上，分摊条53上开设有分摊矩形孔54，分摊钢丝绳51活动插接在分摊矩形孔54的内部，分摊条53固定连接在护栏主体板28的表面上。

还包括耗能机构6，耗能机构6包括耗能箱61，耗能箱61固定安装在路面上，耗能箱61的内部设有绕线轮62，分摊钢丝绳51的右端延伸至耗能箱61的内部并缠绕在绕线轮62的外部，耗能箱61内腔的上下两面之间固定连接有耗能杆63，耗能杆63的外部活动套接有荷载弹簧64和摩擦块65，荷载弹簧64的底端固定连接在耗能箱61内腔的底面上，荷载弹簧64的顶端固定连接在摩擦块65的底面上，摩擦块65的顶面上开设有锥形凹槽66，锥形凹槽66内腔的底面上开设有对齐孔67，对齐孔67的内部活动插接有对齐杆68，对齐杆68的顶端固定连接有摩擦锥块69，摩擦锥块69滑动插接在锥形凹槽66的内部，摩擦锥块69的顶端与绕线轮62的底面固定连接。

还包括荷载附加机构7，荷载附加机构7包括智能控制器701、电动液压缸702、第一绝缘块703、绝缘盘707和第二绝缘块711，智能控制器701固定安装在耗能箱61内腔的顶面上，电动液压缸702固定安装在耗能箱61内腔的底面上，电动液压缸702的顶端抵在摩擦块65的底面上，第一绝缘块703固定连接在耗能箱61内腔的顶面上且位于其中部，第一绝缘块703的底面上固定连接有导电柱704，导电柱704的外部固定套接有托举轴承705，导电柱704的外部开设有位于其底端的限位环槽706，绝缘盘707的底端固定连接在绕线轮62的顶面上，绝缘盘707的顶面上开设有承接孔708，导电柱704的底端活动插接在承接孔708的内部，限位环槽706位于承接孔708的内部，托举轴承705的底面与绝缘盘707的顶面固定连接，绝缘盘707的顶面上开设有环形嵌装槽709，环形嵌装槽709的内部固定嵌装有导电环710，第二绝缘块711固定连接在耗能箱61内腔的右侧面上，第二绝缘块711的左侧面上固定连接有接触导电弹片712，接触导电弹片712的左端延伸至绝缘盘707的上方并向下倾斜且与导电环710的顶面滑动连接，绝缘盘707的内部开设有沿着其直径延伸的检测腔713，检测腔713内腔的右侧面通过检测弹簧714传动连接有检测绝缘块715，检测绝缘块715的上下两面上均开设有翻转凹槽716，检测绝缘块715的内部固定插接有导电长条717，导电长条717的端部延伸至翻转凹槽716的内部并弯曲形成有弹性触头718，检测腔713内腔的左侧面上固定插接有弹性触片719，弹性触片719的左端延伸至承接孔708的内部并与限位环槽706的内壁滑动连接，检测腔713内腔的底面上开设有下条形槽720，下条形槽720的内部固定嵌装有超导条721，超导条721与弹性触片719电连接，检测腔713内腔的顶面上开设有上条形槽722，上条形槽722的内部固定嵌装有电阻条723，电阻条723与导电环710电连接，电阻条723可以通过弹性触头718、导电长条717、超导条721与弹性触片719电连接，接触导电弹片712通过导电环710、电阻条723、弹性触头718、导电长条717、超导条721、弹性触片719、导电柱704与智能控制器701组成电回路，智能控制器701与电动液压缸702电连接，智能控制器701与外部电源电连接。

工作原理：

在车辆撞击在护栏主体板28表面的过程中，护栏主体板28会在冲击力的作用下对其上的插接L型板23施加向上的推力，然后插接L型板23带着倒角斜面26向上移动，接着短滑孔25内部的倒角斜面26被相应的剪切销钉27挡住，之后护栏主体板28受到的冲击力会迅速增加，使车辆受到的冲击力增加，然后短滑孔25内部的倒角斜面26对相应的剪切销钉27施加的剪切力也会随之迅速增大，接着在剪切力达到足够大时，这个剪切销钉27被逐渐剪切断，该过程会消耗车辆的动能，使车的冲量降低，之后护栏主体板28与车辆之间的冲击力减小，使车辆承受的冲击力减小，然后插接L型板23在护栏主体板28与车辆之间冲击力的作用下继续向上移动，然后长滑孔24内部的倒角斜面26被相应的剪切销钉27挡住，之后护栏主体板28受到的冲击力会迅速增加，使车辆受到的冲击力增加，然后长滑孔24内部的倒角斜面26对相应的剪切销钉27施加的剪切力也会随之迅速增大，接着在剪切力达到足够大时，这个剪切销钉27被逐渐剪切断，该过程会再次消耗车辆的动能，使车的冲量再次降低，之后护栏主体板28与车辆之间的冲击力减小，使车辆承受的冲击力减小，如此限定车辆与护栏主体板28之间的冲击力大小，进而限定车辆受到冲击力的极大值，有助于保护车辆及驾乘人员，然后护栏主体板28带着插接L型板23穿过插接滑槽21并脱离固定立柱1，接着护栏主体板28通过分摊条53对分摊钢丝绳51施加弯曲力，在车辆直接撞击向固定立柱1的过程中，车辆优先与吸能板33撞击，之后吸能板33在撞击力的作用下向左移动，然后吸能板33对蜂窝吸能件39、吸能弹簧37施加形变力，接着吸能弹簧37吸能缩短，弹性势能增加，蜂窝吸能件39吸能缩短，用于消耗车辆的动能，有助于减小车辆受到冲击力的极大值，之后吸能板33牵拉牵拉线411，然后牵拉线411对直联动线410施加弯曲力，接着直联动线410弯曲并牵拉两个卡接活塞408相互靠近，之后卡接活塞408带着直角梯形卡接头409向卡接腔404的内部移动，然后直角梯形卡接头409从卡接孔403的内部拔出，接着吸能板33受到的冲击力通过蜂窝吸能件39传递给固定立柱1，之后固定立柱1向左移动并从U型扣合件401的内部滑出，使固定立柱1自动脱落，避免固定立柱1直接与车辆相互作用，然后脱落的固定立柱1带着其左右两侧的防撞护栏板2移动并使相应的剪切销钉27受到剪切，用于消耗车辆的动能，防撞护栏板2随固定立柱1一起移动能够增加车辆的受力面，减少车辆的受损情况，接着脱落的固定立柱1通过分摊环52对分摊钢丝绳51施加弯曲力，在分摊钢丝绳51受到弯曲力时，分摊钢丝绳51产生弯曲并对弯曲部位近处的分摊环52、分摊条53施加牵拉力，之后分摊环52、分摊条53牵拉相应的固定立柱1和防撞护栏板2，用于将分摊钢丝绳51上的力分摊给临近的固定立柱1、防撞护栏板2，有助于逐渐消耗车辆的动能，进而降低车辆受到冲击力的极大值，与此同时，分摊钢丝绳51受力弯曲会从绕线轮62的外部释放并驱动其转动，然后绕线轮62带着摩擦锥块69转动，接着摩擦块65在荷载弹簧64弹力的作用下使锥形凹槽66内壁压在摩擦锥块69表面上，之后摩擦锥块69克服其与锥形凹槽66内壁之间的摩擦力并相对转动，用来消耗车辆的动能，然后绕线轮62带着绝缘盘707转动，接着绝缘盘707通过检测腔713带着检测绝缘块715转动，之后检测绝缘块715受到离心力，绕线轮62转动越快，检测绝缘块715受到的离心力越大，然后检测绝缘块715做离心运动并对检测弹簧714做功，使检测弹簧714弹性收缩，弹性势能增加，接着接触导电弹片712通过导电环710、电阻条723、弹性触头718、导电长条717、超导条721、弹性触片719、导电柱704与智能控制器701组成电回路，检测绝缘块715受到的离心力越大，电阻条723接入电路的长度就会越短，智能控制器701检测到的电流就会越大，之后智能控制器701根据其检测到的电流控制电动液压缸702运行，电流越大，电动液压缸702施加的荷载越大，电流越小，电动液压缸702施加的荷载越小，然后电动液压缸702对摩擦块65施加额外荷载，使摩擦锥块69与锥形凹槽66内壁之间的压力增加，增加摩擦力，进而增加耗能速度，直至车辆被拦停，即可。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。