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    护栏和防眩设施的设计.doc

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    护栏和防眩设施的设计.doc

    交通安全设施浅析 摘要:交通安全设施包括:交通标志、标线、安全护栏、防眩设施、隔离设施、视线诱导标等。他们为使用者提供各种警告,禁令、指示、指路信息和视线诱导;排除干扰;提供路侧保护,减轻潜在事故的严重程度;防止眩光对驾驶员的视觉性能的伤害,因此,各国对这些基础设施的开发研究非常重视。由于我国的公路交通安全设施检测起步晚且涉及学科较多,怎样准确、快捷地对交通工程设施作出质量评定,成为新世纪摆在公路工程检测人员面前的重要挑战。 高速公路交通安全设施养护是指为保持高速公路交通安全设施经常处于完好状态,防止其使用质量下降,并向公路使用者提供良好的服务所进行的作业。 关键词: 高速公路 安全护栏 防眩设施第一章 绪论高速公路以其高速、高效、安全、舒适等特点在国民经济中以确定了它的重要地位。同时随着高速公路的迅猛发展,通行车辆的迅速增加,充分体现了高速公路大流量,高速度的优势,但也逐渐暴露出安全性问题。如何能保证在大流量,高速度的前提下保证行车安全,充分发挥高速路的经济效益和社会效益。是我们要逐渐紧紧跟上解决的问题。 交通工程是研究人、车、路等各种关系的一门综合性科学,几乎包含了高速公路沿线管理养护机构,安全设施监控、通讯、收费、供配电、照明、房建设施,服务设施等内容,即除了路桥主体工程之外的其它一切公路附属工程。我的论文仅主要说明高速公路标志、标线、护栏和隔离栅,防眩设施等设施的布局和设置对于高速公路行车安全的作用。 交通安全的重要性:城市交通现代化包括两个方面的内容:一是设施装备现代化,即城市交通设施技术水平要不断提高,既要发挥现有的实用技术,又要采用先进的科学新技术,谋取综合效益;二是交通战略现代化,即政策措施要不断完善,既要合理调整交通供需与交通方式的协调配合,又要提高城市路网在整个城市活动的运输效率。先进的设施是硬件前提,正确的战略是软件保证,两者相辅高速公路交通安全设施包括:交通标志、标线、安全护栏、防眩设施、隔离设施、视线诱导标等。它们为道路使用者提供各种警告、禁令、指尔、指路信息和视线诱导;排除干扰;提供路侧保护,减轻潜在事故的严重程度;防止眩光对驾驶员视觉性能的伤害,因此,各国对这些基础设施的开发研究非常重视。第二章 护栏 第一节 安全护栏的简介自从高速公路在我国开始大量修建以来,人们对安全护栏重要性的认识有了很大提高。首先对护栏功能的认识就不像初始阶段那样认为护栏刚度越大越好。护栏是一种吸能结构,在阻止车辆越出路外的同时,还需通过变形来吸收碰撞能量,改变车辆方向,最大限度地减少对乘员的损伤。上世纪80年代中期,我国开展了对护栏形式及防撞性能的研究,首先从护栏的性能、安全性、景观影响、气象条件及经济性多个方面分析了各种护栏的适用性,提出了适合于我国高速公路的铲栏形式。接着针对波形梁护栏结构开展了实体护栏的模态分析及摆锤冲击试验、模型(缩尺)护栏的模态分析及破坏试验、汽车与波形梁护栏碰撞的计算机模拟。通过一系列的试验研究,提出了适合我国高速公路的波形梁护栏合理结构。 我标准具有我国国的公路工程技术的特点。由于我国人口众多,土地宝贵,高速公路边坡取值偏陡,也就是说,相对地增加了路侧的危险性;在经济比较发达的地区,高速公路沿线村镇密集,下穿通道很多,也意味着要掐高路提高度,从而增加厂路侧的危险性。除了路提高度比较高,边坡比较陡以外,中央分隔带、路线带、路肩等的宽度与国外标准相比也偏向下限值。在线形设计止,结合交通工程学原理,如何保证线形设计的高质量,如何使平纵线形很好组合并与周围景观相协调,使得驾驶人员的视觉保持连续性,使驾驶人员的视觉与心理反应保持平衡,确保行驶的舒适感和安全感,我们在这些方面还缺乏经验。 另外,在我国高速公路上行驶的车辆亦有其自身的特点,大小不同及质量各异的各种车辆有其不同的行驶持性。对安全护栏来说,车辆的质量、行驶速度、占用车道的位置都会直接影响其受冲撞的能量。根据我国公路上车辆组成情况的调查及对我国道路交通特点的分析,我国护栏的设计条件为: 1设计标准车定为载货汽车,车型为东风或解放,总质量为10t; 2碰撞速度为60Km/h,按照加强型设置的危险路段,碰撞速度设为80Km/h 3碰撞角度为15度。 在安全护栏试验研究的基础上,结合高速公路护栏设计、制造、施工安装积累的成功经验,我国于90年代制定了首部高速公路交通安全设施设计及施工技术规范(JTJ07 94),规定了波形梁护栏、缆索护栏、混凝土护栏、桥梁护栏的设计要求、设计原则、构造、材料、施工及质量要求与验收,并于1995年制定了高速公路波形梁钢护栏(产品标准)。所有这些标准的制定,为护栏设计、制造、施工走上规范化打下基础。 我国的高速公路护栏研究应该说还处于中级阶段,在护栏研究方面还有很多工作等待人们去做,例如:新结新材料护栏的开发,适应大型重车护栏的开发,桥梁护栏过度段的形式和结构的研究开发,护栏端头的结构形式研究开发,防撞垫研究开发等等。 1、防护栏的类型:1)按护栏构造形式分类(1) 刚性护栏;(2) 半刚性护栏; (3) 柔性护栏 。刚性护栏。按照防撞等级,路侧护栏可分为B、A、SB、SA、SS五级,中央分隔带护栏可分为Am、SBm、SAm三级。同一等级的各类护栏强度是相同的,如基础条件和变形条件允许,可尽量选择对乘员和车辆伤害程度最清而又最美观的护栏形式。2)按其设置位置可分为路侧护栏、中央分隔带护栏、桥梁护栏、过渡护栏、端部护栏、防撞垫。 2、波形梁防护栏施工中要点:(1)波形梁施工中要求我们严格控制好波形梁护栏板的喷塑面、立柱的喷塑面保护,确保表面波形梁护栏板、立柱表面不受磕碰伤,不受磨察损伤。影响工程质量,从而造成防护栏安装完成后,在使用过程中出现影响过往车辆司乘人员的视觉。2>中央分隔带的防护栏施工中遇到通道,小桥,或硬路基时,要采用带法兰盘立柱,加强型防护栏,3>放线过程中要经验充分的老师傅搭配经验不足的工人防线,要求放线的线型流畅,一致,整体性和连续性好,4>打立柱桩的过程中,要严格按照图纸的规定,打到要求位置,要求尺寸,不得打歪立柱,而继续使用,一经打歪,马上更换新的立柱。路侧防护栏打桩过程中要配合使用钻孔设备,不得致使打桩过程中因硬打而破坏路面。5>做预埋的混凝土立柱基础,要按图纸下料,不得偷工减料,养生要达到龄期。6>打好立柱之后,在安装护栏板过程中要紧固螺栓、螺帽,达到牢固安全的要。求。若有线形不畅的地方,应该及时做相应的调整。7>在施工的过程中不得影响路面工程的施工,而且不得损坏和脏损路面。第二节 护栏的设置条件 1) 护栏本身是一种障碍物,按照宽容的设计理念,在公路路侧净区内,应按照下述顺序来获得安全保障:(1) 消除路侧净区内的障碍物;(2) 重新设计障碍物,使车辆能安全穿过;(3) 将障碍物移至不易受撞击的位置;(4) 通过采取解体消能设施来减少车辆撞击障碍物的严重程度。在上述措施不能实施时,如失控车辆越出路外产生的事故严重程度高于碰撞护栏的严重程度时,才设置护栏。2) 应根据路侧危险程度,发生事故的概率,运行速度和交通构成的主要因素来确定是否设置护栏。一般情况下,设置护栏的路段应该是事故发生后人员伤亡、财产损失严重的路段和事故发生频率高的路段,设置时应考虑下列因素:(1 ) 需要防止驾驶人员及乘员因车辆驶出路外(含路侧)造成伤害为目的安全防护,如山崖、挡土墙、高架桥及沿江、河、湖、海的路段;(2) 需要防止车辆驶出路外造成二次伤害为目的的安全防护,如沿线临近铁路、其他重要道路的路段,高速公路中央分隔带等路段;(3) 事故多发路段、气象条件恶劣的路段或其他有必要进行防护的路段。3) 在 “一般路段”、“可能造成重大伤害的路段”、“和铁路干线、高速公路相交路段”防护栏防撞等级的选择应根据道路条件(平纵线形、中央分隔带宽度、边坡坡度、路侧障碍物等)交通条件(车型构成、交通量、车速等)、被撞车辆的驾驶人和乘员的伤害程度及车辆的损坏程度加以综合考虑。4) 需要指出的是,护栏的设置不当和过量,也同样会增加事故。第三节 护栏形式的选择 1常用的护栏形式示例如前所述,根据受撞击后的变形程度,护栏一般可分为半刚性护栏(含钢背木护栏)、刚性护栏和柔性护栏三种形式。目前常用的各种形式示例如下:1) 半刚性护栏中,波形梁刚护栏是目前国内外使用最广泛的半刚性护栏,可分为双波梁和三波梁两种;刚背木护栏,通过在实木横梁和立柱内设置加强钢板或型钢,达到外观自然、与周边环境相和谐并具有一定防撞能力的效果;2) 刚性护栏,目前刚性护栏用的较多的是F形和单坡形混凝土护栏,考虑到地区特性和景观要求,对混凝土护栏表面进行饰面处理或加以图案装饰,可增加美观性和与自然的和谐性。3) 柔性护栏;其中F型护栏与传统的NJ型护栏相比,对失控车辆的稳定性表现更好。单波型护栏与其他混凝土护栏相比,车辆稳定性更好,对乘员伤害程度更轻;最大的优点是路面加铺不会影响其性能。柔性护栏中典型的国外高速如美国加州的沿海高速公路设置的护栏。2选择护栏形式时应考虑的因素1) 一般情况下需要考虑的因素(1) 变形量,护栏的变形量不应超过容许的变形距离:柔性护栏变形最大,刚性护栏变形最小,半刚性护栏变形居两者之间。如果护栏与被保护物体间距离较大,则可选择对车辆和乘员产生冲击力最小的方案。如障碍物正好临近护栏,则只能选择半刚性或刚性护栏。大多数护栏可通过增加立柱或增加板的强度来提高整体强度。需要特别注意的是4.5m以下宽度的中央分隔带不宜设置柔性护栏。(2) 现场条件,边坡的坡度、与行车道的距离可能会限制某些护栏的使用:在边坡上设置护栏时如边坡坡度陡于1/10,应采用柔性护栏或半刚性护栏,如边坡陡于1/6,则任何护栏均不应该在边坡上设置。如土路肩较窄,则立柱受土压力减少,则需增加埋深、缩短柱距或土中增加钢板(3)通用性,护栏的形式及其端头的处理、与其他形式护栏的过渡处理应尽量标准化,中央分隔带形式还应考虑与其他设施(如:灯柱、标志立柱和桥墩等)的协调性。当采用标准护栏不能满足现场要求时,才需要考虑非标准或特殊护栏设计。(4)全寿命周期成本,在最终确定设计方案时,考虑最多的可能是各种方案的初期成本和将来的养护成本。一般情况下,护栏的初期成本会随着防撞等级的增加而增加,但养护成本会减少。相反初期成本低,则随后养护成本会大大增加。(5)养护,常规养护各种护栏均不需要大量常规养护。事故养护,一般情况下,事故后柔性和半刚性护栏比刚性或高强度护栏需要更多的养护。在交通量相当大、事故频率较高处,事故养护的成本可能会变为最需要考虑的因素,这种情况通常发生在城市高速公路沿线,在这种位置,刚性护栏(如混凝土护栏)通常作为选择方案。材料储备,种类越少,所需要的库存类别和存储需求越少。方便性,设计越简单,成本越低,且越便于现场人员修复。(6)美观、环境因素,美观通常不是选择护栏形式的控制因素,但旅游公路或是对景观要求比较高的公路除外。护栏的选择还要考虑当地环境对护栏的腐蚀程度,气象条件和其对视距的影响等。(7)实践经验,应对现有护栏的性能和养护需求进行监测,以确定是否需要通过改变护栏形式来减少或已发现的问题。2) 旅游公路和景观公路需要考虑的因素(1)设置护栏对提升公路景观没有任何作用,应尽量寻找可以替代护栏的措施。(2)栏外观应尽量满足下列要求:a 力求简洁、减少装饰,设置护栏的目的是为了保障交通安全,在此基础上,可开发具有相应防撞等级、形状尽量简单、可能与景观相协调的护栏形式。如果要进行有当地特色的美化,首先不能影响护栏的基本功能。要避免过渡装饰并控制色彩,过分“美化”对改善景观无益。b 充分考虑通透性,从公路内部景观的角度来看,车内驾驶人员所看到的是连续移动的景观,包括护栏的形状和色彩,而不是细部结构,这就要求护栏有良好的通透性,并与周围景色相协调。c 降低刚性护栏的存在感,通过采用组合式护栏(降低混凝土护栏的高度,在上面加装金属材料的栏杆等)、种植藤类植物以遮挡混凝土墙,和降低混凝土护栏表面的亮度等措施可降低刚性护栏对行车造成的压抑感。d 采用与人有亲和力的设计和材料。与车辆或行人有可能接触的部分,如立柱、螺栓等应进行妥善处理,以免造成对人的伤害,使人产生危险感。e 色彩应构造物及周边环境相协调,从公路外部景观角度来看,人们很容易看到护栏所形成的带状人工构造物,因此护栏的形式、规格和色彩与自然景观的相协调显得尤为重要。 3) 安装的刚护栏的一些注意事项:刚护栏的色彩以周围景观中不十分显眼为原则。如采用喷涂防腐工艺,可以暗茶色、淡茶色和暗灰色为主要供选色调;一般情况下,混凝土护栏最好用其本色,随着时间推移,逐渐与周围景观溶为一体;木制护栏进行防腐处理时,应尽量用其原色,并不破坏其纹理,在此前提下也可进行适当着色。第四节 路侧波形梁防护栏的设置1、设置路侧的波形梁护栏,按防撞等级可分为A级和S级.S级护栏属于加强型,适合于路侧特别危险的路段使用.S级护栏的立柱中心间距为2m。2、路侧波形梁护栏的横断布设,不应使护栏面侵入公路建筑限界以内,并不得使护栏立柱外侧的侧向土压力明显减小.立柱外边缘到路肩边缘的最小距离规定为:当土路肩宽度为75cm时,不应小于25cm;当土路肩宽度为50cm时,不应小于14cm, 3、路侧护栏端头的设置:路侧波形梁护栏的起,讫点应进行端头处理.路侧护栏的端头可以设计成地锚式或圆头式.逆行车方向的上游圆头式端头与护栏标准段之间应设渐变段,顺行车方向的下游端头可与标准段护栏成一直线布设. 4、路侧波形梁护栏的防阻块是波形梁与立柱之间的承力部件,适用于交通流中车种比较复杂,担心碰撞车辆可能会在护栏立柱处拌阻的路段;或为了减少路缘石对碰撞车辆运动轨迹产生不利影响的路段.护栏防阻块分为A型,B型两种.A型适用于圆形立柱, 5、路侧护栏应安装于坚实的土路肩中,当护栏立柱遇软基础情况时,应把护栏立柱设置于混凝土基础中,有条件时,宜采用抽换式护栏立柱. 第五节 中央分隔带波形梁防护的设置 1、设置于中央分隔带的波形梁护栏,按防撞等级可分为Am级和Sm级.Sm级护栏属加强型,适合于在中央分隔带内有重要构造物,并需要限制护栏横向位移的路段.构造上有分设型和组合型两种.分设型护栏适合于中央分隔带相对较宽,中央带内的物较多,并在中央分隔带下埋设有管线的路段.组合型护栏适合于中央分隔带宽度较窄,中央带内构造物不多或埋设管线较少的路段. 2、中央分隔带波形梁护栏的横断布设应根据中央分隔带的宽度和断面形式确定.按分设型布设时,不宜使护栏面侵入到公路建筑限界以内. 3、当分设型护栏设置在有路缘石的中央分隔带内,波形梁护栏应有防阻块.而且在中央分隔带内布设比较紧张时,波形梁护栏面到缘石面的最小C值可减小到25cm. 4、中央分隔带采用组合型波形梁护栏时,护栏立柱的中心线与公路中线重合.当公路中线位置内有构造物,地下管线时,护栏立柱的中心线可以向一侧偏移,或把组合型改变成为分设型,以便绕过中心线位置的构造物. 5、组合型波形梁护栏由立柱,横隔梁,波形梁,紧固件组成,立柱可采用圆形或槽形等型钢制造.横隔梁由两根槽钢组成,分别安装在立柱两边.横隔梁的两端分别与波形梁板相连.两边波形梁的最大组合宽度为100cm,亦可根据中央分隔带的宽度作适当调整. 6、设置于中央分隔带起点,终点及开口处的护栏应进行端头处理.分设型波形梁护栏,其端头应与中央分隔带线形相一致.在一定长度(例如16m)范围内,波形梁护栏从两条平行线逐渐按一定比例往分隔带内缩窄,一般呈抛物线形,立柱间距为2m,圆端头的半径应与分隔带开口处的线形相一致,一般为25cm。交通分流处三角地带的护栏,其构造应与路侧波形梁护栏相一致,并应根据三角地带的线形和地形进行布设.其设置的最短长度为:靠高速公路主线一侧的两端8m范围内和靠匝道一侧的两端8m范围内应采用加强型(S级),在加强型护栏的中间接6跨A级护栏,并用圆头把三角区两侧护栏连接起来.应在危险三角区范围设置防撞垫。 波形梁护栏的横梁中心高度,从路面算起至连接螺栓孔中心的距离为60cm.当设有路缘石时,横梁的中心高度从路缘石顶面算起至连接螺栓孔中心的距离为60cm.当波形梁护栏有防阻块时,其中心高度不变. 波形梁护栏的立柱一般埋入土基,其埋深规定如下:1、当护栏立柱埋置土中且无路缘石时,立柱埋深不应小于110cm当护栏立柱埋置土中且有路缘石时,立柱埋深不应小于125cm当中央分隔带采用组合型波型梁护栏,立柱埋置于土中时,其埋置深度不应小于110cm2、当护栏立柱在遇到下列情况时,可采用混凝土基础埋置方法:(1).立柱置于桥梁,通道,涵洞等无法打入的地方;(2).立柱下方遇有地下管线,石方路段;(3).其它特殊情况,立柱埋置于混凝土中的深度一般不应小于40cm.为维修养护的方便,可采用法兰盘装配式的连接方式.混凝土基础的尺寸,法兰盘的连接强度,应根据不同情况由计算确定.有条件时,宜采用抽换式护栏立柱。 第六节 波形梁防护栏的生产质量控制 波形梁、立柱、防阻块、横隔梁、端头等构件应符合交通部颁发的有关产品标准的规定。 一、波形梁防护栏尺寸1,波形梁的形式和尺寸应符合规定.波形梁应由钢板或带钢经冷弯加工成型,一次冲孔完成.在波形梁搭接部分,可采用等截面,也可采用变截面.2,立柱用型钢制造,其形状和尺寸应符合。注:当重型车辆占有率高,失控车辆越出行车道会发生严重交通事故的危险路段,可采用140×4.5的圆形立柱。中央分隔带开口处活动护栏的构造.活动护栏的设置高度应与中央分隔带波形梁护栏的设置高度保持一致. 二 材料1、路侧和中央分隔带波形梁护栏用的各种材料应符合以下各项规定.(1)波形梁,立柱,横隔梁,端头梁及连接螺栓所用钢材为普通碳素结构钢(Q235),其技术条件应符合碳素结构钢技术条件(GB70088)的规定.(2)拼接波形梁的螺栓应采用高强螺栓,材料可采用20MnTiB,其技术条件应符合钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副(GB3632363383)的规定.(3)防阻块材料可用型钢来制造,其技术条件应符合冷弯型钢技术条件(GB672586)的规定.(4)立柱埋置于混凝土中时,混凝土标号不应小于15号.混凝土用材料应符合现行交通行业标准公路桥涵施工技术规范(JTJ04189)的规定. 2、材料防腐 (1)所有波形梁护栏的冷弯型钢部件均应作防腐处理,一般可采用热浸镀锌处理.热浸镀锌所用的锌应为锌锭(GB47083)中所规定的0号锌或1号锌. 个波形梁防护栏的渡锌量应为:波形梁、端头梁、横隔梁、立柱、型钢防阻块的渡锌量为600(g/m2)。螺栓、螺母、垫圈、锚固件应为3050(g/m2)。 (2)螺栓,螺母等紧固件在采用热浸镀锌后,必须清理螺纹或进行离心分离处理.在条件允许的情况下,螺栓螺母等紧固件也可采用粉镀锌技术. (3)活动护栏的防腐处理原则上与波形梁护栏相同,采用热浸镀锌方法时,镀锌量规定为600g/m2. 第三章 护栏的施工 第一节 护栏的安装 护栏的安装一般应在路面施工完成后进行,但设置于立交桥,小桥,通道上的护栏立柱,其基础应作预先处理;安装护栏之前应作出详细的施工组织设计;无论采用何种方法安装护栏,施工操作都应谨慎,不得破坏路面下埋设的电缆,管道等设施。 1、立柱放样 (1)立柱应根据设计图进行放样,并以桥梁,通道,涵洞,中央分隔带开口,立交,平交等为控制点,进行测距定位. (2)立柱放样时可利用调整段调节间距,并利用分配方法处理间距零头数. (3)立柱放样后,应调查每根立柱位置的地基状态.如遇地下通讯管线,泄水管等,或涵洞顶部埋土深度不足时,应调整某些立柱的位置,改变立柱固定方式. 2、立柱安装 (1)立柱安装应与设计图相符,并与道路线形相协调. (2)立柱应牢固地埋入土中,达到设计深度,并与路面垂直. (3)一般路段,立柱可采用打入法施工,施工时应精确定位.当打入过深时,不得将立柱部分拔出加以矫正,须将其全部拔出,待基础压实后再重新打入. (4)无法采用打入法施工时,可采用开挖法埋设立柱.埋设立柱时,回填土应采用良好的材料并分层夯实(每层厚不超出15cm),回填土的压实度不应小于相邻原状土.岩石中的柱坑应用粒料回填并夯实. (5)立柱可采用钻孔法进行安装.立柱定位后应用与路基相同的材料回填,并分层夯填密实. (6)铺有路面的路段设置立柱时,柱坑从路基至面层下5cm采用与路基相同的材料回填并分层夯实,余下部分采用与路面相同的材料回填并压实. (7)立柱安装就位后,其水平方向和竖直方向应形成平顺的线形. (8)护栏渐变段及端部的立柱,应按设计规定的座标进行安装. 3、波形梁安装 (1)波形梁通过拼接螺栓相互拼接,并由连接螺栓固定于立柱或横梁上. (2)波形梁的连接螺栓及拼接螺栓不宜过早拧紧,以便在安装过程中利用波形梁的长圆孔及时进行调整,使其形成平顺的线形,避免局部凹凸. (3)波形梁顶面应与道路竖曲线相协调.当护栏的线形认为比较满意时,方可最后拧紧螺栓. 4、 横隔梁,防阻块及端头安装 (1)设有横隔梁的中央分隔带护栏,在立柱准确定位后安装横隔梁.波形梁安装前横隔梁与立柱间的连接螺栓不应过早拧紧,当横隔梁与波形梁准确就位后,方可最后拧紧螺栓. (2)防阻块通过连接螺栓固定于波形梁与立柱之间.在拧紧连接螺栓前应调整防阻块使其准确就位. (3)中央分隔带开口处的端头梁应与分隔带标准段的护栏连接.路侧护栏开口处应安装端头梁并进行锚固.端头锚固主要包括钢丝绳锚固件及混凝土基础.在端部基础混凝土设计强度达到50%以后,方可拧紧螺栓或固定缆索. 第二节 活动栏施工 1、活动护栏的基础应在路面铺装前施工完毕,施工中基础的预埋管件应采取保护措施,以防杂物掉入; 2、活动护栏的安装,应使其垂直于地面,纵向线形适顺,不得有凹凸和扭曲; 3、活动护栏安装后,应易于拔出及重新插入。 路侧缆索护栏按防撞等级可分为A级和S级两类.S级护栏属加强型,适用于危险路段。缆索护栏的端部立柱由三角形支架,底板和混凝土基础组成,端部立柱各部构造和尺寸应符合规定,中间端部立柱由一对三角形支架,底板和混凝土基础组成.其各部构造和尺寸应符合规定。缆索护栏中间立柱的构造和尺寸应符合规定,端部立柱各部构造和尺寸也要满足相应规定。 路侧缆索护栏的中间立柱,在通过小桥,涵洞,通道等无法打入的地点,下面有地下管线的地点或不能达到要求的埋置深度的地点,可以把中间立柱置于混凝土基础中.路侧缆索护栏设在曲线部分时,则应根据公路不同的曲线半径相应地减小立柱间距,并应符合规定. 中央分隔带缆索护栏只有Am一个防撞等级,适用于高速公路和汽车专用一级公路. 中央分隔带缆索护栏的端部支柱由三角形支架,底板和混凝土基础组成.端部立柱各部构造和尺寸应符合规定。 第四章 防眩设施 第一节 防眩设施的发展史防眩设施是设置在高速公路中央分隔带、桥涵及未植树路段上的有一定外形的遮挡物,其功能是防止高速公路夜间双向会车时车灯强光相互照射而导致车辆驾驶员瞬间失明以致发生车祸。上世界90年代早期,防眩产品在国内基本尚属空白。大部分道路采用植物防眩的方法以遮挡对向灯光,还有部分公路采用金属等制品。如北京京石高速公路、四川成渝高速公路等采用铁片防眩板,北京首都机场高速公路采用铝片防眩板,广州广佛高速公路则采用 预制板作为防眩板。对于植物防眩设施,每年需投入大量人力、物力、财力进行浇水、除虫、修剪、施肥等等,其养护难度大、费用高,并且在施工中安全事故时有发生;但其优点是与自然环境和谐一致,在气候温和雨水充足的地区其使用寿命较长。对于金属或水泥等人工防眩产品,则过于笨重、外形呆板,且表面需年年刷漆,养护成本高,特别是发生车祸时,极易对车辆及驾驶者造成二次伤害。90是年代中期,随着我国高速公路建设等级的提升,公路总里程的加长,人们对公路质量、安全及行车舒适度的追求不断提高,特别是出于对司机人员生命安全的关心,防眩设施逐步发展起来,其样式、材质亦多有变化。到90年代末,交通主管部门将防眩设施作为道路安全设施的五大而并列其中,从而进一步提高了防眩设施的重要地位。随着国内模塑生产工艺的进步和相关产业科技水平的大幅提高,相继出现了PVC防眩板、SMC防眩板及橡塑防眩板,并在近5年内成为了防眩设施市场的主角。这些非金属防眩设施的优点在于外形美观、形式多样,再一次性投资后基本无需维护,造价也比较低廉;缺点是褪色,受温差影响会产生轻微变形。基于其优点,非金属防眩设施在国内大多数高速公路上得到普遍应用,尤其在盐碱路基和施工灰土路段,避免了植物不易成活的劣势;在东北各地解决了中分带植物冬季雪水渗人产生路基冻胀的病害;在城市快速道路上解除了因植物养护占用车道造成人为交通拥堵的问题;在沙漠道路、沿海道路和高架道路上解决了不能植树而又必须防眩的困惑,特别是当发生交通事故时,不会造成二次伤害。 第二节 防眩设施研究的意义眩光是视野范围内由于亮度的分布或范围不适宜,在空间或时间上存在极度的亮度对比,造成人视觉机能下降的强光。夜间在道路上行驶的车辆会车时,其前照灯(大灯)的强光会引起驾驶员眩目,就是眩光的一种。 人的眼睛是视觉分析器,是人在动作过程中信息的主要来源。视觉方面的信息占所有被人感受信息的近70%,而对于汽车驾驶员来说,视觉方面的信息所占比例更达到97%-99%.因此,在行车过程中,能见度的大小直接影响到驾驶员对外来信息的感知,影响其做出正确的判断。而汽车在高速行驶的过程中,一秒的错误判断或行驶造成的后果都是非常严重的。 人的视力分为静视力和动视力,通常视力检查的是静视力,人的动态视力比静止视力降低10%-30%,且速度越快下降越多;夜间视力又比白天视力下降50%,可见驾驶员在夜间行车时视力是很弱的。另外眼睛从明亮处到黑暗处,需要适应一段时间才能发挥其功效,这叫眼睛的暗适应,反之叫明适应。暗适应可分为两阶段。如图1-1所示: 图1-1 人眼在暗适应过程中有光感所需光亮强度与时间的关系从图1-1可以看出,开始的5-6min内曲线下降比较平缓,之后较快的下降,经过15min后开始缓慢下降。分析图中曲线,不难看出:人眼在暗适应过程中,有光感的照度随时间的增加而逐渐降低。暗适应时间一般长一些,这还与明暗程度或光源强弱有关。人眼受眩光刺激后,会感到目光眩惑、心里烦闷、看不清外界事物,视力下降25%以上,视力恢复至少需要3-4s,这对安全行车构成了很大的威胁。另外,人眼内部的神经交叉上,有一块“视紫质”的物质,它对黄绿光波特别敏感,而且强烈的黄绿光波会暂时性破坏视紫质,在这个部位上,即使炫目阶段结束后也需要一段时间才能恢复过来。通常这段时间的长短随眩目持续时间的长短而变化,可持续几秒或几分。这段时间里驾驶员实际处于失明状态,对行车有很大的威胁。 眩光使驾驶员获取的视觉信息质量明显降低,造成视觉机能的损伤和心理的不舒适感,易使驾驶员产生紧张和疲劳,使夜间行车环境更加恶化,是发生交通事故的潜在因素。眩光又分为心理眩光和失能眩光,光线强度由弱到强变化,司机首先有不舒适感,但还不至于影响视觉功能,此时即产生了心理眩光。随着光线亮度的进一步增强,不舒适感趋于严重并伴有视觉功能下降,这时既有心理眩光又有失能眩光;再增加亮度,视觉功能受到严重影响,司机完全看不清前方路况,直至暂时失明即强光盲,这时是完全失能眩光。夜间行车时,司机间断地受到对向车辆前灯的强光照射即可能出现此失能眩光。 根据心理研究的成果,司机发现目标经理解、判断,到采取行动,约需1.7-2.4秒,因此最少要看到前方80米路况。在无眩光的情况下,普通车辆的远光灯照射距离都在150-200米,有的甚至达350米,可以保证车辆的安全行驶。然而在对向车辆远灯光出现眩光时,驾驶员往往将头转向一边,使视线与强光束之间的夹角增大,以减弱眩光的影响。会车时的眩光还会促使司机意识到前方危险的存在,司机还会有意识的改变横向位置和减速以免与对向车辆碰撞。而在失能眩光的作用下,如果司机不能及时作出上述操作,就有可能导致车辆碰撞或越出路外的事故。实际实验也证明,在夜间会车的过程中,车辆往往会偏离原来正常车道,由于习惯性的转头避光动作和避免碰撞的心理作用,车辆往往会向路侧偏离,如不及时修正操作,车辆就有可能冲出路外,造成严重后果。综上所述,增强对防眩设施及其设置的研究可有效地消除对向车前照灯的眩光影响,保护驾驶员的视觉健康,增强道路景观,对改善夜间行车环境,吸引夜间交通量,提高道路通行能力发挥了积极的作用。 第三节 防眩设施的部分遮光原理防眩设施的作用主要是为了会车时降低眩光对驾驶员的影响,因而,设置位置应该在中央分隔带上。防眩设施的遮光有两种:一是使灯光完全照射不到对方行车或照射到的光线很少,此种属于全部遮光;另一种防眩设施(如防眩板、植树等)是部分阻挡车前灯光,此类属于部分遮光。研究表明,防眩设施既要有效的遮挡眩光,也应满足横向通视好和对驾驶员心理影响小的要求。完全遮光缩小了司机的视野,对驾驶员有压迫感。国外试验表明,防眩设施不需要很大的遮光角就可以获得良好的遮光效果,可采用部分遮光原理,允许部分车前灯光穿过防眩设施。防眩设施的部分遮光原理如图1-2所示:图1-2 防眩设施的部分遮光原理图在中央分隔带上设置的防眩板间距为L,横向宽度为b,两对向行驶车辆视点连线与主光轴的夹角为。当光线夹角0时,光线被完全挡拄;当0或时,则有部分光线射向另一侧车道,这就是部分遮光原理。从图1-2中可见:(1)直线路段遮光角: =tan-1bL (公式1-3-1)(2) 平曲线段遮光角: =cos-1(R-B3)cosR (公式1-3-2)式中:、直线、曲线防眩遮光角(度);b防眩板的宽度(m);B3车辆驾驶员与防眩设施横向距离;L防眩板的间距(m);R平曲线半径(m)。直线路段上防眩板的遮光角以80为宜;植树由于树枝漏光,其遮光角以100为宜。第四节 防眩设施的高度确定防眩设施的高度与车辆的前照灯高度,驾驶员视线高度,前照灯的最小几何可见角,前照灯配光性能,安装瞄准状况,道路状况和车型组合等不确定因素有关。防眩设施的高度按下列公式计算:H=h1+h2-h1B1B (公式1-4-1)或H=h2-h2-h1B2B (公式1-4-2)式中:h1汽车前照灯高度,大型车辆为1.0m,小型车辆为0.8m;h2司机视线高度,大型车辆为2.0m,小型车辆为1.3m;B1、B2分别为行车道上距防眩设施中心线的距离,B=B1+B2如图1-3。图1-3 防眩设施最小高度计算图示 第四节 防眩设施的种类目前常用的防眩设施主要有三种:防眩板、植树、防眩网。下面是这几种防眩设施的综合比较如表1-1表1-1 防眩设施的综合比较特点植树防眩板防眩网密集型间距型美观好好较差对驾驶员心理影响小大小较小对风阻力大小大积雪严重小严重自然景观配合好好不好防眩效果较好好较差经济性差好好较差施工难易较难易难养护工作量大较好小小横向通视差较好好好阻止行人穿越较好好差好景观效果好好差从表中可以看出,防眩板的综合指标较其他两种优,下面就介绍和分析两种防眩板的设计方案。 第五节 防眩设施的两个设计方案1、塑性高强抗风防眩板 1)技术领域 该实用新型涉及一种高速公路防眩设施,具体地说是一种塑性高强抗风防眩板。2)背景技术 设置在高速公路中央隔离带上的防眩设施,是一种消除汽车前照灯夜间眩光的交通安全设施,而防眩板则是防眩设施中的有效工作部件。 目前,我国高速公路上使用的防眩产品,主要有金属防眩板、玻璃钢防眩板及低压聚乙烯吹塑防眩板,以上防眩板产品,历经十几年的使用状况证实,都不同程度的存在抗风荷在能力低,撞击易断裂变形,耐候性差、易老化、褪色度低及容易造成二次伤害等不同质量问题。 3)发明内容该实用新型技术任务是针对现有技术不足,提供一种能有效降低以上防眩产品缺陷的塑性高强抗风荷防眩板。 该实用新型技术解决其技术问题所采用的技术方案: 该塑性高强抗风荷防眩板包括防眩板板面和安装底座,防眩板板面垂直设置在底座上,防眩板板面两侧设置有板面加强筋,在位于板面加强筋根部的防眩板板面开有通风泄载孔。把防眩板板面加工成双曲线状,如正弦曲线或余弦曲线,板面加强筋设计加工在防眩板板面上,由下而上斜线从安装底座向防眩板板面的上端延长呈三角状,通风泄载孔设计加工在板面加强筋两侧根部的防眩板板面上。 附图说明如图1-4:图14中图a为其主视结构示意图; 图14中图b为其左视结构示意图; 图14中图c为其俯视结构示意图。 4)具体实施方案下面结合图2-3对该实用新型的塑性高强抗风荷防眩板作以下详细的说明。该实用新型的塑性高强抗风荷防眩板是由防眩板板面1和安装底座2构成,防眩板板面垂直设置在安装底座2上,防眩板板面1的两侧设有板面加强筋3,在位于板面加强筋3根部的防眩板板面1上开有通风泄载孔4,板面加强筋3既起到对防眩板面加固的作用,又起到防止透光的作用。图14 塑性高强抗风荷防眩板的主(a)、左(b)、俯(c)视图1防眩板板面;2安装底座;3板面加强筋;4通风泄载孔;5反光装置6底座压板;7底座衬板;8底座孔。n 防眩板板面1的横截面为正弦曲线或余弦曲线,正弦曲线及倒S形结构,余弦曲线及S形结构n 防眩板板面1两侧的板面加强筋3由下而上斜线延长,呈下大上小的三角形结构对称设置在防眩板板面1上。n 防眩板板面1的上端部对应设置有反光装置5,反光装置可以是反光膜,也可以是有机玻璃反光板。n 安装底座2的上表面上设置有底座压板6,其下表面上设置有底座衬板7,底座衬板7、安装底座2和底座压板6由下而上依次通过底座孔8固定在安装支架上。优点:力学结构合理,抗风荷载能力强,抗冲击不变形,抗老化,坚固耐用,耐候性能优良、造价低、养护

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