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化学在车辆工程上的应用

时间:2023-08-17 18:02:55

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学在车辆工程上的应用,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

化学在车辆工程上的应用

第1篇

关键词 玻璃钢;应用;装配工艺

中图分类号:U270 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0149-01

城市轨道车辆在保证车辆本体强度的基础上,本着节约能源的角度,不承受载荷的零部件需要尽可能的轻量化,保证车辆的能量尽可能少的消耗在重量上,玻璃钢制品凭借其重量轻、强度高、耐腐蚀、耐老化、易加工的优点在轨道车辆上已经逐步代替金属制品得到了广泛的应用。

1 玻璃钢制品的特点

1)轻质量高强度,只有碳钢的1/4的质量。

2)玻璃钢系非均质材料,吸收冲击能量的性能较好,发生碰撞时可减少对人体的伤害。

3)振动衰减性能优于金属,降低噪音效果较好。

4)玻璃钢材料制品一般为一次成型,设计灵活,尤其适用于产品的流线型设计与变厚度的设计,对设计的更改有较强的适应性。

5)线胀系数为1.5-2.0X10-5/0C,与金属非常接近,而热导率比金属低,因此在有温差时所产生的热应力比金属小。适用的温度范围大。

6)玻璃钢件的组要组成成分为惰性材料,耐酸碱腐蚀性能较好。

7)玻璃钢材料具有良好的电绝缘性,并在高频下保持良好的介电性能。

2 玻璃钢制品在轨道车辆上的应用范围

玻璃钢制品在轨道车辆上的应用主要有两个部位:车外和车内。

1)车辆外部可制作成流线型疏导风力的如群板(图1),上部导流罩(图2),动车/高铁开闭罩、卫生间模块等。

图1 图2

2)车辆内部形状要求复杂及美观的墙板(图3)、门边罩板(图4)。

3 玻璃钢制品的在轨道车辆上应用的特点

1)底架裙板。裙板安装在司机室下前端位置,玻璃钢制品的群板为了在一定程度上保护车辆运行过程中飞溅的雨水、灰尘不对对底架零部件造成冲击,同时美化了车辆司机头的整体

图3 图4

造型。

2)上部导流罩、开闭罩等。导流罩安装在车辆上部两侧,在车辆运行以及经过隧道的过程中,对气流进行疏导,减少空气阻力对车辆的作用,降低车辆的能源消耗,并且对车顶的设备有一定的保护作用,同时车辆外观整体美观度也得到了提高。

开闭罩对轨道车辆司机头起气流疏导的作用,不承受载荷,并且在必要的时候需要反复开闭零活,这就需要开闭罩使用重量轻,成型好的材质进行制作。

3)客室内部侧墙板以及门边罩板。内部侧墙板以及门边罩板在任何方向上不受力,只承受自身重力,可以使用玻璃钢制来制作,并且在车辆运行过程中,车辆振动对墙板造成的异响较金属件小很多,增加了乘客的乘坐舒适性,并且,由于玻璃钢的可塑性很高,可以根据需要进行各种形状的压模塑造。

4)轨道车辆玻璃钢制品装配工艺。由于车辆各个零部件在生产制造过程中存在一定的公差,同时在装配过程中也同样存在装配公差,这就造成装配结束后的美观的要求达不到标准。由于玻璃钢件易切割打磨,所以综合考虑各处的公差要求,在图纸设计过程中将玻璃钢件的公差适量放大,在后续的装配过程中根据现场实际需要研配(切割、打磨)。

由于玻璃钢件切割打磨过程中会产生较多的粉尘,对操作人员存在较大的伤害,同时也污染周围环境,所以玻璃钢件的研配过程需要在特定的房间内进行,该房间需要配备专门的抽风吸尘设备,必须能够排除切割打磨过程中产生的粉尘。并且该房间需要建立在生产厂房附近,以减少来回搬运的时间,增加工作效率。

5)轨道车辆玻璃钢制品的发展。玻璃钢材料加工能耗低、质量轻但强度高,设计自由度大,不锈蚀,成型工艺性好,具有不可比拟的物理机械性能,制品件不易变形,机械性能与热变形温度要求高,耐化学药品性能优越,且价格低廉,制品件的外观质量较好,在汽车工业上已经进行了大批量的使用,今后在城市轨道交通的应用领域也将越来越广泛。

但是玻璃钢在制作后的保持工艺要求较高,容易发生收缩变形,需要进一步的提高。

参考文献

[1]汪丽君,涂锡光.地铁车辆玻璃钢头罩与铝合金车体粘接工艺[J].电力机车与城轨车辆,2008(05).

第2篇

[关键词]油田;特种车辆;安全管理

中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0360-01

随着我国经济实力的增加及工业的发展,能源的消耗量也在逐年的增长。但由于技术、资源等方面因素的限制,我国对新型能源的利用程度不高,石油依然是最主要的能源来源。作为一种不可再生资源,石油的开采必须确保一定的效率,否则就会造成极大的资源浪费。在提高石油开采率的途径中,做好设备的安全管理是最为有效的途径之一。

1.油田特种车辆的管理现状及出现的问题

油田特种车辆的工作方式主要有两种,一种是井下作业,另一种是井上作业。根据其不同的作业内容,在管理中需要采取不同的措施。但当前,对这两种类型的特种车辆在管理上都出现了一些问题。

1.1 车辆使用上的短期行为仍然存在

所谓的短期行为就是在车辆的使用过程中只考虑到了短期的工作目标,而没有从车辆的长期维护中进行考虑。因此,在特种车辆的管理中,维护问题经常受到管理人员的忽视。许多车辆在经过长时间的运行后,没有得到应有的保养,使用寿命大大减短。而部分车辆长期处于高速运作中,加速了车辆损耗的速度。这种不当的使用方式会严重影响车辆功能的发挥,不仅无法按照进度完成工作内容,甚至还会延误工程进度。

1.2 油田特种管理车辆中的液压技术造成严重污染

液压技术是一种在特种车辆管理中应用十分广泛的技术,它的应用有效的提高了车辆管理的效率和质量。但使用液压技术在给车辆管理带来便利的同时,却对环境造成了较大的污染。由于液压技术在应用的过程中需要使用到较大的流动阻力,控制难度较大,一旦出现操控上的失误就会造成油液的泄露,对周围环境造成很大的破坏。不仅如此,液压系统在漏油的状态下也会发生各种故障,甚至对其他设备的运行产生干扰,不仅扰乱了采油工作的正常秩序,还会造成一定的安全隐患。

1.3 车辆管理仍然存在安全隐患

特种车辆是采油的主要作业工具,一旦发生管理上的问题,将会影响整个采油工作的进程。当前,我国油厂种车辆的管理仍存在较大的问题,在管理制度和管理流程的制定上也存在较大的漏洞,这将严重影响井下作业的安全性。一旦油田特种车辆的任何一个部件发生故障,就有可能对整部机器的功能造成影响,同时也会给操作人员带来威胁,例如近年来时常发生的测井仪漏电事故就造成了很多作业人员的伤亡,而这些事故的发生都是由于特种车辆的安全管理中存在问题。

2.油田特种车辆安全管理问题的解决方法

2.1 建立并落实各项安全制度

在油田车辆的安全管理过程中首先应当建立以“三检制度”为基础的安全制度。所谓的三检制度就是指在车辆使用前、使用中及使用后,对车辆的情况进行全面的检查。这些检查过程通常是车辆的使用人员来完成的,只有在确保车辆处于正常状况的前提下,才能将车辆投入使用。使用过程中的检查是指驾驶车辆行驶30-60千米后,查看车辆的运行状况。若发现车辆在运行过程中出现异常状况,就应该立即停车检查,在排除故障后才可继续使用车辆。当使用完车辆后,需要对车辆再次进行检查,检查的内容主要是车辆的损耗情况。检查人员需要对这些检查的结果进行详细、真实的记录,以方便日常维护人员根据车辆的状况进行有重点的维护。

此外,还需要建立起一定的日常维护制度。特种车辆长期处于高强度的运作中,损耗的速度较快,只有做好了车辆的日常维护工作,才能延长车辆的使用寿命,并提高工作的效率。车辆的日常维护通常也由驾驶人员负责,在一定情况下可送至专业的维修部门进行保养、维修。特种车辆必须进行定期的维修,并且要根据维修的正确流程及规范来进行操作。维护工作的主要内容包括车辆结构的调整、车辆部件的、加固和清洁等。对于不同的车辆可以设置不同的维护程序,一般的油厂都会设置一级维护、二级维护、车辆大修等几个维修等级,具体看车辆的耗损程度来进行选择。

2.2 做好危害识别和风险评价工作

危害识别和风险评价工作主要从人、机、环境等几个方面进行展开。尤其是在人的环境,上级管理部门应该要求所有车辆驾驶及管理人员培养一定的危害识别能力,并制定切实可行的管理方案。首先从特种车辆驾驶人员上来考虑,无论是车队的管理人员还是车辆驾驶人员都必须培养一定的危害识别能力,从技术、心理、省力等几个方面加强培训。驾驶人员应当具备较好的身体素质和适应能力,能够在不同的环境状态下进行车辆的驾驶,同时应当具备较好的心理素质,能够有效的应对驾驶过程中出现的各种问题。管理人员则应当具备统筹协调的能力,能够根据实际的情况制定最为合理的车辆管理方案。其次在特种车辆的维护上,对特种车辆的管理应当首先制定合理的安全检查制度。根据不同车型的车辆应当设计不同的车辆状况评价方式及记录表格,对车辆的外观、内部结构和运行状态等进行详细的记录。根据日常检查的记录结果提前分析车辆可能出现故障的部位,并对其进行着重的检修和维护。同时应将车辆的故障隐患及时告知车辆的驾驶人员,使其在驾驶中做好提前的预防,防止安全事故的发生。

3.结语

由于油田所处的环境一般较为偏远,条件艰苦,环境十分复杂,工作的过程中也存在许多不稳定或者不可控因素。油田中必须使用到的特种车辆,受到各种因素的影响,一般无法处于最佳的运行状态,包括当地的气候、天气、地质形态、地貌情况等。另外野外的路况一般十分恶劣,加之特种车辆的重量及体积均较大,在运行时损耗严重,因此对其的维修安全管理有着重要的意义。实践中还需要管理人员全面掌握各种影响因素,综合把握,探索出适应于实际情况的管理措施,保障油田特种车辆的正常运行,并保持最佳的状态,提高工作效率,强化油田建设的安全性,创造出更好的经济效益及社会效益。

参考文献

[1] 周文博.油田特种车辆的维修和安全管理[J].化学工程与装备.2013(06):125-126.

第3篇

关键词:EA1N材质车轴 疲劳 缺口试样

Study of Fatigue Behavior in the High-Cycle Regime in EA1N Axles Steel

CUI Yong Liang,、XU Jun Sheng、 LEI Jian Zhong

(TAI YUAN HEAVY INDUSTRY CO.,LTD WHEEL&AXLE SUBCOMPLANY)

abstract: Has studied the Fatigue Behavior fo EA1N Axles Steel in the High-Cycle Regime .EA1N axles of different carbon content of smooth specimens and notched specimens of high cycle rotating bending test,After 107 times of rotating bending cyclic load, the sample more than 50% specimens without injury or fracture. Higher carbon content of the sample higher fatigue strength.

Key words:EA1N Axles、Fatigue Behavior、notched specimen

序言

车轴是机车车辆的关键行走部件之一,它的断裂将导致列车脱轨,由于机车车辆在不同的线路工况下行驶,装载条件时常发生变化,其负荷条件也时常发生变化,使得车轴承受着极为复杂的随机载荷,这些载荷主要是以交变载荷的形式存在,因此车轴是一个典型的疲劳件,常会发生疲劳破环,。随着机车车辆高速重载的发展,对车轴材质的抗疲劳性能研究是至关重要的。EA1N材质是欧洲铁路车轴广泛应用的一种车轴材质。EN13261是世界上最先进的车轴标准之一,不仅对车轴的机械性能、化学成分等做了要求,而且对车轴材质疲劳性能做了要求,本文就不同含碳量国产EA1N材质车轴疲劳性能做了试验研究。为国产EN1N材质车轴可靠性评价做了试验基础。

1.试样制备

试验材料选用太原钢铁集团有限公司EA1N材质轧制方坯,由太重轮轴分公司生产的车轴。试样轴T1和T2化学成分符合见表1,车轴轮座1/2R处性能见表2

表1 EA1N车轴材质化学成分

表2 EA1N车轴轮座1/2R机械性能

2.试验方法

由于车轴服役所受载荷为旋转弯曲载荷,分别在车轴轮座截面φ153圆上取15个光滑旋转弯曲试样和15个旋转弯曲试样。如图(1)所示。

车轴疲劳是高周疲劳根据标准要求车轴钢应满足107次循环负载的光滑试样疲劳极限值及缺口试样疲劳极限值。因此本实验研究了车轴钢在1千万周次的疲劳强度极限。

3.试验过程与数据分析

T1和T2车轴光滑试样的疲劳强度高于标准要求的250MPa,光滑疲劳强度与拉伸强度的比值都接近0.45,这与材料的拉伸强度低于1400MPa时,光滑疲劳强度与拉伸强度成0.5左右的比例关系相符合,而缺口疲劳强度都高于标准要求的170MPa。T2试样的光滑试样及缺口试样疲劳强度高于T1,。从疲劳数据可以看出,缺口试样的分散性比较大,缺口敏感系数q都低于标准规定数值1.47。

4.结论

通过光滑试样、缺口试样旋转弯曲疲劳试验,测出国产EA1N材质车轴小试样疲劳强度,试验证明国产EA1N材质车轴一次正火热处理后疲劳性能优越,均高于欧标EN13261要求,含碳量较高的EA1N材质抗疲劳性能更好。

参考文献:

[1].赵文礼,李忠学,赵邦华.客车随机响应计算与车轴疲劳寿命预测[J],铁道学报,1998,20(4):120一125.

第4篇

关键词:受损轿车车身;损伤诊断;修复技术

随着国内汽车保有量的急剧增长,汽车碰撞事故也呈快速上升趋势,车辆从受损到恢复工艺繁杂。作者以事故车的专项修理过程为主线,根据自己多年的教学和实践经验,逐项进行分析,供汽车车身钣金修复专业技术人员参考。

1损伤诊断

损伤诊断是钣金维修的第一步重要工作,根据汽车损伤诊断的基本步骤,需要在以下环节做好每一项诊断检测工作。

1.1了解汽车车身材料、结构和车架焊接工艺

要选择妥当的钣金维修方式,必须了解车身制造材料和车架焊接工艺。现代整体式雷蒙结构车身通常是用高强度钢或合金材料(如铝合金)制成,在结构零件修理中必须使用MAG保护焊、惰性气体保护焊或电阻点焊进行焊接。另外,钢板厚度的变化以及车身材料合金成分的不同,在焊接方式和相关技术参数的选取上也会有所相同,这就需要熟悉车身材料以便合理维修。在汽车发生碰撞损坏后,必须采用全方位拉伸的方法进行校正,尽量不采用加热的方式,以防止金属内部结构发生改变,导致强度降低,使汽车再次碰撞时不能有效的保护乘客。

从车架焊接工艺方面来讲,现代整体式雷蒙结构车身一般采用压力焊、熔焊和铜钎焊等方式,而过去在车身修复中占主导地位的焊条弧焊和氧-乙炔气焊在现代车身修复中就要谨慎采用了。焊条弧焊现仅用于车架式车身以及低碳钢车身的修复;氧-乙炔气焊和粘接只用在一些特殊的工艺中。对于新型的铝质车身修复焊接更是需要特殊的焊接工艺。不同结构的车身大梁要采用不同的焊接工艺。在进行车身钣金焊接维修时,要采用不会降低车身原有强度和耐久性的最佳焊接方法,就需要熟悉原车各部分所采用的焊接工艺。

1.2检测损伤基本状况

检测损伤的过程中,需要根据碰撞的位置,确定碰撞方向及碰撞力大小,并检查可能存在的损伤。对于事故车辆,应询问事故发生时汽车的速度和撞车或翻车的部位、方向及角度,了解被撞汽车的撞击形式、位置和角度等情况,以直观的方法确定碰撞损伤的部位和可能波及到的区域。还可结合试车和测量仪器对汽车进行全面检查,确认车身底板是否变形,车身是否受到整体损伤和整体扭斜,检查和确认车门开启是否自如等,以确定汽车的损坏程度和修理方式。

1.3确定所有受损部位

车辆在被撞击损伤后,直接看到的只是外表的损伤,甚至保险定损也经常只是对损坏的部位进行评估。其实不然,现在的轿车在车身设计上多数采用刚柔结合的设计原理,利用吸收分解理论来缓冲撞击力,保证乘客最大程度的安全,所以当车辆受到撞击后不仅是撞击部位的变形损坏,其整个车身的多处如大梁、悬架和发动机等安装部位也可能产生变形。有时甚至车辆前面受到撞击,经检测发现后部也发生了变形。遇到这种情况,如果在钣金维修中只是简单地修复被撞击部位,那么必定会对车辆的行驶带来隐患。因此在车辆受损之后需要观察车身受损状况,弄清楚碰撞时车身如何受力,力是如何沿着车体传递的,对损伤部位和相关区域的部件进行深入分析,进行科学的诊断,才能确定所有受损部位。

1.4利用设备工具对受损部位进行测量

1)拆检。测量工作需要与拆卸工作结合起来进行,否则便无法准确鉴定全部损伤情况。为便于车身的维修操作和彻底检验损伤,避免维修操作时造成不必要的损伤,要对有关部件进行拆卸。拆卸的原则是尽量避免零件的损伤和毁坏,根据实际情况采用专用工具、电钻、锯、錾和气割工具等进行。

2)测量的重要性。准确测量是顺利完成各种碰撞修复所必需的程序之一。就整体式车身来说,测量对于成功的损伤修复更为重要,因为转向系和悬架大都装配在车身上,而有的悬架则是依据装配要求设计的。汽车主销后倾角和车轮外倾角是一个固定(不可调整)的值,这样,车身损伤就会严重影响到悬架结构。齿轮齿条式转向机通常装配到钢架上,形成与转向臂固定的联系,而发动机、变速器及差速器等也被直接装配在车身构件或车身构件支承的支架(钢板或整体钢梁)上。所有这些元件的变形都会使转向机或悬架变形,或使机械元件错位,而导致转向操作失灵,传动系的振动和噪声,连接杆端头、轮胎、齿轮齿条、常用接头或其他转向装置的过度磨损等。因此,为保证汽车正确的转向及操纵驾驶性能,关键加工尺寸的配合公差必须控制在允许范围。

3)测量方法。拆检后的测量是“确诊病情”和“动手术”的必要前提。详细的损伤情况可用车身尺寸图相对车身上具体点的测量估测出来,这已成为一种被广泛应用的方法。车身尺寸图中的数值是以对角线测量法为基础得出的。测量点和测量公差要通过对损伤区域的检查来确定。一般引起车门轻微下垂的前端碰撞其损伤不会扩展越过汽车的中心,因而后部的测量就没有太多的必要。在碰撞发生较严重的位置,必须进行大量的测量以保证适当的调整顺序。在整个修理过程中,不论是传统的车架式车身汽车还是整体式车身汽车,必须将受伤部位上的所有主要加工控制点对照生产厂家说明书进行复查,否则就不可能将汽车修复得令人满意。为了做到这些,钣金技师必须注意:应准确地进行测量;应多次测量;多次测量后应重新核实所有的测量结果。

对受损车辆进行测量,要注意利用先进的测量系统提高工作效率。在事故车变形检测的过程中,只有经验丰富的专业技师才可以根据事故的大小,撞击的部位,准确分析车辆损伤程度,再由专业钣金技师利用现代化的精密测量设备对车辆进行全面严格地检测,其检测结果要与制造厂商提供的底盘车身数据图进行对比,从而确定合理的修复方案。

4)测量中车身数据的作用。专业技师即使拥有丰富的事故车修复经验,但如果他不能掌握车辆变形前后的精确数据,也就很难准确地制定修复方案,所以对事故车进行专业检测并得到准确的数据时才能使专业技师有的放矢。从车身大梁定位参数方面来讲,各种车型的数据参数是整个修复工作的依据,测量、定位、拉伸和检测都是在原车数据参数的基础上开展的,没有车身大梁定位参数,就无法做好修复工作。车身设计和制造时,就是以车身基准控制点作为组焊和加工的定位基准,同时也是修复工作中测量的基准,这些基准点的偏差将直接影响到汽车的各项性能。例如:前悬架支承点的偏离直接影响到前轮定位角和汽车轴距尺寸。

2确定维修方案

1)应考虑的主要问题。对车辆进行损伤诊断之后,就需要制定科学的修复方案了。这一阶段的主要工作是:针对直接受损部位、间接受损部位及波纹效应受损部位,确定具体的修复方式;根据车身各部位材料的应用情况,确定需要采用的维修工艺和焊接工艺;考虑在校正拉伸过程中如何使用辅助支撑定位,以确保顺利修复,在实施焊接作业中如何对所需更换部件进行准确定位,避免在焊接完毕后再对所更换的部件位置进行校正。

2)确定修复方案的原则。制定的修复方案,除了要考虑降低维修成本之外,还要综合考虑整体维修质量,比如局部拉伸时如何保证周边部位不受影响,切割和焊接时如何保证金属内部结构尽量不发生较大变化,以及使用何种钻孔、打磨工具不会对安装造成影响。凡是与整体修复方案有关的因素,考虑得越周详越好。

3)维修方案对技术人员的要求。要掌握科学高效的修理工艺,技术人员必须了解当今计算机辅助设计的车架结构知识,计算机辅助设计的车架对碰撞能量的吸收和传递方面的知识。除此之外,技术人员对车辆碰撞损伤程度的确认、需要更换的部件、需要修理的部位、修理方式的确定、设备工具的选用以及各种操作规范化等方面的知识都必须熟知,才能确保修复效果最佳化,进而提高客户满意度。

4)车漆未受损伤的维修方案。确定维修方案需要视情而定,择优而取。在碰撞部位损伤并不严重的情况下,就需要根据具体情况,确定是采用传统钣金喷涂方案,还是新兴的凹陷修复技术。实际上,只要车漆未受损伤,大多数情况下都可以采用凹陷修复技术。

汽车凹陷修复技术主要利用钢板的弹性针对尚未损伤车漆的凹陷进行修复,是因外界力量撞击而形成各种凹陷进行修复的的新兴技术。它操作简单,运用光学、力学及化学等多方面技术原理,对未损伤车漆的凹陷部位通过局部的特殊工艺进行修复,无需传统的钣金、喷漆就可以达到100%的复原,让车辆恢复原有状态。由于保留了原有车漆,就避免了烤漆所造成的漆雾、漆流,色差、色变和桔皮等缺陷,从而最大限度地保留了车辆原有价值,这是传统钣金技术无法比拟的。修复一个凹陷部位大约只需10~30min,经该技术修复后的车体凹陷部位不易变形、褪色,也不会产生裂痕,还弥补了钣金的一部分缺陷,这种维修方式修复时间快,节省了很多不必要的费用,大幅度降低了维修费用,提高了效率,是汽车美容店、维修店以及汽车销售公司所看好的技术。

3结语

第5篇

【关键字】玻璃纤维土工格栅;沥青路面;运用

材料与方法

1 玻璃纤维土工格栅的作用机理

1.1 特性

玻璃纤维土工格栅是一种增强公路路面性能的新型优良土工基材,其主要成分属硅酸盐,是一种理化性能极其稳定的材料。它具有很高的耐热性和优异的耐寒性(一般工作温度为-100~280℃),强度大、模量高、化学稳定性好、耐腐蚀、膨胀系数低、尺寸稳定性好等特点。经对玻璃纤维表面改性并涂覆处理后,提高了其和沥青的复合性能,极大提高了它的耐磨性能及抗剪切能力。

1.1.1 抗拉强度高、延伸率低――玻璃纤维的强度较高,超过了其它纤维和金属;模量高,具有很高的抗变形能力。

1.1.2 热稳定性――玻璃纤维的熔化温度在1000℃以上,这确保了玻纤网土工格栅在摊铺作业中耐热的稳定性。

1.1.3 理化稳定性――经过特殊处理后,玻纤网土工格栅能够抵抗物理磨损、化学侵蚀、生物侵蚀和气候变化,保证其性能不受影响。

1.1.4 与沥青混合料的相容性――玻纤网土工格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的,与沥青具有很高的相容性,从而确保玻纤网土工格栅与沥青混合料在施工后能牢固的结合在一起。

1.2 土工格栅作用机理浅析

玻纤网土工格栅具有上述的特点,当它应用于沥青道路时,可以在以下四方面的发挥重要作用:

1.2.1 抗疲劳开裂

根据柔性路面设计规范的规定,要求控制路表最大弯沉和层底面最大拉应力小于相应的规定值,以保证路面不致产生过度的变形和开裂。但在长期荷载作用的影响下,易发生疲劳开裂。

将玻纤网土工格栅铺设于沥青面层下,形成一个整体的缓冲带,能够分散荷载作用引起的压应力和拉应力,减少应力对沥青面层的破坏。同时,玻纤网土工格栅的低延伸率可以减小路面的弯沉值,保证路面不会发生过度的变形。

1.2.2 耐高温车辙

沥青混合料在高温时具有很强的塑性变形,具体表现在:夏季沥青道路面层发软、发粘,在车辆荷载作用下,受力区域产生凹陷,荷载消除后沥青面层无法恢复到承载前的状态,即产生了塑性变形。在车辆荷载的反复作用下,塑性变形不断的积累增加,形成车辙。

在沥青面层中使用玻纤网土工格栅,沥青混合料贯穿于格栅间,格栅可以起到骨架作用,限制集料运动,增加了沥青混合料的横向约束力,防止沥青面层的推移,从而可以起到抵抗车载的作用。

1.2.3 抗低温缩裂

沥青面层到冬季,遇冷收缩,产生拉应力。当拉应力超过沥青混合料的允许拉伸强度时,产生裂纹,在车辆荷载的继续作用下,形成裂缝。

当沥青面层中使用玻纤网土工格栅后,沥青混合料在冬季低温时即使产生裂纹,由于玻纤网土工格栅的延伸率低,经其传递后,应力变得很小甚至消失,所以裂纹就不会发展成裂缝。

1.2.4 延缓反射裂缝

当道路路面半刚性基层产生裂缝,沥青面层易产生裂缝;或在老路改造时加铺沥青混合料,由于老路存在裂缝,加铺的沥青面层易产生裂缝;上述的这种原有裂缝伸展到、穿透到新沥青面层的现象,叫反射裂缝。

在沥青面层中加铺玻纤网土工格栅,发挥土工格栅的抗拉伸作用,可以抑制由荷载作用产生的应力、释放应变,可以有效减少裂缝。

2 玻璃纤维土工格栅施工注意事项

2.1 对下承层的要求

用玻纤网土工格栅补强沥青路面时,格栅网以下的下承层必须符合如下要求:

2.1.1 下承层的承载力、平整度、拱度与平顺性必须达到设计和规范的要求,达不到标准的,应在加铺前进行处理。

2.1.2 下承层必须密实,局部有松散、坑洞及伸展性裂缝的,应事先凿除、填补;下承层中含有碎、块石等坚硬凸出物的,必须事先去除。

2.1.3 在沥青混合料摊铺前24h起,进行路面清理,清除尘土、松散颗粒及杂物,并严格控制车辆和行人在加铺格栅的段落通行。

2.2 玻纤网土工格栅的铺设

2.2.1 土工格栅的材料质量指标必须符合设计和规范要求,外观无缺损,无老化,无污染现象。

2.2.2 保证土工格栅的轴向和受力方向一致,土工格栅和下承层表面必须密贴。

2.2.3 铺设好的土工格栅表面必须平整、无褶皱、无断裂、无破损。

2.2.4 土工格栅的铺设时间应当在晴好天气的上午10点至下午3点间进行,两端张紧、固定,并留1m左右的翻折长度。在这种条件下,铺设完成的土工格栅网能充分利用其自身的热胀冷缩性能,更加平整。

2.2.5 土工格栅的固定宜采用自制的U型钉,嵌入下承层的深度宜控制在10 cm左右;也可以使用Φ30×0.3的白铁皮和2英寸钢钉进行固定。绝对禁止将钢钉直接钉在土工格栅上,也不能用铁锤直接敲打土工格栅。固定如有松动,应立即重新固定。固定间距:延土工格栅纵向为1m,土工格栅横向为0.5m,呈梅花状排列,两端应加密呈直线型固定牢固。

2.2.6 土工格栅的搭接:纵向接头搭接距离不小于20cm,横向接头搭接距离不小于15cm;纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。搭接连结使用的材料:纵向使用U型钉或Φ30×0.3的白铁皮和2英寸钢钉;横向建议使用与土工格栅同强度的尼龙绳进行连接。

2.2.7 土工格栅铺设完成后,应严格控制车辆在上行驶,严禁车辆在上急转向、急刹车和倾倒混合料。土工格栅不能雨淋和暴晒,暴露时间不应超过48h,应立即进行下封层施工。

2.3 下封层施工

2.3.1 土工格栅施工完成并验收合格后,立即喷洒粘层沥青油;洒布量依据设计文件要求,一般用量为0.4~0.6kg/m2。沥青洒布车在土工格栅上应低速、匀速、直线行驶,喷油均匀,无漏洒、不多洒。

2.3.2 气温低于10℃或下承层潮湿时,不能洒布粘层沥青。

2.3.3 粘层油洒布后,应立即均匀撒布石屑或瓜子片(下封层厚度宜在1cm )。特别说明的是:石屑宜先人工撒出一辆车宽,然后人随车行全幅撒布,石屑不能撒布太厚或漏洒;绝对禁止装载石屑车直接行驶在喷油后的土工格栅上。

2.3.4 石屑撒布完成后,应立即使用轻型胶轮压路机进行适度碾压。

2.3.5 根据多个工程项目施工经验,下封层施工质量的好坏直接影响到沥青摊铺时,摊铺机和沥青车对土工格栅网的损坏,所以,应该引起足够的重视。

2.4 沥青混合料的摊铺

2.4.1 沥青混合料在下封层检查合格后并满足沥青混合料摊铺进度后进行。

2.4.2 在土工格栅上摊铺沥青混合料,沥青层最小的厚度要大于4cm。沥青混合料的拌制、运输、摊铺和压实按照规范要求进行。

2.4.3 在沥青混合料摊铺时,发现土工格栅网局部破损应立即修补。

3 结果

实践证明,玻璃纤维土工格栅运用于沥青路面中能有效的增强路面的结构强度、减少各类裂缝的产生,提高沥青路面质量,从而延长沥青路面的使用寿命,降低道路的养护成本,优化道路运行的综合效益。

参考文献:

[1]《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019―98)

[2]《土工合成材料应用技术规范》(GB50290―98)

第6篇

关键词:不锈钢;客车;车体表面;处理

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.001

1 材料简介

不锈钢因其具有高强度、耐磨性及优越防腐性能而倍受消费者青睐,故广泛用于机电、化工等行业。常见不锈钢从金相组织结材分类:有奥氏体不锈钢,例如:1CR18NI9TI,1CR18NI11NB等。马氏体不锈钢,例如:CR17,CR28等。客车用车体材料以奥氏体不锈钢为主。

2 不锈钢车体特殊处理原因

2.1 运营环境

虽然是不锈钢,但长时间暴露在高温高湿的环境下,如中国南方、东南亚、巴西里约热内卢等类似地理位置的沿海地区,防护不当,车体表面会受到强烈腐蚀。因为这些地区雨季较多,尤其热带海洋性气候,紫外线照射强,高温、高湿且空气含盐份。同样车辆在港口存放及海上运输过程中,由于蒸发和风浪,在沿海和海洋上空形成了不同含量的海水气氛,尤其气温变化达到露点时,含有盐分的结露可加速对车辆表面的侵蚀,甚至在短时间内(10-90天)金属表面就可以发生大面积腐蚀。

2.2 生产过程

在车体进行焊接组成过程中,钢板打磨之后及焊缝热影响区易生锈;后焊接的吊梁、底板会生锈;紧固件螺栓、螺母拧紧过后会生锈。接地座板、端子和紧固件;线管接头、制动管接头没有防护也会生锈。

2.3 功能要求

客车车顶受电弓区域需要涂绝缘层。车顶部分或整个区域需进行防滑处理。

3 不锈钢车体底架表面处理

不锈钢车体表面,需轻微打砂或采用碱洗、酸洗、打磨、电化学等手段,去除其表面上的油污、油脂、氧化物、钝化层等,增加车体表面附着力[1]。

3.1 底架地板

不锈钢车体底架通常为波纹地板,根据实际,一般采用打砂方式,打砂后的粗糙度应不小于Ra1.6um以下。随后按涂装体系要求进行施工,由里向外依次为底漆、厚浆涂料、底架面漆。

3.2 底架吊梁卡和其它焊接件的处理

底架下部的螺栓、螺母等紧固件要调整、拆卸,需刷涂防护蜡防护。防护蜡是不干型涂层。钢结构打磨区域,焊缝热影响区域,焊接的吊梁、底板座,紧固后的接地端子座表面,管接头等件喷涂金属保护剂,其是干性成膜涂层。

4 不锈钢车体侧墙、端墙表面处理

处理方式分为两类,一种为涂防护蜡;另一种为表面钝化。

4.1 防护蜡涂装

防护蜡种类很多,就固化类型分为干性蜡和不干性蜡。目前使用的硬质车蜡属于干性车蜡,主要成份由丙烯酸,硅树脂,含氟聚合物组成,使蜡保护层不易分解,长时间保持表面光亮如新、抗紫外线、酸雨,光亮效果长达3到6个月,并富含清香,北京地铁十四号线曾应用。两年后复查,蜡层保存完整,光泽明亮。

工艺流程:车体清洗-涂蜡-搽试-镀膜-搽试-涂蜡-搽试

具体要求:车体涂覆后的物理状态是车体底材和外界隔离,形成保护膜,高光洁度,不氧化,耐磨,稳定。用手触摸,有蜡质感。

4.2 钝化工艺

不锈钢表面钝化主要有酸性、碱性、电化学钝化等方式。车体侧墙、端墙表面处理方法是用化学钝化液人工钝化处理。钝化液PH值11,超过规定的PH6.5-8.5的要求,需用草酸中和。之所以采用碱性钝化,主要是弱碱性对人危害性相对较小。钝化膜有效期一年以上。 巴西里约EMU地铁项目、香港沙中线一期等项目均采用。

工艺流程:饱和蒸汽清洗-刷、喷涂钝化-饱和蒸汽清洗-压缩空气吹干

具体要求:饱和蒸汽压力要达到12MPa、温度180℃,用喷枪将蒸气喷向车体表面以清除掉油脂和污物。钝化时间不小于20分钟。

5 不锈钢车顶表面处理

5.1 抗电弧涂层

接触网输送高电压,故其对应的车顶区域涂装抗电弧涂料。施工周期为3-4天。

工艺流程:前处理-底漆-中间层-底漆-中间层-防滑粘接剂-防滑橡胶粒-面漆。

具体要求:涂层总厚度以4mm左右为宜。适用于带受电弓的地铁、有轨电车等车型。

5.2 防滑涂层

此工序相对复杂,施工工期为2-3天。

工艺流程:打磨-清洁-底漆-主涂层-一遍顶涂层-硅粉粒-二遍顶涂层。

具体要求:涂层总厚度以1.42―3.02mm左右为宜。适用于大型铁路客车。

5.3 防滑贴

为防止空调机组座区域人工操作时打滑,使用黑黄相间的防滑胶贴,其一面是砂粒覆盖,一面是不干胶,贴附后起到防滑作用。

6 结束语

不锈钢客车作为一种高档、耐用的产品备受瞩目,表面处理技术的提高,拓展了广阔的应用空间。

参考文献:

第7篇

【关键词】彩色防滑路面;公路;施工应用

随着公路事业的快速发展,高等级公路以人为本的服务理念深入人心,如何最大限度地保障车辆行驶安全,降低事故率,已得到各级公路管理部门的重视。车辆性能和公路等级不断提高,行驶车辆车速也随之加快,如何在车辆频繁制动路段提高路面的摩擦性能,迅速有效制动,已成为提高高等级公路路面安全性能的关键。彩色防滑路面为此提供了一种安全可靠的解决方案,而且也是预防和控制道路交通事故的有效手段。彩色防滑路面可以通过道路颜色的不同提示驾驶者在规定的路面上行驶,从而避免了不同车辆的混行。提示驾驶人员前方的危险路段,并通过提高路面面层的摩擦力从而起到很好防滑制动效果。驾驶员驶入上述路段可以提前降低速度,并在紧急情况下,缩短刹车距离,避免恶通事故。

1 彩色防滑路面的原理

彩色防滑路面的原理:彩色防滑路面是将一种特殊的改性高分子树脂基粘合剂均匀涂抹于路面上,并撒上各种不同规格、不同颜色的彩色耐磨骨料,按设计用量摊铺在各种路面上,经过化学交联反应快速固化,从而形成一种凸起面层。该路面耐磨性强、耐久性好、抗防滑力大、色彩鲜艳、与路面颜色反差大,给驾驶员造成视觉上的冲击,再加上摩擦系数提升,在弯道、坡道等危险路段可起到明显的警示和防滑作用,可以提高驾驶员的注意力,使驾驶员及时采取有效措施减速慢行,缩短刹车距离以提高行车安全

2 彩色防滑路面的优点

1)防滑安全。彩色防滑路面是在原有路面上铺设一层高耐磨的防滑骨料,形成具有较大的构造深度和摩擦系数的路面表层,从而使路面可长期保持卓越的高抗滑性能。这样可有效减少刹车距离,尤其在雨雪天气下,增加了轮胎与路面的摩擦系数,降低了车辆打滑、甩尾的危险,在转弯处刹车不会产生抱死现象,提高行车安全系数,抗滑值可达70%以上。

2)降低噪声。用骨料做成的精细结构可形成永久的弹性体,具有传导音频的效果,有效降低轮胎与路面接触点的噪声,还可以产生漫反射现象将发动机传到路面上的部分噪声消耗,平均将噪声降低4dB~6dB,降噪率30%左右。

3)性能持久耐用。采用天然通体彩色石料和彩色陶瓷颗粒作为骨料,粘合剂可根据施工部位的环境和成本控制的需要,针对性的选择改性环氧、聚氨酯、PMMA、聚丙烯四类耐候性卓越的树脂,此类粘合剂能够牢固的粘结在沥青混凝土、水泥混凝土、石料、金属与木质表面,与路面结为一体,具有抗拉性、延展性好、附着力强、不易催化、松散等优良特点,在不同的使用条件下高温稳定性和低温抗裂性性能稳定。

4)色彩鲜艳,美化环境。采用人工合成的高级材料制成的集料,经过特殊技术煅烧而成,通色一体,即使集料被磨损也不会褪色。可根据施工路面需要搭配不同颜色,绘制各种色彩丰富的图案,改变了传统道路的单调,为美化各种环境提供新手段,并具有耳目一新的视觉效果。

5)厚度较薄。摊铺后厚度只有2mm-5mm,所以不会影响路面、桥隧的通行净度,无需调整街道设施,也不影响排水系统,并且重量轻薄,不会增加路面基础负担,易于翻新,方便铺筑在任何路面。

6)防水性好。把原来的路面与水隔绝,减少溅水,预防路面腐蚀开裂,使路面抗车辙性强,有效延长公路使用寿命。

7)隔热效果好。彩色防滑路面具有抗紫外线功能,能够降低路面温度,延缓沥青老化等隔热效果,可有效的抑制热岛效应。

8)施工迅捷,开放交通快。减少因施工引起延误交通,施工简单,快速方便,不需要大型机械设备,工程造价低,铺设效率高,不受环境因素影响,可一夜完工,减少封路时间,摊铺路段一般4h可开放交通,可使工时成本费用降低。本材料无有害气体挥发,施工过程无噪声影响,安全环保无污染,有利于生态环境保护。

3 彩色防滑路面的施工工艺

本文以双组分反应型粘合剂材料为例,详细介绍一下彩色防滑路面的施工工艺。

3.1 施工准备

1)封闭交通。首先考虑施工现场路面的长度、宽度、交通流量等因素,设置警示标志、反光锥、路栏、信号灯等醒目的防护诱导设施做好交通分流,根据施工的推进,做好现场施工路段的管理,确保安全施工。

2)材料准备。综合考虑路面的使用场合和环境,兼顾色彩和路面材料常规性能两方面的要求,合理确定选用填料、骨料、双组分材料并及时运送到现场,施工机具准备到位。

3)路面清理。使用清洁工具彻底清理地表灰尘和杂物,并用填充料修补路面深坑或小洞,使用清洁剂清除路面油污或污积,然后用水冲洗干净,等完全干燥后方可施工,确保施工路面平整、干净,无任何污染物和路面病害。

4)测量放样。按照施工设计图纸要求测量,划基准线、放线定位,经监理工程师同意后进行施工。

3.2 施工工艺流程

1)贴胶带。在施工区域,用牛皮胶纸或胶带封边,然后测量施工范围面积,计算材料用量。

2)搅拌粘合剂。首先用搅拌器搅拌60 S基料,然后将固化剂按比例倒入基料中,最后将混合物充分搅拌60S-90S,搅拌过程中一定要将混合物搅拌成均质的流体且搅拌时间一定要适当。

3)摊涂粘合剂。将拌好的粘合剂立即倒入施工区域,再用带齿的刮板均匀地摊涂,摊涂过程中施工人员应尽量保证粘合剂的厚度一致。

4)铺撒骨料。在摊涂粘合剂的同时,将骨料均匀地铺撒在其上,以完全覆盖粘合剂为准。

5)撕胶带。当骨料铺撒完成2min-3min后,将胶带撕下。

6)扫除多余骨料。待粘合剂固化l h后,用扫帚将表面多余的骨料清除。

7)开放交通。施工完成4h~7h后,放行通车。

3.3 施工中应注意的问题

1)彩色防滑路面最佳施工环境温度在15℃-35℃之间,雨天、温度低于0℃时应避免施工,并保证完工后6h内无雨。

2)在材料硬结之前阻止车辆及行人在施工区内通行,保护已完工路面不受任何损害。

3)施工路面的几何尺寸和要求,应按设计规范和业主要求规定施工。

4)所有施工路段应平滑、光洁、均匀及外观精美,厚度符合图纸要求,如有缺陷或尺寸位置有误差的应清除,并请监理工程师认可重新修补。

4 结语

彩色防滑路面具有传统路面不可比拟的技术优势,能够延长路面使用寿命,具有良好的综合社会效益。彩色沥青应用于公路路面,对于美化城市环境、降低行车噪声、提高行车安全具有重要意义。随着我国公路建设的快速发展,经济水平的不断提高,彩色防滑路面必将具有良好的发展前景。(下转第297页)

【参考文献】

[1]牟明仁,鲁艳军,魏锋.彩色胶结料的研究与应用[J].大连民族学院学报,2005(7):39-40.

第8篇

关键词:屏蔽门;激光;误报警;发射机;障碍物;激光探测报警系统

中图分类号:P624 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)01-0075-03

深圳地铁环中线屏蔽门障碍物激光探测报警系统主要用于对地铁车辆与屏蔽门的间隙进行实时监视,发现间隙内有障碍物(人体或较大物体)滞留时实时向屏蔽门控制室发出报警,提示暂缓启动列车;障碍物清除时即可停止报警允许启动列车,以保证旅客和车辆运输的安全。

每侧站台各设一套障碍物激光探测报警系统,主要包括:控制主机、激光探测器组以及供电和信号传输线路等辅助设备。其中,每对激光探测器包含一台发射机盒和一台接收机盒,上探测器盒和下探测器盒并列安装在屏蔽门端门靠轨道侧的立柱上。两激光束距地面高度分别为250mm、550mm,任何一条激光警戒线被遮断时,该防区即时向控制主机输出报警信号。

1 激光误报警故障情况

激光探测报警系统在投入使用后车站经常发生声光报警,可详细检查探测区域却没发现有障碍物或人员存在。多次出现的误报警现象,探测情况跟现场情况不一致,防护功能失效。错误的声光报警给车站人员一个错误的信息,不但增加了较多不必要的工作量,还影响了地铁列车的运行质量。

2 激光误报警故障原因分析

经过模拟测试,激光系统电气线路传输信号正常。控制主机内部元器件完好,能正确显示外部输入的状态。防护区中区间的发射机和接收机安装在地表面上,激光探测稳定无偏差。误报警时,安装在端门立柱上的接收机的微小偏移不影响接收效果,而发射机上下两束激光出现不确定的上下偏移,经过一个站台的传输量放大即会影响到接收机的接收。通过发射机内部调整螺丝调正后误报警消除,可经过一两天时间,光束又有偏移。因此,可判断误报警原因为发射机安装固定方式不够稳定。

屏蔽门作为活动机构,其安装稳定性和门加工间隙有自身的标准和要求,且会受到地铁隧道风压和列车振动的影响,安装到屏蔽门端柱上的发射机方向稳定性即会受到屏蔽门稳定程度的影响。屏蔽门绝缘测试或其他检修作业时,端柱的调整松动,以至于少数时候拆动激光发射机,由此会影响激光发射机的偏移,导致经常增加重复维护调试工作量。

因此,现有发射机安装到屏蔽门端柱上是引起误报警的主要原因。

3 激光误报警解决方案

根据激光产品的多年统计数据,结合上海地铁和杭州地铁等其他单位激光防护使用情况证实,激光束的发散角小、适于远距离传输、维护工作量少等优越性得以充分发挥的关键要素除设备性能外,就是安装基础的可靠性和稳定性。2011年7月以来,对深圳地铁环中线安装在屏蔽门边缘的地面上的区间发射机进行观察发现,各区间单设立柱的发射机光束方向都显示稳定,说明地面单设立柱具有较好的稳定性和可靠性。安装到屏蔽门端柱上的发射机则容易受屏蔽门端柱稳定性的影响产生偏移,从而产生误报警现象。

由于不能阻碍列车司机上下车,且屏蔽门端门处地面有凹槽,不容易固定,故选取离端门1m、离站台边缘0.15m处的地面进行车尾端发射机盒落地安装。激光发射机单设立柱直接安装到站台地面,可减少激光装置受振动影响,有利于长期稳定性和可靠性。

3.1 在车尾安装发射机的可行性

车头接收机盒的微小偏移不会误报探测故障,可继续留在端门立柱上不需改动,只需要进行车尾地面就近安装发射机。单设立柱不会发生列车侵界,又不会影响行车人员活动。立柱的形状加工成L型结构,安装时可采用化学锚栓将地板的地面固定到地面上,立面固定发射机,高度和孔位与原尺寸相同。固定好地板后可直接和方便地移设,须重新调试,但工作量增加不太大。

3.2 L型结构铁支架的加工与紧固

在列车运行过程中,屏蔽门门体与轨道等电位连接,约有90V的对地电压。为避免司机或其他车站人员触电,在车尾端地面同样设置有环氧树脂绝缘层。在安装地脚固定螺杆时需要考虑增加绝缘装置。针对支架与车站地面的绝缘,分别使用绝缘管和结缘垫圈与固定螺杆及螺母间隙配合来处理,并且在间隙中加注植筋胶。

要确保有足够的牢固性,使支架与地面有较大接触面并采用4个相距不少于120mm的螺丝进行紧固。在立面,支架需要有足够的刚度和强度。塑料强度不够且容易老化,不可取;不锈钢成本太高,也不可取;普通铸铁焊接性能良好容易焊接成L型,表面喷漆防锈即可达到使用要求。

安装地面表层是较脆的瓷砖层,次层是较软的绝缘层,底层才是较硬的混凝土。上面两层材质容易造成固定螺杆孔的较大误差,因此固定螺杆必须深入到混凝土层约20mm处。固定螺杆总长110~120mm,直径不少于M10。

3.4 激光探测调试

不能影响白天地铁的正常运营,只能利用晚上地铁停运后的屏蔽门作业点进行激光安装调试工作。安装支架后,加长发射机信号连接线使其能装在支架立面上。发射盒与车站头端接收盒直线对应后,用扎带紧固发射机。调节水平和垂直方向调整螺丝,使两束激光束准确落到接收盒上。当屏蔽门门关闭时,在屏蔽门与车辆的间隙处放置滞留物体遮挡激光束,观察控制主机是否发出声光报警。如果没有,则检查通电情况、激光头是否有灰层、控制柜的安全回路等。通过调整控制柜线路保证清除障碍物时,可停止报警。

4 整改效果

经过整改后,激光光束发射稳定,激光光束偏移造成的误报警现象已基本消除。偶尔发生的误报警大多数是后期人为碰撞或发射头有灰层所致。激光探测系统能真实有效地探测屏蔽门与列车间隙的障碍物情况。

5 结语

通过分析激光误报警故障的原因,在不影响地铁站台其他设备功能的前提下,避免对列车的侵界,克服安装支架对地面的绝缘问题,对发射机的紧固方式进行改造,从而保证了激光探测系统的稳定性和有效性,使列车运行和人身安全的监控真实可靠,提高了地铁运营安全系数。

参考文献

[1] 张琨,赵加建.安全防护装置在屏蔽门系统中的应用[J].城市轨道交通研究,2009,(1).

[2] 卢昌仪.防止地铁屏蔽门与列车间隙夹人的方案[J].都市快轨交通,2008,(5).

[3] 程学庆,唐瑞雪,陆再珍.地铁屏蔽门安全系统分析及改进[J].工业安全与环保,2010,(2).

第9篇

关键词:桥路过渡段 路基 施工技术问题措施

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

1路桥过渡段路基路面病害原因分析

路桥过渡段桥台和引道路堤之间经常会产生差异沉降,而差异沉降就会导致桥头跳车,路基填料固结程度较差,强度相对而言较低,桥梁自身为刚性结构基本不产生沉陷,而路基则存在允许变形,因而在路桥衔接部位势必产生沉陷变化,及出现不均匀沉降继而导致台阶出现,当该台阶达到一定量则会导致行车产生明显的颠簸跳动,后期在车辆荷载作用下将会产生沉陷继而导致桥头跳车现象。

2造成桥梁过渡段桥头跳车的原因

2.1地基沉降。道桥工程中的桥梁段的地下水位一般情况下要大于公路段的地下水位,所以,该处的地基土壤中水分含量大,孔隙率大,在投入使用的过程中随着外力的作用会逐步沉陷。2.2台背填料的压实度低。在选择桥梁的台背材料时,一般情况下我们更加注重其透水性,这也就导致了材料的孔隙率大,无法很好的进行压实,也会在公路的长期使用中产生路基沉陷。

2.3道路与桥梁的刚度不同。道路无论是路面还是路基都属于柔性,桥梁则是刚性结构物,这种情况下,在道桥的长期使用过程中,桥梁比较不易发生变形,而公路以及路基则会产生比较大幅度的变形,二者的沉降程度就会产生很大的差异。

2.4设计准备不足。由于工程施工前对于该处的土壤环境和地质结构没有进行充分和全面的钻探,导致地基的设计和施工没有达到科学的标准,进而影响了地基的沉降程度。

2.5施工控制不严。在该段工程的施工过程中,施工顺序导致的桥梁与道路的连接处的施工存在着填土多、施工面窄、工期短的施工条件和情况,给工程的质量带来了很大的影响,再加之施工管理部门没有严格的进行质量控制,极易导致质量隐患

3路桥过渡段路基路面的质量控制措施

3.1搭板

3.1.1设置搭板。设置搭板是为实现在搭板长度范围内,路面在车辆荷载作用下产生的弯沉量逐步变化,该方法可有效解决路桥间刚柔过渡的问题,但施工难度较大,施工中应预留搭板与桥台连接部位标高一致的反向坡度,但同路面连接端则高于设计标高而形成同于设计标高反向的坡度,因而该工艺关键环节是在考虑路线纵断面平顺的前提下确定沉降差和预留反向坡度的大小,且应尽量实现搭板与桥台间采用水平锚固以减轻搭板自由端在车辆荷载作用下产生的竖向位移。

3.1.2不设置搭板。若在路桥连接部位设置搭板而搭板一旦破坏不仅影响车辆正常通行,且该工艺施工难度大、维护费用高,因而部分桥梁则不设置搭板,不设置搭板则要求对台后填筑进行周密设计和施工,且对填料质量及施工质量要求也相应提高,或采用土工格网等结构措施。

3.2填料控制

在选择台背填料时应从经济角度考虑,首选当地材料,所采用填料应保证洁净,内部无机质和有机质及泥块等掺杂,且其应级配良好,含水量符合最佳含水狼范围内,若含水量超出最佳范围则应进行翻晒或掺加含水量较小的填料进行搅拌或洒水湿润等措施以保证其含水量适合;施工前应进行土壤的塑限和液限联合测定,并应实施击实和筛分试验,若采用二灰碎石混合料则应适当增加粗集料,适量减少胶结料以改善其线性收缩系数;在拌合过程中应严格控制拌合含水量,确保在最佳含水量范围内碾压,同时应做好养护工作以保证基层表面湿润有效减少基层收缩后产生裂缝。

3.3台背排水

路桥过渡段若排水处理不当则会导致桥台路基连接部位下渗而降低路面结构层的稳定性,因而施工中应选用合适的排水系统以及时疏干台后填料内水分,一般可在原地基上设置泄水管或盲沟,应先清理基底后填筑横坡为3%~4%的夯实粘土构成土拱,之后在土拱上挖成双向坡地沟,在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料并在地沟四周铺设带有小孔的塑料管,一般成梅花型布置,泄水管的出口应伸出路基外侧或到桥头锥坡外,之后在塑料管四周填筑透水性良好、粒径较大的砂石材料,再分层填筑台后透水性材料直至路基顶面;横向盲沟则将泄水管取消换之以渗透系数较大的透水性材料以填筑地沟,并应用土工布包裹盲沟出口部位,必要时应在台后填方中设置排水垫层,排水垫层应保证一定的高度以防路基沉陷后原地面和地下水位不超过垫层;在桥台背面设置防水涂层以免渗水对结构造成的侵蚀,对于回填区顶面与地面排水则应将表面夯实并设置截排水设施,必要时应将表面封闭以减少地面水下渗现象。

3.4台后填筑

在填筑时必要时应用石灰或水泥先进行稳定处理,也可直接用半刚性材料填筑以减少工后沉降,填筑时应严格控制填筑尺寸以免其他填料进入过渡阶段,并应保障各个连接部位压实到位,在填料运输过程中应防止其发生自由落体运动导致离析现象;填筑过程中应结合填筑尺寸和松铺厚度计算所需填料量,运输到场的填料应均匀倒土,待其粗平后应采取挖深坑或用水平测量仪检查填筑厚度;台背路堤填土应与锥坡填土同时进行,并应一次填土、分层填筑,最终每层压实厚度不应超过15cm;在台背填土采用振动压路机碾压时应先振动台背路堤填土与路基土的连接部位以增强碾压效果,并且在桥台附近也应采取慢速静压以防损害桥台,在碾压前应检查其松铺厚度、平整度及含水量,待其符合设计要求后方可实施碾压。

3.5地基处理

若路桥连接部位处于软基,由于软基具有天然含水量大、孔隙比大且可压缩性高的特点,则应对其进行有效处理以避免桥头跳车出现,当前软基处理包括换土法、挤密法、超载预压法以及排水固结和减少附加应力法等,无论采用何种处理方法均应以改善地基性能、提高承载力、减少沉降以缩小路桥间产生的不均匀沉降;当软土层较厚在应在其上修筑高路堤,软土会由于回填料的侵入而向侧向移动并对基桩产生较大应力,最终会导致桥台产生水平位移或转动现象,该现象一旦发生则会损坏支座、伸缩缝,甚至会损坏桥面和桥台,对该类情况必须减轻回填材料或增强地基土以实现其可抵抗侧向流动的强度;挤密法则是在软基内打入带活动桩靴钢管,后灌注砂土以将周围地基土挤向四周并将软基挤密,后可将管拔出并在地基内形成“桩”;注浆法则是用气压、液压或电化学原理将固化浆液注入各种介质的裂隙或孔隙内,该类方法广泛应用于路桥及水下建筑中的砂及砂砾石地基内;夯实法可分为重锤夯实法或换土分层夯实法,重锤夯实时将重达几十吨的重锤提升到数米高度后自由下落,依靠自由落体运动提高地基强度,换土分层夯实则是将表层软土去除换填以砂土或强度较高、稳定性好的中砂、粗砂以及砂砾后分层夯实,以实现地基更加稳定并满足变形的要求。

4结语:路桥过渡段是公路施工中质量控制要点,施工中应结合工程实际进行全程科学系统管理,并加强控制施工中各个环节的施工质量方可最终保证该部位的施工质量,确保公路行车安全,提高其经济效益和社会效益。

参考文献

[1]蔡玉斌.浅析公路工程中路桥过渡段施工技术的相关问题[J].城市建设,2010(3).

第10篇

早在苏联1957年发射第一颗人造地球卫星时,美国霍普金斯大学的研究人员就在监听卫星发射的无线电信号时发现,在卫星通过其视野的时间内,所接收信号的多普勒频移曲线与卫星轨道有一一对应的关系。这意味着固定于地面的接收站,只要获得卫星的多普勒频移曲线,就可确定卫星的轨道。反之,若卫星运行轨道是已知的,那么根据接收站测到的多普勒频移曲线,便能确定接收站的地面位置。于是卫星定位成为可能,而连续的定位能实现导航,这就是现代卫星导航定位系统的技术由来。

最初卫星导航技术是从军事应用发展起来的,直接服务于美苏两国的军事争霸,夺取军事优势。但该系统发展到今天,也渗透到我们生活的点点滴滴中,成为日常生活必备的工具,形成了巨大的经济产业。美国为了让其它国家放弃发展这种战略性技术,从20世纪90年代初将GPS系统投入民用,对全世界免费开放,甚至外军都可以使用美国的GPS,为此垄断市场多年。特别是GPS设备的销售量与日俱僧,每年有数百亿美元的产值,并以25%至30%的速度逐年增长。它为美国创造巨大收益的同时,也成为其政治渗透、军事干预和经济垄断的工具,其本身已经超出技术范畴,成为国家安全、经济竞赛的重要工具。

卫星导航系统的应用

导航与交通运输管理2001年底,世界上最后一段海岸线基站即南美洲阿根廷沿海差分GPS基站投入使用,标志着全球航海导航实现了GPS化。航空导航GPS化技术上相对复杂。2003年底,美国建成了广域增强系统投入使用,标志着北美洲航路导航、终端导航、进近(机头对准跑道准备着陆那一刻)和飞机一级着陆GPs化基础设施完成。随后美国又建立了局域增强系统(LAAS),为三级着陆GPS化提供保障。在该系统支持下,军用和民用飞机从航路导航、终端导航、进近到零能见度自动着陆、跑道滑行等航行的五个阶段导航全面实现GPS化。卫星导航基本取代二战以来的陆基导航系统,成为海陆空主要导航手段,雷达和地面导航设施逐步退居次要地位。

卫星导航技术的应用实例在我们身边也比比皆是。手持卫星导航仪、装有GPS模块的手机、Ipad等小型电子产品,在旅游和汽车驾驶方面得到了广泛应用。驾驶员能从随车安装的GPS接收机上得知自己在地图上的位置,即使对行车地区的地理状况不熟悉,也不会迷失方向。特别是,个人车载卫星导航系统可以为个人选择最佳的行车路线和速度,缓解交通拥堵。另外,依靠GPS可以实现对车辆的合理调度。只要在车辆上安装GPS接收天线和接收器,并配有相应的小型无线电联系装置,车辆调度中心就可以随时掌握车辆的位置、方向、车况和速度等信息,完成多车辆的合理调度。目前许多城市已经安装了此类系统,实现对公交车辆和长途运输车辆的管理,大幅提高了交通运输效率。

此外,卫星导航可应用于航行的任何阶段,还可以应用于海洋捕捞、集装箱跟踪和海上事故搜救系统。卫星导航在铁路交通管理方面也有着广阔的用途,可用于车流管理、信号系统及列车控制等方面,避免包括高速动车在内的火车碰撞事故。

空间定位与测量在普通测量或大地测量中,应用卫星进行定位的领域非常广泛。卫星技术加上合适的增强系统,甚至能帮助确定数千千米范围内河堤的弯曲变化形状。在精密测量方面,利用GPS系统进行测量的重大工程日益增多,比传统方法简单、快速、节省。这既有利于保持生态平衡,又减少了误差,保证了测量质量。因此,我国今后的地图测量都要使用GPS。在我国西安与南京铁路东秦岭特长隧道定线控制测量中,铁道部门利用GPS技术和成果,仅用4天、1.8个测量时数,就完成了整个测量,采集原始数据1.29万个,测量精度达60万分之一,比规范要求精度提高了近三倍。此外,卫星导航定位技术还应用于航天器的定位与对接。2002年,美国就开发了用于航天飞行器自动对接的GPS接收机(SGR)。它是一个具有24个信道的C/A码多天线接受机,被设计用来为低地轨道航天器定位、定时和确定轨道,在轨道中可在4分钟内冷启动,以10米的精确度定位。

战场感知与武器导引美国在第一次海湾战争中首次使用了全球卫星导航定位系统,之后对全球定位系统产生军事依赖。到阿富汗战争和第二次海湾战争时,美军使用精确制导导弹和炸弹的比例比第一次海湾战争增加了近100倍,全部或部分依靠GPS卫星导航定位系统进行目标引导。其中,“联合直接攻击弹药”在距离目标30千米处投下,命中精度达到10米。这种炸弹造价仅为1.8万美元,正在逐渐取代易受天气影响的激光制导及视频制导武器,确立了其“全天候武器”的地位。

在步兵作战中,GPS也成了标准军事装备中不可或缺的组成部分。目前在多山的阿富汗执行任务的联军士兵需要GPS比对地图作战,战场上各战术单位的排兵布阵、态势变化和诸兵种合成,结合战场电视系统等等都需要GPS,做到了从前线到统帅部的“透明化”,极大地掌握了战场主动权。

俄罗斯方面,2001年,时任俄军参谋总长的柯瓦什宁将军下令,为部队所有连级和排级以上的指挥人员配备卫星导航设备。2005年6月,俄罗斯联邦政府再次决定在所有军用和民用航天器、飞机和舰艇、运输重要危险物资的汽车和火车上装备俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)或者与美国GPS兼容的接收机。目前部队已经装备了信息导航系统和地理测量系统,大大减轻了专用物资运送监控及化学和生物地形侦察的任务量。部队各级指挥员可实时指挥自己的部队。但由于俄GLONASS系统状态不佳,导致2008年俄军进入格鲁吉亚后严重“失明”,一度处于被动挨打的境地。

灾害监测与救援目前,许多国家都在探索卫星导航系统在灾害监测和救援方面的应用,我国在这方面也卓有成效。在汶川和玉树地震救援期间,无论是“北斗”还是GPS都曾发挥了重要作用。最近,为加快提高灾害紧急救援能力,要研究通过现代化的卫星遥感、卫星通信和“北斗”导航技术,建立全国卫星灾害监测、预警和应急通信与导航定位网络系统,通过北斗导航系统应用进行煤矿瓦斯检测保障安全生产。此外,“北斗”导航系统终端成功参与了“数字黄河”工程的“小花间”水情遥测系统的水文数据传输,显示了其“抗雨衰、容量大、时效强、功耗低”的优势特点。“北斗”导航系统已于2004年初装备森警部队使用,实施防火指挥调度。

第11篇

关键词:桥梁过渡段;危害;质量控制

中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:

1公路桥梁过渡段沉降的危害

桥梁自身为刚性结构基本不产生沉陷,而路基则存在允许变形,因而在路桥衔接部位势必产生沉陷变化,及出现不均匀沉降继而导致台阶出现,当该台阶达到一定量则会导致行车产生明显的颠簸跳动;施工中由于施工场地狭窄导致大型机械无法到达台背部位施工,或施工人员认为疏忽导致台背部位压实度不足,或灰剂量以及施工所用砂砾等材料的透水性不足不能满足要求最终导致整体强度差及台背整体强度差,后期在车辆荷载作用下将会产生沉陷继而导致桥头跳车现象;公路等级越高则路面上设置的结构物也越多最终会导致高低不一的桥头台阶,同时高等级公路线形标准高、桥头引道路堤高而极易产生沉陷和变形,最终导致桥台与引道错台、桥台路基下沉等病害;常规伸缩缝施工是在该部位处填土或砂并压实,并待整体路面浇筑完毕后再将伸缩缝内填土挖除缝隙内填土后方可进行伸缩缝施工,而在沥青摊铺过程中则可能由于伸缩缝内填土不密实或伸缩缝、桥面、过渡段间标高不连续导致悬导梁及摊铺设备跳动而影响摊铺厚度的均匀性。

2造成公路桥梁过渡段沉降的原因

2.1地基沉降。道桥工程中的桥梁段的地下水位一般情况下要大于公路段的地下水位,所以,该处的地基土壤中水分含量大,孔隙率大,在投入使用的过程中随着外力的作用会逐步沉陷。

2.2台背填料的压实度低。在选择桥梁的台背材料时,一般情况下我们更加注重其透水性,这也就导致了材料的孔隙率大,无法很好的进行压实,也会在公路的长期使用中产生路基沉陷。

2.3道路与桥梁的刚度不同。道路无论是路面还是路基都属于柔性,桥梁则是刚性结构物,这种情况下,在道桥的长期使用过程中,桥梁比较不易发生变形,而公路以及路基则会产生比较大幅度的变形,二者的沉降程度就会产生很大的差异。

2.4设计准备不足。由于工程施工前对于该处的土壤环境和地质结构没有进行充分和全面的钻探,导致地基的设计和施工没有达到科学的标准,进而影响了地基的沉降程度。

2.5施工控制不严。在该段工程的施工过程中,施工顺序导致的桥梁与道路的连接处的施工存在着填土多、施工面窄、工期短的施工条件和情况,给工程的质量带来了很大的影响,再加之施工管理部门没有严格的进行质量控制,极易导致质量隐患

3过渡段沉降危害的质量控制措施

3.1搭板

3.1.1设置搭板。设置搭板是为实现在搭板长度范围内,路面在车辆荷载作用下产生的弯沉量逐步变化,该方法可有效解决路桥间刚柔过渡的问题,但施工难度较大,施工中应预留搭板与桥台连接部位标高一致的反向坡度,但同路面连接端则高于设计标高而形成同于设计标高反向的坡度,因而该工艺关键环节是在考虑路线纵断面平顺的前提下确定沉降差和预留反向坡度的大小,且应尽量实现搭板与桥台间采用水平锚固以减轻搭板自由端在车辆荷载作用下产生的竖向位移。

3.1.2不设置搭板。若在路桥连接部位设置搭板而搭板一旦破坏不仅影响车辆正常通行,且该工艺施工难度大、维护费用高,因而部分桥梁则不设置搭板,不设置搭板则要求对台后填筑进行周密设计和施工,且对填料质量及施工质量要求也相应提高,或采用土工格网等结构措施。

3.2填料控制

在选择台背填料时应从经济角度考虑,首选当地材料,所采用填料应保证洁净,内部无机质和有机质及泥块等掺杂,且其应级配良好,含水量符合最佳含水狼范围内,若含水量超出最佳范围则应进行翻晒或掺加含水量较小的填料进行搅拌或洒水湿润等措施以保证其含水量适合;施工前应进行土壤的塑限和液限联合测定,并应实施击实和筛分试验,若采用二灰碎石混合料则应适当增加粗集料,适量减少胶结料以改善其线性收缩系数;在拌合过程中应严格控制拌合含水量,确保在最佳含水量范围内碾压,同时应做好养护工作以保证基层表面湿润有效减少基层收缩后产生裂缝。

3.3台背排水

路桥过渡段若排水处理不当则会导致桥台路基连接部位下渗而降低路面结构层的稳定性,因而施工中应选用合适的排水系统以及时疏干台后填料内水分,一般可在原地基上设置泄水管或盲沟,应先清理基底后填筑横坡为3%~4%的夯实粘土构成土拱,之后在土拱上挖成双向坡地沟,在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料并在地沟四周铺设带有小孔的塑料管,一般成梅花型布置,泄水管的出口应伸出路基外侧或到桥头锥坡外,之后在塑料管四周填筑透水性良好、粒径较大的砂石材料,再分层填筑台后透水性材料直至路基顶面;横向盲沟则将泄水管取消换之以渗透系数较大的透水性材料以填筑地沟,并应用土工布包裹盲沟出口部位,必要时应在台后填方中设置排水垫层,排水垫层应保证一定的高度以防路基沉陷后原地面和地下水位不超过垫层;在桥台背面设置防水涂层以免渗水对结构造成的侵蚀,对于回填区顶面与地面排水则应将表面夯实并设置截排水设施,必要时应将表面封闭以减少地面水下渗现象。

3.4台后填筑

在填筑时必要时应用石灰或水泥先进行稳定处理,也可直接用半刚性材料填筑以减少工后沉降,填筑时应严格控制填筑尺寸以免其他填料进入过渡阶段,并应保障各个连接部位压实到位,在填料运输过程中应防止其发生自由落体运动导致离析现象;填筑过程中应结合填筑尺寸和松铺厚度计算所需填料量,运输到场的填料应均匀倒土,待其粗平后应采取挖深坑或用水平测量仪检查填筑厚度;台背路堤填土应与锥坡填土同时进行,并应一次填土、分层填筑,最终每层压实厚度不应超过15cm;在台背填土采用振动压路机碾压时应先振动台背路堤填土与路基土的连接部位以增强碾压效果,并且在桥台附近也应采取慢速静压以防损害桥台,在碾压前应检查其松铺厚度、平整度及含水量,待其符合设计要求后方可实施碾压。

3.5地基处理

若路桥连接部位处于软基,由于软基具有天然含水量大、孔隙比大且可压缩性高的特点,则应对其进行有效处理以避免桥头跳车出现,当前软基处理包括换土法、挤密法、超载预压法以及排水固结和减少附加应力法等,无论采用何种处理方法均应以改善地基性能、提高承载力、减少沉降以缩小路桥间产生的不均匀沉降;当软土层较厚在应在其上修筑高路堤,软土会由于回填料的侵入而向侧向移动并对基桩产生较大应力,最终会导致桥台产生水平位移或转动现象,该现象一旦发生则会损坏支座、伸缩缝,甚至会损坏桥面和桥台,对该类情况必须减轻回填材料或增强地基土以实现其可抵抗侧向流动的强度;挤密法则是在软基内打入带活动桩靴钢管,后灌注砂土以将周围地基土挤向四周并将软基挤密,后可将管拔出并在地基内形成“桩”;注浆法则是用气压、液压或电化学原理将固化浆液注入各种介质的裂隙或孔隙内,该类方法广泛应用于路桥及水下建筑中的砂及砂砾石地基内;夯实法可分为重锤夯实法或换土分层夯实法,重锤夯实时将重达几十吨的重锤提升到数米高度后自由下落,依靠自由落体运动提高地基强度,换土分层夯实则是将表层软土去除换填以砂土或强度较高、稳定性好的中砂、粗砂以及砂砾后分层夯实,以实现地基更加稳定并满足变形的要求。

4结束语

总而言之,高速公路和桥梁之间的过渡路段上,很容易出现路面以及路基的沉降差异,这也是目前为止最为普遍的一种公路建设病害,而且还会降低行车安全性,所以需要在建设高速公路的过程中积极防治这一病害现象,通过采取各种有效的施工方式从根本上避免过渡路段出现沉降差异,减少交通事故的发生率。

参考文献:

第12篇

关键字:高速公路、客货混行、客货分离

中图分类号:U412.36+6文献标识码: A 文章编号:

1引言

高速公路作为实现客货运输的现代交通工具,反映着一个国家和地区的交通发达程度乃至经济发展的整体水平。近年来,随着我国国民经济的快速发展和基础设施建设的不断完善,人们对于出行要求也在不断提升。自2010年5月,全国公路交通货运量、货物周转量比上年同期增长16.3%和18.2%;客运量、旅客周转量比上年同期增长7%和9.7%。客货运输需求的增加使我国高速公路混合车流现象突出,而由客货车混合运行引发的交通安全问题也日益得到重视,因此,分析高速公路客货混合运行模式具有重要意义。

2高速公路客货混行存在问题

2.1客货车辆轮廓尺寸及运行特性差异

客车与货车的外轮廓尺寸及动力性能存在较大的差异,这是引发客货混合运行交通冲突的主要原因之一。首先,货车的轮廓尺寸较小所需车头间距和所占用的道路空间也比小客车大。其次,货车的动力性能一般较小客车的动力性能低,超车加速时间也比小客车长。从各种指标可看出,客车与货车的车辆特性差异均较大,这种差异的存在导致了客货混合运行中货车占道严重,小客车超车困难,特别是在长大上坡路段此现象尤为突出,由于货车爬坡性能比小客车低,妨碍了跟随其后小客车的快速通行,小客车超车需求增加,换道频繁,易引发追尾、侧面相撞等交通事故。在长大下坡路段小客车超速行驶普遍,货车所需制动距离较长,制动器降温困难,也是引起交通事故的潜在原因。

2.2客货混行对运行速度与道路通行能力的制约

有研究发现,我国部分高速公路路段常出现运行交通量并没有达到设计通行能力而实际的交通状况却拥堵不堪的现象。究其原因,该现象在很大程度上与高速公路上存在大量的“移动瓶颈”有关。所谓“移动瓶颈”是指在多车道道路上,当一辆货车在一条车道上行驶的时候,经常会造成后面车辆排队,它不同于在那条车道上的一个实际的障碍物,而是由于速度的差异,当货车后面的车流量达到一定值时发生的。我国高速公路上货运车辆比例较高、性能差、超载超限现象严重,是制约车辆运行速度和道路通行能力的主要原因之一。根据驾驶员心理,当道路上货车的混入率较高且运行速度较低时,易引发后方车辆的超车需求,而车道数的限制使超车需求较难满足,容易形成“移动瓶颈”现象,从而制约其运行速度,影响道路通行能力。

2.3客货混行交通事故形态与损伤情况

高速公路由客货车共同造成的交通事故人员伤亡和财产损失一般较严重,由于其车辆类型复杂,不同类型车辆间相互干扰严重,其事故形态具有一定的特殊性。高速公路客货混行常发生的事故形态有撞固定物、尾随相撞,侧面碰撞和翻车等。混合运行中货车与客车间性能差异、速度差异、货车超载严重及疲劳驾驶等是造成上述事故的主要原因。有研究发现,车辆间的速度差是引发追尾事故的主要原因之一,车辆的换道次数越多,发生刮擦、碰撞事故的概率越大。此外,当发生事故时,由于货车具有重量大、载货多等特点,其发出的巨大冲撞能量能对客车产生显著的毁伤作用,造成客车架乘人员的严重伤亡。当货车装载化学品、危险品时,还会引发次生事故,导致更大的伤亡。

2.4客货混行不便于现代化的运营管理

随着经济社会发展和人民生活水平的提高,人们对高速公路快捷、方便、舒适、安全等方面的质量要求越来越高。但客货混行制约了高速公路运输质量的提高,客货混行对车速、安全等方面存在很大影响。此外,客货车辆混合运行,当发生交通事故后,两条车道同时被占用,不利于救援人员的及时施救及交通疏导。另外,客货车辆在车辆特性和运行特征存在较大的差异,混合行驶不利于对其进行速度、超载、收费等方面的监督管理。

2.5客货混行不利于节约建设成本

由于客货车辆对于道路所期望的要求不尽相同,因此在道路设计中所选取的设计标准以及施工的工程费用也不尽相同。一般来说,客车对道路的要求主要倾向于快捷,所需的车道宽度、路面强度等指标均较低;而货车则要求道路能承受较高载重。这样若均以小客车为设计依据,当货车混入率较大,超载严重时,低等级路面会在短时期内遭到破坏,缩短其使用寿命。但若道路设计统一按照大中型货车为设计依据,又必然会加大投资,造成不必要的浪费。

3高速公路客货混行解决对策

鉴于上述存在问题,设置客货分离车道将客车和货车进行分离是国外经常采用的交通管理方法,它可以纯化交通流、消除混合交通的不利影响。随着我国对交通安全的日益重视,采用客货分离车道的管理方法也逐渐引起了各方的重视,有部分地区已经开始尝试引入这种管理方法。然而这种管理方法在我国高速公路系统中的成功应用还需要以系统的认识和研究为基础。目前,国内外对于道路实施客货分离的途径主要有以下几种。

3.1软隔离

客车与货车之间不进行隔离的常用客货分离途径有车道限制(Lane Restriction)、专用车道(Exclusive Lanes)等。车道限制即货车使用专用的货车道,其他车辆可以在任何车道上行驶,货车道与其他车道之间没有隔离措施。专用车道即货车使用货车专用车道,其他车辆不允许使用货车专用车道,专用车道与其他车道之间没有隔离措施。

3.2物理隔离

客车与货车之间有物理隔离的常用客货分离途径有专用路(Exclusive Facilities)、双重道路(Dual Facilities)等。专用路即货车使用专用路,货车专用路与主路间存在物理隔离。双重道路即在每个方向上对内外车道实行物理隔离,内车道为轻型车道或者轿车专用,外车道为混合交通流。

3.3空间分离

将客车与货车在空间上进行分离的常用客货分离途径有隔离或者绕行车道(Separation and Bypass Facilities)。隔离或者绕行车道常常用在特定的路段,绕行车道通过使货车流绕行或者其与主交通流分离。该方法主要适用于交织区、坡度较大、货车比例较高及交通拥堵的路段。

4结束语

本文通过对高速公路客货车辆混合运行特征、运行速度、通行能力、交通事故、运营管理及建设成本等方面的分析,得出高速公路客货混行存在的问题,并对客货分离实现技术进行了总结,对今后研究高速公路客货分离车道管理方法具有一定的借鉴意义。

参考文献