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关键词:市政道路;路基设计
中图分类号:TU99文献标识码: A
一、引言
我国全面开展城镇化建设以来,各地的新区、新城如雨后春笋,城市的发展日新月异。随着生活水平的提高,广大市民对出行的便利及交通状况的改善需求更加迫切,市政道路的设计水平和建设质量也面临着高标准、严要求的发展状况。
市政道路作为一个系统性的综合工程,各种地下工程及市政管线错综复杂,使得道路的设计、施工及养护面临着严峻的挑战。良好路基设计是保证市政道路路况和使用寿命的有力保障,加强市政道路的路基设计也是与时俱进的需要。
二、城市道路建设中路基设计的主要原则
路面上承受的荷载大小对路基产生直接的影响,科学合理的路基设计是道路建设的重中之重。通常,在路基设计时主要依据以下原则:
首先,要保证路基有一定的强度。所谓路基强度指在行车载荷等作用下,路基抵抗变形或破坏的能力。路基承受着本身土石的自重、路面重力以及由路面传递而来的行车荷载,这就需要重视路基强度的设计。只有保证了路基的强度,才能避免因路基在外力超过允许范围时产生变形而引起路面塌陷等意外事故。
其次,要保证路基的整体稳定性。由于城市道路建设环境比较复杂,不同地区的地质存在很大差异,路基的修建可能会加剧原地面的不稳定状态,从而导致路基的各种破坏现象发生。此外,为保证路线的平顺,在路基设计时,要对自然地面低于路基设计标高的地段进行填筑形成路堤,对自然地面高于路基设计标高的地段则需要开挖成路堑。因此,在道路路基设计过程中,采取具体问题具体分析、因地制宜的措施来保证路基整体结构的稳定性是非常必要的。
三、市政道路路基设计要点
1一般路基
路基填料的要求:1)路基填料不得使用淤泥及其他不符合路基填料的土。2)城市道路管线较多,路床下各种管线覆土较浅时,管顶以上50cm范围内进行加固保护。3)建筑垃圾经适当筛选处置后并经试验基础上进行利用。
1.1干湿类型
路基干湿类型按分界稠度可分为四类,依次分别为干燥、中湿、潮湿、过湿。各等级道路路基应处于干燥或者中湿状态。达不到要求时,应该对路基进行处理或者换填。处理方法可以为晾晒、改良、设置隔水层或者降低地下水位。换填材料可以选择素土、级配良好的砂土或者碎石。换填的材料和厚度应现场试验确定,以达到设计要求为准。
1.2填方路基
填方路基在施工前应先进行清表。路基填料应具有一定强度,填料可以选择级配良好的碎石土、砂土。道路填方路基边坡采用1∶1.5。填方应分层压实。当地面横坡小于1∶5时,清表后直接填筑路基;当地面横坡介于1∶5和1∶2.5时,应开挖台阶再进行填筑,台阶宽度2m,并设置2%反向坡。
1.3挖方路基
挖方路基边坡形式及边坡坡率应根据实际情况确定,当挖方边坡高度较高时,可选择不同的开挖形式即折线型或台阶型。边沟外还应设置宽度不小于1m的碎落台。台阶型边坡在两台阶间应设置宽度不小于2m的边坡平台。
1.4路床
路床为路面结构层以下0.8m范围内的路基部分,0~0.3m的部分为上路床,0.3m~0.8m的部分为下路床。在路基设计过程中,路床顶面的设计回弹模量对控制路面设计弯沉及路基施工质量起主要作用。在路基施工完成后,若有条件的话,应对路床的回弹模量进行实测,然后根据回弹模量实测值进行路面结构层设计;若没有条件,应根据路基土组情况对路床回弹模量按照规范进行查表估值。当路床顶面回弹模量达不到设计要求时,应进行路床处理。
1.5路基压实
路基压实要分层进行,压实完成后达到均匀密实。压实度应该满足相关规范要求。
1.6特殊部位的路基填筑
特殊部位路基包括:与相邻路基刚度差异比较大的路基、沟槽回填部位路基、桥梁承台周围路基、填挖交界处路基。
1)与相邻路基刚度差异比较大的路基:应该充分压实,其刚度应与周边路基刚度基本保持一致。强度也与相邻路基强度保持一致。
2)沟槽回填部位路基:市政道路管线较多,包括给排水管道、电信管线、电力管线、天燃气管道、热力管道、照明电缆等。且由不同的单位设计,不同单位施工,对管道沟槽的回填要求也各不相同,且均低于道路设计要求值。对于在路基范围内的各管线,均应向相关管线单位提出要求,保证路基的压实度。
3)桥梁台背周围路基:路基与桥台连接部位应该设置过渡段,且桥台一般要设置搭板。路基压实度应不小于96%。台背填料应选用渗水性好、易密实的材料。
4)填挖交界处路基:对于半填半挖的路基填方区路基与挖方区路基材质要基本保持一致,使其强度和刚度一致避免产生不均匀沉降。纵向填挖交界处要设置过渡段。过渡段材质也应与附近路基材质相近。
2路基排水
水包括地表水和地下水,对于路基的性能起到决定性的作用。地表水的渗入和地下水的冲刷、浸润可使路基失稳、路基强度降低。因此,只有防治排水才能保证路基强度和稳定性。
2.1地表水
市政道路一般采取排水管道、雨水口、连接支管等排水设施,统一把雨水排走。排水纵度及流向应根据道路纵坡、城市总体排水规划和现状因素等综合考虑。
2.2地下水
对于地下水位比较高的路段,可以采用抬高道路纵断面或者设置地下排水设施,使地下水位不在影响路基的范围以下。地下排水设施包括暗沟、暗管、渗沟、排水隔离层等。地下排水设施的设置应与地表排水设施相协调。对于挖方路段,地下水位处于路基部分时,可以考虑做混凝土U槽。
3路基防护与支挡
若征地条件允许,一般路基做正常放坡,坡面应做防护措施。对于用地比较紧张或者路基稳定性差及不良地质路段,均应进行挡护加固设计。
3.1路基防护
根据边坡材质、坡率及就近取材原则选取坡面防护形式。边坡防护常用的形式有:植被防护、喷护(混凝土喷护、挂网喷护)、抛石护坡(浆砌片石和干砌片石、浆砌片石护墙)等。
3.2支挡加固
综合考虑地质条件、安全性、经济性选择适当的支挡形式。支挡加固形式包括:重力式挡墙、半重力式挡墙、悬臂式挡墙、扶壁式挡墙、板肋式或格构式锚杆挡墙、桩板式挡墙、锚定板挡墙、加筋土挡墙、岩石锚喷支护、土钉支护等。
4过湿段城市道路的路基设计
由于过湿土往往含水量高,承载能力低,稳定性差且容易变形,因此在进行过湿路段的路基设计时,就要对其地质条件进行统筹考虑。在水文地质条件不良路段进行路基设计时,其设计的最小填土高度不应小于路床处于中湿状态的临界高度。当路基设计的标高受到限制时,则需要对潮湿或过湿状态的路基进行处理,以此来保证处理后的土基回弹模量不小于路面设计规范规定的要求。因此,在过湿段路基设计时,一般会对回填的土质进行考虑。
过湿段城市道路的路基处理方法常用的有砂石换填法和生石灰浅层拌合法。在进行砂砾换填时,一般会考虑到砾类土的刚性扩散角,并根据路床的承载力和外荷载情况进行换填厚度的综合设计。一般在路基填土5米以下,路床承载力标准值在100KPa以下时,换填厚度为80cm;在50KPa以下时,换填厚度为120~150cm。进行生石灰拌合时,过湿路基土壤掺入生石灰后,土壤会吸附石灰中的钙离子,使其亲水性减弱,塑性降低。经研究发现,每掺入1%的生石灰可以降低路基土1%的含水量。
在进行路基设计时,应根据当地的土质条件对过湿路段的土质进行处理,保证路基的强度和稳定性。
四、结束语
在城市道路工程中,路基的设计是极为重要的一个环节,其设计质量直接影响着施工质量,也决定了整个道路工程的总体质量与实际使用状况。因此,科学合理地设计道路路基并严格按照规范进行施工,不仅对确保道路工程质量及道路的安全性、可靠性与稳定性运营发挥着巨大的作用,而且还对促进当地经济效益和社会效益最大化,推动市政道路的建设不断向前发展有着重要的意义。
参考文献
[1]邓学均编著.路基路面工程.人民交通出版社,2005.8.
关键词:市政道路;小区道路;功能;设计;
中图分类号:TU997 文献标识码: A
前言:
随着城市建设水平的不断提高,人们对道路的使用要求越来越高,不仅在使用功能上,而且在观赏功能、舒适功能、便捷功能上有更高的要求。市政道路设计是道路交通建设的一项非常重要内容,尤其是以人为本的设计理念,是城市建设成败的关键。道路是城市交通的基础,也是社会经济活动所产生的人流、物流的运输载体,也是营造良好的城市环境及舒适宜人的生态体系不可或缺的部分。
一 道路的特点与功能
现代城市道路是一个复杂的系统,有很多组成部分,各部分设计过程中都有各自的特性,以下我们进一步分析这些特点。
1.1 城市道路的特点与功能
城市道路分类:我国城市道路具有行驶车种复杂、速度差别大,人流和车流易混杂的特点。①快速交通干道:主要技术要求:只准汽车行驶,禁止行人和非机动车进入;中间设置一定宽度的分隔带;出入口控制;大部分交叉口采用立体交叉,机动车道至少为四条,计算车速60~80KM/H。②主要交通干道:是城市道路系统的骨架,联系着城市主要工业区,住宅区等全市性公共活动场所,负担城市的主要客货运交通。③一般干道:是城市中数量较多的普通交通干道。负担主干道上交通的集散和区域内主要客货运交通。④支路:是区域内大量分布的联系主次干道与各交通源的道路。城市道路的特点:功能多样、组成复杂、行人量大、车种复杂、交叉口多、交通分散。
1.2 小区道路的特点与功能
小区道路包含有以下特点:①要根据小区的地形、当地气候、小区用地规模、人口规划、居住区的规划组织结构类型、建筑规划布局、用地四周交通条件、居民出行方式与行动轨迹以及交通设旆发展趋势等因素,规划设计经济、便捷的道路系统和道路断面形式。②小区内道路应通而不畅、安全便捷,既要避免往返迂回,又要避免对穿:尽力阻止外部车辆及人员的穿行闯入。③道路满足住区内不同的交通功能需求,形成安全、安静的道路系统和居住环境。④小区内道路网的规划设计,应有利于区内各种设施的合理安排,为建筑物、公共绿地等的布置,创造有特色的空间环境,提供有利条件。⑤应满足地下工程管线的埋设要求。
二 道路设计的要点
2.1 道路功能定位
道路有很多组成部分,包括机动车道、非机动车道、人行道、公交港弯等等,各部分的技术参数设计有一定的标准和要求,以下我们对这些特点进行一下总结。
2.1.1机动车通行。车道宽度的确定。―般城市主干路小型车车道宽度选用3.5m;大型车道或混合行驶车道选用3.75m;支路车道最窄不宜小于3m,路边停靠车辆的车道宽度为2.5~3.0m。 一条车道的通行能力 城市道路一条车道的小汽车理论通行能力为每车道1800辆/h。靠近中线的车道,通行能力最大,右侧同向车道通行能力将依次有所折减,最右侧车道的通行能力最小。假定最靠中线的一条车道的通行能力为1,则同侧右方向第二条车道通行能力的折减系数约为0.80~0.89,第三条车道的折减系数约为0.65~0.78,第四条约为0.50―0.65。机动车车行道宽度的确定机动车车行道的宽度是各机动车道宽度的总和。通常以规划确定的单向高峰小时交通量除以―条车道的通行能力。以确定单向所需机动车车道数,乘以2,再乘以―条车道的宽度,即得到机动车车行道的宽度。非机动车通行。自行车道宽度的确定1条自行车带的宽度为1.5m,两条自行车带宽度为2.5m,3条自行车带的宽
度为3.5m,每增加―条车道宽度增加lm;两辆白行车与1辆公共汽车或无轨电车的停站宽度为5.5m。非机动车道要考虑最宽的车辆有超车的条件。考虑将来可能改为行驶机动车辆,则以6.0~7.0m更妥。自行车道的通行能力路面标线划分机动车道与非机动车道时,―条白行车带的通行能力,规范推荐值为800~1000辆/h。非机动车道在横断面上的布置―般沿道路两侧对称布置在机动车道和人行道之间,为保证非机动车的安全及提高机动车车速,与机动车道之间划线或设分隔带分隔。
2.1.2 交叉口布置。城市中两条以上不同方向的道路的相交处,是城市道路系统的组成部分。在同一平面上相交处,称平面交叉口;在不同平面上相交处,称立体交叉口。平面交叉口。有三种形式: 简单交叉口。 交叉口入口的车道数和道路区间段的道数相同,不设交通管制。主要用于城市支路之间的相交处或交通量小的支路和干道的相交处。信号灯管制交叉口。交通信号灯管制使右行制时左转车辆和直行车辆,车辆和行人在通行时间上错开,一般用于交通繁忙的城市支路和干道的相交处或干道和干道的相交处。环形交叉口。不用交通管制而采用绕中心岛同向连续通行。设计特点是在交叉口中央设置中心岛,从不同方向进入交叉口的车辆都绕中心岛同向行驶,经过汇流行驶一段距离后,行驶至所要去的路口,驶离交叉口。
2.1.3 公交停靠站布置。交叉口附近设置公交停靠站,应充分注意处理好方便乘客和降低公交停靠站对交叉口通行能力影响的关系,不应片面地追求某一方的要求。交叉口附近设置的公交停靠站,原则上设在交叉口的出口道附近;左转或右转的公交线路,为了避免对进口道通行能力的影响,应先转弯后再停靠。当公交停靠站设在进口道上游时,其位置不应影响进口道车辆的正常排队;当公交停靠站设在出口道附近时,不应影响到流出交通流的正常减速变车道的要求,因此,当实际条件不能满足规程要求的公交停靠站离开停车线的最小距离时,应按实际情况进行验算。
2.1.4 人行道设置。人行道的主要功能是为满足步行交通的需要,同时也用来布置道路附属设施(如杆管线、邮筒、清洁箱与交通标志等)和绿化,有时还作为拓宽车行道的备用地。人行道宽度的确定方法1个步行带的宽度,一般需要0.75m,在火车站和大型商店附近及全市十道上则需要0.9m。通过能力一般为800~1000人/h;城市主干道上,单侧人行道步行带条数,一般不宜少于6条,次干道不宜少于4条,住宅区不宜少于2条。人行道的布置人行道通常在车行道两侧对称并等宽布置。在受到地形限制或有其他特殊情况时,不一定要对称等宽,可按其具体情况做灵活处理。人行道一般高十车行道10~20cm,一般采用直线式横坡,向缘石方向倾斜。横坡坡度一般在0.3%一3%范围内选择。
2.1.5 无障碍设置。使用原则:盲道在人行道上布置以方便安全通行为原则。铺设中的原则:其铺设的材料宜采用中黄色,也可采用与周围环境相协调的颜色。应避免的问题:避免行进盲道横向和斜向铺设及提示盲道的混乱,避免障碍物的阻断以及盲道坡度过陡。
2.2 路面材料的选用
路面材料的选用对于道路的各种性能体现起着决定性的作用,以下我们就路面材料对行车舒适性、噪音污染、环境污染等几方面的作用进行分析说明。水泥混凝土路面。这一种材料几乎没有塑性,使用水泥混凝土路面必须要留伸缩缝,而且水泥混凝土的施工还需要设置施工缝,这些缝使得水泥混凝土的行车舒适度降低。再说沥青混凝土。这是一种弹-塑-粘性材料,具有良好的力学性能,它不需要设置施工缝和伸缩缝。且路面平整且有一定粗糙度,即使雨天也有较好的抗滑性;但其养护费用大致为水泥路面的3倍左右。
【关键词】输配电线路 设计 要点
电力系统主要由几个重要的部分组成,包括发电、输电、变电、配电和用电几大部分。配电网作为电网的最后一大终端,是与广大用电户直接相连的,配电网的辐射面积非常大,而输配电线路在电网中扮演着重要角色,它是用户能使用电能的关键。输配电线路的正常运行直接关系到配电网的运行,直接关系到输送电能的质量和输送效率。电能是一种不易存储的能源,因此,电能的生产、输送和使用是同时进行的,这是一个连续完整的系统,每一环节的出错都会导致电能的浪费或使用效率低下。输配电线路在设计和规划时要综合考虑多方面的因素进行科学合理的规划设计。
1 输配电线路设计流程
输配电线路设计是指从收到线路设计任务之时起,到经历各种环节,最终拿出科学完整的设计图纸和资料的过程,这一过程是一个系统的过程,每一步骤都需按照严格的规定和要求进行。综合起来,输配电线路的设计流程主要包括以下几个方面。
首先,接受设计任务。这是输配电线路设计的开端,再拿到设计任务以后要根据不同任务的不同类型进行分析,综合考量任务的性质和目的,进行最优化设计。
其次,确定线路的起点和终点,并分析和确定电压等。然后根据电压等级选择适合导线类型,切不可导线选择错误,否则在输送电压时会产生短路或漏电。然后,要慎重和科学规划路径图。再次,根据气象资料和路径图确定导线横截面积、档距,对材料账单和工程预算进行编制,综合考虑实地情况和经费情况进行设计规划。
最后,经过多方案对比确定最佳方案,等候报批并形成最终的设计材料。输配电线路设计流程必须严格遵守,在设计中注意关键环节。
2 输配电线路设计的关键
2.1 导线类型的选择
输配电线路的导线类型多种多样,其中,最常见的是架空输电线路和电缆线路。架空输电线路在实际工作中比电缆线路应用更多更广,在铺设架空输电线路时需要一定数量的杆搭和占地面积,对运行环境的要求相对较高。电缆线路在生活中不常用,但是优点多多,这种线路不需占地面积,也不需要搭杆,运行过程中出现事故和故障的概率相对较小,但是由于他的结构比架空输电线路复杂,施工所用时间较长并且难度较大,费用较高,一旦出现故障或问题,检修难度大,另外,输送能力和扩展能力与架空线路相比稍弱一些,因此,在日常生活中并不常见。但是,在架空线路无法到达的地区或者对居民的征地不便的情况下,会采用电缆线路。
2.2 线路路径选择
线路路径选择与线路的类型选择密不可分,对不同类型的线路应选择不同的路径,考虑到差异化。在电缆铺设线路的过程中,应事先注意选择的路径中有没有不利于电缆安全运行的故障,比如河流、沟渠、道路等,这些障碍物的存在很大程度上会影响线路的路径选择。与电缆线路铺设相比较,架空线路的铺设较为自由,在大部分环境下均可进行铺设,对外界自然环境和社会环境的要求不高,但是,在铺设过程中,仍需综合考虑占地面积、杆搭布置以及周围居民区的意见等。不管怎样,在铺设过程中始终要尽可能的减少穿越民宅、农田、桥梁和公路的几率,这有助于大大减少不必要的麻烦和困难。
2.3 导线截面积的确定
导线截面积与线路输电能力、输送安全密切相关,关系到线路重量、杆搭受力等问题。导线横街面积的确定要综合考虑多种因素,最好根据配电网络和顶定的电压等级确定,此外,还要考虑经济电流的密度,不同类型导线的材质和结构,然后进行科学计算最终确定。
2.4 杆搭的选择
2.4.1 杆搭的类型
杆搭主要有两种类型,一种是悬垂型杆搭,一种是耐张型杆搭,这是根据受力性质不同所做的区分。选择杆搭时,最重要的是考虑杆搭能够承受的拉力、压力、线路的弧垂应力和不同的电压等级。这些因素的不同组合和变换就要求有不同的杆搭与之相适应。上述两种的杆搭分类中,悬垂型杆搭还能细分为悬垂直线杆搭和悬垂转角杆搭,其划分依据是垂直受力的大小,同样,耐张型杆搭也可分为耐张直线杆搭、耐张转角杆搭和终端杆搭。除此之外,杆搭按照回路数还可区分为单回路杆搭、双回路杆搭和多回路杆搭。
2.4.2 杆搭的选择
杆搭有多种类型,在选择不同外形的杆搭时要综合考虑导线和地线的排列方式,根据不同导线和地线的排列方式进行杆搭外形的选择。构件布置也很重要,总体来说要结构简单、受力均衡、传力明确和外形美观,这是选择杆搭时的总体要求。另外,选择不同类型的杆搭时,还需要考虑占地范围、杆搭材料、运行维护和施工等方面,综合这几大因素进行最优化判断和选择。
3 结语
电网建设作为国家的基础公共设施之一,在经济社会发展中具有重要作用,同时它也是关乎国民经济可持续发展的支柱性产业,对地方的建设和发展意义重大。输配电线路的合理规划和设计对电网建设至关重要,它也是电网建设中最重要的一环。在输配电线路的规划和设计过程中,我们要充分考虑能源的有效利用,提高经济效益和环境保护等因素,经过科学合理的规划选择正确的配电装置,对导体和及电器进行科学合理的设计并选择最合适的投入使用,在此基础上,确定最好的输配电线路路径,以此保证输配电线路的安全可靠运行。
参考文献
[1]张勇.小议新建线路的规划设计以及输配电线路的改造[J].中国科技财富,2011(3).
[2]杨宪易.浅析输配电线路设计的要点[J].民营科技,2011(12).
[3]魏崽,崔文生.对输配电线路设计的探讨[J].广东科技,2009(2).
关键词 贴片元件 印制电路板 报警器遥控电路
中图分类号:TP368.1 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.01.073
Design and Production of Electric Vehicle Alarm Remote Control Circuit
GENG Ziqing
(Jilin Financial and Economic School, Jilin, Jilin 132011)
Abstract In this paper, the design of the printed circuit board of the patch panel and the printed circuit board of the electric vehicle is designed. Mainly used for electric vehicle electric vehicle anti-theft alarm protection, in the protection of the state, the vibration of the electric car, open the switch will alarm. When the design of the remote control board is small enough to carry, so the main use of patch components.
Key words chip components; printed circuit board; alarm remote control circuit
1电路工作原理
(1)电路的组成。该遥控报警器电路主要由电源电路、编码电路、按键电路和遥控发射电路四部分组成。(2)电路工作原理。该遥控器使用LA2260A这种遥控编码芯片,其中编码芯片的1到8脚作为地址引脚,可用于进行地址编码,这8个引脚可以分别置于“0”、“1”和“悬空”的三种状态,然后通过编码开关来进行控制;遥控器的按键信息的输入由10~13引脚来控制实现,发光二级管作为了遥控发射电路的信息指示信号;当按键开关S1-S4这四个按键有键按下的时候,三极管导通,为编码芯片提供电压,同时,发光二极管点亮,没有按键按下时,三极管截止,保持不变状态;遥控按键数据输入由D0到D3顺序操作,VD1、LED1作为工作的指示电路。
2印制电路板设计
(1)设计前准备。此报警遥控器因为体积要求小,所以采用SMT元件,DXP 2004软件库的元件的封装体积都太大,对于该电路不适用,所以必须另行设计元件的图形和封装。在印制板电路设计过程中,为确保电路板能够具有更好的抗干扰、降低接地的阻抗、屏蔽不良信号以及具有散热等性能,所以一般在PCB设计的过程中要进行覆铜的设计,也就是在电路板上放置一层与地线相连接的铜膜。在印制电路板设计时,为了增强电路板的机械强度,避免导线和焊盘之间的接触点中出现应力而导致断裂的情况,应用了一种叫做泪滴的操作,即:导线与焊盘、过孔之间过渡的区域,因为呈现出泪滴的形状,所以叫做泪滴。在此遥控报警器电路设计时就需要考虑覆铜与补泪滴的操作。
(2)原理图设计。按上图所示电路,进行电路图的设计。设计时,考虑遥控报警器的体积问题,所以编码开关和遥控编码芯片需要自己设计电路元件符号,然后将其封装添加进去,完成电路的最终设计。在生成PCB前,要严格地对电路进行电气规则检查,修改产生的错误,可以忽略对印制板的制作不影响的因素,直到电路错误和警告信息都修改正确为止。
图1
(3)印制板设计。设计PCB时考虑的因素 按要求定义好PCB的电气轮廓,先考虑贴片电感L1放置的位置,元件设置为露铜,方便后边通过搪锡改变其电感量;发光二极管应该放置在印制电路板的顶端,在电路板上打好对应的孔位;在安排电池弹片时,一定要考虑好,电池的正负极间的距离问题;由于遥控器的体积很小,所以软件中的编码芯片的封装,不能使用,必须自行设计该元件的封装,要将其编码按键设置在芯片的背面,以便于进行编码的设置。综合为遥控器的体积,所以必须考虑一些影响报警器设计的因素。为保证印制导线的强度,为焊盘和过孔添加泪滴。PCB布局及调整按要求规划好PCB的尺寸,然后根据布局原则,首先将发光二极管、按键和电池弹片移动到机械1层上已经确定的位置,然后通过移动元件、旋转元件等方法合理调整其他元件的位置。布局结束后,选中所有元件,将元件移动到网格上,以提高布线效率。印制板的布线及手工调整,由于贴片电感和电池的弹片的安装盒需要先进行预布线,贴片电感需要在底层进行布线,电源线和地线则需要双面布线,布线的方式都采用印制导线和覆铜这两种结合的方式进行。采用自动布线和手工调整的方式,完成印制板的布线后,添加泪滴珠,完成印制板的布线。印制电路板输出印制电路板设计完成,要输出PCB图,以便于进行人工检查和校对,同时也可生成文档保存。将设计完成后的数据文件,提供给生成加工部门,完成光绘(Gerber)文件输出和输出NC钻孔图形文件。
3元器件识别与检测
3.1电路元器件的识别
在电路的制作过程中,元器件的识别与检测是一个非常重要的环节,必须按照元件清单列表(表1)进行识别。
表1
3.2 电路元器件的检测
(1)发光二极管:会识别其正负极性,会用万用表测量其正反向电阻,以及发光性能是否良好。把万用表功能开关拨到R?00或者R?K的欧姆档,测量二极管的正反向电阻,看它的正反向电阻是否在规定的数值范围内;(2)色环电阻:主要会依据色环法识别其标称阻值,然后用万用表测量电阻的阻值;(3)电解电容:用仪器判别管脚的“+”、“-”极性,并用万用表测量性能的好坏。检测是否存在漏电现象。把万用表功能开关拨到R?00或者R?K的欧姆档,测量电容两脚的电阻。如果一开始表针右摆,最后向左摆回到起始处,则不漏电;若不能摆回到起始处,则表明漏电;(4)编码开关:用万用表识别判断其动断与动合端,并检测其质量好坏;(5)三极管:识别其类型与引脚的排列,并用万用表检测其质量的好坏。
4电路装配与焊接
(1)电路元器件的装配。由于此报警遥控器实物体积很小,所以元件安装一定要紧贴底板,并紧凑。为保证产品质量,减小出错率。首先检查所使用的元器件是否是良好的,是否能够在使用期限内正常工作,是否清洁,是否已经具备了进行焊接的条件。其次,要知道插装与焊接时的注意事项和操作人员要遵循的规则。最后在电子元器件装配、焊接后,还需要检测其是否完成预定的功能。每个元器件的操作步骤要严格遵循复测元器件―引线清洁、成型―插装―焊接―修剪引脚―整形―调试的步骤顺序,不得省略步骤,这在印制电路板上进行元器件装配时,必须严格遵守操作流程。熟悉相关印制电路板,并按图纸进一步检查所有元器件的型号、规格及数量是否符合图纸要求。电解电容器安装时注意极性,且要紧贴印制板。安装前要将被焊件的引脚进行清洁和预挂锡;清洁印制电路板的表面,去除氧化层、检查焊盘和印制导线是否有缺陷和短路点灯不足。同时还要检查电烙铁能否吃锡,如果吃锡不良,应进行去除烙铁头的氧化层和预挂锡工作,保证电烙铁能熔化焊锡丝。熟悉相关印制电路板,并按图纸进一步检查所有元器件的型号、规格及数量是否符合图纸要求。
(2)电子元器件的焊接。为了保证产品质量,减小出错率。上一步骤中电子元器件的检测是非常重要的,是否能够在使用期限内正常工作,是否整洁,是否已经具备了进行焊接的条件。其次,要注意贴片元件的安装于焊接时的注意事项和操作人员要遵守的原则。最后,在电子元器件装配、焊接后,还需要检测其是否能完成预定的功能。在电路焊接后,剪去多余引线,注意留下的线头长度必须适中,剪线时要注意不能损坏其他焊点;观察焊点在摇动时上面的焊锡是否有脱落现象,也可以用镊子将每个元器件轻轻拉一下,看有无松动等现象。对存在缺陷的焊点进行修补,如果需要重新焊接,必须等到上次的焊锡一同熔化并熔为一体时,才能把电烙铁移开。
5电路测试与分析
5.1电路的调试方法
此电动车报警遥控器电路并不是很复杂,且用印制板来完成装配。装配完毕,应做以下调试:(1)使用万用表测试LA2260A各引脚的输出电压;(2)再使用万用表分别测试指示电路的各点的电压值;(3)测量是否有健按下时以及没有按键按下时的各点电压,并判别确定导通与否。
5.2电路的故障分析
常见电路故障检测及分析方法:(1)如果电路不能正常工作,甚至不工作,那么首先检测电源部分,即电池弹片处是否接触良好,是否能够确保提供电路足够的电压值。(2)如果电路不能正常工作,确定电源电路没有故障问题后,应该检测编码开关K1和遥控编码芯片LX2260A部分,即:将编码开关的八个拨码分别拨动,用万用表检测其输出电压值是否正常;如果拨码开关正常,然后检测遥控编码芯片的D0―D3引脚的输出端电压是否正常。(3)如果二极管LED1不发光,则检查电阻R2前的电路,包括编码电路、电源电路,以及电路的装配及焊接情况是否良好。(4)编码信息的输出情况则检测DOUT端和V2构成的电路部分,将整体电路划分成若干个单元电路,进行检查,直到电路正常工作。
参考文献
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[3] 王国明.常用电子元器件检测与应用.机械工业出版社,2013.1.
关键词:无缝线路设计程序要点
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
桥上铺设无缝线路能显著改善桥梁和轨道的运营状态,减少养护维修劳力及材料消耗,延长桥梁的使用年限。长期的运营实践证明,桥上铺设无缝线路能取得显著的技术经济效益。在既有铁路换轨大修设计中,要对桥上铺设无缝线路进行单独设计,以保证无缝线路的稳定和桥梁的安全使用。
2 桥上无缝线路的力学特征
桥上无缝线路除受到列车荷载、温度力、制动力等的作用外,还受到由于桥梁的伸缩或挠曲变形位移而产生额外的纵向附加力作用。因温度变化引起梁伸缩而产生的相互作用力叫做伸缩力。其大小和分布除与梁轨间的连接强度、梁的伸缩量有关外,还与长钢轨的布置方式、梁跨支座的布置方式有关,其作用过程是当温度变化而梁伸缩时就对钢轨产生作用,随着温度一天日升夜降循环变化,钢轨也发生拉压作用变化。在列车荷载的作用下,梁跨和钢轨因发生挠曲变形而引起的相互作用力,叫挠曲力,其大小除与连接扣件类型、分布、扣压力大小有关外,同时与列车荷载、梁轨相对位移密切相关。桥上无缝线路钢轨如在低温下拉断,就会对桥跨结构施加断轨附加力。
所以,桥上无缝线路具有以下受力特征:(1)由于受温度变化、列车荷载的影响,桥上无缝线路钢轨除了承受与路基地段无缝线路钢轨相同的纵向力外,还承受附加纵向力的作用;(2)钢轨附加纵向力最终通过梁体传递至桥梁设有固定支座的墩台,使墩台承受附加力;(3)桥梁与无缝线路长钢轨始终形成相互作用、相互约束的力学平衡体系。
3 桥上无缝线路的设计原理
桥上无缝线路的有关实验和运营实践充分证明,尽管桥梁和无缝线路的结构形式多种多样,但各种梁型的桥上无缝线路纵向力的计算,均可建立在梁轨相互作用原理的基础上。
梁轨相互作用原理的基本理论是:由于梁轨发生相对位移,二者之间通过摩阻作用而产生伸缩力和挠曲力,其大小和分布与梁轨间的连接强度有着密切关系。梁轨间的连接强度对于无碴桥,如钢梁和钢桁梁等,由钢轨扣件的扣压力决定;对于有碴桥,是由道床阻力决定的。伸缩力和挠曲力是沿钢轨轴向分布的纵向力,作用方向随着梁轨相对位移方向的改变而改变。因梁体端面比钢轨大得多,梁的位移主要是由于温度变化和列车荷载的作用引起的,钢轨对梁体的反作用可忽略不计。而伸缩力和挠曲力对桥梁墩台、支座是有影响的:使墩顶发生位移而影响梁轨的相对位移,同时影响梁轨的相互作用力。根据以上所述,可以建立起梁轨间的相互位移微分方程,建立数学模型并推导出计算方法。
4 桥上无缝线路的设计原则
桥上无缝线路的设计应遵循以下原则:(1)桥上无缝线路的设计应最大限度地减小轨道和桥梁所承受的附加纵向力;(2)在结构设计方面,既要满足轨道强度和稳定性方面的要求,又要使桥梁受力合理,以保证桥梁和轨道的运营安全;(3)尽可能增加长轨条的长度,减少或消灭桥上及桥头附近的钢轨接头,提高轨道的整体性和平顺性;(4)桥上无缝线路的结构设计,要考虑到便于线路的养护维修。
5 桥上无缝线路的设计程序及要点
5.1 调查收集资料
设计之前要首先进行调查和收集有关资料,内容包括桥梁全长、孔数、桥跨结构、支座布置、墩台类型及状态;桥上及桥头两端线路的平面及纵断面;轨道结构的类型、状态及绝缘接头位置;收集桥梁的设计资料、竣工资料:如墩台检算计算单、桥梁弦杆影响线图、设计中所采用的各项参数、有关规程、规范和技术条件的有关规定等,并了解工务、运营等部门对铺设无缝线路的要求。
5.2 轨条布置
桥上长轨条的布置应根据桥梁设备情况、钢轨伸缩调节器设置的位置、施工条件及维修条件来决定。桥梁最好位于无缝线路的固定区。桥上绝缘接头应采用胶结接头,钢轨伸缩调节器接头最好焊接或采用冻结接头。钢轨伸缩调节器接头距梁端或挡碴墙不得小于2m。
5.3 扣件布置(或设置钢轨伸缩调节器)
在中小跨度桥上,为最大限度地减小钢轨与墩台之间的纵向作用力,桥上应尽量使用小阻力扣件或降低扣件的扣压力,以降低轨道的纵向阻力。原则上应在梁轨相对位移小的地段上紧扣件,在梁轨相对位移大的地段可减小扣件的扣压力。为了便于控制扣件阻力,可采用K型扣件。当使用分开式扣件时,可采用上紧一个、放松几个扣件的布置方式。桥上扣件扣压力的最低限值应满足下述要求:(1)在最低轨温下,钢轨折断的断缝不超过规定的允许值;(2)在曲线桥上能抵抗钢轨倾覆和轨距扩大,要求每一扣件节点的横向抗力不小于50KN;(3)能够防止钢轨爬行。
在大跨度桥上,梁部结构因温度变化和列车荷载作用而产生的变形较大,所以,一般在连续梁和间支梁的活动端设置钢轨伸缩调节器,用以改善梁轨之间的受力状况。
5.4 计算伸缩力和挠曲力
各种不同梁型的桥上无缝线路,可根据不同梁型和轨道结构给予不同的边界条件,运用梁轨相互作用原理推导出微分平衡方程,计算伸缩力和挠曲力等各项纵向力(目前,此项计算任务可运用计算机程序完成)。
5.5 轨道强度、稳定性检算及确定锁定轨温
按照普通地段无缝线路轨道强度、稳定性检算方法,进行强度和稳定性检算,并确定桥上无缝线路的锁定轨温。检算桥上无缝线路强度时,要求动弯应力、温度应力、制动应力以及附加纵向应力之和不超过钢轨的屈服强度。由于伸缩附加力和挠曲附加力能互相放散,故可以不考虑二者的叠加,而只取其不利者。检算桥上无缝线路稳定性时,应使两股钢轨温度压力和伸缩附加力之和,不超过能使轨道臌曲的临界温度压力。桥上无缝线路的锁定轨温范围一般定为n ~(n+5)℃,并力求与桥梁所在区间的无缝线路锁定轨温值一致。
5.6 断缝检算
为了保证低温断轨时不危及行车安全,应选择钢轨受拉力最大和扣件阻力最小的断面进行断缝检算。在设计实践中,一般采用容许断缝[λ]≤80mm;困难情况下,可采用[λ]≤100mm。如断缝检算结果超过允许值,就要重新布置扣件,调整阻力分布,并重新进行断缝检算。在困难情况下采用容许断缝[λ]≤100mm时,应在养护工作中加强钢轨探伤检查的次数,如发现钢轨出现裂纹,应立即用夹板上紧,防止出现大的裂缝,并及时地进行原位复焊。
5.7 桥梁墩台及支座检算
5.7.1墩台检算:桥上铺设无缝线路后,由于伸缩力、挠曲力或断轨力的反作用,会使桥梁墩台受到额外的纵向水平力作用,其大小为梁两端纵向水平力的代数差。其中,伸缩力和挠曲力可考虑不叠加,断轨力只考虑一股钢轨折断。对于曲线墩台,还要考虑受到钢轨中温度力的径向分力。应根据无缝线路所施加的最不利纵向力组合,进行桥梁墩台的强度和稳定性检算。钢筋混凝土墩台可以不考虑截面合力偏心,但对于实体墩台,还要检算墩台身截面的合力偏心。不同的纵向力组合,墩台身截面允许偏心距[e]对应有不同的取值。
5.7.2支座螺栓的检算:按作用于桥梁的最大组合纵向力,检算支座螺栓的剪力强度。支座螺栓的剪力强度条件为:
τ= T /(n·F)≤ [τ]
式中τ- 计算剪应力;
T – 最大组合纵向力;
n·F–n个螺栓的截面积;
[τ] – 螺栓容许剪应力。
5.8 桥上无缝线路的结构设计
如各项检算结果均达到要求,说明桥上无缝线路的结构设计合理,在设计文件结论部分应具体说明以下内容:(1)桥上无缝线路的结构形式,也就是要采用普通无缝线路、区间无缝线路还是跨区间无缝线路;(2)桥上无缝线路的铺设条件:如锁定轨温范围,采用的轨型、护轨、轨枕、扣件、道床以及观测桩的设置等。
如果检算结果有一项或几项不合格,应重新进行桥上无缝线路的结构设计,或修正桥上无缝线路的锁定轨温范围,并重新进行检算,直至各项检算结果都能达到相关要求。
关键词:输电线路;防雷措施;实际状况;分析处理;改进措施
中图分类号:TM727 文献标识码:A
我国目前在电力资源的消耗上比较突出,为了保证国家经济发展的一系列诉求,实现资源的合理开发利用,需要结合电网的科学管理技术,使得国家电力部门积极响应电网改建的号召,努力实现各级电网的和谐发展,而针对具体设计结构上主要考虑防雷效果,针对雷击后的具体经济损失和对人们日常生活的影响,需要结合高端的科技处理技术以及先进的操作观念进行大胆的设计方案的创新,有效实现电网运行的可靠性和稳定性,但具体慎重考虑的还是如何在多雷区提高防雷效果,以及如何实现跨越不同的地点进行避雷器的增设以及具体绝缘子的型号选择,保证国家电力事业的全面和稳定发展,促进国家各项建设事业水平的进一步提高。
一、输电线路在防雷设计上的具体现状
电力输电线路受到一定的雷击作用后,会产生一定程度的冲击同时沿着输电线路进行一线路的传输,使得线路周围瞬间出现一定变高程度的电场区域,对于输电设备中变电器内部结构,如瓷瓶等的击毁几率比较高,这种借助于气体电介质的电场作用,往往会随着带电质点的快速移动与数量的高度积聚,并逐渐上升到一定的程度,使得电介质在绝缘方面的功能出现一定程度的减弱,造成导电通道的瞬时产生。其中的雷电对变电结构的击穿现象分为直接和间接两种,包括导电通道在雷电冲击之后的形成过程,导致全部绝缘性能的高度损失,造成设备的直接击穿。而间接性的结构破坏现象主要是电介质在雷电作用的影响下,结构中的质点排列结构会发生一系列的变化,还不足够形成导电通道,无论这种雷击作用的间接和直接效果,造成的危害都是十分严重的。只要电介质受到破坏,出现击穿现象的时候,就会导致输电线路的跳闸,短路甚至接地现象,引发不同的闪络现象,造成线路结构的烧焦或者烧断现象的发生,这将不利于送电工程的进一步发展,使得人们具体的生活等需要无法得到根本性的落实,这将严重影响电力公司的声誉,使得用户对其生产工作能力产生严重质疑,不利于保证其在国家各项建设的电力提供的公信程度,无法实现后期发展的经济成本支撑和相对技术改革的全面引进。因此,要根据不同的输电线路进行具体的防雷措施的有效制定,其中涉及的因素比较丰富,包括地貌和地形特征及土壤电阻率的条件等,这就要具体结合电力线路的运行方式,通过经济和技术的双重因素考虑,以及一定的比较制定相对合理的措施,保证防雷设计方案的科学价值和实用意义。这会直接决定着国家未来电力事业的全面改革和技术发展水平,保证人民不断加深的精神文化娱乐活动和必要的生活设备运行的要求,实现其他产业运行的电力稳定的具体愿望,促进整个安全、稳固变电设备控制的国家各城市地区的全面发展,提高国家的整体的社会经济水平。
二、具体的输电线路的防雷措施
(一)线路位置的合理安排与设计
经过长期以来的输电线路设计的经验总结,得到了线路在偏僻地区段的雷击现象比较严重的结论,因此具体的设计路线要做到尽量避免这些易受雷击作用的位置,同时做好相应的保护措施的建设,做好及时防治雷击危害的导线的自行保护功能处理,针对山区风口以及河川峡谷,潮湿沼泽地区的要特别防止出现电弧扩散的高电流作用,注意导线在绝缘性的合理安排,以及材质的有效利用,防止电流导热作用后的烧灼现象的发生,同时更要注意导电性矿地面的额外电流堆积作用。避雷器的安装是必不可少的,在雷击电压作用下的动作幅度高于一定的接受程度时,要做好雷电电流的低阻抗通路的保障,做好雷电的分流处理,有效抑制急剧上升的电压,保障设备的运行过程中的安全效果,这一部分的避雷设备的发挥主要针对高于一定限度内的雷电电流的传入,借助邻近铁塔的接收。在雷电电流经过导线和避雷设备时,会产生一定的电磁感应现象,出现避雷线和导线的耦合分量,避雷设备的分流作用能够提高导线的具体电位,导致塔顶和导线间电位差低于绝缘子闪络下的电压,阻止绝缘子放任下的闪络现象的发生。同时,避雷线的架设可以加大线路的具体防雷作用效果的提升,通过有效减小通过铁塔的电流,降低塔顶的电位分布,通过耦合作用降低绝缘子的具体电压,接着通过导线的屏蔽作用降低导线的感应过电压,避雷线主要应用在自身电压较高的变电设备结构中,同时在相对成本较低的经济作用下,我国在220千瓦的电压输电线路中,进行全方位的避雷线架设,过高电压进行双避雷线的设置,这一系列的避雷线的闭合作用产生的感应电流,会一定程度的影响功率的损耗,为具体减少这种损耗,应该借助继电保护和通讯通道中避雷线的兼顾作用,通过避雷线的间距缩小措施进行铁塔的绝缘处理,保证雷击作用下的电流会穿过结构的内部间隙范围,使得避雷线与大地实现接地状态。
另外,可以在接地极附近敷设一定范围的降阻剂,加大接地极的外形尺寸,减少电阻作用,降低接地电阻的具体数值,这种方法效果显著,但只适用于小型接地网;因此,发展到后期的爆破制裂,裂隙内部通过压力机将低电阻材料挤入,具体改善内部土壤的导电性能,在结构设计和安装的过程中,要具体结合干线本身电阻作用的影响程度进行一定的改进,同时多注意在导电较好的湖泊河流的适用程度。相关的改进方法主要有深井接地以及土壤的化学处理手段,需要依据不同的气候状况、地貌特点以及原有路线的长期运行经验进行综合、前卫的分析,要保证技术水平的先进性,防雷效果的优越性,同时注意经济成本的合理控制,争取可持续发展的有效战略模式,保证用户在用电方面的可靠性和稳定程度,做到促进一定技术水平支持下的国家各项电力事业长足有效的发展的程度和要求。
(二)线路内部重点结构的保护
在避雷线没有实现全面架设前,就要考虑在发电厂或者电缆等连接位置进行避雷器的预设;其中大跨越档的绝缘效果要做到高于同线路的其他铁塔,当铁塔的高度高于100米时,根据经过雷电的实际电压值进行绝缘子保留数量的确定,为保证绝缘子的稳定性,可以在新建线路进行额外数量比重添加。绝缘子串的片数选择上,要保证能够承受一定机电运行中破坏的强度,以及必要的电气绝缘的强度稳定值。这主要是正常电压下的设备运行中,绝缘子表面会受到影响出现一定范围的损害和污秽堆积,这些物质与空气中在电流作用下易产生闪络现象;并且在一定的防物质的闪络能力的要求下,绝缘子还应该具备一定的质量水准,能够抵抗一定程度的电流破坏,因此设计上要仔细斟酌,具体做好优质瓷质绝缘子与复合绝缘子在不同程度污秽环境的选择方案;在塔头的绝缘设备选择上,要深度测量并分析绝缘子串与空气间隙内部结构的放电电压的具体数值,同时注意大气的密度和湿度状况,做好最大数值的影响范围下的设备的极限保护功能,因为外绝缘放电电压会随着空气的湿度和密度的变化产生一定程度的增加现象,直到堆积数值超过百分之八十以上后,就会使得结构的稳定和保护功能失效,产生一定程度的闪络现象,对具体绝缘设备进行烧毁。
在输电线路中,电气设备承受电压和线路中的绝缘的使用寿命主要受保护装置的控制,在这一过程中,要特别注意设备绝缘水平的合理与正确的发挥,保证具体设备运行中的造价和维修费用在一个相对合理的数值,同时注意保护装置的长期工作能力,进行管型避雷器在保护间隙内部架设,实现具体绝缘设备的双重保护,实现总体效益的全面实现,保证具体供电处理的可靠性和相关设备运行的经济性,避免出现不必要、难以挽回的损失。
结语
输电线路必须具备一定的稳定性,无论是在恶劣的雷击天气等环境,都要依靠线路本身供电能力的高效能力,保证发电厂和变电终端控制中心的安全运行,减少一定程度的雷击跳闸事件发生的机率,保证各个结构的具体设备不受损坏,保证整体变电设备的使用寿命,实现供电系统的稳定供电目标的全面实现,保证国家社会内部的人民在具体的生活和生产活动的电力需要,促进各项事业的全面发展,保证社会经济效益的较大程度的实现。随着科学技术的不断革新,以及国家新形势下的进一步的发展要求,需要针对电力设备在防雷处理手段进行全方位的改善和补充,确保进一步提升线路的防雷水平和能力。
参考文献
[1]李晓云.福建西北山区电网输电线路综合防雷措施研究及成效分析[J].黑龙江科技信息,2008,35(33).
关键词:设计特点;技术参数;设计要点;注意事项
中图分类号:S611文献标识码: A
1引言
山区公路建设是关系国计民生、造福四方百姓的大事,影响着山区经济的发展和人民幸福的指数,所以山区公路的设计和建设成为一项惠民的工程和事业。鉴于山区的地理环境面貌、独特的人文景观等因素的影响,在进行山区公路设计时,应综合考虑,统筹安排。本文针对山区公路特点进行详细的分析,结合技术参数提出山区公路的设计要点以及注意事项。
2山区公路设计的特点分析
山区公路由于地理环境和山区资源以及经济发展实力等原因,山区公路的设计中显示出与平原公路相异的特点,主要表现在地理环境的复杂性、环境保护的艰巨性、以及山区可利用资源的稀缺性。
2.1地理环境的复杂性
山区的地质条件以及气候条件和平原地区相比有明显的差异,主要表现在山区地质的构造应力体系比较复杂,由于地质原因更易引起自然灾害,如泥石流、斜体滑坡,地表塌陷以及岩溶等问题。另一方面山区地理环境的复杂性表现在山区气候的无常性和突发性,引发暴雨、洪涝等自然灾害问题的频率相对于平原更高。这给山区公路的设计和建设提出了挑战。
2.2环境保护的艰巨性
山区作为原生态环境保存较为完整的地区,拥有多样的自然植被和多种生物形态以及优美的自然环境。这增加了山区公路建设的难度,主要表现在路线的选择上面,不能与自然的环境相冲突,以免形成对山区植被和原生态环境的破坏。另一方面公路设计的选址以及建设也要考虑环境污染问题,避免因为山区公路的建设而造成对当地环境的污染。
2.3山区可利用资源的稀缺性。
山区由于复杂的地形和陡峭的地势,使得可用的地形走廊和小道比较少。此外,山区的地形决定了山区道路的走向,可用的山区通道屈指可数,设计选择适合本通道大走向理想的路线较为困难,设计时利用好现有通道资源很重要。按照山区公路设计的技术标准,综合考虑山区的地形地势特点,选好适合的公路路线,不仅体现公路的使用功能,更做到人与自然地和谐统一。
3山区公路的技术参数
山区公路的设计等级及技术参数总的原则是根据山区的地形和不同位置确定。为顺利实现车辆错车的基本要求, 对路面的实际合理宽度进行定位;在路面完好无损的情况下, 确定路基宽度;以最大的交通负荷量确定路面结构。
将以上各种因素囊括综合考虑的结果,经推算,山区公路主要线形技术参数一般取值为:公路一般设计速度20 km/ h,路基宽度6. 5 m , 路面宽度4. 5 m,结合重载交通对路面承载要求,采用的路面结构为:沥青路面面层厚度不低于3 cm ; 水泥砼路面面层厚度不低于18cm; 砂石路面面层厚度不低于10 cm; 碎石( 砂砾)基层厚度不低于15 cm;
4山区公路设计要点
4.1 路线设计
4.1.1 平曲线设计
与平原的平面线形设计路线不同,山区公路的路线设计应该以平曲线为主。参照如下平曲线指标图:
设计指标 规范值 采用值 设计指标 规范值 采用值
设计车速 40km/h 40 km/h 最小平曲线半径一般值 200米
不设超高的最小半径 300米 300米 平曲线最小长度 140米
缓和曲线最小长度 50米 最大横坡坡度 2%
本设计公路平曲线半径分别为半径:600m、400m;缓和曲线长度分别为:80m、80m;竖曲线半径分别为:10000 m 10000 m,经验证,均满足要求。
平曲线由圆曲线和缓和曲线组成,这两种曲线在不同地质条件下采用。在地质和自然条件相对好的条件下,用圆曲线,在地形较为平缓的情况下选用符合设计规律;但是在地形较陡峭的情况下,山区公路的设计路线建议选用和圆曲线相对公路缓和曲线。
山区公路选用平曲线的线路设计应注意曲线半径问题。山区公路曲线半径的设计以极限半径为参照,一般山区公路的曲线设计半径大于等于极限最小半径的3倍为合理值,但是最高限度以不超过4为准。相对于车速而言,最小半径在一般情况下也可以保证,因此,山区曲线的半径设计应该以等于或接近最小半径值为标准,并设计好存在弯道的路段缓和曲线的长度大小,避免因有效行车的相对视距较小而发生安全事故。
4.1.2长大下坡路线的设计
山区公路的线路设计中不可避免的要考虑到长大下坡路线的设计情况,因为长大下坡在山区公路的启用运营中起重要作用,且长大下坡路线的设计也是公路设计的难点。把握住平均纵坡是设计时的主要指标,平均纵坡应该按照技术标准来推算,平均纵坡的线路设计大小要适度,以免出现失误。长大下坡的设计和路肩横坡方向的设计有密切的联系,路肩横坡的设计在一定数值范围内,且调节好平均纵坡的大小至关重要。路肩横坡方向及其坡度表大小见下图:
行车道超高值(%) 2、3、4、5 6、7 8、9、10
曲线外侧路肩横坡方向 向外侧倾斜 向内侧倾斜 向内侧倾斜
曲线外侧路肩坡度值(%) -2 -1 与行车道行坡相同
4.2 路面结构设计
山区公路的路面结构设计要综合考虑多方面的因素,比如交通流量的大小、山区筑路材料的现实状况、山区公路施工队伍实际操作能力等,只有这些全部都考虑在内,精确推算才会设计出一个既成功又经济的路面结构来。
一般的路面结构分为碎石和沥青路面两种情况,对于这两种路面结构的设计根据实际情况决定,在使用碎石路面上,要先处理好底基层的材料,在用碎石路面进行综合结构,铺陈路面。根据山区地形地势的弯沉情况加铺补强层。在使用沥青作为路面时,更应该结合当地的情况进行安排,打完路面的地基后,结合山区路面层和基层有的裂缝进行缝合和弥补,针对情况严重的应该进行将其挖掘开来进行完善,在沥青补块上铺设玻璃纤维格栅,使山区公路路面结构的设计和建设趋于合理和安全。
4.3 路基处理与设计
山区公路设计和建设中应该充分考虑到地形地势、路线线形、路基稳定性等因素的影响,所以在路基的设计上本文主要论述山区特殊路段的路基设计情况。山区公路特殊路段主要包括陡坡路堤、沿河的路堤、已经受到地形、障碍物限制等路段,在这些特殊的路段的路基设计就涉及到支挡工程的问题。现实生活中的很多实例已经证明出于勘探方面的原因,对地质的基础情况分析出现错误或者因为挡土墙的质量不过关等问题,导致挡土墙的基础不实、脱空从而危及路基稳定。因此,在进行山区特殊路段的路基设计时应该根据特殊路段的实际情况和地质地形,选用不同的支挡结构,以保证公路的安全性和科学性。设计者在进行特殊路段地基设计时可以参照下面几种支挡结构:
支挡结构 特点 适用条件
圬工挡土墙 结构简洁、施工简便 横坡较陡的路肩墙和路堤墙
柔性挡土墙 柔性强、抗变形力强 地基条件差、有景观要求路段
桩板式挡土墙 适应性强、抗压力大 使用于岩石地基
锚定板式挡土墙 墙结构轻便、柔性大 缺乏石料地区的路堤墙和路肩墙
4.4 山区公路边坡设计
4.4.1公路两侧设施设计
无论是山区设计公路还是城市改建公路,都是以服务人民群众为原则的,所以在山区公路两旁的设施设计更应该体现人性化,安全标志、明显突出的指示牌和指路牌是必不可少的,这也是为方便百姓的一道亮丽的风景线。
4.4.2公路边坡设计技术
山区公路的边坡设计也是不容忽视的问题,最主要的是公路边坡的稳定性设计。在山区公路边坡的设计中,一方面要做好勘察设计,采用精心设计的路基,以保持山区边坡的稳定。另一方面,加强山区公路边坡的技术开发与设计。治理边坡的技术主要有抗滑桩和锚索加固、预应力锚索、地梁、SNS 柔性防护系统、三维植被 网植草防护等方法,具体处理措施可根据具体情况选用。
5山区公路设计注意事项
(1)做好公路实施前的勘察设计工作,收集第一手资料。
(2)保护生态环境,坚持人性化设计理念。
(3)合理布局,注意山区公路设计与桥涵等结构物的关系。
6结论
山区公路的设计和建设承载着无数百姓的希望,是很多山村村民走向致富之路的重要前提和途径,山区公路的设计和建设应该被提上现代化建设的日程。本文结合山区公路的特点,结合技术参数重点展开山区公路设计要点的阐述,并在山区公路设计的注意事项中着重强调了环境的重要性。山区公路的设计与建设应尽量坚持人性化的原则,在科学合理地设计过程中实现人与自然地和谐统一最为重要。
参考文献
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关键词:道路照明;电气设计
一、住宅区道路类型
住宅区道路照明的标准从人的视觉、感官出发,从全新的角度发掘理想照明环境。首先对住宅区道路的性质、作用和使用人群的不同进行分析,寻求合理的照明方案,并选择合理的电光源。
(一)集散道路
指一个住宅区中连接区内道路的主干道,属于次干道或支路级道路。这些道路可通向社区中心、停车场、公交、火车、地铁站等,因此有大量的机动车通行,同时又有很多非机动车和行人,必须考虑他们的照明需求。与此同时,他们又穿越住宅区,所以照明设计时还必须考虑居民的视觉要求。
(二)区内道路
主要使用者是行人和非机动车,有些道路甚至完全禁止机动车通行。因此,区内道路上设置照明的目的是为行人提供舒适和安全的视觉环境,保证行人能够确定所处环境中的方位感、发现道路上的物体、识别其他人的行动和意图、辨别街道招牌和门牌号码,并对街道及其环境有满足感。
(三)复合型住宅区道路
复合型住宅是一种相当新型的住宅形态,入口被限制,区内道路经常有大量的社区生活,人们在此交流,小孩在此玩耍,行人、自行车与机动车共同使用,而且道路很窄,车速严格限制。对这样的小区道路,夜间理想的照明应该具有如下特点:(1)在人们经常聚会的地方提供和谐的气氛;(2)允许汽车和自行车在复杂的区域内缓速驶向停车场,所有物体应可见;(3)允许孩子们玩耍游戏;(4)消灭暗角,阻吓犯罪;(5)限制射入卧室的逸出光。在复合型住宅区,照明水平无需均匀,甚至是不均匀的,照度变化可以增加夜晚环境的视觉吸引力。玩耍区的照度最高,人们的集聚区要求的照明居中且强调半柱面照度,汽车停泊区和绿化区的照度要求最低区内照明光源的颜色应与建筑和环境相配,较好的显色性也很重要。
二、照明光源选择
住宅区的机动车和行人混合交通道路宜选用高压钠灯,有显色性要求的场所可选用小功率金属卤化物灯或中显色性高压钠灯。住宅区人行道路可采用小功率的金属卤化物灯、细管径荧光灯或紧凑型荧光灯。选用高压钠灯、金属卤化物灯时,宜选用节能型电感镇流器;对小于150W的高压钠灯,可选电子镇流器;气体放电灯宜装设补偿电容,其功率因数值不小于0.9。随着照明光源本身的发展,LED光源作为一种高效节能、长寿命、低维护、环保型的新型光源,其技术已日趋成熟。
三、灯具布置
住宅区内的道路照明布点是否合理直接关系到照明的效果,道路照明的布置方式的选取根据道路的断面形式确定。区内道路可选用庭院灯,均匀度不作要求,照明器的安装高度一般为3~5米,装置间距15~25米。可选择非截光灯具,但不宜把没有遮挡的裸灯设置在视平线上。灯杆的位置和灯具的投光方向的选择要恰当,以避免过强光线射入居室。
四、道路照明照度计算方法
(一)计算平均照度
道路照明平均照度计算公式是:E=ΦuKNSW'(1)式(1)中:Φ―照明器中光源总光通量(lm);u―利用系数,可由厂家提供照明器利用系数曲线查出,或计算取得;K―维护系数(取0.6~0.7);S―安装间距;W'―道路的实际宽度;N―与排列方式有关的系数,单侧排列和两侧交错排列时取1,两侧对称排列时取2。
(二)计算某点照度
计算路面上某点水平照度,可用厂家提供的灯具空间等照度曲线求得:E=K・n1Σe(2)式(2)中:E―路面上某点水平照度;K―维护系数(取0.75);n―就近灯具数量;e―在路面上某点,某只就近灯具的照度。
五、规范要求
住宅区道路照明的安全措施规范要求,室外的金属灯杆及构件、灯具外壳、配电及控制箱等外漏可导电部分,应进行保护接地。由于住宅区的道路照明处于室外公共场所,且宜受气候、人为的各种因素的影响,基本不具备(或实施不现实)等电位联结条件,因此住宅区道路照明宜采用TT接地形式,同时设漏电保护。若采用TN-S系统,当某个电气设备发生单相碰壳故障,而故障回路又不能即时切除,则PE线上带危险电压,此时室外灯具外壳或金属支架与PE线相连,就会造成非故障室外灯具外壳或金属支架上也带危险电压。当采用TT接地系统,由于电源地和室外灯具外壳接地是分开的,PE线不相通,可以保证室外故障不会沿着PE线互串,避免此类故障的发生。当然采用TT接地系统通常采用剩余电流动作保护器(RCD),以便满足TT接地的条件,即满足下式的要求:RA×Ia≤50V式中:RA―――外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻(Ω)。Ia―――保护电器切断故障回路的动作电流(A),当采用剩余电流动作保护器时,Ia为其额定动作电流。可以得出,当剩余电流动作保护器额定漏电动作电流为30mA时,R≤1666.7Ω。因此,采用“漏电+TT”方式,对负荷侧接地电阻要求非常宽松,很容易实现。当然,剩余动作保护器的脱口时间不应大于100ms。
在住宅区道路照明中,由于配电线路较长,界面较小,接地故障电流往往不足以使过流保护动作,因此,比较可行的做法是:在路灯配电出线装设剩余电流动作保护器,当发生接地故障时可作用于断开配电回路或报警,在每个灯杆处设置熔断器。剩余电流动作保护器的动作电流应大于照明线路正常泄露电流,建议取100mA到30mA。
六、供电线路及控制系统
路灯线路供电方式可采用三相供电或单相供电,根据住宅区路灯分布情况和照明控制要求确定。低压照明线路的末端电压应不小于额定电压的90%或是不小于始端电压的95%。一般单个回路供电半径不超过500m。室外照明的控制电路应控制简单,故障时转换方便,当控制器故障时可手动控制。小区道路照明采用光电和定时钟结合的控制方式。光电控制为路灯主控制器件,可根据四季的光照不同控制路灯的开启。定时钟可以防止光控的误动作,可以保证白天不会向路灯线路送电,还可以在光控制器损坏时作为主控器件。当照明电源由多点引入时,将控制线送入多处控制箱,实现集中控制要求。
七、结语
随着科学的进步、经济的发展,各种先进的照明技术在室外照明领域的广泛应用,特别是一些新型环保照明产品,如LED灯具、太阳能灯具等的应用,将不断推动更新道路照明设计理念。如何进一步完善和提高住宅小区道路照明设计,为城市居民创造一个更加舒适、优美的夜间生活环境成为我们设计者要不断去探索研究的课题。
参考文献
关键词:路桥过渡段; 结构; 设计; 不均匀沉降
中图分类号:S611文献标识码: A
前言
进入到21 世纪以来,随着我国国民经济实力的不断增强,我国的公路交通行业也得到了迅速的发展,其中,我国路桥工程的建设规模不断增大,并且建设的数量也越来越多,而其建设中的质量问题也引起了广大人民群众的高度关注和重视。而路桥过渡段的连接问题就是一个急需解决的问题,桥台路基的早期沉陷问题一直没有得到有效的解决,并且桥面的平整度也不好,因此,为了尽可能的保证路桥过渡段的行车安全性,我们就必须详细的分析路桥过渡段路基路面的常见质量病害,以此为基础深入的探讨路桥过渡段的施工技术和设计技术,从而真正的提高路桥工程的使用性能和服务质量。
一、路桥过渡段概述
目前我国现已开端进行了一些对于路桥过渡段的研讨,从理论上讲,完成台背回填的“刚柔过渡”有两种方法:榜首种方法是台背回填范围内,运用能从路基土刚度渐变到台墙刚度的变刚度资料,实际上这种可能性不大;第二种方法是运用介于路基土与台墙资料之间的某种资料,但沿长度方向改变其厚度,也即使得台背回填远薄近厚,然后完成台背回填的“刚柔过渡”。构造骤变影响无穷,而使两种性质不一样的系统在抗垂直变形才能上滑润过渡,在构造设计上使路面面层下的构造由连续的对接方式变为过渡性的部分搭接方式,如设置搭板,然后增加附近桥台处的路面构造强度,进步路面抗变形才能。
二、构造组合
桥头路基路面通常由土基、垫层、底层、底底层、搭板、面层等有些组成。
(一)土基
因为桥头过渡段的特殊性要求其土基的要求相对较高,性质稳定,密度均匀并偏高的土质更符合要求,另一方面是土基的湿度,湿度较大的土质是不适合直接运用的,有必要通过专业处理才干运用,台北回填是桥梁建造的要害,所以在建筑过程中对土基有必要通过压实处理,平衡压实程度应不低于95%。
(二)垫层
垫层是为了缓解地下水和积水形成的土基损坏而设置的,有些桥头土基的排水效果差或方位偏低与地下水线的方位会致使土基长时间处于湿润状况,寒冷时节还会处于冰冻状况,这样就会致使土基的歪斜甚至崩塌,桥梁将遭受严重威胁。因而关于这类特别方位的路基要增设垫层,而垫层的选材也要特别思考,粗糙的石屑煤渣和粗砂等排水性较好不易受湿润和流水腐蚀的资料为佳,并且为了增加其硬度强度可增加水泥石灰粉等细小可凝结的资料作为混合资料。而土基和混合资料垫层之间也应做相应的阻隔措施铺设组成资料,避免软路基侵入致使巩固垫层被软化,垫层的效果无穷,但给予本钱和安全指数思考垫层的厚度应大于15cm,宽度应与路基同宽。。
(三) 底层和底底层
在桥梁中对底层和底底层的要求首要包含硬度、安稳性、抗冻性和抗冲刷才能,底层、底底层资料原则上应与正常路段所用资料一样,以便利规划和施工。底层资料通常可选用水泥安稳集料、水泥安稳级配碎石、水泥安稳砂砾、二灰安稳集料、二灰安稳碎石、二灰安稳砂砾、水泥粉煤灰等综合安稳集料。底底层资料通常可选用石灰安稳集料、水泥土、二灰土、石灰土、水泥石灰土、级配碎石、砂砾等。
(四) 搭板
搭板的设置要依据公路等级和运用需求来确定,包括搭板怎么埋置,怎么配筋,搭板是不是枕梁等疑问都要依据施工现场的具体情况来规划施行。一般来说搭板下加强层的长度超越搭板1m,厚度不小于2m,加强层材料和底底层一样,高填方路堤则应恰当进步。并且各种实践经验证实,土基和底层的压实度等于95%时,既能确保路基强度也能有用避免沉降的发生。而对于不计划设置搭板用混凝土或许沥青制作的桥段应愈加注重台后填筑,确保填筑质量。
(五) 面层
面层为沥青层,其主要作用是削减路面冲突以及添加路段运用年限的,因而路桥过渡段对面层没有特殊要求,与正常路面共同即可。
三、 结构设计
(一) 控制变形状况
若想控制变形状况应先了解致使变形的原因地址,路基变形首要是由于沉降致使的,沉降分为以下两种:1、施工后过渡段内路基的沉降;2、过渡段倾斜度致使的沉降。能够非常好的处置沉降疑问既能够改善控制路基变形的状况。
(二) 设置合理的陡峭过渡段
由于桥台和路基之间从混凝土到土路基的结构和强度差异较大,两者之间应树立合适的过渡结构,从路基到路堤都应设置从强到弱的过渡段,世界银行贷金钱目需要在刚性桥台和柔性路堤之间设置50m 的强度骤变段,运用不一样的级配填料,保证路堤强度过渡。假设设置50m 骤变段有艰难,建议骤变段长度不得小于30m。假设桥头引道不存在软土地基,若路桥过渡段的差异沉降控制标准为5cm,沉降坡差按0.4%控制,则强度骤变段长度应大于13m。(三) 路桥过渡段的地基条件与路基条件
现在创造路桥过渡段发作一种误区,选用土工构成材料加筋路堤,这种办法既无法进步地基承载力,也不能有用阻挠地基沉降。只要当地基具有满足的承载力,在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合效果下不致损坏而发作较大的沉降时,土工构成材料的加筋才会发作明显效果。因此,高等级公路路桥过渡段的地基条件应保证路基的工后沉降≤10cm,沉降差小于5cm,沉降坡差≤0.4%的控制标准,路基条件应满足文件要求。
(四) 路桥过渡段的构造型式
1、 桥台台背路堤加铺土工格栅
土工格栅技能适用于路桥之间过渡有些,土工格栅调配土体在接受重压的的情况下可以突出土体的抗剪强度,并且土工格栅具有束缚土体的功能使之固定在原地不会向左右前后位移,使路基自身变成一个安稳的全体,即便路面有位移也变成一种全体的位移不会致使崩塌和溃散的状况呈现。土工格栅除了束缚才能以外,还具有增强摩擦使路面接受的压力可以进一步进行分散,然后进步全部桥面的承压才能得到适当起伏的提升,摩擦力分配的进程也是路基内部介质重新分配承压力的进程,而这一重新分配进程会调动路基内部介质的活性削减时沉降疑问致使的路基脆弱。土工格栅还具有必定程度的弹性,可以削减笔直重压致使的路面壳体变形,根据以上多种优势咱们可以根据实际情况在路桥过渡段增加土工格栅的高度密度等。
2、搭板长度和强度的树立
在工程计划过程中路桥搭板的计划并无惯例和固定格局,应根据施工现场的实习情况进行剖析决议计划,一般来说搭板的计划和选用会遵从以下几点:(1) 未出运用年限的路面搭板倾斜度在1/200~1/300 范围内;(2)搭板的长度能跨过桥台台背难以压实的土体,或跨过按计划在台背预留的土方缺口长度;(3)根据搭板的受力情况,用弹性地基或简支梁核算搭板长度。根据规范需要,按上述方法核算的搭板长度为30m~20m。以此类推在实习建筑操作过程中能够根据工程特色挑选适合的长度,强度则需根据最差想象进行准备,并合理区分搭板的节段,考虑桥梁方位是不是影响搭强度。路桥过渡段是较为活络和要害的环节,但是只需高度警觉以上所述问题,施工前进行详尽计划,施工时严格遵守计划计划,选材注重质量把关,路桥过渡段就不再是工程的瓶颈,不拖悉数工程的后腿,能够有用的延伸其运用寿数,并保证其功用出色。
结语
综上所述, 随着我国公路事业的飞速发展以及人们对道路行车质量,要求的不断提高,道路的舒适度和安全性的作用就显得尤为重要,但是现阶段还普遍存在着因为在设计或者施工过程中的失误导致路桥过渡段出现沉降,造成桥头跳车问题,严重时就会诱发严重的交通事故。所以, 在路桥过渡段进行设计的时候, 我们一定要结合实际情况, 运用科学有效的设计方案, 降低过渡段沉降发生的概率,保证路桥过渡段的施工质量,促进国内路桥建设的综合发展。
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