煤礦井下無軌膠輪車緊急避險(xiǎn)車道講義

1、,井下交通和車輛的檢查管理制度避險(xiǎn)車道的規(guī)定和設(shè)置事故案例分析,講義的主要內(nèi)容,一、井下交通和車輛的檢查、管理制度及規(guī)定二、避險(xiǎn)車道的規(guī)定和設(shè)置三、案例分析四、井下避險(xiǎn)車道的建議和總結(jié)五、無軌膠輪車被動式制動視頻和礦井公路交通事故視頻,一、井下交通和車輛的檢查及管理制度,,關(guān)于井下交通結(jié)合地上交通主要說以下兩個方面：因?yàn)榈缆芬坏┬藓镁突竟潭ú蛔?，所以主要從以下兩個方面來說：1、人：有沒有證件、技術(shù)如何、是否熟悉道路

2、、喝酒沒，身體狀況咋樣？2、車：剎車片有沒有，好不好，燈是否正常，會不會被別人給撞了?,二、避險(xiǎn)車道主要內(nèi)容,2.1、設(shè)置避險(xiǎn)車道的原因和理論依據(jù)2.2、避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)2.3、避險(xiǎn)車道的使用效果案例2.4、避險(xiǎn)車道的若干建議,2.1、避險(xiǎn)車道的設(shè)置原因和原理,我國是從1998年才開始對這個方面進(jìn)行研究，但一直到2007年都沒有正式的規(guī)范和規(guī)定，直到2007年出版《公路安全保障工程實(shí)用手冊》才在宏觀上對避險(xiǎn)車道進(jìn)行規(guī)范，具體的許多

3、設(shè)計(jì)參數(shù)仍然不全。,在山區(qū)公路長大下坡路段，經(jīng)常出現(xiàn)載重貨車因制動失效，發(fā)生嚴(yán)重安全事故的現(xiàn)象。對于長大縱坡帶來的道路交通安全問題，國外已進(jìn)行了大量的專題研究。緊急避險(xiǎn)車道作為道路的一個組成部分，在歐美廣泛應(yīng)用了多年。其應(yīng)用實(shí)踐證明對提高道路交通安全和減少交通事故經(jīng)濟(jì)損失具有非常重要的意義。,2.1、避險(xiǎn)車道的設(shè)置原因和原理,現(xiàn)有規(guī)范：公路連續(xù)長、陡下坡路段，當(dāng)平均縱坡≥4%，縱坡連續(xù)長度≥3KM；車輛組成內(nèi)大、中型重車占50%以上

4、，且載重車缺乏輔助制動裝置。為避免車輛在行駛中速度失控而造成事故，應(yīng)在長、陡下坡地段的右側(cè)山坡上的適當(dāng)位置設(shè)置避險(xiǎn)車道。避險(xiǎn)車道為大上坡斷頭路，避險(xiǎn)車道的長度根據(jù)主線下坡運(yùn)行速度及避險(xiǎn)車道縱坡而定。,2.1、避險(xiǎn)車道的設(shè)置原因和原理,2．1．1  研究方法（長大縱坡風(fēng)險(xiǎn)的判定）    法國高速公路和道路技術(shù)研究部門(SETRA)對長大縱坡進(jìn)行了研究，通過兩種方法來確定長大縱坡路段風(fēng)險(xiǎn)，這

5、兩種方法分別是：    (1)對重型車輛在長大縱坡上的運(yùn)行性能進(jìn)行分析； (2)對長大縱坡路段車輛發(fā)生的事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2.  1.1.1 車輛的性能分析  研究者認(rèn)為：長時間的制動或頻繁制動會使剎車片過熱從而導(dǎo)致危險(xiǎn)，特別是在高速行駛狀態(tài)時，緊急制動需要更大的制動力，因此會產(chǎn)生更大的危險(xiǎn)。研究結(jié)果顯示汽車在30km／h恒定速度下，經(jīng)過一個長6km，坡度為6％的

6、下坡后，其制動性能將下降到40％以下，此時剎車片的溫度升高到350oC左右。,2.1、避險(xiǎn)車道的設(shè)置原因和原理,根據(jù)測試表明，當(dāng)剎車片溫度超過250oC時，制動效率就會出現(xiàn)損失，可將200oC作為風(fēng)險(xiǎn)判定條件。當(dāng)剎車片超過這一溫度時，則認(rèn)為汽車行駛會產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)剎車片溫度超過200oC時d·p>150其中：d為長大縱坡總的坡長，單位：m； p為長大縱坡平均坡度，單位：％。 例如：平均縱坡為5%的長度為3

7、公里的縱坡，d·p=150，不安全。,制動效率的恢復(fù)研究結(jié)果見下表所列：,2.1、避險(xiǎn)車道的設(shè)置原因和原理,2.1.1.2長大縱坡事故原因分析,車輛發(fā)生事故與車輛的性能及道路幾何特性相關(guān)聯(lián)，在車輛性能一定的情況下，風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生則與道路幾何特性直接相關(guān)，當(dāng)車輛性能無法適應(yīng)超標(biāo)的坡度時，這些坡道上發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)明顯有所增加。法國SETRA針對長大縱坡段事故發(fā)生率與其他高速公路平均事故率進(jìn)行比較，情況見下表。,2.1、避險(xiǎn)車道的設(shè)置

8、原因和原理,2.1、避險(xiǎn)車道的設(shè)置原因和原理,1、歐洲標(biāo)準(zhǔn)： 根據(jù)研究成果中的風(fēng)險(xiǎn)判定條件及對交通事故分析結(jié)果，在路線坡度大于3％時，當(dāng)危險(xiǎn)指標(biāo)d·p(距離 坡度)超過130時，將會產(chǎn)生較大的安全隱患，應(yīng)設(shè)置緊急避險(xiǎn)車道。長大縱坡范圍內(nèi)，在特殊點(diǎn)(高架橋、互通立交，收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、隧道、半徑小于規(guī)范規(guī)定一般最小值)之前設(shè)置緊急避險(xiǎn)車道，并且保證在特殊點(diǎn)和緊急避險(xiǎn)車道之間有足夠的視距。2、國內(nèi)研究成果根據(jù)有關(guān)研究成果，

9、連續(xù)長陡下坡路段各種平均縱坡的路線長度，應(yīng)小于表4的一般值；在特別困難地區(qū)，經(jīng)論證通過限制車輛下坡的速度，設(shè)置相應(yīng)的安全防護(hù)措施，行車安全基本有保障時可考慮采用極限值。 因此，對于路線指標(biāo)大于表4中一般值時，考慮增設(shè)避險(xiǎn)車道，大于極限值時必須設(shè)置避險(xiǎn)車道。,避險(xiǎn)車道的設(shè)置原則,2.1、避險(xiǎn)車道的設(shè)置原因和原理,結(jié)合國外的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和我國相關(guān)的研究以及我們現(xiàn)有的《規(guī)范》《規(guī)定》主要參照前面這個表及工程經(jīng)驗(yàn)而決定是否設(shè)置避險(xiǎn)車道。

10、,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道一般示意圖,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道類型：重力型、沙堆型、制動床 （下坡坡床、水平坡床和上坡坡床）,制動床型,重力型,沙堆型,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),各種避險(xiǎn)車道的優(yōu)缺點(diǎn)：重力型避險(xiǎn)車道一般修建在廢棄的道路上，是靠陡峭的坡度使車輛減速， 長陡坡給駕駛員帶來的是車輛控制難題，因?yàn)橛械能囕v進(jìn)入避險(xiǎn)車道的后會由于重力的原因返回主線，影響其他車輛的行駛和造成二次傷害。沙堆型

11、避險(xiǎn)車道將松散、干燥的沙子堆積在上坡形的避險(xiǎn)車道上，靠重力及沙堆阻力來使車輛減速。沙堆易受天氣影響且較高的減速度會對司機(jī)和車輛造成較大的損傷。制動砂床型主要通過沙礫或礫石的滾動阻力使失控車輛減速或停止，一般有三種形式：下坡坡床、水平坡床和上坡坡床，但通常盡可能建成上坡形式，因?yàn)橹亓梢栽黾悠涞臏p速效能，實(shí)踐證明平坡型和下坡型的制動砂床一樣安全可靠。在部分地形比較受限的地方采用復(fù)合型網(wǎng)索式制動砂床避險(xiǎn)車道。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),

12、避險(xiǎn)車道的構(gòu)成：①標(biāo)志標(biāo)線、 ②避險(xiǎn)車道引道、 ③減速路面、 ④路側(cè)護(hù)欄、 ⑤端部防撞設(shè)施、 ⑥施救設(shè)施、 ⑦服務(wù)設(shè)施。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),在實(shí)際使用中往往是各種避險(xiǎn)車道綜合地形和實(shí)際情況采取復(fù)合式設(shè)置，譬如：重力型+砂床型避險(xiǎn)車道；網(wǎng)索式+砂床型避險(xiǎn)車道；重力型+網(wǎng)索型+砂床型避險(xiǎn)車道等，根據(jù)具體情況而設(shè)置。設(shè)置的限制因素主要有以下幾方面:地形條件、地質(zhì)情況、車輛類型、現(xiàn)有道路情況。下面主要講兩個公路最常用的和對井下道

13、路有參考性的避險(xiǎn)車道一、重力式砂床型避險(xiǎn)車道二、網(wǎng)索式砂床型避險(xiǎn)車道,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),重力式砂床型避險(xiǎn)車道2.2.1  避險(xiǎn)車道縱坡及長度設(shè)計(jì)設(shè)置避險(xiǎn)車道的目的是為了使失控車輛安全停止。但各種失控車輛的情況大不相同，有的是因?yàn)檐囁龠^快，有的剎車嚴(yán)重失靈，在國內(nèi)更多的是嚴(yán)重超載導(dǎo)致失控。因此，經(jīng)驗(yàn)、公式都無法準(zhǔn)確確定避險(xiǎn)車道的長度。為保證避而不險(xiǎn)，將避險(xiǎn)車道做長、做大又會受地形、工程規(guī)模等諸多條件的限制。2.

14、2.1.1 國內(nèi)研究成果    避險(xiǎn)車道長度和失控車輛車速、縱坡、路床材料性質(zhì)密切相關(guān)?！缎吕砟罟吩O(shè)計(jì)指南》對避險(xiǎn)車道長度計(jì)算，提出以下計(jì)算公式：,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),根據(jù)以上原理，避險(xiǎn)車道的長度設(shè)計(jì)由下式確定：L=V12 - V22254(R±G) 其中：V1—為主線駛出車速V2—為通過坡床后的最后車速R —為滾動阻力，用當(dāng)量坡度百分?jǐn)?shù)表示G —為坡床縱坡，用

15、除以100的坡度百分?jǐn)?shù)表示,避險(xiǎn)車道長度與失控車輛的駛出速度、避險(xiǎn)車道縱坡、坡道材料的對應(yīng)關(guān)系，見表5所列。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),4．3．3  設(shè)計(jì)采用情況經(jīng)對上述兩個研究成果分析后，發(fā)現(xiàn)其結(jié)果差異相當(dāng)大?！吨改稀返挠?jì)算方法中，對于失控車輛的滾動阻力作為定值考慮和實(shí)際情況差異較大。當(dāng)失控車輛陷入制動坡道深度變化時，阻力也應(yīng)發(fā)生變化。但考慮到國內(nèi)車輛超載嚴(yán)重、駕駛?cè)藛T素質(zhì)等綜合情況，對于避險(xiǎn)車道長度

16、按保守計(jì)算也是非常必要的。,4．3．2  法國研究成果經(jīng)計(jì)算，對于整體式避險(xiǎn)車道，制動坡道的最大長度見表6,避險(xiǎn)車道縱斷面,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道縱斷面避險(xiǎn)車道的坡度主要根據(jù)地形所能提供的避險(xiǎn)車道長度來確定。坡度大小確定時應(yīng)盡量利用當(dāng)?shù)氐匦?，避免不必要的工程量。為增加失控車輛所受的爬坡阻力，可在設(shè)計(jì)時適當(dāng)增大避險(xiǎn)車道反坡度，但要同時注意反坡度也不是越大越好，應(yīng)使車輛與端部防撞設(shè)施相撞后不致

17、下滑，根據(jù)車輛在避險(xiǎn)車道上所受摩擦力與下滑力的平衡條件，坡度宜在8%以內(nèi)。坡度不能過大，否則駕駛員會心存恐懼，不敢駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道。在實(shí)際的工程中可以做到8%--15%甚至更大些。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道減速路面設(shè)計(jì)避險(xiǎn)車道坡床的材料設(shè)計(jì)對避險(xiǎn)車道來說非常重要的，材料要求無雜質(zhì)、不易被壓實(shí)且要求有較高的滾動阻力系數(shù)R值，粒徑以1-2.5厘米為宜。常用的有礫石、碎礫石、砂豆礫石等松散材料。集料應(yīng)是圓形、均質(zhì)、未被壓碎、且應(yīng)

18、無細(xì)料的單一尺寸礫石。應(yīng)用大的單一粒徑的集料可減少由于潮濕和冰凍引起的濕滑問題，也可減少當(dāng)材料被壓實(shí)后必須將其鏟松所需的維護(hù)量。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道減速路面設(shè)計(jì)一般來說，要滿足下面級配要求的材料,在《公路安全保障工程實(shí)施技術(shù)指南》中，要求集料多數(shù)為12.5-37.5mm的礫石，但根據(jù)加拿大國際開發(fā)署對新疆312公路的道路安全評估報(bào)告中，建議集料尺寸應(yīng)在10-15mm范圍內(nèi)。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道減速路面設(shè)計(jì),

19、為使失控車輛猛然受阻且不受到過大的損傷，并得到一定的安全有效的保護(hù)，避險(xiǎn)車道的制動坡床應(yīng)具有足夠的厚度。避險(xiǎn)車道制動坡床鋪筑厚度一般為0,5-1.0米，避險(xiǎn)車道入口處鋪筑厚度為0.1米，為使車輛較為平滑的減速停車，可采用30-60米長的距離從制動床入口過渡到正常坡床厚度。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道的端部設(shè)計(jì)避險(xiǎn)車道因地形條件、經(jīng)濟(jì)條件限制，不能夠提供足夠的制動床長度時，通常需要對防撞的端部進(jìn)行處理。端部防撞墻應(yīng)當(dāng)具有足夠的高度

20、、厚度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性參照車頭高度，防撞墻地面以上高度應(yīng)在1米以上，地面以下留有足夠基礎(chǔ)，以保證防撞墻具有足夠的抗傾覆性。防撞墻采用水泥混凝土為填料，加鋼筋增加其防撞能力。防撞墻厚度應(yīng)當(dāng)依據(jù)強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求，通過計(jì)算求得。當(dāng)避險(xiǎn)車道長度大于50米時，防撞墻地面上厚度可設(shè)為1米，當(dāng)避險(xiǎn)車道較短時，可根據(jù)計(jì)算適當(dāng)增加厚度。為保證防撞墻具有一定的防撞和防傾覆能力，墻面和墻背可設(shè)置成具有一定坡度的斜面。常用的端部消能減震設(shè)施為：防撞砂桶、廢舊輪

21、胎、集料沙堆（推薦高度為0.6-1.53米，坡度為1.5:1）一般要求車輛撞到這些設(shè)施時速度降為40千米/小時?；蛘吒?，才能保證車輛和人員的安全。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道的其他設(shè)施2、緊急避險(xiǎn)車道的其他設(shè)施主要有：服務(wù)車道（服務(wù)車道和地錨）：服務(wù)車道和地錨一般來說是必要的組成部分，從安全的角度講服務(wù)車道不宜離避險(xiǎn)車道過近否則會導(dǎo)致駕駛員誤將服務(wù)車道作為避險(xiǎn)車道，特別是夜間這種誤會更易發(fā)生，服務(wù)車道寬度應(yīng)當(dāng)允許一輛拖車

22、行駛，一般寬度為3.6-4.3米，平常設(shè)計(jì)時都做4.0米或4.5米。地錨應(yīng)沿避險(xiǎn)車道每隔50米設(shè)置并應(yīng)在制動砂床起點(diǎn)前30米開始設(shè)置。排水設(shè)施：砂床被污染的主要原因是缺乏適當(dāng)?shù)呐潘到y(tǒng)。細(xì)料通過水的漫流從匝道頂部和兩端流入，滲透到集料的空隙中，降低砂床阻力。在寒冷的季節(jié)，砂床集料之間被污染碎料填實(shí)，并堅(jiān)固的凍結(jié)在一起，隨著濕度的增加和溫度的降低砂床不但起不到阻力的作用甚至成為事故隱患。所以，完善的排水是砂床發(fā)揮作用的重要保障。常

23、用的排水措施主要有：基層鋪設(shè)石灰石集料、土工布、排水溝、盲溝等形式。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道的其他設(shè)施2、緊急避險(xiǎn)車道的其他設(shè)施主要有：交通安全設(shè)施：避險(xiǎn)車道應(yīng)設(shè)置一定的提前預(yù)告與標(biāo)志和信息，在避險(xiǎn)車道前應(yīng)至少設(shè)置兩塊預(yù)告標(biāo)志并保證前方有足夠的視距防止駕駛員反應(yīng)不及錯過避險(xiǎn)車道。入口處至少兩塊：禁止停車+失控車輛專用。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2．4  避險(xiǎn)車道設(shè)置的位置及間距 避險(xiǎn)車道一般設(shè)置在長

24、陡下坡右側(cè)的視距良好路段。    根據(jù)研究成果，緊急避險(xiǎn)車道最好設(shè)在長大下坡第二個1／3處的末端，即在下坡中部和尾部的中間部分。如果考慮車輛下坡前剎車系統(tǒng)容易發(fā)熱且性能變差，對重車造成隱患，此時緊急避險(xiǎn)車道可設(shè)在該段起始部分，其他路段的緊急避險(xiǎn)車道可按照2km左右間距加以設(shè)置。避險(xiǎn)車道人口應(yīng)盡量布置在平面指標(biāo)較高路段，并盡量以切線方式從主線切出，進(jìn)入避險(xiǎn)車道的駛?cè)虢遣粦?yīng)過大，一般設(shè)計(jì)為3-6度，以

25、避免引起側(cè)翻。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2.5避險(xiǎn)車道常見事故類型情況一：不能完全停止，沖出避險(xiǎn)車道    避險(xiǎn)車道的制動坡床仍沒有使失控的車輛完全停止下來，車輛仍有部分沖出避險(xiǎn)車道的盡頭，甚至整車翻出去，造成人員傷亡。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道常見事故類型 情況二：車輛側(cè)翻車輛由于突然轉(zhuǎn)向或路面情況變化導(dǎo)致慣性力方向與車輛行駛方向不同，在減速時發(fā)生甩尾，造成貨箱側(cè)翻。,2.2、避

26、險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道常見事故類型 情況三：車停貨不停車輛減速太快，貨箱后面的貨物由于巨大的慣性作用，仍向前沖向駕駛室。這類事故中拉鋼材，煤等重載車輛較多。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道“二次傷害”的原因1.長度、坡度不達(dá)標(biāo),避險(xiǎn)車道的長度和坡度達(dá)不到要求。這類避險(xiǎn)車道都是修在山路上，有些地方可能由于地形的限制，避險(xiǎn)車道的長度和坡度無法達(dá)到實(shí)際使用的要求。或者由于設(shè)計(jì)者對道路的實(shí)際使用情況考慮不夠周全，設(shè)計(jì)的長度和坡

27、度仍不能滿足實(shí)際使用的需求，還有道路施工時存在偷工減料的情況，為了節(jié)約成本，故意減少避險(xiǎn)車道的長度。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道“二次傷害”的原因  2.超載超速慣性大，攔不住,還有就是國內(nèi)重卡超載超速的現(xiàn)象也比較嚴(yán)重，當(dāng)幾十噸的大貨車以百公里的時速沖過來的時候，巨大的動能讓避險(xiǎn)車道也無能為力。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道“二次傷害”的原因  3.偏角太大,造成車輛側(cè)翻主要是車輛失

28、控，容易行車甩尾，避險(xiǎn)車道與公路行車道之間的夾角盡可能為零，其根據(jù)在于駕駛員不需要操作方向盤即可駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道，這樣的設(shè)計(jì)也能減少這類情況的發(fā)生。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道“二次傷害”的原因  4.鋪設(shè)材料阻力太大,第三種這種“車停貨不停”主要是避險(xiǎn)車道上的鋪設(shè)材料阻力太大。常見鋪設(shè)的材料有細(xì)沙和鵝卵石、碎石塊等，細(xì)沙的阻力要比碎石塊大，雖然減速效果明顯，但會出現(xiàn)車停人不停的情況造成人員傷亡，所以現(xiàn)在使用碎石

29、塊的比較多。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),避險(xiǎn)車道“二次傷害”的原因總結(jié),,國內(nèi)避險(xiǎn)車道還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，很多就是因?yàn)椴惶侠淼脑O(shè)計(jì)造成二次傷害，很多司機(jī)也不想把避險(xiǎn)車道作為最后一根救命稻草。如何減少這類事故，主要還從各位司機(jī)自身做起。 1.出發(fā)前做好車輛檢查，車輛一定要按時保養(yǎng)剎車系統(tǒng)，下長坡一定要檢查剎車系統(tǒng)，有淋水系統(tǒng)的還要確保每個淋水噴頭都噴到剎車鼓，還要注意水箱水的情況，下長坡一定要掛低速擋！2.避免超載，超載了，再長的

30、路都停不下來。3.使用輔助制動系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)制動，緩速器等裝置能夠在不使用行車制動的情況下有效降低車速，是行車制動保持良好的工作狀態(tài)，在緊急情況下能有效發(fā)揮作用。同時，輔助制動裝置也能夠減少駕駛疲勞。輔助制動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，但國內(nèi)配件廠這方面的技術(shù)發(fā)展還不是很成熟，很多還都是采用國外的先進(jìn)產(chǎn)品，昂貴的價格也就成了阻礙。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),攔網(wǎng)式砂床避險(xiǎn)車道1、網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道產(chǎn)生原因國內(nèi)目前常用的避險(xiǎn)車道形式為單一式碎石路床

31、避險(xiǎn)車道，其基本原理是利用碎石增大路面摩阻系數(shù)，并配合路面反坡將動能轉(zhuǎn)化為勢能來使長下坡失控車輛安全停車。經(jīng)過十年的實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，我國碎石路床避險(xiǎn)車道存在以下問題。(1)避險(xiǎn)車道結(jié)構(gòu)不合理：①阻尼過大，導(dǎo)致車輛停止后，載重較大的車廂在慣性作用下剪斷軸銷脫離底盤繼續(xù)前沖，擠壓或剪切駕駛室而造成人員傷亡，或車輛前橋懸掛和輪軸嚴(yán)重破壞；②阻尼過小，導(dǎo)致車輛沖出避險(xiǎn)車道墜落懸崖。(2)一些路段受條件限制，無法設(shè)置碎石路床避險(xiǎn)車道。一般碎石路床避

32、險(xiǎn)車道長度都需在100 m以上，而連續(xù)長下坡道路多為山區(qū)道路，路側(cè)多為高邊坡或者陡崖，沒有足夠的空間設(shè)置碎石路床避險(xiǎn)車道。下面所講的網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道通過調(diào)整網(wǎng)索兩端阻尼器的阻尼力、網(wǎng)索布設(shè)的距離和道數(shù)，可滿足不同車輛質(zhì)量和速度組合的連續(xù)長下坡失控車輛防護(hù)要求，縮短避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)長度，滿足地形受限的路段。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2、網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道工作原理 避險(xiǎn)車道的總體結(jié)構(gòu)包括三大系統(tǒng)，即引導(dǎo)系統(tǒng)、減速消能系統(tǒng)以及安全保護(hù)系統(tǒng)。引

33、導(dǎo)系統(tǒng)包括一系列的誘導(dǎo)、預(yù)告以及警示標(biāo)志標(biāo)線等；消能減速系統(tǒng)是避險(xiǎn)車道的核心部分，用有效的耗能方法使車輛減速并在一定距離內(nèi)安全停車；安全保護(hù)系統(tǒng)是在避險(xiǎn)車道的末端設(shè)置砂堆或廢舊輪胎等緩沖材料筑成的保護(hù)裝置，用以增加系統(tǒng)的安全保障。 網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道在傳統(tǒng)碎石路床避險(xiǎn)車道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中增加設(shè)置網(wǎng)索攔截裝置——阻尼器消能減速系統(tǒng)，能夠有效攔截失控車輛，使車輛在較短的距離內(nèi)停止下來，從而縮短避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì)長度；同時增強(qiáng)避險(xiǎn)車道的安全性，減

34、少對人員的傷害和車輛的損壞。其工作原理如下式所示： E動=W網(wǎng)+W摩阻力+E勢式中：E動為進(jìn)入避險(xiǎn)車道的失控車輛產(chǎn)生的動能W網(wǎng)為網(wǎng)索攔截裝置做功；W摩阻力為地面摩擦力做功；E勢為避險(xiǎn)車道反坡使車輛產(chǎn)生的勢能。。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2、網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道總體結(jié)構(gòu)圖 。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2、網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道攔網(wǎng)受力圖車輛碰撞攔截網(wǎng)后，網(wǎng)對

35、車的作用力簡圖如圖所示。 假設(shè)左右兩側(cè)阻尼器所提供的阻尼力分別為F1和F，則車輛碰撞攔截網(wǎng)后受到的攔截網(wǎng)阻力大小為：F=(Fl+F2)sinθ,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2、網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道阻尼器工作原理圖網(wǎng)索一阻尼器消能減速系統(tǒng)由攔截網(wǎng)索和阻尼器組成，如圖3所示。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2、攪拌式阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖攔截網(wǎng)的兩側(cè)通過鋼絲繩與阻尼器的卷筒相連接，阻尼器的集料筒內(nèi)填充一定埋深的集料。失

36、控車輛沖入避險(xiǎn)車道觸網(wǎng)后，由鋼絲繩將沖擊力傳遞到阻尼器，鋼絲繩牽引阻尼器主軸與卷筒旋轉(zhuǎn)，使阻尼器集料筒中與主軸連接的攪拌臂在集料中旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生阻尼力吸收能量，其基本結(jié)構(gòu)如圖4所示。鋼絲繩導(dǎo)向輥?zhàn)悠鸬较拗谱枘崞鞒隼K方向和微調(diào)攔截網(wǎng)位置的作用。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2、攔索網(wǎng)設(shè)計(jì)攔截網(wǎng)索由橫向鋼絲繩和豎向鋼板支架組成，兩端用槽型鋼與阻尼器的鋼絲繩固定。攔截網(wǎng)受力主要是橫向拉伸，豎向采用鋼板抱箍的形式連接，碰撞過程中不會由于局部受

37、力不均導(dǎo)致網(wǎng)索破斷，出現(xiàn)受力薄弱點(diǎn)。鋼板碰撞后可以隨車體形狀變形，抱箍可在繩索上滑動，不影響攔截網(wǎng)的受力特性。攔截網(wǎng)索結(jié)構(gòu)參數(shù)包括鋼絲繩直徑、攔截網(wǎng)中心距地面高度、攔截網(wǎng)的長度和寬度、支撐形式等。攔截網(wǎng)中心距地面高度根據(jù)我國大部分貨車的車頭距地高度尺寸確定，取前保險(xiǎn)杠的離地高度。攔截網(wǎng)的長度根據(jù)車頭寬度確定，應(yīng)使車輛碰撞網(wǎng)索后，攔截網(wǎng)能夠包圍到前翼子板部位。網(wǎng)索寬度設(shè)計(jì)方面，若網(wǎng)索上緣高于駕駛室剎車位置，駕乘人員的腿部可能因?yàn)檐圀w擠壓

38、受到傷害，若下緣過低，容易掛住車輪發(fā)生絆阻使網(wǎng)索失效。經(jīng)過實(shí)車數(shù)據(jù)調(diào)查與網(wǎng)索沖撞試驗(yàn)，得出改進(jìn)后的攔截網(wǎng)索形式如圖7。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2、攔索網(wǎng)設(shè)計(jì)示意圖,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2、網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道通過單網(wǎng)索試驗(yàn)和實(shí)測數(shù)據(jù)分析，得到了各型阻尼器的阻尼力規(guī)律：平均值和峰值都與車速與車重呈良好的線性關(guān)系，且阻尼力對車輛速度最為敏感。根據(jù)已經(jīng)獲得的阻尼力輸出規(guī)律，可以合理地預(yù)測網(wǎng)索攔截裝置攔截大噸位、高速度車輛時將出現(xiàn)的阻尼力平

39、均值和峰值，合理選擇阻尼器型號，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)索式避險(xiǎn)車道使車輛在較短的距離內(nèi)安全停車的目的。在實(shí)際應(yīng)用中可通過調(diào)整網(wǎng)索兩端阻尼器的阻尼力、網(wǎng)索布設(shè)的距離和道數(shù)來滿足不同車輛質(zhì)量和速度組合的防護(hù)要求。,2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),2.2、避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì),三、S102線避險(xiǎn)車道設(shè)置,寧夏S102線是寧夏通往內(nèi)蒙阿拉善左旗的主要的、并且是唯一的道路，自寧蒙交界處頭關(guān)至G110交叉點(diǎn)，本段道路全長15

40、公里，為連續(xù)下坡路段，全段平均縱坡3.08%，最大縱坡4.97%。,S102線,,二、S102線避險(xiǎn)車道設(shè)置,本段公路于2005年進(jìn)行了舊路改建，維持原平原微丘區(qū)二級公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度12米，瀝青混凝土路面全幅鋪筑，設(shè)計(jì)速度80km/h。在改建中，平面完全按原舊路中線布設(shè)，但對縱斷面進(jìn)行了反復(fù)調(diào)整和優(yōu)化，按公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范增加緩坡段，以減短連續(xù)長大縱坡坡長。,二、S102線避險(xiǎn)車道設(shè)置,S102線改造后，在K36km處設(shè)置了收費(fèi)站，收費(fèi)

41、站基本位于15公里連續(xù)下坡的坡底處。自收費(fèi)站建成投入使用后，因車輛剎車失靈沖撞收費(fèi)站的事情時有發(fā)生，在2006年初在收費(fèi)站附近修建避險(xiǎn)車道，以保障收費(fèi)站人員及過往車輛的安全。,二、S102線避險(xiǎn)車道設(shè)置,S102線的地理位置處于賀蘭山東麓沖洪積扇上，地勢開闊平坦，在設(shè)置避險(xiǎn)車道的位置，地面原始縱坡為-2左右。在選擇避險(xiǎn)車道類型時，也是首選上坡坡床，如果采用上坡坡床，端部填土高度高達(dá)20米左右，工程量巨大，而且避險(xiǎn)車道坡腳伸入主線，影響主

42、線行車安全。經(jīng)過比較，采用了與現(xiàn)場位置、地形相吻合的下坡坡床形式，即完全靠材料的滾動阻力使失控車輛減速或停止。,二、S102線避險(xiǎn)車道設(shè)置,在確定制動坡床長度之前，應(yīng)合理確定流出車速。 除合理確定流出車速，避險(xiǎn)車道的入口必須建得能讓一輛高速行駛的車輛安全駛?cè)搿?由于采用的是下坡坡床型式的制動坡床，其對車輛的減速作用主要依靠材料的滾動阻力，從前面的介紹大家可以知道，豆礫石具有較大的滾動阻力，相當(dāng)于25%的正坡當(dāng)量坡度。S102線的

43、制動坡床填料選擇了豆礫石。,二、S102線避險(xiǎn)車道設(shè)置,考慮到失控車輛駛?cè)胫苿悠麓埠?，將在碰到集料后失去所有的駕駛能力，也會有車輛駛出避險(xiǎn)車道的邊坡而導(dǎo)致翻車的事故發(fā)生。因此，設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量將邊坡設(shè)置為緩邊坡，這樣可以使司機(jī)試著重新控制車輛和把翻車的機(jī)會降到最小。S102線避險(xiǎn)車道的外側(cè)邊坡坡率按1：4考慮。,三、S102線避險(xiǎn)車道使用效果,S102線K36處避險(xiǎn)車道于2007年5月修建完工后，至2009年2月共有9起車輛進(jìn)行停車避險(xiǎn)，其

44、中有效制動5起，3起車輛翻下避險(xiǎn)車道路基但無人員傷亡，最近1起避險(xiǎn)車輛沖出避險(xiǎn)車道尾端翻車。,三、S102線避險(xiǎn)車道使用效果,經(jīng)對9起避險(xiǎn)車輛分析，發(fā)現(xiàn)不能有效制動的3起車輛均為車況較差，超載嚴(yán)重的車輛，而安全有效制動的車輛則均車況良好，因此分析避險(xiǎn)車輛不能有效制動的原因有以下幾點(diǎn)：1、避險(xiǎn)車輛車況較差，剎車制動系統(tǒng)完全失靈或完全空擋滑行，從目前失控車輛事故中分析，有可能實(shí)際流出速度大于設(shè)計(jì)流出速度，所以導(dǎo)致避險(xiǎn)車道不能有效避險(xiǎn)。,2

45、、原避險(xiǎn)車道采用下坡坡床形式，剎車制動完全依靠材料的摩阻力，原設(shè)計(jì)材料摩阻力參考豆礫石計(jì)算，現(xiàn)坡床填料摩阻力可能無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而減弱了對車輛的剎車制動效果。3、制動坡床材料經(jīng)風(fēng)吹雨淋，自然沉降密實(shí)，或者由于避險(xiǎn)車道被多次使用，但在失控車輛被拖出車道后沒有及時翻松集料，從而降低了材料的滾動阻力，減小了制動的有效性。,四、關(guān)于井下設(shè)置避險(xiǎn)車道的建議,1、在設(shè)計(jì)避險(xiǎn)車道時，盡量多考慮一下安全系數(shù)；2、一定要處理好照明問題，保證事故發(fā)