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新奥法概念、原理以及在隧道中的运用

新奥法概念、原理以及在隧道中的运用

2012-04-26   01:22

新奥法的概念

新奥法就是应用岩体力学的理论, 通过对隧道围岩变形的监控、量测, 采用新型支护结构, 改善隧道围岩的承载能力, 促使围岩形成环形封闭的承载结构。其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性支护和锚杆支护, 控制围岩的变形和应力释放, 从而在围岩和柔性支护的共同变形中调整围岩内部应力分布, 达到应力平衡, 最大限度地保持围岩固有强度和利用其自承能力。

基本原理:

充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下工程的设计与施工。

新奥法的支护机理

支护原理是根据岩体力学理论, 着眼于隧道开挖后的二次应力重分布, 着重于对围岩进行加固。隧道围岩应力再分布和支护反力的关系曲线如图1 所示, 在合理的临界限度内, 采用新奥法施工的隧道所需要的支护抗力Pi 是与围岩塑性区半径R、隧道周边位移Ur、围岩的内聚力C、内摩擦角¢等参数成反比的, 而支护能提供的抗力则与其刚度成正比。

新奥法原理

新奥法的基本要点
  • 1) 隧道开挖作业应采用光面爆破, 并尽量采取大断面开挖, 以减轻对围岩的扰动。
  • 2) 隧道开挖后, 尽量利用围岩的自承能力,充分发挥围岩本身的支护作用。
  • 3) 根据围岩特征采用不同的支护类型和参数,及时施作密贴于围岩的柔性喷射混凝土和锚杆作为初期支护, 以控制围岩的变形和松驰。
  • 4) 在软弱破碎围岩地段, 应及早闭合隧道断面, 及时封闭仰拱, 能有效地发挥支护体系的作用, 保证隧道的稳定。
  • 5) 二次衬砌是在围岩与初期支护变形基本稳定的情况下构筑的, 围岩的支护形成一个整体, 不仅能提高支护体系的安全度, 而且还能增加衬砌的厚度。
  • 6) 尽量使隧道周边轮廓圆顺, 避免棱角突变处应力集中。
  • 7) 做好施工中对围岩和支护的动态观察、监控量测等工作。
施工方法

施工方法是根据施工条件、围岩类型、埋深、断面大小、环境等条件, 结合考虑安全、经济、工期等因素综合选定。新奥法指导施工, 采用的施工方法有: 一是全断面法: 用于坚硬围岩, 利于组织大型机械化作业, 速度快。二是台阶法: 用于软弱、节理发育围岩。三是分部开挖法: 用于软弱围岩, 当跨度较大、地表沉陷难于控制时, 才采用分部开挖法。

 

隧道渗漏水的整治方法

隧道渗漏水的整治方法

2012-04-23   23:46

隧道渗漏的危害:

隧道长期漏水,致使衬砌腐蚀、钢轨锈蚀、道床板结,或产生翻浆冒泥,同时也影响钢轨零部件的使用寿命,进而影响列车在隧道内的安全运行。 隧道漏水病害的成因分析

  • (1) 围岩裂隙水丰富
  • (2) 衬砌背后有空隙
  • (3)有害离子的化学腐蚀作用
  • (4) 防水层失效

整治衬砌渗、漏水的几种方法隧道投入运营后的具体情况,用“截、排、堵结合综合整治”的办法,多年来针对不同的漏水特点采用了不同的整治方法,也取得了一定的效果。 但各种方法各有其局限性,对拱顶较大面积的渗、漏水,特别是有一定压力的漏水,始终没有一种好的解决办法。

防止隧道漏水的方法:

增设排水暗槽 增设排水暗槽是隧道漏水维修养护常用的整治方法,它可适用于电气化隧道边墙的引水。在隧道起拱线附近或边墙上设引水暗槽引流,其作用是汇集和集中漏水。该方法对大面积渗、漏水达不到良好的整治效果,而漏水中的泥沙往往又容易堵塞暗槽。

PVC 管明码反扣法 PVC 管从中间剖开,分成两半,用扣码将剖开的PVC 管固定在衬砌表面,漏水可沿管路排放到两侧沟内。其缺点是:只能整治集中漏水,对大面积渗、漏水达不到整治的效果。由于隧道内空气潮湿且成分复杂,扣码容易生锈,影响PVC 排水管的稳定,一旦扣码锈蚀断掉的话,PVC 管跌落将会打击隧道内通过的列车,构成安全隐患。

压注普通水泥浆堵漏: 在漏水处钻孔并安装压浆嘴,用压浆机将预制好的纯水泥浆压入漏水处的衬砌内部。它的特点是封堵小量渗水,成本低,对滴水成线或大漏不起作用。

天棚灯的选择 低频无极灯、日光灯、LED?

天棚灯的选择 低频无极灯、日光灯、LED?

2012-04-26   01:42

天棚灯分为低天棚灯和高天棚灯,在国内主要归纳与工矿灯或者工厂灯里面。大量用在工厂、仓库、停车场、展馆、地铁候车站等。但如何选择合适的天棚灯? 这三种光源的显色性Ra>75,显色性很难区分优劣。

70W以下的LED光效110左右,寿命在3W小时左右,70W以上的不推荐,寿命和光效不理想。考虑到LED眩光,需要用纳米涂层。由于其功率限制,适合安装高度在4-20米之间。性价比较低。

日光灯用在工矿灯通常是2管以上,光效在95左右,寿命在2W小时左右,日光灯天棚灯适合安装4-10米。性价比较高。

低频无极灯虽然光效只有80左右,作为天棚灯比较有优势,低频无极灯寿命正常能超过3W小时,目前功率可以做到300W,适合安装高度4-30米。更高的天棚灯最好还是用金卤灯天棚灯。

工业照明

 

隧道加固方案

隧道加固方案

2012-04-29   23:20

隧道下穿原本有隧道自承能力变差,同时受运营列车振动的影响,造成洞身稳定性更差,如何确保隧道施工安全及将来运营安全,且需要保证铁路线运营安全?

施工方案:
  • (1) 采用人工挖孔桩作支点,纵梁、横梁辅以扣轨,整体架空既有铁路,一方面减小隧道施工对既有铁路的不利影响,另一方面减轻列车通过时产生的振动对隧道施工安全带来的危害。
  • (2) 隧道下穿既有铁路段采用大管棚超前支护,上半断面预留核心土环形开挖、下半断面左右半部前后错开开挖,隧道开挖后及时施作锚喷支护,并辅以钢拱架支护,衬砌紧跟开挖面。
  • (3) 施工中要加强监控量测,地表沉降测点要加密,量测频率要加大,并根据量测结果及时指导施工。

隧道加固

施工方法:

(1) 既有线路架空加固设计 根据现场实际情况和可利用的器材,整体架空22m既有铁路的线路。纵梁采用D 型施工便梁,两端支撑在人工挖孔桩上,并将横梁与纵梁联结为整体,扣轨扣住既有铁路枕木,使既有铁路所承受的载荷通过便梁托换至挖孔桩 。 既有线路架空加固纵梁采用2根D24型施工便梁,施工便梁每端设1根挖孔桩。根据现场实际情况,且考虑到挖孔时人工作业空间,挖孔桩直径选用1.6m ,挖孔桩深入隧道底面下0.8m ,长度为12.5m。

(2) 衬砌背后压浆填实 衬砌背后压浆在衬砌强度达到70 %后进行,其施工工艺流程为:预埋管(衬砌时) →制浆→灌浆→检查→试验→补灌→验收封孔。 压浆管在灌筑衬砌混凝土时在拱顶防水板处沿隧道纵向预埋一根塑料压浆花管,视混凝土衬砌施工情况通过此管进行衬砌背后压浆填实。压浆材料为水泥砂浆,其配合比:水泥∶砂∶水= 1∶3∶0.8。压浆时要密切监视既有路基及衬砌混凝土的变形,若发现异常时,立即降压或停止压浆。

总结:
  • (1) 浅埋、软弱围岩隧道下穿既有铁路时,为了确保既有铁路运营和隧道施工安全,不但要考虑隧道施工方法稳妥,而且要重视对既有铁路线加固措施;
  • (2) 大管棚施工时,管棚长度要满足一次穿过既有铁路段的要求,外插角越小越好;
  • (3) 浅埋、软弱围岩隧道衬砌施工要紧跟开挖面,不能待围岩变形收敛后进行;
  • (4) 为保证隧道施工顺利进行,要与工务、电务、供电等铁路部门协调一致,共同维护既有铁路的安全。

隧道运营相关资料(含隧道应急程序规定)

隧道运营相关资料(含隧道应急程序规定)

2012-04-23   23:46

随着隧道的增加,隧道是越来越多,如何规范隧道更持久更安全的运行,隧道的维护往往比隧道的建造更加重要。

隧道隧道内空间狭长,事故发生率高,危害程度大,救助难度高。现就日常维护中遇到的一些问题及处理方法与大家分享,并请大家提出宝贵的意见。隧道机电系统所包括各项子系统所涉及的设备在其他系统中包含的,其维护要求,按照道路交通监控系统、通信系统、供配电系统及收费系统等的维护要求和方法进行,包括主要设备防雷接地测试。

下面是两个表用来等级隧道运行情况的。

隧道运营情况表

隧道设备运行情况记录表

隧道运营情况巡检表

隧道设备运行情况巡检表

高速公路交通应急管理程序规定

 

隧道对生态的影响

隧道对生态的影响

2012-04-23   23:46

最近香港老太使港珠澳大桥多出88亿究其原因是环评报告不合格,然而在国内建设热火的隧道环评报告又如何呢?环评报告又主要包括哪些呢?
隧道主要环境影响因素识别与分析

环境要素

环境影响因素识别与分析

影 响 性 质

一、施工期

声环境

项目施工会采用推土机、挖掘机、装载机、压路机、平地机、起吊机、架桥机、混凝土搅拌车等施工机械,这些突发性非稳态噪声源会对附近居民产生影响

短期、不利、可逆

地表水环境

施工期废水主要来地道开挖过程中产生的生产废水。

短期、不利、可逆

振动环境

本项目施工不采用打桩机,施工振动影响较小。

短期、不利、可逆

环境空气

项目施工期以扬尘污染为主,扬尘污染主要来源于房屋拆迁、道路施工路面扬尘、堆场扬尘及车辆行驶二次扬尘。

短期、不利、可逆

固体废物

本项目施工期产生的固体废物工程废弃渣土、建筑垃圾及施工人员生活垃圾等

短期、不利、可逆

社会环境

施工期对沿线会产生一定的交通影响。

短期、不利、可逆

二、营运期

环境空气

汽车通行将产生汽车尾气,主要为NO2、CO等。

短期、不利、可逆

声环境

车辆运行产生的噪声。

短期、不利、可逆

振动环境

车辆运行会产生的振动,振动级与道路形式及敏感点与最近行车道距离有关。

短期、不利、可逆

社会环境

优 CBD 核心区区域路网,提高城市功能具有重要意义。

短期、不利、可逆

上面的表格就是隧道环评主要的检测项目。先不论一个隧道是否可以达标,这些标准似乎没有考虑到隧道对生态的影响。
山岭隧道基本上不会触及土壤,会经过砂岩加上隧道外围采用防水材料,山岭隧道对水生态影响不大。但城市隧道或者海底隧道呢?在隧道建设之前,是否应该多考虑下隧道会生态产生的压力,还有一些深山的铁路隧道是否有足够的保护举措防止动物误入隧道呢?
隧道在给人以方便造成巨大的社会效益之前,除了地质条件、建筑成本是否还有更多的需要考虑!路漫漫其修远兮,常州世明隧道照明将伴随着隧道一起成长!

 

书店的照明设计

书店的照明设计

2012-05-03  01:07

书店本身又是一个购物场所又是一个阅读场所,书店的照明该如何设计?

书店并非图书馆,如何让客户有购买欲望,照明很关键,同一间衣服,排在地毯50元就觉得贵了,专卖店500元也觉得贵。高档的购物场所1000元却觉得便宜。照明可见重要。 作为购物场所重要的是把吸引客户并使客户愿意买单,因此必须要良好的颜色性,并要合理的控制眩光,当然不是越亮越好,“光影”光也需要影的衬托,一些特殊产品需要通过光来体现。也要考虑到书店的营销变化,照明需要有一定的调节能力。当然,应急照明等也是必须的。

书店同时也是一个需要提供长时间阅读的地方,如何让顾客能舒服的阅读,太亮场所同意疲劳。 书店的照明主要还是跟书店的定位有关,我分析一个我喜欢的国外的书店照明设计。

书店照明

书店照明

书店照明

书店照明

书店照明

 

远程隧道照明控制(内含SZB1模块)常州世明

远程隧道照明控制(内含SZB1模块)常州世明

2012-05-04  00:18

这是运用ZigBee远程操作照明设备根据公路隧道洞口的亮度进行连续的调整。

隧道照明设备测试仪器和隧道照明工资设备由常州世明有限公司制造,并安装在世界各个隧道。

隧道照明控制系统完全符合国际标准C.I.E(Commission Internationale de l’Eclairage)。它确保隧道内光线合理,让司机在视觉安全的同时节约电能。 它是通过检测隧道入口亮度的变化和车流量的变化不断的自动更改以匹配外部白天的亮度变化。从而避免司机遇到危险的黑洞效应。并充分考虑车距车速照明亮度之间的关系,确保隧道照明安全。

隧道照明控制设备主要包括:

  • 1. 在入口处国定式光传感器持续测量亮度变化,包括测量隧道入口段照明的亮度渐变,并模拟摄入人眼的光线(TR01设备)
  • 2. 每个隧道灯安装一个SZB1模块,收集隧道照明设备的工作状态并根据TR01反馈的信息和预先的设计照明方案进行调节。
  • 3. 若干个固定安装光传感器在隧道内部,收集隧道内部路面亮度的参数。保证隧道安全。
  • 4. 远程计算机包括监控控制调节软件。
  • 5. 还有更多模块可控选择,红外线控制模块等。

防爆灯具的一些小细节

防爆灯具的一些小细节

2012-05-06  00:37

灯具的透明件:

防爆灯具中的光源应有透明保护罩,该透明保护罩可由网孔必须小于50 mm X 50 mm 的保护网来保护,如果网孔超过50 mm X 50 mm则认为该灯具无保护。 灯具的安装不应仅靠一个螺钉。用吊环安装时,吊环可作为灯具的一部分铸造或焊接在外壳上。如果吊环用螺纹旋在外壳上时,应另有防止扭转松动的措施。

电器和灯具设计:

除了GB 3836.4规定的本质安全型灯具外,灯具可打开的盖子:

  • a)应带有自动联锁装置,使得盖子开启时,灯座的所有电极自动切断电源;
  • b)设置“严禁带电打开”的警告牌。
  • c) 不允许用游离金属钠灯(符合IEC 60192低压钠灯)。可以使用高压钠灯。

LED道路照明灯具和HID道路照明灯具质量对比

LED道路照明灯具和HID道路照明灯具质量对比

2012-04-10   01:10

监督抽查检验的项目包括安全标准和电磁兼容标准的14 项个重要项目。产品抽样合格率 为58.3%。 本次抽查的道路照明灯具包括使用HID 光源的传统路灯和使用LED 光源的新型路灯,72 批次 产品中48 批次使用LED 光源,占总数的66.7%,其中26 批次合格,LED 道路灯具的抽查合格率为 54.2%,略低于本次抽查的总体合格率水平。

灯具对比图

两种灯具的光源光效与灯具光效区别:

随着光效概念也被用于LED灯具,很多LED灯具也加入到了光效竞赛的洪流中,生产企业正在忽视LED光源与LED灯具的产品功能的差异,仅以光效作为灯具性能的标杆,单纯追求高光效指标,忽视其LED灯具作为一个系统应该满足的可靠性、色质量和视觉舒适性等特性,造成目前国内LED照明灯具市场追逐光效之风盛行,市政工程及半导体照明试点示范工程中使用的所谓的“高光效LED灯具”往往达不到其预期节能减排的目的的使用效果,造成较大的负面效应。 针对目前照明市场的情况,本文阐述了LED光源与LED灯具效能的不同。揭示了追逐光效之风从LED光源蔓延LED灯具的原因。强调了LED灯具产品的灯具效能应注意与其他的性能要求的协调一致,灯具效能应建立在满足LED灯具各项性能基础上。

一、光效是光源产品的经典性能指标

就光源而言,光效是一个经典指标,每一种新光源的出现都直接与其达到的更高的光效有关,这样,光效也毫无例外地成为了LED光 源的性能的重要指标。当然,光源的其他性能指标还包括显色指数、色品坐标、色温和寿命等等。 对使用传统光源的灯具,灯具的出光率,即灯具转换光源光通量的能力,是灯具性能的经典指标。由于LED光源的性能参数尚未达到标准化的程度,而且很多灯具使用的LED光源不可替换,所以,光效的概念也被沿用到了LED灯具产品。

二、LED灯具效能有别于LED光源光效

当LED光源和LED灯具都使用光效作为性能评价指标时,我们首先以分析两者的内涵和差异入手来了解LED灯具的性能,并使用正确的术语来评价LED光源的光效和LED灯具的效能。

1、LED光源光效和LED灯具效能的概念 LED光源光效(luminous efficacy of a source)定义是光源发出的光通量与其所消耗的电功率之比。 LED灯具效能(luminaire efficacy)定义是指在灯具的声称使用条件下,灯具发出的初始总光通量与其所消耗的功率之比,单位为lm/W。 “光效”用于评价LED光源,“效能”用于评价LED灯具,LED光源光效与LED灯具效能都表示电能转化为光能的效率,是描述照明产品节能特性的指标,但其内涵是不同的。

2、不同的光通量 LED光源光效中的光源光通量是指裸光源(还未装入灯具的状态)发出的光通量。其中LED光源可以是一体化LED灯或一体化LED模块、 半一体化LED灯或半一体化LED模块或非一体化LED灯或非一体化LED模块。 LED灯具效能中的分子光通量是指光源装入灯具、同时使用所需的LED控制装置或LED控制装置的电源后,灯具发出的光通量。其中LED控制装置或LED控制装置的电源可以是整体式、内装式或独立式的。使用LED光源的灯具可能使用反射器、扩散板。 装入灯具的光源可能是单个光源或多个光源的集合,但由于热能、电能的相互作用造成的效率损失,以及灯具光学系统的效率,LED灯具的光通量的并不等于LED光源光通量或其简单累加。 LED光源光效中的光通量与灯具效能中的光通量的测量状态不同,前者是在脉冲状态测得,后者是在稳态下测得。 LED光源光效中的光是无所指向性的,只要光能发出来,东南西北无所谓的。而LED灯具效能中的光是有所指向性的,光需要发到有用的区域。 在使用相同LED光源的情况下,LED灯具的光通量小于LED光源的光通量。

3、不同的输入功率 LED光源光效中的分母与LED灯具效能中的分母也不相同。例如,对于非一体化LED模块, LED光源所消耗的电功率的仅是指LED模块所消耗的功率,不包括LED控制装置消耗的功率。LED灯具效能中的消耗的电功率是指灯具的输入功率,不仅包括LED光源,还包括LED控制装置所消耗的功率。LED灯具消耗的电功率大于LED光源消耗的 电功率。

4、LED灯具效能与LED光源光效的关系由于所涉及光通量和电功率的范围不同,造成LED光源光效不同于LED灯具效能,光源光效远大于灯具效能。其一因为LED进入灯具后,结温升高,光输出减少(热损失);其二因为光源进入灯具、并使用LED控制装置或其电源后存在的系统损耗;其三是光线经过灯具光学系统后的损失,即灯具效率(光损失)。 灯具效能=光源光效×(1-进入灯具后的热损失)%×(1-系统损耗)×(1-进入灯具后的光损失)% 从上面的分析可以看出,光源光效与灯具效能是完全不同的,不能混为一谈。

三、LED光源开展光效竞赛,追逐光效之风从LED光源蔓延LED灯具

随着LED光效纪录被不断刷新,正在蔓延的LED灯具光效竞赛存在以下误区: 1、仅提光效,不提色温和显色指数 应指出在多少色温CCT和在多少显色指数Ra下的光效,同样的光效,低色温比高色温难度显然大得多。 美国能源之星对固态照明室内灯具的相关色温的要求:应是下列标称的相关色温(CCT)的一种:2700K、3000K、3500K、4000K、5000K(仅限于商用)。能源之星对固态照明室内灯具:5700K、6500K色温是不允许的。

2、仅提光效,不提照明舒适性 当光效竞赛的风从光源刮到灯具时,盲目追求灯具效能的另一个现象该加的防眩光的扩散板省掉了,忽略了灯具的舒适性,没有考虑眩光控制。

3、仅提光效,不谈可靠性 为了盲目追求灯具效能,室外灯具该加的防护罩省掉了,使不该暴露的部件暴露,忽视了LED灯具的可靠性。

四、LED灯具标记普遍存在功率低标、光通量高标的现象

由于与效能相关,我们关注了276个LED筒灯产品上标记的输入功率和额定光通量与实测值的偏离情况,发现功率低标、光通量高标的现象普遍存在,这种偏离将导致产品“光效”虚高,推高LED灯具效能的实际水平。

1、功率低标、光通量高标的情况 LED灯具的输入功率是产品效能计算公式中的分母,相同光通量时较低的输入功率表明产品的效能较高,降低产品的输入功率就能提高产品的效能。在标记产品特性时,就可能存在功率尽量低标的现象。