色温可控性在公路隧道LED照明光环境中应用研究

近几年隧道LED照明灯具以其启动快、能耗低、光色可控性好等优势已广泛应用在隧道照明工程中。但目前隧道LED照明灯具大都采用光亮度单一调光控制功能,没有充分发挥隧道LED照明灯具光亮度和光色温双指标可控技术优势,更没有考虑LED光源色温和光谱分布对隧道LED照明光环境安全性和舒适性的影响。因此,本文研究了隧道LED照明光源色温与视认舒适性和视认距离的关系,分析了LED光源色温对隧道照明光环境的实际影响,提出了适用于隧道LED照明入口段和出口段光环境色温指标,为打造安全型和舒适型"两型"隧道LED照明光环境提供理论依据。     

LED与高压钠灯组合使用在隧道照明中的应用

针对传统隧道照明采用高压钠灯费用高以及单一光源对隧道入口段的影响,将LED和高压钠灯组合使用,以发挥两种光源的优点。通过工程实例,研究了LED作为基本照明,高压钠灯作为加强照明,以及高压钠灯作为基本照明,LED作为加强照明时,两种光源组合下的节能状况。发现隧道长度对光源组合形式的节能性能有影响,可以作为选择光源组合形式的依据。研究结果表明,对于中、短隧道,照明负荷主要集中在加强段,降低加强段的负荷对于节能有非常明显的作用。随着隧道长度的增加,基本段照明负荷将会大于加强段照明,主要考虑基本段照明对隧道节能的影响。     

基于S/P值的道路隧道照明光源光谱及相关色温研究

为解决选取隧道照明光源时未考虑光谱能量分布和相关色温因素造成光源选用不当的问题,结合中间视觉模型,对道路隧道常用光源的光谱能量分布和相关色温进行测试研究,分析不同隧道常用光源的光谱能量分布与相关色温关系; 通过引入光谱S/P值的计算方法,从人眼感知角度分析不同隧道常用光源S/P值与相关色温关系。研究表明： 1）LED光源的相关色温随着蓝光比例的增加而增加; 2）不同类型光源的S/P值与光源的相关色温不是一一对应的关系,但LED光源的S/P值随着相关色温的增加而增大; 3）金属卤化物灯、白色荧光灯和LED光源适合应用于隧道照明,但从长远来看,隧道照明选用相关色温较高的LED光源更为合理。     

公路隧道照明采用不同光色光源的光效研究

在明视觉和中间视觉条件下,选取5个背景亮度对10名视觉正常的测试者进行反应时间测试试验,研究高压钠灯(HPS)、金属卤化物灯(MH)、紧凑型荧光灯(CFL)和发光二极管(LED)这4种光源的光效,及其光效相互之间的换算关系.同时,基于反应时间试验结果,以高压钠灯为基准,计算其余3种光源的亮度对比系数、相对光效和折算发光效率,最后综合确定不同光源在隧道照明环境中的适宜性和节能性.     

隧道入出口延伸照明段落节能方法研究

针对公路隧道照明能源大量浪费的现状,本文从利用自然光进行隧道照明可以节能的角度出发,在研究隧道照明段落划分理论的基础上,提出了隧道延伸照明段落,即将隧道内入口段、过渡段中的一段或多段延伸至隧道外,运用自然光作为该部分照明段光源的方法。如能应用于实际,对提高隧道节能具有十分重要的意义。     

山岭隧道洞口遮阳棚及其照明设置方法研究

隧道照明入口段的长度和亮度直接影响隧道的交通安全，但同时也是隧道照明系统的能耗大户，如何在保证运营安全并营造高速公路隧道良好的驾驶视觉环境的前提下节省能耗是目前隧道照明系统建设运营的重点研究方向。通过探讨与研究公路隧道进口处的减光设计，提出了一种结合智能调光技术的隧道遮阳棚设计，将遮阳棚作为隧道照明入口段，降低了隧道入口处加强照明的能耗。同时运用基于无线物联网技术的智能照明调光技术，解决了在雨雪或者遮阳棚表面附着污物的特殊环境下遮阳棚段路面亮度不足的问题。此外基于无线物联网技术的智能照明调光技术还为解决目前照明区段的分界处亮度突变以及有线调光信号会被湮灭的问题提供了方案。该隧道遮阳棚设计方案在满足隧道行车安全的设计要求下，可降低隧道照明入口段能耗，为今后公路隧道的节能减排提供参考。     

高速公路长隧道夜间中间段最佳照度研究

夜间高速公路隧道中间段合适的照度值,不仅影响交通安全而且关系到电能消耗量,但一直以来没有明确结论.在对我国高速公路隧道夜间照明现状调查分析基础上,从驾驶人视觉障碍产生机理入手,结合心理学相关理论,利用模糊数学方法建立相关模型,研究夜间高速公路隧道中间段最佳照度值.结果表明:现有隧道照明标准和运营实践中,夜间隧道环境照度值过高,应控制在9 Lx以下为宜.夜间隧道环境照度,在入口段逐渐增加至9 Lx,中间段保持为9 Lx,在出口段逐渐降低至0 Lx.该参数的确定可在提高隧道夜间交通安全水平同时,大大减少照明能耗.     

高速公路隧道入口段照明动态阈值区间研究

为满足隧道智能调光技术的发展要求,提高隧道入口段驾驶员安全舒适性,利用眼动仪进行实车试验,研究公路隧道入口段驾驶员视觉特性.采用瞳孔面积变化率和反应时间表征驾驶员行车舒适性及安全性,建立与亮度折减系数、车速2项指标的回归模型,并以此基于确定高速公路隧道入口段照明动态阈值区间.以张承高速(张家口—承德)小三岔口隧道为例计算隧道入口段照明动态阈值,求解得到满足小三岔口隧道行车安全舒适性的亮度折减系数区间为[0.033,0.050],对调光方案进行节能计算,方案实施后预计隧道半幅在24 h内约节能20%.该模型可保证各时段隧道入口段照明环境满足驾驶员视觉需求.      

基于安全节约的隧道照明灯具特性分析

公路隧道照明灯具是保障公路隧道运营安全的重要设施。文章从安全节约的角度出发,对目前我国公路隧道常用照明灯具、光源特性及其节能效果进行对比分析。重点研究了新型LED隧道照明灯具的节能关键技术特性,分析总结了LED照明在国内外的发展趋势。研究结论可为安全节约型隧道照明灯具的选择和设计提供基本参数和理论依据,有助于LED节约型隧道照明灯具的推广应用,进而达到节约隧道照明运营费用的目的。     

基于眼动特性的隧道中间段光环境参数敏感性分析

为了解决以往研究缺乏多样本对多因素条件下隧道中间段光环境敏感性感知试验研究的问题, 采用正交试验设计。设置16组(4因素、4水平)试验工况, 利用DIALux仿真软件建立隧道仿真模型, 并基于室内仿真模拟试验平台开展动态行车试验, 通过SMI眼动仪对30名试验人员瞳孔直径分别进行3次有效测量, 并剔除异常数据。研究了在隧道中间段行车时灯具布置方式、侧壁反光涂料布设高度、侧壁反光涂料颜色及LED光源色温等光环境组成参数对驾驶员瞳孔直径的影响规律。运用极差分析和方差分析相结合的方式分析了各试验参数对瞳孔直径影响程度主次关系和显著性水平, 并对室内仿真实验的可靠性进行了验证。结果表明: 选取的试验参数均对瞳孔直径都有显著性影响, 且影响程度从大到小依次是, 灯具的布设方式、LED光源色温、侧壁反光涂料颜色、侧壁反光涂料布设高度。根据本次试验结果选取的较优水平组合为, 沿中线布灯, 侧壁反光涂料布设高度为2 m, 侧壁反光涂料颜色为白色, LED光源色温为4 500 K。     

三连拱小净距隧道设计案例探讨

都会区新建公路隧道,一般受限于住宅稠密与用地取得面积,往往须缩减隧道间之距离,因而衍生出隧道连拱行为。本文以台湾新北市新店地区新建三连拱小净距隧道为例,探讨设计开挖支撑方法。本案例隧道所经过地质材料强度低,连拱开挖后剩余中间岩柱强度不足以支撑上方岩体,因此采用三连拱眼镜式中间导坑开挖工法,并构筑混凝土壁体,作为主隧道间岩体强度改良以及隧道临时开挖支撑承载点,其设计经验希供后续类似案例之参考。     

公路隧道内油罐车火灾境况探讨

透过历年灾例及国际性文献可知,隧道内若发生油罐车火灾,10 min内即能成长至200 MW之境况,对于人命安全、隧道结构等是莫大威胁。因此隧道允许油罐车行驶,其相关防救灾机制之建立与执行将是一急迫且严肃的课题。但相较于一般车种,目前世界各国对于油罐车于公路隧道可能产生之危害分析则还在研究、探索中,对于油罐车之消防抢救作业研究亦较缺乏。因此,本研究将汇整油罐车火灾境况之国际性研究文献,并以台湾既存之观音山隧道为蓝本,透过FDS仿真探究其油罐车火灾境况,以及实地勘访,对其隧道救援能量作一审视。期能提出油罐车火灾之境况发展及危害因子,及消防救援及应变单位于面对短时间内可能达200 MW之隧道灾害境况时,其能展开之有效灾害应变及抢救行动。     

数字化隧道三维建模分析

为解决既有隧道数字化三维建模的难题,提出利用构件模型库组装隧道的技术路线。整理出隧道构件模型库的分类,并完成各类构件模型的参数设计工作;提出由构件搭建三维隧道模型的具体步骤并将其固化为6个功能组,分析出每个功能组的作用、输入及输出等关键需求;提出继续开发三维隧道设计软件的构想。     

深圳地铁隧道邻接问题施工力学行为研究

针对深圳地铁2号线新建隧道邻接既有地铁隧道工程,利用FLAC3D软件进行有限元数值模拟施工力学行为研究,探讨了施工过程地层应力的变化幅度及影响范围、结构内力及结构安全性,提出了确保新建隧道施工和既有隧道运营安全的措施和建议,为隧道交叉段监控量测系统的设计、施工方案的优化及安全控制提供依据。     

大连市石葵路西隧道施工对原隧道及民居影响的控制分析

该文以大连市石葵路西新建隧道为实例,从多个角度阐述了新建隧道施工对既有隧道结构的影响。     

隧道特大溶洞处理方案研究

高速隧道特大溶洞在施工过程中一直存在大面积塌方,腔壁不稳定等问题。根据广西河池至都安高速谢家峒一特大溶洞的实际情况及安全经济的原则,针对全断面回填泵送砼反开挖法、直接回填混合料反开挖法、斜井回填混合料反开挖法及整体钢架台车支护法四种施工方案,进行了风险评估、可行性及经济性比较。综合对比表明：泵送素混凝土回填反开挖的方案为首选方案。     

南友高速公路六尖山隧道施工技术探讨

对于高等级公路隧道通常采用上、下行隧道分离的双洞结构,但由于施工场地狭窄等原因使得双洞分离受到限制时,一般设计为双连拱隧道。然而,相对于分离式隧道,双连拱隧道施工中存在对围岩的扰动次数多、结构受力复杂、防排水困难等技术问题,故施工中具有相当大的难度,尤其在浅埋、软弱围岩条件下,这类隧道在不同的施工阶段围岩与支护体系的稳定问题就备受关注。主要对南友高速公路六尖山双联拱隧道施工的技术问题进行探讨。     

引水洞爆破施工对既有隧道衬砌的影响分析

某铁路隧道建成运营后,受溶洞区域水压大的影响,岩溶核心段出现衬砌渗漏水现象。为了解决衬砌渗漏水问题,通过在正洞顶部施作引水洞,截取岩溶水,减小作用在隧道衬砌周围的荷载。本文结合某铁路隧道引水洞爆破施工,通过从爆破震动、结构变形等动态监控和土压力、型钢应力、混凝土应变等静态监控,分析引水洞施工期间正洞衬砌结构受力和变形情况,得出爆破震动速度和结构受力都控制在允许标准以内,并且隧道结构变形很小、结构受力相对稳定,说明引水洞施工对正洞衬砌结构影响小,保证了运营线的安全。     

公路隧道遮光棚设计及其应用

公路隧道洞口外或隧道群距离较近的洞口之间设置遮光棚可以起到遮光、节能等作用,符合高速公路隧道～安全、节能、环保的发展理念。以广西隆百高速公路田林隧道群中遮光棚为工程实例,说明合理控制遮光棚的建设规模,因地制宜地进行遮光棚建筑、结构设计是遮光棚在公路隧道中应用成败的关键。     

小间距隧道爆破动力响应分析

基于复线隧道施工爆破对既有隧道稳定性冲击问题,结合沪蓉线庙垭分岔隧道工程实例,研究了其小间距段施工爆破的振动监测方法、爆破动力特性及其减振控制技术。通过对隧道爆破围岩和衬砌质点振动速度波的频谱分析及其振速预测数学模型的改进研究,分析了隧道振速峰值纵向衰减规律、衬砌振速主频、横断面振速分布规律及爆破掌子面附近振动情况,并以小间距既有隧道中墙迎爆侧破坏为基准,从循环进尺、微振起爆、掏槽结构等方面提出了相邻隧道爆破减振技术措施。研究结论可为类似工程的爆破设计、施工及监测提供参考。