煤矿井下无轨胶轮车紧急避险车道讲义（PPT61页)

井下交通和车辆的检查管理制度避险车道的规定和设置事故案例分析讲义的主要内容一、井下交通和车辆的检查、管理制度及规定二、避险车道的规定和设置三、案例分析四、井下避险车道的建议和总结五、无轨胶轮车被动式制动视频和矿井公路交通事故视频一、井下交通和车辆的检查及管理制度关于井下交通结合地上交通主要说以下两个方面：因为道路一旦修好就基本固定不变，所以主要从以下两个方面来说：1、人：有没有证件、技术如何、是否熟悉道路、喝酒没，身体状况咋样？2、车：刹车片有没有，好不好，灯是否正常，会不会被别人给撞了?二、避险车道主要内容2.1、设置避险车道的原因和理论依据2.2、避险车道设计2.3、避险车道的使用效果案例2.4、避险车道的若干建议2.1、避险车道的设置原因和原理我国是从1998年才开始对这个方面进行研究，但一直到2007年都没有正式的规范和规定，直到2007年出版《公路安全保障工程实用手册》才在宏观上对避险车道进行规范，具体的许多设计参数仍然不全。在山区公路长大下坡路段，经常出现载重货车因制动失效，发生严重安全事故的现象。对于长大纵坡带来的道路交通安全问题，国外已进行了大量的专题研究。紧急避险车道作为道路的一个组成部分，在欧美广泛应用了多年。其应用实践证明对提高道路交通安全和减少交通事故经济损失具有非常重要的意义。2.1、避险车道的设置原因和原理现有规范：公路连续长、陡下坡路段，当平均纵坡≥4%，纵坡连续长度≥3KM；车辆组成内大、中型重车占50%以上，且载重车缺乏辅助制动装置。为避免车辆在行驶中速度失控而造成事故，应在长、陡下坡地段的右侧山坡上的适当位置设置避险车道。避险车道为大上坡断头路，避险车道的长度根据主线下坡运行速度及避险车道纵坡而定。2.1、避险车道的设置原因和原理2．1．1研究方法（长大纵坡风险的判定）法国高速公路和道路技术研究部门(SETRA)对长大纵坡进行了研究，通过两种方法来确定长大纵坡路段风险，这两种方法分别是：(1)对重型车辆在长大纵坡上的运行性能进行分析；(2)对长大纵坡路段车辆发生的事故进行统计分析。2.1.1.1车辆的性能分析研究者认为：长时间的制动或频繁制动会使刹车片过热从而导致危险，特别是在高速行驶状态时，紧急制动需要更大的制动力，因此会产生更大的危险。研究结果显示汽车在30km／h恒定速度下，经过一个长6km，坡度为6％的下坡后，其制动性能将下降到40％以下，此时刹车片的温度升高到350oC左右。2.1、避险车道的设置原因和原理根据测试表明，当刹车片温度超过250oC时，制动效率就会出现损失，可将200oC作为风险判定条件。当刹车片超过这一温度时，则认为汽车行驶会产生风险。当刹车片温度超过200oC时d·p150其中：d为长大纵坡总的坡长，单位：m；p为长大纵坡平均坡度，单位：％。例如：平均纵坡为5%的长度为3公里的纵坡，d·p=150，不安全。制动效率的恢复研究结果见下表所列：2.1、避险车道的设置原因和原理2.1.1.2长大纵坡事故原因分析车辆发生事故与车辆的性能及道路几何特性相关联，在车辆性能一定的情况下，风险的发生则与道路几何特性直接相关，当车辆性能无法适应超标的坡度时，这些坡道上发生事故的风险明显有所增加。法国SETRA针对长大纵坡段事故发生率与其他高速公路平均事故率进行比较，情况见下表。2.1、避险车道的设置原因和原理2.1、避险车道的设置原因和原理1、欧洲标准：根据研究成果中的风险判定条件及对交通事故分析结果，在路线坡度大于3％时，当危险指标d·p(距离坡度)超过130时，将会产生较大的安全隐患，应设置紧急避险车道。长大纵坡范围内，在特殊点(高架桥、互通立交，收费站、服务区、隧道、半径小于规范规定一般最小值)之前设置紧急避险车道，并且保证在特殊点和紧急避险车道之间有足够的视距。2、国内研究成果根据有关研究成果，连续长陡下坡路段各种平均纵坡的路线长度，应小于表4的一般值；在特别困难地区，经论证通过限制车辆下坡的速度，设置相应的安全防护措施，行车安全基本有保障时可考虑采用极限值。因此，对于路线指标大于表4中一般值时，考虑增设避险车道，大于极限值时必须设置避险车道。避险车道的设置原则2.1、避险车道的设置原因和原理结合国外的设计标准和我国相关的研究以及我们现有的《规范》《规定》主要参照前面这个表及工程经验而决定是否设置避险车道。2.2、避险车道的设计避险车道一般示意图2.2、避险车道的设计避险车道类型：重力型、沙堆型、制动床（下坡坡床、水平坡床和上坡坡床）制动床型重力型沙堆型2.2、避险车道的设计各种避险车道的优缺点：重力型避险车道一般修建在废弃的道路上，是靠陡峭的坡度使车辆减速，长陡坡给驾驶员带来的是车辆控制难题，因为有的车辆进入避险车道的后会由于重力的原因返回主线，影响其他车辆的行驶和造成二次伤害。沙堆型避险车道将松散、干燥的沙子堆积在上坡形的避险车道上，靠重力及沙堆阻力来使车辆减速。沙堆易受天气影响且较高的减速度会对司机和车辆造成较大的损伤。制动砂床型主要通过沙砾或砾石的滚动阻力使失控车辆减速或停止，一般有三种形式：下坡坡床、水平坡床和上坡坡床，但通常尽可能建成上坡形式，因为重力可以增加其的减速效能，实践证明平坡型和下坡型的制动砂床一样安全可靠。在部分地形比较受限的地方采用复合型网索式制动砂床避险车道。2.2、避险车道的设计避险车道的构成：①标志标线、②避险车道引道、③减速路面、④路侧护栏、⑤端部防撞设施、⑥施救设施、⑦服务设施。2.2、避险车道的设计在实际使用中往往是各种避险车道综合地形和实际情况采取复合式设置，譬如：重力型+砂床型避险车道；网索式+砂床型避险车道；重力型+网索型+砂床型避险车道等，根据具体情况而设置。设置的限制因素主要有以下几方面:地形条件、地质情况、车辆类型、现有道路情况。下面主要讲两个公路最常用的和对井下道路有参考性的避险车道一、重力式砂床型避险车道二、网索式砂床型避险车道2.2、避险车道的设计重力式砂床型避险车道2.2.1避险车道纵坡及长度设计设置避险车道的目的是为了使失控车辆安全停止。但各种失控车辆的情况大不相同，有的是因为车速过快，有的刹车严重失灵，在国内更多的是严重超载导致失控。因此，经验、公式都无法准确确定避险车道的长度。为保证避而不险，将避险车道做长、做大又会受地形、工程规模等诸多条件的限制。2.2.1.1国内研究成果避险车道长度和失控车辆车速、纵坡、路床材料性质密切相关。《新理念公路设计指南》对避险车道长度计算，提出以下计算公式：2.2、避险车道的设计根据以上原理，避险车道的长度设计由下式确定：L=V12-V22254(R±G)其中：V1—为主线驶出车速V2—为通过坡床后的最后车速R—为滚动阻力，用当量坡度百分数表示G—为坡床纵坡，用除以100的坡度百分数表示避险车道长度与失控车辆的驶出速度、避险车道纵坡、坡道材料的对应关系，见表5所列。2.2、避险车道的设计2.2、避险车道的设计4．3．3设计采用情况经对上述两个研究成果分析后，发现其结果差异相当大。《指南》的计算方法中，对于失控车辆的滚动阻力作为定值考虑和实际情况差异较大。当失控车辆陷入制动坡道深度变化时，阻力也应发生变化。但考虑到国内车辆超载严重、驾驶人员素质等综合情况，对于避险车道长度按保守计算也是非常必要的。4．3．2法国研究成果经计算，对于整体式避险车道，制动坡道的最大长度见表6避险车道纵断面2.2、避险车道的设计2.2、避险车道的设计避险车道纵断面避险车道的坡度主要根据地形所能提供的避险车道长度来确定。坡度大小确定时应尽量利用当地地形，避免不必要的工程量。为增加失控车辆所受的爬坡阻力，可在设计时适当增大避险车道反坡度，但要同时注意反坡度也不是越大越好，应使车辆与端部防撞设施相撞后不致下滑，根据车辆在避险车道上所受摩擦力与下滑力的平衡条件，坡度宜在8%以内。坡度不能过大，否则驾驶员会心存恐惧，不敢驶入避险车道。在实际的工程中可以做到8%--15%甚至更大些。2.2、避险车道的设计避险车道减速路面设计避险车道坡床的材料设计对避险车道来说非常重要的，材料要求无杂质、不易被压实且要求有较高的滚动阻力系数R值，粒径以1-2.5厘米为宜。常用的有砾石、碎砾石、砂豆砾石等松散材料。集料应是圆形、均质、未被压碎、且应无细料的单一尺寸砾石。应用大的单一粒径的集料可减少由于潮湿和冰冻引起的湿滑问题，也可减少当材料被压实后必须将其铲松所需的维护量。2.2、避险车道的设计避险车道减速路面设计一般来说，要满足下面级配要求的材料筛孔尺寸2.364.7512.52537.5通过率（%）5max10max25-6095-100100min在《公路安全保障工程实施技术指南》中，要求集料多数为12.5-37.5mm的砾石，但根据加拿大国际开发署对新疆312公路的道路安全评估报告中，建议集料尺寸应在10-15mm范围内。2.2、避险车道的设计避险车道减速路面设计为使失控车辆猛然受阻且不受到过大的损伤，并得到一定的安全有效的保护，避险车道的制动坡床应具有足够的厚度。避险车道制动坡床铺筑厚度一般为0,5-1.0米，避险车道入口处铺筑厚度为0.1米，为使车辆较为平滑的减速停车，可采用30-60米长的距离从制动床入口过渡到正常坡床厚度。2.2、避险车道的设计避险车道的端部设计•避险车道因地形条件、经济条件限制，不能够提供足够的制动床长度时，通常需要对防撞的端部进行处理。端部防撞墙应当具有足够的高度、厚度、强度和稳定性参照车头高度，防撞墙地面以上高度应在1米以上，地面以下留有足够基础，以保证防撞墙具有足够的抗倾覆性。防撞墙采用水泥混凝土为填料，加钢筋增加其防撞能力。防撞墙厚度应当依据强度和稳定性要求，通过计算求得。当避险车道长度大于50米时，防撞墙地面上厚度可设为1米，当避险车道较短时，可根据计算适当增加厚度。为保证防撞墙具有一定的防撞和防倾覆能力，墙面和墙背可设置成具有一定坡度的斜面。•常用的端部消能减震设施为：防撞砂桶、废旧轮胎、集料沙堆（推荐高度为0.6-1.53米，坡度为1.5:1）•一般要求车辆撞到这些设施时速度降为40千米/小时。或者更低，才能保证车辆和人员的安全。2.2、避险车道的设计避险车道的其他设施2、紧急避险车道的其他设施主要有：•服务车道（服务车道和地锚）：•服务车道和地锚一般来说是必要的组成部分，从安全的角度讲服务车道不宜离避险车道过近否则会导致驾驶员误将服务车道作为避险车道，特别是夜间这种误会更易发生，服务车道宽度应当允许一辆拖车行驶，一般宽度为3.6-4.3米，平常设计时都做4.0米或4.5米。•地锚•应沿避险车道每隔50米设置并应在制动砂床起点前30米开始设置。•排水设施：•砂床被污染的主要原因是缺乏适当的排水系统。细料通过水的漫流从匝道顶部和两端流入，渗透到集料的空隙中，降低砂床阻力。在寒冷的季节，砂床集料之间被污染碎料填实，并坚固的冻结在一起，随着湿度的增加和温度的降低砂床不但起不到阻力的作用甚至成为事故隐患。所以，完善的排水是砂床发挥作用的重要保障。常用的排水措施主要有：基层铺设石灰石集料、土工布、排水沟、盲沟等形式。2.2、避险车道的设计避险车道的其他设施2、紧急避险车道的其他设施主要有：•交通安全设施：避险车道应设置一定的提前预告与标志和信息，在避险车道前应至少设置两块预告标志并保证前方有足够的视距防止驾驶员反应不及错过避险车道。入口处至少两块：禁止停车+失控车辆专用。2.2、避险车道的设计2．4避险车道设置的位置及间距避险车道一般设置在长陡下坡右侧的视距良好路段。根据研究成果，紧急避险车道最好设在长大下坡第二个1／3处的末端，即在下坡中部和尾部的中间部分。如果考虑车辆下坡前刹车系统容易发热且性能变差，对重车造成隐患，此时紧急避险车道可设在该段起始部分，其他路段的紧急避险车道可按照2km左右间距加以设置。避险车道人口应尽量布置在平面指标较高路段，并尽量以切线方式从主线切出，进入避险车道的驶入角不应过大，一般设计为3-6度，以避免引起侧翻。2.2、避险车道的设计2.5避险车道常见