第一篇:解析工程塑料在鐵路客車和地鐵車輛內裝中的應用
描述:在鐵路客車和地鐵車輛內裝中使用工程塑料,在一定程度上可以滿足消費者的需要,符合該行業市場發展。本文介紹了PC及PC合金等工程塑料的優勢及在鐵路及地鐵行業的應用情況與市場前景,相信未來工程塑料將為鐵路和...【摘 要】 在鐵路客車和地鐵車輛內裝中使用工程塑料,在一定程度上可以滿足消費者的需要,符合該行業市場發展。本文介紹了PC及PC合金等工程塑料的優勢及在鐵路及地鐵行業的應用情況與市場前景,相信未來工程塑料將為鐵路和地鐵行業的發展做出更大的貢獻。
鐵路客車和地鐵車輛具有客流量大、使用壽命長等特點,在鐵路客車和地鐵車輛運營中,為滿足旅客對車輛美觀、舒適等的要求,鐵路客車和地鐵車輛 迫切需要提高其內裝材料的質量和檔次。而傳統的木質、金屬等客車內裝材料的局限性阻礙了鐵路客車整體水平的提高。PC及PC合金等工程塑料的出現,在很大 程0輛內裝方面得到廣泛的應用。
工程塑料具有的優勢
工程塑料是指備用做工業零件或外殼材料的工業用塑料,它具有高強度、耐沖擊性、耐熱性及抗老化性等優點,能夠滿足鐵路客車和地鐵車輛的發展要求。工程塑料在鐵路客車和地鐵車輛應用中的優勢主要有以下幾個方面:
第一,工程塑料具有無毒、無味、無腐蝕性的特點,在鐵路客車和地鐵車輛運營中,能為消費者提供一個健康舒適的乘車環境。
第二,工程塑料的阻燃性能好,氧氣指數高達34。可以有效降低火災事故發生的可能性,減少火災事故,這既保證了鐵路客車和地鐵車輛的正常運營,又能保證乘客的生命財產健康。
第三,工程塑料的硬度大,耐磨損,將工程塑料應用于鐵路客車和地鐵車輛的運營中,能夠保持車輛內部美觀大方。
第四,工程塑料的抗老化性能好,鐵路客車和地鐵車輛長期在室外露天條件下運營,使用工程塑料可以保證其不變形、不變色,同時,如果在車輛板材中加入以下UV抗紫外線層后,可以進一步提高抗紫外線及抗老化性能。
鐵路客車和地鐵車輛的造價昂貴,如果在鐵路客車和地鐵車輛內裝中適當的使用工程塑料,它既能夠提高鐵路客車和地鐵車輛的舒適度0000,又能提供鐵路客車和地鐵車輛的使用壽命,節約鐵路運轉成本,符合了鐵路客車和地鐵車輛的發展要求。在鐵路客車內裝中的應用
(1)內裝飾頂板
在鐵路客車內裝中使用工程塑料,可以使列車內部色調明快、外表美觀、舒適度好。工程塑料可以應用于車廂內裝飾頂板,由于PC及PC合金的可塑性,我們可以根據列車車型及用戶要求設計出不同造成的飾頂板,這既保證鐵路列車內頂板造型美觀性,又能保持車輛內部寬敞明亮。
(2)側墻板、端墻板
鐵路客車內側墻板、端墻板一般是采用PC及PC合金制品制成的,它采用工程塑料的膠合技術,科學技術與工程投稿有效減少了接縫,滿足了無名螺絲釘、少壓條的設計 理念,使列車內部空間布局簡潔、美觀,大大提高了列車內部的裝飾效果。同樣,采用工程塑料的膠合技術也能有效的將端板上的手動機動盤、電器檢查孔蓋設計成 一整體,這有效了減少了車內接縫和壓條,還減少了車輛組裝工序。
(3)對鐵路內裝中工程塑料的要求
列車內裝采用的工程塑料板材要求色澤均勻一致,不允許有明顯劃痕或凹凸不平等缺陷。同時,鐵路客車內裝飾對工程塑料的工藝技術也有特定的要 求,它要求安裝技術和安裝工序達到特定技術標準。為方便后期使用過程中的清洗工作,工程塑料板材在被酒精、清水擦洗后不能出現色差或留有痕跡。
在地鐵車輛上的應用
地鐵是一個城市發展狀況的象征,也是世界上使用效率最高的共同交通服務設施。它具有快速、安全、節能、無污染等優點,因此,成為了世界現代化 大都市的重要公共交通設施之一。在地鐵車輛的內裝中,也需要采用工程塑料裝飾車輛內部環境。在國內地鐵車輛的側墻板、端墻板、車輛內頂板及部分車內零部件 也采用了許多工程塑料,其主要設計理念及應用范圍與上述鐵路客車內裝中的應用相仿,在此不再詳細贅述。
同時,在地鐵車輛的結構設計中,采用PC及PC合金制品,減少玻璃鋼材料的應用,可以有效解決玻璃鋼材料存在的不足。因為玻璃鋼制品具有質量 不穩定、耐老化性差的特點,使用一段時間后很容易出現裂紋等現象,而且玻璃鋼制品不易回收,回收后也難以處理。如果PC及PC合金制品可以通過多途徑進行 回收再利用,是無污染的“綠色材料”。
在鐵路客車上應用的廣闊前景
進入21世紀,鐵路運輸和地鐵線運輸在國民經濟發展中發揮著十分重要的作用,隨著經濟的發展,城市人口越來越多,城市交通擁堵成為了一個普遍 現象,而地鐵的發展,給中國經濟注入了活力,對中國經濟發展的促進作用也越來越明顯。我們以西安的地鐵建設為例,西安的地鐵線網新增就業崗位近兩萬個。解 決了許多人的就業問題,帶動了經濟的發展,有利于社會的穩定。同時,發展地鐵事業有利于增強城市的區域輻射功能。對提高公共交通服務水平、改善投資環境具 有不可忽視的作用
中國鐵路早已覆蓋大陸各地,并且在不斷的提速。而乘坐鐵路出行具有快速、安全、便宜的特點,符合一般民眾的消費水平,成為了公眾出行的主要方 式。鐵路客車和地鐵車輛的飛速發展,需要有性能更好的PC及PC合金材料,以滿足鐵路行業的需求。開發應用PC及PC合金材料,對于提高鐵路車輛、地鐵車 輛產品的內裝質量和使用壽命具有十分重要的作用。
結語
在鐵路客車和地鐵車輛的內裝中,采用PC及PC合金材料進行裝飾布局裝飾,可以滿足市場的實際需求。我們應不斷的開發研究PC及PC合金材 料,不斷提高列車的性能,延長列車壽命,減低運營投入成本,也為乘客提供一個安全舒適的乘車環境。同時,PC及PC合金材料在鐵路客車和地鐵車輛內裝中的 應用也需要不斷的研究探索,相信工程塑料會為鐵路運營帶來更大的便捷。
第二篇:工業設計中地鐵車輛設計應用論文
摘要:工業設計是集工學、美學等為一身的設計專業,涉及到人類社會發展的各個方面,與手工業時期以單件產品為制作周期的手工藝品有所不同,工業設計從批量生產出發,目的是批量生產高效產品,并且滿足人們生理及心理等各方面的需求及生產和生活的需要,所以說,工業設計是現階段下滿足社會需求的現代產物。地鐵車輛的產生是現代化工業發展的必然趨勢,作為一種有利的交通工具,地鐵車輛對人們的生活越來越重要,因此,對地鐵車輛的設計需要從安全、美觀以及滿足人們多種需求等各方面角度出發,而工業設計無疑對地鐵車輛的設計有著獨特優勢,能夠發揮出至關重要的作用。
關鍵詞:工業設計;地鐵車輛設計;應用
0引言
工業設計是為現代社會服務的一種手段,所以首先它需要滿足人們的各種要求,工業設計需要通過對一種物品的合理規劃與設計,進行有組織的團體活動,進行勞動分工,提高效率,使人們能夠更好地通過它獲得方便,促進社會的發展和進步,還要使得設計與社會發展相協調,促進人與社會和諧發展。而在地鐵車輛中,工業設計則需發揮自身優勢,使地鐵車輛在美觀性、適用性、人性化等方面更加突出,便利其在社會中的應用與發展。
1工業設計與地鐵車輛設計的關系
從表面來看,工業設計似乎與地鐵車輛設計并沒有什么直接的聯系,但事實上,工業設計滲透于地鐵車輛設計的方方面面,無論是地鐵車輛的長度、容客量,還是各項功能,亦或是地鐵車輛的外觀設計,都與工業設計有著直接或間接的作用。廣州十三號線項目為中車大連機車車輛有限公司為廣州地鐵公司制造的A型地鐵項目,項目共17列,鋁合金車體,每列8節編組,全長186m、寬3m,設計時速100km/h,相較于B型地鐵列車而言,該列車載客量更大,載客量達到3456人,在列車制造過程中,中車大連公司投入大量高水平專業技術人員,摒棄原有的落后思想,采用了全新的車輛工業設計理念,力求達到運行安全穩定、乘坐舒適、環保節能的要求。列車采用輕量化設計,內外部照明均采用LED方案,較以往傳統照明燈光節能30%以上。車身填充吸音材料、噴涂阻尼漿等措施降低了列車在運行中的振動和噪音,提高了乘坐舒適性。值得一提的是,列車外觀和內飾設計充分考慮了廣州文化特色,外形輪廓以圓潤凌厲相結合方式,配合車燈涂裝,充分展現出羊城羊角的設計元素。客室內部簡約的設計,即體現了以乘客為中心的人文理念,又具有廣州國際化大都市的現代化感觀,整體風格追求展望、求新、變革。對于此項目而言,充分體現了工業設計是現代科技與人文理念相結合的產物,它不僅體現了產品的方便性與適用性,對產品的美觀要求也十分新穎得宜,就此來看,工業設計與地鐵車輛設計中的方方面面都息息相關。
2工業設計在地鐵車輛設計中的應用
2.1工業設計在地鐵車輛舒適性設計中的應用
隨著人們生活水平的提高,生活節奏的加快,人們對出行要求已經不再是快速的從一點到另一點,而是有了簡單、便捷、舒適的品質要求。地鐵車輛作為以給市民帶來便利的出行工具,以乘客各方面合理需求為依托,盡可能給乘客帶來最大便利。地鐵車輛乘坐雖簡單、快捷,但由于某些設計時的不合理,為乘客造成了一些不便,同時也給地鐵運營公司造成了被投訴的麻煩。扶手桿布置不合理,導致部分區域乘客沒有扶手把持,而部分區域扶手空閑無人使用,如果扶手桿過高,矮個乘客夠不到;如果扶手過低又會磕碰到高個乘客,給乘客造成了不便。就此工業設計通過人機工程分析,找出不符合人機工程的相關設計,對其優化、改良,最終提供便于乘客使用的扶手布局,合理的扶手桿高度。給乘客創造一個舒適便捷的乘車環境。地鐵車輛作為一個密封環境,空調為乘客提供了一個溫度適宜的乘車環境,但是在炎熱的夏季,由于空調出風口的局現性造成出風口周圍局部溫度過低,遠離出風口的客室空間溫度依舊偏高,為了避免這種情況發生,工業設計在設計頂棚的時候可以采用鏤空式中頂紋案并作為空調出風口,最大限度上避免了車內溫度不均的情況,并其使功能性和裝飾性高度統一,為乘客在乘坐地鐵車輛的過程中獲取更多便利。
2.2工業設計在地鐵車輛信息化設計中的應用
近年來,軌道交通建設的快速發展帶來了運營規模的增加、員工隊伍的壯大、客流量的猛增、車輛超負荷運行等諸多問題,使得管理幅度不斷擴張、工作標準不斷提升、管理精細化水平不斷提高,促使我們必須打破傳統、積極應對,更新觀念去解決、去創新。信息化技術在社會生活中迅速發展,并被應用于各個方面,在工業設計中,也可將信息化設計應用于地鐵車輛設計中。地鐵車輛由凸輪調阻車發展到調頻調壓車,技術得到了突飛猛進的發展。雖然在車輛設備、維修工裝上逐步引進了各種先進的技術和手段,但傳統的維修模式多以人員和設備獨立操作為主,對員工的個人技能及經驗要求較高,從而在車輛維檢修過程中存在著維修過程不便于管控與追溯;受員工技能和經驗影響存在著維修結果不確定性;數據需人工進行統計分析,未完全形成智能化分析等等各種局限性。為了克服傳統車輛維修模式的諸多局限,工業設計定制開發的地鐵車輛維修信息平臺應運而生,為創新地鐵車輛維修模式、構建車輛維修信息平臺創造了有利條件。
2.3工業設計在地鐵車輛美觀性設計中的應用
隨著時代的進步和社會的發展,人們對美觀的要求越來越高,無論是生活環境還是衣食住行,都力求賞心悅目,實用性與美觀性相結合,因此,工業設計也加深了美觀性在地鐵車輛設計中的應用。沈陽9號線地鐵列車以傳統書法筆畫為車輛造型的主要標志,以“撇捺”為靈感提取優美柔和的設計線條,使地鐵車輛的車頭設計線條飽滿,設計圓潤,給人朝氣蓬勃的感覺,而在車身的設計中,以通體不銹鋼拉絲原色的車身與清新藍色相搭配,給人以明亮歡快的視覺感受,是人們即使在較遠的距離也能觀察到色帶。車體內部更是用淺色系相協調搭配,給乘客清新淡雅的感覺。現如今,美觀性已成為工業設計在地鐵車輛設計中應用的重要要求,積極把握社會發展的潮流趨勢,把握人民大眾的審美要求隨之對地鐵車輛的外觀不斷改進,并應用于地鐵車輛設計中,不僅形成了一道亮麗的風景線,也在無形中拉近了地鐵車輛與乘客間的距離,使之產生親近之感。
3結語
工業設計涉及十分廣泛,并且貫穿于產品設計開發的方方面面,從而提高了產品的競爭力。就地鐵車輛設計而言,無論是對其不安全因素的改善,還是加強信息個性化管理,或是加強地鐵車輛內外部的美觀性,都無疑增加了地鐵車輛的附加價值,提高了地鐵車輛的安全性、適用性與舒適性,從內到外都對地鐵車輛進行了極大的改善,促進了地鐵車輛在社會與公民間更好的應用與發展。
參考文獻:
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第三篇:凍結施工在地鐵中的應用
土體凍結加固技術在地鐵施工中的應用
閆 磊
關鍵詞:在地下工程施工中,面對軟土和含水率高的土質,土體凍結加固技術作為一種封水性好、強度高、復原性好的環保型施工技術在工程中的應用逐漸增加,特別是在煤礦礦井建設中大量應用。目前,在地鐵施工領域也大量應用了凍結加固技術。
摘 要:凍結技術 地鐵施工 應用
一 技術現狀
地層凍結加固技術是一種封水性好、強度高、復原性好的環保型施工技術,在我國礦山鑿井領域得到廣泛應用。近幾年也因為其加固效果好、對地面影響小被城市地下工程廣泛接受。隨著凍結技術工藝的改進,地層凍結工法在地下工程中逐漸顯現競爭力,是解決城市水資源浪費、環境污染和交通干擾的一種新技術,它將對城市地下工程設計和施工帶來進步。
盾構法施工已經成為地鐵隧道施工的主要工法,盾構法適合長距離、單一斷面結構的隧道施工,對地面交通和環境影響小。但盾構法也離不開其他工法的輔助。例如盾構進出洞的工作井、區間聯絡通道等都需要研究配套的輔助工法施工。
上海地鐵2號線的4個旁通道均采用地層水平凍結和暗挖施工,解決了重要建筑物、交通要道和黃浦江下連通道暗挖施工的技術難題。2001年廣州地鐵紀越區間隧道采用水平凍結施工通過斷層帶,凍結長度61m也相繼成功。目前正在建設中的上海地鐵2 號線西延伸段,絕大多數的旁通道地層加固均采用凍結法。地層凍結加固技術為我國的城市隧道施工開創了新的途徑。下面分析一下地層凍結應用的技術形式。
二 地層凍結的幾種運用形式
2.1工作井垂直孔凍結
垂直孔凍結在礦山豎井施工中是相當成熟的特殊施工技術,既能適合松軟流動表土的封水和加固,又能用于風化含水巖層的封水,國內最深的表土凍結深度達到383m。垂直孔地層凍結施工可移植到城市工作豎井施工中,該技術在日本和西歐等發達國家的市政工程應用得較為廣泛。其特點是加固強度高,能適應各種復雜的和大直徑的豎井或深基坑維護,占用場地小,而且能恢復地層結構。圖1是日本某工程的盾構工作井的凍結施工,采用垂直孔凍結施工工作井。在中粉細砂等流動較多地層中,降水、注漿的難度大,采用凍結法較為可靠。工作井采用垂直孔凍結值得推廣應用。
圖1 日本東京某供水隧道工作井、盾構進出洞垂直孔及水平孔凍結加固
2.2 重要地段和建筑下的水平孔凍結
由于城市交通的繁忙,建筑的擁擠,在地面對隧道采用垂直孔凍結行不通,為此需要在隧道內沿隧道縱向在隧道四周布設近似水平的凍結器。例如1998年在北京地鐵“復八線”國貿橋下開展了暗挖隧道水平孔凍結施工技術研究,解決了國貿橋下南隧道拱頂粉細砂層冒頂的技術難題,有效保護了地面國貿立交橋的安全,在隧道一端一次凍結水平長度45m,見照片1和圖2。
照片1 北京地鐵“復八線”國貿橋下隧道拱頂水平凍結
圖2 北京地鐵“復八線”國貿橋下隧道拱頂水平凍結 圖3是瑞士蘇黎世在建筑群下施工隧道,覆蓋土層厚度小至6m,在拱頂采用分段的地層凍結加固,確保了在隧道施工期間地面建筑的安全。
圖3瑞士蘇黎世Milchbuck隧道在建筑群區下隧道拱頂凍結加固
2.3 隧道內的局部凍結施工
目前在地下水位較高的地區,有些隧道設計在地下水的水位。暗挖隧道主要涉及滯水和潛水的處理。對于這種條件,可以先對隧道的上半部分采取普通法施工,利用上半部分隧道的空間對下部采取分段分期局部凍結,多工作面施工。具體工法示意圖見圖4。
圖4 隧道內局部凍結示意圖
2.4 車站暗作凍土帷幕施工
在我國,該技術主要應用在北京的一些地鐵車站施工,例如在王府井車站。在導洞內施工凍結帷幕墻,利用地表下的粘土隔水層,形成封閉隔水機構,在高強度的凍土結構保護下,進行大跨度的地下車站暗挖施工(圖5)。在類似的淺表地層中含有多層隔水層的地區,通過技術創新,可充分發揮凍結法施工自身優勢來提高施工技術經濟效益。2.5 地下環境的保護
一些輔助工法如注漿和地下連續墻等,在城市地下工事的建設中往往會改變了原始地層和水力分布體系,對環境和水資源造成不利影響,例如造成河斷流、泉斷涌、區域地層不均勻沉降問題等。由于凍結地層具有復原性能,如在特定地段,采用凍土帷幕,能確保工程施工后地層的恢復,有效保護地下環境。圖6是德國Duisberg市地鐵隧道施工采用地層凍結來保護地層生態環境的施工示意圖。
圖5 車站導洞暗作凍土帷幕施工方案示意圖
圖6 凍土和連續墻結合確保地層水流通道示意圖
三 在上海盾構隧道施工中的應用實例
盾構法施工隧道能減少對地面干擾,保護水資源,是城市隧道施工主體工法之一。但在盾構進出洞時,往往需要特殊的洞口加固,這是因為進出洞處地層受力復雜、擾動大,此時在盾構的進出洞處5~10m范圍內采用凍結加固是適宜的,根據具體條件,既可以采取地面垂直孔凍結(上海軌道交通2號線西延伸段與既有線在中山公園連接,此處的盾構進出洞土體加固即采用了凍結法),又可采取在工作井內的水平凍結,見圖1。
盾構隧道施工適合長距離施工。通常在隧道之間設置各種用途的聯絡通道,由于工程量小,只能采取非盾構方式施工。因此從盾構隧道的系統性來考慮,地層凍結是不可缺少的輔助工法。圖7是在上海地鐵2號線,在隧道內進行地層凍結加固和暗挖施工。這里舉出上海軌道交通2號線西延伸工程V標區間隧道旁通道施工的實例進行說明。
圖7 上海地鐵2號線旁通道凍結施工布置圖
3.1 工程概況
間隧道旁通道位于隧道下行線里程XK4+288.933處,上行線里程SK4+288.892處,旁通道及泵站采取合并建造模式,其結構底部埋深約22.6m。其結構由與隧道管片相接的喇叭口、直墻圓弧拱結構的水平通道及中部矩形集水井三個部分組成。
旁通道所處地層均為第④層灰色淤泥質粘土。該土層具有高壓縮性、低強度、靈敏度高、透水性強等特點,在動力作用下易產生流變現象,土體內聚力小、承載力低,無法自穩。考慮地面為道路車流量大,無施工場地。而凍結法加固可以在隧道內鉆水平凍結孔進行土體加固,且用凍結法加固土體具有強度高,封水性好,安全可靠。因此決定,采用凍結法在隧道內進行土體加固。3.2 凍結施工 3.2.1 凍結孔施工
根據上海市旁通道凍結孔施工的成功經驗,用金剛石取芯鉆開孔,跟管鉆進法下凍結管。凍結孔開孔前,在布孔范圍內打小孔徑探孔,探測地層穩定情況。如發現有嚴重漏水冒泥現象,先進行水泥—水玻璃雙液壁后注漿,以提高孔口附近地層穩定性,然后再鉆進凍結孔。每個鉆孔都設有孔口管,并安裝鉆孔密封裝置,以防鉆進時大量出泥、出水。
針對施工凍結孔時容易產生涌砂涌水現象,應當采用強力水平鉆機,盡量實現無泥漿鉆進。如發現鉆孔泥水流失,及時進行補漿。鉆進過程中,應當避開管片的鋼筋,不損壞管片結構強度。3.2.2 凍結加固
在施工中凍結過程分為積極凍結和維護凍結兩個階段,積極凍結指開挖前對土體進行強力凍結加固的階段;維護凍結指在開挖過程中對凍土帷幕進行維護的階段,以保證施工安全。
在凍結設備安裝完畢后應進行調試和試運轉。檢測鹽水溫度、測溫孔溫度和凍土帷幕擴展情況,必要時調整凍結系統運行參數。凍結系統運轉正常后進入積極凍結。在積極凍結過程中,要根據實測溫度資料判斷凍土帷幕是否交圈和達到設計厚度,同時要監測凍土帷幕與隧道的膠結情況,測溫判斷凍土帷幕交圈并達到設計厚度且與隧道完全膠結后再進行探孔試挖,確認凍土帷幕內土層基本無壓力后再進行正式開挖。
由于混凝土和鋼管片相對于土層要容易散熱得多,會影響隧道管片附近土層的凍結速度,從而影響凍土帷幕的整體穩定性和封水性。特別是要保證旁通道喇叭口部位凍土帷幕的厚度和強度及與管片的完全膠結,在凍結孔施工端喇叭口部位布置三排孔加強凍結,在對側隧道布置冷凍板。所有的鋼管片的格柵要用砼充填密實,同時管片外面采用PEF板隔熱保溫,以減少冷量損失,在凍土墻與管片膠結處放置測溫點,以加強對凍土墻與管片膠結狀況的檢測。3.3 開挖
經探孔確認可以進行正式開挖后,打開鋼管片,然后采用礦山法進行暗挖施工。根據工程結構特點,旁通道開挖掘進采取分區分層方式進行,其施工順序如圖8所示。
圖8旁通道開挖順序圖
由于土體采用凍結法加固,凍土強度較高,凍結帷幕承載能力大,因而開挖時(除喇叭口處側墻和拱頂外)可以采用全斷面一次開挖,開挖步距為0.3m~0.5m,通道、集水井開挖步距為0.5m。兩端喇叭口處斷面較大,為減輕開挖對隧道變形的影響,開挖步距控制為0.3m。3.4 凍結效果
凍結41天后進行開挖,由于凍結管布置合理,形成的凍結帷幕將整個施工區域全部包括。在開挖過程中,由于凍結帷幕的保護,施工能夠安全的進行。根據土體開挖過程中的實際觀測,在距凍結管2.3米處,土體即成膠狀,溫度4~6℃,自立性很好。在距凍結管1~1.5米處,土體溫度即可達到零下,強度很高,需要用風槍開鑿。
四 應用前景分析
每一種工法都有其技術優勢和局限。地層凍結法也不例外。推廣地層凍結施工不僅需要結合具體條件,而且還應有創造性地開發和利用。
4.1 適應性
將地層凍結作為淺埋暗挖施工的輔助工法,和管棚、小導管注漿等其他配套技術相比,它的優點是施工安全,工期可靠、適應性強,加固強度高、封水性能好,地表的位移小。不足之處是需要擴大面,準備期較長,價格相對較高。
盾構法施工也是地鐵區間隧道施工的發展趨勢。大規模的盾構施工不但不會削弱地層凍結技術應用優勢,相反為地層凍結創造更多機會。因為盾構的進出洞以及區間隧道之間的聯絡通道是地層凍結的用武之地。和降水、連續墻帷幕相比,它的環保性能好,保護水資源和地層結構,成本也相對較低。
隨著地下隧道網絡的加密,隧道和隧道的立交、隧道和地面重要建筑、交通要道之間的交叉等問題相繼會出現,地層凍結將以其高強度、高安全性等優勢,贏得市場份額。4.2 技術持續改進
(1)凍結施工有一整套工序,它包括打鉆、安裝、積極凍結、維護凍結等,這些工序應有機地納入地下工事系統中,提高平行作業率,增加作業面,有利于發揮地層凍結的技術優勢。
(2)開發適合于地下狹小環境下凍結孔快速施工的全方位鉆機,能更有效地布置凍結孔。進一步研究長距離水平孔鉆進,提高凍結器鋪設的精度和施工速度,有利于大規模、高效能地發揮地層凍結的綜合優勢。
(3)凍結加固后的隧道有了穩定安全的施工條件,應提高機械化掘襯施工水平,即配套土體和周邊凍土的開挖、裝運和襯砌施工的機械設備,提高施工速度,有利于降低凍結和掘襯成本。
第四篇:無線集群通信在地鐵中的應用
1無線集群通信簡介
無線集群通信是一種智能化的無線頗率管理技術。集群系統的本質是允許大量用戶共享理技術。集群系統的本質是允許大量用戶共享少量通信信道和虛擬專網技術。其工作方式與移動電話系統相似,由—個交換控制中心根據需要,自動為用戶指定無線信道。其不同點在于集群通信以組呼為主,用戶之間有嚴格的上下級關系。用戶根據不同的優先級占用或搶占無線信道,呼叫接續要快(300ms-500ms),且以單工、半雙工通信為主要通信方式。2無線集群的地鐵應用 2.l概述
地鐵的無線集群通信系統為控制中心調度員、車輛段調度員、車站值班員等固定用戶與列車司機、防災、維修、公安等移動用戶之間提供通信手段。系統必須滿足行車安全、應急搶險的需要。目前,地鐵無線集群通信系統均采用TETRA數字集群通信系統組網。
在地鐵中的調度網通常包括行車調度網維修調度網、環控調度網、車輛段調度網和防災網、調度網5個無線詞度專網。
在TETRA數字集群系統中,各調度網以虛擬專網的方式存在,互相獨立,互不影響。各調度網共享頻點和基站設備,提高了頻率資源的利用率,節約了設備投資。地鐵中的無線數字集群系統還與信號系統(A鴨)相配合,為調度臺與車載臺提供列車的位置與狀態信息。
TETRA分機間具有脫機對講功能(相當于對講機)。在司機與調度不能正常通話的緊急情況下,利用該功能.司機可直接呼叫車站值班員,起到應急通信的作用。在TETRA數字集群系統中,各調度網以虛擬專網的方式存在,互相獨立,互不影響。各調度網共享頻點和基站設備,提高了頻率資源的利用率,節約了設備投資。地鐵中的無線數字集群系統還與信號系統(A鴨)相配合,為調度臺與車載臺提供列車的位置與狀態信息。1rI強RA分機間具有脫機對講功能(相當于對講機)。在司機與調度不能正常通話的緊急情況下,利用該功能.司機可直接呼叫車站值班員,起到應急通信的作用。
TETRA集群系統采用單工、半雙工為主要通信方式,足削鮐蹇講話(眥ush T0T救)時才占用無線信道,節約了無線資源和終端耗電。才占用無線信道,節約了無線資源和終端耗電。該系統具有選呼、組呼、列車廣播、優先呼叫、強拆、強插、調度通話錄音J舌臺監聽等功能。
目前,我國地鐵所使用數字集群系統為MOTOROLA和歐洲宇航EADS(原NOⅪA)的產品。2.2組網方式
在地鐵通信的一條線路中,可采用大區制、中區制、小區覦組網。2.2.1大區制
全線路只在—個車站設置基站,全線其它 車站均設置直放站。大區制的特點為:不存在越區切換問題、工程造價低。其缺點為:可靠性較低、存在多徑干擾的場點較多、單基站載頻有限、擴容受到限制。2.2.2 中區制
在少數八1個車站設置基站,全線其它車站均設置直放站。中區制的特點為:頻率資源利用率較高、越區切換頻次較少、干擾較少、系統可靠性較高、工程造價較低、擴容靈活方便。
基站與直放站的鏈接,可以采用同軸漏泄電纜鏈接與利用地鐵傳輸網鏈接二種方式。2.23小區制
在每—個車站設置基站,地鐵中非相鄰基站載頻頻率—般允許進行空間復用。小區制的特點為:頻率資源利用率高、越區切換頻次多、干擾少、系統可靠性高、工程造價較高。
近年來,基站價格下降,開始接近直放站的價格,故目前新建地鐵的無線集群通信系統口用小區制組網方案逐漸增多。2.3無線場強覆蓋范圍
地鐵集群通信系統的無線場強覆蓋范圍包括:地鐵運行線路全線各車站的站臺、站廳及區間隧道或地面及高架線路,以及整個車輛段地面區域(含檢修庫、運用庫等),可以采用如下方式進行場強覆蓋。
2.3.I沿線隧道、地面及高架運行線路及沿線地下車站的站臺區主要采用漏泄同軸電纜輻射方式進行場強覆蓋。
2.32沿線地下車站站廳區(含部分出入口通道)主要采用吸頂低廓天線進行場強覆蓋。
2.33車輛段、停車場主要采用室外全向及低廓天線進行場強覆蓋。2.4地鐵對無線集群通信系統的功能需求
2.4.I無線通信可以為地鐵內部固定工作員與流動工作人員之間提供話音通信、短信息與分緦數捅豆信。系統以組呼為主,也可以提供選呼。2.42根據業務需要,為中心調度員、車站值班員、車輛段停車場值班員、列車司機以及各部門流動人員之間提供無線通信手段。
2.43按使用部門或人員進行優先權排隊,當業務信道全部占用時,優先權級別高的呼叫可中斷優先權級別低的通話,以保證調度作業的正常進行,并確保緊急情況下的指揮、調度。2.4.4具有緊急呼叫功能,緊急呼叫的優先 2.4_5中心調度員可插入列車廣播,對列車乘客進行選呼廣播和全呼廣播。2.4.6中心調度員可監聽本部門調度用戶的通話,并對所有的通話可以自動或人工錄音。2.4.7控制中心的無線調度核心網設備具有呼叫記錄功能,存儲主呼和被呼號碼、位置、類型、日期和時間,必要時,可打印輸出。2.4.8具有設備的自檢和中心檢測功能。
2.4.9地面線路和地面車站、車輛段/停車場,采用基站和空間波天線完成工作區域的場強覆蓋;地下線路和地下車站采用基站(或直放站)和漏泄同軸電纜(或隧道天線)完成工作區域的場強覆蓋。
2.4.10整個系統由位予控制中心的核心網設備,位于車站的基站設備,以及列車臺、各部門便攜臺和傳輸通道等組成。
2.4.11在話音質量為i級的保證條件下,邊緣覆蓋概率為:系統空間渡覆蓋的地點概率不小于90%,孺泄同軸電纜輻射電波覆蓋的地點概率不小于95%。
TETRA數字集群系統 TETRA(Trans European Trunked Radio – 泛歐集群無線電,現在已改為Terrestrial Trunked Radio – 陸上集群無線電)數字集群通信系統是基于數字時分多址(TDMA)技術的專業移動通信系統,是由ETSl推薦的—個數字集群標準,該標準是個公開的標準。TETRA標準采用TDMA與FDD技術,將—個載頻的25KHz帶寬分為4個時隙(信道)。TETRA系統集調度、移動電話、移動數傳和短消息業務于—體,非常適合專網無線調度使用。
3.1 TETRA標準
TETRA標準描述了TETRA系統的空中接口與各種外圍接口。核心網與基站之間的接口尚未標準化,故TETRA系統的標準化程度,低于公眾移動通信系統,造成了一定的設備壟斷性。3.2盹TR^空中接口 TETRA系統在我國使用806--.821MHz(上行)和851墻66Mm(下行)頻段,和現有的模擬集群通信系統所使用的頻段是—致的。該系統用,3.14/4 DQPSK調制方式,其最大相位變化不超過1800,調制頻帶窄,接收端無需基準相位振蕩。
在TETRA系統中,每—個無線電載波,無論是匕行或下行鏈路均劃分為4個時隙。每一時隙構成—個無線信道。可用于承載話音/數據業務、控制信令或兩者混合進行傳輸。4元線集群終端 4.1車載臺
地鐵列車前后兩端駕駛室各安裝一臺車載與車次等信息。電路、控制面板、話筒、天線等組成。其中無線收發信機、控制和接1:3電路安裝在—個固定的機殼內,控制藹板和話筒分別安裝在駕駛員座位左方與右方,天線安裝在車頂。駕駛員可以通過操作控制面板的按鍵,發出通信請求,并通過話筒發話,通過揚聲器收聽。通過系統與ATS的連接,控制面板顯示屏上會顯示當前列車位置與車次等信息。4.2車站臺
車站臺為固定臺。配置在每個車站的車控室。車站值班站長可通過車站臺與控制中心的行車調度員進行聯系,經行車調度臺轉接可與司機通話。
4.3手持臺
手持臺主要配備給站務人員、維修^員、保安等不固定地點的作業^.員。使他們可與相關的調度員通話或發起組呼。這些集群終端的通信功能主要有一般呼叫、緊急呼叫、短信收發、組呼以及調度員通過車載臺對列車進行廣播等。
第五篇:解析法在幾何中的應用 -
大慶師范學院物電學院課程論文
解析法在幾何中的應用
姓名: 周瑞勇
學號: 20100107146
5專業: 物理學
指導教師: 何巍巍
解析法在幾何的應用
周瑞勇
大慶師范學院物理與電氣信息工程學院
摘要:通過分析幾何問題中的各要素之間的關系,用最簡練的語言或形式化的符號來表達他們的關系,得出解決問題所需的表達式,然后設計程序求解問題的方法稱為解析法。關鍵詞:幾何問題,表達關系,表達式,求解問題
一前 言
幾何學的歷史深遠悠久,歐幾里得總結前人的成果,所著的《幾何原本》。一直是幾何學的堅固基石,至今我國中學教學的幾何課本仍未脫離他的衣缽。長期的教學實踐證明,采用歐式體系學習幾何是培養學生邏輯思維能力的行之有效的方法。
但是,事物都有兩重性。實踐同樣證明,過多強調它的作為也是不適當的。初等幾何的構思之難,使人們為此不知耗費了多少精力,往往為尋求一條神奇、奧秘的輔助線而冥思苦索。開辟新的途徑,已是勢在必行。近些年來,用解析法、向量法、復數法、三角法證明幾何問題,受到越來越多的數學工作者的重視。
由于平面幾何的內容,只研究直線和園的問題,所以我們完全可以用解析法來研究幾何問題。解析法不僅具有幾何的直觀性,而且也還有證明方法的一般性。綜合幾何敘述較簡,但構思困難,而解析法思路清晰,過程簡捷,可以作為證明幾何問題中一種輔助方法,兩者課去唱補短,想得益彰。
二解析法概述
幾何數學主要是從幾何圖形這個側面去研究客觀事物的,其基本元素是點,代數學則主要是從數量關系這個側面來研究客觀事物,其基本元素是數。笛卡爾綜合了前人的成果,創立了坐標概念,把代數學和幾何學結合起來,于是產生了以研究點的位置和一對有序實數的關系、方程和曲線以及有研究連續運動而產生的一般的變量概念為主要內容的新的數學分支——解析幾何學。
平面幾何是研究平面圖形性質的科學。組成平面圖形的元素是點、線(包括曲線)。平面解析幾何采用了坐標系,用代數方法來研究平面幾何圖形。所以。平面幾何和平面解析幾何是緊密聯系的。我們通過坐標系,把幾何問題轉化為用代數的方法來論證。這種方法稱為解析法。
三用解析法的幾何證明
證線段的相等:用解析法證線段相等,首先求出有觀點的坐標,運用兩點間距離公式。此外還可以利用點到直線的距離公式,直線內分線段比公式(證其比值為1),以及利用中心對稱或軸對稱的點的坐標來證明。
證角的相等:利用直線斜率的定義,分別求出夾這兩個角的邊的斜率,利用兩條直線夾角公式得到這兩個角的正切值相等,在判定這個角是在某一個單調區間內則它們相等。
證兩直線平行或垂直:先求出有關點的坐標,證這兩條直線的斜率相等;若斜率不存在時,證這兩直線于y抽平行;若有一條直線重合于坐標軸,證另一條直線有兩點縱坐標或橫坐標相等。
證不等問題:用兩點間距離公式,兩條直線夾角公式把它轉化為證明不等式問題,從而運用不等式的性質來證明。
證點共線或線共點:建立經過任意兩點的直線方程,然后驗證其余點都適合這個方程;或運用兩點之間距離公式或直線內外分段成比例公式證其滿足梅氏定理的逆定理。
證點共圓或園共點:求出有關各點,利用兩點間距離公式證諸點到某一點的距離相等;或先建立經過三點的園的方程,然后證其余點適合圓的方程。
證比例式或等積式:運用兩點間距離公式求出線段的長度,再證它們的比相等或求出它們的乘積加以比較。
證定值問題:先寫出固定點的坐標系建立有關的固定直線(或圓)的方程,并運用兩點距離公式和兩直線夾角公式,求出欲證的線段(定長)或直線(定向、定位)與固定圖形的元素加以比較,從而說明是定值。
四解析法的幾何計算
長度計算:適當建立坐標系求出有關點的坐標以后,常運用兩點間公式、點到直線的距離、切線長公式;在求兩線段的比時常運用直線內外分線段比公式。
角度的計算:求出用有關點的坐標,利用斜率定義、兩條直線夾角公式得到欲求角度的正切值,再利用正切函數在某一區間的單調性求出角的度數。
面積的計算:運用有三點坐標做確定的上三角形的面積公式及四點坐標所確定的四邊形面積公式。
五結論
我們可以運用解析法,同時要善于使用平面直角坐標系、極坐標系、斜坐標系、空間直角坐標系中的有關公式和方程來解決解決問題。
參考文獻:
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