КОНСТРУКЦИЯ ДОРОЖНЫХ ЗНАКОВ

Знаки с внешним освещением.В качестве конструкционного материала применяют, как правило, листовую сталь толщиной 0,8—1,5 мм. Имеется опыт изготовления таких знаков из алюми­ниевых и других сплавов, пластмасс, стеклопластика. Во всех случаях должны быть обеспечены атмосфероустойчивость и необходимая прочность.

Жесткость щитка знака обеспечивается ребрами жесткости по периметру или загибанием кромок щитка. Для знаков с большой площадью поверхности (более 1 м²)применяют специальные рамы и каркасы. Оборотная сторона знака, а также элементы его креп­ления окрашивают эмалью серого цвета.

Знак освещают специальным фонарем или несколькими фонаря­ми, расположенными над знаком (рис. 8.8). Источник света с отра­жателем размещают перед знаком на расстоянии от освещаемой поверхности, которое обеспечивает необходимую яркость и равномер­ность ее освещения. Для соединения фонаря со знаком обычно ис­пользуют пустотелые кронштейны, через которые к источнику света подводится питание от осветительной сети.

Знаки с внутренним освещением(рис. 8.9). Корпус знаков изго­тавливают из полимерных материалов, окрашивают внутри белой краской для улучшения рассеивания света. К корпусу крепят освети­тельную арматуру. На выполненную из органического стекла перед­нюю панель с тыльной стороны наносят символ знака, а оставшуюся площадь закрашивают краской, соответствующей цвету фона, пред­усмотренного ГОСТ 10807—78. Снаружи корпус должен быть серого цвета.

Для уменьшения проникновения пыли и влаги все отверстия и соединения корпуса герметизируют резиновыми прокладками и уплотнителем. Для простоты монтажа и демонтажа при ремонте или смене источников света переднюю панель, как правило, делают съем­ной.

Для присоединения знака к питающей электросети внутри его корпуса предусматривается клеммная колодка. Внутренняя провод­ка выполняется из медного провода с минимальным сечением 1 мм² и изоляцией, рассчитанной на напряжение более 660 В. Для заземле­ния нетоковедущих частей на корпусе устанавливается контактный зажим.

Знаки со световозвращением.Лицевая сторона таких знаков имеет световозвращающую поверхность для обеспечения необходи­мой видимости знака в темное время суток. При этом черные и се­рые элементы изображения не должны обладать световозвращающим эффектом.

Световозвращающие элементы, освещаемые светом фар, отра­жают пучок света обратно в пределах узкого конуса. Угол, образо­ванный линиями, которые соединяют знак с фарой автомобиля и глазом водителя, в большинстве случаев не превышает 2°.

Известно несколько типов световозвращающих систем. Куби­ческие световозвращатели (катафоты) имеют три взаимно перпенди­кулярных плоскости. Световой поток последовательно отражается от этих плоскостей и возвращается обратно к источнику света (рис. 8.10,а).

Для обеспечения лучшей концентрации света в пределах узкого конуса форму лицевой поверхности световозвращателя делают сфе­рической. При этом конструкция может быть монолитной или пленоч­ной. Монолитные световозвращатели изготавливают методом прес­сования, формуя преломляющие выпуклые и отражающие вогнутые сферические поверхности различной кривизны (рис. 8.10, б, в). Пле­ночные линзовые световозвращатели изготавливают в виде много­слойной конструкции, содержащей стеклосферы из высокооптическо­го стекла, отражающий слой, слой лака для закрепления стеклосфер, прозрачный цветной слой и промежуточный слой, располагае­мый между отражающим слоем и стеклосферами (рис. 8.10, г — е).

Наиболее широкое применение получили световозвращающие пленки. По сравнению с другими материалами они обладают такими преимуществами, как долговечность, простота закрепления на щитке знака, удобство ремонта и содержания. В качестве отражающего слоя может служить алюминиевая фольга или слой, образованный методом вакуумной металлизации.

Главным элементом световозвращающей пленки являются микро­шарики. Параллельные лучи света, попадая на прозрачный микро­шарик, проникают в него и, собираясь в фокусе, располагаются на оси светового потока (рис. 8.11, а). Оптические свойства прозрач­ных материалов характеризуются показателем преломления п. Он определяется отношением синуса угла падения луча а к синусу угла преломления b (рис. 8.11,6). При высоком показателе прелом­ления n > 2 точка фокуса находится внутри шарика. При n < 2 эта точка находится за пределами микрошарика (см. рис. 8.11 , а) и световозвращение ухудшается, если между шариком и отражающим сло­ем не наносят промежуточный слой. Толщина промежуточного слоя зависит от показателя преломления. При п ≥ 2 она близка к нулю, т. е. светоотражающий слой создают непосредственно на поверхности микрошарика (см. рис. 8.11, 6).

При изготовлении пленки на основе алюминиевой фольги на фоль­гу наносят последовательно промежуточный и фиксирующий слои, затем распределяют микрошарики и закрепляют их подкрашенным замыкающим слоем лака (см. рис. 8.10, г). При металлизированном отражающем слое вначале создают основной слой с пигментами, который впоследствии будет служить светофильтром, а затем наносят на него последовательно фиксирующий слой, микрошарики, отра­жающий слой, клеевой слой с крафт-бумагой (см. рис. 8.10, д, е.).

Фиксирующие, промежуточные и замыкающие слои изготавли­вают из прозрачных атмосфероустойчивых полимеров с показателем преломления 1,4—1,5 (не ниже). Для верхнего слоя используют пигменты, не вступающие в реакцию с полимерами и обладающие достаточной яркостью, цветопрочностью, термо- и атмосфероустойчивостью.

Микрошарики изготавливают из высокооптического стекла или сополимера обычно с коэффициентами преломления соответственно около 2,2 и 1,5. Диаметр шариков чаще всего находится в пределах 40—80 мкм. Расход шариков 30—40 тыс. на 1 см² пленки.

Крафт-бумагу приклеивают к глянцевому слою, что позволяет лег­ко отделить ее перед закреплением пленки на щитке знака. При от­сутствии крафт-бумаги и клеевого слоя на пленке ее закрепляют на щитке знака с помощью эпоксидного клея.

Управляемые знаки.Большинство знаков информируют водителя о дорожных условиях или порядке движения, не меняющихся дли­тельное время. Если установленный порядок движения- вводится лишь в определенные дни или часы суток, значение знаков может уточняться применением соответствующих дополнительных табличек 7.5.1—7.5.7. В случае существенных изменений условий движения возникает необходимость в смене символа, т. е. применении много­позиционных знаков.

Такими случаями могут быть:

Ø временное изменение скорости или порядка движения в зависи­мости от степени загрузки дороги;

Ø временное ограничение скорости из-за неблагоприятных дорож­ных условий (снег, гололедица, туман, сильный боковой ветер и т. д.);

Ø отвод транспортного потока или его части с отдельных участков автомагистрали на дублирующие дороги;

Ø закрытие полосы движения на многополосных дорогах;

Ø реверсивное движение;

Ø информация водителей об условиях движения на маршруте;

Ø организация транзитного движения;

Ø организация приоритетного движения для отдельных видов тран­спортных средств;

Ø оперативное изменение организации движения на перекрестках;

Ø информация водителей о превышении ими установленных преде­лов ограничения скорости.

Менять символ управляемых знаков можно вручную или автома­тически при наличии датчика, установленного на данном участке до­роги. В контролируемой АСУД зоне смена символа обеспечивает­ся по команде ЭВМ в соответствии с принятым алгоритмом управ­ления.

На управляемых знаках обычно воспроизводят поочередно от 2 до 10 символов. Применяют два основных способа их изменения: механический и светотехнический. В первом случае меняют изобра­жение знака вручную или с использованием электромеханических устройств, во втором — применяют специальные источники света и оптические устройства.

К знакам с механическим способом смены символа относятся щитковые, призменные, кассетные, дисковые, ленточные, со свето­техническим — световые и матричные табло, знаки с использованием световодов, диапроекторные, голографические.

Используя механический способ, можно менять изображение знака путем вращения одного или нескольких щитков, пластин, призм вокруг вертикальных (рис. 8.12, а; 8.13, а) или горизонталь­ных осей (рис. 8.12, б — ж; 8.13,6), перемещения пластин из кассет в рабочее положение (рис. 8.12, з, и), выдвижения диска с символом или защитного экрана через прорезь лицевого щитка знака (рис. 8.12, к), перематывания ленты с нанесенными на нее символами. Лента может быть свернута в несколько рулонов (рис. 8.12, л), в один общий рулон (рис. 8.12, м) или непрерывной (рис. 8.12, н).

При светотехническом способе включают отдельные группы ламп светового табло, подсвечивающих изнутри одну или несколько надпи­сей (рис. 8.12, о), используют табло с матрицей из ламп накалива­ния (рис. 8.12, п), применяют световоды (гибкие оптически активные волокна, по которым передают изображение), диапроекторы, голографические установки.

Щитковые, призменные и дисковые знаки получили широкое распространение благодаря простоте их конструкции и надежности в работе. У простых трех- и четырехпозиционных знаков время смены изображения 3—5 с. Преимуществами дисковых выдвижных знаков являются быстрая смена изображения и небольшая толщина корпу­са. Кассетные знаки в силу особенностей своей конструкции имеют большие корпуса и поэтому используются реже. Знаки, у которых символ меняют при перемотке непрерывной ленты, выгодно применять при наличии 2—3 позиций. При большем числе позиций увеличи­вается время перемотки ленты и время смены символа. В таких случаях целесообразно применять знаки, у которых ленты свернуты в несколько рулонов. Каждая лента с электроприводом образует самостоятельный блок, соответствующий одному значению знака.

Световое табло представляет собой объемный щит, содержащий несколько световых блоков. Каждый блок состоит из передней пане­ли с изображением знака и расположенным за панелью источником света. Блоки встраивают в корпус, у которого лицевая сторона за­крыта матовым стеклом, исключающим блики от прямого попадания солнечных лучей. Достоинства световых табло: хорошая видимость днем и ночью, простота конструкции, малая продолжительность смены изображения.

Знаки, выполненные в виде табло с матрицей из ламп накали­вания, используют для воспроизведения простых фигур, в основном цифр и стрел. Как правило, их применяют для информации реко­мендательного характера.

Знаки с использованием световодов по внешнему виду напомина­ют матричные знаки, однако, существенно отличаются от них по исполнению. Принцип действия такого знака основан на том, что луч света, попадающий в один торец световода, почти без потерь переда­ется к другому его торцу. Это позволяет резко сократить число источников света (до одного) и таким образом достигнуть экономии электроэнергии, а также упростить систему управления знаком, его ремонт и обслуживание. Установка цветных светофильт­ров между источником света и соответствующим вводом позво­ляет воспроизводить знаки в любом цвете. Смена знака обеспечи­вается перекрытием части световодов с тем, чтобы оставшиеся, связанные с источником света, формировали необходимый символ. Это достигается применением простых механических устройств, например, полого цилиндра с расположенным внутри источником све­та. При вращении цилиндра часть отверстий на его наружной по­верхности совпадает с соответствующими входами световодов.

Диапроекторные дорожные знаки представляют собой экран, на который проецируются изображения символов. Для этого необ­ходимы диапроектор и слайды с изображениями знаков. Число смен­ных символов может быть достаточно большим. Управление знаками сводится к перемещению кассет со слайдами и включению ламп диа­проектора. Последние должны быть достаточно мощными для полу­чения четкого увеличенного изображения.

Принцип работы голографических дорожных знаков основан на интерференции света. Для получения голограмм применяют лазер­ные источники освещения, которыми просвечивают специальную фотопластинку-голограмму.

Как голографические, так и диапроекторные знаки, несмотря на ряд их преимуществ, не получили распространения, так как они тре­буют применения мощных специальных источников света и сложных дорогостоящих устройств.

Управляемые знаки устанавливают на дорогах в герметически закрытых корпусах, выполненных чаще всего из пластмасс или стали. Лицевая часть корпуса имеет смотровое окно для демонстрации знака с обогреваемым защитным стеклом. Обогрев необходим для удаления с поверхности стекла инея и влаги.

Опоры дорожных знаков.Для установки знаков в качестве несущих элементов используют специальные стойки, выполненные из стали, желе­зобетона или дерева. Деревянные стойки применяют на автомобильных дорогах низших категорий. При раз­мещении знаков над проезжей частью их монтируют на рамных (арочных) опорах или консолях. В городах широко применяют под­веску знаков на тросовых растяжках или их крепление на кронштейнах к стенам зданий и мачтам освещения. Параметры деревянных и железо­бетонных опор (высота опоры, ее за­глубление в грунт, диаметр или раз­меры поперечного сечения) подби­рают по ГОСТ 25458—82 и ГОСТ 25459—82. В качестве руководящих материалов могут быть использованы также типовые проекты, разработанные институтами ВНИЦБД МВД СССР, Союздорпроект.

Необходимая длина опоры (рис. 8.14) при различных схемах установки дорожных знаков

где h₁ — высота части опоры, закрытой знаком, м; h₂ — высота части опоры от ниж­него края знака до поверхности дорожного покрытия (выбирается в соответствии с требованиями ГОСТ 23457-—86), м; hз — разница высот между поверхностью проезжей части и местом установки опоры, принимаемая равной вне населенных пунктов 0,2 м для опор одностоечных, 0,3 м — для двухстоечных и 0,35 м — трехстоечных; d — заглубление опоры в грунт, равное 1,5 м.

Размеры поперечного сечения и вид .армирования опоры (для железобетонных опор) принимают в зависимости от расчетного изги­бающего момента M, возникающего от ветровой нагрузки на знак:

М = 1,1W·h

где 1,1 — коэффициент, учитывающий дополнительный изгибающий момент от ветро­вой нагрузки, действующей собственно на опору (без знака); W — расчетная вет­ровая нагрузка на знак (знаки), Н; h — высота приложения ветровой на­грузки (см. рис. 8.14), м.

Расчетную ветровую нагрузку определяют по скоростному напо­ру ветра, принимаемому равным 539,4 Па, с учетом аэродинами­ческого коэффициента 1,4 и коэффициента снижения ветровой на­грузки из-за небольшой высоты опоры 0,75, а также расчетной пло­щади знака (знаков) А. Принимая во внимание расчетное значение этих показателей, изгибающий момент

М = 623,01·А·h

Для двух- и трехстоечных опор знаков индивидуального проек­тирования общий изгибающий момент уменьшается соответственно в 2 или 3 раза.

Высота L и расчетный изгибающий момент М являются исход­ными данными для выбора типоразмера опоры по таблицам, содер­жащимся в стандартах на опоры дорожных знаков.

Безопасные конструкции опор выполняют с ослабленным попе­речным сечением. Для этого в деревянной опоре у ее основания просверливают два сквозных отверстия, удаленные друг от друга по высоте на 300 мм. Диаметр отверстий так же, как и остальные параметры опоры, зависит от показателей L и М. Безопасные бетон­ные опоры выполняют из двух частей, удаленных друг от друга по высоте на 500 мм и соединенных у основания асбестоцементной трубой.

Деревянные опоры изготавливают из лесоматериалов хвойных пород. Нижнюю часть опоры, расположенную в фундаменте, покры­вают горячим битумом, верхнюю (надземную) — стойкими к воздей­ствию климатических факторов лакокрасочными материалами белого цвета.

Железобетонные опоры выполняют, как правило, из бетона М-200 с использованием напрягаемой металлической арматуры. Натяжение арматуры обеспечивается механическим или электротермомеханическим способами.

Опоры можно изготавливать из металлических или асбестоцементных труб, в верхней части которых предусмотрена установка стальных заглушек для предупреждения попадания внутрь труб ат­мосферных осадков.

Опоры (кроме деревянных) устанавливают в выполненные из бетона фундаментные блоки. В блоке предусматривают гнездо для установки в нем и укрепления цементным раствором опор. Ширина фундамента 0,8 м, глубина заложения 1,0—1,3 м.

Знаки крепят к стойкам опор с помощью хомутов из листовой стали с приваренными к ним уголками. Хомуты с уголками надевают на стойку и стягивают болтами. К уголкам крепят дорожный знак.

Рамные конструкции, применяемые для установки над проезжей частью указателей направления, выполняют составными из сварных элементов. Стойки могут быть железобетонные прямоугольного сечения, из металлических труб или швеллеров. Ригель, соединяющий боковые стойки, изготавливают либо из одной трубы, либо в виде про­странственной фермы. К нему крепят щиты указателей.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 894; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!