王藝 樂伍杉


摘 要:重慶市某大型汽車產業園區進行車輛運輸時所使用的貨運車輛有大量特殊結構貨車,而當前道路設計標準未考慮特殊結構貨車車型。特殊結構貨車的外形尺寸、載重量、性能、車速對道路的平、縱等設計要求比普通車型要求更高。因此在貨運通道設計中,應使用特殊結構貨車車型參數帶入相關規范計算公式,并通過模擬車輛行駛軌跡進行驗算,對道路平、縱等指標進行校驗及優化,最終確定基于特殊結構貨車的貨運通道道路設計指標。
關鍵詞:特殊結構貨車;貨運通道;道路設計指標
中圖分類號:U412.34 文獻標識碼:A
0 引言
我國現有城市道路設計規范《城市道路工程設計規范(CJJ37-2012)》中所使用的相關道路指標值是通過實車試驗確定,車型是按照國家標準《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值(GB1589-2004)》規定的小客車、大型車與鉸接車三種車輛來對道路相關指標進行驗算。根據汽車產業園現場調研,各車企主要使用集裝箱貨車及特殊結構貨車(即長板車)運輸,比試驗車更寬更長,其車輛參數如下表1所示。
特殊結構貨車是指載貨部位為特殊結構,專門運輸特定物品的載貨汽車。目前,既有道路設計標準已涵蓋集裝箱貨車車型,但汽車產業園超寬超長的特殊結構貨車車型超出了國家既有設計規范。本次研究采用六軸鉸接式長板車最不利車型作為代表車型對設計指標進行驗算。
1 平面設計指標
通過將特殊結構貨車相關參數帶入《城市道路工程設計規范》及《城市道路交叉口設計規程》中設計指標計算公式以及通過模擬車輛行駛軌跡,進行道路指標計算。
1.1 圓曲線加寬
當道路圓曲線半徑小于250 m時,圓曲線需進行加寬,本次使用公式計算及軌跡模擬兩種不同方法對圓曲線加寬值進行確定。
1.1.1 公式法
1.1.2 軌跡模擬法
通過模擬特殊結構貨車在設超高的平曲線上行駛,如下圖3看出特殊結構貨車需在平曲線外側加寬1.53 m,才能滿足不占用其余車道。駕駛員在彎道行駛時可能會存在一定的操作誤差,建議加寬值為2 m。
1.2 交叉口轉彎半徑
1.2.1 車輛參數公式
1.2.2 軌跡模擬法
通過10 m、25 m、 40 m、45 m的城市道路緣石半徑進行模擬特殊結構貨車車輛行駛軌跡,總結得出:當路緣石半徑為10 m和25 m時,特殊結構貨車需要占用3~4個車道,直接阻擋其余象限車輛駛出交叉口,對出口道產生嚴重影響;當40 m時,特殊結構貨車只需占用2個車道,對出口道影響較小;當45 m時,特殊結構貨車也只占用2個車道,與40 m路緣石半徑變化不大,剩余兩車道供其余象限車輛駛離,對進出交叉口車道影響較小。因此,通過以上三種方法對比分析,最終確定基于特殊結構貨車的道路轉彎半徑為40 m。
2 縱斷面設計指標
2.1 最大縱坡
2.1.1 道路參數公式法
貨運通道道路縱坡主要與貨車的海拔高程、牽引動力、滾動阻力及荷載重量等因素有關。根據計算公式,得出汽車產業園貨運通道最大坡度為4.02%。
2.1.2 相關規范參考
道路設計規范對城市道路的最大縱坡值如下表。
由于重慶山城地勢地貌的限制,計算公式縱坡較難實現,建議參照快速路設計車速60 km/h時最大縱坡5%的標準進行實際應用。
3 結論
綜上所述,根據汽車企業運輸的特殊需要,滿足特殊結構貨車的安全行駛,本次研究以工程設計的理念,創新性的使用了特殊結構貨車來校驗平面交叉口轉彎半徑、立交匝道半徑、縱坡等道路設計指標參數,以期指導貨運通道方案設計和建設工作。
參考文獻:
[1]《城市道路工程設計規范》CJJ37-2012[S].
[2]《城市道路交叉口設計規程》CJJ152-2010[S].
[3]《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值》GB1589-2004[S].
[4]《汽車設計規范》[S].