街區(qū)道路照明及交通工程設(shè)計
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摘要:通過實(shí)際案例介紹，簡要敘述了市政工程照明與交通合建的優(yōu)點(diǎn)以及光源功率、燈桿間距、監(jiān)控桿挑臂、道路照明配電、節(jié)能措施、交通信號監(jiān)控的設(shè)計原則，為以后同類工程提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:照度；光源；交通信號；交通監(jiān)控
1工程概況
2015年太原市南內(nèi)環(huán)東街快速化改造完成，基本實(shí)現(xiàn)了南內(nèi)環(huán)街由濱河西路至并州路段機(jī)動車主線連續(xù)交通。隨之帶來的交通問題是由東向西連續(xù)快速交通流在新晉祠路路口出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象。造成擁堵主要原因是目前南內(nèi)環(huán)西街各個路口均為紅綠燈控制，與東段快速交通不匹配。為了實(shí)現(xiàn)南內(nèi)環(huán)街東西向交通連續(xù)，南內(nèi)環(huán)西街快速化改造工程的實(shí)施是必要的。南內(nèi)環(huán)西街改造完成后，不僅使太原市東西向增添一條快速通道，而且其將與濱河西路、北中環(huán)、西中環(huán)、南中環(huán)一并形成城市河西地區(qū)快速的交通運(yùn)行系統(tǒng)。南內(nèi)環(huán)街作為城市主干路，規(guī)劃東起東峰路，西與西北環(huán)高速南寒出口連接，為貫穿東西向的重要交通要道，其中東峰路到太行路正在實(shí)施建設(shè)，太行路到建設(shè)路已建成通車，建設(shè)路到濱河?xùn)|路2015年改造完成，濱河西路到新晉祠路段2008年與南內(nèi)環(huán)橋改造工程一并改造完成，和平南路到西外環(huán)高速出口段已基本建設(shè)完成。本次設(shè)計南內(nèi)環(huán)西街(濱河西路—和平南路)改造工程改造范圍全長約為2．5km，寬50m。兩幅路人非共板式:機(jī)動車雙向八車道，中間2m寬綠化分隔帶，兩側(cè)各14．5m寬機(jī)動車道，3m寬機(jī)非綠化分隔帶，3．5m寬非機(jī)動車道，3m寬人行道，斷面圖詳見圖1。本工程范圍內(nèi)主要交叉節(jié)點(diǎn)有和平南路、千峰南路、新晉祠路、大王路、西苑南路。和平南路、千峰南路、新晉祠路、西苑南路四個節(jié)點(diǎn)擬采用立交形式，斷面圖詳見圖2。千峰路和平南路與南內(nèi)環(huán)西街交叉:和平南路與千峰路距離約730m，如果在兩個路口分別設(shè)計一座跨線橋，兩立交間地面段長度只有約90m，不滿足規(guī)范要求相鄰兩出入口端部之間最小距離，所以考慮南內(nèi)環(huán)西街連續(xù)上跨千峰南路及和平南路，其中和平南路東側(cè)設(shè)置一對上下主橋匝道，斷面圖詳見圖3。
2道路照明標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)CJJ45—2015城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，南內(nèi)環(huán)西街為主干路，道路照明平均照度30lx，功率密度值要求為1W/m2。
3燈桿燈具布置
為保證路面具有足夠的亮度，南內(nèi)環(huán)西街(濱河西路—和平南路)地面道路燈具采用高壓鈉燈，雙側(cè)對稱排列燈頭功率:(400+250)W。道路燈燈桿熱鍍鋅處理后噴白塑高度13．3m，臂長1．5m的雙臂燈為照明燈具，基礎(chǔ)下沉0．3m。燈桿間距約33m。道路平均照度為30．5lx，道路的照明功率密度值0．92W/m2?？缇€橋段，高架橋路燈安裝于機(jī)動車道兩側(cè)擋墻上，道路燈為單臂路燈，燈桿高度為11．5m，機(jī)動車道燈頭功率:400W，燈桿間距約40m。道路平均照度為31．5lx，道路的照明功率密度值0．99W/m2;地面路燈安裝于非機(jī)動車道和輔路分隔綠化帶內(nèi)，道路燈為雙臂路燈，燈桿高度為9．3m，機(jī)動車道燈頭功率:250W，非機(jī)動車道燈頭功率:150W，燈桿間距約27m。道路平均照度為30．1lx，道路的照明功率密度值0．99W/m2。另外高架橋下每隔10m安裝一個60W隧道燈補(bǔ)充照明。上下匝道段高架橋主橋路燈安裝于機(jī)動車道兩側(cè)擋墻上，道路燈為單臂路燈，燈桿高度為11．5m，機(jī)動車道燈頭功率:400W，燈桿間距約40m。道路平均照度為31．5lx，道路的照明功率密度值1W/m2。輔橋路燈安裝于機(jī)動車道兩側(cè)擋墻上，道路燈為單臂路燈，燈桿高度為9．5m，機(jī)動車道燈頭功率:250W，燈桿間距約31m。地面路燈安裝于非機(jī)動車道和輔路分隔綠化帶內(nèi)，道路燈為雙臂路燈，燈桿高度為9．3m，機(jī)動車道燈頭功率:150W，非機(jī)動車道燈頭功率:100W，燈桿間距約24m。主橋和輔橋橋下每隔10m各安裝一個60W隧道燈補(bǔ)充橋下中間輔道照明。所有燈具防護(hù)等級不低于IP65。高壓鈉燈燈具效率不低于75%，投光燈燈具效率不低于65%。配套電器(鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器、電容器)與燈具采用一體放置。照明主電纜至燈桿保護(hù)斷路器采用分支電纜，電纜截面為VLV-3×2．5mm2。為了保證電氣運(yùn)行的安全性，電纜分支接線處應(yīng)采用熱縮型套管包封，接線完成后用防水接線盒灌注硅膠密封。從燈桿保護(hù)斷路器至燈具采用VV-2×2．5mm2電纜連接。保護(hù)斷路器采用C65(1P)系列，400W/250W/150W/100W高壓鈉燈對應(yīng)的保護(hù)斷路器額定電流分別為6A/4A/2A/1A。
4配電線路的設(shè)計和敷設(shè)
路燈供電電纜選用ZC-1kV4×25合金導(dǎo)體電力電纜，敷設(shè)方式為電纜穿熱鍍鋅鋼管SC80暗敷于地面下0．8m。電纜橫穿車行道時穿熱鍍鋅鋼管SC100，每一支路應(yīng)敷設(shè)兩根管，一備一用，埋深1m。公交站臺供電電纜選用ZC-1kV4×35電力電纜，穿熱鍍鋅鋼管SC80，與照明線路同溝敷設(shè)。主線上跨立交及高架形式段在橋外側(cè)防撞護(hù)欄內(nèi)預(yù)埋2×S80管，供電電纜選用ZC-1kV4×25合金導(dǎo)體電力電纜，每燈設(shè)接線盒一個。
5配電控制方式
由太原市道路照明管理處統(tǒng)一控制，根據(jù)程序自動控制路燈的開閉。就地控制采用微電腦智能時控器自動控制方式，根據(jù)時間具體分段控制路燈開關(guān)，采用半夜燈控制方式，一條支路供機(jī)動車道路燈回路，一條供非機(jī)動車道路燈回路，后半夜關(guān)閉非機(jī)動車道路燈回路。此外燈具需帶單燈補(bǔ)償器，補(bǔ)償后功率因數(shù)不小于0．9，降低線路電流。從上述方面降低電力系統(tǒng)損耗，提高照明功效，減少能耗。
6路口信號監(jiān)控設(shè)置
交警工程(土建)與道路照明工程融為一體，縱向監(jiān)控管道與道路照明管道一同敷設(shè)。工程主干線采用4根SC80鍍鋅鋼管，與照明管道同溝敷設(shè)。本工程在交叉路口形成完整口字型，交通監(jiān)控崗區(qū)處縱向過路采用6根SC100鍍鋅鋼管敷設(shè)，與路燈縱向過路管共同敷設(shè)，所有管線埋深均為1．2m。交通信號監(jiān)控管線必須與崗區(qū)及道路兩側(cè)的手井聯(lián)通，以方便交警監(jiān)控系統(tǒng)的供電、數(shù)據(jù)采集與信息反饋。系統(tǒng)電源選自路燈箱變，由路燈箱變最后一備用支路供其負(fù)荷。除新增監(jiān)控手井外，監(jiān)控前端(土建)工程與道路照明工程合用路燈照明檢查井。為保證行車安全，在平交路口采用燈控，需同時設(shè)置機(jī)動車信號燈和行人過街信號燈。懸臂式信號燈下緣距地面不得低于5．5m。車行信號光源采用超高亮度LED燈，主要顏色紅、綠、黃箭頭指示。設(shè)置機(jī)動車燈伸臂最長不得超過最左側(cè)出口車道中心。根據(jù)出口方向道路寬度，設(shè)置伸臂9m，11m，13m，15m信號燈桿;小于7m應(yīng)設(shè)置高5．5m單立柱信號桿。人行信號燈設(shè)置于人行橫道與便道相交位置;光源采用超高亮度LED燈，主要顏色紅、綠和人行站立和行走圖案(采用動態(tài)形式)，防護(hù)等級IP65以上。路中隔離帶需設(shè)置兩組路中信號燈(隔離帶寬2m以內(nèi)共桿、寬2m以上分桿)。設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的路口應(yīng)在左轉(zhuǎn)車進(jìn)入待轉(zhuǎn)區(qū)后行駛方向的正前方設(shè)置高5．5m單立柱左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)輔燈燈桿，可與行人燈控桿共桿。燈控路口四個方向應(yīng)設(shè)置電子警察，電子警察桿設(shè)置在停止線后18m～25m位置。電子警察桿采用單立柱單伸臂5m，7m，9m，11m，13m，15m監(jiān)控桿。與燈控路口相距250m以上，雙向六車道及以上，行人過街需求較大路段(高峰小時流量達(dá)到500人/h)設(shè)置觸摸式行人信號燈。觸摸式行人信號燈桿應(yīng)設(shè)置在人行便道或綠化帶內(nèi)已硬化的行人駐足區(qū)內(nèi)。雙向六車道以上道路誘導(dǎo)屏設(shè)置在重要燈控路口的出口方向100m左右位置，誘導(dǎo)屏尺寸為3m×4m。
7接地保護(hù)設(shè)計
本道路照明工程為TT接地保護(hù)系統(tǒng)，燈柱、燈具及電纜保護(hù)管均需接地，每根(路燈、投光燈)燈柱需打保護(hù)接地極，接地體為－40×4熱鍍鋅扁鋼和SC50熱鍍鋅鋼管，要求接地電阻rd≤4Ω，達(dá)不到接地阻值要求的應(yīng)增加人工接地極。在此基礎(chǔ)上從照明配電箱引出的每根五芯電纜從該電纜接的第一套燈具至該電纜接的最后一套燈具均需把獨(dú)立接地極與電纜中PE線可靠相聯(lián)，但照明配電箱接地體與上述PE線不聯(lián)接，即從照明配電箱引出的每根五芯電纜從照明配電箱至第一套燈具間只用四芯，另一芯(黃綠色芯)備用，備用芯兩端做好可靠絕緣。接地保護(hù)在線路末端增加接地網(wǎng)裝置。
8結(jié)語
總結(jié)如下:1)根據(jù)道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇照明光源功率、燈桿高度以及路燈間距;2)在保證道路照明滿足平均照度、亮度均勻度和眩光限制三項(xiàng)指標(biāo)，優(yōu)化配電系統(tǒng)、節(jié)能產(chǎn)品的選擇和照明控制方式等相關(guān)設(shè)計，達(dá)到道路節(jié)能的目的;3)交通工程除必要的硬件設(shè)備以外，控制系統(tǒng)也是現(xiàn)代城市交通管理的重要環(huán)節(jié)，其控制技術(shù)的多樣性以及后期的優(yōu)化服務(wù)水平將決定著整個智能交通系統(tǒng)建設(shè)的效果。
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作者：蘭格平 單位：太原市市政工程設(shè)計研究院