Đồ án Thiết kế và chế tạo tấm chống lóa trên đường cao tốc
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHOA CƠ KHÍ MÁY
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO TẤM CHỐNG LÓA
TRÊN ĐƯỜNG CAO TỐC
GVHD: ThS. LÊ BÁ TÂN
SVTH : TRẦN THANH TIẾN
MSSV:
SVTH: NGUYỄN ĐĂNG HUY
MSSV:
SKL 0 0 5 1 4 7
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02/2017
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập tại trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM, chúng
em nhận được nhiều sự giúp đỡ từ gia đình, nhà trường, quý thầy cô, các bạn, và
sau 3 tháng thực hiện đồ án với sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Bá Tân đã giúp
chúng em hoàn thành đúng thời gian quy định.
Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này chúng em xin chân thành cảm ơn
đến:
Gia đình đã giúp đỡ và động viên tinh thần cho chúng em trong suốt trong
suốt thời gian thực hiện đồ án.
Thầy Lê Bá Tân người tận tình hướng dẫn, truyền đạt, giúp đỡ, tạo mọi điều
kiện cho chúng em thực hiện đồ án này.
Chúng em cám ơn Thầy Lê Bá Tân đã giúp đỡ chúng em rất nhiều khi thực
hiện đồ án, thầy cô trong hội đồng chấm bảo vệ dành thời gian để đọc và chấp vấn
luận văn, giúp chúng em hoàn thiện hơn bài luận văn.
Quý thầy cô khoa Cơ Khí Máy, Trung Tâm Công Nghệ Cao Trường Đại Học
Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM đã cung cấp cho chúng em những kiến thức quý báu
trong quá trình học tập tại trường.
Các bạn sinh viên đã giúp đỡ trao đổi kiến thức trong quá trình thực hiện đồ
án này.
TP.HCM, Ngày /2/2017
Nhóm Sinh Viên thực hiện
i
TÓM TẮT
Hàng rào chắn sáng là một yếu tố quan trọng trong kỹ thuật an toàn đường cao
tốc. Chiều cao và khoảng cách của khối rào chắn sang là thông số quan trọng trong
thiết kế đường cao tốc kể từ khi nhiều loại xe với độ cao tầm nhìn tài xế khác nhau
cùng chiều cao ánh sáng đầu xe khác nhau ra đời, chạy với tốc độ rất nhanh trên
đường cao tốc. Lựa chọn khoảng cách giữa các khối chắn sáng là một vấn đề phức
tạp. Một mô hình đã được đề xuất để xác định khoảng cách tối ưu các khối chắn
sáng cho sự liên kết ngang. Khối chắn sáng có thể được đặt vuông góc với đường
hoặc nghiêng một góc độ nhất định để có được chi phí tối ưu.
Nó được tìm thấy rằng khoảng cách là tối ưu khi tổng của góc nghiêng (x) và độ
cong (θ) là 70º; tức là, x + θ = 70 °.
ii
SUMMARY
Light barrier is an important factor in safety highway techniques. Height and
distance of the barricades to block the important parameters in the design of the
highway since many vehicles with driver elevation different views of the same
height different light advent of the car, running with a very high speed on the
highway. Selecting the distance between the light blockage is a complex issue. A
model has been proposed to determine the optimal distance opaque blocks for the
cross-linking. Light blockage can be placed perpendicular or tilted a certain angle to
get optimum cost.
It is found that the distance is optimal when the sum of the angle (x) and
curvature (θ) is 70º x + θ = 70 °.
iii
MỤC LỤC
Chương 1....................................................................................................................1
TỔNG QUAN ............................................................................................................1
1.1 Tổng quan chung. .................................................................................................1
1.1.1. Hệ thống đường cao tốc Việt Nam. ...............................................................1
1.1.2. Danh mục quy mô và tiến trình xây dựng các tuyến đường bộ cao tốc.........2
1.1.3. Tiến trình xây dựng mạng đường bộ cao tốc của các phương án cụ thể: ......3
1.2. Lý do chọn đề tài và giới hạn đề tài. ....................................................................6
1.2.1. Lý do chọn đề tài............................................................................................6
1.2.2. Phạm vi và giới hạn đề tài..............................................................................7
1.3. Mục tiêu của đề tài................................................................................................7
1.4. Phương án nghiên cứu. .........................................................................................8
Chương 2....................................................................................................................9
CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................................................9
2.1.Giới thiệu sơ lược về các hàng rào chắn sáng.......................................................9
2.2. Các loại bề mặt chống lóa. .................................................................................11
2.3. Tính toán hệ thống tấm chống lóa. .....................................................................13
2.3.1. Khái niệm góc côn của tầm nhìn ban ngày..................................................13
2.3.2. Tầm nhìn khi có tốc độ. ...............................................................................13
2.3.3. Khái niệm về khối lóa vào tầm nhìn ban đêm. ............................................14
2.3.4. Những điểm sao đây cần chú ý trong tài liệu này........................................16
2.4. Xác định kích thước cho mỗi tấm chống lóa......................................................16
2.4.1. Xác định kích thước cho tấm thứ nhất( 610mm x 256mm).........................17
2.4.2. Xác định kích thước cho tấm thứ 2 ( 600mm x 240mm).............................20
2.5.Phần mềm ANSYS 16.0......................................................................................23
2.5.1. Giới thiệu phần mềm ANSYS 16.0 .............................................................23
2.5.2. Cách dùng phần mềm ANSYS/ Fluid flow (CFX) ......................................25
Chương 3..................................................................................................................40
THIẾT KẾ TẤM CHỐNG LÓA VÀ MÔ PHỎNG.............................................40
3.1. Mục tiêu thiết kế và mô phỏng...........................................................................40
3.1.1. Chọn nhựa HDPE để thiết kế và mô phỏng. ...............................................40
3.1.2. Mục tiêu mô phỏng......................................................................................40
3.2. Thiết kế mô hình phân tích.................................................................................40
3.2.1. Cơ sở cho quá trình thiết kế và mô phỏng. ..................................................40
3.2.2. Thiết kế mô hình phân tích. .........................................................................45
iv
3.2.2.1. Thiết kế tấm hai nữa. ...................................................................................45
3.2.2.2. Thiết kế tấm Ziczac. ....................................................................................72
3.2.3. Kết quả mô phỏng........................................................................................85
3.2.3.1. Kết quả mô phỏng tấm hai nửa....................................................................85
3.2.3.2. Kết quả mô phỏng tấm Ziczac.....................................................................91
Chương 4..................................................................................................................98
THIẾT KẾ KHUÔN CHO CÁC SẢN PHẨM.....................................................98
4.1.Thiết kế khuôn hai nửa........................................................................................98
4.2.Tìm vị trí cổng phun..........................................................................................105
4.3.Mô phỏng điền đầy với phần mềm MOLDEX 3D ...........................................109
4.4.Thiết kế cổng làm mát cho khuôn.....................................................................116
4.5.Thiết kế khuôn Ziczac.......................................................................................121
4.6.Tìm vị trí cổng phun..........................................................................................128
4.7.Mô phỏng điền đầy với phần mềm MOLDEX 3D ...........................................132
4.8.Thiết kế hệ thống làm mát cho khuôn...............................................................138
4.9.Chọn kênh dẫn nhựa, bạc cuốn phun ................................................................143
4.10.Tính toán hệ thống làm nguội .........................................................................145
4.11.Tính toán hệ thống thoát khí ...........................................................................148
4.12. Hệ thống thoát khí trên kênh dẫn:..................................................................153
4.13. Hệ thống đẩy sản phẩm..................................................................................158
Chương 5................................................................................................................163
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ..................................163
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................164
v
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình
Trang
Hình 2. 1: Mô tả các kế hoạch về hướng chiếu và mặt chiếu của ba loại tấm
chống lóa. ..................................................................................................................12
Hình 2. 2: Minh họa hình nón của tầm nhìn.......................................................14
Hình 2. 3: Xác định chiều cao màn hình hàng rào chống chói...........................15
Hình 2. 4: Tấm ghép hai nửa. .............................................................................17
Hình 2. 5: Sơ đồ khoảng cách khối chống lóa đặt nghiêng với đường. .............18
Hình 2. 6: Tấm ziczac.........................................................................................20
Hình 2. 7: Sơ đồ khoảng cách khối chống lóa đặt nghiêng với đường. .............21
Hình 2. 8: Giao diện phần mềm ANSYS 16.0 ...................................................24
Hình 2. 9: Các module của phần mềm ANSYS Workbench 16.0......................25
Hình 2. 10: Các chức năng của module Fluid flow (CFX) ................................25
Hình 2. 11: Xuất file đuôi .igs vào geometry. ....................................................26
Hình 2. 12: Tạo khối bao bên ngoài chi tiết. ......................................................26
Hình 2. 13: Đặt tên khối part và khối air............................................................27
Hình 2. 14: Chọn 2 bodies..................................................................................27
Hình 2. 15: Chọn khối part .................................................................................28
Hình 2. 16: Hai bodies sau khi đã chia lưới. ......................................................28
Hình 2. 17: Hai bodies sau khi đã cắt ngang. .....................................................28
Hình 2. 18: Khối Air sau khi đã đặt tên..............................................................29
Hình 2. 19:Chọn khối Air bên ngoài. .................................................................29
Hình 2. 20: Hướng gió vào.................................................................................30
Hình 2. 21: Hướng gió ra....................................................................................30
Hình 2. 22: Chọn khối Part trong. ......................................................................31
Hình 2. 23: Giao diện Solution...........................................................................31
Hình 2. 24: Biểu đồ thể hiện động lượng và khối lượng....................................32
vi
Hình 2. 25: Giao diện Results.............................................................................32
Hình 2. 26: Kết quả sức ép của gió lên chi tiết...................................................33
Hình 2. 27: Vận tốc gió. .....................................................................................33
Hình 2. 28: Áp suất không khí trên mặt phẳng...................................................34
Hình 2. 29: Vận tốc không khí thể hiện trên mặt phẳng.....................................34
Hình 2. 30: Đường vận tốc thể hiện bằng vetor trên mặt phẳng. .......................35
Hình 2. 31: Chuyển dữ liệu từ Static Structural vào Solution............................36
Hình 2. 32: Tạo lưới cho khối Part.....................................................................36
Hình 2. 33: Áp lực không khí tác động vào khối Part........................................37
Hình 2. 34: Mặt cố định trên Part. ......................................................................37
Hình 2. 35: Tổng biến dạng trên khối Part. ........................................................38
Hình 2. 36: Tổng biến dạng trên khối Part. ........................................................38
Hình 2. 37: Kết quả độ bền mỏi..........................................................................39
Hình 2. 38: Kết quả độ nguy hiểm......................................................................39
Hình 2. 39: Kết quả hệ số an toàn.......................................................................39
Hình 3. 1: Đế kém cứng vững. ...........................................................................41
Hình 3. 2: Thân tấm chống lóa tách rời phần đế. ...............................................42
Hình 3. 3: Thân tấm chống lóa tách rời phần đế. ...............................................42
Hình 3. 4: Tấm ghép...........................................................................................43
Hình 3. 5: Tấm Ziczac ........................................................................................44
Hình 3. 6: Áp suất không khí tác động lên bề mặt. ............................................85
Hình 3. 7: Vận tốc gió tác động lên tấm chống lóa. ...........................................85
Hình 3. 8: Vận tốc gió tác động lên tấm chống lóa. ...........................................86
Hình 3. 9: Áp suất được thể hiện trên mặt phẳng...............................................86
Hình 3. 10: Vận tốc gió được thể hiện trên mặt phẳng. .....................................87
Hình 3. 11: Vector vận tốc trên mặt phẳng ........................................................87
Hình 3. 12: Áp suất tác động vào mặt phẳng .....................................................88
Hình 3. 13: Tổng biến dạng trên toàn khối.........................................................88
vii
Hình 3. 14: Ứng suất tập trung trên khối............................................................89
Hình 3. 15: Tuổi thọ tại các vị trí lớn nhất và nhỏ nhất......................................89
Hình 3. 16: Các vị trí nguy hiểm lớn nhất và nhỏ nhất. .....................................90
Hình 3. 17: Hệ số an toàn lớn nhất và nhỏ nhất .................................................90
Hình 3. 18: Áp suất không khí tác động lên bề mặt. ..........................................91
Hình 3. 19: Vận tốc gió tác động lên tấm chống lóa. .........................................91
Hình 3. 20: Vận tốc gió tác động lên tấm chống lóa. .........................................92
Hình 3. 21: Vận tốc gió tác động lên tấm chống lóa. .........................................92
Hình 3. 22: Áp suất được thể hiện trên mặt phẳng.............................................93
Hình 3. 23: Vận tốc gió được thể hiện trên mặt phẳng. .....................................93
Hình 3. 24: Vector vận tốc trên mặt phẳng ........................................................94
Hình 3. 25: Áp suất tác động vào mặt phẳng .....................................................94
Hình 3. 26: Tổng biến dạng trên toàn khối.........................................................95
Hình 3. 27: Tổng biến dạng trên toàn khối.........................................................95
Hình 3. 28: Ứng suất tập trung trên khối............................................................96
Hình 3. 29: Tuổi thọ tại các vị trí lớn nhất và nhỏ nhất......................................96
Hình 3. 30: Các vị trí nguy hiểm lớn nhất và nhỏ nhất. .....................................97
Hình 3. 31: Hệ số an toàn lớn nhất và nhỏ nhất .................................................97
Hình 4. 1: Mặt trong và mặt ngoài tấm hai nửa..................................................98
Hình 4. 2: Lòng khuôn sau tách........................................................................104
Hình 4. 3: Giao diện của môi trường e-Designer trong Moldex 3D ................105
Hình 4. 4: Sản phẩm được import trong môi trường e-Designer .....................105
hình 4. 5: Giao diện nhập các dữ liệu đầu vào cho tính toán tối ưu vị trí cổng
vào nhựa ..................................................................................................................106
Hình 4. 6: Kết quả tính toán vị trí đặt cổng vào nhựa tối ưu...........................106
Hình 4. 7: Thông số cổng vào nhựa..................................................................107
Hình 4. 8: Vị trí đặt cổng vào nhựa ..................................................................107
Hình 4. 9: Chọn cấp lưới chia...........................................................................108
Hình 4. 10: Thông số lưới chia.........................................................................108
Hình 4. 11: Mô hình lưới chia trong môi trường mô phỏng e-Designer..........109
Hình 4. 12: Đưa mô hình chia lưới vào môi trường mô phỏng........................110
viii
Hình 4. 13: Chọn vật liệu mô phỏng ................................................................111
Hình 4. 14: Thông số đầu vào của quá trình.....................................................112
Hình 4. 15: Chọn nội dung mô phỏng là Filling (Điền đầy) ............................112
Hình 4. 16: Tại thời điểm nhựa được điền đầy 10% ........................................113
Hình 4. 17: Tại thời điểm nhựa được điền đầy 50% ........................................113
Hình 4. 18: Tại thời điểm nhựa được điền đầy 100% ......................................114
Hình 4. 19: Bọt khí trên sản phẩm....................................................................114
Hình 4. 20: Sự co rút thể tích............................................................................115
Hình 4. 21: Tấm khuôn âm...............................................................................116
Hình 4. 22: Bản vẽ khuôn âm...........................................................................116
Hình 4. 23: Mặt cắt tâm lỗ khoan sâu...............................................................117
Hình 4. 24: Khoan sâu 2 lỗ bên làm đường thoát nước....................................118
Hình 4. 25: Tấm khuôn sau khi gia công cổng làm mát...................................118
Hình 4. 26: Tấm khuôn dương .........................................................................119
Hình 4. 27: Bản vẽ tấm khuôn dương...............................................................119
Hình 4. 28: Mặt cắt tại tâm lỗ khoan................................................................120
Hình 4. 29: Tấm khuôn sau khi gia công cổng làm mát...................................120
Hình 4. 30: Tấm ziczac.....................................................................................121
Hình 4. 31: Tạo sketch để cắt sản phẩm đi một nửa.........................................123
Hình 4. 32: Sản phẩm sau khi cắt .....................................................................123
Hình 4. 33: Khuôn sau khi tách ........................................................................126
Hình 4. 34: Khuôn sau khi tách ........................................................................126
Hình 4. 35: Thiết lập khoảng cách tương đối giữa các thành phần..................127
Hình 4. 36: Khuôn sau khi tách hoàn chỉnh .....................................................127
Hình 4. 37: Giao diện của môi trường e-Designer trong Moldex 3D ..............128
Hình 4. 38: Sản phẩm được import trong môi trường e-Designer ...................128
Hình 4. 39: Giao diện nhập các dữ liệu đầu vào cho tính toán tối ưu vị trí cổng
vào nhựa ..................................................................................................................129
Hình 4. 40: Kết quả tính toán vị trí đặt cổng vào nhựa tối ưu..........................129
Hình 4. 41: Vị trí đặt cổng vào nhựa ................................................................130
Hình 4. 42: Chọn cấp lưới chia.........................................................................131
ix
Hình 4. 43: Thông số lưới chia.........................................................................131
Hình 4. 44: Mô hình lưới chia trong môi trường mô phỏng e-Designer..........132
Hình 4. 45: Đưa mô hình chia lưới vào môi trường mô phỏng........................132
Hình 4. 46: Đưa mô hình chia lưới vào môi trường mô phỏng........................133
Hình 4. 47: Chọn vật liệu mô phỏng ................................................................134
Hình 4. 48: Một số thông số đầu vào của quá trình..........................................134
Hình 4. 49: Chọn nội dung mô phỏng là Filling (Điền đầy) ............................135
Hình 4. 50: Tại thời điểm nhựa được điền đầy 10% ........................................135
Hình 4. 51: Tại thời điểm nhựa được điền đầy 50% ........................................135
Hình 4. 52: Tại thời điểm nhựa được điền đầy 100% ......................................136
Hình 4. 53: Bọt khí trên sản phẩm....................................................................136
Hình 4. 54: Kiểm tra vết đường hàn.................................................................137
Hình 4. 55: Sự co rút thể tích............................................................................137
Hình 4. 56: Tấm khuôn âm...............................................................................138
Hình 4. 57: Bản vẽ khuôn âm...........................................................................138
Hình 4. 58: Mặt cắt tâm lỗ khoan sâu...............................................................139
Hình 4. 59: Khoan sâu 2 lỗ bên làm đường thoát nước....................................140
Hình 4. 60: Tấm khuôn dương .........................................................................140
Hình 4. 61: Bản vẽ khuôn dương......................................................................141
Hình 4. 62: Mặt cắt tâm lỗ làm mát..................................................................141
Hình 4. 63: Vị trí bạc cuống phun và hướng vào nhựa ....................................144
Hình 4. 64: Tính toán kích thước miệng phun cuống phun..............................144
Hình 4. 65: Thành phần hệ thống làm nguội....................................................146
Hình 4. 66: Hệ thống làm nguội trên khuôn.....................................................146
Hình 4. 67: Rãnh thoát khí................................................................................148
Hình 4. 68: Kích thước hệ thống thoát khí trên mặt phân khuôn.....................149
Hình 4. 69: Rãnh thoát khí................................................................................149
Hình 4. 70: Cách bố trí rãnh thoát khí..............................................................151
Hình 4. 71: Cách bố trí rãnh thoát khí..............................................................151
Hình 4. 72: Thoát khí thông qua lỗ khí và kênh dẫn hình vành khuyên ..........152
Hình 4. 73: Cách bố trí rãnh thoát khí..............................................................152
x
Hình 4. 74: Cách bố trí rãnh thoát khí trên kênh dẫn .......................................153
Hình 4. 75: Cách bố trí rãnh thoát khí trên ti đẩy.............................................154
Hình 4. 76: Cách bố trí rãnh thoát khí trên ti đẩy.............................................154
Hình 4. 77: Cách bố trí hệ thống hút chân không.............................................155
Hình 4. 78: Hệ thống hút chân không trong khuôn ..........................................156
Hình 4. 79: Cách bố trí rãnh thoát khí chỗ miếng ghép ...................................156
Hình 4. 80: Cách bố trí rãnh thoát khí trên kênh làm mát................................157
Hình 4. 81: Hệ thống đẩy và hình dạng các chốt đẩy thường sử dụng.............158
Hình 4. 82: Chắc năng của chốt hồi..................................................................159
Hình 4. 83: Chốt hồi khi khuôn mở (trái) và khuôn đóng (phải) .....................159
Hình 4. 84: Đặc tính cơ học (Hệ số ma sát HDPE)..........................................160
Hình 4. 85: Một số thông số về đặc tính chịu nhiệt..........................................160
Hình 4. 86: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ nhựa trong lòng khuôn khi phun 161
xi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. 1 Các loại đường giao thông ở Việt Nam ...............................................1
Bảng 1. 2: Tuyến đường phương án cao ..............................................................5
Bảng 1. 3: Tuyến đường phương án thấp .............................................................6
Bảng 2. 1: Chiều rộng tính từ 0o – 90o của tấm 2 nửa.........................................19
Bảng 2. 2: Khoảng cách song song giữ 2 tấm chống lóa tấm 2 nửa...................19
Bảng 2. 3: Số lượng tấm chống lóa đặt trên một 1km đương cao tốc................19
Bảng 2. 4: Chiều rộng tính từ 0o- 900 của tấm Ziczac........................................22
Bảng 2. 5: Khoảng cách song song giữ 2 tấm chống lóa tấm Ziczac.................22
Bảng 2. 6: Số lượng tấm chống lóa đặt trên một 1km đương cao tốc................22
Bảng 4. 1: Các chất làm nguội thông dụng.......................................................145
Bảng 4. 2: Độ dẫn nhiệt của kim loại............................................................... 146
Bảng 4. 3: Chiều sâu vị trí rãnh dẫn................................................................. 150
xii
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan chung.
1.1.1. Hệ thống đường cao tốc Việt Nam.
Theo Báo cáo Điều chỉnh quy hoạch phát triển GTVT đường bộ đến năm 2020
và định hướng đến 2030, hiện trạng GTĐB của Việt Nam được tổng kết như sau:
TT
1
Loại đường
Quốc lộ, cao tốc
Chiều dài (km)
18.744
Tỷ lệ (%)
7.26
2
Đường tỉnh
23.520
9.11
3
Đường huyện
Đường xã
49.823
19.3
4
151.187
8.492
58.55
3.29
5
Đường đô thị
Đường chuyên dùng
6
6.434
2.49
Bảng 1. 1 Các loại đường giao thông ở Việt Nam
Qua thực trạng số liệu trên cho thấy, tổng chiều dài đường bộ nước ta đến năm
2010 hiện có khoảng 258.200km. Trong đó, hệ thống QL gồm 104 tuyến QL, 5
đoạn tuyến cao tốc với tổng chiều dài 18.744km. Mạng lưới GTĐB được phân phối
tương đối hợp lý khắp cả nước và cải thiện rõ rệt trong những năm qua.
Tuy nhiên, trên thực tế, đến năm 2010, đường bộ Việt Nam có quy mô nhỏ bé,
tiêu chuẩn kĩ thuật thấp. Tính riêng QL tỉ lệ đường có quy mô 4 làn trở nên có
khoảng 1.050km, chiếm 6%; đường 1 làn xe khoảng 3.620km, chiếm 20,8%; chất
lượng mặt đường xấu: Tỉ lệ QL tốt đạt 7.485km, chiếm 43%; trung bình 6.383km,
chiếm 37%; tỉ lệ đường xấu và rất xấu 3.571km, chiếm 20%. Nhiều đoạn tuyến QL
chưa đảm bảo tiêu chuẩn kĩ thuật: Trên các tuyến QL có khoảng trên 400 đèo dốc,
trong đó có khoảng 100 đèo nguy hiểm, đường quanh co khúc khuỷu, có nhiều cua
gấp, tầm nhìn hạn chế, độ dốc lớn phổ biến từ 10 - 12% (có nơi dốc hơn 15%), thiếu
cầu vượt sông. Hiện nay, trên toàn tuyến QL và tỉnh lộ có 7.234 cầu/187.287km,
trong đó cầu vĩnh cửu chiếm khoảng 70%. Các tuyến đường bộ kết nối các phương
thức vận tải khác chưa tốt, các tuyến đường bộ kết hợp nối với cảng biển lớn đang
trong tình trạng quá tải, tiêu chuẩn kĩ thuật thấp.
1
Mạng lưới đường bộ Việt Nam tính đến tháng 02/2014 có khoảng 300.000km
đường các loại, chia thành QL, đường tỉnh, đường huyện, đường xã và đường
chuyên dùng.
Hệ thống QL của Việt Nam tính đến thời điểm tháng 02/2014 có chiều dài
khoảng 19.457km và gần 5.000 cầu đường bộ. Đường có tiêu chuẩn kỹ thuật cao và
trung bình (cấp I, II, III) chiếm 47%, còn lại 53% là đường cấp thấp (cấp IV chiếm
32%, cấp V chiếm 21%). Tỷ lệ đường có chiều rộng nền, mặt đường theo đúng cấp
kỹ thuật còn thấp, chủ yếu có yếu tố hình học về bán kính cong, chiều rộng châm
chước; chiều rộng mặt đường ≥7m có khoảng 46%, mặt đường 5~6,9m khoảng
33%, khoảng 21% còn lại là mặt đường có bề rộng dưới 5m.
Tính đến năm 2014, hệ thống đường bộ đã được thay đổi và phát triển nhiều,
đặc biệt là hệ thống đường cao tốc. Đường cao tốc đã được hoàn thành nhiều, nâng
tầng phát triển của GTĐB nên một tầm cao, thể hiện sự hiện đại và phát triển.
1.1.2.
Danh mục quy mô và tiến trình xây dựng các tuyến đường bộ cao
tốc
Căn cứ vào chiến lược GTVT Việt Nam đến năm 2020, Quy hoạch phát triển
ngành Giao thông vận tải đường bộ Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến
năm 2020, Quy hoạch các vùng Kinh tế trọng điểm, thực tế triển khai các dự án
đường bộ cao tốc và các dự án khác có liên quan, khả năng huy động nguồn vốn cho
việc xây dựng đường bộ cao tốc...
Quy hoạch đề xuất 02 phương án phân kỳ đầu tư xây dựng các tuyến đường bộ
cao tốc như sau:
a) Phương án thấp:
Là phương án mà tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Tây, tuyến Vinh - Hương Sơn,
đoạn Hà Nha - Ngọc Hồi, đoạn Quảng Ngãi - Nha Trang được xây dựng với quy
mô tiền cao tốc; đoạn Hạ Long - Móng Cái và đoạn Cần Thơ - Cà Mau xây dựng
sau năm 2025.
Với phương án thấp, giai đoạn 2005 - 2015 xây dựng khoảng 2.353 km trong đó
có 783 km tiền cao tốc (trung bình xây dựng khoảng 157 km đường cao tốc hoàn
chỉnh và 78km đường có quy mô tiền cao tốc trong một năm); giai đoạn 2015 -
2025 xây dựng khoảng 2.606 km trong đó có 1.480km tiền cao tốc (trung bình xây
dựng khoảng 113 km đường cao tốc hoàn chỉnh và 148 km đường có quy mô tiền
cao tốc trong một năm); giai đoạn sau 2025 xây dựng khoảng 1.354 km trong đó có
234 km tiền cao tốc.
2
Thời điểm xây dựng các tuyến đường có quy mô tiền cao tốc thành đường cao
tốc hoàn chỉnh phù hợp với nhu cầu vận tải của các tuyến đường đó.
b) Phương án cao:
Là phương án mà tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Tây, tuyến Vinh - Hương Sơn,
đoạn tuyến Hà Nha - Ngọc Hồi và đoạn Quảng Ngãi - Nha Trang được xây dựng
với quy mô cao tốc hoàn chỉnh; đoạn Hạ Long - Móng Cái và đoạn Cần Thơ - Cà
Mau xây dựng trước năm 2025, trong đó đoạn Cần Thơ - Cà Mau được xây dựng
với quy mô tiền cao tốc.
Với phương án cao, giai đoạn từ năm 2005 - 2015 dự kiến xây dựng khoảng
2.353 km (trung bình xây dựng khoảng 235 km/năm); giai đoạn từ 2015 - 2025 dự
kiến xây dựng khoảng 2.941 km trong đó có 160 km tiền cao tốc (trung bình xây
dựng khoảng 278 km đường cao tốc hoàn chỉnh và 16km đường cáo quy mô tiền
cao tốc trong một năm); còn khoảng 1.019 km đường bộ cao tốc sẽ được đầu tư xây
dựng sau năm 2025.
1.1.3.
Tiến trình xây dựng mạng đường bộ cao tốc của các phương án
cụ thể:
Phương án cao :
Tổng vốn
đầu tư (tỷ
đồng)
Điểm đầu- điểm
cuối
Chiều Quy mô
Tuyến đường
dài (km) (làn xe )
Các dự án từ năm
2015-2025
2941
258.315
80340
9540
Trục cao tốc Bắc Nam
phía Đông
1011
Km858/QL1A (La Sơn)-
Đà Nẵng
La Sơn-Đà Nẵng
106
395
4-6
4-6
Quãng Ngãi-Nha
Trang
Quãng Ngãi-Nha Trang
31600
Dầu Dây-Nha
Trang
Dầu Dây-Nha Trang
350
160
4-6
2
31600
11200
106450
Cần Thơ-Cà Mau
Trục cao tốc Bắc Nam
phía Tây
Cần Thơ-Cà Mau
1085
Đoan Hùng-Hòa
Lạc
Đoan Hùng-Hòa Lạc
94
4-6
4-6
8400
Ngọc Hồi-Chơn Thành
Ngọc Hồi-Chơn
551
49590
3
Thành
Chơn Thành-Rạch
Giá
Chơn Thành-Rạch Gía
Khu vực phía Bắc
Đoan Hùng-Lào Cai
440
717
220
4-6
48.400
60225
17600
Đoan Hùng-Lào
Cai
4-6
4-6
4-6
4-6
Bắc Ninh-Hạ Long-
Bắc Ninh-Móng
Cái
285
50
24225
4000
Móng Cái
Hòa Lạc-Hòa
Bình
Hòa Lạc-Hòa Bình
Ninh Bình-Hải Phòng-
Quảng Ninh
Tx.Ninh Bình-
Tx.Uông Bí
160
48400
50
50
80
4500
4500
6800
Khu vực Miền Trung
Đà Nẵng-Hà Nha
Khu vực Phía Nam
Tp.Hồ Chí Minh-Mộc
Bài
Đà Nẵng-Hà Nha
4-6
4-6
Tp.Hồ Chí Minh-
Mộc Bài
80
6800
Các dự án sau năm 2025
Khu vực Miền Trung
Và Tây Nguyên
1019
474
Tp.Vinh-Hơng
Sơn
Vinh-Hơng
51
80
4-6
4-6
Tx.Đông Hà-
Ck.Lao Bảo
Tp.Quy Nhơn-
Tp.Plieku
Đông Hà-Lao Bảo
Quy Nhơn-Plieku
160
4-6
4
Hà Nha-Ngọc Hồi
Khu vực phía Nam
Châu Đốc-Cần Thơ-Sóc
Trăng
Hà Nha-Ngọc Hồi
183
545
Châu Đốc-Sóc
200
225
4-6
4-6
4-6
Trăng
Hà Tiên-Rạch Gía-Bạc
Liêu
Hà Tiên-Bạc Liêu
Mỹ Tho-Bến Tre-Trà
Vinh-Sóc Trăng
Tổng cộng
Mỹ Tho-Sóc
120
Trăng
6313
4
Bảng 1. 2: Tuyến đường phương án cao
Phương án thấp :
Tổng vốn
đầu tư (tỷ
đồng)
Điểm đầu- điểm Chiều Quy mô
Tuyến đường
cuối
dài(km) (làn xe )
Các dự án từ năm
2015-2025
2606
165190
55315
9540
Trục cao tốc Bắc Nam
phía Đông
851
Km858/QL1A(La Sơn)-
Đà Nẵng
La Sơn-Đà Nẵng
106
395
350
1085
94
4-6
2
Quãng Ngãi-Nha
Trang
Quãng Ngãi-Nha Trang
17775
28000
53225
4230
Dầu Dây-Nha
Trang
Dầu Dây-Nha Trang
4-6
Trục cao tốc Bắc Nam
phía Tây
Đoan Hùng-Hòa
Lạc
Đoan Hùng-Hòa Lạc
2
2
2
Ngọc Hồi-Chơn
Thành
Ngọc Hồi-Chơn Thành
551
24795
Chơn Thành-
Rạch Gía
Chơn Thành-Rạch Gía
Khu vực phía Bắc
Đoan Hùng-Lào Cai
440
540
220
24200
45350
17600
Đoan Hùng-Lào
Cai
4-6
4-6
4-6
4-6
Bắc Ninh-Hạ
Long
Bắc Ninh-Hạ Long
Hòa Lạc-Hòa Bình
110
50
9350
4000
Hòa Lạc-Hòa
Bình
Ninh Bình-Hải Phòng-
Quảng Ninh
Tx.Ninh Bình-
Tx.Uông Bí
160
50
14400
4500
4500
Khu vực Miền Trung
Đà Nẵng-Hà
Đà Nẵng-Hà Nha
50
4-6
Nha
5
80
80
6800
6800
Khu vực Phía Nam
Tp.Hồ Chí Minh-Mộc
Bài
Tp.Hồ Chí
4-6
Minh-Mộc Bài
Trục cao tốc Bắc –
Nam phía Đông
160
Cần Thơ-Cà
Cần Thơ-Cà Mau
Khu vực phía Bắc
Hạ Long-Móng Cái
160
175
175
4-6
4-6
Mau
Tp.Hạ Long-
Tx.Móng Cái
Khu vực Miền Trung
474
51
Và Tây Nguyên
Tp.Vinh-Hơng
Sơn
Vinh-Hơng
2
Tx.Đông Hà-
Ck.Lao Bảo
Tp.Quy Nhơn-
Tp.Plieku
Đông Hà-Lao Bảo
Quy Nhơn-Plieku
Hà Nha-Ngọc Hồi
80
4-6
4-6
2
160
Hà Nha-Ngọc
Hồi
183
545
200
Khu vực phía Nam
Châu Đốc-Cần Thơ-Sóc
Trăng
Châu Đốc-Sóc
Trăng
4-6
4-6
4-6
Hà Tiên-Rạch Gía-Bạc
Liêu
Hà Tiên-Bạc
Liêu
225
120
Mỹ Tho-Bến Tre-Trà
Vinh-Sóc Trăng
Mỹ Tho-Sóc
Trăng
Tổng cộng
6313
Bảng 1. 3: Tuyến đường phương án thấp
1.2. Lý do chọn đề tài và giới hạn đề tài.
1.2.1.
Lý do chọn đề tài.
Lái xe vào ban đêm nguy hiểm hơn và khó khăn hơn so với ban ngày. Điều này
được thể hiện bằng tỷ lệ tai nạn cao. Thường rất khó cho người lớn tuổi lái xe vào
ban đêm. Choá sáng làm giảm tầm nhìn của các phương tiện hoặc các vật khác trên
6
đường bộ và là nguyên nhân gây mệt mỏi cho lái xe. Bản chất choá sáng là một yếu
tố gây tai nạn và được nhận ra là một sự khó chịu cho tất cả những ai đi xe đường
cao tốc.
Giảm tai nạn sau khi cài đặt các rào cản chống chói đã được báo cáo trong một
số nghiên cứu. Một tỷ lệ tai nạn của 35,3% trước khi đặt đã được giảm xuống còn
21,6% sau khi đặt rào cản chống chói trên US -22 ở New Jersey. Tỷ lệ tai nạn do
lưu lượng giao thông, liên kết ngang và dọc (người lái thấy con đường thẳng theo
phương dọc trước mắt nhưng thật ra là một con dốc rất lớn khi nhìn theo phương
ngang), độ ma sát, điều kiện thời tiết ... vv, trước và sau khi cài đặt các rào cản
chống choá là 88,4% và 64,7% trên đường cao tốc M6 trên Midlands Link. Sau khi
màn hình 19km đã được cài đặt, tỷ lệ tai nạn đã giảm sau khi cài đặt các rào cản
màn hình chói (Walker, 1980). Vì thế Tác giả chọn đề tài “THIẾT KẾ VÀ CHẾ
TẠO TẤM CHỐNG LÓA CHO ĐƯỜNG CAO TỐC”.
1.2.2. Phạm vi và giới hạn đề tài.
Căn cứ vào tài liệu hiện có và sự thiếu hụt / hạn chế công trình nghiên cứu trước
đó, các phạm vi và gới hạn đề tài sau đây đã được định ra:
• Tổng quan về khối chống chói.
• Xác định khoảng cách ngang của khối chống chói.
Dựa trên nhu cầu hiện tại cũng như phát hiện từ các tài liệu, các khía cạnh
dưới đây được khảo sát:
• Phát triển một mô hình cho việc tối ưu hóa khoảng cách ngang của hàng rào
màn hình chói.
• Thiết kế khuôn và sản phẩm trên phần mềm SOLIDWORKS 2016, mô
phỏng dòng chảy nhựa trên MOLDEX 3D.
• Mô phỏng gió, ứng suất, độ bền trên phần mềm ANSYS 16.0
1.3. Mục tiêu của đề tài.
• Xác định khoảng cách ngang của khối chống chói.
• Nguyên cứu và xác định kích thước tấm chống lóa trên tuyến đường cao tốc.
• Xác định góc nghiêng phù hợp cho tấm chống lóa sao cho việc lắp đặt các
tấm chống lóa trên 1km đường cao tốc là tối ưu nhất.
• Thiết kế tấm chống lóa và mô phỏng, phân tích khí động học cho sản phẩm.
• Dùng nhựa HDPE để làm thí nghiệm mô phỏng.
• Thiết kế khuôn và mô phỏng dòng chảy điền đầy cho các sản phẩm.
7
Tải về để xem bản đầy đủ
22 trang
09/01/2024
23120
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế và chế tạo tấm chống lóa trên đường cao tốc", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_thiet_ke_va_che_tao_tam_chong_loa_tren_duong_cao_toc.pdf
