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第五章固定助航标志

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第五章固定助航标志第五章固定助航标志 第五章 固定助航标志 第一节 概要 所谓固定助航标志,是指构筑物被固定、建造在地面上的视觉标志,按功能不同,大致分为: 1、由灯光和构筑物指示固定的位置的,如表示位置的标志:灯塔、灯桩等。 2、由一或几个灯光、构筑物引导船舶的,如引导标志:导标灯、指向灯等。 视觉航标易辨认的形状与颜色,具有设备简单、维护方便、使用直观等特点,广泛设置于海区,是一种最重要、最基本、数量最多的助航标志。一般对视觉航标的基本要求是:标位准确、灯质正常、涂色鲜明、结构良好。 灯塔、灯桩或立标可完成下述一项...

第五章固定助航标志
第五章固定助航标志 第五章 固定助航标志 第一节 概要 所谓固定助航标志,是指构筑物被固定、建造在地面上的视觉标志,按功能不同,大致分为: 1、由灯光和构筑物指示固定的位置的,如表示位置的标志:灯塔、灯桩等。 2、由一或几个灯光、构筑物引导船舶的,如引导标志:导标灯、指向灯等。 视觉航标易辨认的形状与颜色,具有设备简单、维护方便、使用直观等特点,广泛设置于海区,是一种最重要、最基本、数量最多的助航标志。一般对视觉航标的基本要求是:标位准确、灯质正常、涂色鲜明、结构良好。 灯塔、灯桩或立标可完成下述一项或者多项助航功能: 1) 标示初见陆地的位置; 2) 标示碍航物或者危险物; 3) 指示航道或者可航水域的侧面界限; 4) 指示水道的转向点或者汇合点; 5) 标示分道通航制(TSS)的入口; 6) 作为导标的一部分; 7) 标示某一区域; 8) 为航海者测定方位或者位置线提供参考。 第二节 灯塔 一、定义 装有高光强灯器,射程一般不小于15海里,还可同时装有音响或无线电助航设备,通常设在沿海,港口等重要位置的塔形大型固定标志。 灯塔的结构是由下部的塔身和上部的灯器组成,塔身作为白天的识别标志,而灯器产生的灯质作为夜间的识别特征。 图例灯塔:1、灯帽;2、灯框;3、灯玻璃;4、灯座;5、平台;6、栏杆;7、窗;8、门;9、扶梯 二、分级标准: 灯塔根据发光设备,分成下面三种级别: 1、一级灯塔:灯光光力射程大于等于22海里(使用灯器:PRB24,21,直径大于等于1000厘米的牛眼透镜灯器); 2、二级灯塔:灯光光力射程大于等于18海里,小于22海里(使用灯器:PRB46,直径大于等于500厘米,小于1000厘米的牛眼透镜灯器); 3、三级灯塔:灯光光力射程大于等于7海里且桩身高度大于等于8米(使用灯器:直径大于等于250厘米,小于500厘米的鼓型透镜灯器)。 三、结构形式 首先是用于灯塔的材料,从建造灯塔的时候起,就根据建设地点的选址条件,经济性等,在灯塔和附属建筑中使用了种种材料,包括砖、石、铸铁、混凝土等,中国早期民间建造的灯塔主要以砖、石为材料,到了近代1868年后,引进了西方的航标设备、技术,建设的灯塔以铸铁为主。到了解放后,随着材料的发展,基本上采用钢筋混凝土制造。 (一) 建筑材料 1、石:中国从古时候起,为平安行舟,就有以天然的石头或“凿石作塔,以为舟标”。有很长时间,建筑材料没有突破性发展,直至近代基本采用石材建造灯塔。如四川云阳县城东约5里的宝塔滩。 四川云阳县的“宝塔航标” 2、砖:1387年,明年洪武二十年,崇武灯塔用砖建造,但是砖在制造和耐震性有问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,近代不再使用,该灯塔已重建。1915年始建的东门灯塔等经受了长期的风霜,保存至今。 浙江石浦的东门历史灯塔 3、铸铁:自清代同治年间起,大量建造以铸铁为主的灯塔,如1870年建造的长江口外的花鸟山灯塔、1871年建造的佘山灯塔、1890年建造的舟山群岛的洛伽山灯塔等。但由于铸铁会生锈等在维护上需要大量经费和劳力,因此,随着钢筋混凝土的出现,铸铁的使用就逐步减少。 佘山灯塔 4、钢筋混凝土:建国后,特别是自1984年起,交通部在沿海重要的海口或转向点,新建,重建和改造了一批灯塔,如吴淞口灯塔、西台山灯塔、古雷头灯塔等,灯塔及附属设施均采用钢筋混凝土,它的强度高于其他材料,此后至今就专门使用钢筋混凝土了。 吴淞口灯塔 西台山灯塔 (二) 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 标准和要求 1、高度的确定 通常根据建立灯塔所在场所海面上的高度来确定灯塔高度,由于大型灯塔需要尽可能大的视距,因此,选择海平面较低的位置建设灯塔时,为了增加视距,就要把灯塔结构抬高。为了减少由于云雾等对高耸灯塔灯光的影响,便于观测,再加上为有效节省建设费用,一般选择在可容许的范围尽量降低灯塔建设高度。 灯塔塔身的高度是以研究所需灯光可见距离,灯的照射面积和建筑场地的地面高度来决定的。 2、勘察 灯塔的勘察主要包括工程测量、工程地质勘察。 工程测量包括平面控制测量、高层控制测量、地形测量、线路测量等。通过工程测量,来确定灯塔建造高度,并决定巡检道路的长度和坡度。灯塔高度通常采用从一艘船上对设在拟建地点上的临时目标来进行衡量。 工程地质勘察包括选址勘察和地质勘察。选址勘察是通过勘察对灯塔选址的稳定性和适宜性作出评价,灯塔建设地点一般选择平坦而没有树木的地方,地质勘察通过地质勘察、钻探为灯塔基础设计、地基处理提供地质资料。 3、塔身涂色 很多沿海灯塔是用钢筋混凝土结构建造的。尽管有很多情况是灯塔外部贴白色瓷砖的,根据灯塔背景的自然条件而使塔易于识别,有些是采用了红、白、黑三种颜色中的单色或双色。 4、避雷设施 灯塔应有避雷保护装置,一般是在灯器顶端装有避雷器。避雷器实际上起引雷作用,用以把雷电通过避雷器泄入大地中,从而避免雷电击中灯塔。 避雷器由接闪器、引下线和接地装置组成。接闪器一般用直径为5MM—10MM、长为0.5M-1.5M钢棒制成。引下线采用铜绞线或截面不小于35MM2的镀镍或镀锌圆钢筋、扁钢或钢绞线。接地装置分垂直接地体和水平接地体两种,垂直接地体可由一根或多根角钢或钢管制成;水平接地体是由圆钢或扁钢制成射线型或环型。 避雷器对灯塔的保护范围与安装高度有关,避雷器安装高度越高,保护范围越大。避雷器安装高度应使灯塔处在其保护范围内。 5、附属设施 灯塔作为重要的助航标志,除配有视觉航标设备外,对地处重要水域的灯塔,尚配有雾号,无线电指向标、雷达应答器、AIS岸基台、VTS雷达站、DGPS基准站等其他助导航设施。 为了给配置的设备提供动力,给管理人员提供工作和生活的能源,灯塔需配有独立的能源系统,能源一般是电能。 有人职守的灯塔,需配管理人员的工作区,生活区和娱乐区以及器材仓库。有些灯塔,这些设施建在塔内;有些需在塔外另建,一般建平房。这些设施建造要坚固,防水,防风,防湿,屋顶和塔身连接处多设锚系螺栓,窗口装百叶窗。为了给管理人员补给,需配码头和道路。对地处边远海岛的灯塔,生活用水主要依靠雨水供给,需建有蓄水池。 6、灯塔的地基与基础结构 为了判断地基的承载能力,需进行地质钻探。 灯塔的全部荷载由灯塔的地基承担,而向地基传递荷载的灯塔下部结构称为基础。地基是指承受整个结构物的全部荷载并受其影响的地层,常指基础周围数倍于基础宽度范围内,直接承受荷载并相应产生变形的地层。当构筑物地基由不同土性的多层土组成时,一般直接与基础底面接触土层称为,而持力层以下的其他土层称为下卧层。基础是灯塔在地面以下的结构部分,它将上部结构的各种荷载传至地基土层中,基础是直接与地基土接触的结构部分,与地基土的关系比上部结构密切得多。一般而言,基础应埋入地面以下一定深度,并处于较好的持力层上。如下图所示: 基础 地基基础设计应满足三个基本条件:一是地基应具有足够的强度和稳定性,保证灯塔在荷载作用下,不至出现地基的承载力不够或产生失稳破坏;二是控制基础沉降不超过地基的容许变形,保证灯塔不因地基变形过大而毁坏或影响灯塔的使用,三是基础结构本身具有足够的强度、刚度和耐久性,保证其正常工作。 地基和基础的勘察、设计与施工质量直接影响灯塔的寿命。 四、光源和电源 灯塔的灯器一般是大型灯器,其透镜直径一般在500mm以上,它主要由灯笼、透镜、光源和回转机构组成。灯笼一般是圆筒形的,必须具有防水、抗风和散热功能。透镜有鼓形透镜和牛眼透镜两种。光源主要有白炽灯、金属卤素灯和金属卤化物灯等。 灯塔的灯器是大型灯器,使用大功率高光强光源。为了产生灯器的闪光灯质,不采用开停光源的办法,而采用旋转灯器来实现。为防止安装的灯泡因灯丝熔断导致熄灯的状况,因此,在所有灯塔中都装备了有备用灯泡的换灯泡器。由此,设置在透镜焦点上的现有灯泡断丝时,应能迅速检测,使换泡器转动,备用灯泡移动到焦点继续照明发光。 大型灯塔的电源,基本上都采用岸电,在孤岛上依靠柴油发电机或太阳能和风能互补供电。 近年来,东海海区灯塔朝无人值守或少人看守管理发展,运用太阳能,风力发电能源。例如:北麂山灯塔、牛山岛灯塔等光源采用TRB-400替代原有的PRB-21灯器,降低能源消耗,射程仍达到20海里,在能源方面采用独立的太阳能板、蓄电池的供电系统,柴油发电机和岸电作为后备电源和应急电源。另外,如车牛山灯塔电源以风、光、柴、蓄电源互补系统,正常情况下系统自然能转换供电覆盖率达84%。 北麂山灯塔 牛山灯塔 牛山灯塔太阳能板 牛山灯塔工作电池组 车牛山灯塔 五、维护和管理 灯塔管理分为有人值守灯塔和无人值守灯塔。2005年以前,有人值守灯塔由灯塔主任负责灯塔全部管理工作,灯塔有专业人员值班,保证灯塔正常发光。灯塔发光设备,动力设备遇有特殊事故或故障时,应立即使用备用灯器或采取临时性措施,同时组织抢修,迅速报告主管部门,并记录灯塔值班日志。备用灯器应随时保持正常状态。无人值守灯塔参照有人值守灯塔相关条例执行。 不管是有人值守灯塔还是无人值守灯塔逐渐安装遥测装置,在航标处可以随时掌握灯光设备的运行状态。 灯塔的维护要求,应达到构筑物保持外形完整,结构良好,颜色鲜明。维护一般分为日常性、周期性和不定期等三种: (1) 日常性维护,即一般性的清洁及小修小补; (2) 周期性的维护,按不同构筑物作定期维护。但根据情况可申请延长或缩短周期; (3) 不定期的维护,在遇台风等自然灾害和其他意外情况后,应作检查和维护。 维护操作时应注意安全,根据不同的操作内容和方式,采取相应的安全措施。建立维护档案,详细记录周期性和不定期的维护内容。 过去的灯塔,以有人值守为主,配有一定数量的灯塔工,除保持灯光正常外还进行日常维护。随着航标的迅速增加以及科技的发展,从2005年起,东海海区逐步实施了灯塔无人化管理,大型灯塔已实现了无人化运行。现在,还有少数特殊地点,例如佘山灯塔、大戢山灯塔等因驻军和四合一(灯塔、RBN/DGPS站、VTS雷达站、AIS岸基站)综合助导航设施,根据现场运行管理工作需要,仍由灯塔工直接管理。 第三节 灯桩和立标 定义:灯桩是指设置在陆地或水中指定位置处发光的固定标志,没有灯器的是立标。立标中还包括有测速标,罗经标,测量标。 一、分级标准 灯桩根据高度,射程分为三级: 1、一级灯桩:灯光光力射程大于等于7海里且桩身高度大于等于8米(使用灯器,直径大于等于250厘米,小于500厘米的鼓型透镜灯器); 2、二级灯桩:灯光光力射程和桩身高度小于一级灯桩,高度大于等于5米的灯桩; 3、三级灯桩:高度小于5米的灯桩。 二、结构型式 灯桩的结构型式,根据建设地点的造址条件,一般采用钢筋混凝土建造,也有使用钢管结构和钢桁架结构。 钢管灯桩 钢筋混凝土灯桩 三、光源和电源 灯桩射程,一般都小于15海里。灯桩的透镜,使用从直径155mm到300mm的小型定透镜。灯器使用电子自动控制器。光源则大多数使用耗电少的10瓦到36瓦左右的小型灯泡。现在,LED灯器因其省电、耐用和光源色表标准的特点,已在航标上普遍使用。 电源主要用通过锌空电池和太阳电池充电的大容量的二次电池,锌空电池存在高污染、高耗能等问题,已逐步淘汰。现大量使用太阳能电池供电方式,并且重要的灯桩还装备了雷达应答器。 过去,曾设置了相当数量的立标,但随着港湾,航路等配备的发展,它们被逐步改成了灯桩或灯浮标。 四、维护和管理 灯桩一般都为无人值守。灯桩维护的要求基本同灯塔。 五、设计标准 根据沿海海况条件来研究确定从基础到灯桩平台的高度,但是一般说来,大多数灯桩设计成在波浪作用区3米以上高度。然而由于近来在很多情况下使用了太阳电池系统,设计再高一些的高度对保护太阳电池板等附属设备可以更安全些。 船舶登陆点对于灯桩日常维护工作是一项重要设施,有独立的登陆点和利用灯桩基础的方式两种。关于登陆点的形状、大小,距水平面的高度,长度和宽度是根据维护船只的大小来决定的,而且必须能在任何时候、任何潮差都能靠船运送设备和人员。 灯桩的结构有钢筋混凝土结构,钢管结构和钢桁架结构。 下部结构的基础是非常重要的。必须能够抵抗由外力造成的倾震和滑动。设计确定的形状和大小应使基础和地面任何部分所产生的最大应力不大于这些结构部位的允许应力值。 基础的类型可以分为重力式,桩基等。 重力式基础是以自重抵抗外力的弯距和以底面积摩擦力抵抗横向力以保持稳定性的一种型式。 桩基础由一根或数根单桩和承台两个部分组成,如下图,桩基础的组成。它的修筑方法是:先将桩设置于地基中,然后在桩顶处浇筑承台,将若干根桩连接成一个整体,构成桩基础,然后在上面修建灯桩。 低承台桩基 高承台桩基 基础类型的选择是在考虑了海底底质的强度,灯桩的大小,外力的强度和建造的可能性而选出的稳定和经济的型式。 灯桩的上部结构根据建造条件选择钢筋混凝土结构和钢结构。 楼梯,扶手,附件的材料质量应选用抗腐蚀的材料。 灯桩建造前,对海上情况的勘测是一项重要工作。主要是要提供一份建造周期,建造费用,维护方法等的基本工作计划。勘测的内容是掌握关于设置海域的风力,波力,涌浪,潮流等资料,以及需要台风或寒潮影响的参考材料。 选择建造地点方法,应事先调研航行船舶使用需求,在海图上大概找一下,其次进行周围海域的现场勘测并决定地点。现场勘测一般使用船舶。 海底的地形是以在现场勘测时详细测量附近海水深度来弄清楚的。测深首先是用回声测深仪在设置范围内进行。在扫测结果中选出最合适的建造地点。 地质钻探也是一项重要项目。取出建造地点的底质材料作各种检验,并根据地面承载力的判断来研究基础的形式。应尽可能多的采用从不同深度取出的取样材料,分析的结果更可靠。 六、东海海区灯桩建设要求分类 (一)灯桩分类 东海海区总结多年来的建设灯桩的经验,依据“先进可靠、经济合理、安全适用”的原则,委托设计单位对灯桩系列化设计,编制成《东海海区灯桩图集》。主要分为:钢筋混凝土系列灯桩、钢管系列灯桩、钢桁架系列灯桩三册。 钢筋混凝土系列灯桩的型号用GT—XX—X表示,XX表示高度,X表示类别,现有图集分为GT-5-1、GT-5-2、GT-8-1、GT-8-2、GT-12-1、GT-12-2六种类型。 钢管系列灯桩的型号用GG-N、GG-W表示,N表示内法兰,W表示外法兰。 钢桁架系列灯桩的型号用GJ-8、GJ-12表示,8、12表示高度。 (二)基本要求 1、灯桩必须根据所在地的气象、地质条件和各种使用要求由具备设计资质的设计单位设计。设计灯桩时,应综合考虑施工、制作、运输、安装和混凝土浇注、以及建成后环境影响、维护保养等问题。 2、灯桩的结构设计基准期为50年,在正常使用条件下,其防腐蚀在海区应保持15年,超过防腐保持年限的灯桩应可以进行防腐蚀的修复及重防腐,以便维持其结构的使用。 3、灯桩在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求: (1)在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种荷载与作用; (2)在正常使用时具有良好的工作性能; (3)在正常维护下具有足够的耐久性能; 4、灯桩设计时,应根据灯桩破坏可能产生对航行的危害,采用相应的安全等级。 5、灯桩的设计要减小风阻,减少自重,通过对比优化结构设计。 6、灯桩结构应根据《建筑抗震设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》分别进行抗震计算及构造设计。设防烈度小于等于7度。 7、灯桩应作长效及防腐蚀处理。 8、灯桩应有可靠的防雷系统。 9、基础 (1)在岩石上可采用独立基础,部分埋入岩石原槽,当建设场地为稳定的岩石基础时,可采用岩石锚杆基础;在软土中可采用独立扩展基础或桩基础,混凝土标号?C25。 (2)构架式灯桩可采用多个独立基础用联系梁连接的基础形式。 (3)建在暗礁、适淹礁或干出礁直接受浪击的灯桩,其基础钢筋需进行防腐处理。 (三)简易道路和登陆点 1、根据灯桩建设地点条件,在软土地基上可浇筑素混凝土道路,宽度?1.2米。 2、原场地平整夯实, 80-100MM厚碎石垫层,80-100MM厚C20砼面层,随捣随光。 3、在岩石上,采用敲凿和浇筑混凝土等,结合山势建设。 4、为停靠船舶,保障施工、维护安全,必要时在礁石上建简易登陆点,方便人员上下。 (四)灯桩位置测量 新建的灯桩,竣工时必须进行位置测量,同时,根据大比例尺海图的潮信资料进行灯桩灯高的换算,作为航标动态发布的依据。 1、灯桩位置测量,使用莱卡MX9400型或天宝4000DS型亚米级接收机进行灯桩中心位置测量。待系统稳定后,1秒间隔,定点采集30分钟以上数据后,进行均差计算,获得WGS-84坐标系的灯桩位置。同时,换算出BJ-54坐标系的灯桩位置。航标动态按BJ-54大地坐标,保留0.1秒。 2、灯高换算(举例) 第四节 导标 一、导标的原理 导标是一种航标系统,它由两座或者两座以上的分立的建筑物组成,建筑物上装有标志或者灯器。当从航道中心线或直航段最深航路的轴线观察时,它们形成一直线。 在两座标志组成的导标中,建筑物位于标定航道中心线的延长线上。后面建筑物必需比前面建筑物有较高的高程,以便能看到两座标志或者灯光。 导标的作用 导灯的原理 导标为船舶提供寻找船艏向参考物,同时提供船舶横向航迹偏移量和偏移方向的视觉指示。 不论在导灯使用段的哪一位置,两个导灯并列在垂直线上,船舶驾驶人员比较容易识别,而不垂直时也容易辨别。导灯设置是否合理,主要通过基于使用段的长度、可航行宽度等使用需求来决定两个导灯的前后距离和高低差的值。 如图所示,在垂直线上设置L和从A到E多个点光源,在其中把最上面的灯光L和其它任意光源中的一个,例如灯光D点亮,其它全部熄灭。从一定距离观看这一状态时,知道了L和D在垂直线上,然后L不动,把D慢慢向右面移动,到位置D’时开始知道已离开了L的垂线。此时的角DMD’即,,,称为最小分离水平角。 D 把这样的作业从A到E反复进行,各灯光的最小分离水平角的值,如上图所示,根据和L之间的垂直距离而各不相同。 这里,如果把L和其它灯光之间的垂直角作为r,则水平角的最小值,是垂直角r的函数。 导标概念图 从图中也可以知道,r大时,稍有变位,两导灯是否在垂直线上就不容易分辨,而r小时,两导灯分离就困难,而导灯的最小分离水平角就增加了。从这些试验中也应当知道,观测位置上有一个最敏感地看到两个导灯光源是否脱离了垂直线的r值。 在《水运工程导标设计规范》中确定了垂直角选取值为不小于2’,不大于14’。根据荷兰水利局的实验,在最小的移动中知道两个导灯点光源离开了垂直线的垂直角,是从2’到8’的范围,最敏感的大致是3.5’。 实际上正是导灯的使用段区间、航道的可航行宽度作为设计条件确定后,以垂直角、水平角的所容许范围值,确定前后导灯的距离、各自的高度。但是由于受建造地形等条件的制约,要设置理想的导灯也还是相当困难的。 IALA提出了增加由光源给予观测者眼睛的照度、背景的亮度等因素的导标计算式的建议,以谋求在国际上统一设计标准。 二、导标的结构 由于导灯多数是设置了供夜间利用的,过去它的结构形式,使用的一般都是木柱、混凝土柱、铁井架等简易的东西,现在则是标准式,大多用钢构架建造,也有部分使用钢筋混凝土制造。在上部设有安装栏杆的平台,但近年,为使白天也容易发现应用,加上了钢质或混凝土制的三角形、圆形等形状的显形板,在这上面还安装有霓虹灯灯管或LED灯阵。 光源基本上使用绿色或红色霓虹灯灯管或LED灯阵,根据使用区间的长短,用标准的40W灯管2根或4根一组,例如有少数使用钠灯和其它专用导标灯具。 连云港主航道前导标 连云港主航道引导灯桩右侧后导标 连云港主航道引导灯桩左侧后导标 三、导标分级标准与分类 导标根据不同高度分为以下三级: (1)一级导标:标身高度大于等于40米; (2)二级导标:标身高度大于等于20米,小于40米; (3)三级导标:标身高度小于20米。 导标一般分为直线导标和光弧导标 四、直线导标 直线导标是由两座前低后高的立标或灯桩组成的助航标志。直线导标分日间工作的导标和夜间或日间工作的导灯。两座立标或灯桩垂直投影点的水平连线及其延长线称为导标轴线。 (一)导标设计 船舶在航行中,驾驶人员观察直线导标,如前后两座标志重叠,表明船舶正航行在导标轴线上;如前后两座标志不重叠,表明船舶偏离了导标轴线。船舶所处的偏离点至导标轴线垂线足的距离称船舶偏离量。从理论上讲,船舶应沿着导标轴线航行,但由于船舶在航行中,会受到风,浪和流的作用,加上驾驶人员的操舵水平和眼睛的分辨力,不可能真正航行在导标轴线上,多少总会有些偏离。因此,在直线导标设计中允许有一 定的偏离量。在直线导标设计中,需计算视觉偏离和侧面灵敏度。视觉偏离量是在一定的导标间距情况下,船舶沿导标轴线航行时,在距前目标一定距离处,由于人眼分辨能力造成的,可能偏离轴线的距离。人眼分辨角一般取,’。侧面灵敏度是评估直线导标设计的综合性指标。 设计合理的导标将使经常航行于航道的船舶能够: (1)在航道内和航道外,识别标志或者灯光,易于觉察到横向航迹位置与航道中心线的偏差; (2)具有足够的灵敏度,能够觉察到横向航迹位置的偏差,从而使船舶通过航道时没有明显的航向和航速的改变。 后一点对于狭窄航道特别重要,因为这时龙骨下富裕水深较小。在这种情况下,船舶的横摇,例如当航向改变时,将增大首尾吃水差,并且可能使航速减少到低于安全操纵所必需的水平。 (二)导标技术上需考虑的事项 应选择节奏导标的灯质,以便使在自由运行状态,前标灯和后标灯能一起被观察到。在一些情况下,推荐提供附加设备以便使灯质同步。 如果日间和夜间均使用灯光,灯光强度应适合两种情况,以避免夜间产生眩耀。 这里只对日间直线导标进行设计。设计日间直线导标主要是确定导标轴线位置,前标和后标位置,偏离量,前后标间的距离,前标标顶高程,后标标顶高程,导标标身特征及导标的测试和评估。由于设计直线导标是一项复杂的工作,需经过反复计算,调整,勘察,测试及评估,才能得到较好的设计结果。在设计中,需注意的是,侧面灵敏度不是评估导标设计优劣的绝对标准,而只能是相对标准。导标设计计算如下图所示。 导标水平面计算图 导标垂直面计算图 1、导标设置原则和设计中应考虑的因素 导标设置应遵循如下原则: (1)航道轴线延长线一方,在目视距离内(一般不大于18.5km)伸向陆地或具有 设标条件的水域; (2)沿航道轴线延长线地面高程适当 (3)沿航道轴线观察导标有良好的背景和通视条件。 导标设计应考虑以下因素: (1)航道选线 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ; (2)有关地理,水文和气象资料; (3)附近高大的固定建筑,移动机械和水上大型船舶,浮动设施靠泊及附近背景情 况; (4)船舶通航情况,对导标的使用要求和设计船型; (5)港口及当地建设规划中可能影响导标效能的近期建设项目和污染源。 2、导标轴线的确定 导标轴线设计应使用最新测绘的海图或航道图,比例尺一般不小于,:10000,重要部位或地形复杂的可根据需要适当加大。使用的海图或航道图应能详细反映有关水域的水深,底质,流速,流向,潮汐,障碍物和有关陆域的高程,地物,地貌等现势情况。 导标轴线应按以下原则确定: (1)标轴线通过陆域的地面高程,应有利于选择能够满足导标地理视距和前后标标 顶张角要求的设计地点; (2)沿导标轴线观察是应有比较明亮或深暗的背景,避开色彩杂乱的建筑群,并应 通视良好,远离泊位,锚地和港口大型机械; (3)在导标轴线两侧容许偏离范围内的水深应符合要求,其边线应与附近障碍物保 持一定安全距离; (4)导标轴线方向宜与水流方向一致或接近水流方向; (5)导标轴线一般宜与两侧航道边缘保持相等距离,有条件是可靠近比较安全的一 侧; (6)导标轴线与相接的另一导标轴线或航道应平顺相接。 3、偏离量计算 船舶沿导标轴线航行时,其容许偏离量应按下式计算: 式中:Pr:容许偏离量(m); ,:航道宽度(m);当导标轴线位置和方向确定时,取航道边缘距导标轴线 的最小垂直距离的,倍;对天然航道,当宽度大于450m时,取450m; ,:船宽(m),一般取设计船宽;当水流方向与导标轴线的交角和流速较大, 船舶迎流航行占用的航道宽度大于设计船宽是,取船舶占用的航道宽度。 船舶迎流航行占用的航道宽度应按下式计算: 式中:,′:船舶实际占用航道的宽度(m); ,:船长(m); V:流速(m/s); L V:船速(m/s); C ρ:流向与导标轴线之间的角度(′)。 船舶沿导标轴线航行时,其视觉偏离量应按下式计算: 式中:P:视觉偏离量(m); S ,:观察距离(m),自目前标至使用段某观察点的距离; d:导标前后标间距离(m)。 设计偏离量应取容许偏离量的2/3。在使用段任何部位处,视觉偏离量应不大于设 计偏离量。 4、前后标间的距离计算 前后标间的距离应按下式计算: 式中:P:设计偏离量(m)。 使用段各部位设计偏离量不同的航道,应在根据各部位处的设计偏离量和观察距离,计算得出的各导标间距中,取最大者为设计导标间距。人工开挖的航道和使用段各部位设计偏离量相同的航道,应取以前标至使用段起导点的距离为观察距离,计算得出的导标间距,为设计导标间距。 5、前标位置确定及标顶高程计算 前标的位置应沿导标轴线选择在靠近岸边的陆地,岛屿,滩涂等具有适当的地面高程处,也可选择在具有设标条件的水中。前标标顶最小高程,应保持在平均大潮高潮时,观察者在搜寻区起点处至少能够看到前标标身最小高度。观察者眼高的地理视距应按下式计算: 1/2De=3895e 式中:De:观察者眼高的地理视距(m); e:观察者眼高(m)。 满足地理视距需要的前标极限高程应按下式计算: 式中:ho:满足地理视距需要的前标极限高程(m),即观察者通过水天线的视线 在前标标位处的高程,自平均大潮高潮面起算; Ds:前标至搜寻区起点的距离(m),即前标至使用段起导点与使用段起 导点与使用段起导点至搜寻区起点的距离之和,后者可取目前标至 使用段起导点距离的10,,20,,根据具体情况可适当增减。 前标标顶最小高程应按下式计算: H=h+h min12 式中:H:前标标顶最小高程(m),自平均大潮高潮面起算; min h:前标标身最小高度(m),取标身顶部(标牌)宽度的,倍,,倍; 1 h:前标标身最小高度的底部的高程(m),自平均大潮高潮面起算;当2 前标至搜寻区起点的距离大于观察者眼高的地理视距时,应取前标 标位处满足地理视距需要的前标极限高程和该处自平均大潮高潮 面起算的地面高程中较大者;当前标至搜寻区起点的距离等于或小 于观察者眼高的地理视距是,应取前标标位处自平均大潮高潮面起 算的地面高程,如前标标位处的地面低于平均大潮高潮面,应取,。 前标标顶设计高程应不小于计算的前标标顶最小高程,根据具体情况可适当加大。 6、后标位置确定及标顶高程计算 后标位置应沿导标轴线设置在前标后方,前后标间距离应符合前后标间的距离计算。该位置如无设标条件,可沿导标轴线适当调整,必要是可同时调整前标位置,但调整后,使用段各部位处视觉偏离量不得不大于设计偏离量,前标标顶高程仍能符合前标 标顶高程的有关计算。 导标后标标顶高程,应保持在使用段的任何部位处观察时,前后标标顶垂直张角在2′,14′之间;重要部位处宜控制在,′,4′。导标后标标顶高程不宜大于80m。 导标后标标顶高程应按下式计算: 式中:H:后标标顶高程(m),自平均大潮高潮面起算; H:前标标顶高程(m),自平均大潮高潮面起算; A:前后标标顶垂直张角(′)。 导标后标至使用段某点的距离小于,km,并等于或小于观察眼高的地理视距时,后标标顶高程可按下式计算。 后标标身最小高度不应小于标身顶部(标牌)宽度的2倍,3倍。前后标标顶垂直张角应按下式计算: 导标后标至使用段某点的距离小于,km,并等于或小于观察者眼高的地理视距是,前后标标顶垂直张角可按下式计算: 前后标标顶垂直张角最大处距前标的距离应按下式计算: 式中:D:标顶垂直张角最大处距前标的距离(m)。 D 在使用段某点以符合规定的标顶垂直张角计算得出的后标表顶高程,如能保持在使用段内任何一点处在平均大潮高潮和平均大潮低潮潮位时的标顶垂直张角不小于2′,不大于14′,该后标标顶高程即可供选用,应选择能最大限度满足要求的数据作为后标标顶的设计高程。 当前后标标顶垂直张角大于14′,小于60′时,可根据具体情况,适当加大导标间距。加大的导标间距可按下式计算: 式中:d′:加大的导标间距(m); N:系数,标顶垂直张角等于14′时为1,大于14′时,每增大1′,则 增加0.035。 7、导标标身(标牌)特征确定 导标标身可采用实体的塔形或标架上置标牌。标牌形状可选用矩形,三角形,正方形,梯形,圆形等。导标标身(标牌)的外形轮廓应保持在沿导标轴线观察时具有明显的形状特征。标牌由有间隙的板条构成或牌面部分镂空是,其面积不得大于标牌面积的1/3。间隙或空孔应不少于10处,并均匀分布。导标标身(标牌)的表面色应根据背景明暗选用黑色,白色,红色或黄色。视具体情况,在表标身正对轴线方向或标牌中间可涂其他色竖条:黑色标身(标牌)涂白色或黄色竖条;白色标身(标牌)涂黑色或红色 竖条;红色标身(标牌)涂白色竖条;黄色标身(标牌)涂黑色竖条。竖条宽度为标身(标牌)宽度的1/4。 塔形标身表面应选用表面比较粗糙的材料。正对导标轴线的标身平面可向后倾斜5?,10?。标身(标牌)尺寸应以顶部(标牌)为计算部位。标身(标牌)宽度应取与导标轴线垂直的标身纵剖面顶部(标牌)的内切圆直径。标身(标牌)的初显宽度应按下式计算: B=0.00029D cm 式中:B:标身(标牌)的初显宽度(m); c D:观察距离(m),自观察者至观察目标的距离。 m 标身(标牌)的显形宽度应按下式计算: B=0.00029D/C xm 式中:B:标身(标牌)的显形宽度(m); x ,:显示系数,三角形标牌取0.6,塔形标身或矩形标牌取0.5,方形, 梯形和圆形标牌取0.4。 前后标标身(标牌)的设计宽度应分别计算,并与观察距离相适应;一般取在作用段起导点观察时的显形宽度为设计宽度;至少应保持在作用段的重要部位处观察时达到显形宽度,在搜寻区起点处观察是达到初显宽度。 8、测试验证及评估 对导标设计的结果,应根据设计计算过程中遇到的问题以及工程规模的大小和重要性,设置临时标对使用段各部位处的视觉偏离量和前后标标顶垂直张角进行全面或部分的水上测试验证。导标使用段某观察点的侧面灵敏度,可按如下公式计算,并按表评估。 式中:K:导标侧面灵敏度系数。 导标侧面灵敏度评估表 系数K 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 小于1 不可用 1,1(5 尚可用 1.5,2(5 良好 2.5,3.5 很好 3.5,4.5 过于灵敏,操作困难 五、光弧导标 光弧导标是扇形灯器(Sector light)构成的导标,也称扇形光灯标。 (一)工作原理 因为光弧导标是由扇形灯器构成的,所以扇形灯器的基本原理就是光弧导标的基本原理。扇形灯器一般由长筒形金属灯壳、光源、光学装置、能源、闪光器与自动换泡器组成。光源一般是白炽灯泡或金属卤素灯泡;光学装置由抛物面反射镜和颜色滤光器组成;能源可以是市电、风力发电、太阳能发电或电池供电;闪光器使光源产生的光具有特定的节奏和周期;当工作灯泡损坏,自动换泡器可自动切换到备用灯泡,保证光源正常工作。 扇形灯器基本原理是,光源产生的光,经抛物面反射镜反射成平行于光轴的、向前发射的光,再经颜色滤光器作用,形成具有一定角度、界面清晰而明确的红、白、绿三色扇形光。利用红、白、绿三色扇形光可指引船舶航行或避险。 根据产生扇形光束的总角度,扇形灯器可分为5?、10?、20?三种规格。当然有的光弧导标只能产生单色或双色光弧。 (二)应用范围 光弧导标用来标示狭窄航道、扇形的可航水域或禁航水域。由于光弧导标只用单台扇形灯器就可构成,特别适用于地形不容许成对设置直线导标的场合。 扇形光灯标可标示如下一种或者多种情况: , 可航水域的边界; , 改变航线的位置点(转向点); , 浅滩、堤岸等; , 某区域或者位置(例如锚地); , 水域的最深部分; , 浮标位置检查。 精确定向灯标(PDL)的进一步应用具有如下能力: , 产生窄扇形区的不确定角可降至约1′弧度; , 确定航道中心区; , 准确标示直线航道的侧面(一对精确定向导标灯能覆盖汇合航道、分岔航道和 平行航道的变更); , 确定相邻扇形区的不同节奏。 光弧导标的应用 图中,每座导标的功能叙述如下: 导标1:具有红色扇形区的白色海岸灯标,红色扇形区标示危险物。 导标2:向岸一侧遮蔽的扇形光灯标,用两个白色扇形区标示安全航道;当驶向扇形光灯标时,显示左舷为红色而右舷为绿色;红色和绿色扇形区之间的界限标示浮标的位置。 导标3:具有红色和四个白色扇形区的扇形光灯标,四个白色扇形区标示四个锚地;该灯标向岸一侧遮蔽。 导标4:具有白色扇形区的扇形光灯标,白色扇形区标示安全航道。 第五节 海上信号 海上信号是指在船舶密集的重要海域等为了确保船舶的航行安全和提高航运效率而设置的信号牌、潮流信号。 (一)信号牌 在东海沿海可航行水域设置的取水口、排污口、潜坝等水中构筑物设施上,多采用此信号牌,一般使用“水管”、“警戒”等字样及箭头标识,来表示此处碍航物的位置及性质。夜间用霓虹灯管、LED灯带或投射灯照明方式来显示字样或标牌形状,向附近通航的船舶提供助航信息。还有的信息信号牌,使用大量灯泡组成的汉字,把信号文字按每个字顺序显示,使船舶驾驶人员可以直接读懂信号内容。 夜间使用单一或几个灯光用同色或异色的定光或闪光等显示方式,但也存在不足。 1)由于它的形状,大小,色彩等受安装和投资条件制约,在较远距离难以识别; 2)简单代码化的显示方式,使信息量受到限制; 3)使用不方便和耗电量大。 近年来,大型信息信号牌开始采用LED光源灯阵,耗电量也大幅度降低。 信号牌 在发达国家,例如日本通过不同的海上交通信号,来确保不同水域船舶航行安全。日本将海上交通信号分为管制信号,航路管制信号,信息信号。 管制信号是根据港口规章为进出港的特定船舶显示规定的安全航行的顺序。主要使用大量灯泡的排列阵列,把所要的灯泡点亮,组成文字)图形显示,发送种种信息的电光文字系统。大量灯泡在显示板上点亮,白天黑夜显示各种文字或数字,通过它的直射光线向船舶驾驶人员提供有关通航的信息。 航路管制信号跟前面所述的管制信号实质上没有区别,也是为了航行安全整顿船舶通航秩序。其不同点在于,管制信号是在特定港口实施的,而这里的航路管制信号时根据日本交通安全法在船舶密集的海域实行的。 信息信号是为谋求在船舶密集的濑户海域和关门海峡航行的船舶确保安全和提高航运效率而设置的。 信号文字是每一文字以一秒明一秒暗的闪光,依次反复显示的,文字长时有需要20,30秒的明亮时间。这些信号灯的光度可以分成(1)白天(日出到日落)(2)黎明,薄暮(日出前30 分钟和日落后30 分钟)(3)夜间(从日落后30 分钟到日出前30 分钟)三段来调整,此外,根据天气状态等进行适当调光,以船舶驾驶人员容易解读的状态显示。 (二)潮流信号 潮流信号,是在潮流快速变化的港湾,用灯光,箭头形象和无线电信息广播等方式,把潮流的流向,流速及其涨落潮趋势等,指示给即将进入港湾或正在航行的船舶,日夜都可以在短时间内从远方得到信息的电光文字系统。 潮流信号的显示方法,可以用下面三种方式: (1)白天黑夜都用电光的文字,数字,箭头显示; (2)白天黑夜都用单一光源,用它的色光和发光节奏来显示; (3)白天用信号杆式形象物,夜间用单一光源,用色光和发光节奏来显示。 电光文字的灯泡的光度可根据周围的亮度分成白天,夜间和黎明薄暮三段来调整。
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