一种隧间桥自适应光线变化遮光棚结构的制作方法

本发明涉及桥梁建设领域，特别是一种隧间桥自适应光线变化遮光棚结构。

背景技术：

1、隧道“白洞效应”和“黑洞效应”，当驾驶员驶进隧道洞口时，由亮光区进入暗光区，瞳孔快速放大，人眼看到的是一片漆黑，这就是“黑洞效应”；同样的，当驾驶员驶出隧道洞口时，由暗光区进入亮光区，瞳孔快速缩小，人眼看到的是一片白光，这就是“白洞效应”。白洞效应”和“黑洞效应”会使驾驶员视觉功能降低，易诱发不良驾驶行为，易发生交通事故。

2、光致变色玻璃是一种具有特殊性质的玻璃，它可以在受到光线照射时改变其透光性，实现对光的调节。日照强度高，玻璃的颜色深，透光度低；反之，日照强度低，玻璃的颜色浅，透光度高。且这种变化是可逆的，即当照射停止后，玻璃会恢复到原来的状态。光致变色玻璃的基本原理是化合物在吸收光子后转变为另一种化合物，两种物质的吸收光谱或折射率发生明显变化。目前的主要应用于太阳眼镜镜片等，变色眼镜能通过镜片变色调节透光度，使人眼适应环境光线的变化，减少视觉疲劳，保护眼睛。

3、光致变色玻璃的透光强度的稳定性取决于其制作工艺和性能，如果制作工艺和性能得到良好的控制，光致变色玻璃的透光强度可以保持相对稳定，保持长时间的使用寿命，目前的制作工艺能让透光强度的变化率不超过10％；

4、隧间桥即为隧道间连接桥，高速公路在穿越地形复杂、地势险峻、高山峡谷交错分布的山区时，为了保证路线的平纵指标以及尽可能减少对自然生态的破坏，常出现隧道→桥梁→隧道的结构组合。驾驶员行驶通过隧间桥时，由于明暗变化剧烈且频繁，短时间内会依次遭受“白洞效应”和“黑洞效应”两种效应叠加。由此隧间桥区域也是事故高发区。

5、根据《公路隧道设计规范第一册土建工程》(jtg 3370.1-2018)4.3.6条“隧道洞外连接线线形应与隧道线形相协调，隧道洞口内外侧各3s设计速度行程长度范围的平、纵线形一致”及4.3.6条文说明“由于隧道洞口内外光线的急剧变化以及行车宽度和环境的改变，隧道进出口是事故的多发地段，因此要求隧道洞内外一定距离保持平、纵线形均衡协调是必要的”，说明规范认定的驾驶员进出洞口的视觉恢复时间最少为3s。

6、为减缓“白洞效应”和“黑洞效应”的影响，工程上会在隧道口采取减光措施。常见的隧道洞口减光措施有遮光棚、反射镜、绿化遮挡和洞内补光等。

7、反射镜是一种利用反射原理将光线反射到隧道内部的光学装置它可以有效地避免洞口炫光，同时还可以提高隧道内部的能见度，使驾驶员更清楚地看到隧道内部的道路情况，反射镜措施的缺点是反射镜的反射效果可能会对驾驶员的视觉造成干扰，影响行车安全。

8、绿化遮挡是一种利用植物来遮挡光线的方法，在隧道口周围种植高度较高的树木或植物，可以遮挡来自洞口外部的光线，减少炫光对驾驶员的影响，但绿化遮挡措施由于绿植作为季节性植物，不同光照不同降水都会影响绿植的遮光效果，遮光效果不稳定。

9、洞内补光是一种通过增加隧道内部的光线来提高能见度的方法，可以在隧道内部设置灯光设施，以增加隧道内部的光线，使驾驶员更清楚地看到隧道内部的道路情况，洞内补光措施虽然可以减少洞内外光照亮度之差，但光照亮度变化幅度为陡变，没有解决明暗变化剧烈的问题。

10、遮光棚是一种常见的洞口减光设备，它可以通过遮挡洞口外部的光线，减少炫光对驾驶员的影响，可以采用金属或钢筋混凝土框架+遮光板制成。常规遮光棚措施除了和洞内补光措施一样的明暗变化剧烈的问题，还有透光强度不稳定的问题，虽然常规遮光棚的透光率是一定的，但中午12点和下午6点自然光光强肯定不一样，从而透光强度也不一样，隧道内部光照稳定而外部光照不稳定，不能达到自适应调整透光强度的效果。

11、车辆行驶通过隧间桥时，短时间内会出洞一次和进洞一次，相较于单次出洞或进洞，驾驶员的视觉功能更加降低，更易诱发不良驾驶行为，更易发生交通事故。所以隧间桥还有明暗变化频繁的问题。

12、综上所述，目前的隧间桥遮光棚的技术问题有以下3个：

13、1、没有解决常规遮光棚透光强度不稳定的问题；

14、2、没有解决隧道洞口明暗变化剧烈的问题。

15、3、没有解决隧间桥明暗变化频繁的问题；

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术遮光棚存在透光强度不稳定的问题，提供一种隧间桥自适应光线变化遮光棚结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种隧间桥自适应光线变化遮光棚结构，遮光棚包括光致变色玻璃和拱形的遮光架，所述遮光架用于架设于隧道端部连接的隧间桥的两侧及上方，所述光致变色玻璃铺设于所述遮光架。

4、光致变色玻璃是一种具有特殊性质的玻璃，它可以在受到光线照射时改变其透光性，实现对光的调节，且这种变化是可逆的，即当照射停止后，玻璃会恢复到原来的状态。光致变色玻璃的基本原理是化合物在吸收光子后转变为另一种化合物，两种物质的吸收光谱或折射率发生明显变化。

5、本方案中，通过拱形的遮光架架设在隧道端部连接的隧间桥的两侧及上方，使得能够将光致变色玻璃铺设于隧间桥的两侧及上方，进而能够形成对光的光强进行调节的功能，即使中午12点和下午6点等不同时间点自然光光强不一样，但光致变色玻璃的透光强度在一定范围内是恒定的，能够对光的透光强度进行自适应调节，使得外部光照不稳定但隧道内部光照依然稳定的效果，进而使得驾驶更加安全。

6、优选的，当两个隧道之间具有隧间桥且隧间桥的长度小于或等于6倍设计速度对应长度时，所述遮光棚在所述隧间桥的范围内拉通设置，所述光致变色玻璃在所述隧间桥的范围内的透光强度为恒定最小值。

7、采用上述方式，对于两个隧道之间具有隧间桥且隧间桥的长度小于或等于6倍设计速度对应长度时，能够使得遮光棚内的透光强度为恒定最小值，恒定最小值是指能够衔接隧道的最合适的光照强度，使得能够更安全的衔接两个隧道，能够避免隧道进入隧间桥再进入隧道的明暗变化频繁的问题，且不会存在隧道进入隧间桥再进入隧道明暗变化剧烈的问题。

8、优选的，所述光致变色玻璃在所述隧间桥的范围内的透光强度为450lx-550lx，避免隧道进入隧间桥再进入隧道的明暗变化频繁和明暗变化剧烈的问题。

9、优选的，当两个隧道之间具有隧间桥且隧间桥的长度大于6倍设计速度对应长度时，所述隧间桥的两端各设置有一个所述遮光棚，所述光致变色玻璃的透光强度从靠近所述隧道向远离所述隧道逐渐增大。

10、采用上述方式，对于两个隧道之间具有隧间桥且隧间桥的长度大于6倍设计速度对应长度时，能够分别通过一个遮光棚解决进隧道或出隧道的明暗变化剧烈的问题，且避免了隧道进入隧间桥再进入隧道的明暗变化频繁的问题。

11、优选的，所述光致变色玻璃的透光强度从靠近所述隧道向远离所述隧道匀速增大，能够更好的避免进隧道或出隧道的明暗变化剧烈。

12、优选的，所述光致变色玻璃的透光强度从靠近所述隧道向远离所述隧道分为六级，每级对应0.5倍设计速度对应长度；

13、从靠近所述隧道向远离所述隧道，所述光致变色玻璃的透光强度依次为450lx-550lx，900lx-1100lx，1800lx-2200lx，3600lx-4400lx，5400lx-6600lx，7200lx-8800lx。

14、优选的，所述遮光架包括若干环向钢架和若干纵向钢架，所述环向钢架为拱形，所述环向钢架两侧用于架设于隧道端部连接的隧间桥的两侧，所有所述纵向钢架沿隧间桥的长度方向设置，所有所述纵向钢架将所有所述环向钢架连接形成整体。

15、相比于钢筋混凝土框架，采用若干环向钢架和若干纵向钢架组成的遮光架，结构更轻，安装更方便。

16、优选的，所述光致变色玻璃铺设于所述纵向钢架和所述环向钢架围合形成矩形框架之间，能够减少光致变色玻璃的用量。

17、优选的，所述环向钢架两侧通过锚固装置锚固于隧间桥的上侧，保证遮光架的安装稳定。

18、优选的，所述锚固装置包括预埋钢板和锚板，所述锚板焊接于所述环向钢架的底部，所述预埋钢板预埋于隧间桥，所述锚板通过若干高强螺栓连接于所述预埋钢板，在保证安装稳定的前提下，便于安装。

19、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

20、1、本发明所述隧间桥自适应光线变化遮光棚结构，通过拱形的遮光架架设在隧道端部连接的隧间桥的两侧及上方，使得能够将光致变色玻璃铺设于隧间桥的两侧及上方，进而能够形成对光的光强进行调节的功能，即使不同时间点自然光光强不一样，但光致变色玻璃的透光强度在一定范围内是恒定的，能够对光的透光强度进行自适应调节，使得外部光照不稳定但隧道内部光照依然稳定的效果，有效解决了常规遮光棚透光强度不稳定的问题，为解决隧道洞口明暗变化剧烈的问题提供了基础条件，进而使得驾驶更加安全。

21、2、本发明所述隧间桥自适应光线变化遮光棚结构，通过创建一个光照强度匀速变化的光通道，有效解决了隧道洞口明暗变化剧烈的问题，使驾驶员眼睛缓和过渡，降低了驾驶员视觉功能降低幅度，降低了交通事故发生概率。

22、3、本发明所述隧间桥自适应光线变化遮光棚结构，对于常年作为事故高发区的隧间桥，有效解决了隧间桥明暗变化频繁的问题，极大的提高了隧间桥的安全性，有较强的实用性和应用前景。