中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043
[摘要] 西成客专作为国内建成的第一条山区长大坡道客运专线，隧道群消防系统是全线防灾救援综合系统中的关键子系统之一，本文通过西成客运专线长大隧道群区间水消防系统设计的论述，总结了西成客专的设计经验，提出了紧急救援站消防设计的要点和细节注意事项，以供类似工程借鉴。
[关键词]西成客运专线 隧道群 水消防 设计
一、概述
西安至成都客运专线位于陕西省南部和四川省中北部地区，行径秦巴山地，连接关中平原、汉中盆地和成都平原。秦岭山区山峦重迭，沟壑纵横狭窄，植被茂密，本线隧道工程密集分布在秦岭山区（隧道长度125.7km、线路长度133.8km）和大巴山区（隧道长度63.3km、线路长度72km），特点是隧道长、占线路比重大，并且成群密集分布，如此越岭长大隧道群，在国内外客专建设中实属罕见。
本文简要介绍西成客专隧道群区间消防系统设计过程的相关经验总结，并就存在的问题进行讨论，以供类似工程借鉴。
二、西成客专隧道防灾救援疏散工程设计经过
（一）可研-施工图阶段
针对本线特点-隧道成群密集分布，隧道间洞口间距多为60-80m，在可行性研究-施工图阶段，围绕艰险山区隧道群防灾救援疏散问题开展专题研究工作，当时无成熟的规范可供参照执行，通过大量调研国内外隧道防灾救援工程的实例，通过数值模拟计算等手段，结合可用安全疏散时间和列车运行速度两大重要指标，合理布设疏散定点（后期规范将其定义为隧道口紧急救援站）位置，前期研究中全线布设了6座疏散定点，均位于隧道间的明线上，并设置疏散通道、救援车场、救援道路、洞外消火栓箱、消防防护装备等配套设施。
（二）施工图变更设计
《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》于2012年10月颁布。根据《防灾规范》（2012版）规定隧道洞口间距不超过400m的相邻隧道统称为隧道群。长度20km及以上的隧道或隧道群应设置紧急救援站，紧急救援站之间的距离不应大于20km。根据规范要求对原设计方案进行梳理研究，不满足规范要求的进行变更设计。
本线无长度大于20km的隧道，全按隧道口紧急救援站研究。隧道群紧急救援站的位置遵循“尽量居中、利用明线、方便救援”的设置原则。结合本线隧道分布情况，综合考虑地形、地质及救援便道等因素，合理选择救援站位置。全线隧道群确定了7个紧急救援站。调整后各救援站距离均不大于20km，满足规范要求。
三、西成客专隧道群区间消防系统设计
（一）消防系统方案选择
隧道的防灾救援和安全疏散总的说来，影响隧道火灾量级和生命安全的主要参数是“时间”，即发现火灾的时间；发出警报的时间；确定火源地点的时间；实现应急反应过程的时间。根据国内外火灾试验结论：火灾时，一般在起火后2～10min内温度即达到最高，且烟雾在20～30s内即充满整个隧道断面，能见度降到1m左右。所以必须在这宝贵的时间里面实现人员的安全疏散，并以此来确定防灾救援和安全疏散的标准和原则。对于带火可继续行走的列车，原则上应该将列车拖到救援点进行救援疏散。
本线可研-施工图阶段，国内关于客运专线长大隧道区间消防系统设计尚无明确的设计规范和标准细则要求，结合西成客专特点，主要参考现行相关规范、标准和国内外类似工程的做法及经验，对消防设计系统进行了研究比选，可见下表1。
表1 西成客专隧道群消防设计方案比选
经技术经济比选，结合西成客专工程特点，最终采用了隧道口紧急救援站，设消防泵房临时高压消火栓系统。
（二）西成客专救援站消防系统主要设计内容
1、消防设施
西成客专陕西省境内隧道防灾救援疏散工程共设紧急救援站7处，分别为纸坊、桃园沟、花石、麻河、酉水河、大湾、白家沟救援站。
根据7处紧急救援站消防供水点所在地的水文地质情况，紧急救援站消防供水点各设消防水源1处，各设钢筋混凝土集水井1座，分别采用隧道正常涌水或洞口河流地表水为水源。
在每个消防点隧道洞口各设V=300 m3钢筋混凝土水池1座。由于各处救援站隧道洞口山势陡峻，受消防点地形限制，设置山上高位水池的工程条件很困难。根据各处地形条件，分别在救援站隧道洞口下方公路或便道边场地设置消防水池，每座消防水池设置消防泵房，配备消防泵2套（Q=20L/s,H=50m），铺设消防供水管路至救援站消火栓，以满足消防压力要求。
在每处救援站设置水消防消火栓系统，由消防泵房接引DN150mm消防给水管路至救援站隧道站台消火栓，两座隧道间桥梁上消防管路利用桥面栏杆架设通过。在隧道疏散站台增设300mm宽消防管沟铺设DN150mm消防管路，并在隧道墙上明装设置消火栓箱，每隔50m设置一组消火栓箱，两侧疏散站台交错布置，箱内设两个Φ65单头单阀消火栓，Φ65x25m 衬胶水带两盘，喷嘴口径Φ19mm水枪两把。
2、消火栓系统工作方式
由于西成客专各救援站位于寒冷山区，为避免冬季管道冻结冻裂，采用临时高压干式消火栓系统，消防泵的启动纳入防灾救援信息平台统一管理。救援站接到消防报警信号后，经防灾救援信息平台确认后，救援平台远程控制或消防泵房现场手动控制启动消防泵，救援站消火栓系统管道内迅速充满压力水，达到灭火作业压力要求。结合救援站消火栓系统设置及管路水力计算，救援站干式消火栓系统充水时间小于5min。
四、结语
根据“预防为主，防消结合”的原则，从综合因素考虑，结合西成客专的特点和国内规范标准逐步完善的实际情况，选用了隧道群设置紧急救援站消防点方案。西成客专隧道群消防系统是全线防灾救援综合系统中的关键子系统之一，消防设施发挥作用立足于整个系统的迅速响应。在铁路建设运营过程中，需重点做好防灾救援系统的协调统一配置，为铁路运输安全提供保障。
参考文献
[1]国家铁路局 TB10063－2016《铁路工程设计防火规范》
[2]国家铁路局TB 10020-2017《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》
[3]中华人民共和国住建部GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》
论文作者:闫宏晔
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/9
标签：隧道论文; 消火栓论文; 系统论文; 工程论文; 紧急论文; 洞口论文; 泵房论文; 《建筑实践》2019年第07期论文;