浅谈如何促进高速公路隧道机电安装技术的创新论文_曾夏明

浅谈如何促进高速公路隧道机电安装技术的创新论文_曾夏明

广西交通科学研究院有限公司 广西 530007

摘要:高速公路隧道机电安装施工技术关系到隧道工程竣工运营的效果,因此高速公路隧道机电安装施工技术和质量已经得到高度的重视。本文简要的分析了高速公路隧道几点安装技术的创新,以供参考。

关键词:高速公路;机电安装;技术

1 高速公路隧道机电安装施工技术特点

高速公路隧道机电安装是整个工程项目中的重难点,施工过程中交叉工作、施工环境恶劣,施工质量直接关系到隧道的竣工与安全运行,保证设计与施工安全质量,必须对施工技术特点进行了解与掌握。

综合而言,高速公路隧道机电安装工程具有工作周期短、工作战线长、工程投入大、技术集成度高、施工管理复杂与施工质量要求高等特点,是一项具有综合性与复杂性的机电安装工程。隧道的空间特点,使得在其内的作业人员、车辆极易受到隧道内环境的影响,施工过程中隧道空间拥挤、漏水潮湿,设备、材料、交通工具、施工人员的频繁流动,使得隧道内施工复杂,施工管理错综复杂,安全风险大大。

2 机电安装技术要点与创新

2.1照明设计

隧道照明是为了保证隧道内交通顺畅而设置的功能性照明,其照明的目的是为了给驾驶员在隧道行驶过程中提供一个安全、舒适的视觉环境,保障交通运行,提高运输效率。由于隧道是一个半封闭空间,隧道在行车视觉特性上要比其他照明复杂得多,它不仅需要24h不间断照明,而且白天照明要比夜间照明更复杂。

(1)人眼视觉特性。当从一个明亮的环境短时间内转到一个暗环境中时,人想要看清物体,必须要一段适应的时间,这就是暗适应,同样当人眼从一个暗环境短时间内转到一个明亮的环境中时,也需要经过一段时间才能看清亮环境中的物体,这就是明适应。

(2)隧道照明设计。隧道照明可分为引入段、适应段、过渡段、中间段和出口段,人眼的视觉特性决定了各区段应不同位置上的亮度检测器的实测值设计不同的长度和亮度值。其中按照人眼适应曲线,调节隧道过渡段、出口段亮度是隧道照明设计的关键。驾驶员进入长隧道后需要一些时间将人眼调节到能适应中间段较低亮度水平,过渡段照明的目的就是过渡段亮度从最高到最低的变化逐步进行,来使得人眼及时得到调整。

实现过渡段亮度调节,有两种控制方法,一是无级调节法;二是逻辑开关法。无级调节法是由可控硅为基本控制元件的电子控制器完成无级调光的。随着洞外光强的变化,整个照明控制系统会处在动态平衡状态下,从而得到合适的亮度。从理论而言,无级调光是一种很好的方法,它能得到连续性很好的光,但存在如下弱点:线路复杂,调试困难;故障率高、维修保养不便;洞内亮度检器需要量大,工程量大,增加投资;最适合无级调光系统的执行元件是白炽灯,但是白炽灯光线不好,寿命短。因此,目前的隧道照明工程很少采用无级调光。而选择光线较好的照明灯具,利用灯具的不同排列组合和现场控制器提供的数字信号对照明灯进行逻辑控制,使其产生阶跃式的亮度调节,这就是逻辑开关法。由于控制程序和线路设计简单,灯具选择灵活,维修保养容易,目前的隧道照明大都采取这种方法。

2.2 应急照明的设置有以下几种方案。

第一,利用基本照明灯作为应急的方案和单独设置应急灯的方案。这两种方案都可以满足要求,由于大部分隧道采用高压钠灯照明,而高压钠灯(包括其他气体放电灯)断电后再起动时间较长(5-8min),很难作为应急照明灯。现在国内外在采用高压钠灯作为照明光源在隧道中的常规做法是单独设置应急灯,这样会造成重复投资,并且影响美观。因此采用的是利用基本照明灯作为应急照明的方案。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆平时应急照明作为基本照明的一部分,当基本照明出现故障后应急照明灯继续工作,以保证隧道内行车安全。

第二,从应急电源选用上有集中设置应急电源和分散应急电源方案。分散应急电源一般应用于规模较小的建筑中,而在大型建筑中由于应急灯具数量较多,考虑到维护和投资方面的因素,一般采用集中应急电源装置。

2.3 供配电问题

在很长的隧道中,隧道的正常使用由照明、监控、通风、消防等设施决定,他们缺一不可。而作为隧道附属设施的供配电系统,正是这所有设施的基础,关系着隧道内所有设备的运行,对整个隧道正常使用起着至关重要的作用。中铁十一局集团电务工程有限公司承建的邵怀高速雪峰山隧道机电工程,是整个邵怀高速公路中的重点工程。其中供配电系统采用四路外线电源,分别从两端洞口引双路电源,组成环网。这样能保证在外线3路电源同时停电的情况下,仍然能保证隧道内基本的应急照明和其他一类负荷的正常使用。

在整个供配电施工的初期,第一个是土建方,供配电系统的施工界面不成熟,尚不具备具体的实施条件。在这个阶段首要任务就是要配合土建单位的管线预埋,以及对已经预埋的管线进行疏通处理,这部分工作看似简单,但是实施起来却很复杂,并且也是相当重要的。在机电进场的初期,隧道内土建方的施工仍在持续进行,很多机电需要使用的管线都没有进行埋设。我们进场后就需要对这些界面进行仔细调查,积极和土建方进行协调,配合土建的施工。我们采取了每天巡查施工现场的方法,查看土建的施工内容是否涉及到机电的界面,对正在预埋的管线进行指导配合作业,以达到供配电后期正常使用的目的。而且要及时发现已经预埋的管线存在那些不合适的地方,积极沟通,并予以纠正。并要求土建对埋设的管线采取一定的保护措施,如用塑料袋或棉布堵住管口以防杂物进入管道导致永久堵塞,标识管口位置防止遗忘等。

2.4通风系统

(1)隧道洞口的废气扩散和回流。由于纵向通风的特点,在隧道通风的出口形成较高浓度的有害气体,对隧道洞口周围的环境可能会造成一定的影响.因此,当隧道洞口位于居民区或自然风景保护区等地区时,应采取设置竖井对有害气体进行高排等措施使之满足国家卫生标准.在双洞单向行驶时隧道的出口和入口,可能会产生排出废气的回流问题.根据PIALC的有关资料,废气的回流率最高可达60%,因此必须引起设计人员的十分重视。对于可能排出废气回流的双洞隧道,在隧道之间建一隔墙,可以有效减少废气的回流量。

(2)自然风的影响在通常情况下,隧道自然风的自然反风计算是按照2.5m/s进行计算的。但是在实际工作中发现,如果自然风作为阻力,对于常年受季风影响严重的隧道,需要对隧道所处地区的风速、风向及频率具体分析,否则可能形成有害气体难以排出的情况。

结束语:

我国的交通机电系统研究起步较晚,但发展十分迅速,目前已基本实现了高速公路的智能化控制与管理。但在隧道交通机电系统的设计建设中的还存在一些问题。国外已经出现的很多先进技术在我们国家还没有得到运用,这就严重制约了我国隧道交通机电系统的发展。机电安装技术运用到高速公路建设中时,一定要有强烈的事业心和责任感,仔细认真,不怕麻烦,深入现场,严格技术管理。

参考文献:

[1]葛日林.高速公路隧道机电安装工程施工[J].安装,2004,(2).

[2]唐艳明,孙会玲,李英玉.特长隧道机电施工综合管理[J].安装,2009,(4).

[3]李书耕.河南省高速公路隧道运营管理模式的创新与发展[A].土木建筑学术文库(第14卷)[C].2010.

[4]俞文生,周敏,刘学增.基于监测数据的公路隧道变形及稳定性分析[A].岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C].2010.

论文作者:曾夏明

论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期

论文发表时间:2018/1/23

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