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文檔簡介

設(shè)計(jì)距離 高速公路80km/h 100km/hA:停止緩沖距離 50 50B:車輛剎車距離(反應(yīng)距離+踩剎車至停止距離) 140200C:顯示板超出駕駛?cè)藛T視野外距離 3040 3040A+B-C:隧道洞口與標(biāo)示板距離 150160 210220D:判讀所需距離 50 50C+D:最低限度之辯視距離 971071131234.3.6 可變限速標(biāo)志可變限速標(biāo)志指根據(jù)實(shí)際交通運(yùn)行狀況和氣象環(huán)境改變道路上車輛運(yùn)行速度限制值的動(dòng)態(tài)標(biāo)志??勺兿匏贅?biāo)志是交通控制與誘導(dǎo)的重要設(shè)備,因此要求高的可靠性。通常采用二位或三位數(shù)字給出速度限制值,如60或100表示限制速度位60或120km/h,外圍紅色圓環(huán)表示限制意義??勺兿匏贅?biāo)志多用于隧道入口或內(nèi)部,在發(fā)生擁擠、事故等情況下,可根據(jù)中央控制室指令改變內(nèi)容,以確保行車安全。根據(jù)顯示方式不同,可分為磁反轉(zhuǎn)式、發(fā)光二極管式或光導(dǎo)纖維式可變速標(biāo)志??勺兿匏贅?biāo)志與區(qū)域控制單元連接,通過區(qū)域控制單元接受來自中心計(jì)算機(jī)的控制命令,并傳回狀態(tài)表示,能與隧道內(nèi)行駛車輛平均速度及車道占用相適應(yīng),以便平滑隧道出、入交通流避免或緩解隧道內(nèi)擁擠、阻塞。當(dāng)操作人員手動(dòng)控制時(shí),能按操作員的意圖靈活轉(zhuǎn)換可變速度牌的顯示。手動(dòng)控制優(yōu)先自動(dòng)控制,080km/h無級(jí)差連續(xù)顯示。4.3.7 交通區(qū)域控制單元一般選用PLC作為區(qū)域控制單元,它能可靠地實(shí)時(shí)采集處理交通信息,與中心交通控制計(jì)算機(jī)可靠通信,按照中央控制室計(jì)算機(jī)的指令,控制可變限速標(biāo)志、可變情報(bào)板、交通信號(hào)燈、車道指示器等外場(chǎng)設(shè)備。區(qū)域控制單元的功能:(1)收集本區(qū)段內(nèi)的各設(shè)備的檢測(cè)信息;(2)將檢測(cè)信息進(jìn)行分析處理,存儲(chǔ)在本地的存儲(chǔ)單元內(nèi);(3)在中控室計(jì)算機(jī)輪詢時(shí),將存儲(chǔ)的信息上傳給中控室計(jì)算機(jī);(4)接收中控室計(jì)算機(jī)的各種控制命令;(5)直接控制下端執(zhí)行設(shè)備;(6)協(xié)調(diào)本區(qū)段內(nèi)各檢測(cè)設(shè)備的工作。通信控制單元一般由處理器單元、存儲(chǔ)單元、通信單元構(gòu)成,設(shè)置在區(qū)域控制器單元,為區(qū)域控制器的組成部分,下端設(shè)備的數(shù)據(jù),送到通信控制單元經(jīng)過處理編排,上傳到中央控制室計(jì)算機(jī)。中央控制室計(jì)算機(jī)的命令、數(shù)據(jù)等送到通信控制單元,由通信控制單元下發(fā)到各個(gè)下端設(shè)備,由下端設(shè)備執(zhí)行。5 通風(fēng)及照明控制設(shè)施5.1 一般規(guī)定5.1.1 隧道營運(yùn)通風(fēng)和照明是保障隧道安全舒適及應(yīng)有的通行能力的基本設(shè)施之一,對(duì)設(shè)置通風(fēng)照明的隧道應(yīng)設(shè)置必要的控制設(shè)施進(jìn)行的效控制,其目的是除安全方面外還要提高管理效益及經(jīng)濟(jì)方面的考慮。通風(fēng)照明費(fèi)用是隧道營運(yùn)管理設(shè)施中最大的日常開支之一,根據(jù)工程的實(shí)踐,大量的隧道為中短隧道,且?guī)缀跛械乃淼谰O(shè)置電光照明。照明涉及隧道視覺環(huán)境的改善,以使司乘人員安全地接近、通過隧道,消除“明暗明”的不利變化過程。隧道照明電能消耗與設(shè)計(jì)速度有關(guān),且主要集中在洞口,就1000m長度以下的隧道而言,對(duì)于6080km/h照明設(shè)計(jì)速度,洞口加強(qiáng)級(jí)的照明動(dòng)率占總照明功率的50%以上。在照明的控制主要是洞口段的有效控制。通風(fēng)也如此,也是涉及隧道工作環(huán)境(包括視覺環(huán)境)的改善;而且在應(yīng)急事故中,特別火災(zāi)事故中,通過控制設(shè)施可達(dá)到必要的排煙方式。故應(yīng)設(shè)控制設(shè)施。5.1.2 5.1.3 通風(fēng)控制方案確定,與通風(fēng)設(shè)計(jì)提出的通風(fēng)方式與工藝要求、隧道交通工程等級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)條件有關(guān)。通風(fēng)方式與工藝要求是造反通風(fēng)控制方式的主要因素。隧道交通工程等級(jí)確定了隧道總體規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn),選擇的通風(fēng)控制方案應(yīng)與之相適應(yīng)。現(xiàn)場(chǎng)條件包括工程條件和當(dāng)?shù)氐墓芾斫?jīng)驗(yàn)及沿線已投入營運(yùn)的工程狀況等綜合條件,對(duì)選擇控制方案也有影響,需綜合經(jīng)濟(jì)合理的考慮。照明控制方案確定,也與照明設(shè)計(jì)提出的方式與工藝要求、隧道交通工程等級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)條件有關(guān),也需綜合經(jīng)濟(jì)合理的考慮。5.2 通風(fēng)控制設(shè)施5.2.1 隧道通風(fēng)根據(jù)運(yùn)營特點(diǎn)有正常工況狀況下的通風(fēng)和出現(xiàn)火災(zāi)狀況下的通風(fēng)兩種工況。正常工況狀況下的通風(fēng)是在正常交通流或短期交通阻塞狀況下的交通流條件下,因汽車排放廢氣使洞內(nèi)環(huán)境要滿足洞內(nèi)污染空氣稀釋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的通風(fēng),這是滿足正常營運(yùn)的主要功能之一。而隧道是特殊的管狀構(gòu)造,汽車在隧道中行駛,存在著火災(zāi)的潛在危險(xiǎn)。公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)設(shè)計(jì)作了明確的規(guī)定。故應(yīng)規(guī)定有在正常工況條件和火災(zāi)工況條件下的通風(fēng)控制功能。正常工況條件下,應(yīng)在滿足污染空氣稀釋標(biāo)準(zhǔn)的條件下,通過控制功能使通風(fēng)最經(jīng)濟(jì):在火災(zāi)工況條件下,根據(jù)通風(fēng)設(shè)計(jì)的工藝要求提出的排煙氣流組織方式及流量流速確定控制功能。5.2.2 5.2.3隧道中的廢氣濃度、風(fēng)速、交通量是通風(fēng)控制的主要參數(shù)。對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是有效實(shí)施通風(fēng)控制的主要手段。對(duì)上述通風(fēng)參數(shù)的采集設(shè)施主要有能見度檢測(cè)儀(VI)、一氧化碳檢測(cè)儀(CO)、風(fēng)向風(fēng)速檢測(cè)儀(WS)及交通量數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備?!癙IARC95通風(fēng)準(zhǔn)則”中還提出對(duì)氮氧化物(NOX)提出檢測(cè)和控制。鑒于現(xiàn)行公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范未對(duì)此作規(guī)定,故暫未列入檢測(cè)與控制參數(shù)。但近年國外的檢測(cè)器多為CO、VI、NOX一體化,故也可根據(jù)工程實(shí)際情況考慮NOX的控制。5.2.4 通風(fēng)采集設(shè)施配置數(shù)量、位置,宜根據(jù)隧道長度、通風(fēng)方式以及隧道交通工程等級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)條件綜合確定。這些儀器多為精密儀器,設(shè)備成本和維護(hù)成本高。故以最能代表隧道通風(fēng)區(qū)域的工作環(huán)境的檢測(cè)為原則,確定最基本的數(shù)量和位置。對(duì)于縱向通風(fēng)方式:洞內(nèi)廢氣分布是從氣流起點(diǎn)到終點(diǎn)基本呈線性分布,濃度以末端最高;橫向通風(fēng)方式:氣流方向,各點(diǎn)廢氣分布理論上應(yīng)為恒定分布;半橫向通風(fēng)方式:氣流部分沿縱向流動(dòng),廢氣在通風(fēng)段內(nèi)分布呈非線性分布,以氣壓中性點(diǎn)最高。風(fēng)速、風(fēng)向、交通量亦為通風(fēng)控制的基本參數(shù),故應(yīng)設(shè)采集點(diǎn)。對(duì)交通流量而言,如不必了解洞內(nèi)各通風(fēng)段交通情況(如阻塞時(shí))及其因素,亦可不設(shè),僅在隧道進(jìn)口和出口附近設(shè)置。交通量檢測(cè)具體見第4章的條文說明。風(fēng)速、風(fēng)向也是火災(zāi)工況條件下對(duì)排煙系統(tǒng)控制的主要數(shù)據(jù),故亦是重要的采集參數(shù)。5.2.5 1 因通風(fēng)氣流橫向分布是不均勻的,CO、VI、WS儀的采集點(diǎn)位置的應(yīng)能代表采集斷面的平均值,減少氣流及濃度在局部分布的變異給采集帶來的不利影響。2 對(duì)于縱向射流通風(fēng),應(yīng)避免在射流風(fēng)機(jī)風(fēng)口處附近斷面設(shè)置采集點(diǎn),以減少檢測(cè)誤差。而在兩組風(fēng)機(jī)中間部位氣流較均勻,采集數(shù)據(jù)較穩(wěn)定。3 風(fēng)速數(shù)據(jù)受氣流分布影響最大。在洞口附近設(shè)置風(fēng)速儀應(yīng)盡量減少這種影響。其位置離洞口軸線距離10倍隧道斷面當(dāng)量直徑量從流體力學(xué)的角度而提出的要求。5.2.6 關(guān)于CO和VI檢測(cè)器,近年發(fā)展已超前采用CO和VI一體化的發(fā)展,換代很快。按其安裝方式,基本分兩大類,一類是采集及分析單元均安裝在隧道內(nèi)壁上的現(xiàn)場(chǎng)型分析型產(chǎn)品,如國內(nèi)廣泛使用德國的SICK公司的產(chǎn)品;另一類是采集和分析單元不安裝在洞內(nèi)壁上,而是將一根抽氣管安裝在洞內(nèi)壁上通過氣泵抽入廢氣送入安裝在其他地方的采集和分析單元進(jìn)行分析的非遙測(cè)型產(chǎn)品,分析單元離洞內(nèi)可達(dá)200m,后者儀器可安裝在室內(nèi)環(huán)境清凈之處,故壽命較長,如瑞士的SIGRIST公司的產(chǎn)品。因產(chǎn)品類型不同,技術(shù)性能亦是不同。故僅規(guī)定測(cè)量范圍、精度及基本工作條件。對(duì)WS儀亦僅規(guī)定測(cè)量范圍、精度等要求。5.2.7 控制方式大致可分為自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩類。每座隧道應(yīng)根據(jù)其隧道長度、公路等級(jí)、交通量等要素選擇合適的控制方式。自動(dòng)控制方式由設(shè)置于隧道內(nèi)的煙霧透過率傳感器、一氧化碳濃度傳感器、車輛檢測(cè)器、風(fēng)向與風(fēng)速測(cè)試儀所得到的傳感信號(hào),通過控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)量控制。手動(dòng)控制方式是靠人工操縱儀器控制風(fēng)量,它分為聯(lián)動(dòng)控制與單獨(dú)控制。聯(lián)動(dòng)控制預(yù)先確定風(fēng)量檔次,通過單手操縱鳳量各檔按鈕,使其相關(guān)儀器和機(jī)械產(chǎn)生聯(lián)動(dòng),由此控制風(fēng)量。當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障或檢修時(shí)可使用聯(lián)動(dòng)控制;對(duì)于高速公路的特長隧道,亦可與自動(dòng)控制結(jié)合使用。單獨(dú)控制可由人工對(duì)各儀器和機(jī)械單獨(dú)控制,亦可對(duì)幾個(gè)相關(guān)聯(lián)的附屬機(jī)械實(shí)施局部聯(lián)動(dòng)控制。當(dāng)自動(dòng)控制或聯(lián)動(dòng)控制出現(xiàn)故障或檢修時(shí)可使用單獨(dú)控制;對(duì)于低等級(jí)公路中的中、短隧道,可使用單獨(dú)控制。(以上引用公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范TJT026.1-99第3.10.2條款說明)手動(dòng)控制功能還有一種含義在于對(duì)每一個(gè)終端設(shè)備均有手動(dòng)控制裝置,以便維護(hù)檢修。5.2.8 1 直接控制法可通過分布在隧道內(nèi)各點(diǎn)的煙霧透過率傳感器和一氧化碳濃度傳感器,直接檢測(cè)行駛車輛排放出的煙霧濃度VI和CO濃度值,經(jīng)計(jì)算處理后,給出控制信號(hào),控制運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī),供給必要的新鮮風(fēng)量,稀釋煙霧濃度VI和CO濃度,以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的洞內(nèi)衛(wèi)生與安全標(biāo)準(zhǔn)。直接控制法的主要設(shè)備由控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、區(qū)域控制器、VI傳感器、CO傳感器、WS傳感器、風(fēng)機(jī)控制柜及風(fēng)機(jī)構(gòu)成?;赩I、CO濃度、WS信息的直接控制法較為簡單、直接,我國許多隧道目前較普遍采用這種方式。直接控制法的控制圖如圖7-1所示。(a)控制流程(b)控制方式2 間接控制法可根據(jù)進(jìn)人隧道前區(qū)段的交通量信息及埋在洞內(nèi)路面下的車輛檢測(cè)器,實(shí)時(shí)了解除道內(nèi)交通量、行車速度、車輛構(gòu)成等,通過檢測(cè)交通流狀況分析并計(jì)算出車輛煙霧和一氧化碳的排放量,實(shí)施風(fēng)量控制。間接控制法的主要設(shè)備由控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、區(qū)域控制器、交通量信號(hào)板、車輛檢測(cè)器、風(fēng)機(jī)控制柜及風(fēng)機(jī)構(gòu)成。間接控制法的核心是通過車輛分類檢測(cè)裝置,在檢測(cè)交通量和車速的基礎(chǔ)上,同時(shí)把各種車輛按類型檢測(cè)出來。目的在于減少VI和CO等的計(jì)算誤差,提高通風(fēng)控制精度。該方法的控制流程比直接法復(fù)雜,其檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備要求較高,在我國的實(shí)際應(yīng)用受到限制,但國外一些發(fā)達(dá)國家如日本等常采用這種方法,效果良好。間接法的控制用如圖7-2所示。(a)控制流程(b)控制方式3 程序控制法該方法不考慮VI、CO濃度及交通量的變化情況,而是按時(shí)間區(qū)間(如白晝與夜晚,節(jié)假日與平時(shí))預(yù)先結(jié)成程序來控制風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。(以上引用TJT026.1-99第3.10.3條文說明)以上示出的控制圖僅作參考,每座隧道應(yīng)根據(jù)自身具體情況制訂適宜的控制方式并編制相應(yīng)的控制程序。對(duì)同一座隧道而規(guī)定存在多種工藝,故宜規(guī)定上述控制方法的一種或多種進(jìn)行控制。1) 對(duì)于以換氣次數(shù)確定的通風(fēng)量,因工況單一,采用程序控制較簡易且投資省。2) 對(duì)于交通量及組成、分布較穩(wěn)定時(shí),如城市公路隧道,亦采用程序控制法,故簡易且投資省。3) 對(duì)火災(zāi)情況,因在TJT026.1中規(guī)定,火災(zāi)時(shí)排煙風(fēng)速在23m/s取值,故宜采用按風(fēng)速檢測(cè)的直接控制法控制。5.2.9 5.2.10 本條文規(guī)定了采用直接控制法進(jìn)行實(shí)時(shí)控制時(shí),可對(duì)CO、VI、WS進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的數(shù)學(xué)模式。關(guān)鍵是控制閥值的取值。取閥值過大時(shí),實(shí)時(shí)控制反應(yīng)遲緩,不能有效準(zhǔn)確的自動(dòng)控制;如過小,即實(shí)時(shí)控制反應(yīng)過靈敏,使風(fēng)機(jī)運(yùn)行變換過快,對(duì)壽命有影響。故控制閥取值要通過工程調(diào)試完善。5.2.11 風(fēng)量級(jí)檔的設(shè)定應(yīng)考慮交通量或VI、CO濃度,行車速度及自然風(fēng)速的歷時(shí)變化,還應(yīng)考慮分期修建情況下由單洞變雙洞的交通狀態(tài)的變化。一般來說,風(fēng)機(jī)(含排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、射流風(fēng)機(jī))的葉片轉(zhuǎn)速可以無級(jí)改變其吐出風(fēng)量但如果按無級(jí)控制或級(jí)檔分得過細(xì),對(duì)隧道而言,其風(fēng)量感應(yīng)遲緩,控制效率低下,另一方面會(huì)導(dǎo)致使制系統(tǒng)復(fù)雜化,設(shè)備消耗大,費(fèi)用增加。因此本條文提出風(fēng)量級(jí)檔的劃分不宜過細(xì)。5.2.12 一個(gè)完善的通風(fēng)控制系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)數(shù)據(jù)采集處理功能,風(fēng)機(jī)控制功能和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)反饋功能及全部信息的記錄功能。這不僅可對(duì)運(yùn)行進(jìn)行有效的控制和維護(hù),還可對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,而改善運(yùn)行管理水平。5.2.13 這是對(duì)通風(fēng)控制單元檢測(cè)的基本要求。對(duì)同一座工程而言,控制單元型式不宜過多,要基本統(tǒng)一,便于接口、運(yùn)行及維護(hù)和管理。5.2.14 對(duì)于設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)的通風(fēng)的隧道,通常設(shè)通風(fēng)機(jī)房。而軸流風(fēng)機(jī)功率大,控制設(shè)備集中,為方便合理,控制單元宜設(shè)置在風(fēng)機(jī)房內(nèi)。射流風(fēng)機(jī)安裝在隧道斷面內(nèi),風(fēng)機(jī)功率較小,如分布在隧道洞內(nèi)距離較遠(yuǎn)時(shí),控制單元宜設(shè)在風(fēng)機(jī)控制柜內(nèi),如在洞口時(shí),可宜集中在配電所內(nèi)。5.3 照明控制設(shè)施5.3.1 隧道照明分正常工況和應(yīng)急工況。正常工況是保障正常運(yùn)行條件的隧道照明,應(yīng)急照明分因電力源停時(shí)所考慮的安全照明和出現(xiàn)火災(zāi)事故的疏散誘導(dǎo)照明。這里所指的是安全照明。故本條規(guī)定應(yīng)具有兩種控制功能。5.3.2 關(guān)于直接控制法和程序控制法原理同5.2.8條。高速公路隧道、一級(jí)公路隧道一般有較完善的隧道機(jī)電設(shè)施。故照明控制宜采用以直接法進(jìn)行的照明自動(dòng)控制方式。而其它公路等級(jí)隧道一段機(jī)電設(shè)施較簡單,故可采用程序控制方法的自動(dòng)控制方式。5.3.3 5.3.4 對(duì)隧道照明進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)控制,主要是對(duì)洞口加強(qiáng)段的照明,根據(jù)洞外亮度變化進(jìn)行的實(shí)時(shí)控制。目的是節(jié)能及安全。因此對(duì)照明設(shè)計(jì)速度高的高速一級(jí)公路隧道通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制尤為重要。實(shí)時(shí)檢測(cè)器檢測(cè)亮度檢測(cè)儀。對(duì)于一般雙向行車公路隧道照明亮度不高,入口照明電能消耗影響相對(duì)較小,而安全重要性亦較低,故可采用程序控制法進(jìn)行自動(dòng)控制。5.3.5 采用直接控制法時(shí),需設(shè)置實(shí)時(shí)檢測(cè)用的光度檢測(cè)器。檢測(cè)器是精密儀器,成本較高,故規(guī)定設(shè)置器基本的要求。采用直接控制法有兩種方式,一種是采用入口/出口段的洞外、洞內(nèi)的光度檢測(cè)器(Ea、Et)實(shí)時(shí)檢測(cè)洞外及入口段的亮度值L20(S)和Lth(S)值。并進(jìn)行對(duì)此計(jì)算后,對(duì)洞口加強(qiáng)段的照明回路進(jìn)行控制,見圖5.3.5-1。另一種為僅對(duì)洞口亮度L20(S)值實(shí)時(shí)檢測(cè),根據(jù)L20(S)值直接控制洞口加強(qiáng)段照明回路。兩種方法以前者較準(zhǔn)確,后者控制簡便。本規(guī)定對(duì)重要隧道宜按前者控制。5.3.6 本條文是對(duì)檢測(cè)器安裝的基本要求。目的是獲取較穩(wěn)定準(zhǔn)確的檢測(cè)參數(shù)。5.3.7 對(duì)在隧道中間段(基本段)安裝照度檢測(cè)器(Ein),見圖5.3.5-1、圖5.3.5-2。目的并不是為了控制,而是照明維護(hù)。通過檢測(cè)中間段的照明水平,確定最低的照明水平及何時(shí)更換燈泡作依據(jù)。故對(duì)重要隧道作本規(guī)定。5.3.8 僅對(duì)工作條件及對(duì)光度、照度的檢測(cè)量范圍和精度的基本要求作出規(guī)定。5.3.9 本條文對(duì)直接控制法規(guī)定了兩種實(shí)時(shí)控制的數(shù)學(xué)模式。1 直接法I:本模式控制的關(guān)鍵是控制閥值K的取值大小。應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的照明回路條件確定的分級(jí)水平初步確定控制閥值K。再通過營運(yùn)中調(diào)試完善。2 直接法II: 本模式采用L20(S)值直接控制時(shí),可通過不同的照明回路時(shí)的理論分析或試驗(yàn)實(shí)測(cè)的Lth值,預(yù)先在控制軟件中確定,通過L20(S)值與Lth值對(duì)比計(jì)算后實(shí)時(shí)控制照明回路。國外這種做法常見,故作此規(guī)定。5.3.10 對(duì)有中央控制系統(tǒng)的隧道,作此規(guī)定。這不僅可對(duì)運(yùn)行進(jìn)行有效的控制,還可以對(duì)記錄的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析而改善運(yùn)行管理水平。但因照明與隧道通風(fēng)不同,TJT026.1的規(guī)定:“對(duì)100m以上隧道均應(yīng)設(shè)置照明”。故實(shí)際工程中,大量中短隧道均設(shè)有照明,且設(shè)施單一,大多無中央控制系統(tǒng)。故對(duì)無中央控制系統(tǒng)的隧道就不必具有上述規(guī)定的全部功能,以減少投資及管理費(fèi)用,故不作規(guī)定。5.3.11 5.3.12 這里對(duì)具有中央控制系統(tǒng)的隧道提出的基本要求對(duì)5.3.10涉及的僅有照明設(shè)施的隧道不作規(guī)定。5.3.13 照明控制回路的控制開關(guān)器件多在配電柜內(nèi),故控制配置設(shè)置開關(guān)器件附近更合理。故作此規(guī)定。6 通信系統(tǒng)6.1 一般規(guī)定6.1.1 本條目為通信系統(tǒng)的主要內(nèi)容。6.1.2 本條目為通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)施順序。6.2 緊急電話設(shè)施6.2.1 本條目為緊急電話設(shè)施的主要內(nèi)容。緊急電話設(shè)施由緊急電話控制器及外圍設(shè)備、傳輸線路和緊急電話分機(jī)組成。緊急電話控制器及外圍設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)、電話機(jī)、錄音機(jī)及供電設(shè)備等;傳輸線路一般采用長途對(duì)稱電纜或市話電纜、若采用光纖電纜具有較強(qiáng)的抗干擾能力,但需增設(shè)光電連接器,分機(jī)主要包括平衡網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)收發(fā)電路、語音收發(fā)電路和送受話器件。6.2.2 高速公路隧道緊急電話設(shè)施是隧道營運(yùn)管理系統(tǒng)中的主要組成部分,主要為行駛在隧道口及隧道內(nèi)的司機(jī)提供緊急呼叫之用。當(dāng)發(fā)生交通事故或意外情況時(shí),司機(jī)只要拿起緊急電話分機(jī)或按通話鍵便可以向中央控制事緊急電話臺(tái)進(jìn)行呼叫,報(bào)告事故情況,值班員經(jīng)過確認(rèn)后,組織調(diào)度救護(hù)車、排障車和事故有關(guān)人員前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援,迅速排除故障,疏通道路,減少事故損失。6.2.3 緊急電話設(shè)施的設(shè)置原則1 設(shè)置間距國際路協(xié)(PIARC)(1983)年建議都市地區(qū)高交通量隧道每50m設(shè)一臺(tái),山區(qū)長隧道則每300m設(shè)一臺(tái),日本及法國均采用200m間隔設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),瑞士及德國以150m為設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),奧地利設(shè)置間距不大于250m。我國目前采用200300m間隔。在總長不足200m的隧道中不設(shè)緊急電話。因洞口外設(shè)有緊急電話,且入洞口200m之內(nèi)因是駕駛員適應(yīng)亮度變化的路段,不宜設(shè)緊急電活,以免打電話停車給交通帶來不便。2 設(shè)置位置緊急電話設(shè)置于隧道側(cè)壁,若單向隧道則置于車道右側(cè),雙向隧道則置于兩側(cè)、緊急停車帶應(yīng)設(shè)緊急電話、當(dāng)隧道發(fā)生事故時(shí),預(yù)料當(dāng)事人首先會(huì)跑出洞口,因此在二方洞口外10m處可各設(shè)一臺(tái)緊急電話。洞內(nèi)緊急電話應(yīng)有隔音洞室,以防止隧道內(nèi)噪聲、室內(nèi)應(yīng)有照明。緊急電話迎行車方向安裝,洞室上方,在迎車方向有表示緊急電話的發(fā)光標(biāo)志。3 設(shè)置高度為使報(bào)案者易于操作,電話高度以距車道面1.21.5m為宜。6.2.4 緊急電話設(shè)施應(yīng)自成體系,為專用呼救系統(tǒng),僅緊急電話分機(jī)與緊急電話控制器之間通話,分機(jī)與分機(jī)之間,本系統(tǒng)與外系統(tǒng)之間均不做轉(zhuǎn)接。緊急電話分機(jī)呼叫時(shí),緊急電話控制器應(yīng)具有聲、光顯示、并自動(dòng)顯示呼叫分機(jī)位置、當(dāng)中心臺(tái)與一分機(jī)通話時(shí),如另有分機(jī)呼叫,應(yīng)有聲或光顯示,并通知呼叫分機(jī)等待。緊急電話控制器具有自動(dòng)檢測(cè)功能,可檢測(cè)系統(tǒng)的正常和故障信號(hào),可自動(dòng)錄音、記錄和打印。中央控制室計(jì)算機(jī)可將應(yīng)急電話呼叫信號(hào)傳至上級(jí)部門,再通過閉路電視控制器控制呼叫地區(qū)攝像機(jī)工作并錄像、中心計(jì)算機(jī)同時(shí)將信號(hào)送至地圖板或大屏幕等顯示設(shè)備,顯示呼叫分機(jī)位置。緊急電話設(shè)施采用雙工通話方式和雙音頻信號(hào)方式。因系統(tǒng)屬專用設(shè)備,話務(wù)量小,采用多機(jī)復(fù)接共線方式,復(fù)接分機(jī)量視交通量和設(shè)備本身的能力而定。系統(tǒng)應(yīng)提供不中斷電源保證,以能夠不間斷地工作。6.3 有線廣播設(shè)施6.3.1 本條目為有線廣播設(shè)施的主要內(nèi)容。6.3.2 有線廣播設(shè)施的設(shè)置原則車輛在隧道內(nèi)的行駛速度為80100Km/h,即2227m/s,則隧道內(nèi)行駛的車輛從第一個(gè)揚(yáng)聲器到第二個(gè)揚(yáng)聲器的時(shí)間大約在1.852.27s之間,因此車輛在1.191.46秒之內(nèi)(約70%的時(shí)間)處于理想的聽音區(qū)域內(nèi),在0.660.81秒(約30%的時(shí)間)處于非理想的聽音范圍之內(nèi)。通過經(jīng)典聲學(xué)傳輸公式Lp=Lo+101g PL-201gr計(jì)算可知:距揚(yáng)聲器1米處的直達(dá)聲的聲壓級(jí)為:Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g1=116db距揚(yáng)聲器2米處的直達(dá)聲的聲壓為:Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g2=110db距揚(yáng)聲器4米處的直達(dá)聲的聲壓為:Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g4=104db距揚(yáng)聲器8米處的直達(dá)聲的聲壓為:Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g8=98db距揚(yáng)聲器16米處的直達(dá)聲的聲壓為:Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g16=92db距揚(yáng)聲器32米處的直達(dá)聲的聲壓為:Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g32=82db距揚(yáng)聲器50米處的直達(dá)聲的聲壓為:Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g50=73db在距該揚(yáng)聲器50米,直達(dá)聲壓降至73dB,即隧道平均噪聲的水平,不會(huì)同下一揚(yáng)聲器的聲音發(fā)生混響。洞內(nèi)揚(yáng)聲器分音區(qū)布置、有線廣播控制器具有延時(shí)功能,使每音區(qū)揚(yáng)聲器有一半延時(shí)播放,以克服洞內(nèi)混響,保持聲音的清晰,擴(kuò)音機(jī)的功率機(jī)隧道長短和配備揚(yáng)聲器的多少而定,如廣播控制器可切換各音區(qū)的揚(yáng)聲器,則擴(kuò)音機(jī)功率可按一個(gè)音區(qū)內(nèi)揚(yáng)聲器總功率增加20的余量來配置,有線廣播控制器具有自動(dòng)故障檢測(cè)功能和表示系統(tǒng)各設(shè)備工作狀態(tài)的指示燈。揚(yáng)聲器的設(shè)置一般以隧道內(nèi)緊急停車帶為核心分成幾個(gè)音區(qū)。各揚(yáng)聲器間距一般不得超過100m、隧道進(jìn)出口各設(shè)一個(gè)楊聲器,若擴(kuò)音機(jī)負(fù)載有限可只在隧道進(jìn)口設(shè)置揚(yáng)聲器。隧道內(nèi)揚(yáng)聲器固定在燈具下方行車方向右側(cè)隧道側(cè)壁上、一般面向行車方向,也應(yīng)可垂直和水平調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器的朝向。揚(yáng)聲器和固定部分的幾何尺寸不應(yīng)超過隧道凈空限界。應(yīng)該說明是通過隧道時(shí)駕駛員往往關(guān)上所有的車窗,且在噪音比隧道外大得多的環(huán)境里,車上的人往往聽不清揚(yáng)聲器的聲音。在做消聲處理(吸音板)的隧道里效果雖較好,但也不可能完全避免由聲波的反射和干擾引起的困難。目前,對(duì)提高這個(gè)系統(tǒng)的性能的研究尚在進(jìn)行中。6.3.3 有線廣播主要在隧道內(nèi)阻塞、交通事故、火災(zāi)等情況下使用。當(dāng)隧道內(nèi)由于火災(zāi)或交通事故而發(fā)生交通阻塞,中央控制室必須立即組織滅火或指揮疏導(dǎo)車輛、治理混亂、搶救受傷人員。值班操作員可通過廣播向隧道內(nèi)車輛進(jìn)行喊話,傳遞信息、避難導(dǎo)向。平時(shí)也可利用此系統(tǒng)靈活地傳遞公路養(yǎng)護(hù)施工狀況或交通信息。在隧道內(nèi)噪聲不大于80dB的情況下,汽車在隧道入口處附近或隧道內(nèi)低速行駛或停車時(shí),車內(nèi)人員應(yīng)均能聽清廣播內(nèi)容。7 火災(zāi)報(bào)警及消防系統(tǒng)7.1 一般規(guī)定7.1.1 本條目為火災(zāi)報(bào)警及消防系統(tǒng)主要內(nèi)容。7.1.2 地形、地質(zhì)水文資料主要用于水消防系統(tǒng)水源確定及消防系統(tǒng)方案。在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)考慮與各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合,如供配電、交通監(jiān)控、中央控制系統(tǒng)等。7.2 火災(zāi)報(bào)警設(shè)施7.2.1 本條目為火災(zāi)報(bào)警設(shè)施的主要內(nèi)容。7.2.2 火災(zāi)報(bào)警設(shè)施主要提供報(bào)警位置及設(shè)備狀態(tài)信息。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮為中央控制系統(tǒng)提供足夠的接口?;馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)與水消防系統(tǒng)及其它系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)可在中央控制系統(tǒng)中統(tǒng)一考慮。7.2.4 火災(zāi)檢測(cè)檢測(cè)器火災(zāi)形成與發(fā)展的階段分為前期、早期、中期及晚期四個(gè)階段。各階段特征不一,前期表現(xiàn)有一定的煙霧;早期煙量增加并出現(xiàn)火光;中期表現(xiàn)為火災(zāi)形成,火勢(shì)上升很快;后期表現(xiàn)為火勢(shì)擴(kuò)散。隧道是交通通道,一般不會(huì)有車輛停在洞內(nèi)其中并逐步發(fā)生火災(zāi)。由于隧道環(huán)境較為惡劣,同時(shí)又具有通風(fēng)裝置,煙霧度不便控制。因此,隧道內(nèi)火災(zāi)檢測(cè)著重點(diǎn)從早期開始。因此,火災(zāi)檢測(cè)器保護(hù)范圍考慮到隧道的實(shí)際情況,寬度一般大于11m。7.2.5 火災(zāi)報(bào)警按鈕根據(jù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50116,從一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的一個(gè)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的距離,不應(yīng)大于60m。7.2.6 火災(zāi)報(bào)警控制器根據(jù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50116,區(qū)域報(bào)警系統(tǒng),宜用于二級(jí)保護(hù)對(duì)象;集中報(bào)警系統(tǒng),宜用于一級(jí)和二級(jí)保護(hù)對(duì)象。隧道可根據(jù)需要設(shè)置區(qū)域控制器。由于隧道內(nèi)環(huán)境因素,不可能在每個(gè)區(qū)域控制器處設(shè)人值守,因此,應(yīng)在中央控制室設(shè)集中報(bào)警控制器。由于技術(shù)發(fā)展,為便于與中央控制系統(tǒng)接口和數(shù)據(jù)共享與管理,可在中控室設(shè)置一臺(tái)火災(zāi)報(bào)警控制計(jì)算機(jī)。7.2.8 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)電源B級(jí)以上隧道一般均為雙電源,即在中央控制室均設(shè)有UPS電源。中央控制室的設(shè)備,可在UPS接電。隧道詰納璞縛剎捎霉纈攔緇羋罰淶縊鵘PS滿足要求時(shí),可從變電所接電,否則從中央控制室供電。7.3 消防設(shè)施7.3.1 隧道的消防設(shè)施分為滅火設(shè)施及輔助設(shè)施。滅火設(shè)施包括滅火器、消火栓和固定式水成膜泡沫滅火系統(tǒng);輔助設(shè)施包括消防給水水源、加壓提升系統(tǒng)、消防水池及管道等。7.3.2 消防設(shè)施主要用于隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),提供給駕乘人員、隧道管理及消防人員的初起火災(zāi)滅火設(shè)施。7.3.3 滅火器1 滅火器重量各國規(guī)定不一,美國規(guī)定不大于9.0kg,日本為6.0kg,考慮到我國成年人的身材及隧道火災(zāi)的特點(diǎn),我們規(guī)定最大為8.0kg(實(shí)際總重達(dá)到12.0kg以上)。因?yàn)樘厥痔岚徇\(yùn)不便,但太輕充裝量少,噴射時(shí)間短,會(huì)影響滅火效果,一般可選擇5.08.0kg為宜。2 滅火器是初起火災(zāi)滅火的重要器具,因其操作簡單,對(duì)小規(guī)?;馂?zāi)能起到一定的滅火作用。隧道內(nèi)的滅火器選用與建筑滅火器選用不同,建筑滅火器配置是在已知建筑物內(nèi)可能產(chǎn)生火災(zāi)種類的情況下選用的,而隧道由于來往車輛使用的燃料及運(yùn)載貨物的不同,可能產(chǎn)生各種各樣類型的火災(zāi),因此,選用滅火器須考慮其滅火性能及適用范圍。滅火器一般可按以下條件選用:1) 要針對(duì)隧道火災(zāi)的特殊性,尤其對(duì)B類火災(zāi)的滅火能力要大,并能適應(yīng)其他類型火災(zāi);2) 在狹小的隧道空間里,搬運(yùn)操作容易;3) 不產(chǎn)生有害氣體;4) 滅火劑存放期長。從國內(nèi)外使用情況來看,多數(shù)選用干粉滅火器,而以磷酸銨鹽干粉滅火器為首選,它能夠適用于A、B、C類火災(zāi)。3 滅火器的設(shè)置間距是關(guān)系到滅火人員能否及時(shí)地取用滅火器,考慮到隧道與地面建筑物內(nèi)有所不同,隧道內(nèi)取用滅火器可以直線到達(dá),參考日本規(guī)定,取間距最大為50m。7.3.4 消火栓1 消火栓間距不應(yīng)大于50m,這規(guī)定與日本規(guī)定50m相一致。2 國內(nèi)規(guī)定水帶每根長度不應(yīng)超過25m,是考慮在火場(chǎng)使用不便,而隧道與地面建筑不同,故取30m為限,與日本規(guī)定一致。3 隧道拱頂高一般在7m左右,由于消防人員在狹小的空間內(nèi)滅火需一定的安全距離,規(guī)定充災(zāi)水柱不小于13m。7.3.5 固定式水膜泡沫滅火系統(tǒng)隧道火災(zāi),國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家在近二三十年來紛紛進(jìn)行研究和實(shí)地模擬試驗(yàn),我國在這方面研究有些滯后。近年來隨著公路建設(shè)的迅速發(fā)展,隧道建設(shè)發(fā)展很快,國內(nèi)已涌現(xiàn)出大量的隧道工程,特別是長大隧道及特長隧道的不斷出現(xiàn),對(duì)隧道的營運(yùn)安全構(gòu)成威脅,據(jù)國外統(tǒng)計(jì),隧道內(nèi)火災(zāi)頻率達(dá)1017次/億車公里。由于隧道是屬于特殊的地下建筑,一旦發(fā)生火災(zāi),往往會(huì)造成不同程度的人員傷亡、車輛燒毀、結(jié)構(gòu)及各種設(shè)施的損壞。隧道火災(zāi)主要是以汽車火災(zāi)為代表的,也就是油類火災(zāi)。在20世紀(jì)60年代初美國3M公司生產(chǎn)出水成膜泡沫滅火劑(Aqueous Film Forming Foam),是專門為油類火災(zāi)而研制的一種高效滅火劑。它是以氟碳表面活性劑、碳?xì)浔砻婊钚詣?、泡沫添加劑和適量的有機(jī)溶劑制成的發(fā)泡劑,是一種無毒、無味不易腐敗的高效滅火劑,存放期可達(dá)10年以上。其滅火機(jī)理是依靠泡沫和水膜的雙重作用下以達(dá)到滅火目的。國內(nèi)有引進(jìn)此項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù),上海集寶國民泡沫公司生產(chǎn)環(huán)保型“AFFF”滅火劑,有取代美國3M公司技術(shù)之勢(shì)。固定式水成膜泡沫滅火系統(tǒng)在歐美公路隧道中已被廣泛采用,效果很好。例如1978年8月荷蘭凡爾遜隧道發(fā)生火災(zāi),消防人員4分鐘后趕到洞口,此時(shí)隧道內(nèi)已濃煙滾滾,炸聲不斷。由于濃煙惡化視線,消防車無法行駛,只得由消防人員帶著壓縮空氣罐在車前摸索前進(jìn),誘導(dǎo)消防車到達(dá)距火區(qū)150m處,消防人員用兩股水成膜泡沫滅火,20min內(nèi)火勢(shì)得到控制。國內(nèi)近年來已開始將水成膜泡沫滅火系統(tǒng)用于隧道上,福建院等設(shè)計(jì)單位在1993年起就將水成膜泡沫滅火系統(tǒng)用于長大公路隧道。該系統(tǒng)使用方便,火災(zāi)時(shí)由使用者首先拉出噴槍(在拉出噴槍的同時(shí),引起導(dǎo)向架擺動(dòng),自動(dòng)打開供水閥進(jìn)水),再將軟管拉至需要的長度,對(duì)準(zhǔn)火源即可滅火,是一種高效泡沫固定滅火裝置。目前國內(nèi)生產(chǎn)有20升與30升二種規(guī)格,噴射時(shí)間分別為22min和30min,軟管長度有25m、30m和50m。水成膜泡沫濃度3%為歐洲各國常用濃度,噴射時(shí)間不應(yīng)小于22min,主要考慮在消防隊(duì)到場(chǎng)之前群眾的滅火時(shí)間。規(guī)范中未將隧道泡沫噴淋寫進(jìn)去,原因有二:其一,國內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)尚未成熟,隧道泡沫噴淋與地面建筑物泡沫噴淋工況不同,建筑物噴淋不受風(fēng)的流動(dòng)影響,而隧道內(nèi)要考慮自然風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)的影響;其二,泡沫噴淋系統(tǒng)投入較大,造價(jià)高。但是有條件的,特別在特長隧道可考慮設(shè)置,這樣才能確保隧道的營運(yùn)安全。對(duì)隧道的自動(dòng)噴水系統(tǒng)問題,考慮也是多方面的,主要是對(duì)自動(dòng)噴水在隧道中的使用效果產(chǎn)生看法。美國NFPA502(1998版)消防法規(guī)中提出宜考慮AFFF(水成膜泡沫)噴淋系統(tǒng),不提倡使用自動(dòng)噴水系統(tǒng)。美國法規(guī)認(rèn)為,噴水不僅無效,而且還有助于火災(zāi)的傳播或加重火災(zāi)的危害,將其有利條件轉(zhuǎn)化為不利條件,主要理由有:1) 典型的火災(zāi)通常發(fā)生在車輛下部或乘客內(nèi)部,頂部噴水沒有滅火效果;2) 如在點(diǎn)火和噴水之間發(fā)生延誤,巨熱火焰上的一層薄水霧,實(shí)質(zhì)上壓不住火焰,反而將產(chǎn)生大量過熱蒸汽,蒸汽比煙霧更具有危害性;3) 隧道是狹長的,其橫向和縱向有坡度,且是強(qiáng)制通風(fēng),無防火分隔,因此熱量不會(huì)局限于著火點(diǎn);4) 因?yàn)闊釟鈱恿餮刂淼理敳窟\(yùn)動(dòng),噴頭動(dòng)作可能不會(huì)定在火焰上,如此大量的動(dòng)作噴頭將遠(yuǎn)離火場(chǎng),產(chǎn)生冷卻效果,致使煙霧層向下降,影響逃生及消防人員視線;5) 噴水會(huì)引起煙霧分層,導(dǎo)致紊亂,將空氣和煙霧混合,威脅隧道中人員的安全。日本的隧道已有5座安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),根據(jù)1960年至1980年近20年的統(tǒng)計(jì),共發(fā)生火災(zāi)6起,水噴淋系統(tǒng)使用僅有日本坂隧道1次, 起火后1min水噴淋系統(tǒng)自動(dòng)投入運(yùn)行,噴水25min后火災(zāi)繼續(xù)擴(kuò)大,現(xiàn)場(chǎng)接連發(fā)生爆炸, 噴淋無效。該隧道火災(zāi)共燒毀汽車174輛,死亡7人,傷殘2人,150m天花板崩落,是至今為止世界最大的一次隧道火災(zāi)。日本坂隧道火災(zāi)后,為了研究隧道內(nèi)使用噴淋系統(tǒng)滅火的效果及對(duì)火災(zāi)的影響,1982年日本建設(shè)省土木所在實(shí)大隧道之內(nèi)進(jìn)行火災(zāi)試驗(yàn),用2m2火盆裝入144L汽油點(diǎn)燃,結(jié)果表明:無自動(dòng)水噴淋系統(tǒng)條件下路面附近透光率為31.5,當(dāng)設(shè)有適當(dāng)照明及誘導(dǎo)燈,避難條件可改善,但若使用自動(dòng)噴淋系統(tǒng)則熱的煙氣溫度下降,向路面附近壓下,惡化避難環(huán)境。結(jié)論是“水噴淋汽油火盆不能起到滅火作用,只能降低周圍溫度”。盡管水噴淋在隧道使用中有許多問題,不過日本的隧道設(shè)計(jì)要領(lǐng)(1997)中還規(guī)定了對(duì)防火特別重要長大隧道和長度大于3000m,交通量大于4000輛/d的雙向行駛隧道中使用,他們的認(rèn)為還有以下4個(gè)優(yōu)點(diǎn):1) 抑制火源;2) 防止火源附近的延燒;3) 3)保護(hù)隧道主體結(jié)構(gòu);4) 保護(hù)隧道內(nèi)設(shè)施。而美國近年在3座隧道中也設(shè)置了自動(dòng)水噴淋系統(tǒng),它們是:北部地區(qū)中央大道、波士頓第一隧道、西雅圖Mercer島和Baker島之間隧道,其設(shè)置目的是因?yàn)檫@些隧道中允許裝運(yùn)危險(xiǎn)品車輛在無人護(hù)送的情況下通過。因?yàn)樽詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)在隧道內(nèi)使用國外均持“不推薦”態(tài)度,我國在目前的情況下暫不考慮。7.3.6 隧道消防給水1 1 水源公路隧道一般都遠(yuǎn)離城市,水源可采用溪水、河水,隧道涌水及地下水等。當(dāng)取用地下水時(shí)可設(shè)管井取水,設(shè)備、管理較簡單,造價(jià)也不高。采用管井取水應(yīng)按規(guī)行標(biāo)準(zhǔn)供水管井設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范執(zhí)行。福建飛鸞嶺隧道長三千多米,原設(shè)計(jì)在進(jìn)口處山澗里設(shè)滾水壩蓄水,當(dāng)隧道貫通后,原先山澗豐富的水源不見了,在枯水季節(jié)甚至出現(xiàn)斷流。后改取用隧道涌水,在隧道出口處設(shè)200t集水池,將集水池的水抽至高位水池備用,解決了水源問題。2 隧道同一時(shí)間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)次數(shù)較難確定,特別是特長隧道。為了節(jié)省投資,規(guī)范中定為一次。隧道內(nèi)消火栓同時(shí)使用水槍數(shù)量,5001000m隧道規(guī)定為3支,是參考日本做法,大于1000m的隧道為4支,是為了安全起見。火災(zāi)延續(xù)時(shí)間各國規(guī)定不一,美國規(guī)定不小于1h,日本規(guī)定為48分鐘。火災(zāi)延續(xù)時(shí)間與消防貯水量有關(guān),若隧道附近缺水,消防車無法補(bǔ)水,應(yīng)適當(dāng)增加貯水量,以避免消防車從遠(yuǎn)處運(yùn)水貽誤戰(zhàn)機(jī)。對(duì)于消火栓同時(shí)出水支數(shù)與火災(zāi)延續(xù)時(shí)間 ,因本規(guī)范為初次編寫,缺乏較充分依據(jù),有待于各單位在使用中總結(jié)完善。3 隧道消防供水方式1) 當(dāng)有地形可利用時(shí),一般情況下將消防水池設(shè)于高處,利用重力流供水,對(duì)消防供水較為安全,也可減少用泵加壓造成運(yùn)行費(fèi)用增加及維護(hù)工作量。當(dāng)無地形可利用時(shí)可考慮采用氣壓罐供水方式。2) 消防水池內(nèi)的水一經(jīng)動(dòng)用,應(yīng)盡快補(bǔ)充,以供在短時(shí)間內(nèi)可能發(fā)生的第二次火災(zāi)使用。7.3.7 消防給水管道1 1 采用熱鍍鋅鋼管,對(duì)延長使用年限,減少維修工作都有好處。2 鍍鋅鋼管連接,首選為溝槽式連接件(卡箍),這種連接在國外使用較為普遍,特別用在消防管道上,不易漏水,承壓大,安裝方便,是消防管道連接的理想接頭。3 相鄰雙孔隧道的消防管道布置成環(huán)狀管網(wǎng)可增加管網(wǎng)供水的安全性。4 隧道內(nèi)消火栓栓口出水動(dòng)壓超過規(guī)定時(shí)應(yīng)減壓。減壓的措施可采用穩(wěn)壓減壓消火栓。5 隧道內(nèi)管道閥門(包括洞外的閥門)選用必須考慮長期使用開關(guān)自如,避免出現(xiàn)開關(guān)不靈閥門漏水現(xiàn)象。國內(nèi)軟密封閘閥生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟,可以選用。6 隧道內(nèi)的消防管道敷設(shè)國內(nèi)各設(shè)計(jì)單位作法不一,目前規(guī)定設(shè)在檢修道下方的溝內(nèi),與日本的作法相似,也有設(shè)在檢修上方靠側(cè)墻明設(shè)。建議設(shè)在溝內(nèi)為好。但設(shè)在溝內(nèi)往往會(huì)與其他管線(如通信電纜)爭奪空間,要相互協(xié)調(diào),合理布置。圖7-3為福建院作法。7 設(shè)置過濾器目的是排除水中雜質(zhì),避免堵塞水成膜泡沫滅火系統(tǒng)的比例混合器等配件。8 隧道內(nèi)消防給水管道設(shè)置伸縮器應(yīng)根據(jù)溫差情況計(jì)算選用,北方寒冷地區(qū)必須設(shè)置,南方沿海地區(qū)視情確定。據(jù)查福建地區(qū)隧道消防管道大部分不設(shè)伸縮器,經(jīng)過幾年使用均無發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象。9 消防管道穿越路面必須設(shè)套管等其它保護(hù)措施,以防車輛壓壞,影響正常供水。 10 寒冷地區(qū)的消防給水設(shè)施設(shè)防凍措施,目的是火災(zāi)時(shí)能夠正常工作。7.3.8 其它設(shè)施1 高位水池設(shè)遠(yuǎn)距離水位顯示儀的目的,是能夠使值班人員直接觀察到水池內(nèi)水池水位情況,避免了由于管道、水池漏水,自動(dòng)抽水失靈,造成水池?zé)o水的現(xiàn)象。2 通風(fēng)豎井的聯(lián)絡(luò)風(fēng)道口設(shè)置水噴淋,為的是給火災(zāi)時(shí)熱空氣降溫,以保證通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)用。3 在隧道的人行、車行橫洞設(shè)防火卷簾門,可防止煙火蔓延鄰洞,保證人員、車輛疏散安全。4 當(dāng)隧道遠(yuǎn)離城市,且超過5000m的特長隧道,消防隊(duì)在火災(zāi)后20min不能趕到火場(chǎng),宜考慮配備專用消防車,專用消防車可選用干粉泡沫聯(lián)用車。8 供配電系統(tǒng)8.1 一般規(guī)定8.1.1 隧道供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,供電系統(tǒng)主要包括確定隧道電力負(fù)荷的級(jí)別及其對(duì)電能質(zhì)量的要求;確定供電電源的供電方式、電壓等級(jí)、變配電所的選址、設(shè)置等。配電系統(tǒng)主要包括確定高、低壓配電系統(tǒng)的配電方案;選擇配電變壓器及配電裝置;確定配電回路的保護(hù)方式,導(dǎo)線的型號(hào)、規(guī)格及敷設(shè)方式;確定高、低壓配電系統(tǒng)的防雷、接地及安全保護(hù)措施等。8.1.2 隧道供配電設(shè)計(jì)與土建、通風(fēng)、照明、監(jiān)控、通訊設(shè)計(jì)是相互關(guān)聯(lián)的,各工種需密切配合。例如:供配電設(shè)施確定后需把相關(guān)的預(yù)留預(yù)埋尺寸、要求等反饋給土建部門,由土建部門對(duì)此進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面相關(guān)的設(shè)計(jì)及調(diào)整。8.2 供電8.2.1 隧道電力負(fù)荷分級(jí)根據(jù)隧道電力負(fù)荷因事故中斷供電在政治或經(jīng)濟(jì)上造成影響或損失的程度,區(qū)分其對(duì)供電可靠性的要求,進(jìn)行負(fù)荷分級(jí)。在政治或經(jīng)濟(jì)上造成損失或影響的程度越大,對(duì)供電可靠性的要求越高,反之亦然。根據(jù)負(fù)荷等級(jí),選擇適當(dāng)?shù)墓╇姺绞剑梢蕴岣咄顿Y的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。條文表1中,隧道是公路交通的要道,隧道的應(yīng)急照明中斷供電,隧道內(nèi)突然漆黑一片,容易出現(xiàn)車輛追尾、碰撞等重大交通事故,造成人員傷亡和交通阻塞。所以列為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷。隧道的監(jiān)控設(shè)施中斷供電,監(jiān)控中心無法了解隧道的運(yùn)行狀況,對(duì)經(jīng)過隧道的車輛難以及時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)、指示、控制,將造成交通阻塞。若此時(shí)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、交通事故等,監(jiān)控中心將無法確定隧道內(nèi)事故發(fā)生的具體位置,難以合理地調(diào)度人力、物力進(jìn)行施救,將擴(kuò)大事故的發(fā)生面,造成更嚴(yán)重的政治影響和經(jīng)濟(jì)損失,所以監(jiān)控設(shè)施列為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷。隧道的消防設(shè)施中斷供電,在隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防設(shè)施無法正常使用,火勢(shì)難以得到控制,將造成更多的生命、財(cái)產(chǎn)損失,因此消防設(shè)施列為一級(jí)負(fù)荷。隧道軸流風(fēng)機(jī)一般布設(shè)在4KM以上的長、大隧道中,隧道內(nèi)的煙霧很難靠自然通風(fēng)排出洞外,軸流風(fēng)機(jī)中斷供電,大量的煙霧聚集在洞內(nèi)將影響行車安全,所以軸流風(fēng)機(jī)列為一級(jí)負(fù)荷。本條文中的基本照明是指隧道照明系統(tǒng)中除入口段、過渡段、出口段加強(qiáng)照明燈以外,整座隧道按中間段亮度Lin要求布設(shè)的照明燈組成的照明系統(tǒng)。基本照明是維護(hù)隧道正常運(yùn)行的主要設(shè)施。當(dāng)隧道長時(shí)間在低于基本照明的亮度條件下運(yùn)行時(shí),將影響行車安全,因此基本照明列為二級(jí)負(fù)荷。隧道射流風(fēng)機(jī)一般布設(shè)在全縱向通風(fēng)與半橫向通風(fēng)的隧道中,運(yùn)行時(shí)可以減少甚至消除隧道內(nèi)的煙霧,保證行車安全?;馂?zāi)時(shí),射流風(fēng)機(jī)還可起到控制火勢(shì)及煙霧漫延的作用,所以射流風(fēng)機(jī)列為二級(jí)負(fù)荷。8.2.2 隧道供電要求1 本條款規(guī)定了隧道一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電,而且兩個(gè)電源不能同時(shí)損壞。因?yàn)橹挥袧M足這個(gè)基本條件,才可能維持其中一個(gè)電源繼續(xù)供電,這是必須滿足的要求。隧道供電系統(tǒng)中,兩個(gè)電源可一用一備,還可同時(shí)工作,各供一部分負(fù)荷。2 本條款對(duì)隧道一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的供電要求作了規(guī)定。近年來供電系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,從電力網(wǎng)引接兩回路電源進(jìn)線加備用自投(BZT)的供電方式,不能滿足一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷對(duì)供電可靠性及連續(xù)性的要求,有的發(fā)生全部停電事故是由內(nèi)部故障引起,有的是由電力網(wǎng)故障引起,因地區(qū)大電力網(wǎng)在主網(wǎng)電壓上部是并網(wǎng)的,所以用電部門無論從電網(wǎng)取幾回電源進(jìn)線,也無法得到嚴(yán)格意義上的兩個(gè)獨(dú)立電源。因此,電力網(wǎng)的各種故障,可能引起全部電源進(jìn)線同線失去電源,造成停電事故。當(dāng)有自備發(fā)電站時(shí),雖可利用低周解列措施,提高供電的可靠性,但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,仍不能完全避免全部停電的事故發(fā)生。由于內(nèi)部故障或繼電保護(hù)的誤動(dòng)作交織在一起,造成自備電站電源和電網(wǎng)均不能向負(fù)荷供電,低周解列裝置無法完全解決這個(gè)問題。因此,正常與電網(wǎng)并列運(yùn)行的自備電站,一般不宜作為應(yīng)急電源使用,對(duì)一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷要由與電網(wǎng)不并列的、獨(dú)立的應(yīng)急電源供電。為了保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的供電可靠性,應(yīng)盡量減少應(yīng)急電源的容量,所以嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急電源系統(tǒng)。隧道中特別重要負(fù)荷要求采用交流電源供電,允許停電時(shí)間為毫秒級(jí)。該負(fù)荷容量不大,可采用靜態(tài)交流不間斷電源裝置作為應(yīng)急電源。另外,具有應(yīng)急電源蓄電池組的靜態(tài)交流不間斷電源裝置,其正常電源是經(jīng)整流環(huán)節(jié)變?yōu)橹绷鞑排c蓄電池組并列運(yùn)行的,在對(duì)蓄電池組進(jìn)行浮充儲(chǔ)能的同時(shí)經(jīng)逆變環(huán)節(jié)提供交流電源,當(dāng)正常電源系統(tǒng)故障時(shí),利用蓄電池組直流儲(chǔ)能放電而自動(dòng)經(jīng)逆變環(huán)節(jié)不間斷地提供交流電源,但由于整流環(huán)節(jié)的存在因而蓄電池組不會(huì)向正常電源進(jìn)線側(cè)反饋,也就保證了應(yīng)急電源的專用性。3 對(duì)于隧道中的二級(jí)負(fù)荷,因其停電影響還是比較大的,故有條件時(shí)宜由兩回路線路供電,供電變壓器亦宜選用兩臺(tái)(兩臺(tái)變壓器不一定在同一變配電所)。只有當(dāng)負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí),才允許由一回6KV及以上的專用架空線供電。這點(diǎn)主要考慮電纜發(fā)生故障后有時(shí)檢查故障點(diǎn)和修復(fù)需時(shí)較長,而一般架空線路修復(fù)方便(此點(diǎn)和電纜的故障率無關(guān))。當(dāng)線路自配電所引出來用電纜段時(shí)必須采用兩根,兩根電纜組成的電纜段其每根電纜應(yīng)能承受的二級(jí)負(fù)荷為100,且互為熱備用。8.2.3 隧道供電電源及變配電所1 變配電所宜設(shè)置在良好的空氣流通環(huán)境中,這是由于變配電所若設(shè)在隧道行車出口處或兩座間距較近且空氣流通狀況不良的連續(xù)隧道間隔路段旁時(shí),汽車尾氣形成的大量的煙霧將籠罩在變配電所周圍,直接危害變配電所的值班人員的身體健康并使所內(nèi)變配電設(shè)備受到腐蝕,使用壽命短縮,并可能產(chǎn)生誤動(dòng)作。8.2.4 隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備供電電纜的截面選擇與其供電距離有密切關(guān)系,供電距離越遠(yuǎn),電纜的線路壓降就越大。為了保證機(jī)電 設(shè)備端電壓處在允許偏差值以內(nèi),則需加大供電電纜截面,以減少線路壓降,通常隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備的供電回路不是以計(jì)算電流大小,而是以控制線路的壓降來確定供電電纜的截面。實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)表明,單端供電的隧道,共長度超過1.3Km;兩端供電的隧道其長度超過3km時(shí)。洞內(nèi)小負(fù)荷需大電纜供電的情況便相當(dāng)突出。這不符合國家相關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。此時(shí),需在隧道口或洞內(nèi)再增設(shè)變配電所,以緩解上述矛盾。經(jīng)過對(duì)東南沿海某座雙洞均長1298米的高速公路隧道進(jìn)行洞內(nèi)供電回路的計(jì)算、分析得出該隧道單端設(shè)變配電所時(shí),洞內(nèi)用電設(shè)備供電電纜造價(jià)要比兩端設(shè)變配電所的高出86.9萬元。這筆費(fèi)用與在隧道另一端再設(shè)一個(gè)相應(yīng)規(guī)模變配電所的費(fèi)用相當(dāng)。我國目前隧道供配電中普遍做法是1.3km及以下的隧道單端設(shè)一座變配電所,1.33km的隧道兩端各設(shè)一座變配電所,3km以上的長隧道視具體情況在洞中再增設(shè)若干個(gè)變配電所。5 兩回電源線路采用同級(jí)電壓可以互相備用,提高設(shè)備利用率。一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷在突然停電將造成不同程度的嚴(yán)重?fù)p失,因此在做供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)確定在事故情況下線路通過容量時(shí),應(yīng)能滿足本章第8.2.1條及8.2.3條的要求。8.2.5 隧道電壓選擇和電能質(zhì)量1 目前我國公用電力系統(tǒng)逐步由10KV取代6KV電壓,采用10KV配電電壓可以節(jié)約有色金屬,減少電能損耗和電壓損失等,故隧道的高壓配電電壓宜采用10KV。長大隧道采用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí),軸流風(fēng)機(jī)的供電電壓一般為6KV,當(dāng)隧道的供電電壓為35KV及以上時(shí),如采用10KV高壓配電,則軸流風(fēng)機(jī)一般經(jīng)10/6KV中間變壓器供電。由于軸流風(fēng)機(jī)容量較大,10KV配電方案中所需的中間變壓器容量及共損耗就較大,開關(guān)設(shè)備和投資也增多,采用10KV配電電壓反而不經(jīng)濟(jì),而采用6KV是合理的。在工程實(shí)際中,設(shè)計(jì)人員可根據(jù)軸流風(fēng)機(jī)在隧道用電負(fù)荷中所占比重,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定高壓配電的電壓是采用10KV還是6KV。2 為使用電設(shè)備正常運(yùn)行和有合理的使用壽命,設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算用電設(shè)備對(duì)電壓偏差的要求。隧

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