高速公路隧道機電工程設計的重點

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摘要:以某高速公路隧道機電工程為例，針對高速公路隧道機電工程設計的重點進行了深入地分析，著重從隧道照明設計、隧道通風設計、隧道消防設計等幾個方面進行了論述，并提出了高速公路隧道機電工程設計中注意問題，從中也闡述了自己的看法與建議。

關鍵詞:高速公路;隧道機電;照明設計;通風;消防設計

1項目概述

本工程為一條分離式雙洞單向的公路隧道，隧道單洞長度約1.7km。隧道采用雙向六車道，設計行車速度為100km/h，路基寬度15.25m，隧道建筑界限為13m×5m，隧道為水泥路面。隧道等級為A級，通風與照明控制設施應選CO檢測器、VI檢測器、和風速風向檢測器;消防設施選擇消火栓。

2隧道照明設計

2.1照明標準及設計值

根據JTG/TD70/2－01－2014《公路隧道照明設計細則》關于隧道照明設計要求。

2.2燈具選擇

隧道光源選用LED，其光效應大于100lm/W，色溫控制在4100～4500K范圍內。隧道選用LED燈具;隧道照明選擇HPS路燈。燈具設計防護等級是IP65。

2.3照明控制

(1)隧道內照明控制。在白天，根據天氣情況采用分回路控制;24h開啟應急照明;白天和上半夜全部啟動基本照明，下半夜將1/3照明關閉;人行橫道燈采用感應式開關，實現人體全自動的感應控制，當車輛駛入隧道時，開關就會自動開啟，當車輛駛離隧道后，就會自動關閉;照明控制箱設置在車行橫通道的單側，燈具采用聯動設計，與防火卷簾門進行聯動，由監控室遠程控制，確保其正常開啟。(2)隧道外照明控制。引道照明夜間開啟，白天關閉。照明控制由隧道洞口變電所實現。

2.4照明負荷分級

隧道應急照明和基本照明均為一級負荷;加強照明為二級負荷;引道照明為三級負荷。

2.5防雷與接地

在隧道配電箱防雷設計時，選用浪涌保護器。在隧道右側敷設一根40mm×4mm鍍鋅扁鋼，以保證電纜支架與接地干線連接，且與洞口預留接地端子(MEB)進行串聯，接地電阻應小于10Ω。同時，確保隧道內燈具的金屬構件與變電所接地體相連接。

3隧道通風設計

由于隧道長4000m，故采用機械通風方式，選用全射流通風技術，實現隧道全射流通風。

3.1通風設計

依據隧道的高度及交通車輛等參數，對正常運營時需要的煙霧并換氣進行計算，再根據隧道全長的需風量對隧道內的風速值進行計算，然后采用全射流通風理論進行隧道內的射流風機數值計算。經計算，隧道左線射流風機為10臺，隧道右線射流風機為12臺。每組射流風機需要配備兩臺，在隧道左線和右線行車方向起點端分別設置2組和3組，終點端均設置3組。

3.2射流風機選型及設置

由于隧道建筑限界與拱頂存在較大的距離，故為了方便射流風機安裝，經詳細比選后，確定選擇Φ1120mm型射流風機。

3.3風機配電系統

(1)風機低壓電纜采用放射式與樹干式相結合方式。對于37kW及以上的風機，其啟動采用軟啟動方式，其他的風機為直接啟動。(2)射流風機由中控室控制。在風機安裝位置設置控制箱，實現風機起停操作控制。(3)在隧道內，風機、支架應與隧道內接地線相連接。

4隧道消防設計

本隧道消防系統設計方案由隧道內消防系統和隧道外消防給水系統組成。隧道內消防系統由化學滅火器、消火栓、給水栓、消防水泵接合器和消防供水干管組成。隧道外消防給水系統，在隧道一端設置一套消防供水設施，由深水井或攔水、水泵、高低位消防水池和供水管網等組成。供水的一般過程為:隧道消防給水系統，為常高壓供水系統，設有高低位消防水池、水泵等。消防系統設置水泵將水提升至高位消防水池，再經供水管網壓至隧道內的消防干管，供消火栓使用。2臺水泵為一主一備，水泵控制箱通過液位計采集高位消防水池的水位信息，根據高位消防水池的高、低限位能自動控制水泵啟、停。并將水位信息上傳監控系統。

5體會與建議

(1)隧道機電工程包含照明工程、通風工程和消防工程等內容，因此，在隧道土建施工時，需要提前預留預埋的間距，以免出現交叉作業。同時，要先進行隧道機電縱斷面布置，在布置過程中應結合機電土建位置和工程距離進行。(2)由于高速公路隧道消防水源眾多，故在隧道消防設計過程中，應深入現場充分了解項目的地質情況，合理地選擇消防水源。在消防水源選擇過程中，應采用SWOT的方法進行定性處理與比選。(3)由于不同國家的公路隧道機電工程缺乏統一的設計規范，故在公路隧道機電工程設計過程中，應需要交叉查閱相關的條文與規定。建議相關部門合理編制出高速公路隧道機電工程的設計規范及技術手冊，以統一各類高速公路隧道機電工程的設計參數。

參考文獻:

［1］JTG/TD71－2014公路隧道交通工程設計規范［S］.

［2］吳勤峰.淺談高速公路隧道機電工程［J］.門窗.2013，(08):67.

［3］李鑫.新形勢下高速公路機電工程設計理念研究［J］.黑龍江交通科技.2015，(11):139.

［4］錢經緯.高速公路隧道消防水源取水工程設計選取及應用研究［J］.給水排水.2014(7):74－78.

作者：陳署鑫 單位：廣東飛達交通工程有限公司