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摘要:随着我国基础设施建设的不断发展,高速公路隧道建设里程不断增加,其施工与后期维护问题不容忽视。通过在高速隧道中的机电施工,除了能够实现道路视频监控、交通指示、不间断供电、有力确保高速公路畅通等功能外,还大力降低了后期设备的维护难度与维护成本,以及维护施工的安全,具有同类工程施工借鉴和参考价值。
关键词:隧道;机电安装;技术革新
1改进隧道机电工程中安装技术的意义
现阶段,我国正处于从发展中国家向发达国家过渡时期,推动了我国建筑行业经济飞速发展,然而在公路隧道工程在建设过程中经常会出现质量和利润出现矛盾、进度和故障出现矛盾等问题,促使关键性设备在异常情况下检修不及时、进口设备安装不规范,造成不必要的经济损失。在科研技术不断创新发展的21世纪,承建单位想要保证后期经济利润,就需要对机电设备安装项目进行革新,可以从安装方案、规范管理制度、技术创新、专业性人才、优化设计方案培养方面着手,尽可能消除隧道存在的安全隐患,提高隧道运营管理水平。
2隧道机电工程安装技术改进
公路隧道是道路穿越山区时为了追求顺直、平缓、宽敞而设计的方案,隧道工程建设可以提高汽车运输能力、降低事故发生频率,缩短盘山绕行的距离。虽然我国高速公路机电系统工程研发和应用起步比较晚,但是公路交通机电系统发展比较迅速,在三大系统和隧道机电系统方面已经实现了高速公路智能交通管理控制。文章对隧道机电系统工程安装中存在的问题进行分析,希望可以降低隧道事故的发生几率,保证隧道机电系统中各项设备均处于正常运行状态。
2.1隧道照明系统
公路隧道需要安全的、人性化的照明系统,给驾驶员提供一个舒适的视觉环境,确保驾驶员可以顺利通行隧道。由于隧道是一个半封闭的空间,所以隧道交通照明系统会比其他照明系统更加复杂繁琐,隧道照明系统主要包含洞内主线照明、应急照明、洞外引道照明等等,它要求隧道(应急)照明灯具24h处于正常运作状态。在查找隧道事故案例中发现,许多隧道事故是由于隧道照明设备不完善、照明亮度不够所引起的。下面将对隧道照明系统安装技术创新要点进行分析。
2.1.1照明系统设计要点及安装现状
首先,公路隧道工程设计师在设计照明系统时必须要遵循人性化原则,要满足人眼视觉特性要求,让驾驶员的肉眼可以在极短时间内快速适应明暗。其次,将隧道照明分为五段,根据人眼的视觉特性科学合理设置引入段、适应段、过渡段、中间段、出口段的长度和所需光亮的明暗度,其中过渡段、出口段照明灯具的亮度是隧道照明设计的重中之重。最后,确定过渡段亮度控制方法。过渡段亮度控制有以下两种方法:逻辑开关法、无极调节法。无极调节法是目前我国隧道工程照明系统中控制过渡段亮度的方法,虽然它可以根据洞外光线强度来制动调节成最合适的亮度,但是在实际使用过程中会发现照明灯具安装调试困难、照明灯具损坏率高、长时间使用白炽灯钨丝灯具会造成亮度不够等,造成隧道事故频发。
2.1.2照明系统中机电安装技术创新
由于无极调节法已经无法满足高速公路智能交通管理控制要求,因此承建单位必须要对照明系统中机电安装技术进行升级优化。逻辑开关法是利用不同灯具的排列组合以及隧道供配电系统控制器提供的数字信号对照明灯具的亮度和照射光线长度进行逻辑控制,它可以满足人性化设计需求,驾驶员眼睛可以顺利完成暗适应和明适应的调整。
2.2通风系统
由于公路隧道是一个半密封性空间,来往行驶的汽车经过隧道时均会排出尾气,废气中含有多种对人体有害的物质,同时车辆快速通过隧道时卷起的灰尘会降低隧道的可见度,隧道通风的目的就是要确保隧道空气质量达标、隧道内有足够的可见光,所以公路隧道通风系统是隧道机电系统中必要不恶口或缺的组成部分。现阶段,我国隧道通风系统采用自然通风和机械通风两种方式。以机械通风为例:机械通风主要利用风筒压入式通风技术,利用通风机完成横向式、纵向式通风,但是隧道坡度、汽车行驶速度、车流量等对风的大小均有影响,会造成风力不够的情况。
2.2.1通风卫生检测标准
正常运行时,隧道内CO排放量浓度需要控制在2.5‰~3‰范围内;堵塞20min内,隧道内CO排放量浓度需要控制在2.5‰~3‰范围内。正常运行时,隧道烟尘浓度需要控制在0.0070~0.0090区间内;堵塞20min内,隧道烟尘浓度需要控制在0.0090以内。
2.2.2通风系统中机电安装技术创新
承建单位想要确保隧道通风效果达到通风检测标准,保证隧道通风后续施工可以顺利进行,就必须要对升级优化机电安装技术,运用新型的吊顶压入式巷道通风技术替代传统的风筒压入式通风技术,在不使用轴流式通风机和离心式通风机的情况下,仍可以通过一系列技术手段实现隧道通风,让隧道内部通风量符合相关质检要求。吊顶压入式巷道通风技术的作用原理是利用彩钢板将隧道划分成通风道和进风道,降低车流量、车速、隧道坡度对通风量大小的影响。在设计时采用三相UPS,计算各段各项合理分布,使其三相平衡且压降符合要求。电缆分配原则:远端负荷小,前端负荷大,减少电缆压降;最远回路与最近回路为一相,中间部分的为一项,较远回路与较近回路为一相,使其三相平衡。调试时,检查UPS主机各相电流、电压、电池容量等参数,同时对隧道内洞室的UPS末端进行电压测量。
2.3隧道供配电系统
2.3.1供配电系统中设计中存在的问题
供配电系统是隧道机电系统运行的保证,是照明、通风、应急设备正常运作的前提。引起隧道供配电系统中各设备安装质量不达标的因素包含以下几方面:其一,供配电系统的施工界面划分存在不合理,设计师经常将交通监控和电力监控分为两个系统,促使供配电设计单位负责设计电力监控,造成电力监控系统设计内容疏漏的现象发生。其二,承建单位在管线预埋环节施工过程中存在处理不当的情况,无法满足正常使用需求。其三,隧道供配电站中绝大多数设备均是外国品牌,安装人员现有的安装技术无法满足实际安装需求,经常出现设备损坏问题,造成经济不必要的浪费。
2.3.2供配电系统中设备安装技术的更新
首先,需要对土建环节预埋管线进行专业性指导,确保预埋的管线满足相关检测标准要求,以保证配电箱、配电柜等设备正常使用。其次,要根据隧道长度选择适合的、专用型供电设备,同时需要升级优化供配电站中的供电技术,保证传输电能的稳定性和安全性。最后,需要将传统的10/0.4kV的中压供电模式摒弃,采用新型的10kV中压进洞供电模式,增加变压器的最大负荷容量。钢管与铁制箱体应进行丝扣连接,先将管口套丝,拧入锁紧螺母后插入箱体内,再拧上锁紧螺母,露出2-4扣拧上护圈帽,焊好接地跨接线。暗配钢管与铁制箱体连接时,可以用焊接固定,管口露出箱体长度应小于5mm,把管与接地跨接线先作横向焊接,再将跨接线与箱焊接牢固。基础型钢制作、安装:配电柜需安装在基础型钢上,型钢根据配电柜的尺寸及钢材规格大小而定。型钢选用10号槽钢,制作时先将槽钢矫平矫直,并进行除锈。配电柜靠墙安装时距墙不应小于50mm。安装基础槽钢时,用水平尺找正,找平。
3结束语
综上所述,隧道机电安装技术创新是一项长久的改革工作,需要根据隧道施工特点、隧道施工注意事项等信息结合隧道机电系统中照明系统、通风系统、供配电系统中存在的问题,分析出机电安装技术需要升级优化的方向,逐步完善机电安装技术,终究有一天我国可以在保证交通安全的前提下,实现完善的创新型高速公路隧道机电安装技术。
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