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关键词:隧道 照明 施工
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)03(b)-0141-01
随着时代的进步,科技的发展,我国在隧道照明设施的建设方面也投入了大量的人力物力进行改进。为了提高隧道照明的施工质量,设计人员在设计阶 段需要提前对施工场地的环境进行勘测,争取将施工的细节和需要都照顾到,提出最合适的设计方案。但同时,由于我国的施工条件和技术的限制,还存在着一些不 足。
1.1 入口段照明设计
人眼对光线的明显变化需要一定的适应时间。如果隧道内外的光照度差异过大,容易造成驾驶员在进入隧道后产生短暂的“失明”不能够对隧道内的情 况进行反应,造成事故。因此,公路隧道的入口段照明设计非常重要。假设该公路隧道为南北走向,隧道的限定车速为60km/h。则《公路隧道通风照明设计规 范》洞外亮度选择4000cd/m2,按照沥青道路来进行设计,则应为88 cd/m2。
1.2 过渡段照明设计
这一段路程的照明应该是渐变的,从入口段的较强照明逐渐下降到与基本段的强度类似。因为人眼对光照的适应度限制,亮度变比应小于1∶3。过渡 段应该以基本段照明强度三倍为结束。过渡段的照明与基本段照明的衔接不应差距太大。这样容易造成人眼对亮度变化的不适应。因此将过渡段照明分成三段,具体 的设计应根据《公路隧道通风照明设计规范》来进行计算。
1.3 基本段照明设计
基本段作为整个公路隧道中最长的部分,也是过渡段和出口段之间的衔接部分。基本段的照明设计应该根据公路隧道的实际情况来进行设计。主要取决因素为该隧道的限定车速以及隧道及周边路段的交通情况。可根据《公路隧道通风照明设计规范》来进行计算。
1.4 出口段照明设计
出口段的情况跟入口段相似。为了不造成大的亮度差异,减少驾驶员对光照的适应时间,出口段的照明设计也应该根据隧道外部的光照亮度来决定。一 般情况下,隧道内部的亮度不及外部的亮度,因此人眼需要从黑暗到光明的适应时间。照明的作用是减小隧道亮度与洞外亮度的比对,否则驾驶员在由于受到突变的 光线影响,视觉受到影响眼睛产生眩光。出口段一般设置为60m,将亮度设置为基本段的五倍。
2 施工工艺改进
2.1 存在问题
(1)我国的大多数公路隧道照明设计灯具都为三排或四排。这样的设置在灯具方面的投入过高。
(2)很多公路隧道的施工都没有严格按照《公路隧道通风照明设计规范》来进行施工。例如,规范中规定在100m以上的隧道都需要进行照明的布置。但在实际的情况中往往不是这样,甚至一些500m~600m的隧道都没有进行照明的布置。
(3)在我国投入运营的隧道中,灯具普遍没有按照设计全部开启。大部分公路隧道只是开启了一部分,有的甚至不开启照明。
(4)在规范中,照明控制应根据季节和光照等六种情况进行控制,但实际的操作中很少能够达到。
2.2 产生原因
(1)基础研究方面不足。隧道内照明的设计的主要参照数据是隧道外的基础亮度。正确的测试出隧道外的照明亮度,是设计隧道照明的基础。通常需 要根据季节、天气、时间等不同的因素分别测试隧道外的基础亮度,这样得到的数据才更准确。而且在土建结束后,也需要再进行基础亮度的实测,并且根据实测得 到的数据进行修正。但是实际上,由于成本和施工条件等多种原因,大多数隧道的基础亮度设计都没有进行完整的测试,因此基础亮度的数据不够准确,影响设计的 效果。
(2)没有严格按照规范执行。在规范中规定的洞口减光措施,例如在两侧植树,洞门冷色等。但实际上,很多的隧道只是采取了一定的绿化设计,对洞外的基础亮度没有实质的影响。
(3)规范造成的误差。规范还有一些值得讨论的地方。例如对车速的限制,隧道设计的车速与实际的车速不同,通常隧道设计的车速较实际的车速小,影响对设计的数据处理。并且没有对见光措施的对应折减系数也没有进行说明。在出口栈道线形的影响也没有说明,都有待研究。
2.3 改进措施
理论上。
(1)严格按照规范要求,在不同时段、天气、季节对隧道外环境的基础亮度进行实测,并研究各种减光措施的实际效果。所得到的数据在规范中进行完善。
(2)在实际的隧道照明设计中,针对特长的隧道进行专门的基础亮度实测。实测的内容应包含了不同时段、天气、季节等因素的影响。
(3)对驾驶员在视觉的特性在气候、车速等多种情况下的影响。并针对驾驶员对光线突变适应的时间和强度变化接受程度,并将研究结果运用到公路隧道照明路段的设计中,并根据结果对照明的标准进行适当的修改。
(4)针对现有的宽光带、逆光照明技术的运用,研究隧道电力照明的效果和影响。特别是在单向公路隧道中,灯具的角度与隧道情况,路面的情况, 交通标志的反光等多种因素的影响。并根据这些关系对灯具的设置进行最细致的研究设计。争取让隧道内的灯具布置与隧道内的各项设施完美配合。
技术上。
(1)在隧道的电力照明设计中充分利用减光措施。例如在洞口设置的棚洞、洞门设计等。
(2)在隧道内合理设置交通诱导标志。特别是LED的反光和发光标志。这些对于隧道内的设置相配合,能够让驾驶员的行驶更加安全。
(3)根据规范中提出的照明控制情况进行照明控制。特别是季节、天气、时段等六种照明方案进行严格的照明控制,保证隧道内照明的效果,让电力照明的作用充分显示出来。
(4)对于特长和长大的公路隧道照明标准,应该根据我国的实际情况进行适当修改。在无监控的长、中场隧道,可以按实际情况,进行逐渐过渡,关闭中间段照明。对于达到条件的中、短公路隧道的夜间照明,可以进行关闭。条件以交通诱导标志的设置情况为标准。
(5)在隧道电力照明中进行节能设计,采用新能源。
(6)灯具的选取应以节能高效为标准。
3 结语
我国隧道电力照明施工工艺还有很多方面需要进行改进。我国的公路隧道多,超过百分之九十的隧道都有照明设置,因此,每年花在隧道照明方面的费 用都很巨大。深入地对隧道照明进行研究,改进隧道电力照明施工工艺,对于降低生产、运行成本,提高隧道的运行质量,都有很大的意义和作用。
参考文献
[1] 贾永发.对隧道电力照明施工工艺改进的探索[J].西铁科技,2003.
随着我国公路建设的快速延伸,地形复杂、人口稀少地区电力资源贫乏,电力成本巨大的问题日益突出,尤其是公路隧道照明系统的供电问题更趋严重。同时,公路隧道一旦投入使用,正常状态下照明系统几乎处于长期点亮状态。依据国家规范 400m 以上的公路隧道需设照明设施,因此应用一种既可降低工程造价,又能降低运营管理成本的适应此发展需求的公路隧道太阳能照明系统就已十分迫切。
2 隧道的基本情况
某隧道全长1 310m,宽 9m+2×0.75m,有效净高 5m,纵坡 2.88%,设计时速60km/h。为了提高通过隧道的安全性,隧道内需要有通风、照明系统。
3 太阳能照明系统的设计及施工
良好的隧道照明是创造洞内良好的视觉环境, 确保车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道;同时也是隧道营运费用最大的日常开支项目之一。
遵循技术先进、科学合理、安全可靠、经济、环保、用的指导思想,决定对隧道采用太阳能照明。鉴于隧道较长,导致输电线路损失较大和太阳能电池组件方阵安装受限制,所以把整个隧道分为两部分,每一部分分别独立供电,在隧道进、出口两侧各设一座太阳能电站,选择日照时间最长的地势。
本系统设计采用低压钠灯作为光源。低压钠灯是一种成熟的照明电光源,它具有同类产品中最高的发光效率,穿透性强、使用寿命长、低能耗、无频闪、绿色环保等优点,照明效果明显优于其它光源,并且降低了系统总造价,减少了今后的维护费用和工作量。灯具选用标准截光型隧道专用灯具,其照射角度为法线两侧各65度,既能保证整个隧道的照明亮度和均匀度,又不产生易引发事故的眩光。
根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1-1999)的要求设计,中间段照明的亮度要求为 1.5cd/m2(行车速度60km/h,单车道双向交通不超过700辆/h),路面亮度总均匀度为 0.3。
为达到道路安全畅通的目的,遵循以下原则:
1)隧道内不管是白天或夜间均需设基本照明;
2)白天车辆进入隧道时,路面亮度应逐渐下降,使司机的视觉有一个适应过程,将隧道分为入口段、过渡段 1、中间段、过渡段 2、出口段;
3)出口段也应设过度照明,在双向交通情况下和入口段相同;
4)夜间出入口不设加强照明,洞外应设路灯照明,亮度不低于洞内基本亮度的1/2。
具体灯具布置,灯具安装在隧道顶部两排预设斜面上,采取对称布灯方式。两排灯光的设计照射中心分别为正常行车道与灯光同侧的边线。考虑到隧道内灯具间隔距离要求(降低车辆通过时人眼感到的频闪频率在 2.5Hz~15Hz之间),本隧道时速设计为 60km/h,考虑各种因素的影响设计灯具间隔为 12m,将隧道分为两部分,太阳能供电由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组等部分组成。电站一(进口):长 559m,入口段 67m,过渡段 84m,中间段 408m。负载总功率 2.808kW,白天开 92 盏,夜晚开 46盏,灯具耗电量:2808W×12h+1404W×12h=50.544kW・h,太阳能方阵功率 =50.544÷0.56 (系统整体转换效率)÷3.4≈26kW 蓄电池 220 只 。
电站二(出口):长 751m,中间段 612m,过渡段 84m,出口段 55m,负载总功率 3.692kW,白天开 126 盏,夜晚开 63盏,灯具耗电量:3692W×12h+1846W×12h=66.456kW・h,太阳能方阵功率 =66.456÷0.56 (系统整体转换效率)÷3.4≈35kW 蓄电池 330 只。
入口段:67m(7m+12×5)采用 10 盏 55W 低压钠灯。
过渡段 1:84m(12×7)采用 14 盏 35W 低压钠灯。
中间段:1020m(12×85)采用170盏26W低压钠灯。
过渡段2:84m(12×7)采用14盏35W低压钠灯。
入口段:55m(7m+12×4)采用10盏55W低压钠灯。
总计218盏低压钠灯。
整个工程施工、安装及调试时间2个月。
4 运营情况
通过几个月的使用,经检测输出电压345V,输入电压220V,路面照度20lx,照明状况良好,能够保证在无太阳7d的情况下正常使用。
5 经济价值分析
整个太阳能电站基建费用75 万元、太阳能板设备组件308 万元,蓄电池组件 99 万元,电池板组件使用寿命按 25a计算,蓄电池按4a 更换一次计算(更换一次为 30%计算),25a 维护及看管费用约 48 万元,年平均费用 27.44 万元,年延米造价209.46 元。
太阳能输出功率为61kW,年输出电量为 53.436 ×10-4kW・h。 如果用煤电价格计算合 42.748 万元,年节约15.308 万元,25a 节约 382.7 万元,节省标准煤 4 453t,减少CO2排放量11 666t,减少 SO2排放量37.85t,减少 NO2排放量 32.95t。
随着煤价上调,电费不断提高,造价也在提高,而太阳能电站供电不存在此类问题。
通过比较证明太阳能电站利用达到了先进性、实用性、经济性、节约型、环保型的原则。
参考文献:
关键词:交通工程;隧道;设施配置;设计
Abstract: in order to ensure highway tunnel safety and operation in clear and maintaining a certain level of service, the traffic engineering design and perfect must give enough attention. This paper briefly describes the tunnel traffic engineering design of the guidelines and principles, and to the tunnel traffic safety, function, disaster prevention and disaster relief services traffic management, and other aspects of the design were analyzed in detail.
Keywords: traffic engineering; Tunnel; Facilities configuration; design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1 概述
为了搞好公路隧道交通工程的设计,首先必须明确公路隧道交通工程设计的“指导思想和原则”,确定公路隧道交通工程分级与设施配置的标准。
1.1 公路隧道交通工程设计的指导思想和原则
公路隧道交通工程是公路及公路路段交通工程的重要组成部分,是发挥公路经济效益,保障隧道内车辆行车安全必不可少的配套设施,也是公路现代化智能化的标志之一。
按照我国的国情,公路隧道交通工程的设计,应贯彻“坚持以人为本,树立全面协调可持续发展的科学观”,强调“六个坚持,六个树立”的设计新理念。即“坚持以人为本,树立安全至上的理念;坚持人与自然相和谐,树立尊重自然保护环境的理念;坚持可持续发展,树立节约资源的理念;坚持安全第一,树立公众满意的理念;坚持合理选用标准,树立设计创作的理念;坚持系统论的思想,树立全寿命周期成本的理念”。
公路隧道交通工程的设计,应遵循“保障安全,提供服务,利于管理”的总原则,依据公路的功能、等级、交通量及隧道长度等确定规模和标准,满足安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求,充分体现以人为本,安全第一,服务为基础,环保经济和便于管理等要求,从而达到“安全,环保,舒适,和谐”的总目标。
1.2 公路隧道交通工程分级
公路隧道交通工程分级是根据隧道长度和设计年度隧道单洞平均日交通量两个因素划分为A、B、C、D四级,具体见图1。
图1 隧道交通工程分级示意图
1.3 隧道交通工程设施配置标准
隧道交通工程设施配置遵循以下原则:
根据隧道交通工程分级,设施采用前期配置、后期视技术发展和交通量增长情况逐步完善;长度1 km以上的公路隧道各类设施的配置规模应根据预测交通量进行总体规划设计,并据此一次性征用土地和实施基础工程、地下管线及预留预埋工程等。隧道交通工程设施配置标准见《公路隧道交通工程设计规范})JTG/TD71—2004附表。
2 隧道交通工程的设计
2.1 标志、标线设计
(1)设计原则
1)根据隧道交通工程分级以及沿线标志、标线设计状况,确定标志、标线的规模。
2)满足简洁明了、可视性好的要求;旨在加强驾驶员在公路隧道内安全行车的意识。
(2)主要标志、标线
包括隧道标志、限高标志、紧急电话指示标志、消防设备指示标志,行车、行人横洞指示标志,紧急停车带标志、疏散指示标志和道路标线、轮廓标、诱导标以及突起路标。
2.2 交通监控设施
交通监控设施主要包括交通监测、交通控制及诱导设施等。
(1)设计原则
以交通安全为原则,尽可能避免二次事故;从实用性、可靠性、可维护性方面进行系统设计;依据隧道交通工程的分级确定其配置标准。
(2)主要交通监测设施
1)车辆检测器:主要用于自动监测隧道内的交通参数,为制定交通控制方案提供依据。
2)摄像机:主要用于监视隧道内的交通运行状况,并对交通事故以及火灾报警信息给以确认,为中央控制室值班人员处理交通事故提供最直接、最直观的依据。
3)视频监视控制设备:主要包括监视器、录像设备、视频切换矩阵和视频分配器等。视频监控设备主要用于显示、存储、控制隧道现场视频信息,便于值班人员管理、指挥隧道交通。
(3)交通控制及诱导设施
为保证车辆安全行驶,提高通行能力,在公路隧道设置交通检测控制与诱导设施。
交通控制及诱导设施主要包括交通信号灯、车道指示器、可变信息标志、可变限速标志以及交通区域控制单元等外场设备。
2.3 通风与照明控制设施
通风与照明控制设施主要包括环境检测及通风控制设施、亮度检测及照明控制设施。
(1)设计原则
以交通安全为原则,合理节约能源;依据交通工程分级确定通风和照明控制方案。
(2)主要设施
通风控制设施必须具备正常工况条件和火灾工况条件的通风控制功能;通风环境检测设施包括一氧化碳检测器(CO)、能见度检测器(VI)和风速风向检测器(WS)。
照明控制设施包括亮度检测器和照明设备,具备正常照明条件下和应急照明条件下的照明及控制功能。
2.4 紧急呼叫设施
紧急呼叫设施是在隧道出现交通异常或行车事故情况下,为事故现场和控制室之间提供通讯联络。紧急呼叫设施包括紧急电话和有线广播设施。
2.5 火灾报警、消防与避难设施
(1)设计指导思想
1)根据交通工程分级,确定设施规模;火灾报警设施设计注重火灾检测的准确性、实时性。
2)消防与避难设施设计以逃生及自救为主、灭火及救援为辅。
(2)主要设施
1)火灾报警设施包括火灾探测器、手动报警按钮以及火灾报警控制器。火灾探测器的探测范围覆盖整个隧道;火灾报警控制器提供报警信息输出接口。
2)消防设施主要包括灭火器、消火栓、固定式水成膜泡沫灭火装置、隧道消防给水及管道;消防设施布置间距根据保护半径来确定,一般不大于50 m,水枪的充实水柱不小于10 m,每支水枪的流量不小于5 L/s;固定式水成膜泡沫灭火系统的泡沫液浓度3%,喷射时间不小于22 min;隧道消防给水应满足消火栓、水成膜泡沫灭火装置所需最低水压和水量的要求。
3)避难设施包括人行横洞和行车横洞。
2.6 供配电设施
供配电设施主要包括供电和配电两部分。
供配电设施设计指导思想:注重安全性、可靠性,合理利用能源和确定电力的负荷等级,根据交通工程分级,确定供配电系统的规模。
【关键词】隧道;照明;节能;优化
重庆三环高速公路永川至江津段黄瓜山特长公路隧道目前已施工完成。按照交通运输部(2012)交政法发419号文件[1]通知要求,在隧道工程中推广采用智能通风照明控制技术,开展隧道绿色照明工程和根据相关任务组织实施节能减排科技专项行动,促进交通运输节能减排科技研发、成果转化和标准化工作,加快推进交通运输节能减排能力建设项目研究的精神。本文以黄瓜山隧道照明系统节能作为探讨对象,参照国内先进经验及已投入运营的陕西秦岭小黄川隧道、贵州黄果树隧道照明系统施工经验,作出一些探讨。
本文主要从洞外亮度优化、先进节能灯具选择和隧道照明系统的智能控制等3个方面阐述隧道照明系统的节能优化。
1 洞外亮度设计优化
1.1 隧道洞口亮度值L20的优化
现行《公路隧道通风照明设计规范》[2]照明设计计算中的一个重要参数是L20(S),即洞外亮度。洞口段加强照明是隧道照明最重要的部分。在1000m以下的中短隧道,加强照明的功率约占整个隧道照明功率的60%~80%,在3000m以上的特长隧道中也要占到30%以上。其取值范围在规范上相差很大,一般设计时取值都偏于保守,导致入口段、过渡段亮度指标偏高,要达到预期亮度指标则需要加密灯具,增大灯具功率,人为地增加L20(S)值,造成能源的浪费。因此,可采用各种技术手段将洞外亮度尽可能降低,以此来降低亮度指标达到节能的目的。比较可行的做法有以下几种:
根据JTJ 0261―1999《公路隧道通风照明设计规范》,加强照明平均亮度需求值主要取决于洞外亮度L20,其计算式如下。
入口段平均亮度:Lth=K×L20 (S)(K表示入口折减系数);
过渡段1平均亮度:Ltr1=0.3× K×L20(S);
过渡段2平均亮度:Ltr2=0.1× K×L20(S);
过渡段3平均亮度:Ltr3=0.035× K×L20(S)。
设计阶段,隧道洞外亮度L20往往无法实测,目前普遍做法是查表取得,取值范围为4000~5000cd/m2。对重庆、贵州、陕西、云南、福建等省市多条高速公路隧道照明设计参数进行了了解,其结果表明,一般情况下该取值可有所降低,其中端墙式洞口可取值为3500~4000cd/m2,削竹式洞口亮度可取值为3000~3500cd/m2。黄瓜山隧道采用削竹式洞门设计方式,洞口亮度实际取值约3100 cd/m2,优化后的照明设施和运营费用比原设计节约15%~20%。
1.2 洞外过度段减光优化
根据黄瓜山隧道口的地形条件,设计采用遮光棚作为减光结构物,遮光棚的立柱尺寸尽量小,以减小光反射,在立柱间可搭配个体较大的绿化树木,在减光的同时增加行车舒适度,并可在一定程度上降低噪音和吸附灰尘。遮光棚上部结构可根据情况选择不同型式,如选用混凝土预制横梁或造型,减光作用好,养护简单、方便;但其体积较大,自重大,会给正常行驶带来压抑感,同时影响下部尺寸,其次,横梁或造型间有空隙,雨雪天会造成路面湿滑,有行车隐患,行车速度低的时候,频闪效应明显。更好的选择方案是采用特种玻璃钢等透光材质进行上部覆盖,优点是,第一、其透光性在减光的同时不会给路面留下阴影,基本消除频闪效应;第二、雨雪天可保持路面不受影响,保证行车安全性,但缺点是造价较高,养护较为复杂,如图1、图2所示。
图1城市隧道遮光棚示意 图2未进行上部覆盖施工的遮光棚示意
洞口挖方边坡根据坡率尽量选择个体较大的植被品种,可显著提高减光效率,碎落台选用低矮灌木可有效降低噪音并有吸附灰尘的作用,如图3所示。路基填方段可采取增加遮阴绿化树木达到减光的效果。
图3 挖方边坡低矮灌木绿化示意
1.3 洞门结构形式选择
洞门尽量采用削竹式或环框式洞门形式,贴近自然,且自身反射率低。当洞口朝向光线异常强烈时,可采用棚洞式洞门型式进行减光处理,如图4所示。
图4 棚洞式洞门型式进行减光处理效果
若确实需采用端墙式洞门,则需对墙面做吸光处理或种植藤本植物,附着在洞门墙表面,如图5所示。
图5 端墙式洞门藤本植物吸光效果
黄瓜山隧道洞门为削竹式设计,在结构上即保证了洞门附近的边坡和仰坡的稳定,同时在景观上又起到了修饰周围景观的作用,还有效地降低了强光反射对人眼的刺激,真正做到了洞门与周围生态环境有机结合。黄瓜山隧道洞门如图6所示。
2 灯具选择和布设
隧道洞内的照明设计需重点考虑以下几个方面:路面亮度、路面亮度均匀度、频闪效应等,现有常规灯具及布设型式(两侧对称布置或非对称布置)均能满足路面亮度要求,但亮度均匀度较差,频闪效应很强。
路面亮度均匀度差会导致路面连续、反复的出现亮带和暗带,使驾驶员产生视觉疲劳,如果再出现个别位置的亮度差异过大则会造成视觉错误进而引发危险。选择灯具时,黄瓜山隧道在设计上采用了扩散角度较大的高压钠灯,同等灯具布设条件下,扩散角度大的灯具会使路面具有更强的均匀性;同时为了提高照明灯具的照明效率,布置灯具时从设计上提高了灯具的安装高度。比如加强照明段和基本照明段,设计采用拱顶侧偏布置方式,将灯具位置向隧道中线靠近,尽量使灯具表面与路面平行,此做法可有效增加路面亮度均匀度并提高亮度利用率,从而加大布灯间距,减少灯具布设数量而节约能源,如图7、图8所示。
图7 现有灯具布置方式 图8 优化后灯具布置方式
频闪效应主要指隧道灯具排列的不连续性使驾驶员受到不断的明暗反复刺激产生的视觉不适,会带来同路面均匀度差一样的严重后果。人眼的频闪不适影响为2.5~15Hz,以重庆地区隧道限速60km/h为例,若要消除频闪的不良影响,布灯间距应小于5m或大于46m。由此可见,隧道进、出口段及过渡段均容易满足此要求,但目前隧道基本照明段的布灯方式难以满足此要求,布灯间距小则其经济性差,而布灯间距大则亮度无法满足亮度要求。因此,黄瓜山隧道在设计上为了减低频闪效应采用了与提高路面亮度均匀度相同的布灯方式(拱顶侧偏布置),同时将灯具设计为高效能的LED灯具,以此来最大限度地解决亮度要求与频闪效应的矛盾。
考虑节能要求在灯具具体选择时,应尽量选择高效、节能的灯具,如LED灯、无极灯等。目前,这2种灯具的技术都已成熟,成本也较早期便宜很多,经济效益明显,尤其LED灯的节能和高效更为明显,加之近期厂方供货价格降低明显,应尽可能考虑采用。
3 隧道照明控制优化
隧道照明系统除了以上措施外,为了提高整个系统的智能控制程度,黄瓜山隧道拟采用隧道照明节能控制系统。
3.1 隧道照明分级
隧道照明按白天晴天、云天、阴天、重阴天、夜间及深夜6级控制进行分类定义,由不同的照明配线回路和照明监控实现。隧道出入口加强照明段用于加强照明的400W、250W和100W高压钠灯白天全部开启,云天间隔减半,阴天再间隔减半,重阴天只开启入口段少量灯具(含应急照明,采用LED调光控制),火灾时开启所有照明灯具;紧急停车带照明和应急照明灯具常开;横通道灯具常闭;洞外路灯在夜间及深夜全开,其余时间全闭。
3.2 隧道照明节能装置
在照明系统设计上增加节能控制装置,这种方案较为经济和实用。目前国内销售的照明节能设备很多,其中智能照明调控节能装置所占比例较高。
智能照明调控节能装置采用RISC指令集的高速微处理器对各种信号进行自适应运算,动态调整电压、电流,进而形成对电能质量的有效控制和补偿。根据照明调控系统的反馈电压和电流动态调整输出,达到启动、软过渡、稳压、节能的目的。其优点有优化电力质量、有效保护电光源、延长使用寿命、智能照明调控、适应性好、可靠性高、配置灵活等。
隧道照明节能控制系统通过预设的控制级别,采集洞口内外安装的光强度检测器检测到的洞内外的光强数据、交通量的变化以及白天、黑夜等情况,控制隧道的照明系统,调节隧道洞内各段的照明亮度,保证行车安全,并且在满足照明要求的情况下尽可能地达到节能运行,同时对洞内照明以及照明控制设备的状况进行监视。
4 结语
本文通过从洞外亮度优化、先进节能灯具选择和隧道照明系统的智能控制等3个方面阐述隧道照明系统的节能优化,在助推交通系统节能减排系统的同时,产生节电效益,在一定程度上减少了后期隧道运营成本,应用前景和经济、社会价值明显。由于科学地节能设计、优化了灯具使用的方案、应用新的节能灯具,如LED灯和智能照明节电装置等一系列措施,将使得黄瓜山隧道的照明系统产生了明显的节电效益,预计高速公路开通运行时实际的节能率在20%以上,将给隧道运营方带来很大的经济效益。
参考文献:
[1] 交通运输部(2012)交政法419号文件,交通运输行业“十二五”温室气体排放工作方案.
[2] 交公路发【2000】31号,公路隧道通风照明设计规范.2000.1.2
[3]《高速公路机电系统》翁小雄 著 人民交通出版社 ISBN:9787114036255
[4] JTG F80/2-2004《公路工程质量检验评定标准》 第二分册 机电工程
[5] JTG F60―2009《公路隧道施工技术规范》
[6] JTG D80-2006《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》
关键词:隧道照明;仿真模拟;照度计算;DIAlux
中图分类号:U453.7 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)10-0026-03
0 引 言
随着我国交通事业的发展,高速公路的里程不断增加,公路隧道开始不断建立。由于公路隧道是一个半封闭空间,其照明与一般的道路照明存在很大的区别,因此,为了在隧道中营造一个良好的驾驶员视觉环境,隧道的照明设计就显得尤为重要[1]。
解决隧道中的照明计算问题,可以使用当今比较流行的照明模拟仿真软件来模拟隧道的照明空间。在众多的照明仿真软件中,DIAlux软件是一款可以模拟出空间照明模型的仿真软件。它可以在模拟的立体空间中计算出具体的照度情况,生成照度报表,并且在生成照度报表的同时,可以模拟出空间照明的3D效果图,以及可以模拟出不同材质隧道洞壁下的光照水平等。
1 隧道照明的视觉特点
隧道照明系统作为维持隧道正常运行的重要机电系统之一,有着非常重要的作用。隧道作为道路照明上特殊的路段,特别在隧道使用过程中,其特殊性使汽车司机在白天从明亮的环境(或者在夜间从黑暗的环境)接近、进入和通过隧道过程中,将产生种种视觉问题:进入隧道前的视觉问题、进入隧道立即出现的视觉问题、隧道内部的视觉问题以及隧道出口处的视觉问题[2]。
隧道照明目的是创造洞内良好的工作视觉环境质量,确保在白天和夜间行驶的车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道。隧道的安全运行离不开隧道照明系统的支撑保障[3]。
2 隧道内的照明强度分配
按照公路隧道照明规范,公路隧道的照明系统应该分为入口段照明段、过渡段照明段、基本段照明段和出口段照明段等四个照明段。照明系统应该可以随时提供接近段减光措施、应急照明和洞外隧道照明。在单向隧道中,应设置出口段照明段;在双向交通隧道中,可以不设置出口段照明段[4]。
2.1 入口段亮度需求
式中, k为折减系数; L20为洞外亮度(cd/m2)。式中的k可根据 《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1—1999) 确定,中间值可用插值法计算。表1所列是不同交通量和行车速度时的折减系数。
表1 不同交通量和行车速度时的折减系数平局车速v km/h Q>2400辆/h 双车道单向交通量2400辆/h>Q>700辆/h Q
60
-0.34)/20 k=(14.9v-0.04Q
+0.003Qv-482)/34000 k=(0.01v-0.3)
/20
40
-0.16)/20 k=(5v-0.16Q+
0.005Qv+112)/3400 k=0.00025v
2.2 中间段亮度需求
中间段亮度Lin(cd/m2)见表2所列, 用插值法可以计算不同交通量和计算行车速度时的中间段亮度Lin。
2.3 过渡段亮度需求
当0≤X≤Dtr时, 有:
当Dtr≤X≤D时, 有:
Lth=Lin
其中,X为过渡段上点到过渡段起点的距离(m) ;Dtr为过渡段长度(m) ;v是平均车速(m/s) ;D为过渡段计算终点长度(m)。
隧道中各照明段的照明亮度标准及计算方法可以参见《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1—1999)。
3 使用DIAlux软件进行隧道照明的仿真设计
这里以十天线高速公路朱家沟公路隧道为例,实现基于DIAlux软件的隧道照明模拟仿真设计,以此来实现对隧道照明仿真模拟后的照度水平评估并且得到具体的照度数据报表。
朱家沟隧道位于国家高速公路网十堰至天水联络线(G7011)陕西境内安康至汉中高速公路上。朱家沟隧道左洞长度为452 m,右洞长度为466 m,设计车速均为80 km/h,洞内无监控设施,只设照明系统。原设计入口段为两侧对称布设,亮度取值2 500 cd/m2,光源为高压钠灯,照明计算维护系数为0.70。
3.1 隧道空间环境的建立
首先在AutoCAD软件中打开建立好的隧道灯具布设平面图,将平面图中除去隧道本体的其他部分全部删除。这里我们以隧道右洞近入口段一侧为例,删除多余部分后的图形的左下角的点移动至坐标原点,方便导入DIAlux软件,然后将这个图形在CAD环境下另存为2000DXF文件。
其次打开DIAlux软件,新建立体空间新环境,在新窗口中导入DXF文件。建立一个空间环境6 m的立体空间。
最后给建立好的空间环境的各个表面赋予材质,实现实际隧道中的表面材质模拟。材质的不同会影响墙壁、路面和顶棚的反光系数,这将会影响后面的照明亮度计算。将隧道内的墙壁和顶棚赋予材质为石膏水泥,并将道路路面的材质赋予成深色柏油路面,营造出实际隧道中的空间环境。
3.2 隧道空间内的灯具布设
在DIAlux软件中打开灯具库,使用雷士照明灯具库中的75 W LED灯具进行仿真。在选取灯具之后,即可开始进行灯具的布设。由于在隧道内的灯具都是沿着直线均匀布设的,所以在DIAlux软件环境中,采取安装灯具直线排列的布灯方式。在灯具的布设时,要注意灯具的安装高度。DIAlux软件环境下默认为吸顶式布设,在这里我们选取自定义设置,由于隧道定为6 m高,所以将灯具布设高度定位5.8 m。DIAlux软件环境下会自动更改灯具距离工作面的距离,这将为照度计算做准备。这样,隧道入口段的立体空间模型如图1所示。
4 输出报表
在上述步骤完成之后,就可以在DIAlux软件环境下进行照度计算得出照度报表。在计算前,应选择我们所需要测试的平面,隧道中主要的测试平面就是道路表面,所以选取路面为计算对象。在确定计算对象之后,就可以对所需要的信息进行选择,如效果图和等照度图等。图2所示是计算得出的结果显示的一组图片。
(a) 隧道照明3D空间效果图
(b) 隧道路面等照度图
通过上面的仿真模拟以及报表输出,可以看到仿真的结果基本上得出了隧道照明所需要的一些重要信息,如灯具布设图、3D仿真效果图、隧道内路面的点照度值等。有了这些信息,就可以和之前我们已经计算好了的隧道内各个照明段的照明亮度需求进行对比。经对比可以看出隧道内的照明亮度满足实际中的照明需求,符合驾驶员人体的生理特点,为驾驶员提供更加良好舒适的驾驶环境。
综上所述,本设计完全可以为隧道的安全运行提供一个充足的光照条件的保证,DIAlux软件也确实可以胜任隧道的照明仿真模拟以及对隧道设计光照强度的预先模拟计算。
5 结 语
通过以上的隧道照明模拟设计实验,我们可以看到,使用DIAlux软件可以在短时间内完成照明方案的模拟仿真以及照度报表生成工作,提高了工作效率。总体来看,DIAlux照明软件应用到隧道照明设计中来,有其自身的多个优点。
通过模拟实验可以看到,使用DIAlux软件可以模拟出隧道中的材质情况以及隧道的照明灯具选取和布设,并且该软件可以同时生成隧道的平面图、侧视图以及空间立体的3D视图,经过报表计算还可以输出隧道照明灯具布设后的点照度(光强)报表。这些特点都使DIAlux软件在隧道照明的设计过程中发挥很重要的作用。由于本次选取的隧道具有一般性,所以该软件可以广泛地应用到其他隧道的照明仿真模拟过程中去,它的易操作性及测试的准确性能够为隧道照明的前期设计工作提供很大的帮助。将DIALux照明软件应用到隧道照明的设计过程是可行的,也是高效的。
在实际的隧道照明中,模拟布灯以及得出隧道照明报表只是其工作中的一部分。洞外因素的考虑,如季节变化、天气变化等都会影响到隧道内的照明光照强度的调节,以现在的DIAlux软件还无法模拟出洞外光照强度变化所引起的洞内隧道照明强度的变化。另外,DIAlux软件只是一般的照明软件,它不具备添加智能控制模块的功能,所以在智能照明系统的设计中该软件具有它的局限性。
总体上,DIAlux软件在隧道照明的实际使用中可以发挥巨大的作用,它可以大大提高工作效率,因而可以广泛应用于隧道照明的设计中。
参 考 文 献
[1]张立波,郝海杰.浅析影响公路隧道照明设计的因素[J].北方交通,2007(3):94-96.
[2]赵忠杰.高等级公路隧道照明工程设计与研究[J].西安公路交通大学学报,1999(2):57-59.
[3]刘德强.浅析隧道照明时设计及LED 隧道灯配光设计[J].照明工程学报,2009(S1):53-59.
【关键词】公路隧道;质量;管理
前言
改革开放以来,我国经济的快速发展带动了交通行业的进步,交通的发展又更进一步促进经济的增长。在此过程中,作为交通基础设施重要组成部分的各种公路隧道也迅速发展。隧道愈建愈多,长度越来越长,跨度也越来越大,隧道的建设条件和结构形式越来越复杂。公路隧道施工质量管理作为一个重要的课题摆在我们广大交通基础建设者的面前。本文通过对公路隧道施工常见质量问题的和产生原因的分析,总结其质量管理的重点难点所在,进而探究提高隧道工程施工质量。
一.公路隧道工程施工特点和难点分析
公路隧道是一种特殊的工程结构物, 具有以下特点和难点:
第一,公路隧道施工是在原有结构中进行开挖,荷载在施工前就已经存在,对于隧道结构需要多大的承载力不能准确判定,因此公路隧道工程施工时所采取的支护结构的刚度、支护时间的长短、施工方法等都会影响工程施工质量。
第二,公路隧道工程施工绝大多数都是隐密工程, 只有一个可视面, 工程质量难以通过表面观察进行评价, 工程隐患难以发现, 表面显示出来的问题, 难以判断问题的实质。这样就很难对工程施工质量做出直观的鉴定和评价,即便施工期间发现存在质量问题,仅通过外观的现象很难对出现问题的远原因做出正确的判断。
第三,公路隧道工程设计时以工程类比为主, 计算为辅, 不可预见的因素多,加之设计期间又采取动态设计,这给隧道工程设计带来一定的难度。
此外,公路隧道工程施工环境恶劣, 能见度差、空气差、噪音大,影响工人的工作情绪和技能发挥,加之施工工人技术水平普遍偏低,工期长。如果施工过程中的质量管理不到位,会导致工程产生质量问题。
二. 隧道工程施工常见质量问题以及产生原因
隧道工程施工,“安全第一,质量至上”。然而由于我国公路隧道建设起步较晚,在工程质量管理方面经验少,力量薄弱。目前,国内己建和在建的部分公路隧道都不同程度地出现了质量问题,有些甚至出现了严重质量问题,导致隧道无法正常使用以致报废。常见的公路隧道质量问题有:
2.1. 隧道渗漏水
公路隧道工程施工环境的复杂性,导致不可避免的要遇到一些质量问题,其中最为常见的质量问题为隧道渗漏水。其造成的危害也尤为普遍。据了解,目前国内公路隧道工程完全无渗漏者寥寥无几,绝大多数都存在着不同程度的渗漏问题。
隧道渗漏水不仅增加隧道内空气湿度,降低路面抗滑性能,而且容易造成电路短路等事故,危及运营安全。此外,隧道渗漏水还可引起其他危害,例如由于隧道渗漏水、积水,将会造成衬砌开裂或使原有裂缝发展变大,加重衬砌裂损。当地下水有侵蚀性时,会使衬砌混凝土产生侵蚀,并随着渗漏水的不断发展,使混凝土侵蚀日益严重。在北方寒冷地区,水是影响隧道围岩洞胀的重要因素。一到冬天,水一结冰膨胀后必将撑开原有裂缝导致水害转变为冻害。
2.3. 通风照明不良
不管是自然通风还是人工通风,所有的公路隧道施工均需要通风。公路隧道通风所关心的主要问题在于控制隧道正常运营期间的污染物含量水平和火灾情况下的烟雾含量与气体温度。事实上,当前国内相当数量的公路隧道尤其是中长隧道,由于经济的原因,通风设施一般不开启.造成洞内运营环境污浊。一旦发生火灾,许多通风达不到标准的工程必将导致灾难性事故的发生。从火灾通风这个角度上说,国内的相关工作还比较滞后。
我国公路隧道设计规范虽然规定长度大于lOOm的公路隧道应该设置照明,但迫于运营维护成本的压力,许多隧道有灯具而未照明,而且这种现象相当普遍,甚至某些长度不短的公路隧道根本就没有安装照明灯具。这样就使得隧道的运营水平大大降低。但同时也引入了极大的安全隐患。
此外,还有界限受浸、衬砌缺陷等质量问题。
2.4. 公路隧道质量问题产生的原因
公路隧道建设过程中出现各种质量问题或质量缺陷与诸多因素有关,这些质量问题的产生一方面与当前我国公路隧道建设甚至整个公路交通行业建设周期的短、工期紧有关。另一方面,这些问题的产生也与我国公路隧道总体发展水平不无关系。当前我国《公路隧道施工规范》、《公路隧道设计规范》都是90年代初实施的,亟待更新。《公路工程质量检验评定标准》虽然相对较新,但其中对隧道工程的规定仅有少量篇幅,对各项次的规定也不尽具体,和公路隧道要求有其自身详尽的检验评定标准相差甚远。导致在具体工程建设中,主和监理部门不仅无法可循,而且没有方法可用。施工单位又由于自身的利益和水平限制,在很大的随意性。国内虽然也有不少科研和施工单位进行这方面的研究,但都比较零散,没有形成一个系统地检测评价体系,这和目前公路建设的发展速度以及工程质量的要求极不适宜。此外,在公路隧道建设过程中,涉及环节众多、所用材料种类众多、施工工艺流程较多、参与的企业人员更多。可以说,在这环环相扣、密切相关的各环节、各种建筑材料、各个施工工艺、各参与企业和参建人员中,任何环节出现纰漏和麻痹大意,都会对整个工程建设质量造成重大影响。
三. 提高施工质量管理水平的措施
3.1 加强工程材料管理
在进行施工原材料采购时,建设单位应实施原材料招标活动,以便能够选出质量信誉可靠、生产管理好的企业来供货;招投标期间,建设单位应当对采取投标的企业产品进行抽样检查,若检查过程中发现所生产的原材料有质量问题,则不允许其参与投标活动。在原材料进入施工现场前,需要对原材料的质量进行抽样检查,若发现质量不满足设计和规范要求,则应禁止其进入施工场地,以防止不合格原材料被用于工程施工中。
3.2 强化施工关键环节的质量控制
在进行公路隧道工程施工过程中,为了确保工程施工质量,应强化关键环节的质量管理。首先,工程施工中,施工地段地貌、地质的测量是不可缺少的环节;施工前施工单位应结合现场实际情况,制定合理、科学、详细的测量方案,并严格按照规范要求进行反复测量,以便给工程施工、设计提供准确数据。其次,根据隧道开挖的新奥法理论,开挖后要及时进行支护,这样不但能够降低围岩变形,而且能够有效发挥支护结构的承受荷载的能力,当前锚喷支护是公路隧道施工最为常用的支护方法。最后,在对公路隧道进行二次衬砌作业时,最为常见的施工质量问题为混凝土裂缝的出现,造成这种情况发生的主要原因是围岩松动。施工中通常使用刻度放大镜和塞尺来检查裂缝,在确定混凝土裂缝的宽度和深度以后,施工单位应结合现场实际的施工环境,采取必要的措施进行处理。
【关键词】三车道高速公路隧道;斜井;双正洞;通风技术
1、工程概况
国家高速公路网昆明绕城高速公路东南段杨林隧道起讫里程:ZK13+400-ZK22+880,全长9480m。ZK17+353处设置斜井一座,斜井长1090m,与正洞交角60o。斜井坡度为-11.615%。
隧道为分离式双线双向六车道设计。隧道设人行横洞8道,车行横洞8道,车行横洞间距800m左右。
斜井施工范围为ZK15+540~ZK19+740。隧道采用钻爆法施工,无轨运输。
2、隧道作业环境的通风技术要求及标准
根据现行《公路隧道施工技术规范》(JTG-F60―2009)的要求,隧道内施工作业环境必须符合下列卫生及安全标准:
2.1隧道内空气中氧气含量按体积不小于20%。
2.2有害气体浓度允许值:一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3。二氧化炭(CO2)的含量不得大于0.5%。氮氧化合物(换算成NO2)质量浓度不得超过5mg/m3。
2.3允许粉尘浓度:空气含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg/m3;含游离二氧化硅在10%以下时,不含有害物质的矿性和动植物性的粉尘为4mg/m3。
2.4洞内风量要求:每人每分钟供应新鲜空气不应少于3m3,柴油设备kW/min需要新鲜空气不小于3m3。
2.5隧道内气温不高于28℃。
2.6隧道内最低排尘风速全断面开挖时不小于0.15m/s,导洞内不小于0.25m/s。
3、通风设计
根据杨林隧道斜井及正洞施工范围,设计隧道斜井及部分正洞施工采用压入式通风,待形成巷道通风条件后,采用巷道式通风,射流风机导流。 根据杨林隧道斜井施工范围,把斜井口通风划分为四个通风阶段。
第一阶段:只有斜井施工范围,在杨林隧道斜井洞口处布置1台轴流风机,采用压入式通风。
第二阶段:斜井贯通后,进入正洞大里程6#车行横洞施工贯通前,左右洞单独施工,各有一个工作面。正对斜井口的位置开凿临时辅助坑道,直径大小可以通过风管为宜。
第三阶段:6#车行横洞贯通后,形成巷道通风条件。斜井口风机供风管穿过临时辅助坑道,在右洞内大小里程各安装2台轴流风机。各有1台风机风管经车行横洞向左线供风。在隧道正洞及斜井内安装射流风机,用于风流导向。详见杨林隧道斜井通风第三阶段。
杨林隧道斜井通风第三阶段
第四阶段:竖井贯通后,通风自竖井供、排风。考虑小里程掘进任务已经完成,只剩余大里程两个掌子面施工,把第三阶段轴流风机安装在1#竖井口位置。2#竖井安装倾斜45o射流风机及正洞内安装射流风机,仍然是巷道通风方式排风。
4、通风计算
4.1计算说明
根据《公路隧道通风照明设计规范》,风量计算主要从四个方面予以考虑,即按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气,计算出所需风量Q1;按在规定时间内,稀释一次性爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到允许的浓度,计算出所需风量Q2;根据不同的施工方法,按坑道内规定的最小风速,计算出所需风量Q3;当隧道内采用内燃机械施工时,还须按内燃设备的总功率(kW),计算出所需风量Q4;通过上述计算,取Qmax=Max(Q1,Q2,Q3,Q4),再考虑风管的损失率(百米漏风率β),即确定洞内所需的总供风量Q机,从而确定风机的功率和风管的直径。
4.2计算参数的确定:
一次开挖断面:A=130m2 (全断面)
隧道正洞净断面98.9m2,斜井净断面49.82m2。
一次爆破耗药量:G=300kg(一次开挖长度2.5m~3m)
通风距离:L=2300m(压入式轴流风机最长通风距离L=1000m)
洞内最多作业人数:m=80人
爆破后通风排烟时间:t≤30min
通风管直径:φ=1500mm
管道百米漏风率:β=1.5%
4.3巷道式通风计算
根据通风设计,可以看出第三阶段巷道式为通风最不利条件,故采用第三阶段计算。
4.3.1巷道末端压入式风量计算
4.3.1.1风量计算:
按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气,计算:
Q1=4×k×m=3×1.25×80=300m3/min
式中 :
3―隧规规定每人每分钟需供应新鲜空气标准为3m3/min。
k―风量备用系数,一般取1.15~1.25,按1.25取值。
m―同一时间洞内工作最多人数,按80人计。
4.3.1.2按全断面开挖,30分钟内稀释一次性爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到允许的浓度,按照压入式通风的风量进行计算:
Q:工作面风量
t:洞内排烟时间(取30min)
G:同时爆破的炸药量(G=300kg)
A:巷道断面积(按出碴断面取130m2)
L:巷道长或临界长度,取100m。
=962m3/min
4.3.1.3按洞内允许最低风速计算:
Q3=60×V×S=60×0.15×130=1170 m3/min
式中:
V― 洞内允许最小风速,隧规规定全断面开挖时取值0.15m/s。
S―一次开挖的断面面积,按130m2。
60―min和s换算常数。
4.3.1.4按稀释内燃机废气计算风量:
考虑在洞内同时有1台挖掘机、1台装载机和2辆自卸车作业。根据机械功率参考表,计算总功率为813kW,取机械设备的平均利用率为70%,根据隧规1kW需供风量不小于3m3/min,计算得:
Q4=813×0.70×3=1707m3/min
机械功率参考表 表一
名 称 型 号 单 位 功 率/(kW) 所需风量(m3/min) 备注
装载机 柳工ZL50D 台 158 474
装载机 柳工ZL50 台 154 462
装载机 柳工CLG888 台 231 693
装载机 徐工ZL50G 台 162 486
挖掘机 PC220 台 235 705
自卸车 陕汽重卡254 台 210 630
设备供风能力取Qmax=Max(Q1,Q2,Q3,Q4)=1707m3/min。
对于长大隧道,管道的漏风现象造成入口处与出口处的风量差别很大,按百米漏风率(取β=1.5%)计算洞口风机风量:
Q机= Qmax/(1-β)L/100=1707/(1-1.5%)1000/100= 1985m3/min
=119130m3/h
4.3.1.5风压计算
通风机应有足够的风压以克服管道系统阻力,即h>h阻,按下式计算:
h阻=∑h动+∑h沿+∑h局
其中: ① 管口动压h动一般可考虑为50pa。
② 沿程压力损失计算:
h沿=α×l×U×p×Qmax2×g/s3
=2880pa;
式中:
α-风管摩擦阻力系数,取α=3×10-4kg.s2/m3
l-风管长度,取1000m。
U―风管周边长,π・D=3.14×1.5=4.71 。
p-漏风系数,P=1/(1-β)L/100=1.4157,β=1.5%。
Qmax-计算掌子面所需风量,1707m3/min并折合成28.45m3/s。
g-重力加速度,取9.8m/s2。
S―风管截面积,π・D2/4=1.766m2;
D-风管直径1.5m。
③局部压力损失,按沿程压力损失的10%进行估算:
h局=h沿×10%=288pa
h阻=∑h动+∑h沿+∑h局=3218pa
根据计算通风量为119130m3/h,通风所需压力3218pa。
4.3.1.6风机选择
按照施工方案,通风方式采用压入式通风,根据以上通风机工作风量和工作风压的计算,我们选取陕西咸阳SDDY-Ⅲ型系列隧道专用通风机。该风机性能如下表所示:
通风机性能参数 表二
风机型号 速度 流量103 m3 /h 全压kpa 功率kW
12.5A 高速 105-135 4.3~6 110×2
中速 70-90 1.950~2.65 40×2
低速 53-69 1.15~1.16 20×2
从经济角度出发选择SDDY-Ⅲ型风机型号选为1台12.5A。则风机高速工作状态下全压为6000pa>h阻=3218pa,风量135000>11930 m3/h。
4.3.1.7巷道式通风计算:
1)、 巷道式通风量计算
设定运碴车辆功率为200kW,每千瓦配3m/min风量,大小里程运输车辆各有10台和1台挖掘机,根据小里程计算。
Q=P×N×W=3×11×200=6600m3/min
实际模板台车以后烟雾浓度以能见度控制,修正系数取0.7。
6600m3/min×0.7=4620(m3/min)
洞内风速;Vi正= 4620÷60÷97.9=0.79m/s
Vi斜=4620×2÷60÷49.82=3.1m/s
根据巷道式通风风量,同时考虑机械同时工作系数,从经济角度选择斜井口压入式轴流风机为2×160kW,具体布置如图。风管为1500mm。
2)、通风阻力及射流风机台数计算
① 通风阻力计算
式中:
ξ―局部阻力系数,每个直角取值0.99,入口损失系数取值0.6,合流取值0.91。
λi―隧道内沿程磨擦阻力系数。根据公路隧道通风照明规范
壁面粗糙度,取值0.8mm
Li―隧道的长度。
di―隧道内的水力直径。
Vi―隧道内所需满足的风速。
ρ―空气密度,取值1.2kg/m3。
正洞、斜井通风阻力表 表三
L D V λi 阻力
正洞 2×1600 9.7 0.79m/s 0.093 13.5N/m2
斜井 1195 7.3 3.1m/s 0.11 109.6 N/m2
② 射流风机升力计算;
K―喷流系数0.85;
Vj―射流风机出口风速;25m/s
φ―面积比;φ=Fj/Fs=3.14×0.82/97.9=0.026
φ=Fj/Fs= 3.14×0.82/49.82=0.052
FJ―射流风机的出口面积。
FS―隧道横断面积;正洞净空面积97.9 斜井净空面积49.82。
ψ―速度比。
ψ正=VS/Vj=0.79/25=0.0316
ψ斜=VS/Vj=1.4/25=0.056
VS―洞内风速;隧道0.79m/s 斜井3.1m/s。
Pj正=ρ×Vj2×φ×(1-ψ)×K=16 N/m2
Pj斜=ρ×Vj2×φ×(1-ψ)×K=31.3 N/m2
③ 射流风机台数的计算
所需射流机台数 : n=Pc/Pj
式中:
n一射流风机台数
Pc一通风阻力
n正=Pr/Pj=13.5/16=1
n斜=Pr/Pj=109.6/31.3=4
5、施工通风布置方案
根据计算结果得出斜井口配置2台2×160轴流风机压入正洞,装2组37kW射流风机,纵向间距100m,正洞内大小里程各安装1组37kW射流风机,每组2台射流风机。根据射流风机工作特点,射流风机安装横向间距4米。巷道式通风,右线正洞内安装4台2×110kW轴流风机,向掌子面供风,为防止轴流风机产生负压,在轴流风机前各安装1组射流风机。
6、风管布置方案
斜井开挖施工时,将风管固定拱顶处,施工正洞时,风管安装在拱腰处。转角处采用硬质风管,加强固定。
7、通风防尘的辅助措施及注意事项
7.1、采取水幕降尘: 水幕降尘对改善洞内施工环境、减少粉尘污染十分重要。在距工作面40m距离内设置3道水幕,水幕降尘装置安在边墙上,爆破后打开水幕开关,降尘10min左右停止。
7.2、洞内洒水:在出碴后和出碴过程中用高压水冲洗岩壁及对碴堆分层洒水,减少装碴过程中扬起粉尘,运输道路保持湿润,防止车辆运输扬起尘土。
7.3、防漏降阻是实现长距离通风关键,严格控制风管采购质量,安装时保持风管成直线,防止弯折变形。施工中要特别注意风管防护,避免出碴机械摩擦损坏风管,更要注意衬砌台车对风管的影响,破损的风管及时修复。
7.4、成立专门的管线专业工班,专门负责通风设备和管道的日常使用、管理、检查、维护、养护等工作,保持设备的良好工作状态,保证风管平顺,完好无损,并使之标准化、制度化、规范化。
8、结束语
该隧道斜井施工通风实施效果良好,为今后类似隧道施工提供借鉴,值得推广应用。
参考文献
[1] 公路隧道通风照明设计规范. 北京:中华人民共和国交通部,1999:91
关键词:山区高速;隧道;安全畅通;分析
中图分类号:U45 文献标识码:A文章编号:1005-5312(2011)29-0264-02
一、背景
高速公路作为现代化的公路交通方式为我国的经济建设起到了巨大的促进作用,近年来随着高速公路的快速发展,通车里程不断增加,长、特长隧道也越来越多,隧道由于其呈隐蔽带状的结构特点,给交通行车环境带来了一系列的变化,特别是地处特殊山区地理环境和复杂气候条件的山区高速公路,隧道路段的运营管理存在一定的安全隐患。近年来,隧道交通事故已屡见不鲜,隧道已成为交通事故的多发区和控制区,安全畅通形势不容乐观。因此,做好隧道安全运营管理意义重大,对隧道路段进行系统的安全分析研究,是摆在我们面前的一项重大而紧迫的课题。
二、隧道安全情况及特点
高速公路隧道行车与其他路段行车,其运行环境较为特殊,具有封闭性强、噪音大、视觉差、光过渡等特点。尽管高速公路隧道在设计建设过程中也考虑到了通风、照明、安全报警和交通诱导等,但隧道安全事故还是屡屡发生。而且,一旦隧道里发生安全事故,其后果要比发生在一般路段上的严重得多,尤其是火灾,由于封闭的空间妨碍了热和烟雾的扩散,其后果极具灾难性。再者是洞内外的视觉差异较大,针对驾驶员容易产生“黑洞效应”,再加上空间的约束和压抑,心理发生变化,出现安全事故的概率大大增加。其三是隧道内车辆排放的尾气在封闭空间得不到扩散和稀释,有害污染物不断积累使洞内空气严重污染,不但对人的身体健康产生伤害,而且降低了隧道内的能见度,容易引发安全事故。
高速公路隧道安全事故与其他路段安全事故的特点具有明显的差异,但也呈现一定的规律。在对山区高速公路隧道安全的调研中,具体对隧道设计基础资料、交通资料、事故资料、隧道环境资料、隧道进出口行车速度、灯光照度、路面摩擦力等情况进行了详细的调查。通过调查发现:
(一)从事故发生的时间看,白天多于晚上,雨天高于晴天。由于地处山区,雨水较多,路面湿滑,恶劣的天气状况严重影响了车辆的正常行驶。
(二)从事故的空间看,大多发生在长隧道内,而且隧道内的事故既非均匀分布,也非随机分布,而主要集中在隧道出入口附近,尤其在入口200~400米路段内发生的事故比例较大。
(三)从事故发生的形态上来看,单车碰撞隧道壁或翻车事故和因制动不及追尾碰撞事故所占的比重较大,为隧道内事故的多发形态。
(四)引发事故的原因多种多样,包含人、车、路、环境等各方面的因素。从初步调查情况分析,在所有的事故原因中以人车的因素较为突出。
(五)发生事故的车辆类型中,小型车辆占了大部分,约占总数的80%以上。本条路段的运行车辆以小车为主,旅游大巴车次之。
三、隧道安全事故原因分析
根据高速公路隧道安全事故的特点,为了预防安全事故的发生,必须弄清事故发生的原因――事故致因因素,通过清除、控制致因因素,以防止事故的发生。高速公路隧道安全事故致因因素非常复杂,从控制事故原因的角度分析,可以将高速公路隧道安全事故表示为人、车、路、环境和管理等因素的多元联合,具体表现有路面附着系数、天气、驾驶员的主观疏忽和对隧道的感观适应性等方面。
(一)人的原因。主要是指驾驶员超速、超载、疲劳驾驶和疏忽大意等。根据山区高速公路的行车特点,路况好、环境美,驾驶员容易放松警惕,易开快车,违章超车,形成安全事故的黑点。
(二)路的原因。主要是指隧道内路面的附着系数低。从隧道路面营运交通事故发生率来看,高速公路采用水泥混凝土路面的特长、长隧道,在经过一个时期运营后,隧道路面积聚着一层似油性的物质,手摸有滑腻感,遇水后则显更滑。这一层油性物质的形成为过往车辆排放尾气中微小颗粒沉积在路面,加上车辆行驶中滴漏及发生事故后泄漏的燃油、机油等遗留在路面上所致。这类物质附着在路面上会大大降低路面的附着系数,尤其在路面遇水潮湿后,附着系数下降更为明显,从而造成驾驶员进入隧道后方向难以控制,一旦采取紧急制动,容易发生事故。在山区高速隧道中,较长的隧道上述现象明显。而这一现象在较短的隧道因空气流通性好,尾气能及时排出,上述情况明显较轻。水泥混凝土路面在干、湿两种状态下的路面摩察系数如表1所示。
(三)环境的原因。主要是指隧道内灯光照度低、环境噪声大、烟雾浓度大。由于隧道内外光照度差别大,驾驶员开车进入隧道的“黑洞效应”,司机一时难以辨认前方道路情况。如果前方有低速行驶或因故障、事故等原因停放的车辆,往往会因措施不及而导致事故。即使前方交通情况良好,但驾驶员在车辆高速行驶的情况下因“黑洞效应”会产生一种恐惧感,此时一旦采取制动等措施,因路面附着系数低,极易造成车辆侧滑、方向失控而发生事故。
(四)管理的原因。主要是指管理方面的缺陷和责任,导致隧道安全事故的发生。隧道在建设施工时,根据有关规定安装了照明、通风等设备,但由于这些设备耗电量大,运营成本高,管理单位出于节约经费的角度考虑,设备未能充分投入使用。如白天隧道四路加强灯只开启一路,通风系统几乎很长时间才开启,平时处于关闭状态,这使得隧道内光照强度不足,通风不畅,加剧了上述“黑洞效应”及路面油污的沉积。
四、隧道安全对策及措施
高速公路隧道安全系统是一个由人、车、路和环境组成的一个复杂的动态系统,人、车、路三个因素在整个安全系统中不仅相互依赖、共同作用,而且互相协调、相互补充。当系统的协调出现问题时,就会引发安全事故,因此为了减少事故发生的可能性和减轻事故引起的后果,需要建立一个安全保障体系来消除引发隧道交通事故发生的不安全因素,确保隧道内的安全运行。由于隧道边墙效应、明暗适应性和封闭性等结构特点,以及特殊的交通运行环境,其安全保障体系应综合考虑,建立高速公路隧道安全保障体系。
(一)合理限制车速。对于隧道安全,车速过快加上空间压抑感,使得驾驶员的反应特性、视觉特性、心理特性等相对下降,导致驾驶人员的操作可靠度降低,更易在相对封闭的空间诱发严重的安全事故。特别是车辆高速驶入隧道的过程中,由于“黑洞效应”作用,驾驶员对光线的突变在短时间内很难适应,容易产生视觉障碍,危及行车安全。因此在隧道中,应该通过交通标志限速、视觉诱导设施来提示驾驶人员减速或每隔一定距离设置减速钉强制驾驶人员减速。但若只在隧道内部设置限速标志,会使车辆进入隧道时骤然减速,反而容易引发安全事故。所以,减速措施应在进入隧道之前的一定距离就开始设置,逐步减速。
(二)保持路面正常的附着系数。平时要求隧道通风系统保持运转状态,以加速隧道内空气的流通,使车辆排放的尾气能及时排至隧道外,减少在路面上的沉积;其次要对路面沉积的物质进行定期的清洗;第三是对路面进行打毛处理,以增加水泥混凝土路面的附着性能。
(三)缩小隧道内外光照度的差距。由于隧道内外不同时间亮度存在明显的落差,会给司机视觉上造成一个不适应的过程,出现眩光现象,对行车带来很大的不安全因素。为了克服这种视觉上的滞后现象,必须合理控制隧道出入口和隧道内灯光亮度与隧道外的亮度相匹配。隧道照明依据规范分成入口段、过渡段Ⅰ、过渡段Ⅱ、基本段和出口段等五个段来设计。在日常的运营管理当中,要特别注意根据驾驶人员视力适应性和天气、时间等因素,来有机协调各个部分的照明,以缩小隧道内外光照强度的差距。此外,在隧道入口处(外侧)加盖玻璃顶棚,可以有效减小隧道入口外侧的光照强度,使驾驶员在进入隧道之前有一个适应光线变化的过程,进一步减轻“黑洞效应”的程度。
(四)完善交通安全设施。在高速公路隧道中行车,一般并无对向来车,因此眩光主要来自照明灯具本身或灯光在边墙上的反光。为了减轻或消除隧道的边墙效应,视线诱导设施的作用不可小视。可在隧道的两侧边墙上安装红、黄色反光轮廓标,再在边墙上配以线形诱导标,必要时可在隧道内增设防护性护栏,用于减缓车辆的横向撞击力。
(五)建立隧道安全保障系统。高速公路隧道安全保障系统应以人为本、层层联保,变被动的安全管理对象为现代的安全管理动力;变静态安全管理为现代的安全动静结合的综合管理。首先,系统主机经通信电缆对设备检测功能进行巡检,并接受各子系统检测数据;再结合闭路电视监视器实时显示的交通和环境的图像,将这些信息建立在空间数据库基础结构上,进行实时分析处理,传递给中央控制中心;中央控制中心判断运行状态(正常、事件、事故和火灾),并与各子系统进行交互、协调;最后做出控制解决方案,下达执行指令。
五、结论
隧道是高速公路上的特殊路段,受地形、环境、地质的影响,不可避免地需要采用隧道来改善公路路线技术指标,从而缩短公路里程和行车时间,提高运营效益。但也不可避免地带来了许多安全隐患,导致一些安全事故的发生。为了增强隧道安全运行的可靠性,本文从隧道安全情况特点、隧道安全原因分析、隧道安全对策措施等方面进行分析研究,对做好高速公路隧道运营安全管理工作,保证良好的隧道营运环境,具有一定的现实意义。
参考文献:
[1]刘伟清,李文贵等.高速公路营运管理专业知识与实务[M].人民交通出版社,1997.
关键词:照度亮度隧道基本段入口段过渡段
Abstract: urban shorter length traffic tunnel lighting engineering design process is introduced
Keywords: intensity of illumination brightness tunnel entrance section for basic transition section
中图分类号: TJ53+5文献标识码:A 文章编号:
1 前言及背景
随着现代城市的发展,城市中越来越多机动车给城市交通带来了前所未有的压力,这就促使城市建设在道路交通方面必须有较快的发展,向着立体化的交通模式进行转变。因此,越来越多的城市交通隧道开始出现,特别是城市中将现有车流量大的路口改建为下穿式的短交通隧道开始大量出现。这些跨线式交通隧道长度普遍较短,大部分的隧道下穿部分长度多在200米以内,加上两侧引道全长也不过4、5百米。
虽然城市内的这种交通隧道长度很短,但大多数隧道下穿段的长度还是超过100米,根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999),超过100米的公路隧道应设置隧道照明;另外,城市交通隧道因为位于城市内及周边,一般车流、人流量都比较大,也很有必要设置隧道照明。
本文所介绍的成都双流环港路东段下穿隧道就属于这种情况。隧道总长430m,南北走向,共分衡重式路基挡墙段、U 型挡墙段及明挖框架隧道段三种结构形式。其中下穿段长121m,北侧引道总长151m,南侧引道总长158m。隧道下穿段机动车道内净高5.5m,净宽13.45m,非机动车道最小内净高3.0m,人行道最小内净高2.85m,非机动车道+人行道净宽5.45m。本文主要介绍该隧道下穿段的照明设计。
2 照度确定
由于现在还没有专门针对城市交通隧道照明的相关规范,因此现在有关公路隧道照明的设计规范仍然采用《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)。
隧道照明和道路照明的不同之处在于,道路照明主要在夜晚及环境光线不足时提供对路面的照明;而隧道照明除了在夜晚提供照明外,其主要的功能是在白天提供隧道内的加强照明,用以抵消机动车驶入黑暗的隧道内时,人的眼睛因为无法适应环境亮度快速变化产生的类似短时间丧失视觉的“黑洞”效应而发生危险。因此洞外亮度越高,洞内就需要越高的加强照明以消除这种现象带来的危险。
根据相关设计资料,本工程隧道设计时速为60km/h,机动车道单向3车道,双向共6车道,另外两侧各有一条非机动车、人行混行道。
2 .1中间段亮度
本工程设计时速60km/h,每侧三车道单向通行。但根据JTJ026.1-1999表4.2.1,表中没有三车道相关隧道的数据,因此本工程按该表中设计时速60km/h的最高亮度值确定中间段亮度标准为2.5 cd/m²,但由于本工程为城市交通隧道,车流量较普通公路隧道大,且可能出现车辆因为交通拥堵而阻塞在隧道内的情况。经过分析、考虑,本次设计适当提高基本照度标准至4 cd/m²。隧道内路面亮度总均匀度不小于0.4,路面中线亮度纵向均匀度不小于0.6。以下设计时当规范中相关表格内没有相对应的三车道隧道数据时均按60km/h设计时速时设计标准的最高值选取。
2 .2入口段亮度
由于缺乏洞外亮度实测资料,根据JTJ026.1-1999表4.3.2-1,由于本工程隧道长度较短,为方便计算,南北洞口洞外亮度均按高值取L20=4000cd/m²;根据表4.3.1,入口段亮度折减系数k=0.022,入口段亮度Lth=k•L20=4000 cd/m²•0.022=88 cd/m²。
本工程路面为沥青路面,根据JTJ026.1-1999 4.1.5,本工程平均亮度与平均照度的折算关系取18lx/ cd•mˉ²
因此,入口段亮度Lth= 88 cd/m²=1584lx。
2 .3过渡段亮度
根据JTJ026.1-1999 4.4,过渡段分为TR1,TR2,TR3三个照明段,各段所需亮度如下:
TR1=Ltr1=0.3Lth=26.4 cd/m²=475lx;
TR2=Ltr2=0.1Lth=8.8 cd/m²=158lx;
TR3=Ltr3=0.035Lth=3.1 cd/m²=565lx;
2 .4出口段亮度
在隧道出口,为了避免因为车辆从较暗的隧道突然进入到亮度很高的外界环境中而致使人的视觉难以在短时间内适应而产生“白洞”现象发生危险;因此需要对隧道出口段的照明进行加强,以帮助司机眼镜提前适应洞外环境。
规范中规定,在单向交通隧道中,出口段亮度应取中间段亮度的5倍,本工程中,出口段亮度值取5Lin=12.5cd/m²=225lx。
3 各段照明长度计算
3.1入口段长度
本工程机动车道北侧入口段引道纵坡坡度较大,达到4.286%;机动车道南侧引道纵坡为3.205%,为方便计算,南北侧隧道入口段长度计算均按4%纵坡来进行。
根据JTJ026.1-1999表4.3.2-2照明停车视距Ds表,在设计时速60km/h的车速下,照明停车视距Ds=62m,入口段长度根据式4.3.3:
Dth=1.154Ds-(h-1.5)/tan10°
式中Dth――入口段长度(m);
Ds――照明停车视距(m);
h――洞内净空高度(m);
将本工程数据代入得:
Dth=1.154•62-(5-1.5)/tan10°=51.7m
3.2过渡段、出口长度
根据JTJ026.1-1999表4.4.2,过渡段各段长度取值为:
Dtr1=44m,Dtr2=67m,Dtr3=100m;
出口段长度为60m。
4各照明段长度确定
根据相关规范计算出各段长度后发现,仅入口段和过渡段1的总长就超过100米了,而本工程隧道下穿部分总长近121米,没有足够的长度完整的布置规范要求的各段照明。因此,根据本工程实际情况,同时结合计算数据,计划将本工程隧道下穿部分照明分为入口段及出口段两部分。
入口段的照明按照规范要求进行设置,亮度及照度取值Lth= 88 cd/m²=1584lx。入口段长度定为50m左右;入口段加强照明从距离下穿隧道洞口10米左右开始布置。
出口段的照明兼顾过渡段1和出口段照明,因此本工程出口段照度取值按过渡段1的照度值TR1=Ltr1=0.3Lth=26.4 cd/m²=475lx,出口段从入口段加强照明结束处开始布置,一直延伸至隧道出口。
5灯具布置
根据JTJ026.1-1999中给出的利用系数法照度计算公式
Eav=η•Φ•M•N/(W•S) (4.11.2-4)
式中,N―灯具布置系数;
Φ―灯具额定光通量;
η―灯具利用系数;
M―灯具维护系数;
W―隧道路面宽度(m)
S―灯具间距(m)
机动车道隧道照明灯具计划采用隧道专用高压钠灯,人行、非机动车道的灯具采用防水防尘荧光灯。高压钠灯隧道灯和防水防尘节能型荧光灯均吸顶安装于隧道顶部装饰板下。经查阅相关资料、样本各种功率高压钠灯隧道灯及荧光灯通量的额定光通量为:
Φ(400W)=48000lm 高压钠灯
Φ(250W)=28000lm 高压钠灯
Φ(150W)=15000lm 高压钠灯
Φ(100W)=9000lm高压钠灯
Φ(36W)=3000lm T8荧光灯
由于本工程机动车道较宽,单侧隧道就有三条车道,为了使隧道内的照度尽量均匀,隧道灯具计划纵向布置三列,灯具布置系数N=3;维护系数M=0.7;灯具利用系数经查相关资料取η=0.6。
隧道基本照明除入口段外采用100W高压钠灯隧道灯,间隔10m布置。
Eav(基本)=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×9000×0.7×3/(13.45×10) =84.3lx=4.68 cd/m²≥4 cd/m²,满足基本段照明照度要求。
隧道入口段加强照明计划采用400W高压钠灯,间隔2.5米布置;
Eav(入口)= Eav =0.6×48000×0.7×3/(13.45×2.5) =1799lx=100 cd/m²≥88 cd/m²,满足入口段加强照明照度要求。
隧道出口段加强照明计划采用400W高压钠灯,在每组10米间隔的基本照明100W高压钠灯中布置1组,各组灯具间隔为5米。
Eav(出口)= Eav(基本)+ Eav(出口加强)=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×48000×0.7×3/(13.45×10) +0.6×9000×0.7×3/(13.45×10) =449.7lx+84.3lx=534lx=29 cd/m²≥26.4cd/m²,满足出口段加强照明照度要求。
隧道内基本照明灯具间隔10米通长布置,其中入口段基本照明灯具使用每10米间隔的一组400W灯具,其余区段的基本照明灯具全部为100W。
人行、非机动车混行道灯具采用36W T8节能型防水防尘荧光灯每间隔10米布置一组灯具,每组灯具2盏。
Eav(人行)=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×3000×0.7×2/(5.45×10) =46.2lx=2.6 cd/m²≥2.5 cd/m²,满足人行、非机动车道照明照度要求。
高压钠灯隧道灯及防水防尘荧光灯的防护等级均要求达到IP65;照明配电系统采用TN-S接地系统,灯具外壳均要求与PE线可靠连接。
5应急照明及疏散指示
根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)12.5.3:隧道应设置消防应急照明灯具和疏散指示标志,其高度不宜大于1.5m。
根据计算,在隧道机动车道两侧和人行、非机动车道靠近人行道一侧的墙壁上每隔10米间隔设置一盏23W应急照明壁灯和一盏8W疏散指示灯。应急照明壁灯和疏散指示灯均采用自带蓄电池型,要应急工作时间不小于90分钟。应急照明壁灯能在断电后自动点亮;疏散指示保持常亮。应急照明灯具和疏散指示灯具的设置高度均为距离隧道地面1.5米。
6照明控制
隧道照明主要分为基本照明和加强照明两部分,其中基本照明为24小时工作,为隧道夜间及白天提供最基本的照明;而加强照明仅在白天工作,为防止机动车驾驶员进出隧道时视觉出现“黑洞”和“白洞”现象而发生危险。
基于以上用途,隧道基本照明不设控制回路,保持常亮,仅在检修及故障时断开电源。
隧道加强照明灯具分成若干组,并由一台隧道(路灯)照明控制器控制。该控制仪具有经纬时间控制、光控、远程遥控、GPS自动校时、动态监测等功能,并可根据外界环境亮度自动控制开启部分或全部加强照明灯具,以便在保证行车安全的前提下节约能源。
另外,隧道内的应急照明及疏散指示灯具回路均保持24小时接通,应急照明灯具在事故及停电时依靠自带蓄电池自动点亮,疏散指示灯具平时保持常亮,故障及停电时依靠自带
蓄电池点亮。
隧道下穿段照明标准横断面布置图
7隧道照明布线及安装
隧道内照明灯具均吸顶或侧壁安装于于隧道壁装饰板外侧,隧道照明主电缆采用ZR-YJV阻燃型电缆敷设于密闭耐火型金属电缆线槽内,每盏灯具的接线采用ZR-BV电线通过隧道专用绝缘穿刺线夹T接于照明主缆上,这样既不用截断主电缆,同时施工方便又安全可靠。另外,缆线穿出耐火线槽后均穿钢管敷设,耐火线槽及穿线钢管均敷设于隧道顶部及侧壁装饰板下的隧道主体上并喷涂防火保护层。
8后记