高速公路隧道机电工程设计的重点

 摘要:以某高速公路隧道机电工程为例，针对高速公路隧道机电工程设计的重点进行了深入地分析，着重从隧道照明设计、隧道通风设计、隧道消防设计等几个方面进行了论述，并提出了高速公路隧道机电工程设计中注意问题，从中也阐述了自己的看法与建议。

关键词:高速公路;隧道机电;照明设计;通风;消防设计

1项目概述

本工程为一条分离式双洞单向的公路隧道，隧道单洞长度约1.7km。隧道采用双向六车道，设计行车速度为100km/h，路基宽度15.25m，隧道建筑界限为13m×5m，隧道为水泥路面。隧道等级为A级，通风与照明控制设施应选CO检测器、VI检测器、和风速风向检测器;消防设施选择消火栓。

2隧道照明设计

2.1照明标准及设计值

根据JTG/TD70/2－01－2014《公路隧道照明设计细则》关于隧道照明设计要求。

2.2灯具选择

隧道光源选用LED，其光效应大于100lm/W，色温控制在4100～4500K范围内。隧道选用LED灯具;隧道照明选择HPS路灯。灯具设计防护等级是IP65。

2.3照明控制

(1)隧道内照明控制。在白天，根据天气情况采用分回路控制;24h开启应急照明;白天和上半夜全部启动基本照明，下半夜将1/3照明关闭;人行横道灯采用感应式开关，实现人体全自动的感应控制，当车辆驶入隧道时，开关就会自动开启，当车辆驶离隧道后，就会自动关闭;照明控制箱设置在车行横通道的单侧，灯具采用联动设计，与防火卷帘门进行联动，由监控室远程控制，确保其正常开启。(2)隧道外照明控制。引道照明夜间开启，白天关闭。照明控制由隧道洞口变电所实现。

2.4照明负荷分级

隧道应急照明和基本照明均为一级负荷;加强照明为二级负荷;引道照明为三级负荷。

2.5防雷与接地

在隧道配电箱防雷设计时，选用浪涌保护器。在隧道右侧敷设一根40mm×4mm镀锌扁钢，以保证电缆支架与接地干线连接，且与洞口预留接地端子(MEB)进行串联，接地电阻应小于10Ω。同时，确保隧道内灯具的金属构件与变电所接地体相连接。

3隧道通风设计

由于隧道长4000m，故采用机械通风方式，选用全射流通风技术，实现隧道全射流通风。

3.1通风设计

依据隧道的高度及交通车辆等参数，对正常运营时需要的烟雾并换气进行计算，再根据隧道全长的需风量对隧道内的风速值进行计算，然后采用全射流通风理论进行隧道内的射流风机数值计算。经计算，隧道左线射流风机为10台，隧道右线射流风机为12台。每组射流风机需要配备两台，在隧道左线和右线行车方向起点端分别设置2组和3组，终点端均设置3组。

3.2射流风机选型及设置

由于隧道建筑限界与拱顶存在较大的距离，故为了方便射流风机安装，经详细比选后，确定选择Φ1120mm型射流风机。

3.3风机配电系统

(1)风机低压电缆采用放射式与树干式相结合方式。对于37kW及以上的风机，其启动采用软启动方式，其他的风机为直接启动。(2)射流风机由中控室控制。在风机安装位置设置控制箱，实现风机起停操作控制。(3)在隧道内，风机、支架应与隧道内接地线相连接。

4隧道消防设计

本隧道消防系统设计方案由隧道内消防系统和隧道外消防给水系统组成。隧道内消防系统由化学灭火器、消火栓、给水栓、消防水泵接合器和消防供水干管组成。隧道外消防给水系统，在隧道一端设置一套消防供水设施，由深水井或拦水、水泵、高低位消防水池和供水管网等组成。供水的一般过程为:隧道消防给水系统，为常高压供水系统，设有高低位消防水池、水泵等。消防系统设置水泵将水提升至高位消防水池，再经供水管网压至隧道内的消防干管，供消火栓使用。

2台水泵为一主一备，水泵控制箱通过液位计采集高位消防水池的水位信息，根据高位消防水池的高、低限位能自动控制水泵启、停。并将水位信息上传监控系统。

5体会与建议

(1)隧道机电工程包含照明工程、通风工程和消防工程等内容，因此，在隧道土建施工时，需要提前预留预埋的间距，以免出现交叉作业。同时，要先进行隧道机电纵断面布置，在布置过程中应结合机电土建位置和工程距离进行。

(2)由于高速公路隧道消防水源众多，故在隧道消防设计过程中，应深入现场充分了解项目的地质情况，合理地选择消防水源。在消防水源选择过程中，应采用SWOT的方法进行定性处理与比选。

(3)由于不同国家的公路隧道机电工程缺乏统一的设计规范，故在公路隧道机电工程设计过程中，应需要交叉查阅相关的条文与规定。建议相关部门合理编制出高速公路隧道机电工程的设计规范及技术手册，以统一各类高速公路隧道机电工程的设计参数。

参考文献:

［1］JTG/TD71－2014公路隧道交通工程设计规范［S］.

［2］吴勤峰.浅谈高速公路隧道机电工程［J］.门窗.2013，(08):67.

［3］李鑫.新形势下高速公路机电工程设计理念研究［J］.黑龙江交通科技.2015，(11):139.

［4］钱经纬.高速公路隧道消防水源取水工程设计选取及应用研究［J］.给水排水.2014(7):74－78.