浅谈西宁过境公路西段大酉山隧道机电工程
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兰新铁路第二双线小平羌隧道“4·20”重大事故由中国中铁二局集团有限公司承建的新建兰新铁路第二双线西宁至张掖段站前工程LXS-8标,设计里程为DK345+155~DK407+122,线路长61.363正线公里,位于甘肃省中牧山丹马场和张掖市民乐县境内,海拔高度3500米~2700米。
小平羌隧道地处祁连山中高山区,位于甘肃省张掖市山丹县西南方向祁连山小平羌沟至大平羌沟之间,平均海拔高度为3100~3800米。
洞身地表起伏较大,地表自然坡度30~40度;隧道起讫里程为DK345+329~DK349+312,隧道长度3983m 。
小平羌隧道距民乐县城约120公里,距张掖市约187公里。
事故发生的经过:2011年4月19日23时30分,钢筋班组安装完成DK349+035处最后一环工22a 型钢拱架,经领工员王伟检查无异常后,喷浆班组13人操作3台喷浆机喷浆。
4月20日4时05分,带班员陈吓文出去组织后续施工材料,当走到距离作业面约40米处时突然听见身后一声巨响,回头看见隧道喷浆作业面上方围岩发生了坍塌,导致初期支护的工22型钢拱架及喷浆作业台架被砸跨,12名作业人员全部被埋入坍塌体中,事故发生后,中铁二局兰新线甘青项目部三工区立即组织抢险救援,于4时40分发现一名遇难者遗体,后因连续发生坍方,抢险工作被迫停止。
经勘察事故现场,坍塌范围里程为DK349+035~DK349+050,距离地表深度约100~110m 。
坍塌岩石块体约400方(最大块径约1米左右),塌腔高8~10米。
直接经济损失约908万元。
事故原因分析:小平羌隧道位于祁连山区域地质构造带(纵向长约1000km, 横向宽200~300km )石炭系灰岩夹页岩、泥灰岩,泥盆系砂岩等软硬相间的地层中,由于多期构造运动挤压作用强烈,洞身发育多个向斜、背斜相间组成的复式褶皱。
地表覆盖风化残积土层较厚,基岩露头较少。
开挖揭示DK349+050~+035洞段总体位于背斜构造北翼,岩层倾角较陡,节理发育,岩体破碎;岩层的层间结合力较差,加之小平羌隧道洞顶地表冻土冬春后开始融化,冰雪融水下渗软化软弱结构面,致使围岩抗剪强度降低,是该起事故发生的潜在客观因素。
西山隧道
西山隧道是一条位于地处西山脚下的一条隧道,它连接了A市和B市,是当地交通运输的重要通道之一。
随着城市化进程的不断加快,西山隧道的建设成为解决交通拥堵问题的重要举措。
西山隧道的背景
西山隧道的建设起源于A市和B市之间日益增长的人口流动和交通需求。
在过去,由于交通道路状况的限制,市民在往返这两个城市之间常常遇到交通拥堵的问题,不仅耽误了时间,也影响了市民的出行体验。
为了解决交通拥堵问题,政府决定修建一条连接A市和B市的隧道,以提高交通运输效率,改善市民的出行环境。
西山隧道的建设
西山隧道的建设经过了详细的规划和设计。
在选择隧道线路时,工程师们考虑了地形、地质条件等因素,确保隧道建设的顺利进行。
为了保证隧道的安全性和通行效率,工程师还采用了先进的隧道建设技术和设备。
隧道的建设工程经历了漫长的施工周期,工程人员日以继夜地工作,克服种种困难,最终完成了隧道的建设。
西山隧道的意义
西山隧道的建成对于A市和B市的发展具有重要意义。
隧道的通车不仅促进了两地间的交通便利,也促进了经济发展和人文交流。
市民可以更加便捷地往返于两个城市之间,也为城市之间的合作与互动提供了有力支持。
同时,西山隧道的建设也为其他地区的交通基础设施建设提供了宝贵经验,为城市交通建设树立了榜样。
结语
西山隧道的建设是A市和B市交通运输发展的重要里程碑,它不仅架起了两座城市之间的桥梁,也为更好地满足人民群众对交通出行的需求做出了积极贡献。
在未来,西山隧道将继续发挥其重要作用,助力当地交通事业的不断发展。
Reference
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青海省道西久公路拉脊山隧道供配电系统设计摘要:文章主要论述了青海省道西久公路拉脊山隧道的高压供配电方案、低压供配电方案、电气主接线形式、保护与电力监控、应急电源系统、防雷接地等主要设计方案。
关键词:专盘专线;供配电方案;柴油发电机组;主接线本项目位于青海省东部,路线走廊所经地区位于拉脊山区,总体地势中高南北低。
本项目为单洞单向上下行分离的隧道,隧道左线长5 530 m,隧道右线长为5 564 m,设计行车速度为60 km/h。
本文主要介绍该隧道高压供配电方案、低压供配电方案、主接线形式、保护与电力监控、应急电源系统、等主要设计内容。
1 隧道高压供配电设计方案根据本项目的特点在隧道的进口、隧道中心里程、隧道出口各设一座变配电所,分别是1#变配电所、2#变配电所、3#变配电所。
由于本项目所在地公共电网比较贫乏,无法提供可靠独立双路10 kV电源,为保证本项目供电可靠性要求,本工程1#、3#变配电所采用单市电+柴油发电机供电方案。
由于2#变配电所处与隧道内部,隧道的排烟通风的问题较严重,无法解决柴油发电机的排烟问题,故2#变配电所采用双10 kV电源方案,供电方案如图1所示。
1#变配电所从洞口端的地方公共电网接引一路独立的10 kV电源,10 kV电源要求专盘专线。
1#变配电所的高压配电系统采用单母线不分段方案,馈出两路10 kV电源分别至1#变配电所的两台变压器,馈出一路10 kV电源至2#变配电所。
3#变配电所从洞口端的地方公共电网接引一路独立的10 kV电源,10 kV电源要求专盘专线。
3#变配电所的高压配电方案与1#变配电所相同,同样馈出一路10 kV电源至2#变配电所。
2#变配电所的两路10 kV电源分别从1#、3#变配电所引来,两路10 kV电源经自动切换柜(一路10 kV失电,另一路自动投入)后为2#变配电所的两台变压器供电。
为保证在变压器检修作业过程中人身设备安全,采用Fortress机械联锁系统即变压器门与高压开关柜连锁,只有高压侧的开关柜先断电后变压器门才能打开;变压器门锁定后高低压柜才能合闸送电。
高寒地区公路隧道机电工程技术探讨杜长东;蔡晓峰【摘要】高寒地区公路隧道具有海拔高、气温低、车流量小、气候恶劣、地质灾害频发等特点.对高寒地区公路隧道机电工程设备选型、系统配置以及在设计、建设、运营等各个环节的特殊要求,作了初步探讨,以供借鉴.【期刊名称】《青海交通科技》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】3页(P48-50)【关键词】道路工程;高寒地区;公路隧道;机电工程【作者】杜长东;蔡晓峰【作者单位】重庆市华驰交通科技有限公司重庆400060【正文语种】中文1 高寒地区公路隧道特点在西北、西南高原地区建设的公路隧道,普遍具有气温低、气压低、含氧量低等特点。
如川西高原的鹧鸪山隧道,海拔高度3300m,穿越海拔4200m的鹧鸪山垭口,极端最低气温-31.5℃,山顶终年积雪,每年冬季长达8个月,隧道洞口气压为68KPa,为海平面的60%,大气含氧量为13.7%,为海平面的67%,地质复杂多变。
除此之外,高寒地区公路隧道还具有生态环境脆弱、多年冻土、车流量少、地广人稀、气候恶劣(雪雾、冰霜、强风等)、地质灾害频发(泥石流、塌方、水毁等)等特点。
对机电工程来说,高寒地区公路隧道可能存在系统不健全,路线长距离远而导致的相关管理、救援响应不及时,运营能耗与效益不成比例,恶劣气候导致的设备故障,操作、管理、维护水平与系统技术含量不相匹配等问题。
2 公路隧道机电工程主要标准规范现行公路隧道机电工程标准规范主要有设计规范《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/TD71-2004)、《公路隧道通风与照明设计规范》(JTJ 026.1-1999),施工规范《公路隧道交通工程与附属设施施工技术规范》(JTG/T F72-2011)以及验收规范《公路工程质量检测评定标准》(第二册机电工程)(JTG F80/2-2004)等。
但这些标准规范中没有针对高寒地区公路隧道特点进行特殊规定,需要今后对相关经验进行总结并逐步修订完善。
高速公路隧道机电施工问题与建议探讨摘要:高速公路隧道机电施工是高速公路建设的重要组成部分,对于保障道路安全、提高交通效率具有重要意义。
然而,在实际施工过程中,存在一些问题,如施工环境恶劣、安全隐患多、技术难度大等。
本文将从高速公路隧道机电施工的现状出发,分析存在的问题,并提出相应的建议,以期为施工企业提供参考,推动施工质量的提高。
关键词:高速公路;隧道机电施工;问题;建议一、引言随着交通基础设施建设的不断发展,高速公路已成为人们出行和物流运输的重要途径。
高速公路隧道机电作为高速公路建设的重要组成部分,对于保障道路安全、提高交通效率具有重要意义。
隧道机电施工涉及众多设备,包括通风、照明、消防等,技术难度较大,施工环境恶劣,安全隐患多。
因此,分析存在的问题并提出相应的建议具有重要意义。
二、隧道机电施工的现状和问题1. 施工环境恶劣:隧道内施工环境狭窄,噪音大,光线暗,空气质量差,给施工带来很大困难。
2. 安全隐患多:隧道内施工安全隐患较多,如机械设备操作不当、用电安全问题等,给施工安全带来潜在风险。
3. 技术难度大:隧道机电施工涉及众多设备,需要具备较高的技术水平。
同时,不同设备的安装和调试需要不同的技术要求,给施工带来较大难度。
4. 施工管理不规范:一些施工企业在施工过程中存在管理不规范、质量意识不强等问题,导致施工质量难以保证。
三、隧道机电施工的建议1. 加强安全管理:施工企业应建立健全的安全管理制度,加强施工现场安全检查,确保机械设备操作和用电安全。
同时,加强员工安全培训,提高员工安全意识。
2. 提高技术水平:施工企业应加强技术培训,提高技术人员的专业水平。
同时,引入先进的技术和设备,提高施工效率和质量。
3. 加强施工管理:施工企业应建立健全的施工管理制度,加强质量监管,确保施工质量。
同时,加强施工现场管理,确保施工顺利进行。
4. 引入现代信息技术:施工企业可以引入现代信息技术,如BIM技术、物联网技术等,实现对施工现场的实时监控和管理,提高施工效率和质量。
高速公路隧道机电工程施工管控要点摘要:高速公路隧道本身来说,其具有着车流量较大以及内部空间相对较为狭窄、隧道内部跟隧道外部存在有比较大的光线变化情况、甚为复杂的交通情形等等特征。
当车辆驶入到高速公路隧道内部以后,相较于隧道外部而言,其亮度大大减小,导致人形成较大视觉偏差,有着很强的不适应性,再加之空间上的实际变化,会使得驾驶人员的心理发生改变,极易对其的形成过程造成一定程度的影响。
且在高速公路隧道交通运行过程中,由于其通风环境相对较差,车流密度相对较大,加上很多车辆排放物难以被稀释掉,使得行车人员健康受到了严重影响,车辆行驶因为能见度较低问题易导致交通事故的频繁发生,所以,对于整个隧道施工来说,其机电安装工程可谓是相应的重点难点问题。
高速公路隧道机电安装工程横跨机械自动化以及机电通风等等多个技术学科领域,其施工技术甚为复杂,施工质量要求较高,系统运行需要具备有很强的可靠性与安全性,且施工量比较巨大,工期相对紧张一些,整个施工线路比较狭长,不难发现,高速公路隧道安装工程具备有很大的综合性。
由此可以知道,有效进行高速公路隧道机电工程建设是至关重要的。
关键词:高速公路;隧道机电工程;施工管控;要点1、高速公路隧道机电工程概述从严格意义上来讲,高速公路隧道机电工程属于高速公路机电总工程中的一个分部工程,一般来说,通风系统、监控系统、消防系统以及照明系统和供电系统等为其最主要运作系统。
1.1监控系统:监控系统中主要由闭路电视监视系统、车辆检测器、紧急电话系统以及环境检测设备和气象检测器、监控计算机系统等组成,旨在监控施工各方面的安全与质量。
1.2消防系统:消防系统主要包括紧急广播系统、声光报警系统、火灾监测系统等;主要设备有:火灾探测器、消防控制器、火灾报警器和供水设施等。
1.3照明系统:照明系统一般采用荧光灯、高压钠灯或LED灯,安装在行车道的上方及隧道横洞上方,以满足隧道内路面的平均照度和均匀度的要求;按功能分为:基本照明、加强照明、应急照明、横洞照明;按区段分为引入段、适应段和过渡段、基本段、出口段。
新能源设备在高原隧道施工中的应用摘要:青藏高原地区内燃设备使用面临高海拔空气稀薄、功率下降、油料供应困难等难题。
尤其长大隧道受地质、埋深、通风等原因影响,洞内施工空气环境较差,洞内大量采用内燃设备,势必导致人机争氧、进一步恶化环境,给通风组织、安全生产造成极大压力。
现场通过新能源挖装运设备的成功应用,实现隧道主要施工装备的全面电动化,改善了隧道施工作业环境、提高施工效率,达到了节能减排、降本增效的目标。
关键词:高原隧道新能源工程机械0 背景我国《“十四五”现代能源体系规划》对工程机械行业新能源发展明确了转型方向,着力提升终端用能低碳化、电气化水平。
全球范围内,零排放建筑工地试点已在挪威、芬兰、荷兰等多个国家城市推进。
但在交通工程建设领域,成体系的新能源设备应用示范鲜有报道。
现阶段国内新能源工程机械发展极为迅速,三一、徐工、比亚迪等企业新能源设备,已覆盖混凝土泵车、混凝土搅拌车、汽车起重机、挖掘机、装载机、运输车等工程施工应用系列[1]。
在快速充电、电力储存、智能变频系统等技术手段的成熟发展下[2-3],电动化工程机械的场景适用性不断提高、应用成本不断降低。
受高原铁路特殊地质条件影响,以及“绿色工程、创新工程、安全工程”的政策要求下,施工单位采用新能源设备进行工程建设已是必然趋势。
1 工程概况项目处于高原国家森林公园雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区内核心区,海拔2121~4637m,生态脆弱。
区内最高气温37.8℃,最低气温-18.5℃,气压约为内地80%,空气稀薄、太阳辐射强。
标段隧道30.942km/1.5座,隧道地质条件极其复杂,存在长段落高地应力岩爆、超高地温、高温热水、断层破碎带、节理密集带、浅埋冲沟等不良地质。
其中A隧道采用分修方式,隧道左右洞之间局部设置长平导,横洞进入正洞后单个工区同时施工4个工作面,最长独头掘进距离超过6000m。
2 现场应用情况项目通过与国内各知名新能源设备厂家进行协商合作、试验运行近半年,综合对比厂家技术研发能力,设备规格型号及技术参数,电池品牌、充电模式及续航能力,质保期及售后服务保障等。
浅谈西宁过境公路西段大酉山隧道机电工程
【前言】本文简要介绍了新建通车的青海省西宁过境高速公路西段的大酉山隧道的机电系统整体情况。
【关键词】西宁过境公路西段、大酉山、隧道机电工程
大酉山隧道是丹(东)拉(萨)国道主干线西宁过西宁过境公路西段的重要组成部分,是货物进入玉树和西藏的汽运大动脉,位于青海省西宁市海湖大道旁的大酉山,是连接平西高速公路和西湟一级公路的咽喉,隧道海拔2338米,由两车道双洞组成。
大酉山隧道监控所设置于海湖收费站,是青海省高等级公路建设管理局下属的一个重要职能部门,主要负责西过境公路大酉山隧道的正常营运及隧道内机电系统的日常管理和维护、维修工作。
大酉山隧道机电工程采用了国内比较先进的机电设备,使整个机电工程保持系统先进、功能完整。
中央控制室负责隧道各类信息的收集与汇总、各系统之间的联系与协调,各系统通过中央控制系统进行信息的处理,为工作人员提供隧道综合信息以及决策信息,提供人机接口、手动控制等功能。
值班人员24小时不间断监控,对于发生各类事件,能够及时采取必要的、行之有效的方法进行处置,预防事故的发生,保障司乘人员的生命安全。
控制系统及数据采集系统的操作界面以最直观的形式将隧道内的设备布置和运营情况直观的呈现在监控人员面前。
隧道监控所负责管理的机电系统分为八大系统,分别为电视监视系统、供配电系统工程、照明系统、通风系统、紧急电话及广播系统、消防及火灾报警系统、交通检测、信号控制系统
一、电视监控系统
隧道闭路电视监视系统由中央控制室的液晶显示拼接屏、外场摄像机、传输控制设备、录像设备等组成。
根据摄像机的监视范围,在隧道内每间隔150米设置一台固定摄像机。
在隧道进口端设置两台遥控云台摄像机,在出口端设置一台遥控云台摄像机。
为保证摄像机图像信号的传输质量,免受洞内大功率用电设备工作时对图像信号的干扰,闭路电视系统配备视频光端机采用光缆作为传输媒介,以保证闭路电视图像清晰。
闭路电视系统能实时、直观、准确的监视和记录隧道内的交通运行状况、各种信号状态、车流密度以及隧道中突发的异常情况。
对隧道内的火灾报警信息、交通阻塞、事故信息予以确认,为监控所指挥调度人员提供直观的现场情况,有效指挥异常状况的处理和交通疏导,同时能为相关人员事后分析、处理各种异常事故提供直接可靠依据。
二、供电配电系统
隧道采用双回路供电,并分别在隧道的进口和出口各设一座10/0.4KV无人值守变电所,各引一路10KV架空专线电源供电,负责隧道的设施供电。
为保证隧道负荷供电可靠性,隧道两变电所之间敷设两路10KV高压电缆联络线,正常情况下由隧道进口(或出口)引进的10KV高压作为主总进线,并通过隧道内敷设的两路10KV高压电缆中的一路给隧道出口(或进口)变电缆提供10KV主电源,另一路10KV专线作为备用电源,确保在一侧10KV外电出现故障的情况下,另一侧10KV能及时切换担负整个隧道的用电。
隧道应急照明和监控设备由不间断电源提供电,即使在进出口10KV外电同时故障的情况下,也能保证应急照明及监控设备至少1小时的供电。
三、照明系统
隧道照明系统由监控所交通监控计算机及软件、隧道变电所本地控制器、光强检测器、照明控制柜、隧道内灯具及从电回路等组成。
隧道照明实行回路控制,分为基本照明、应急照明、洞口加强照明三个等级,其中洞口加强照明分为进口过渡段1、过渡段2和出口段。
应急照明由EPS电源不间断供电,以确保隧道不间断照明。
隧道内照明调光按晴天、云天、阴天、重阴、夜间和下半夜分为六档进行照明组合控制。
例如:在晴天应开启洞口加强照明,基本照明,关闭洞口路灯;夜间开启基本照明,洞口路灯,关闭洞口加强照明。
由于本隧道内的照明灯具采用的是高频耦合灯,提供的光源为白光,使隧道内的视觉效果基本接近于自然光,在正常情况下进入隧道给司乘人员提供一种视觉清晰的感觉。
四、通风控制系统
隧道现设完全可逆式射流风机32台(16组),左右洞各设置8组,通过设在隧道进出口低压配电室的PLC实现对风机的正传、反转和停转的控制,确保隧道内CO/VI达到标准。
洞内设置的CO/VI检测器检测到CO/VI的数据,为满足封闭环境内的通风要求。
五、交通检测系统
交通检测系统主要包括:微波车辆检测器、PLC控制模块、交通管理计算机等组成。
主要是检测车道占有率、车辆通行速度、车流量等现场数据,并通过这些数据判定车道通行状况是否正常和发生拥堵现象以保隧道行车畅通。
数据监测主要以在隧道进出口安装微波车辆检测器实现。
隧道在入口、出口共布设4套微波车辆检测器。
六、信号控制系统
信号控制系统,包括隧道内悬挂可变情报板、隧道口交通信号指示器、隧道内车道交通指示器、PLC控制模块、信息控制管理计算机等组成。
为了准确及时的引导隧道内过往车辆安全行驶或在发生事故的情况下,可通过隧道进出口及横洞处信号指示灯引导、疏散车辆。
交通信号控制依据洞内报警信号实施控制。
可
变情报板与监控所的通信由PLC环网提供,通过信息控制管理计算机进行发布显示内容。
隧道内车道交通指示器设在隧道入口、出口及隧道内横洞附近,可分道引道交通指示。
七、紧急电话及广播系统
紧急电话及广播系统是在隧道内发生故障、事故或火灾情况时,司机或有关人员及时向中控室报告现场情况,隧道监控所内设紧急电话及广播总机一部,紧急电话计算机一台。
隧道内平均每隔200米设紧急电话分机一部,共24部(左右洞12部)。
隧道各出入口各设平台式紧急电话一部。
隧道洞内设号筒喇叭28套(左右各14套)。
此系统可实现双向呼叫和通话。
主机可立即识别任意一部呼叫分机编号,在主机及模拟屏上直观的显示,使监控人员立即识别及确认隧道内通话地点。
隧道广播可以设置单音区、多音区和全呼。
八、消防及火灾报警系统
隧道消防及火灾报警系统采用以防为主,防消结合的原则。
消防及火灾报警系统设消防管理计算机主机1台,火灾报警控制器1台,火灾探测信号处理器3台,隧道报警设备有紧急电话、手动报警按钮、光纤光栅感温火灾探测器等设备组成。
光纤光栅感温火灾探测器全程铺设在隧道顶部,
本项目采用武汉理工光科股份有限公司生产的TGW系统产品,采用光纤光栅作为温度敏感元件,对波长信号进行数字式测量;采用先进的可调法布里-珀罗腔滤波技术进行波长检测。
TGW系统的原理图如图1所示,当信号处理器检测到光纤光栅的反射波长出现异常,它会发送报警信号给火灾报警控制器,火灾报警控制器再发出采取措施的信号。
图1 火灾报警信号传输示意图
TGW光纤光栅感温火灾报警系统将传统波分复用技术和全同光纤光栅复用技术结合,使用波分复用与全同光纤光栅混合复用的方法,解决了隧道火灾报警的难题。
光纤光栅感温火灾报警系统能够无间隙、不间断的监测隧道空间,具有可靠、安全、反应迅速的特点。
洞内行车道右侧每隔50米设一组消防箱,手动报警按钮靠消防箱安装,其中左洞52组、右洞51组共103组,全程以消防管道相连接。
洞内行车道左侧每隔50米设一组灭火器箱,箱内设置有能方便地操作的手提式磷酸铵盐干粉灭火2个和手提式水成膜泡沬灭火器2个。
隧道一旦发生火灾要尽可能把火灾限制在
最小范围内,为此隧道火灾报警及消防设施迅速检测出确认事故发生地点并实施灭火。
【结语】
先进的设备为隧道的安全畅通提供了可靠的硬件条件,而科学的管理则是长期支持隧道正常运转的保证。
为此我隧道管理所制定了严格的规章管理制度,对机电系统设备进行定期、不定期的巡查、测试、维护工作,做到发现问题及时解决、及时记录,确保隧道内车辆安全、舒适、快速通行。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。