¿Gestión de la operación de túneles de autopistas?
Características ambientales de 1.1
El túnel de la carretera es una estructura especial de la carretera. Debido a limitaciones de espacio, las condiciones ambientales en el túnel tienen. las siguientes características:
1) Los gases de escape nocivos de partículas mixtas gaseosas y sólidas libres emitidas por la conducción de vehículos, el polvo transportado por los vehículos y el polvo enrollado a menudo no pueden propagarse y desaparecen rápidamente debido a la limitaciones de espacio en el túnel;
2) Debido a la abundancia de arroyos en las montañas, la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del túnel es grande, y el túnel suele estar en un ambiente muy húmedo;
3) Dado que el revestimiento secundario del túnel y la superficie de la carretera dentro del túnel son cuerpos rígidos, los vehículos pesados no pueden pasar. Al excavar el túnel, la vibración en el túnel es relativamente grande;
4) Debido al tráfico intenso, el entorno hostil y el espacio limitado en el túnel, el mantenimiento diario y la resolución de problemas de los equipos son difíciles, requieren mucha mano de obra y el efecto es deficiente.
1.2 Características de las instalaciones de operación y gestión de túneles de carretera
Las instalaciones de operación y gestión de túneles de carretera de gran longitud tienen las siguientes características:
1) Existen muchos tipos de instalaciones, incluidos sistemas de iluminación de túneles, sistema de ventilación de túneles, sistema de extinción de incendios de túneles, sistema automático de detección de incendios y alarma manual, sistema telefónico de emergencia, sistema de intercomunicación de despacho inalámbrico de túneles, sistema de transmisión inalámbrica de túneles, sistema de monitoreo de televisión de circuito cerrado de túneles, parámetros de tráfico sistema de detección y control de tráfico y provisión de señales, detección y ventilación de parámetros ambientales del túnel, sistema de control de iluminación y sistema de suministro y distribución de energía.
2) Muchos subsistemas cuentan con una gran cantidad de dispositivos, como luces, detectores automáticos de incendios, cámaras y botones de alarma.
3) Los precios de los equipos son altos, la inversión es grande y la carga de trabajo de operación y mantenimiento es pesada, como medidores de visibilidad, medidores de iluminancia, sistemas de ventilación e iluminación, etc.
4) Muchos equipos especiales no tienen productos maduros y estandarizados en China y deben importarse.
En resumen, de la particularidad del túnel de la carretera en sí y de las características del sistema de operación y gestión del túnel, se puede observar que el diseño, instalación y configuración del sistema de las instalaciones de operación y gestión del túnel son más complejos. que el sistema de monitoreo de tráfico en el tramo de carretera, requisitos más altos. Por lo tanto, en el proceso de diseño del sistema de gestión de operación del túnel, es necesario considerar la practicidad, economía, confiabilidad y mantenibilidad en función de la escala de construcción civil del túnel, el plan de implementación por fases y el estado de la inversión, así como el volumen de tráfico previsto y el tráfico. crecimiento en la etapa inicial Compare la configuración de cada subsistema y equipo en términos de rendimiento y otros aspectos, analice sus funciones, funciones, efectos de uso, conveniencia de operación y mantenimiento, así como sus gastos de inversión y operación, determinando así la escala. , configuración del sistema y número de equipos del sistema de gestión de operaciones.
Al diseñar el esquema general del sistema de gestión de la operación del túnel, debemos considerar cuidadosamente la complementariedad de las funciones de cada subsistema, analizar sus funciones superpuestas y manejar la confiabilidad práctica del sistema en la etapa inicial de El proyecto y la integridad e integridad del sistema posterior. La relación entre la naturaleza avanzada hace que el costo de inversión y los beneficios económicos del sistema de gestión de operación del túnel sean consistentes con el nivel de desarrollo económico de mi país y no excedan la asequibilidad del propietario. En términos de funciones técnicas, puede tener en cuenta las necesidades de la gestión inicial y es adecuado para futuras actualizaciones y ampliaciones.
2. Análisis de cada subsistema del sistema de gestión de operaciones
2.1 Iluminación del túnel y su sistema de control
Con el fin de evitar "accidentes" en la entrada y salida de vehículos. salga del túnel a alta velocidad Efectos de "agujero negro" y "agujero blanco" para garantizar la seguridad de los vehículos en el túnel. Según el "Código de diseño de túneles de carretera", los túneles de carretera con una longitud de más de 100 mm deben estar equipados con luz diurna. Instalaciones de iluminación. En cuanto al diseño de iluminación de túneles de carretera, la división de las secciones de iluminación, la longitud de cada sección de iluminación, el brillo mínimo de la superficie de la carretera, etc. se especifican en las "Especificaciones de diseño de túneles de carretera". La fuente de iluminación debe ser una lámpara de sodio de alta presión, una lámpara de sodio de baja presión o una lámpara fluorescente. Para conseguir la luminosidad necesaria para una conducción segura en el túnel, es necesario configurar un número considerable de luminarias. Sin embargo, durante la operación del túnel, los equipos de iluminación requieren mucho tiempo y consumen mucha energía, lo que representa una gran proporción de los costos operativos del túnel. Por lo tanto, una cuestión clave en el diseño de sistemas de iluminación de túneles de carreteras es la selección, configuración y control de los accesorios de iluminación.
(1) Fuente de iluminación
La selección y configuración de las fuentes de iluminación y el control razonable de los sistemas de iluminación son cruciales para garantizar la seguridad en la conducción en túneles, mejorar el confort de conducción, reducir los costes operativos y reducir Trabajos de mantenimiento La cantidad juega un papel importante. Las lámparas de sodio de alta presión y las lámparas de sodio de baja presión son muy eficientes.
Las lámparas de sodio de alta presión tienen aproximadamente 90 ~ 100 lm/w, las lámparas de bajo contenido de sodio pueden alcanzar más de 140 lm/W y tienen una fuerte permeabilidad a la niebla. Sin embargo, las lámparas de sodio de baja presión emiten luz amarilla monocromática cuando funcionan, y las lámparas de sodio de alta presión emiten luz blanca dorada cuando funcionan. Una de las mismas deficiencias de ambos es la mala reproducción cromática. El índice de reproducción cromática es de sólo 25 ~ 40. Estas dos fuentes de luz se utilizan para la iluminación de túneles y sólo pueden cumplir los requisitos de rigidez del túnel. El propósito de observar y ver claramente los obstáculos en la carretera es reflejar la autenticidad del entorno del túnel y mejorar la rigidez del túnel de la carretera. Ninguna fuente de luz es ideal para la comodidad del automóvil.
Por lo tanto, para mejorar el efecto de iluminación del sistema de iluminación del túnel de la autopista, se pueden considerar nuevas fuentes de iluminación, como la luz mixta de una sola lámpara. El efecto de mezcla de luz, la eficiencia de la luz, la reproducción cromática y el ahorro de energía de una lámpara de luz mixta simple son mejores que los de una lámpara de luz mixta de doble luz. El uso y mantenimiento de una lámpara de luz mixta simple también son más simples y convenientes que una lámpara doble. Lámpara de luz mixta con fuente de luz. Además, las lámparas de halogenuros metálicos con contenido medio de sodio tienen una mayor eficiencia luminosa e índice de reproducción cromática y tendrán mejores efectos de iluminación cuando se utilizan en túneles. Pueden obtener buenos efectos de iluminación y menores costos de iluminación, pero son más caras.
(2) Control de iluminación
El control de iluminación en el túnel consiste en controlar los interruptores de cada circuito de iluminación en función de la sección de iluminación determinada en el diseño de iluminación del túnel y los requisitos de iluminación bajo diferentes Condiciones climáticas. Cumplir con los requisitos de brillo de iluminación del túnel, garantizar la seguridad en la conducción y ahorrar energía. Los métodos de control se pueden dividir aproximadamente en tres tipos: método de control manual, método de control de secuencia de tiempo realizado en diferentes períodos y método de control completamente automático que controla automáticamente el circuito de iluminación según el valor de brillo dentro y fuera de la cueva. El modo de control manual se utiliza principalmente para sistemas de iluminación de túneles con niveles bajos de autopistas, longitudes de túnel cortas y niveles bajos de iluminación. Puede cambiar manualmente diferentes circuitos de distribución de iluminación según diferentes períodos de tiempo y condiciones climáticas.
El método de control de temporización segmentado utiliza un controlador de temporización para controlar cada circuito de distribución de iluminación del túnel y enciende (apaga) el circuito de iluminación correspondiente según los diferentes períodos horarios del día. Este método de control también se utiliza principalmente en túneles cortos y túneles de longitud media con menos circuitos de iluminación. El método de control automático de la iluminación del túnel consiste en utilizar un medidor de iluminancia para recopilar los parámetros de brillo dentro y fuera del túnel. Después de la comparación, el sistema informático o controlador de iluminación controla automáticamente el interruptor de cada circuito de iluminación para hacer que el brillo de la iluminación en el túnel se adapte al brillo de la luz natural exterior.
2.2 Ventilación del túnel y su sistema de control
(1) Instalaciones de ventilación
Las instalaciones de ventilación y eliminación de polvo incluyen ventiladores y precipitadores electrostáticos. Los modos de ventilación incluyen modos vertical, horizontal y semihorizontal. El método de ventilación longitudinal con ventilador de chorro puede cumplir con los requisitos de ventilación de túneles medianos y largos para la seguridad de la operación del túnel. El método de ventilación longitudinal del eje vertical (inclinado) de ventilación central o la instalación de un dispositivo electrostático de eliminación de polvo también pueden cumplir con los requisitos de ventilación de túneles de autopistas extralargos. Pero rara vez se utiliza ventilación cruzada o semicruzada.
La función principal del precipitador electrostático es eliminar el humo del aire contaminado. Su aplicación puede reducir la cantidad de ventilación necesaria para descargar el humo generado por un gran número de vehículos diésel en el túnel. Este dispositivo no es adecuado para lugares con mucho polvo en la carretera ni en túneles de carretera al aire libre donde hay mucho polvo transportado por automóviles y polvo de tráfico, porque en un entorno de túnel de este tipo, el efecto del precipitador electrostático será muy afectado, y la limpieza y el mantenimiento de los equipos también se verán muy afectados.
(2) Control de ventilación
El control de ventilación se basa en la concentración permitida de CO y el rango permitido de transmisión de humo. Los métodos de control se dividen en control manual y control automático. El modo de control manual consiste en encender y apagar manualmente los ventiladores observando el flujo de tráfico detectado, la concentración de CO y otros parámetros. Se utiliza principalmente en túneles de carreteras con pendientes bajas, longitudes de túnel cortas y una pequeña cantidad de ventiladores. Para túneles largos de autopistas, debido a su gran longitud, gran flujo de tráfico y gran cantidad de ventiladores, el método de control de ventilación es generalmente completamente automático. Detecta la concentración de CO y el valor de visibilidad en el túnel en tiempo real a través del detector de CO y visibilidad instalado en el túnel, y controla científica y razonablemente el arranque y parada del ventilador de acuerdo con el modelo de control de ventilación predeterminado y el proceso de control, que puede asegúrese de mejorar la calidad del aire ambiente y ahorre mucha energía y costos operativos.
2.3 Sistema de extinción de incendios en túneles
El sistema de extinción de incendios tiene como objetivo garantizar que cuando un incendio sea causado por un accidente de tráfico o por una avería de un vehículo, se puedan llevar a cabo eficazmente las operaciones de extinción, El fuego en el túnel se extingue inmediatamente y se reducen las víctimas y las pérdidas materiales para evitar daños mayores y consecuencias graves para el cuerpo del túnel. El "Código de diseño de túneles de carretera" estipula que los túneles de carreteras de alta calidad de más de 500 metros deben estar equipados con salas de equipos contra incendios, y los túneles de carreteras largos también deben estar equipados con instalaciones de emergencia, como alarmas y extinción de incendios. Se instalan agujeros para equipos contra incendios cada 50 metros para almacenar extintores, mangueras, cubos de arena y otros equipos contra incendios, y se instalan bocas de incendio. Por lo tanto, a lo largo de todo el túnel es necesario instalar tuberías de suministro de agua contra incendios y estanques contra incendios que conecten todas las bocas de incendio.
(1) El túnel en sí no contiene muchas sustancias inflamables y combustibles, y los incendios que se producen suelen ser causados por accidentes de tráfico o averías de los vehículos. La ubicación y las partes de este tipo de incendio están muy segmentadas y desiguales. Esta localidad y desnivel limitan gravemente la eficacia del sistema de rociadores.
(2) El uso de un sistema de rociadores automáticos no solo aumentará la inversión, sino que también aumentará una gran cantidad de trabajo de gestión y mantenimiento para garantizar su integridad y confiabilidad, por lo que la relación beneficio de la inversión no es alta.
(3) El sistema de rociadores automáticos debe combinar el sistema automático de alarma contra incendios y el sistema automático de extinción de incendios en un sistema de control de enlace para aprovechar al máximo sus ventajas de extinción automática y rápida de incendios. El diseño del sistema de control de enlace de alarma y extinción de incendios es una tarea que requiere fuertes requisitos legales y políticos y una tecnología compleja. En la actualidad, varios sistemas automáticos de detección de incendios nacionales y extranjeros no pueden activar directamente el sistema automático de protección contra incendios en términos de confiabilidad y precisión. Necesitan utilizar equipos como un circuito cerrado de televisión para confirmar los accidentes de incendio. De lo contrario, si el sistema de rociadores automáticos del túnel falla, no sólo dejará de funcionar plenamente, sino que también podrá obstaculizar la conducción normal de los vehículos y provocar accidentes de tráfico.
Por lo tanto, en el trabajo de diseño, debemos prestar atención no simplemente a perseguir el avance de la tecnología de protección contra incendios, sino también a enfatizar su confiabilidad y seguridad. Al mismo tiempo, se debe considerar el nivel de mantenimiento, conveniencia y economía en función de la frecuencia y características de los incendios en túneles de carreteras. Varios dispositivos químicos de extinción de incendios, bocas de incendio fijas, mangueras y bomberos a tiempo completo en la gestión de túneles pueden cumplir plenamente con el estándar de protección contra incendios de 15 minutos adoptado por nuestro país.
2.4 Botones de alarma manuales, sistemas automáticos de detección de incendios y sistemas telefónicos de emergencia
En la actualidad, muchos fabricantes nacionales desarrollan y producen varios sistemas puntuales de detección de incendios que se utilizan ampliamente en muchos edificios civiles. Es difícil que el detector cumpla con los requisitos para su uso en túneles de carreteras en términos de adaptabilidad ambiental, confiabilidad, mantenibilidad y área de detección. Y debido a la limitación del área de detección de los detectores de incendios en cada punto, es necesario instalar cientos de detectores de incendios en túneles extralargos, lo que genera grandes inconvenientes para el mantenimiento diario y el trabajo normal. Para túneles de carretera largos donde realmente se necesitan sistemas automáticos de detección de incendios, se pueden utilizar detectores de incendios por cable adecuados para el entorno del túnel. Sin embargo, se debe prestar especial atención a la confiabilidad y estabilidad de los detectores y otros componentes en el duro entorno del túnel. Si no hay un sistema automático de detección de incendios en el túnel, se puede confiar en los botones de alarma manuales y los sistemas telefónicos de emergencia para informar accidentes de incendio y situaciones anormales a la sala de control de gestión del túnel.
El sistema telefónico de emergencia cuenta con tecnología madura, equipo estable y confiable, mantenimiento simple y fácil uso. Como instalación de alarma para situaciones anormales, su precisión, confiabilidad y tasa de utilización son las más altas entre varios tipos de equipos de alarma. Por lo tanto, si se aumenta adecuadamente la densidad de llamadas de emergencia en los túneles de las autopistas, la conveniencia y la inmediatez de las alarmas anormales en el túnel se pueden mejorar en gran medida sin inversión adicional. Debido a que la capacidad de los sistemas telefónicos de emergencia ordinarios tiene un gran margen para los túneles de carreteras, no es necesario aumentar la capacidad del sistema telefónico de emergencia ni la cantidad de cables de transmisión. Mientras aumente la inversión en teléfonos de emergencia, será más fácil llamar a la policía, acortar el tiempo de alarma, informar con precisión el tipo y la naturaleza del accidente, facilitar un rescate oportuno y eficaz y reducir las pérdidas por accidentes.
Lo anterior presenta brevemente las características del sistema de gestión de operación de túneles de carreteras largas, analiza la composición, función, rol y principios de establecimiento de cada subsistema, así como su aplicabilidad y confiabilidad. Tiene cierta importancia rectora para el diseño del sistema de operación y gestión del túnel de la autopista Changchun.
Sin embargo, durante el proceso de diseño, es necesario optimizar la combinación de acuerdo con condiciones específicas, como la longitud del túnel, el volumen de tráfico previsto, la composición del volumen de tráfico, el costo de inversión, etc., para garantizar los puntos clave y analizar completamente los beneficios de la inversión en función de Los principios de practicidad, confiabilidad, avance y economía, a fin de garantizar el largo plazo. Los beneficios de inversión y los beneficios operativos del sistema de gestión de operaciones de grandes túneles de carreteras se reflejan mejor.
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