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公路隧道交通工程设计规范(讨论稿)

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图纸类别:技术资料

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下载次数:6866上传日期:2013年04月21日

资料作者:ys31001中 路 币:0

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资料介绍

                       JTJ

中华人民共和国行业标准           JTJXXX--XX

公路隧道交通工程设计规范

Design Specification for Traffic Engineering

 of Highway Tunnel

(讨论稿)

2002.9.17

2002—08—01发布      2003—01—01实施

中华人民共和国交通部发布

公路作为国民经济发展的重要基础设施,自改革开放以来在我国得到了迅速的发展,公路里程逐年增加,道路等级逐步提高。随着我国公路建设的发展,公路隧道建设规模及其技术需求越来越大,公路隧道交通工程也越来越受到人们的关注。公路隧道作为道路中的特殊路段,需要制订专门的交通工程设计规范。为此,交通部以交公路发(1999739号文下达了编制《公路隧道交通工程设计规范》的决定。根据该文通知,由重庆交通科研设计院为主编单位,并邀请有关单位技术人员,组成《公路隧道交通工程设计规范》编制组。

在编制过程中,编制组对全国已建和在建的公路隧道交通工程进行了较广泛的调查研究,搜集并分析了大量设计文件、工程报告、营运管理报告以及有关应用科研成果等技术资料。考虑到我国公路隧道交通工程技术起步较晚,其经验和基础性厂作不足,因此在我国经验的基础上又采用或借鉴了国外公路隧道交通工程的成功经验和先进技术。

本规范既采纳了新技术、新方法,义兼顾到较传统技术的存在。本规范的各条文规定,均以可靠的技术依据和较成熟的经验为基础,对于一些目前我国没有实践经验或不够成熟的技术内容,本规范没有纳入或仅作出原则性的规定。

本规范由总则、术语、代号、交通安全设施、交通监控系统、通风及照明控制系统、通信系统、火灾报警及消防系统、供配电系统、中央控制管理系统等部分组成。

本规范由重庆交通科研设计院负责解释。为使本规范更能符合我国公路建设的实际情况,请各有关单位在审阅过程中,将发现的问题和意见及时函告重庆交通科研设计院。

联系人:姬为宇(地址;重庆市南岸区五公里、邮编:400067)。

本规范主编单位、参编单位和主要起草人名单

主编单位:重庆交通科研设计院

参加单位:浙江省交通设计科研    长安大学    福建省交通规划设计院

1   总则

1.1.1 为了规范公路隧道交通工程设计,统一公路隧道交通工程设计标准,确保公路隧道行车安全,保证其运营畅通和服务水平,使工程设计达到合理设计、技术先进、经济适用、确保质量的目的,特制订本规范。

1.1.2 本规范适用于高速公路隧道交通工程设计,其它公路隧道可参照执行。

1.1.3 公路隧道交通工程设计应收集相关的设计所需资料文件。

1.1.4 公路隧道交通工程设计内容主要包括交通安全设施、交通监控系统、通风及照明控制系统、通信系统、火灾报警及消防系统、供配电系统、中央控制管理系统等。

1.1.5 公路隧道交通工程等级划分

1   公路隧道交通工程等级根据隧道长度、隧道交通量两个因素划分为ABCD四级。

2   计算法

P=L×q×365×10-10

其中

P:隧道内年事故概率估计值(当P的计算值>1时,取值1

L:隧道长度,单位(m);

q:隧道单孔设计年度年平均日交通量,单位(pcu/d)。

    根据P的计算值,隧道交通工程等级划分见表1-1

高速公路隧道交通工程等级划分        1-1

P

 

P0.55

A

0.55P0.18

B

0.18P0.05

C

P0.05

D

3   图解法

    根据隧道长度L和设计年度隧道年平均日交通量q,在图中确定隧道的相应等级。

1-1 隧道交通工程等级划分图解示意图

1.1.6 隧道交通工程设施配置标准

1   隧道交通工程设施配置一般根据隧道交通工程等级进行配置;

2   特殊隧道可上靠一级;

3   隧道交通工程设施配置标准见表1-2

公路隧道交通工程设施配置表           1-2

系统名称

设施名称

隧道等级

A

B

C

D

交通安全设施

隧道指示标志

n

n

n

n

疏散指示标志

n

g

7

7

紧急电话指示标志

n

g

7

7

消火栓指示标志

n

g

7

7

人行横洞指示标志

n

g

7

7

车行横洞指示标志

n

g

7

7

标线

n

n

n

n

轮廓标

n

n

n

n

凸起路标

n

n

n

n

交通监控系统

交通检测器

n

g

g

摄像机

n

g

g

交通区域控制单元

n

g

g

可变限速标志

n

g

7

可变情报板

n

g

7

交通信号灯

n

g

g

7

车道指示器

n

g

g

通风及照明

控制系统

VI检测器

n

g

7

CO检测器

n

g

7

NOX检测器

n

7

7

风向风速仪

n

7

7

通风区域控制单元

n

g

7

亮度检测器

n

g

7

照明区域控制单元

n

g

7

通信系统

紧急电话

n

n

7

有线广播

n

g

7

消防系统

火灾检测器

n

g

7

报警按钮

n

g

7

7

火灾控制机

n

g

7

灭火器

n

n

n

n

消火栓

n

g

g

7

固定式水成膜泡沫

灭火装置

n

g

7

供配电系统

供电设备

n

n

n

7

配电设备

n

n

n

7

中央控制管理系统

计算机设备

n

g

7

显示设备

n

g

7

控制台

n

g

7

   说明:n 必须设施  g 必要设施  7 可选设施

1.1.7 各种交通安全设施的设置必须考虑隧道净空要求,不得侵犯隧道建筑界限。隧道建筑界限见《公路隧道设计规范》(JTJ026)“第二章 总体设计”。

1.1.8 隧道交通工程设计宜根据具体情况,采用一次规划设计,分期实施的办法。

1.1.9 隧道交通工程设计应贯彻国家的技术经济政策,积极而慎重地采用新理论、新技术、新设备、新工艺,以便隧道交通工程的设置达到安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的目的。

1.1.10 隧道交通工程设计除应遵守本规范外,尚应符合国家和交通部现行的有关标准、规范。

2   术语、代号

2.1   术语

2.1.1  隧道交通控制  通过一定的手段和设施对隧道内的车流量、车速、行驶车道和车辆行驶方向进行控制,以达到安全高效行驶的目的。

2.1.2  交通检测器  交通检测器是一种用来测量交通量、车度、占有率、车头时距、车辆存在、车辆排队等参数的检测装置

2.1.3  交通信号灯  交通信号灯是一种使用在隧道入口的信号灯,由红、绿、黄、绿箭头显示信号组成,用以指示隧道开启、关闭,表示隧道的运行状态。

2.1.4  车道指示器  车道指示器是一种使用在隧道内部的信号灯,用以指示隧道内特定车道的开启、关闭和行驶方向,引导隧道内车辆在允许的车道内行驶。

2.1.5  可变情报板  可变情报板指能能根据实际交通状况的变化而改变显示内容的情报板。

2.1.6  可变限速标志  可变限速标志指能根据实际交通运行状况和气象环境改变道路上车辆运行速度限制值的动态标志。

2.1.7  交通区域控制单元  交通区域控制单元能可靠地实时采集处理交通信息,与中心交通控制计算机可靠通信,按照中央控制室计算机的指令,控制可变限速标志、可变情报板、交通信号灯、车道指示器等外场设备。

2.1.8  交通量 

2.1.9  占有率 指空间占有率和时间占有率的总称。空间占有率指在单位观测路段内某一时刻行事的车辆总长度占该路段全部长度的百分比。时间占有率指单位观测时间内,所有车辆通过某一断面的总累计时间占观测时间的百分比。

2.1.10 色片度 

2.1.11 风机  是一种通风机械,用于排除隧道内的一氧化碳和污浊空气,保持隧道正常通行所需的环境卫生和能见度。

2.1.12 隧道照明灯具  是一种适合在公路隧道内工作的照明灯,用以保持隧道通行所要求的照度。

2.1.13 能见度  是指通过透过空气能清楚辨认指定物体的距离,该值因空气中混合有雾、尘埃等杂质的程度不同而变化。

2.1.14 一氧化碳浓度  是指空气中混合有一氧化碳气体的多少。

2.1.15 视盲效应  是指从较暗环境到较亮环境或从较亮环境到较暗环境的突然变化过程中人眼应来不及适应这个变化而产生的看不见物体的现象。

2.1.16 照明加强  是指为了调节隧道口内附近区间的照明亮度使人眼能够适应隧道内外环境光线变化、消除视盲效应而设置的照明条件。

2.1.17 基本照明  是指隧道内在没有外界自然光条件下满足隧道内安全通车所要求的最低的照明条件。

2.1.18 应急照明  是指隧道内通过辅助电源系统提供能源的照明条件,用于在正常电源突然中断特殊情况下维持隧道内必要的照明。

2.1.19 亮度  人眼从一个方向观察光源,在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比,定义为该光源单位面积的亮度。亮度的常用单位是坎德拉/平方米(cd/m2)。

2.1.20 照度  照度用来表示被照面上光的强弱,以被照场所光通的面积密度来表示。照度的国际单位是勒克斯(lx)。

2.1.21 电光标志  是一种主动发光的用于隧道内黑暗条件下能够清楚辨认的带有一定图形、符号的标志,

2.1.22 紧急电话  是一种用于在异常情况下直接与隧道或道路管理人员进行联系的通讯设备。

2.1.23 水成膜泡沫  是一种专门为灭油类火灾而研制的高效灭火剂,又称“轻水”泡沫,简称AFFF

2.1.24 固定式水成膜泡沫灭火系统  是一种灭火装置,由压力水、泡沫液容器、比例混合器、软管、泡沫枪及导向架等组成。

2.1.25 报警区域  将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区划分的单元。

2.1.26 探测区域  将报警区域按探测火灾的部位划分的单元。

2.1.27 保护面积  一只火灾探测器能有效探测的面积。

2.1.28 保护半径  一只火灾探测器能有效探测的单向最大水平距离。

2.1.29 集中报警系统  由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成,或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成,功能较复杂的火灾自动报警系统。

2.2   代号

2.2.1  设置于隧道内外的设备、材料规定如下:

CO

一氧化碳检测器

VI

能见度检测器

CCTV

闭路电视

CA

闭路电视摄像机

TW

风速检测器

LI

车道指示器

ACU

区域控制器

CMS

可变情报板

CSL

可变限速标志

ET

紧急电话分机

ETM

紧急电话主机

UPS

不间断电源

VI

能见度检测仪

CO

一氧化碳检测仪

WS

风向风速检测仪

δ

《公路隧道通风照明设计规范》第3.3.2条规定CO设计浓度值

δs

全隧道各通风分段的CO检测仪测得的浓度值实时最大值

ΔδCO

CO浓度控制阀值

K

《公路隧道通风照明设计规范》第3.3.3条规定烟雾设计浓度值

Ks

全隧道各通风分段的VI检测仪测得的浓度值实时最大值

ΔK

烟雾浓度控制阀值

V

《公路隧道通风照明设计规范》第3.9.2条规定排烟风速值

Vs

全隧道各通风分段的WS检测仪测得的洞内风速实时值

ΔV

排烟风速控制阀值

Lu

亮度检测仪

Et

洞内亮度检测仪

Ea

洞外亮度检测仪

k

《公路隧道通风照明设计规范》第4.3.1条规定的入口段亮度折减系数

ks

根据亮度检测仪实测的亮度值求出的入口段亮度折减系数实时值

LthS

按第5.2.7条相应的洞内亮度检测器Et测得的参数

L20  S

按第5.2.7条相应的洞外亮度检测器Ea测得的参数

Δk

根据实际工程确定的控制阀值

3   交通安全设施

3.1   一般规定

3.1.1 交通安全设施主要包括标志和标线等。

3.1.2 交通安全设施设计可按下列顺序实施:

1   收集交通、气象、环境、地质、地形、地物等基础资料;

2   根据隧道交通工程等级,确定交通安全设施的规模;

3   从安全、技术、经济等方面进行方案比较,选择最佳方案;

3.2   标志

3.2.1 隧道内标志主要包括反光标志和电光标志等。

3.2.2 隧道内标志宜采用电光标志以提高标志在隧道环境中的可视性。

3.2.3 反光标志

    反光标志主要指隧道标志、禁止超车标志、限高标志等用于隧道外的部分反光标志,其技术要求参照《道路交通标志和标线》(GB5768)。标志版技术要求参照《公路交通标志版技术条件》(JT/T279)。

1   隧道标志

1)  版面采用绿底白字、白图案。左边为隧道图案,右边为隧道名称。字高根据行车速度取定。隧道图案采用《道路交通标志和标线》(GB5768)第5.5.19条中的图案,高度为两倍汉字高度。

2)  隧道标志设置于隧道进洞口前方,距离根据公路计算行车速度确定,详见《道路交通标志和标线》(GB5768)第5.4条。

2   禁止超车标志

1)  版面采用《道路交通标志和标线》(GB5768)第6.3条和6.4.23条。

2)  禁止超车标志和解除禁止超车标志设置单洞双向通车的隧道设置,一般设置于隧道进洞口前和出洞口后。

3   限高标志

1)  版面采用《道路交通标志和标线》(GB5768)第6.3条和6.4.28条。

2)  布置限高标志设置在隧道进洞口前和出洞口后,标志位置距洞口200米左右或在隧道洞口交叉道外50米左右(一般与禁止超车标志一块)。

3.2.4 电光标志

电光标志用于隧道内,按标志类型分主要有紧急电话指示标志、消火栓指示标志、人行横洞指示标志、车行横洞指示标志、紧急停车带标志、疏散指示标志等,按照明方式分有内部照明方式和外部照明方式;按显示版面分单面显示和双面显示。隧道内电光标志宜采用内部照明方式。

1   电光标志版面受限于隧道净空,因此,版面设计时以图形为主。

2   可采用长寿命白炽灯或荧光灯,推荐采用荧光灯。电光标志亮度大于100lx

3   箱体应采用耐腐蚀的材料,如镀锌钢板、铝合金材料等,防护等级不小于IP65

3.2.5 紧急电话指示标志

紧急电话指示标志用于指示隧道内紧急电话位置。洞内紧急电话标志宜采用电光标志,照明方式为内部照明,双面显示。

1   标志版面一般为25cm×40cm,可根据隧道设计净空调整。

2   标志符号颜色采用白底绿图案。

3   紧急电话指示标志设置于紧急电话上部,安装高度净空不小于2.5m

4   标志版面示意图见图3-1


3-1 紧急电话指示标志

3.2.6 消火栓指示标志

用于指示隧道内消火栓位置,宜采用电光标志,照明方式为内部照明,双面显示。

1   标志版面一般为25cm×40cm,可根据隧道设计净空调整。

2   标志符号颜色采用白底绿图案。

3   消火栓指示标志设置于消火栓,安装高度净空不小于2.5cm

4   标志版面示意图见图3-2


3-2 消火栓指示标志

3.2.7 人行横洞指示标志

用于指示隧道人行横洞位置,在隧道发生紧急状况时指示事故车内行人逃生路线。人行横洞指示标志宜采用电光标志,照明方式为内部照明,人行横洞标志为双面显示。

1   人行横洞标志版面一般为50cm×80cm,可根据隧道设计净空调整。

2   标志颜色为白底、绿图案。

3   人行横洞指示标志设置于人行横洞前10m左右,安装高度净空不小于2.5m

4   标志版面示意图见图3-3


3-3 人行横洞指示标志

3.2.8 车行横洞指示标志

用于指示隧道车行横洞位置,在隧道发生紧急状况时指示车辆改行车行横洞。车行横洞指示标志宜采用电光标志,照明方式为内部照明,单面显示。

1   标志版面一般为50cm×80cm,可根据隧道设计净空调整。

2   标志颜色为白底绿图案。

3   设置于行车方向左侧车行横洞前10m左右,安装高度净空不小于2.5m

4   标志版面示意图见图3-4


3-4 汽车横洞指示标志

3.2.9 紧急停车带标志

用于指示隧道内紧急停车带位置。紧急停车带标志宜采用电光标志,照明方式为内部照明,单面显示。

1   标志版面一般为50cm×80cm,可根据隧道设计净空调整。

2   标志符号颜色采用白底绿图案。

3   设置于紧急停车带前5m左右,安装高度净空不小于2.5m

4   标志版面示意图见图3-5


3-5 紧急停车带指示标志

3.2.10 疏散指示标志

用于指示该点与洞口、人行横洞、车行横洞的距离与方向,在隧道发生紧急情况时,指示行人、车辆迅速离开。疏散标志宜采用电光标志,照明方式为内部照明,单面显示。

1   标志版面一般为25cm×40cm,可根据隧道设计净空调整。

2   设置于隧道侧墙上,安装高度净空不小于2m,间距不大于50m

3   标志版面示意图见图3-6

3-6 疏散指示标志

3.3   标线

3.3.1 隧道内标线主要包括道路标线、轮廓标、诱导标以及突起路标等。

3.3.2 隧道内标线主要用于管理和引导交通。

3.3.3 道路标线

1   道路标线设计参照《道路交通标志和标线》(GB5768)执行。

2   隧道内标线为纵向指示类标线,具体参见《道路交通标志和标线》(GB57689)第18条。

3   洞口交叉道应进行渠化。

4   标线涂料建议采用热熔型涂料,具体参见《路面标线材料》(JT/T280)。

3.3.4 突起路标及轮廓标

1   突起路标

1)突起路标是固定于路面上起标线作用的突起标志。

2)隧道内宜设置突起路标。

3)突起路标的设置参见《道路交通标志和标线》(GB5768-1999)第22条。

2   轮廓标

1)轮廓标用以指示道路的方向、车行道的边界。

2)隧道内须设置轮廓标。

3)轮廓标可安装在隧道壁上60cm高度位置,反射器颜色宜采用黄色,布设间距为一般为2050m,曲线段根据隧道平曲线半径确定。具体参见《道路交通标志和标线》(GB5768)第21条。

4   交通监控系统

4.1   一般规定

4.1.1  交通监控系统主要包括交通监测设施、交通控制及诱导设施等。

4.1.2  交通监控系统设计可按下列顺序实施:

1   收集设计相关的基础资料;

2   根据隧道交通工程等级,确定交通监测、控制及诱导设施的配置标准;

3   根据安全、技术、经济等方面的因素,进行方案论证,选择最佳方案;

4   从实用性、可靠性、可维护性等方面进行系统设计。

4.2   交通监测设施

4.2.1 交通监测设施主要包括交通检测器、摄像机、视频监视控制设备等。

4.2.2 交通监测设施主要用于检测隧道内交通信息,监视隧道内运营状况。

4.2.3 交通检测器

1   交通检测器主要用于自动检测隧道内的交通参数,统计交通流参数,判断交通流重大异常变化,为制定交通控制方案提供依据。

2   交通检测器设置可按下列原则进行:

1) 为确保检测参数的合理性,交通检测器宜设置在车流平稳的区域;

2) 交通检测器的设置间距不大于500m

3   交通检测器应具有下列功能:

1) 应能检测每一车道的交通量、速度、占有率等基本交通参数;

2) 应能适应该车道改变行车方向的要求,能检测出车行方向;

3) 应能检测出二轮大型摩托以上的所有类型的机动车,拖挂车应能作为一辆车检测。

4   交通检测器应符合以下技术要求:

1) 交通量检测精度不小于95%;

2) 隧道内测速范围0200Km/h,误差小于2%;

3) 隧道外测速范围0250Km/h,误差小于5%;

4) 具有故障自诊断功能;

5) 防护等级不低于IP65,可全天候工作。

4.2.4 摄像机

1   摄像机应具有下列功能:

摄像机主要用于对隧道内的交通运行状况、交通事故、火灾报警等信息给予确认,并能为中央控制室值班人员处理交通事故等提供最直接、最直观的依据。

1) 隧道外摄像机可全方位监视洞口交通运行状况;

2) 隧道内摄像机可连续监视隧道内车辆运行情况和报警救援位置。

2   摄像机可按下列原则设置:

1) 隧道内和隧道入、出口一般应设置摄像机;

2) 隧道外摄像机一般设在距隧道入、出口100m350m处,能清楚的监视洞口交通状况;

3) 隧道内摄像机设置应能达到全程监视为原则,直线段设置间距不大于150m;曲线段可根据实际情况,可适当减少设置间距;

4) 隧道内摄像机宜设置在照明灯具上方;

5) 隧道内特殊位置如紧急停车带、车行横洞等处可增设摄像机。

3   摄像机应符合以下技术要求:

1) 隧道外摄像机应配置具有光圈自动调节、变焦镜头、云台、防护罩和解码器的低照度摄像机;

2) 隧道内摄像机应配置具有自动光圈、定焦距和防护罩的低照度摄像机;

3) 具有故障自诊断功能;

4) 防护等级不低于IP65,可全天候工作。

4.2.5 视频监视控制设备

1   视频监视控制设备主要包括监视器、录像机、视频切换矩阵、视频分配器等。

2   视频监视控制设备主要用于显示、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   视频监视控制设备设置在中央控制室内,其数量和类型应根据具体情况确定。

4   视频监视控制设备具有以下功能:

1)应能对现场视频信息进行一对一或一对多方式显示;

2)应能对多路视频信号进行有选择的显示功能;

3)应能对视频信号进行多路分配的功能。

5   视频监视控制设备应符合以下技术要求:

1)监视器分辨率应高于摄像机,且不低于350线;

2)录像机具有手动或自动控制功能,并可进行慢录;

3)视频监视控制设备应具有计算机接口,并能受中央管理计算机的控制。

4.3   交通控制及诱导设施

4.3.1  交通控制及诱导设施主要包括交通信号灯、车道指示器、可变情报板、可变限速标志、交通区域控制单元等。

4.3.2  交通控制及诱导设施主要用于收集和处理交通信息,并传送给中央控制室计算机,同时接收中央控制室计算机传来的有关信息或指示,按照选定的方案或控制指令,交通控制设施进行正常或非正常状态下的控制,实现对隧道内交通流量和交通状态的有效控制。

4.3.3  交通信号灯

1   交通信号灯主要用于表示隧道交通的运行状况。

2   交通信号灯一般设置在隧道入口汽车联络道前附近。

3   交通信号灯应符合以下技术要求:

1) 交通信号灯应由红、黄、绿三色灯和左转向箭头灯组成;

2) 交通信号灯应为单体组合式,显示清晰,视距不小于200m

3) 色片度范围应符合国际CIE标准,色片直径不小于300mm

4) 防护等级不低于IP65,可全天候工作。

4.3.4  车道指示器

1   车道指示器主要用于表示隧道内各车道交通运行状况。

2   车道指示器可按下列原则设置:

1) 车道指示器宜设置在隧道内每个车道中心线的上方;

2) 宜在隧道入、出口以及车行横洞前各设一组车道指示灯;

3) 依连续可视为原则,直线段设置间距不大于500米,曲线段根据具体情况缩短设置间距。

3   车道指示器应符合以下技术要求:

1) 车道指示器应由红、绿两色灯组成;

2) 车道指示器应为单体组合式,显示清晰,视距不小于200m

3) 车道指示器尺寸宜不小于600´600mm

4) 防护等级不低于IP65,可全天候工作。

4.3.5  可变情报板

1   可变情报板主要用于显示交通信息。

2   可变情报板按下列原则设置:

1) 可变情报板应设置在隧道入口联络道前或隧道内汽车横洞前附近;

2) 可变情报板应有充分的可视距离,以便驾驶员看到显示的内容即可掌握隧道内情况,并能在行驶中做出适当处理。

3   可变情报板应符合以下技术要求:

1) 隧道内板面亮度大于3500Cd/m2,隧道外板面亮度大于5000Cd/m2

2) 板面亮度可根据外界照度自动调节,无眩光现象,视距不小于200m

3) 应具有故障自检功能;

4) 防护等级不低于IP65,可全天候工作。

4.3.6  可变限速标志

1   可变限速标志主要用于控制隧道内车辆的行驶速度,使隧道交通流以达到合理状态。

2   可变限速标志按下列原则设置:

1) 可变限速标志宜设置在隧道入口汽车联络道前附近;

2) A等级隧道内根据实际情况也可设置一组或多组可变限速标志。

3   可变限速标志应符合以下技术要求:

1) 隧道内板面亮度大于3500Cd/m2,隧道外板面亮度大于5000Cd/m2

2) 板面亮度可根据外界照度自动调节,无眩光现象,视距不小于200m

3) 应具有故障自检功能;

4) 防护等级不低于IP65,可全天候工作。

4.3.7 交通区域控制单元

1   交通区域控制单元按下列原则设置:

1) 根据隧道规模和隧道长度设置;

2) 对于多级控制的中长隧道,交通区域控制单元一般设置在隧道内,间距为8001000m

3) 对于集中控制的短隧道,交通区域控制单元可设置在中央控制室。

2   交通区域控制单元应具有下列功能:

1) 收集区段内各设备的检测信息,对检测信息进行分析处理和存储,并将信息上传至中央控制室计算机系统;

2) 接收中央控制室计算机系统的控制指令,对下端执行设备进行控制;

3) 在中央控制室计算机或通讯线路发生故障的情况下,由交通区域控制单元对现场设备按预设程序实施控制。

3   交通区域控制单元应符合以下技术要求:

1) 应选用模块化结构,具有良好的扩展性;

2) 应具有模拟量和数字量输入/输出接口;

3) 应具有现场设备控制程序;

4) 应具有故障自诊断功能;

5) 防护等级不低于IP65,全天候工作。

4.4   其它

4.4.1 传输介质

1   交通监控系统传输介质应采用光缆或铜芯电缆。

2   电源电缆与信号、控制电缆不应共管敷设。

3   电源电缆应敷设在电缆沟、电缆桥架或预埋管内,末端电压降不超过设备额定电压的5%,同时应满足机械强度的要求。

4   信号、控制电缆应敷设在弱电缆沟或保护管内,不得明敷,线芯截面应根据信号传输距离选定,同时应满足机械强度的要求。

5   视频传输介质宜采用光缆,较短的隧道也可采用性能较好的同轴电缆;视频传输介质设计应符合《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198)第2.3节相关内容。

4.4.2 供电

1   交通监控系统宜采用UPS供电方式,供电时间不小于30分钟。

2   交通监控系统的供电应符合《低压配电设计规范》(GB50054)的有关规定。

4.4.3 防雷与接地

1   交通监控系统所有设施的防雷措施,应符合《建筑物防雷设计规范》(GB50057)相关内容。

2         交通监控系统接地可采用综合接地。

5   通风及照明控制设施

5.1  一般规定

5.1.1 设置机械通风的隧道应有通风控制设施;设置电光照明的隧道应有照明控制设施。

5.1.2 通风控制设施应根据通风设计提出的通风方式、工艺要求、结合隧道交通工程等级和现场条件合理确定通风控制方案。

5.1.3 照明控制设施应根据照明设计提出的照明方式、工艺要求、结合隧道交通工程等级和现场条件合理确定照明控制方案。

5.2  通风控制设施

5.2.1 通风控制设施功能应具备正常工况条件下的通风控制功能和发生火灾条件下的通风控制功能。

1   正常工况包括正常交通流工况、交通阻塞工况。在正常工况条件下,应根据隧道营运过程中的交通状况适当调整通风量,在保证交通安全的前提下,以最经济的动力给隧道提供满足营运条件的通风量。

2   在火灾工况条件下,应有排烟控制功能。

5.2.2 为实施有效通风控制,应设置必要的通风环境采集设施对隧道废气浓度、通风气流风速和交通量等隧道环境数据实行实时监测。

5.2.3 通风环境采集设施主要包括能见度检测仪(VI)、一氧化碳检测仪(CO)、风向风速检测仪(WS)等。VI用于洞内烟雾浓度检测,CO用于洞内废气(CO)浓度的检测。WS用于洞内外风速、风向的检测。交通量数据检测按第4章规定执行。

5.2.4 通风环境采集设施设置数量位置宜根据隧长度、通风方式、隧道交通工程等级以现场条件结合确定,不宜低于表5-1规定。

           通风环境采集设施配置表(每一个通风分段)    5-1

       检测仪械

通风方式

一氧化碳

CO

检测仪(套)

能风度检测

VI

检测仪(套)

风速检测仪

WS

(套)

纵向通风

2

2

1

全横向通风

1

1

1

半横向通风

2

2

1

1.通风分段指主线隧道通风中最小的通风工作单元。

    根据通风方式不同,通风分段长度一般指:

1)     纵向通风方式

射流风机式:隧道全长为一个分段。

洞口集中送入式:隧道全长为一个分段。

集中排出式:排风口两端的相应的分段。

    2) 横向半横向通风:相应的送风或排风分段在隧道中的长度。

    2 .当需要检测洞口外自然风速风向时,在洞口外可增设风速仪。

5.2.5 VICOWS仪的设置位置宜按如下原则进行:

1   VICO检测仪数据采集点宜设置在隧道侧壁壁面附近。其具体位置应能有效地通过根据采集点来代表每个通风分段的废气分布情况。

2   采用纯射流方式时,VICOWS仪的数据采集点位置应避免在射流风机附近,宜设置在隧道轴线两组风机的中间部位。

3   当设置用于检测洞外自然风速风向的WS仪时,风速仪根据采集点位置离洞口隧道轴线方向距离不应小于隧道断面当量直径(Dr)的10倍,且安装位置应避免受汽车行气流的影响。

5.2.6 VICOWS仪应能适应洞内外长期作条件。测量范围和精度规定不应低于如下规定:

1   VI测量范围: K=025×103m-1、精度±0.1×153 m-1

2   CO测量范围: O500ppm、精度±1ppm

3   WS仪测量范围:O30m/s、精度±0.1m/s

5.2.7 控制方式

    机械通风隧道均应有手动控制方式,A级和B级的公路隧道宜采用自动控制为主,手动控制为辅的控制方式。

5.2.8  控制方法

控制方法分为直接控制方法、间接控制方法和程序控制法。各隧道应根据具体情况选择一种或多种控制方法。

1   当交通量小且按《公路隧道通风照明设计规范》第3.4.6条规定,隧道通风以稀释洞内异味的换气次数确定隧道通风量时,宜采用程序控制法。

2   当每日交通量较为固定时或柴油车混入率较小时,采用程序控制方式。

3   当考虑火灾工况且按《公路隧道通风照明设计规范》第3.9.2条规定的排烟风速排烟时,通风排烟控制宜采用直接控制法。

5.2.9 采用直接控制方法时,可按如下模式进行通风控制:

1 当由CO浓度控制时

ΔδSCO|δs-δ|                               (5.3.4-1)

                    CO浓度控制阀上限ΔδSCO≤ΔδCO

                    CO浓度控制阀下限ΔδSCO≤ΔδCO                                (5.3.4-2)

    式中δ——《公路隧道通风照明设计规范》第3.3.2条规定CO设计浓度值

     δs——全隧道各通风分段的CO检测仪测得的浓度值实时最大值

   ΔδCO——CO浓度控制阀值

2 当由烟雾浓度控制时:

ΔKS|Ks-K|                                 (5.3.4-3)

                     烟雾浓度控制阀上限ΔKS≤ΔK

烟雾浓度控制阀下限ΔKS≤ΔK                  (5.3.4-4)

    式中K——《公路隧道通风照明设计规范》第3.3.3条规定烟雾设计浓度值。

        Ks——全隧道各通风分段的VI检测仪测得的浓度值实时最大值

   ΔK——烟雾浓度控制阀值

3 当由风速控制时:

ΔV|Vs-V|                                     (5.3.4-5)

                  排烟风速控制阀上限ΔVS≤ΔV

排烟风速控制阀下限ΔVS≤ΔV                    (5.3.4-6)

    式中V——《公路隧道通风照明设计规范》第3.9.2条规定排烟风速值

        Vs——全隧道各通风分段的WS检测仪测得的洞内风速实时值

   ΔV——排烟风速控制阀值

5.2.10 控制阀值宜根据风量级档及综合其它因素合理选取,并应遵循下列原则:

1   电机的启闭次数不应过频,防止风机出现喘振现象

2   应在隧道营运过程中不断完善

5.2.11 风量级档

(引用《公路隧道通风照明设计规范3.10.4条》。)

应设定相应于营运条件的风量控制依据。风量级档的划分不宜过细,应充分考虑动力消耗与风机运行时间。当隧道通风设施中有送风机、排风机与射流风机时,应针对各种风机确定合理的组合风量级档。

5.2.12 通风控制设施应具备环境数据采集处理、控制风机运转和运转状态的数据反馈功能及记录功能。

5.2.13 通风控制单元的功能应具备能够检测、处理各类环境参数测点的数据信息,并上传中央控制室计算机系统;能够与中央控制室计算机系统可靠通讯,按照中心控制室计算机系统指令,控制风机的运转。

5.2.14 用于轴流风机的通风控制单元宜设在轴流风机机房;用于射流分机控制单元宜设置在隧道内或配电所。

5.3  照明控制设施

5.3.1 照明控制应具备正常照明工况条件下和应急照明工况条件下的照明控制功能。

5.3.2 高速公路隧道、一级公路隧道宜采用直接控制法进行的照明自动控制方式。其它隧道可采用程序控制方法的自动控制方式。

5.3.3 采用直接控制法对隧道照明实行照明自动控制时,应设置必要的照明环境采集设施对照明环境数据实时监测。照明环境采集设施主要为亮度检测仪,用于洞口亮度和洞内路面照明亮度检测。

5.3.4 采用直接控制方法时,应以亮度检测仪作为传感器对隧道照明进行实时控制。采用程序控制方法时,可不以亮度检测仪检查的实时数据作控制参数,而以照明分段工况按时间区段预先编制程序来进行照明控制。

5.3.5 采用直接控制法对照明实行实时自动控制的隧道,每座隧道至少在一端洞口段设一组亮度检测仪。采用程序控制方法对照明实行定时分级自动控制的隧道时可不设亮度检测仪。

5.3.6 一组亮度检测仪由一个洞内亮度检测仪Et和一个洞外亮度检测仪Ea组成。洞内亮度检测仪Et用于检测隧道入口引入段照明亮度,宜安装在洞内离洞门一倍隧道净高的行车道隧道右侧墙上,仪器探头方向指向行车前进方向且离仪器一个停车视距位置路面中心处,仪器安装高度不小于1.5m;洞外亮度检测仪Ea用于检测洞口亮度,宜安装在行车右侧土路肩上,高度不低于1.5m,离洞口一个停车视距位置,仪器探头方向水平指向洞口中心。

5.3.7 长、特长隧道宜在洞内基本段至少设一个照度检测器(Ein)对照明水平进行检测。

5.3.8 亮度检测仪、照度检测器应能满足洞内外长期工作条件,且技术要求不应低于如下规定:

1   亮度检测仪:

1)  探头镜头立体视角20°;

2)  测量范围洞外型:17000cd/m2、精度±1cd/m2

      洞内型:1500cd/m2、精度0.1cd/m2

3)  洞外型检测仪清净雨刷的防护罩。

2   照度检测仪:

1)  测量范围12000lux

2)  精度0.5lux

5.3.9 采用直接控制方法I时,可按如下模式进行照明控制:

Δks|ks-k|                             (5.4.4-1)

                 控制阀上限ΔkS≤Δk                      (5.4.4-2)

          控制阀下限ΔkS≤Δk                      (5.4.4-3)

    式中k——《公路隧道通风照明设计规范》第4.3.1条规定的入口段亮度折减系数。


        ks——根据亮度检测仪实测的亮度值求出的入口段亮度折减系数实时值:

        LthS)——按第5.2.7条相应的洞内亮度检测器Et测得的参数。

        L20 (S)——按第5.2.7条相应的洞外亮度检测器Ea测得的参数。

       ΔKs——根据实际工程确定的控制阀值。

    实时控制时ΔK数值应避免浮云天气的影响以及当采用气体放电光源照明时再启动

的滞后问题。

5.3.10 对有中央控制系统的隧道采用直接法控制时,照明控制设施应具备亮度数据采集处理、照明回路控制和运行状态的数据反馈功能及记录功能。

5.3.11 对有中央控制系统的隧道采用直接法控制时,照明控制单元的功能应具备能够检测、处理类各环境建参数测点的数据信息,并上传中央控制室计算机系统;能够与中央控制室计算机系统可靠通讯,按照中心控制室计算机系统指令,控制照明回路。

5.3.12  当不需机械通风和仅有照明设施的隧道,照明控制单元可采用PLC控制。

5.3.13  照明控制单元宜设置在变电所内。

5.4  其它

5.4.1 传输介质

1   通风及照明控制设施传输介质应采用铜芯电缆或光缆。

2   电源电缆与信号、控制电缆不宜共管敷设。

3   电源电缆

1)  电源电缆应在电缆沟、电缆桥架或预埋管内敷设。

2)  末端电压降不易超过设备额定电压的5%,同时应满足机械强度的要求。

3)  在电缆沟内敷设、穿管敷设时可用普通电缆,电缆桥架上敷设时应采用耐火电缆。

1   信号、控制电缆

1)  信号、控制电缆可在弱电缆沟或保护管内敷设,不得明敷。

2)  线芯截面应根据信号传输距离选定,同时应满足机械强度的要求。

3)      信号、控制电缆须采用光缆或屏蔽电缆,对于传输距离较长,干扰较大的路段可选用屏蔽对绞电缆。

5.4.2 供电与接地

1   通风及照明控制设施一般宜采用UPS供电方式。

2   通风及照明控制设施供电与接地应符合《低压配电设计规范》(GB50054-95)的有关规定。

6   信系统

6.1   一般规定

6.1.1 通信系统主要包括紧急电话设施和有线广播设施。

6.1.2 通信系统设计可按下列顺序实施:

1   根据隧道交通工程等级,确定通信系统的规模;

2   从安全、技术、经济等方面进行设备比较;

3   根据具体情况,进行通信系统设计。

6.2   紧急电话设施

6.2.1 紧急电话设施主要包括紧急电话控制器、紧急电话分机以及传输介质等。

6.2.2 在隧道内发生交通异常和行车事故,行车人员可通过紧急电话设施迅速通知隧道管理人员,从而进行快速救援、快速排障,提高隧道服务水平。

6.2.3 紧急电话设施应按以下原则设置:

1   紧急电话控制器宜设置在中央控制室。

2   紧急电话分机宜在隧道口两头各设一台。

3   隧道洞内直线段每隔200米设置一台紧急电话,曲线段可根据实际情况适当缩小设置间距。

6.2.4 紧急电话设施应具有以下功能:

1   紧急电话控制器主要用于汇接传输线路,提供各种通信接口(包括对地图板的串行智能通信接口、外设端口和电话分机端口等),管理控制所属的紧急电话分机的呼叫业务和系统诊断等。

2   紧急电话分机主要用于隧道现成运行异常或发生交通事故时,及时向中央控制事管理人员呼救。

6.2.5 紧急电话设施应符合下列技术要求;

1   工作方式:全双工,可两路同时报警;

2   传输方式:音频;

3   发送功率:≥5W

4   谐波失真:<5%1KHz);

5   线路失真:<5dB0.32.2KHz);

6   控制台至最远的分机之间在3000Hz的最大线路衰减为29dB

7   具有自动测试和远方控制功能;

8   信号发送电平:≥0dBm(最大+3dB);

9   接收灵敏度:≤-45dBm

10  最大传输衰耗:从ETCET<40dB (3000Hz)

11  分机额定声压级≥90 dBA

12  非线性失真:<5%(声压级90dBA时);

13  分机杂音:≤40dB

14  防护等级不低于IP65,可全天候工作;

15  环境条件:   温度:-40℃~+55℃;

湿度:90%(35)

6.3  有线广播设施

6.3.1 有线广播设施包括有线广播控制器、扬声器以及传输介质。

6.3.2 有线广播设施按以下原则设置:

1   有线广播控制器设置在中央控制室,与中央控制室计算机和显示设备相连接。

2   可根据需要在隧道范围每隔50米设置一台扬声器。

3   在隧道出入口及人和汽车通行道处设置一台扬声器。

6.3.3 有线广播设施是在隧道内出现紧急情况时,中央控制室管理人员向隧道内行车人员发布信息,对车辆及人员进行疏导。

6.3.4 有线广播设施应符合以下技术要求:

1   频率响应:8010000Hz

2   频率特性:400 Hz0 dB2005000 Hz为±2 dB15010000 Hz为±3 dB

3   非线性失真:400 Hz4%

4         扬声器功率小于50W,频响范围8010000Hz

6.4  其它

6.4.1 传输介质

1   通信系统传输介质应采用铜芯电缆。

2   紧急电话和有线广播电缆应敷设在弱电缆沟或保护管内,不得明敷,线芯截面应根据信号传输距离选定,同时应满足机械强度的要求。

6.4.2 供电与接地

1   紧急电话分机一般由中央控制室配置的直流电源供电,各分机配备蓄电池,平时由紧急电话控制台对分机蓄电池进行直流电压浮充,分机工作时由蓄电池供电。

2   通信系统所有设施应考虑防雷措施,防雷和过压保护应符合有关规定。

3         通信系统接地应符合《低压配电设计规范》(GB50054)的有关规定。

7   火灾报警及消防系统

7.1   一般规定

7.1.1 火灾报警及消防系统主要包括火灾报警设施、消防设施等。

7.1.2 火灾报警系统设计可按下列顺序实施:

1   收集交通、气象、环境、地质、地形、地物等基础资料;

2   根据隧道交通工程等级,确定火灾报警及消防系统规模;

3   从安全、技术、经济等方面进行方案比较,选择最佳方案;

4   根据具体情况,进行火灾报警及消防系统设计。

7.2  火灾报警设施

7.2.1 火灾报警设施包括火灾检测器、手动报警按钮、火灾报警控制器和传输介质等。

7.2.2 火灾报警设施主要用于自动检测火灾,及时报警,以便快速救援。

7.2.3 火灾报警设施应符合下列技术要求;

1   火灾报警设备应选用通过国家消防电子产品检验的设备;

2   洞内火灾探测器要求防护等级为IP65,否则应采取措施提高设备的防护等级;

3   设备选择要考虑维护方便,快捷。

7.2.4 火灾检测器

1   火灾检测器主要用于检测隧道内或中央控制室、变电所设备间的火灾。

2   火灾检测器设置间距以探测器检测半径为依据,探测范围须覆盖隧道全范围。

3   隧道内火灾检测器布设位置宜根据所选用火灾检测器的类型,合理布设在隧道建筑限界内。

4   变配电所、中央控制控室设备间等内火灾探测器按《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116)设置。

7.2.5 手动报警按钮

1   手动报警按钮主要用于隧道内发生火灾时,行人或司机向中央控制室报警。

2   手动报警按钮宜配合消火栓设置,设置间距不应大于60m

3   手动报警按钮设置在隧道行车方向右侧,设置高度应为1.31.5m

7.2.6 火灾报警控制器

1   火灾报警控制器设在隧道中央控制室内管理人员能够容易看见的地方。

2   火灾报警控制器安装在墙上时,其底边距地面高度宜为1.31.5m,其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m,正面操作距离不应小于1.2m,火灾报警系统由中央控制室统一管理;

3   火灾报警控制器容量和每一总线回路所连接的火灾探测器和控制模块或信号模块的地址编码总数,宜留有一定余量;

4   火灾报警控制具备足够的接口与中央控制室设备相连。

7.2.7 火灾报警装置

1   火灾报警装置主要用于火灾时的火灾警报信号的发送需要。

2   当控制室环境噪音大于60dB时,其声警报器的声压级应高于背景噪声15dB

7.2.8 火灾报警系统电源

    火灾报警系统电源为独立回路,采用UPS电源供电,UPS电源持续供电时间不小于30min

7.2.9 传输介质

1   火灾报警系统电缆宜采用铜芯电缆。

2   火灾报警电源电缆

1)  电缆路由:电源电缆在电缆沟、电缆桥架或预埋管内敷设。

2)  线芯截面选择:当采用220V电源供电时,末端电压降不超过设备额定电压的5%,同时应满足机械强度的要求。

3)  电缆类型:电缆沟内敷设、穿管敷设可采用电力电缆。电缆桥架上敷设应采用耐火电缆。

3   报警信号、控制电缆

1)  电缆路由:信号、控制电缆可在弱电缆沟或保护管内敷设,不得明敷。

2)  线芯截面选择:线芯截面根据信号传输距离选定。同时应满足机械强度的要求,具体见上表。

3)  电缆类型:信号电缆须采用屏蔽电缆。对于传输距离较长,干扰较大的路段可选用屏蔽对绞电缆。

7.3  消防设施

7.3.1 消防设施主要包括灭火器、消火栓、固定式水成膜泡沫灭火系统、隧道消防给水及管道等。

7.3.2 消防设施主要用于当隧道内发生火灾时,提供灭火设施,减少火灾造成的损失,保护人身和财产安全。

7.3.3 灭火器

1   灭火器为手提式,每具充装量不宜超过8.0kg。灭火器应成组设置在灭火器箱内,每组数量为2-3个,并且在灭火器箱门上注明“灭火器”字样。

2   灭火器选用必须考虑其灭火性能、适用范围等,并能适应ABC类火灾。

3   灭火器箱可装在隧道侧墙内,纵向间距不应大于50m

4   灭火器的其他配置要求应按现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》的规定执行。

7.3.4 消火栓

1   消火栓为成组安装在箱内,并固定在隧道侧墙内,纵向间距不应大于50m

2   消火栓箱门上应注明“消火栓”字样。

3   消火栓箱内应采用统一规格的消火栓、水枪及水带,栓口直径为65mm,水带每根长度不超过30m

4   水枪充实水柱长度应由计算确定,但不应小于13m水柱。

5   设有加压系统的消火栓箱内应设置直接启动水泵的按扭。

7.3.5 固定式水成膜泡沫灭火系统

1   固定式水成膜泡沫灭火系统泡沫液浓度宜为3%,喷射时间不应小于22min

2   固定式水成膜泡沫灭火箱安装及其间距同消火栓系统。

3         固定式水成膜泡沫灭火箱内应注明泡沫液的有效使用期,并在箱门上注明“AFFF灭火系统”字样。

7.3.6 隧道消防给水

1   水源

    隧道消防用水在没有市政自来水可利用时,可采用地下水或天然水源。当利用天然水源时,应确保枯水期最低水位时消防用水的可靠性,且应设可靠的取水设施。

2   用水量

    隧道消防用水量应按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。一般情况下,按单洞同一时间内发生火灾次数为一次计算。隧道消火栓用水量不应小于表7-1的规定。

                隧道消火栓用水量(单洞)                  7-1

隧道长度

Lm

一次灭火用

水量(L/S

同时使用水

枪数量(支)

火灾延续

时间(h

500L<1000

15

3

2

1000L<3000

20

4

3

L3000

20

4

5

3  隧道消防供水应采用以下方式:

1)隧道消防供水宜设置高位水池,利用重力流供水,或采用气压罐自动供水;

2)供给隧道消防用水的加压水泵宜采用自灌式引水;

3)消防水池的补水时间不宜超过48h

7.3.7 消防给水管道

1   隧道内消防给水管道应采用内外壁热镀锌钢管、无缝钢管等,采用无缝钢管应作防腐处理。

2   镀锌钢管的连接,应采用沟槽式连接件(卡箍),或丝扣、法兰连接。

3   相邻双孔隧道的消防管道应布置成环状。

4   隧道内消火栓栓口的出水动压超过50m水柱时应减压。

5   隧道内消防管道应设检修阀,当管径≥100mm时,宜采用软密封闸阀。

6   隧道内的消防管道宜敷设于检修道下方的沟内,或设于检修道上方靠墙明设。管道敷设均应有可靠的固定措施。

7   设有泡沫灭火系统的给水管道,在引入隧道前应设置管道过滤器;

8   隧道内消防给水管道可根据需要设置管道伸缩器;

9   消防管道穿越路面应有保护管道的措施。

10  寒冷地区的消防给水设施必须有防冻措施。

7.3.8 其他设施

1   高位水池应设远距离水位显示装置,并将信号引至隧道值班室。

2   在有消防给水的隧道两侧洞口附近,应设有室外消火栓和消防水泵结合器。每个室外消火栓流量按1015L/S计算,地上式供水栓应有一个直径150mm100mm和两个直径为65mm的栓口;地下式消火栓应有直径100mm65mm的栓口各一个,并有明显标志。水泵结合器数量应按隧道消火栓用水量计算,每个水泵结合器流量按1015L/S计算;大于3000m的隧道紧急停车带加宽处,宜设置直径为100mm的供水栓。

3   设有通风竖井的特长隧道,在联络风道口应设水喷淋头。

4   设有人行、车行横洞的隧道,在横洞中应设防火卷帘门,其耐火极限不应小于2h

5   距城市较远,且超过5000m的特长隧道,宜配备专用消防车辆及专、兼职消防人员。

6   在隧道管理队内应设有消防器材储藏间,存放备用的灭火器材及泡沫液等。

8   供配电系统

8.1   一般规定

8.1.1 供配电系统主要包括供电和配电两部分。

8.1.2 供配电系统设计可按下列顺序实施:

1   收集有关的隧道土建、通风、照明、监控、通讯设计文件及交通、气象、环境、地质、地形、地物等基础资料;

2   根据隧道交通工程等级,确定供配电系统的规模;

3   认真执行国家技术经济政策,从安全、技术、经济、维护等方面进行方案比较,选择最佳方案;

4   从全局出发,统筹兼顾,按照隧道的负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等具体情况,进行供配电系统设计。

8.2   供电

8.2.1 隧道供电负荷分级

    隧道电力负荷应根据供电可靠性和中断供电在社会、经济上所造成的损失或影响程度定出负荷等级。公路隧道重要电力负荷的分级应符合表8-1的规定。

隧道重要电力负荷级别       8-1

序号

电力负荷名称

负荷级别

1

应急照明

监控设施

一级

2

消防设施

轴流风机

基本照明

一级

3

射流风机

二级

    注:该一级负荷为特别重要负荷,上表所列以外的隧道电力负荷均为三级负荷。

8.2.2 隧道供电要求

1   隧道一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量不大时应优先采用从电力系统或临近单位取得二低压电源,亦可采用应急发电机组作为备用电源。

2   隧道一级负荷中特别重要负荷,除上述两个电源外,还必须增设静态交流不间断电源装置(UPS)作为应急电源。并严禁将其它负荷接入应急供电系统。

3   隧道二级负荷的供电系统宜由两回线路供电,在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回6KV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用电缆线路时,应采用两根电缆组成的线路供电,其每根电缆应能承受100%的二级负荷。

4   三级负荷对供电无特殊要求。

8.2.3 隧道供电电源及变配电所

1   变配电所宜设置在空气流通良好的环境中。

2   1.3Km及以下的隧道可在进口或出口处设一座变配电所,为隧道供电。

3   1.33km公里的隧道宜在进口与出口处各设一座变配电所。两个变配电所宜优先考虑由上一级不同变电站的供电回路供电。

4   3km以上的长隧道宜根据隧道的长度、负荷等级、负荷分布情况在洞中合理设置变配电所。

5   需要两回电源线路供电的隧道,宜采用同级电压供电。同时供电的两回供配电线路中,一回路中断供电时,另一回路应能满足全部一级及二级负荷用电需要。

8.2.4 隧道电压选择和电能质量

1   隧道的高压配电电压一般采用10KV,如6KV用电设备的总容量较大,选用6KV电压配电技术经济合理时,则宜采用6KV。低压配电电压应采用220380V

2   正常运行情况下公路隧道内用电设备端子处电压偏差允许值(以额定电压的百分数表示)一般按±5%验算。

    注:对于少数距隧道变配电所较远的电动机(含通风机),如电动机端电压低于额定值的95%时仍能保证电动机温升符合有关规定,且堵转转矩,最小及最大转矩均能满足传动要求时,则电动机的端电压可低于95%,但不得低于90%。

3   为了减少电压偏差,隧道供配电系统的设计应符合下列要求:

1) 正确选择变压器的变压比和电压分接头;

2) 合理减少系统阻抗;

3) 合理补偿无功功率;

4) 尽量使三相负荷平衡;

5) 隧道通风机应设置减压启动装置。

8.3   配电

8.3.1 隧道配电设施的特点

1   隧道内配电设施应具有必要的防腐、防尘性能,以确保设备的正常运行。

2   隧道内配电箱的防护等级应达到IP55

8.3.2 隧道配电回路

1   隧道各类电力负荷应根据性质,功能的不同各自设置单独的配电回路。

2   隧道采用气体放电灯的照明线路,其中性线截面应与相线规格相同。

3   隧道应设置供维修和养护作业用的配电回路,该回路应设置漏电电流动作保护。

8.3.3 配电线路的技术要求

1   变配电所低压配电屏至隧道内配电箱的低压配电干线回路布线方式宜采用电缆。

2   隧道内配电线路布设应符合以下要求:

1) 隧道内配电线路采用金属管布线时,应采用水、煤气钢管;

2) 三根以上绝缘导线穿于同一根金属管时,其总截面积(含外护层)不应超过管内截面积的40%;

3) 穿金属管的交流线路,应将同一回路的所有相线和中性线(若有中性线时)穿于同一根管内;

4) 不同回路的线路不应穿于同一根金属管内,但符合下列情况时可穿于同一管内:①即标称电压为50V以下的回答,②同一设备或同一流水作业线设备的电力回路和无防干扰要求的控制回路,③同类照明的几个回路,但管内绝缘导线的总数不应多于8根;

5) 隧道内配电线路采用电缆桥架布线时,应根据腐蚀介质的特点对电缆桥架采取相应的防护措施,并宜选用塑料护套电缆。隧道内一级负荷中特别重要负荷应采用耐火配线;

6) 在电缆桥架上可以无间距敷设电缆,电力电缆在桥架内横断面的填充率不应大于40%。

8.3.4 配电变压器选择

1   隧道的动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时,宜设照明专用变压器。

2   隧道宜选用Dyn11结线组别的三相配电变压器。

3   隧道供电系统宜采用中性点接地变压器,隧道一般采用三相四线制供电。

8.4   其它

8.4.1 供配电系统宜设置电力监测装置。

8.4.2 接地及安全

1   隧道宜采用TNS接地系统。电源是中性点的接地电阻不宜超过4Ω,隧道内处重复接地装置的接地电阻不应大于10Ω。

2   隧道内动力、照明及监控装置的外露可导电部分均应接地。

8.4.3 隧道供配电系统设计除应执行本规范外,尚应符合《供配电系统设计规范》(GB50052)和《低压配电设计规范》(GB50054)的规定。

9   中央控制管理系统

9.1   一般规定

9.1.1 中央控制管理系统主要包括系统功能与控制方式、中央控制室设施以及管理体制等。

9.1.2 中央控制管理系统可按下列顺序实施:

1   收集设计相关的基础资料;

2   根据隧道交通工程等级,确定中央控制管理系统的功能与控制方式以及设施的配置;

3   根据安全、技术、经济等方面的因素,进行方案论证,选择最佳方案;

4   从实用性、可靠性、可维护性等方面进行系统设计。

9.2   系统功能与控制方式

9.2.1 中央控制管理系统应具有下列功能:

1   能够接受各系统送来的各种信息,包括数据信息、视频信息及语音信息;

2   能够对各系统数据送来的数据信息进行处理;

3   能够以自动或手动方式执行预置计算机内控制方案;

4   能够灵活地以数据、图形、图像等方式显示隧道内外的交通情况及设备的运行情况;

5   能够自动地完成数据备份、文档存储;

6   能够方便地进行查询、统计和报表形成;

7   能够不间断地定时检测各设备的工作状态;

8   中央控制室计算机网络应具有接口,以便与所属公路通信网进行数据交换。

9.2.2 隧道控制方式宜采用多级控制方式,特殊情况,也可采用集中控制。

1   多级控制方式

1) 多级控制方式适用于监控设备较多、信息量较大、长度较长的隧道。

2) 将隧道分成若干个区域,每个区域设置一台区域控制单元,区域控制单元通过网络与中央控制室计算机相连。

3) 隧道内的检测信息经过区域控制单元预处理后,通过区域控制单元内的通信接口传至中央控制室计算机。

4) 中央控制室计算机对区域控制单元上传的信息分析处理后,向区域控制单元发出控制命令,区域控制单元驱动各种终端控制设备。

2   集中控制方式

1) 集中控制方式适用于监控设备较少、传输信息量不大、长度较短的隧道。

2) 隧道内的检测和控制设备直接与中央控制室有关设备相连,并将检测信息直接传给中央控制室计算机。

3) 中央控制室计算机经分析处理上传数据后,直接向隧道内的各控制设备发布控制命令。

9.3   中央控制室设施

9.3.1 中央控制室设施包括计算机设备、信息显示设备和计算机外设及网络设备。

9.3.2 计算机设备

    中央控制室计算机设备包括服务器、计算机等。服务器宜采用专用服务器,主要完成计算机网络管理、数据信息存储等;计算机按功能可分为交通控制及监视计算机、通风及照明控制计算机、通信控制计算机、火灾报警及消防控制计算机、管理计算机等,这些计算机之间可以合并、互相备份和切换。

1   交通控制及监视计算机应具有以下功能:

1) 应能采集和处理交通基本信息,包括交通量、车速、占有率等;

2) 能够采集交通监控设施的状态信息;

3) 应能向可变情报板、可变限速标志、中央控制室显示设备提供显示信息;

4) 应能向交通控制设施提供控制信息,包括交通控制方案、交通信号灯、车道指示器、可变情报板、可变限速标志、区域控制单元等控制信号和信息。

2   通风及照明控制计算机应具有以下功能:

1) 应能采集和处理隧道内外环境信息,包括一氧化碳浓度、氮氧化物浓度、能见度、风速风向、光亮度等;

2) 应能够采集通风及照明区域控制单元的状态信息;

3) 应能向中央控制室显示设备提供显示信息;

4) 应能向通风及照明区域控制单元提供控制信息,包括风机制信号、照明控制信号。

3   通信控制计算机应具有以下功能:

1) 应能采集紧急电话和有线广播设施的状态信息;

2) 应能通过有线广播设施向隧道发布语音信息,向中央控制室显示设备提供显示信息,自动切换视频图像。

4   火灾报警及消防控制计算机应具有以下功能:

1) 应能采集和处理火灾报警设施提供的数据信息;

2)应能采集火灾报警及消防设施的状态信息;

3) 应能够向中央控制室显示设备提供显示信息,包扩火灾地点、时间,并自动切换视频图像;

4) 能够向消防设施提供控制信息。

5   管理计算机应具有以下功能:

1) 应能完成计算机网络管理功能;

2) 应能进行系统的日常维护工作;

3) 其它计算机有故障时,能接替他们的工作。

9.3.3 信息显示设备应具有以下功能:

1   应具有接收数字信息、模拟信号功能,包括数据信息、视频信息和音频信息等;

2   应显示隧道各系统总体布局、报警信息、报警位置、设备状态等。

9.3.4 中央控制室计算机、计算机外设及网络设备应符合以下技术要求:

1   计算机设备的CPU、主频、内存、硬盘技术要求应, 能满足系统需要;

2   计算机外设可根据系统和用户需合理配置;

3   计算机网络设备可根据系统要求合理配置;

9.3.5 中央控制室设施布设应根据其用途合理布设。

9.4   中央管理室软件技术要求

9.4.1 中央控制室软件包括系统软件和应用软件。

9.4.2 系统软件主要包括操作系统、网络管理软件、通讯软件、数据库管理系统、开发平台等。

9.4.3 系统软件应按以下原则选择:

1   应与其功能、性能、可靠性、安全性、系统管理能力、成功应用案例、经验、维护、服务和价格为参考标准;

2   具有较好地可扩展性;

3   系统软件的选型应与所采用的硬件平台相适应。

9.4.4 应用软件主要包括信息采集模块、数据模块、控制方案执行模块、信息显示模块、统计查询和报表生成模块、数据档案储存模块设备监测模块等。

9.4.5 应用软件应符合以下技术要求:

1   应用软件设计、开发应符合国家有关规范、标准的规定;

2   应用软件与管理体制相适应。

3   应用软件应设计成易于学会且方便掌握的键盘操作,使用者用掌握任何程序语言知识,依照操作说明书,便能方便灵活地操纵系统。

4   应用软件设计宜采用模块化结构,便于扩充、扩展;

5   应用软件应有容错功能、应有分级保密功能和应具有安全措施。

9.5   管理体制

9.5.1 管理体制设计内容包括管理机构、人员、设备的配置。

9.5.2 根据隧道交通工程等级,设置与之相适应的管理体制,AB级隧道宜设独立隧道管理所(站),CD级隧道可并入附近的管理所(站)。

9.5.3 根据实际情况,综合考虑管理人员配置,行政人员可根据本地区行政机关具体情况配置,专业人员应至少包括交通工程、自动控制、计算机、电气等技术人员。

9.5.4 管理设施配备可根据隧道具体管理的需要,在隧道管理所(站)应配备与管理和维护相适应的工具、设备等。

9.6   其它

9.6.1 中央控制室位置选择应符合《计算机场地技术条件》(GB2887)有关规定。

9.6.2 中央控制室环境应设计符合《电子计算机房设计规范》(GB50174)有关规定。

9.6.3 中央控制室安全设计应符合《计算机场地安全要求》(GB9361)有关的规定。

9.6.4 中央控制室照明设计应符合《民用建筑照明设计标准》(GBJ133)有关规定。

9.6.5 中央控制室防雷设计应符合《建筑物防雷设计规范》(GB50057)有关规定。

9.6.6 中央控制室供电与接地应符合《低压配电设计规范》(GBJ50054)有关规定。

10 其它

10.1.1 隧道壁预埋电缆管线

1   隧道交通工程各类设施电缆管线暗敷采用钢管或塑料管

2   明敷应采用钢管,管箱接头宜采用金属软管。

10.1.2 隧道内外电缆管槽

1   隧道内电缆沟采用电缆托架,强电侧托臂间距宜为80100cm,弱电侧托臂间距宜为5080cm

2   隧道内电缆沟可采用混凝土敷管,宜采用混凝土标号为15--20#,管材宜采用PVCPE管。

3   隧道外电缆布设宜采用电缆沟,在布置电缆沟时应按照电力电缆与通信线路的交叉原则合理布设。

10.1.3 隧道内设备洞室的特殊要求

1   各类设备洞室应具有较大的空间。

2   各类设备洞室应留有线路敷设的管槽。

3   各类设备洞室应配有密封的门窗,报警设备的门窗应有明显的标志。

10.1.4 电缆桥架

1   隧道内电缆桥架所有部件应需热镀锌。

2   电缆桥架允许荷载应大于100kg/m

3   电缆桥架间宜采用编织铜带作接地连接。

10.1.5 线缆的选择

1   隧道内外敷线缆应选用阻燃或耐火线缆。

2        隧道内电缆沟敷设线缆宜选用防水及防腐的作用。

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