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高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計階段方案的優(yōu)化

發(fā)布日期： 2012-07-19 發(fā)布：  

  2012年第11期目錄       本期共收錄文章20篇

　　中圖分類號：U412.36+6 文獻標(biāo)識碼：A
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　　摘 要：本文結(jié)合西部開發(fā)省際公路通道重慶至長沙公路武隆至水江段高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計的具體情況，探討了如何根據(jù)工程的實際情況，有針對性地進行聯(lián)合設(shè)計階段的方案優(yōu)化。
　　關(guān)鍵詞：高速公路 機電工程 聯(lián)合設(shè)計 方案優(yōu)化
　　隨著我國社會經(jīng)濟和公路建設(shè)的快速發(fā)展，高速公路建設(shè)機電工程項目與維護工程項目日益增多。機電工程在高速公路總造價中所占的比例雖不大，但其地位卻十分重要，是發(fā)揮高速公路經(jīng)濟效益、保障行駛安全必不可少的配套設(shè)施，是高速公路現(xiàn)代化、智能化的標(biāo)志之一。
　　由于機電工程從國家批復(fù)初步設(shè)計到開始實施機電工程建設(shè)通常有三年或更長的時間差(一般在完成路面工程施工以后進行)，而機電工程屬于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其更新周期非�？欤虼�，機電工程實施施工之前的聯(lián)合設(shè)計就顯得尤為重要。
　　本文結(jié)合武水高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計的實際情況，分析山區(qū)高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計階段如何結(jié)合工程具體情況來進行方案優(yōu)化。
　　一、武水高速公路簡介
　　西部開發(fā)省際公路通道重慶—長沙公路武隆—水江段高速公路(以下簡稱“武水高速公路”)，是國家重點干線公路寧波—樟木公路的重要組成部分，是重慶市“二環(huán)八射”主骨架公路網(wǎng)中重要的射線之一，也是連接我國西南、中南、東南地區(qū)的重要橫向經(jīng)濟干線，是連接重慶市東南部老、少、邊、窮地區(qū)的交通要道。
　　筆者參與了西部開發(fā)省際公路通道重慶—長沙公路武隆—水江段高速公路項目機電工程SWJD1合同段的具體施工過程。重慶—長沙公路武隆—水江段高速公路隧道群現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)施按A級設(shè)置，包括完善的監(jiān)測設(shè)備、報警設(shè)備、控制和誘導(dǎo)設(shè)備。
　　項目全長為54.981 km(合同工程起止樁號：K8+070.3~K49+360，SWJD1標(biāo)段的施工時間為2009年2~9月)，設(shè)計時速80 km/h，全線共有7座隧道。
　　二、聯(lián)合設(shè)計過程中的優(yōu)化
　　（一）監(jiān)控方案的優(yōu)化
　　“水武路白馬—武隆段，，全長23 km，隧道就占了21 km左右，隧道之間基本都是橋隧相連，因此密集隧道群的安全營運就應(yīng)該是頭等大事。”鑒于密集隧道群的營運安全，對監(jiān)控方案進行優(yōu)化。
　　1.羊角隧道與大灣隧道間土建實施中預(yù)留了開口部，為了有效控制交通運行狀態(tài)，保障營運安全，可在大灣隧道左線入口(ZK20+878)增加一套4可變交通信號燈。
　　2.根據(jù)《公路隧道交通工程設(shè)計規(guī)范》JTG/TD71-2004： 6.3.4“高速公路隧道的A級、B級隧道易采用控制法-1；”“控制法-1：檢測洞口內(nèi)外亮度值，經(jīng)計算處理后，控制隧道內(nèi)的照明工況�！�
　�。�1）原設(shè)計武隆隧道和大灣隧道(長沙側(cè))各有一個洞外亮度檢測器，由于本路段隧道群比較密集，為保證車輛安全，可在黃草嶺和羊角隧道洞口(長沙側(cè))各增加一個洞外亮度檢測儀，并且在4個隧道內(nèi)進洞口增加洞內(nèi)亮度檢測儀，共8個洞內(nèi)亮度檢測儀，以便對洞內(nèi)照明進行有效控制(照度儀預(yù)留預(yù)埋土建已做)。
　�。�2）本合同段投標(biāo)文件中亮度檢測器型號為REGAL公司生產(chǎn)的REGALLUX CS201檢測儀，CO、VI、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測器為英國CODEL公司的產(chǎn)品，2標(biāo)上述3種產(chǎn)品均采用CODEL公司的產(chǎn)品。為了便于全線設(shè)備的統(tǒng)一管理和維護，可將亮度檢測器改為英國CODEL公司的隧道亮度計(洞外)型號：LU-100；隧道照度計(洞內(nèi))型號：LU-201。
　　3.JTG/TD71-2004，關(guān)于檢測器的設(shè)置位置，主要考慮：①因通風(fēng)氣流橫向分布是不均勻的，CO、VI、WS儀的采集點位置應(yīng)能代表采集斷面的平均值，減少氣流及濃度在局部分布的變異給采集帶來的不利影響；②對于縱向射流通風(fēng)，應(yīng)避免在射流風(fēng)機風(fēng)口處附近斷面設(shè)置采集點，以減少檢測誤差。而在兩組風(fēng)機中間部位氣流較均勻，采集數(shù)據(jù)較穩(wěn)定；③風(fēng)速數(shù)據(jù)受氣流分布影響最大，在洞口附近設(shè)置風(fēng)速儀應(yīng)盡量減少這種影響，其位置離洞口軸線距離10倍隧道斷面當(dāng)量直徑量是從流體力學(xué)的角度提出的要求。
　　兩階段施工圖設(shè)計CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器布置如下：武隆隧道在ZK9+310、K11+520附近各安裝一套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器；黃草嶺隧道在ZK13+850、K16+315附近各安裝一套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器；大灣隧道在ZK18+392、K20+492附近各安裝一套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器；羊角隧道在ZK22+170、ZK24+390、K24+415、K26+630附近各安裝一套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器。
　　根據(jù)《公路隧道交通工程設(shè)計規(guī)范》JTG/TD71-2004及《重慶高速公路發(fā)展有限公司關(guān)于在建項目若干投資控制措施的會議紀要》第16條：“原則上無豎井通風(fēng)的隧道(單向)設(shè)置兩套CO、VI、風(fēng)速風(fēng)向儀，分別在隧道中部設(shè)置一套，隧道出口設(shè)置一套。有豎井通風(fēng)的隧道設(shè)置不超過四套�！睋�(jù)此原則，提出優(yōu)化方案如下：
　�。�1）武隆隧道(4.8 km)保持原設(shè)計在ZK9+310、K11+520樁號兩套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器不變的情況下，K9+160、ZK11+650樁號各增加安裝一套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器(土建單位已對增加設(shè)備做了預(yù)留預(yù)埋)。
　�。�2）黃草嶺隧道(3.25 km)保持原設(shè)計在ZK13+850、K16+315樁號兩套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器，并且在K14+315、ZK15+850樁號各增加安裝一套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器(土建單位已對增加設(shè)備做了預(yù)留預(yù)埋)。
　�。�3）大灣隧道(2.8 km)保持原設(shè)計在ZK18+392、K20+492樁號兩套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器，可在K19+470、ZK19+492樁號各增加安裝一套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器(土建單位已對增加設(shè)備做了預(yù)留預(yù)埋)。
　�。�4）羊角隧道(6.67 km)保持原設(shè)計在ZK24+390樁號(左洞軸流風(fēng)機監(jiān)測點)、K24+415樁號(右洞軸流風(fēng)機監(jiān)測點)，ZK22+170、K26+630樁號4套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器不變的情況下，在ZK25+720和K23+540樁號各增加安裝一套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器(土建單位已對增加設(shè)備做了預(yù)留預(yù)埋)。
　　以上共增加8套CO、VI和風(fēng)速風(fēng)向檢測器。
　�。ǘ〤CTV系統(tǒng)
　　CCTV子系統(tǒng)在本路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是提供肉眼可見的現(xiàn)場實時監(jiān)控圖像，為工作人員觀察現(xiàn)場情況提供支持；為視頻事件檢測系統(tǒng)提供圖像源；為控制子系統(tǒng)提供圖像源；為高層級監(jiān)控系統(tǒng)提供圖像源。
　　根據(jù)招標(biāo)圖紙和兩階段施工圖統(tǒng)計，隧道CCTV
　　1.按照統(tǒng)計表實際工程量來計算攝像機、視頻光端機、視頻分配器、硬盤錄像機、編碼器、圖像三層以太網(wǎng)交換機的數(shù)量。
　　2.鑒于2#、3#通信站圖像數(shù)量眾多，根據(jù)以往施工經(jīng)驗，為使設(shè)備之間接線整齊、合理，以上兩個通信站設(shè)備柜內(nèi)光端機至視頻分配器、視頻分配器至硬盤錄像機和編碼器視頻線纜可以采用SYV75-3，并相應(yīng)減少SYV75-5工程量。
　　3.經(jīng)復(fù)核施工圖紙、工程量清單、技術(shù)規(guī)范，只有黃草嶺隧道長沙端和羊角隧道重慶端有通信站，通信站里用到視頻編碼器和硬盤錄像機，而四路KVM切換器用于4臺盤錄像機的切換，兩路碼控制合成器用于解決隧道口一體化球機遠程控制和現(xiàn)場站控制的總線沖突問題，因此，取消武隆隧道四路KVM切換器一臺，2號和3號通信站規(guī)格調(diào)整為八路KVM切換器；取消武隆隧道兩路碼控制合成器一臺，2號通信站應(yīng)設(shè)置兩臺，3號通信站應(yīng)設(shè)置3臺。
　　三、結(jié) 語
　　本文通過實例分析，進一步說明了高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計階段控制方案優(yōu)化的可行性和有效性，對施工單位在高速公路機電工程的實際施工中具有較大的實用價值。
　　參考文獻：
　　[1] JTG /TD71-2004.公路隧道交通工程設(shè)計規(guī)范[S].
　　[2] (英)斯林(Slinn，M. )、(英)蓋斯特(Guest，P. )、(英)馬修斯(Matthews，P.).交通工程設(shè)計：原理與實踐：principles and practice[M].姚丹亞譯.北京：北京電子工業(yè)出版社.2008.

  本文關(guān)鍵詞：高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計階段方案的優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。