高速公路隧道機(jī)電安裝技術(shù)創(chuàng)新策略分析

摘要 為充分發(fā)揮隧道機(jī)電安裝技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量，該文結(jié)合山西省某高速公路工程實(shí)例，詳細(xì)論述施工準(zhǔn)備、通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、隧道指示器等的安裝施工技術(shù)要點(diǎn)，以期為相關(guān)從業(yè)人員提供參考借鑒，推進(jìn)高速公路隧道機(jī)電安裝技術(shù)不斷向前發(fā)展。

關(guān)鍵詞 高速公路；隧道機(jī)電設(shè)備；機(jī)電安裝施工技術(shù)

中圖分類號(hào) U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）21-0154-03

0 引言

高速公路隧道機(jī)電設(shè)備的安裝是確保隧道正常運(yùn)行和交通安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，深入研究和掌握高速公路隧道機(jī)電安裝技術(shù)的策略是保障高速公路安全、提高交通流暢性的重要舉措?；诖?，該文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)高速公路隧道機(jī)電安裝技術(shù)的策略進(jìn)行詳細(xì)分析，研究成果對(duì)于確保隧道機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和長(zhǎng)期可靠性，促進(jìn)高速公路建設(shè)的科學(xué)化、規(guī)范化和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 工程概況

山西省某高速公路全線里程為22.65 km，在沿線范圍內(nèi)規(guī)劃分離式長(zhǎng)隧道左線長(zhǎng)度1 575 m，右線長(zhǎng)度1 563 m，最大埋深為226.54 m。隧道沿線范圍內(nèi)有較大的地形起伏，隧道內(nèi)共設(shè)5處橫通道，其中4處為人行橫通道，1處為車行橫通道，該工程具體技術(shù)指標(biāo)如下表1所示。機(jī)電安裝工程是該隧道施工的重要環(huán)節(jié)之一，為確保充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的優(yōu)勢(shì)作用，保障隧道交通的安全性，該工程選擇機(jī)電設(shè)備及配件時(shí)考慮海拔的影響，具體安裝施工技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)如下。

2 高速公路隧道機(jī)電安裝施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備工作

為保證機(jī)電設(shè)備安裝的有序進(jìn)行，該工程落實(shí)如下施工準(zhǔn)備工作：（1）材料準(zhǔn)備：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提前準(zhǔn)備好所需的各類材料和設(shè)備，包括隧道照明燈具、排風(fēng)設(shè)備、消防系統(tǒng)、照明開關(guān)和控制設(shè)備等。（2）人員組織：組織專業(yè)技術(shù)人員和作業(yè)人員，確保其具備相關(guān)技能，能夠熟練操作、安裝和調(diào)試隧道機(jī)電設(shè)備。對(duì)參與施工的作業(yè)人員開展全面且系統(tǒng)的技術(shù)交底，確保其掌握安裝施工技術(shù)要點(diǎn)。（3）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：清理和整理施工區(qū)域、安裝臨時(shí)安全設(shè)施、搭建施工平臺(tái)、確定材料和設(shè)備的存放位置等。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全警示標(biāo)志，制定應(yīng)急預(yù)案，確保施工期間的安全[1]。（4）設(shè)備準(zhǔn)備：在安裝施工前，對(duì)隧道機(jī)電設(shè)備進(jìn)行必要的檢查和測(cè)試，確保其符合設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行安裝。

2.2 通風(fēng)系統(tǒng)射流風(fēng)機(jī)

該工程通風(fēng)設(shè)備為射流風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行環(huán)境溫度為?25～50℃，在火災(zāi)情況下，若環(huán)境溫度達(dá)到200℃仍可運(yùn)行至少1 h，為延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的使用壽命，風(fēng)機(jī)支架、外殼等均進(jìn)行防腐蝕處理。

射流風(fēng)機(jī)安裝施工技術(shù)要點(diǎn)如下：（1）依照施工設(shè)計(jì)圖紙，確定風(fēng)機(jī)的數(shù)量、型號(hào)和位置，清理施工現(xiàn)場(chǎng)，確保施工區(qū)域的安全，檢查所需的設(shè)備和材料齊全。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按照安裝順序逐一進(jìn)行風(fēng)機(jī)的安裝，將風(fēng)機(jī)放置在預(yù)定位置，施工人員通過螺栓的方式固定，連接風(fēng)機(jī)的導(dǎo)管和支架系統(tǒng)，并確保其牢固可靠，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，調(diào)整風(fēng)機(jī)的角度和方向。（3）為便于后續(xù)的風(fēng)機(jī)設(shè)備維護(hù)，該工程安裝時(shí)控制風(fēng)機(jī)的中心線平行于隧道的軸線，并且安裝在最低位置線以上，保證行車安全。（4）風(fēng)機(jī)固定后，進(jìn)行電氣線路的安裝和連接，根據(jù)所使用的風(fēng)機(jī)類型和控制要求，將電纜引入風(fēng)機(jī)并正確地接線，確保所有電氣連接牢固可靠，風(fēng)機(jī)控制箱的防護(hù)等級(jí)為IP65，再進(jìn)行必要的接地和絕緣工作[2]。

2.3 照明系統(tǒng)安裝施工

該工程的照明系統(tǒng)包括照明分段、照明指標(biāo)、光源、燈具等，照明系統(tǒng)在滿足隧道照明需求的同時(shí)，合理控制能源消耗。（1）選擇照明光源：考慮照明和節(jié)能的需求，該工程的照明燈具為L(zhǎng)ED燈具，具有光效高、防護(hù)等級(jí)強(qiáng)、發(fā)熱量小、外形美觀的優(yōu)勢(shì)，燈具的防護(hù)等級(jí)為IP65。（2）照明系統(tǒng)施工：在照明系統(tǒng)安裝施工時(shí)，充分考慮駕駛?cè)藛T在白天駛?cè)胨淼篮髸?huì)形成視覺不適，因此，隧道根據(jù)不同路段采取的具體施工方案如下：對(duì)于基本照明段，使用60 W智能型LED燈在隧道兩側(cè)頂部對(duì)稱布置，可以提供足夠的亮度和可見性，降低能耗和維護(hù)成本。加強(qiáng)照明段是為了增強(qiáng)隧道內(nèi)的照明效果，在需要更高亮度的區(qū)域使用，該工程使用160 W智能型LED燈沿隧道兩側(cè)頂部對(duì)稱布置，確保隧道內(nèi)的可見性。應(yīng)急照明是為了在緊急情況下提供安全照明，該工程使用100 W消防LED燈沿隧道兩側(cè)頂部交叉對(duì)稱布置，在緊急情況下可提供足夠的照明，幫助迅速疏散。該隧道照明系統(tǒng)控制采取前饋式智能照明控制系統(tǒng)，在通車運(yùn)行后可通過系統(tǒng)內(nèi)置的算法和傳感器自動(dòng)感知環(huán)境光照強(qiáng)度和交通量，并根據(jù)預(yù)設(shè)的照明策略進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)[3]。（3）照明系統(tǒng)供電：該隧道正常照明設(shè)備的供電采取一用一備，確保在一側(cè)供電出現(xiàn)故障后，另一側(cè)可滿足照明供電需求。應(yīng)急照明設(shè)備采取EPS裝置供電，出現(xiàn)突發(fā)事故后，可連續(xù)3 h持續(xù)供電。

2.4 消防系統(tǒng)安裝施工

該隧道消防系統(tǒng)安裝主要包括深井潛水泵和穩(wěn)壓泵一級(jí)消防水泵的安裝。

2.4.1 深井潛水泵的安裝

（1）確定深井的位置和井容，確保井容充足并能夠滿足供水要求；（2）進(jìn)行井筒開挖和深井支護(hù)工作，確保井筒安全穩(wěn)定，并清除井內(nèi)雜物；（3）安裝潛水泵井蓋、防水橡膠墊圈等井口裝置；（4）在深井內(nèi)部安裝潛水泵和相關(guān)管道，確保泵的穩(wěn)定性和安全性；（5）連接電源和控制系統(tǒng)，進(jìn)行電氣接線、電氣測(cè)試和調(diào)試；（6）試運(yùn)行和性能檢查，確保潛水泵的正常運(yùn)行。

2.4.2 穩(wěn)壓泵一級(jí)消防水泵的安裝

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，定位穩(wěn)壓泵一級(jí)消防水泵的安裝位置；（2）安裝水泵座，將水泵與座相連接，并設(shè)置水泵支持和防震裝置；（3）連接水源管道和配電系統(tǒng)，保證水泵能夠獲取足夠的水源和電源；（4）安裝控制設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)，確保水泵能夠根據(jù)消防需求自動(dòng)啟停；（5）進(jìn)行水泵啟動(dòng)測(cè)試，并調(diào)試系統(tǒng)以確保正常運(yùn)行。

2.5 PLC裝置安裝施工

PLC裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)照明、通風(fēng)、消防系統(tǒng)、風(fēng)速檢測(cè)、視頻監(jiān)控等設(shè)備的自動(dòng)控制，確保設(shè)備正常運(yùn)行和維護(hù)隧道的基本功能，提高隧道機(jī)電設(shè)備的智能化管理和控制水平。安裝技術(shù)要點(diǎn)：（1）將PLC控制柜體安裝在預(yù)定洞室位置，利用墊片等方式調(diào)節(jié)其水平度和垂直度，安裝過程中應(yīng)注意避免損壞設(shè)備和線纜。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將線纜引入控制柜，并進(jìn)行正確的成端處理，確保線纜連接牢固可靠，避免信號(hào)干擾和電氣故障。（3）整理控制柜，安排好各個(gè)模塊、部件的布局，并按照規(guī)范要求密封處理，確?？刂乒駜?nèi)部環(huán)境干燥、清潔，并達(dá)到防水、防塵、防腐蝕等要求。（4）利用萬用表對(duì)柜體內(nèi)的接線進(jìn)行檢查和測(cè)試，確認(rèn)所有接線正確無誤，防止接觸不良、短路、開路等問題。（5）將已安裝完成的PLC裝置連接電源，并加電調(diào)試，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行各項(xiàng)功能測(cè)試和參數(shù)配置，確保PLC控制系統(tǒng)正常運(yùn)行[4]。（6）根據(jù)具體控制需求編寫PLC程序并測(cè)試驗(yàn)證，通過模擬輸入、輸出信號(hào)，檢查程序邏輯是否正確，確?？刂葡到y(tǒng)準(zhǔn)確、可靠地實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。

2.6 隧道車道指示器安裝施工

安裝施工作業(yè)：（1）檢查顯示屏體的電源線和信號(hào)線是否完好，試通電后確保顯示屏體沒有任何損壞。（2）利用沖擊鉆在隧道壁上鉆孔，定位孔的位置和尺寸與支架匹配，鉆孔合格后安裝膨脹螺栓，使結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性。（3）將法蘭附件固定在支架上，法蘭安裝穩(wěn)固，能夠承載顯示屏體的重量，緊固螺栓安裝可靠。（4）將支架插入安裝支架的定位孔中，調(diào)整支架的水平度和垂直度，確保其位置與設(shè)計(jì)要求相符。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況，對(duì)車道指標(biāo)器的角度、方向等進(jìn)行調(diào)整。（5）將顯示屏體的電源線和信號(hào)線從隧道墻壁上引入，采用合適的線管或線槽，確保線纜布設(shè)整齊、隱蔽、安全，對(duì)車道指示器進(jìn)行加電調(diào)試，確保顯示屏體正常工作和顯示內(nèi)容準(zhǔn)確，完成車道指示器的安裝。

2.7 隧道監(jiān)控系統(tǒng)安裝施工

該工程在隧道洞口位置安裝監(jiān)控設(shè)備，具體安裝施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.7.1 安裝電力電纜：

（1）根據(jù)布線路徑，在洞口周圍挖掘電纜溝槽，確保溝槽的尺寸和深度符合設(shè)計(jì)要求，叮囑施工人員注意避免損壞其他設(shè)施。（2）按照設(shè)計(jì)要求敷設(shè)電纜，保持電纜平整，避免出現(xiàn)過度拉伸或彎曲，使用專用的電纜固定夾、固定架等配件，將電纜固定在溝槽底部或側(cè)壁，確保電纜的安全穩(wěn)定。（3）對(duì)于需要穿越構(gòu)筑物的電纜，設(shè)置鍍鋅鋼管，以避免電纜受損；對(duì)于室外電纜的終端頭使用絕緣膠帶包扎，保護(hù)電纜免受濕氣和環(huán)境腐蝕的影響[5]。

2.7.2 安裝隧道口攝像機(jī)

（1）確定攝像機(jī)安裝位置，以獲得更好的視野和監(jiān)控，確保能夠全面覆蓋隧道口區(qū)域，并有良好的觀察角度。（2）根據(jù)攝像機(jī)的信號(hào)和電源需求，將連接線纜從攝像機(jī)引出與接頭連接，確保連接牢固、電氣性能良好，并對(duì)接頭防水處理。（3）將安裝好的攝像機(jī)與整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、整合，確保攝像機(jī)正常地接收和發(fā)送監(jiān)控信號(hào)，并與其他設(shè)備協(xié)同工作。在完成安裝工作后，對(duì)攝像機(jī)及周邊設(shè)備進(jìn)行全面的安全檢查和測(cè)試，確保所有部件正常工作。

2.7.3 安裝洞外光強(qiáng)檢測(cè)器

根據(jù)洞外光亮度檢測(cè)器測(cè)定值和設(shè)定的閾值比較來控制洞內(nèi)不同的照度等級(jí)[6]，其安裝施工要點(diǎn)如下：在隧道洞口外基礎(chǔ)上設(shè)置立柱，在立柱內(nèi)引入線纜后，將光強(qiáng)檢測(cè)器安裝在立柱的頂端，調(diào)整探測(cè)器的探頭，引入的電纜外漏部分使用金屬軟管保護(hù)，保證線纜連接可靠。

2.7.4 安裝隧道內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)

該工程在隧道沿線范圍內(nèi)共安裝25套定焦高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和2套紅外球型高清攝像機(jī)。施工技術(shù)要點(diǎn)：（1）根據(jù)設(shè)計(jì)方案確定攝像頭的安裝位置，根據(jù)攝像頭布局規(guī)劃，敷設(shè)管道，確保電纜的整齊布置，并與電源系統(tǒng)連接，以確保攝像頭供電穩(wěn)定可靠。（2）在安裝點(diǎn)位安裝攝像頭支架，確保支架牢固，固定好攝像頭。（3）安裝完畢后，對(duì)所有攝像頭進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)測(cè)試，確保其能夠正常傳輸視頻信號(hào)，同時(shí)，測(cè)試遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，包括圖像清晰度、實(shí)時(shí)傳輸和遠(yuǎn)程控制等，根據(jù)隧道實(shí)際情況對(duì)攝像頭的角度進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)視野盲區(qū)。

2.8 隧道電話廣播系統(tǒng)安裝施工

該工程隧道電話廣播系統(tǒng)主要包括緊急電話和廣播，其安裝施工技術(shù)要點(diǎn)如下：（1）緊急電話機(jī)、廣播功放光纜熔纖接線：確定緊急電話機(jī)和廣播功放的位置，并安裝支架，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，利用光纜將電話機(jī)、廣播功放連接起來，確保連接穩(wěn)定。（2）安裝中繼放大器：中繼放大器的作用是增強(qiáng)信號(hào)，保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性，安裝時(shí)注意放置的高度和角度，最大限度提高信號(hào)傳輸效果。（3）安裝主機(jī)控制臺(tái)設(shè)備。（4）緊急電話、廣播功放設(shè)備接線與纜線標(biāo)記，以便日后的維護(hù)和管理。（5）完成安裝和接線后，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試工作，測(cè)試電話和廣播功能的可靠性。

2.9 隧道外情報(bào)板安裝施工

隧道外情報(bào)板可以為駕駛?cè)藛T提供實(shí)時(shí)的交通路況信息，提醒謹(jǐn)慎駕駛，提高公路隧道交通通行效率。具體施工工藝如下：（1）根據(jù)實(shí)際情況，充分考慮穩(wěn)定性、承重能力和抗風(fēng)能力等因素，制作隧道外情報(bào)板的支撐結(jié)構(gòu)。（2）在支撐結(jié)構(gòu)上鉆孔，并根據(jù)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，安裝基座以支持情報(bào)板的固定。（3）將情報(bào)板固定在安裝好的基座上，確保情報(bào)板與基座的連接牢固可靠，在安裝過程中，注意保護(hù)情報(bào)板表面，避免損壞。（4）完成情報(bào)板的安裝后，進(jìn)行電氣接線和調(diào)試工作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，將情報(bào)板與電源系統(tǒng)連接，并確保電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行，對(duì)情報(bào)板的光亮度、顯示效果等進(jìn)行調(diào)整和檢查，滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)束語

機(jī)電安裝施工是隧道工程中的重要組成部分，山西省某高速公路在隧道機(jī)電設(shè)備安裝施工作業(yè)中科學(xué)落實(shí)各項(xiàng)施工技術(shù)要點(diǎn)，在既定工期內(nèi)順利完工，隧道內(nèi)照明、通風(fēng)、消防、監(jiān)控等設(shè)施可實(shí)現(xiàn)智能化控制，有效保障公路隧道交通安全。

參考文獻(xiàn)

[1]高玲.高速公路隧道機(jī)電安裝施工技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2023（19）：57-59.

[2]上官燕洪.高速公路隧道機(jī)電安裝施工技術(shù)措施研究分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2022（19）：222-224.

[3]楊新龍.高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)安裝施工技術(shù)探究[J].中國(guó)科技投資，2021（18）：167-168.

[4]楊海霞.高速公路隧道機(jī)電安裝施工技術(shù)重點(diǎn)分析[J].江西建材，2021（9）：181-83.

[5]崔銘麟.試論如何促進(jìn)高速公路隧道機(jī)電安裝技術(shù)的創(chuàng)新[J].黑龍江交通科技，2019（11）：173-174.

[6]羅雪琴.高速公路隧道機(jī)電安裝施工技術(shù)探討[J].商品與質(zhì)量，2022（37）：64-66.