基于性能化分析的港珠澳大桥沉管隧道通风系统设计

港珠澳大桥沉管隧道为适应苛刻的环境要求和安全要求,构建了包括正常运营通风系统、集中排烟系统、安全通道通风系统等子系统在内的复杂隧道通风系统。基于水下隧道缺少相应的规范支撑的现状,采用性能化的手段对港珠澳大桥沉管隧道正常运营通风和火灾工况下紧急通风进行了定量的分析,并以此来支撑设计方案的制订。本文有助于指导复杂隧道通风的设计方案的制订,提高隧道运营安全性和运营节能效果。     

安全运营条件下长大公路隧道节能指标研究

为解决我国长大公路隧道运营的能耗问题,通过理论分析,采用照明设计软件Dialux,对运营安全条件下长大公路隧道节能指标问题进行了系统研究,提出了长大公路隧道运营安全评价指标选取原则,确定了烟雾浓度K、路面纵向均匀度、路面均匀度、路面平均亮度作为隧道运营安全评价控制指标;提出了照明、通风、照明节能评价指标、通风机通风节能评价指标、照明节能评价指标以及隧道照明、通风联动节能指标。研究结果表明,采用空气通透率作为安全运营条件下长大隧道通风、照明智能联动的节能指标可行。     

湖南雪峰山特长公路隧道通风控制研究

论述了通风控制的发展现状与存在的主要问题,分析了通风控制参数CO浓度、排队长度、车辆在隧道内的滞留时间与交通运营的关系,提出了基于表格查询法的通风模糊控制模型,达到既满足隧道环境条件要求,又节能与保证设备运转平衡的目的.     

跨海集群工程节能减排关键技术研究

港珠澳大桥跨海集群工程囊括跨海桥梁、沉管隧道、离岸人工岛等多个领域。跨海集群工程由于建设期及运营期能耗巨大,国内外尚无节能减排的成套技术指导工程建设,成为制约跨海集群工程持续发展的瓶颈之一。本文依托港珠澳大桥跨海集群工程建设和运营过程,采用理论研究、数值分析及模拟测试等多种方法,开展了集群工程节能减排指标体系和长大沉管隧道通风、照明、人工岛运营节能减排关键技术研究,成果支撑了工程项目节能减排目标的实现。     

深中通道钢壳混凝土沉管隧道智能建造体系策划与实践

根据深中通道海底沉管隧道工程建设实际,分析深中通道钢壳混凝土沉管隧道工业化、智能化建造面临的主要技术挑战,包括沉管钢壳制造、沉管自密实混凝土浇筑、钢壳沉管自密实混凝土密实度定量检测、钢壳管节长距离浮运安装等。为保障沉管隧道全过程高质量建设、降低工程建设风险、保障项目总工期,提出"标准化、工业化、装配化、智能化、精细化"建设理念,策划深中通道沉管隧道智能建造体系,围绕沉管钢壳智能制造、混凝土智能浇注、智能检测、管节智慧安装及智慧工地建设等方面进行探索和实践。     

井冈山长大公路隧道通风节能分析与探讨

随着我国高速公路建设发展,高速公路隧道数量越来越多,其运营安全和节能问题一直受到广泛的关注。公路隧道通风设施在长大公路隧道机电设施建设中占有重要地位,是长大公路隧道营运安全的重要保障设施。长期以来,长大公路隧道能耗大、运营费用开支大等问题日益突出。因此,研究安全经济的隧道节能技术,特别是隧道通风节能技术尤其重要。本文以江西省井睦高速公路井冈山特长隧道为工程依托,开展了长大公路隧道通风综合节能研究,从长大公路隧道通风设施优化设计、风机智能控制、节能型通风供配电设施以及运营管理多个方面进行详细的分析研究,可为今后长大公路隧道通风节能方式的发展提供技术参考。     

深中通道特长海底沉管隧道应急救援及交通控制策略研究

为解决深中通道特长海底沉管隧道在火灾情况下人、车疏散救援难题,运用Pathfinder和Vissim数值仿真进行沉管隧道内人员逃生和车辆疏散研究,并提出沉管隧道火灾应急救援及交通控制策略。结果表明,沉管隧道匝道路段在烟囱效应影响下人员疏散可用时间较短,需要有效的通风排烟策略及应急救援策略;尽管东、西人工岛及三围互通救援站可满足救援相关时间要求,但火灾情况下人员疏散应采用弃车逃生的方式。基于应急资源配置及应急救援体系提出的应急救援及交通控制策略,能够满足沉管隧道内突发事故下应急救援需求。     

仑头-生物岛-大学城沉管隧道监控系统

随着我国公路隧道的与日俱增,隧道安全运营问题显得越来越突出,除隧道本身的土建施工质量外,隧道的监视与控制管理成为公路隧道安全运行的重要课题。以广州仑头—生物岛—大学城沉管隧道为背景,介绍沉管隧道监控系统的组成、功能、各子系统的工作原理及主要仪器设备,阐述监控系统在隧道安全运营中的重要性。     

沉管隧道射流风机布置方式研究

为了研究沉管隧道射流风机的布置方式对风机的升压折减效率的研究,优化沉管隧道射流风机的布置方式。本文采用CFD方法对沉管隧道内射流风机的布置方式进行研究,研究结果表明:对于3车道的沉管隧道,射流风机布置的最佳横向间距为3m;为了获得理想的升压效果,沉管隧道射流风机组的纵向间距为150~200m。     

沉管隧道运维技术发展现状综述

为促进沉管隧道运维技术发展,通过文献调研、现场调查与数据挖掘等方法,系统梳理了沉管隧道的国内外概况、运营与病损情况、检测与评估技术、病害预防及处治等方面的技术成果。以沉管隧道用途、管节长度与埋置水深等关键信息为基础,阐释了其国内外发展概况;简述了沉管隧道运营现状,并重点对沉管隧道接头、主体结构、附属结构与设施的常见病损特征进行了数据挖掘;对隧道检测、监测与评估技术进行了对照剖析,阐述了目前国内外检测与评估技术的进步与不足;从前期预防与后期处治的双角度,阐述了沉管隧道的不均匀沉降、裂缝与渗漏水等常见病害的预防与处治;并从沉管隧道运维信息的角度,对其运维技术的发展趋势进行了展望。结果表明：沉管隧道建设已取得丰硕成果,但仍存在诸多运维技术难题;在役沉管隧道出现了过大(差异)沉降、裂缝、渗漏水等病损,其中管节不均匀沉降最为常见;沉管隧道检测仍以结构检测对象和传统周期性检测方法为主;沉管隧道评估诊断多侧重于沉降量控制标准的角度,考虑多因素综合角度的服役性能评估尚处于空白阶段;沉管隧道常见病害应坚持建设期预防和运营期处治双管齐下的对策。未来,沉管隧道运维将向运营环境全要素拓展,并更注重实时自动化监测技术、大数据智能评估技术与基于状态的养护策略等新技术。     

隧道通风系统模糊控制算法研究

针对隧道通风系统存在的控制策略单一、智能化程度较低的问题,将模糊控制应用在隧道通风控制中。考虑与通风系统运行相关的各种影响因素,选取实时检测的CO浓度和能见度值与设定值的差作为模糊控制器的输入,对隧道通风模糊控制算法进行设计和Matlab仿真。通过与传统隧道通风的分档控制方法进行试验比较,发现模糊控制算法可以利用灵活的控制策略,动态调整风机数量,改善隧道空气环境,降低风机的启停频率,并降低设备损耗。     

隧道照明多元控制系统研究

目前的公路隧道照明控制系统或能源严重浪费,或可靠性不高,已无法满足隧道安全节能运营的需求。介绍隧道照明多元控制系统,其原理是通过在线诊断子系统对隧道的运营环境及照明系统进行实时监测,并根据从隧道现场获取的隧道运营信息及现场交通参数自动选定对应的照明控制方式,从而在保障行车安全的基础上,实现节能照明。     

公路特长隧道互补式通风模式的火灾安全性研究

互补式通风是近年来出现的一种新型、节能的通风模式。为了研究和评估其在火灾工况下的安全性,采用火灾模拟软件FDS建立了隧道局部模型。根据设备性能及管理水平,设定联络风道内风机及风阀关闭时间为120 s。然后分析了着火后相邻隧道内的火灾烟气蔓延规律、温度场分布以及能见度状况。分析结果表明:联络通道风阀关闭前,将会有少量烟气蔓延至相邻隧道,根据温度场和能见度场判断,影响程度在可控范围内;联络通道内风阀关闭后,相邻隧道不再受着火隧道影响。对照国际道路协会(PIARC)研究报告中的人员安全标准,互补式通风模式能满足火灾情况下的安全运营要求。     

隧道长距离独头施工通风设备选型探讨

良好的施工通风是长大隧道工程安全施工的前提,也是施工进度和工程质量的保障。以长大隧道独头施工通风方案节能环保理念为基点,通过对通风管的性能参数分析,得出施工通风风管选型对通风能耗及风机选型的影响,进而揭示出施工通风设备选型及运行过程中的经济成本问题。分析结论表明:1)选择优质的通风管,避免对国外风机的盲目推崇,是当前施工通风中应值得重视的问题;2)与国内大型风机、风管生产企业联合,生产优质的国产隧道施工通风专用设备,使隧道施工综合技术、经济指标更为合理,是实现节能、环保的有效途径。     

特长城市复杂隧道通风系统运营优化研究

为解决特长城市复杂隧道通风系统因计算复杂而导致的运营规划困难、验证初始理想运营设计方案是否可靠等问题,针对某特长城市复杂隧道,采用SES通风软件,对南北线隧道在不同运营工况下的通风量进行模拟计算。计算比较不同车速工况下隧道风机总装机功率和洞口排污比例,确定隧道轴流风机和射流风机的开启位置和开启数量;分析阻滞工况下隧道内部和出口的污染物体积分数情况,验证优化方案的可行性。经研究发现： 车辆行驶产生的活塞风不能满足特长城市复杂隧道正常运营需风量的需求,需开启部分射流风机; 离隧道主线出入口过近的排风井排污效果较差,开启后会增大隧道通风能耗。     

台州高速公路黄土岭隧道通风问题探讨

在保证公路隧道安全行车条件下，合理使用隧道通风设备可有效节约能源.浙江省台州高速公路黄土岭隧道内设置通风控制系统，主要由车辆检测器、射流风机和相应弱电控制设施构成，节约了投资，简化管理，同时也满足了隧道的通风要求。     

深中通道工程关键技术及挑战

深中通道工程是我国继港珠澳大桥之后又一个世界级集桥、岛、隧、水下互通立交为一体的跨海交通集群工程。工程面临着建设条件复杂、超宽钢壳混凝土沉管隧道设计与建造、超宽变宽隧道运营安全、离岸海中悬索桥设计与施工、堰筑段深基坑及东人工岛近接影响等多种挑战。本文在对深中通道工程面临的建设挑战进行详细梳理的基础上,按照问题导向、需求引领、吸收借鉴、创新提升、资源整合、高效组织的原则,对深中通道主要工程单元面临的关键科学问题与关键技术问题进行提炼与归纳,针对海洋环境超宽特长钢壳混凝土沉管隧道建设关键技术、饱和交通下钢壳沉管和互通隧道火灾防控及智能交通管控关键技术、离岸海域大型桥梁多灾害极端作用及安全性能控制研究、跨海集群工程全寿命管理及耐久性保障关键技术、跨海集群工程智能建造关键技术、起伏风化岩人工岛成岛及海域互通立交建设关键技术6大课题分别开展研究及创新规划,给出主要研究内容及创新点,形成详细的创新规划实施方案。     

沉管交通工程预埋设施安装精度控制

在沉管预制过程中,根据沉管隧道使用要求,在管内预留安全门、排烟口、灭火器箱等交通工程预埋设施。本文以港珠澳大桥沉管隧道建设为案例,分析沉管交通工程预埋设施在制作阶段和安装阶段的精度控制方法。通过对预埋设施采取尺寸控制、原材保护、安装定位控制、滑移轨道安装质量控制、钢筋笼顶推同步控制等措施,有效提高沉管交通工程预埋设施安装精度,并为类似沉管交通工程预埋设施安装工程提供有益参考。     

新型隧道风机支承结构承载力检测试验装置与试验方法

随着中国对基础建设的投入不断加大,特长隧道、长隧道与隧道群的不断增加,保证隧道在运营中处于相对安全、健康和舒服的环境中隧道通风须满足要求,当自然通风条件不能满足通风要求时必须安装通风设备,隧道风机支承结构承载力检测是隧道正常运营的先决条件。针对目前既有隧道风机支承结构承载力试验检测方法中的不足,该文提出一种新型、便捷、安全可靠的隧道风机支承结构承载力检测试验的整体式配套装置与试验方法,综合理论计算、实际操作的可行性与安全性等因素提出了钢丝绳与水平面的合理角度,计算验证了该装置的安全性。     

隧道照明智能监控软件系统的设计与实现

为了设计和实现"车进灯亮、车走灯暗"的隧道照明智能监控软件系统,采用车辆行为感知传感器、环境信息感知传感器、监控摄像机、调光控制器、LED照明灯具等设备为系统的硬件基础。软件系统以照明节能和智慧控制为目的;以隧道外部环境亮度、车流量和车辆速度为数据基础,根据隧道照明设计细则计算隧道内部各路段的所需亮度;以监控图像为基础,利用图像处理的方法,实时测量隧道内部路面的实际亮度;利用闭环反馈自适应调光方法根据隧道实际照明亮度和所需亮度对隧道亮度进行有效的调节;通过对路面均匀度的判断,确定隧道内灯具的好坏,从而实现快速维护。监控软件已在吉林省通化市赤柏隧道(右幅)投入使用,使用过程中选择车流量和天气情况都相似的3天,分别采用智能监控软件系统的方法、时间控制的方法和隧道内灯具全亮的方法对3种方法的耗电量进行比较。结果表明,该智能软件系统的方法在保证驾驶员安全舒适的前提下,相比于时间控制的方法节能超过40%;相比于灯具全亮的方法节能超过50%。