国内与东欧高速公路隧道机电设计方案对比研究

为加强对东欧高速公路隧道机电设计方案的了解,从而为今后中国企业在东欧地区开辟隧道机电建设市场创造基础,以黑山南北高速为例对国内和东欧高速公路隧道机电设计进行了对比研究。从隧道通风、照明、消防、监控、通信和供配电等各类隧道机电设施入手,主要从设计理念、设计规模、设计规范、设计参数、设计方案、设备选型等方面进行了综合对比。将国内和东欧地区规范、黑山南北高速以及国内类似工程进行了综合对比研究。最终得出国内与东欧隧道机电设计理念基本类似,均根据隧道重要性设置照明、通风、消防、监控等各类机电设施,以及疏散、指示等各类安全设施标志;东欧隧道机电设计规模较大,超过400 m隧道各类机电设施配置更为齐全,国内在B级以上才配置各类机电设施;国内设计规范更为系统,而东欧没有统一设计规范,不同规范之间差别较大;东欧设计参数取值与国内类似,但是洞外亮度取值更为科学,通风火灾释放量取值较大;东欧隧道与消防、救援、疏散和逃生相关的设计冗余考虑较多,部分设计方案更加科学、人性化,但国内方案更为经济、合理;东欧隧道设置有国内一般不作要求洞口栏杆、无线电和交通广播等,二者之间设计习惯差别也较大;东欧地区与火灾相关设备的参数要求更高,部分设备参数过于保守。     

新规范下在建公路隧道通风系统的设计更新

相较于原有的《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1—1999),新的《公路隧道通风设计细则》(JTG/T D70/2-02—2014)在通风标准、通风方式及通风计算相关参数上作了较大修订。根据对新规范的理解,从通风标准、通风方式、通风计算等方面,将新规范与旧规范进行对比分析,以在建的潘城隧道为依托工程,进行通风计算对比。结果表明,按照新旧规范设计的隧道通风系统方案存在较大差异,有必要进行设计更新。     

黑山南北高速公路隧道初期支护数值模拟

为具体表现欧洲地区与国内在山岭隧道设计方法和计算习惯方面的区别,依托黑山南北高速公路隧道项目,从计算理论、参数选取、计算模型和计算假定等方面进行了论述,在此基础上就设计方法和计算习惯2个方面与国内进行对比。结果表明:欧洲国家进行山岭隧道设计时,特别重视数值分析结果对隧道结构设计的指导作用,国内普遍采用的隧道数值计算方法在计算习惯和计算要求上存在一定差异。     

无线传感网络在隧道施工通风系统中的应用分析

传统的隧道施工通风系统布线复杂,安装及维护成本大,覆盖范围有限,对检测人员有潜在的危险。为解决原有隧道施工通风系统的诸多弊端,提出了一种基于ZigBee网络由隧道施工环境检测系统和通风控制系统组成的隧道施工通风控制系统。本系统与传统系统进行可行性、安全性与经济性的对比分析表明,该系统特别是在地质情况复杂的隧道施工中的优越性十分明显。     

甘姆奇克隧道施工通风测试研究

为检测隧道通风系统的通风效果,掌握通风设备的基本情况,为后期通风系统优化和调整提供正确的设计参数,对甘姆奇克铁路隧道进口工区进行通风系统测试及隧道内作业环境检测。检测及测试结果表明甘姆奇克隧道进口工区系统维护较好,通风效果良好。     

基于CFD的超长公路隧道通风系统全系统数值模拟研究

为深入研究超长公路隧道通风系统的可靠性,对通风系统进行优化,基于西山超长隧道(13.65 km)应用CFD软件(ANASYS FLUENT)建立了与实际隧道长度比为1∶1,动力模型相同的二维数值模型,对整个通风系统的可靠性进行了数值模拟验证.研究结果表明建立通风系统全系统数值模型可以较为全面地对通风系统整体可靠性进行评价和优化,从而节约时间及经济成本.     

特长公路隧道互补与竖井送排组合通风污染物分布规律

为了探究特长公路隧道互补式与竖井送排组合式通风系统的污染物分布规律,依托云南省昆明至宜良高速公路阳宗隧道通风工程,利用Fluent软件建立基于计算流体力学原理的有限元模型,分析不同设计参数对污染物浓度分布的影响规律,推导了通风系统设计参数的估算方法并优化了实际工况的设计参数。结果表明,特长公路隧道中组合式通风系统的工作效果良好,污染空气浓度在竖井和互补通道的共同作用下得到了良好的控制,显著降低了隧道中污染物浓度极值的大小。     

高瓦斯盾构隧道施工控制关键技术分析

目前国内地铁工程采用盾构法在瓦斯地层中施工经验较少,且无相关规范参考。在论述高瓦斯隧道施工控制原理及工艺流程的基础上,从前期准备、瓦斯压力段分区及涌出量计算、关键系统设计等方面展开分析与论述。为了适应高瓦斯隧道工程施工需求,进行瓦斯监控系统、通风系统及盾构局部改造与设计;同时,从隧道内渣土运输、渣土改良、盾尾密封及盾构掘进参数控制等方面,对高瓦斯隧道掘进过程关键控制技术进行全面研究。工程实践证明,通过应用瓦斯监控系统及其施工控制关键技术,实现了对土压盾构掘进过程中隧道内瓦斯量的有效控制,达到了预期目标。     

公路隧道短隧道照明参数研讨

国内短隧道照明缺乏相关研究,故文中对短隧道照明设计参数进行探讨。在结合国外短隧道照明设置理念,总结国内短隧道营运经验的基础上,提出短隧道照明系统的设计思路,为短隧道照明设计参数的确定提供借鉴。     

基于Eclipse RCP的隧道施工通风风机选型系统研究

为实现隧道施工通风风机自动优选,根据通风工程基础理论和隧道施工通风管理的业务需求,运用Java编程语言、Eclipse RCP技术,设计并开发了隧道施工通风风机选型系统并对风机选型的基础参数计算、风机性能曲线的拟合方法、选型曲线的自动绘制进行了介绍。实践证明,所选风机机型系统稳定可靠、操作简单、求解结果准确、实用性强。     

基于工业以太网的隧道施工通风环境参数自动监控系统研究

为提高隧道施工通风系统自动化、信息化水平,提出了一种基于工业以太网络的隧道施工通风监控系统结构框架。系统由上位工控机、下位1200系列PLC及相关模块和传感器组成。工控机中采用Win CC软件编写监控程序,实现隧道施工环境与工作参数的实时监测;采用神经网络算法对现场数据进行学习,得到变频器输出频率的控制规律;1200PLC通过485电缆读取传感器数据;1200PLC和工控机之间通过以太网网线、光纤和无线局域网构成工业以太网络,实现系统环境参数和工作参数的共享。系统在天目山隧道施工通风项目部进行了调试与测试,结果表明:1)1200PLC可以采用485电缆和Modbus协议在掌子面施工环境下顺利读取多个传感器的数据;2)可以采用无线WIFI技术实现衬砌台车两端信息的稳定、可靠传输;3)可以采用神经网络模型实现施工隧道环境参数与风机频率之间的非线性映射。     

高海拔地区特长高瓦斯隧道施工的通风方案

为了制定高海拔地区特长高瓦斯隧道施工的通风方案,以宝鼎2号隧道在建工程为依托,对其进行详细的施工通风方案设计。同时以此隧道为研究对象,计算隧道施工过程中最大需风量,合理划分通风工区,根据计算结果选择通风设备,优化通风设备布置的位置,并对部分参数进行优化,对方案进行动态调整,最终确定合理的施工通风方案。结果表明:通过以上通风方案的设计和现场的控制,既能保证高海拔地区特长高瓦斯隧道施工通风需求,又能节约施工通风成本。     

新场特长公路隧道双洞互补式通风方案设计

新场隧道为特长公路隧道,采用单向坡,左、右线需风量差异明显。针对新场隧道右线通风负荷过大的情况,提出双洞互补式通风方案,即增设横向换气风道,将左、右线隧道形成网络通风系统,利用左线中富余的新鲜风稀释右线中的污染空气,使左、右线隧道内空气质量均满足规范标准。根据新场隧道工程情况,通过方案比选,对双洞互补式通风方案的可行性与合理性进行研究,并对新场隧道双洞互补式通风方案进行设计。结果表明： 新场隧道采用双洞互补式通风方案可以在保证隧道内通风需求的前提下,取消斜竖井以及地下风机房等设施的设置,以较小的初期投资和后期运营管理费用,完善通风系统功能并提高行车舒适性和安全性,具有显著的社会经济效益。     

高速公路隧道通风监控系统综述

对国内外高速公路隧道通风系统的研究现状进行了深入的分析,介绍了几种常用的隧道通风方式,并提出了隧道通风监控系统的组成以及应该实现的功能,比较了5种不同控制方法的优劣,指出了高速公路隧道通风监控系统智能化、集成化、网络化的发展方向.     

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。     

双洞单向公路隧道交通风模型试验研究

分析了双洞互补式隧道通风中车辆交通风的应用范围,计算得出车辆交通风风速。根据交通风大小设计模型试验方案,并对该系统进行数据采集分析。通过数值模拟结果与实验数据对比分析,得出了双洞单向公路隧道模型试验中在射流通风均匀段模拟车辆交通风是可行的。     

厦门东通道海底隧道通风系统及防灾技术研究

鉴于东通道隧道具水下隧道的特殊性,且其有关运营通风、防灾方面的经验很少,因此应开展专项攻关, 以确保营运通风、防灾系统的安全、经济、合理,从而避免设计上的浪费和不安全因素。本研究采用大比例物理模型试验与计算机模拟的方法,对隧道通风系统的通风运营工况进行研究;采用1:1实体隧道开展火灾实验,对防灾设施效果进行了研究;收集大量的实验数据和工程实例,为水下隧道衬砌结构耐火性能的设计提供了安全、经济的科学依据,并为日后安全运用提供技术对策。     

隧道通风模拟仿真及节能评估体系的研究

以公路隧道环境及节能问题作为研究目标。首先对公路隧道通风系统的模拟仿真过程和节能评估体系进行了研究。以公路隧道内的CO污染物为控制参数,采用k-ε双方程紊流模型及组分传输方程组,采用UDF技术(User-Defined Function)对隧道通风系统的直接控制法和模糊控制法进行编写用户程序并进行模拟,模拟结果表明,与传统的直接控制法相比,模糊控制法不仅节能,且风机的寿命更长。研究成果能够用于隧道不同通风策略的优化设计及风机控制策略的节能评估。     

双洞互补式通风系统在两河隧道中的应用研究

针对两河特长公路隧道左右线通风负荷差异较大的情况,采用双洞互补式通风设计理论及方法,对两河隧道通风系统进行优化设计。采用横向通风道使上下行隧道形成整体通风网络,以下坡隧道内污染物浓度较低的空气去稀释上坡隧道中污染严重的空气,使2条隧道内的通风均满足娩范要求。互补式通风方式充分利用隧道内部空间与下坡隧道的富裕通风能力,取消通风竖井,使通风系统整体经济效益得到显著提高。     

平行导坑超前多作业面平行施工通风节能技术研究

隧道多作业面平行施工时,其通风难度一般都比较大。以三都隧道进口工区为依托,分别对射流巷道式通风方案、主扇式通风方案及压入式通风方案从技术、经济2方面进行对比,分析通风方案的经济合理性;从理论上论述通风机的自动控制变频节能原理与节能效果,并经过工程实践及现场通风效果测试,达到了整个通风系统高效节能的目的。