简析高速公路隧道机电故障及其质量检测

简析高速公路隧道机电故障及其质量检测

陈倩何敏芳

金华市交通工程质量监督站浙江金华321000

摘要：高速公路隧道机电承载着不同的功能，其通过自身功能的发挥起到保证隧道正常运行的作用。其质量检测主要是基于超声波測厚仪、万用表以及电阻测量仪等仪器实现。此外，还可以通过构建机电检测综合评价模式方式。基于此，本文阐述了高速公路隧道机电及其故障的主要类别，对高速公路隧道机电的安装施工要点及其质量检测进行了简要分析。

关键词：高速公路；隧道机电；故障；类别；安装施工要点；质量检测

1高速公路隧道机电及其故障的主要类别

高速公路隧道机电及其故障的类别主要体现在：（1）高速公路隧道机电的类别。高速公路隧道机电的种类主要包含通风设施、照明设施、监控设施以及消防设施。对于高速公路隧道而言，所有机电的联合应用是保证整个机电系统起到提供信息、保障隧道运输安全作用的必要前提条件。（2）高速公路隧道机电故障的类别。主要表现为：第一、损耗故障。该故障主要是指随着机电使用时间的增加，部分元器件或零部件老化引发的故障。第二、早期故障。这类故障主要是由机电本身在材料使用以及设计生产等方面存在的缺陷因素引发的。第三、偶发故障。偶发故障是指在维护失误、设施使用操作失误等具有偶然性因素下引发的。相对于其他故障而言，高速公路机电偶发故障的预测难度较高。

2高速公路隧道机电的安装施工要点分析

2.1隧道监控系统安装施工的技术要点分析。高速公路隧道隧道内监控系统主要包括有中央控制室内的计算机、网络服务器、控制台、智能火灾探测器、消防报警系统、扬声器、车速测定仪、紧急求救电话、区域性控制器、彩色摄像机及电力监控系统等设备。安装隧道洞顶部位的桥架时，由于隧道顶部沿水平方向存有相对较大的曲率，直接在洞顶放线定位安装桥架具有相当的难度。经项目部施工技术人员讨论和监理工程师的批准.先在隧道路面上放线定位，然后再用线坠将桥架的设计点位返至洞顶。

2.2隧道照明工程施工要点分析。主要表现为：（1）光源选用：高速公路隧道照明大都采用高压钠灯光源，也有的隧道已经采用无极灯和高压钠灯混光照明、及LED灯。（2）照明供电：隧道照明是隧道机电中极为重要的系统，通常被列为一级用电负荷。对于较长隧道，采用两端供电的10KV环网方式。低压采用放射式和树干式相结合配电方式，为确保应急照明供电可靠性，增设在线式UPS（或EPS）作为备用电源。（3）照明灯具布置和控制：隧道内照明设施分为入口段、过度段、中间段、出口段，灯具沿隧道两侧布置为好，灯具的间距应按灯具形式及性能和距高比来确定，间距8～10米为宜，12米间距亮暗光斑明显加重，应急灯间距16～20米沿隧道内侧布置较好。

2.3隧道通风及消防施工的技术要点分析。（1）通风和消防系统施工。某隧道机电工程中的通风系统和消防系统的设备是主要的大型机械系统设备。该隧道通风系统选用纵向射流风机通风方式；消防系统供水设备主要包括有2台潜水泵和2台消防泵，潜水泵安装设置在相应的集水井内，消防泵则设置在消防泵房内。上述设备的主要安装程序如下：预埋件荷载试验，基础质量验收，机械设备进场验收，吊装就位，粗平、精平，安装，调校，单机试运行。在隧道洞顶上安装射流风机时，要求对每块预埋铁构件进行相应的额定载荷试验，并且射流风机的钢吊架选材、预制、安装及焊接施工都应充分考虑到通风机长期悬空吊挂持续运行的特殊要求，确保通射流风机的长期运行安全。（2）消防管道安装施工。某隧道消防管道总管均采用直径DN200的管材，支管视具体情况选用，消防管道接头处采用沟槽式方式进行连接，其主要安装程序如下：现场测绘，绘制消防管道系统（包括消防栓）加工草图，管材预制，管道支架、吊架预制，支吊架热镀锌处理，支墩混凝土浇注施工，管道、消火栓铺装，设备接口连接，管道吹扫，消防系统试压、调试，系统试运行。为了尽量提高施工效率，拓展隧道内施工作业面，可将管道切割加工、配件制作等工序安排在隧道外的相应场地上进行，待隧道内管道支墩、支架等基础设施完工后再将预制管道构件直接运进隧道内安装。

3高速公路隧道机电质量检测的分析

3.1检测对象。就高速公路隧道机电而言，其检测对象主要包括：（1）机电设备的检测指标方面。主要表现为：第一，闭路电视监控系统。主要包含微分相位、各个接地电阻、色度及亮度、脉冲及电源干扰等参数指标。第二，环境检测器。主要包含信号传输方式、各个传感器的灵敏度和精度偏差、自检功能和自动恢复功能等。第三，车辆检测器。主要的检测指标包含设备传输性能、自检功能、平均车速精度及控制功能等。（2）机电外观质量检测。高速公路隧道机电在外观检测方面主要包含整个隧道机电工程中能够的线路敷设合理性、设备安装质量、电缆和光缆的敷设情况等。虽然上述外观问题的存在在较短时间内不会影响整个机电工程的正常使用，但随着时间增加，这些外观缺陷问题的存在会逐渐积累成较大的问题，进而诱发高速公路隧道事故发生概率的增加。

3.2高速公路隧道机电检测综合评价模型的构建。为了判断检测效果，需要针对实际的高速公路隧道机电检测情况构建出综合评价模型。该模型的构建流程主要包含：（1）确定评价集。评价集是针对高速公路隧道机电检测技术应用情况评价所得评价结果的集合。从模糊综合评价的适用性角度来讲，随着等级数量的增加，其所对应隶属函数的确定难度会发生相应提升。（2）确定权重集。高速公路隧道机电检测评价权重的确定方法包含许多种，如专家法、频数统计法以及AHP法等。根据评价对象的特征，本文将权重的确定方法选择为AHP方法。这种方法的权重确立主要包含：第一，判断隧道机电检测评价对象的矩阵的含义及标度情况。第二，当上述判断工作完成之后，需要将评价对象的特征向量以及矩阵的特征值的最大值确定出来。第三，为了防止利用AHP方法计算权重的过程中逻辑错误问题的存在，可以通过一致性检验的方法确定上述步骤所构造出的矩阵是否合理。

3.3构建高速公路隧道机电检测评价指标体系。机电检测评价指标体系的构建主要包括：（1）机电检测评价体系构建原则。为了保证该指标体系构建的实效性，构建过程应该遵循以下原则：第一，独立性原则。在将该体系的组成指标确定出来之后，应该保证不同指标之间具有良好的独立性特点。第二，系统性原则。评价指标体系的最终目的是对高速公路隧道机电检测进行评价。该评价作用的产生建立在体系具有良好系统性特征的基础上。（2）合理选择评价指标。针对高速公路隧道机电检测评价指标体系的实际需求而言，应该将该体系的评价指标确定为以下三层指标：第一层，高速公路机电当前技术状况。第二层指标：高速公路的供配电设施、通风设施、照明设施、消防设施以及照明设施等；第三层评价指标，该层指标主要是各个机电的具体化指标参数，如某机电设备的接地电阻、自检功能等。

4结束语

综上所述，高速公路隧道机电承载着保障隧道安全、发布信息等功能。当某个机电产生故障之后，整个高速公路隧道的应用会受到一定影响，因此为了保障隧道的正常运行，必须加强对其施工要点及其质量检测进行分析。

参考文献

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[2]杨育鸿.公路隧道施工质量检测及评价方法研究[D].西南交通大学，2009

[3]谭小刚.基于模糊评价法和层次分析法的高速公路隧道机电设施综合评价模型[J].公路交通科技（应用技术版），2016