公路隧道手册 - 世界道路协会
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8.设备与系统

隧道长度如果超过几百米,就要根据正常和紧急情况下提高用户安全条件的要求,安装制定的设备。

为了降低事故风险和控制可能的灾害,并且为用户提供一个舒适的服务水平就需要安装大量的各种设备。 第7章的报告05.06.B“降低公路隧道的运营成本”中讨论了公路隧道的设备以及第3章的报告2008R15 “城市道路隧道”详细介绍了设备的安装设计和翻新。

隧道内的设备需要大量的电能,电力供应系统(第8.1节)必须要在正常和紧急情况下提供足够的电能。也就是说在即使发生停电,系统也必须能够工作,来保证必要的设备进行工作。且相关设备的技术状态也必须进行实时监控,所以必要的监控传输设备(第8.2节)也是需要的。

第一种需要的是通讯及警报系统(第8.3节)。他们包括了定期检查设备及让运营者发现危险或事故的报警系统,以及隧道监视及控制系统(第8.8节)。可能安装的一些监测系统,包括自动的烟雾探测系统。这些信息同时也可能直接来自事故现场人员通过紧急按钮和紧急电话发送,而电话可以让运营者和洞内人员的直接通讯。这样可以方便控制人员了解事故地点、人员等状况,并且可以向洞内人员传递信息。这类的设备同时也有警示洞内用户、协调救援服务人员的作用。扬声器、无线电公共广播系统可以用来实现上述目的。

开阔的视野和污染物浓度的降低,可以保证用户的舒适性,并减小事故发生的风险。为了达到上述目的,需要良好的照明系统(第8.4节)和通风系统(第8.5节)。通风设备在紧急情况下是至关重要的,因为它影响到火势的蔓延和烟雾的扩散。通风设备的工作形式可能仅是利用自然条件的,也可能仅是机械的,或者二者相结合(正常工作时自然通风,紧急情况下机械通风),具体形式的选取依赖于运输量和隧道的长度。另外一个重要的措施是通过标志系统来控制风险(第8.9节),这有助于显示障碍和危险,以及帮助用户发现灭火器、紧急通道和警报按钮。

一旦发生事故,灭火设备就是必要的。包括可以为用户和紧急服务人员提供的灭火设备(第8.6节),以及可以自动干预的固定灭火器(第8.7节)。在这种情况下,路障(第8.10节)对于防止发生事故后用户继续进入隧道也很重要。

撰稿人

本章是由C4委员会(2008—2011)第1工作小组和第4工作小组完成:

  • 安东尼奥·瓦伦特(意大利)负责协调工作
  • 克洛德·马丁先生(法国)写了8.0、8.1和8.2节的内容
  • 亚瑟诈欺(第四工作组,比利时)和编写了8.3节里除去8.3.4以外的内容。8.3.5里面的自动事件检测、火灾和烟雾检测的目的是由亚瑟诈欺(第4工作组,比利时)编写的
  • 克洛德•马丁(法国)撰写8.4节的内容
  • 8.5节通风设备由安托万·莫斯(第4工作组,法国)编写
  • 艺术•本德利厄斯(第4工作组,美国),撰写8.6节——消防设备
  • 阿诺德•迪克斯(第4工作组,澳大利亚)和法特希•独木舟(第4工作组,英国)撰写8.7节——固定消防系统
  • 克洛德·马丁先生(法国)写了8.8、8.9和8.10节的内容
  • 法特希•独木舟(英国)和伊格纳西奥·德尔·雷伊(西班牙)协调和检查了第4工作小组的成果
  • 克洛德·马丁先生(法国)协调和检查了第一工作小组的成果
  • 法特希•独木舟(英国)检查了英文版本的内容。

8.1. 电力供应

        大部分的隧道设备和系统都需要电力来运营,因此给隧道输送电能的设备都需要安装,且必须能够满足以下两方面的主要需求:

  • 提供足够的、安全的电力供给满足所有的设备运转;
  • 满足不同工况下的需要(正常情况、严重情况和危急情况)。

        隧道电力供应量直接由隧道内设备的类型和数量决定。确定设备的功率后(千瓦),可以采用高压或低压的方式进行供给。

        对于隧道和特定的电力传输网络,每个国家都有相应的规定。所以隧道特征相同的情况下,不同国家的建筑可能相差很大。但是,都遵循了相同的规则:

  • 设有备用的电力供给设备(双源供给、柴油发电机等);
  • 完全停电情况下设置起弥补作用的设备,这种系统(不间断电力供给设备UPS,柴油发电机)可以在紧急情况下给相关安全设备提供电力。

8.2. 监督控制及数据传输系统

        路隧道中设备对用户的安全起着至关重要的作用。因此,运营者需要连续监控设备的运营状态(处于工作还是故障状态)或者工作模式(自动、手动或停止)。

        许多设备是通过传感器伺服控制,根据预先设置的门槛值,然后自动运行设备(照明、通风等)。其余设备的启动与关闭是根据运营环境进行决定的。进行远程控制对运营者是非常有用的(信号系统、不同的信息显示、通行杆、通风、照明、风机)。

        最近,由于设备可以在不同的模式下进行运营(连续运转、间或运转或很少运转),但是在一定的运营间隔向运营者提供每一个设备的运营信息也是必要的。

        监督控制和数据采集系统(SCADA)是可以完成监视、控制-命令和数据分类的一整套系统。

        一些监督控制和数据采集系统在世界各地都可以获得,且其性能也一直在不断提升。相同的设备安装在类似的隧道中,即使相同的操作者进行操作,设备的性能也不可能完全相同。即使这样,建立一些规则是很普遍的:

  • 利用网络收集信息;
  • 在仪器附近安装智能设备(特别是可逻辑编程的智能设备);
  • 网络分离:采集、传输和监控;
  • 特定的零件或零件组合的适度冗余以提高其独立性。

8.3. 通讯和警报系统

  • 8.3.1. 紧急电话
  • 8.3.2. 警报按钮
  • 8.3.3. 户使用紧急设备时的自动警报
  • 8.3.4. 自动灾害探测器
  • 8.3.5. 烟雾探测:烟雾探测的目的
  • 8.3.6. 利用(FM)收音机的运营和紧急救援服务频道广播传输
  • 8.3.7. 扬声器

        隧道运营人员能与用户之间通讯非常重要,而且这种通讯是要双向性的,在任何的运营状况下都可以正常进行,包括:一般、性能降低和紧急情况。

        一些设备的使用保证了通讯功能的实施(警报也被视为特殊形式的通讯)。他们并非都提供相同的功能,一些设备可以让用户向运营人员传递信息(警报按钮、使用紧急撤离系统时自动的警报系统),另一些设备可以让运营人员向用户传递信息(低频信息广播系统、高声喇叭),只有一种设备可以兼备双向功能-紧急电话。

8.3.1. 紧急电话

        紧急电话能让用户和隧道内事故人员与隧道控制室联系,通过建立口头对话,使用户报告他的具体位置。

        紧急电话安装在隧道内固定间隔的盒子或是不同的紧急站点中。不同的国家对于紧急电话间的距离的设定,都有不同的相关标准规定。

        这种设备的构造很简单,隧道里的紧急电话连接到控制室,使其可以接收来自隧道内的电话。通常这个控制室设在隧道监控中心或是隧道所属的警务室。

8.3.2. 警报按钮

        当隧道发生事故时用户可以向控制-监控中心发出警告,这种按钮在隧道内每隔一段固定距离安装,花费也不会太高。

        一定程度上,这种警报按钮并未广泛采用,因为其功能基本与紧急电话重合,而且无法提供用户和控制室之间的双向对话。

8.3.3. 用户使用紧急设备时的自动警报

        如上文所述,用户能够接触到多种设备仪器,特别是在紧急情况下:可以使用紧急电话,或是紧急按钮。同样他能够获得灭火器,大部分隧道还需要能进入紧急通道。

        当用户在使用紧急救援的设备时,业主有必要尽早获知,以便采取适当的行动。当用户使用安装的紧急电话和紧急按钮时,控制中心会接到警报信息,这并不困难。但是当预警电话安装的末端连通的不是控制室中心,必须建立相关的程序,确保接收的的预警信息马上传输到控制中心。

        可以通过设置数据采集传输监控系统,来监测灭火器和紧急出口的状态,一旦设备和设施被启用,可以立即传输信息到控制中心。

        当在紧急情况下移走灭火器和打开设备门的时候,或者是紧急出口打开和有人经过时,都会将信息传递至监控中心。

8.3.4. 自动灾害探测器

        隧道如果安装了录像监视系统(参见第8.8节),隧道内的图片及影像将会在监控室的屏幕上显示。但是,在几个小时的工作时间,工作人员很难同时关注多个显示器而一直保持注意力不变。

        为了弥补这个不足,运营者正在增加探测事故自动系统。甚至在一些国家,这些设备对于隧道是必不可少的。

        自动灾害探测器的类型和功能

        事故自动探测系统通常是基于录像的图片,摄像机产生的数据流,利用计算机进行分析交通。通常,以下的事故可以用一些计算方法探测:

  • 车辆抛锚
  • 车辆行驶方向错误
  • 速度降低
  • 低速车辆
  • 行人
  • 隧道内杂物或垃圾
  • 烟雾
  • 火焰
  • 进入限制区域

        因为严重的火灾都是发生在交通拥堵后,如车祸后,因此停车警示信息会比其他的温度或烟雾探测设备发出的信号要早。这个较早的信号可以为运营者提供时间,确认火灾的位置、特征,并进行有效的处治措施。这些措施包括选择合适的通风措施,避免运营过程中二次事故的发生,尽快对来车方向的车辆发出预警信息。同时也可以联系紧急救护服务,关闭隧道、信息牌,利用无线电台发出信息、与抛锚车辆直接联系、建议用户离开隧道等。

        烟雾的录像探测系统在第6.3.3节中"现行的方法"的报告2006 05.16.B中有阐述。

        基于录像的事故探测系统(AID)能够提供实时交通、流量和速度。他们可以从事故开始即拍摄图片,并与其他诸如监控控制和数据采集(SCADA)等系统互动。基于图像的事故探测系统一般包括摄像头、处理图片的处理系统、将图像传输到显示器的网络协议图像加密与解密器。另外,还需要一个录像管理系统(这个系统由一个或两个冗余的用于提供录像或其他功能的服务器组成),网络设备和通信线。

        自动事故探测系统的设计与安装。

        隧道内自动事故探测系统设计时应考虑以下因素:

  • 所探测事故的类型
  • 探测的精度(事故探测中错误的最小化)
  • 错误警示的最小化
  • 隧道内已有摄像头的定位
  • 隧道的几何特征
  • 养护技术人员可及时接触设备
  • 洞口附近太阳光的漂泊作用
  • 隧道洞口段的阳光光线移动
  • 隧道内车辆通过引起的变化(高大车辆引起的光线闭塞效应)
  • 隧道内灯光的变化(灯光的关闭与打开)
  • 隧道内的反射
  • 隧道内自动事故探测系统集成集成网络协议(IP)录像流时,应该确保网络的带宽足够对已有网络协议(IP)的录像进行检查

        2009年公路中论文“公路隧道中火灾探测系统-国际研究项目中获得的经验”总结到"处理障碍物,大多数监控探测器领域的厂商们推荐使用两台探测器从不同的角度覆盖同一片区域,例如从隧道内两个方向"。出于冗余用途可能要求安装多台摄像机,例如在摄像机失效的情况下。最具典型的是,监控的摄像区域需要重叠设计,这样任何一台摄像机失效时能够通过相邻摄像机的影像来补偿。

        第4章的2.1节“交通事故探测设备”的技术报告05.15.B 2004 中建议,如果采用自动事故探测,摄像头的位置间距可以为30~150m。

        自动事故探测系统的性能很大程度依赖于使用前成功的安装和校正工作,经验表明,使用前的安装和校正的相关工作可能需要几个月的时间。

8.3.5. 烟雾探测:烟雾探测的目的

        烟雾探测器是由传感器、警示触发器、传输导线、评估单元组成等组成的封闭控制的集成体,将上述原件或单元的集成称为的火灾警示系统。

        隧道内的烟雾警示系统设计的主要目的是,在发生火灾时尽快探测到烟雾,并及时无误的启动救援设备和程序,这些主要的目的包括:

  • 在最早的阶段通知隧道用户,使他们可以组织起来发挥自救和组织紧急救援;
  • 将所有的火灾参数尽可能的传给隧道运营成员,使他们能够根据紧急救援程序(即所谓的火灾模式),改变目前正在运营设备(交通控制和通风系统)的技术参数,并能够通知救援服务队、医疗服务队、消防队、警察等;
  • 准确定位火灾或事故的位置,为救援车主等紧急救援服务指定位置。

        a.火灾探测的原则

        通常火灾探测的基本原则是基于火灾场景探测到的特征参数来进行的,譬如热、烟雾、辐射及产生的特别化学物质。根据以上所述,火灾探测传感器可以分类为:

  • 热探测器:热探测器的材料对热能的非常敏感,也就是说传感器对温度的升高很敏感。譬如传感器测量到的温度与参考温度的差别,或温升率的变化,如玻璃纤维线的光传播特性是温度的函数,装在线圈里的传感线等。
  • 火焰探测器是基于他们对红外或紫外线波谱的敏感性制成的。
  • 烟雾探测传感器是基于红外光柱穿过CO、CO2电离的区域的熄灭特征。
  • 由不同类型传感器组成的综合传感器。

        以上不同类型的传感器各有制定的应用领域,这些应用领域与其相应时间、稳健性和可靠性等是相关的。

        最近图像自动事故探测系统在火灾中表明其探测效率非常高、速度特别快,实际上,一旦系统发现事故、物体或车辆与正常交通情况下数据流不同,摄像头自动转向事故场景,这样可以让运营技术人员在火灾早期阶段就发现。

        烟雾探测系统在第6.3节"火灾探测"技术报告2006.05.16.B中有介绍。

         b.火灾探测系统的要求

        总体来讲,隧道内火灾探测器需要适应以下的环境条件:空气速度高达10m/s、由发动机尾气、路面与轮胎摩擦产生的灰尘、长时间或短时间不定浓度的污染物(一氧化碳、二氧化碳、氮化物和碳水化合物)、密度变化的前车灯、发动机尾气中的热烈和油气、电磁感应、不同类型的车辆交通(小车、小火车、重货车、集装箱车辆或巴士),所有的这些都会导致隧道断面不同程度的堵塞。

        应该非常重视的是,这些设备应该具有高度的失效保护操作功能和尽量准确的定位火灾的位置。且最好这些设备应具备一定的智能功能,以防止发生误报预警现象。因为误报现象可能需要花费高昂的费用进行纠正,最可怕的是,误报可能导致业主会漠视后继的警报。

        另外,烟雾探测和警报系统必须有合理的安装费用、较低的运营和合理的养护费用,参见第6.3节"火灾探测"技术报告2006.05.16.B。

        c.由规范和标准确定的参数

        下面的这些参数是一些国家或国际规范对火灾自动探测的要求参数:最长火灾探测及火场定位时间、最小火灾探测规模、允许的探测方法、火灾警报集合点、隧道自动火灾预警系统应该安装的细节(例如隧道长度、机械通风、无人监视隧道、交通流量大的短隧道)。

        在技术报告2006 05.16.B的第10节“附录”中列出了规范中要求的火灾探测设备的一系列参数。

        d.当前应用的烟雾探测器

        火灾探测器的效率主要依靠设备的类型(温度型、光柱熄灭型、离子化性),同时也与设备使用的方式有关,其中包括传感器的类型、数量及隧道需要监视的灵敏性水平。

        事故自动探测系统,包括了图像分析、闭路电视观察、譬如灭火器及紧急电话等当取下时能提供预警信息的设备,都是很好的预警工具。

        许多探测器是基于热量和温升率进行预报的,当相关参数设定后,这种类型的系统很少产生误报,但是反应的速度较慢;而基于烟雾的模糊效应制造的探测器的探测速度很快,但是会产生更多的误报:因为洞内的柴油机尾气同样影响视线,参见技术报告1999 05.05.B的第6.3.1节“火灾探测”。

        2009年路线/公路中论文“公路隧道中火灾探测系统-国际研究项目中获得的经验”涉及到隧道内的烟火探测系统,包括直接探测热量、烟雾的可视特征、同过录像的图像探测、探测空气样品的热量和烟雾等系统,综合考虑总体性能、误报现象、养护与火灾探测、反映时间、准确定位和监视火灾环境方面性能,空气样本系统均有较好表现。该文中提供的信息可以用来为隧道防火系统做出合适的选择。

8.3.6. 利用(FM)收音机的运营和紧急救援服务频道广播传输

        隧道是封闭的区域,无法传播洞外的无线电波,如果需要重建电波的传播,就需要新安装设备,根据需要的频率进行传输。以下几种服务可以用于传输:

  • 救援服务(消防、警察等)
  • 营运人员(巡查、养护人员、计程车和公交车司机)
  • 公众无线电台
  • 公众数字广播
  • 手机

        无线电的频率非常多,但是并非所有的频率都得到了应用,原因是费用的原因,而不是可行性。总所周知的规则,紧急救援、公众的频率调制(FM)或数字公众广播(SAB)频率和运营者的频率都是可以找到。

        使用一个或多个频率进行无线电传播时,应先安装预先录制好的信息的设备。需要时,无线电广播将被打断,隧道内的提示信息将播放,提示用户注意,告诉他们需要他们按照运营人员提示的步骤进行操作。

        隧道内的无线电传输设备的安装包括以下内容:

  • 天线;
  • 发送接收单元,可以允许外界信息传输到隧道洞内技术室,这部分设备需要保持冷却;
  • 发送接收单元,可以允许隧道洞内传输信息到外界(不是用于公众广播,而是用于紧急救援等);
  • 隧道内的无线电单元(无线电线或天线)。

8.3.7. 扬声器

        能直接能够通知用户信息并让他们按照制定的方式进行行动的设备并不多。为了解决这个问题,一些隧道内安装了扬声器。实际上,按照扬声器的使用方式,他们可以起到不同的作用,以下几点值得特别指出:

  • 隧道内应该按照固定距离安装扬声器:可以给隧道内停在的车辆车主提供信息或发出命令;
  • 隧道内应该按照固定距离安装可以发出危险信号的扬声器(警报器);
  • 隧道内紧急通道附近应该安装扬声器(或声音指示标志),以便人员找到出口位置。

        但是,这些设备并未在目前得到广泛的应用,应该通过对设备应用的场合进行研究,确定他们是否适合被安装在制定的隧道中(交通流量特别大、隧道长度特别长等情况)。

8.4. 照明

        大多数的隧道中,自然光线的效果无法为洞内用户提供令人满意的可见度,所以有必要安装人工光源,使洞内视觉效果更加明显。

        安装的照明设备应满足以下功能:

  • 无论白天还是黑夜,均能够为隧道洞内用户提供正常的可视性;
  • 停电时,备用光源能够为洞内用户提供基本的可视性,保证用户安全驾驶车辆离开隧道。

        照明系统的设计应该遵守以下的规则:

  • 隧道路面的照度和亮度;
  • 隧道边墙的照度和亮度;
  • 不同操作区域的亮度的一致性;
  • 炫目的数值。

        隧道中可能安装几种照明方式,但是最常见的是对称照明和逆流照明,照明方式的确定需要根据隧道的特征和照明目标确定,可以在隧道的上方或顶部能安装一条或刚多条光线实现。

8.5. 通风

        通风系统有以下两个功能:

  • 正常运营情况下,高效地为隧道提供的新鲜空气,一般是通过稀释污染物的方式实现;
  • 火灾情况下,通过合适的方式控制烟雾,使隧道内环境尽量保持在安全状态下,保障用户和救援服务的安全。相关内容可参考报告05.16.B第1.6、1.7节:“通风系统在自我疏散过程中扮演的角色”和“通风系统在消防中扮演的角色”。

        从历史上来看,第一次在隧道内安装风机设备的原因是降低污染物水平。虽然过去的十多年里,通过隧道车辆排放的尾气已经迅速降低,但该作用仍然非常重要,在隧道设计阶段必须充分重视。一些情况下,充分利用车辆行驶的活塞效应可以起到自然通风的效果,满足隧道空气质量的要求。需要机械通风时,应对隧道的长度、交通类型(双向还是单向)和交通情况(是否经常堵车)进行分析。相关内容可参考技术报告2004.05.14.B公路隧道“车辆尾气排放与通风空气需求”,本报告即将被将出版的新报告取代。

        隧道紧急情况下的通风应该满足的要求包括相同的要素,同时要考虑到其他设备、设施(譬如紧急撤离通道)的存在。某些情况自然通风就足够了,但是隧道长度超过几百米就应该设置机电设备进行通风。

        隧道中可以选择不同的通风方式,火灾中的安全要求对不同的方案选择起着指导作用,隧道正常运转情况下一般适应即可。请参见报告05.05.B 199第5章“火灾中的烟火通风控制”。

        纵向通风策略即通过在隧道内产生纵向空气流,将洞内燃烧车辆产生的烟雾推到火灾的一边。如果用户正好在那一边,他们可能会受到有毒气体和可视性减弱的影响,所以,在双向通行隧道和经常发生堵车的隧道应谨慎采用此策略,成功的烟雾控制需要的最小风速取决于设计火灾规模和隧道几何形状(坡度、断面面积)。

        由于烟雾很容易聚集在隧道顶部空间,隧道横向策略充分利用烟火的这种漂浮效应,并利用机械将烟雾从顶部抽排走。通风系统的设计目的是紧急撤离阶段保持隧道空间的底部空气清净(增加可视性、降低毒性)。值得指出的是,隧道纵向气流速度应尽量保持较低,以防止隧道纵向烟雾分布不均和分层,这项策略对于任何隧道都是适用的,但是相关系统的设计、施工和运营非常困难,且费用昂贵。

        隧道通风设计阶段应包括系统最小可接受涌入和涌出能力,通风网络系统的设计和通风设备合理的选取。 报告2006 05.16.B的第4章:通风及附录12.3“风机计算程序”、12.4“烟雾阻尼”和12.6“风机的声冲击”。通风设备应该满足许多的细节要求,包括耐火性和噪音的要求。

        对于不同火灾情况,设计合适的通风控制方案是非常重要的。参见技术报告2011 R02公路隧道“通风运营策略”。这些场景实际上很简单,特别是应用纵向通风策略,或是复杂的包括大量措施和通风设备的洞内横向通风时。隧道正常运营过程中的通风控制措施优化对于节能是至关重要的,这是一个非常重要的问题,因为正常情况下通风的费用是隧道运营费用的主要部分。

        隧道的通风设计与其他要素设计的许多地方是需要互动的。比如,在横向通风中,需要的流速可能影响横断面,这样可能对建设成本产生较大影响。通风会占用隧道的电力供应,这样会受其他安全设施如火灾探测器、灭火器等设备设计的影响。请参见报告2008R07第5章“隧道安全系统框架下的固定灭火系统”。

        与通风相关的环境问题,除了能源耗费,还包括通过洞口和烟筒排出的碳化物。减少隧道对周围环境的影响是环境设计的重要的部分。参见第4.3节“隧道空气排放技术”和报告2008 R04的第4.6节“运营方面”和附录D“隧道通风设计中消散模型的审视”。

        最后,除主要隧道交通区域外,其他区域可能也需要进行通风,譬如紧急通道口,请参见报告2006 05.16.B第5.3节“撤离路线的设计”。

8.6. 用户和急救人员使用的灭火设备

  • 8.6.1. 目的
  • 8.6.2. 水源供给
  • 8.6.3. 灭火水阀
  • 8.6.4. 携带式灭火器
  • 8.6.5. 消防龙头

8.6.1. 目的

        在公路隧道中灭火装备的主要目的是在应急响应阶段提供一些灭火手段给用户和结构造成最小的影响。

        世界道路协会(PIARC)在许多论文中已经提出了在公路隧道中的灭火的系统要求。主要有已经发表的两篇论文;技术报告“隧道中火与烟的控制”05.B 1999和技术报告"隧道中火与烟控制的系统和装备"05.16.B 2007。另外,这些论文也被收录在世界道路协会在维也纳(1979)、悉尼(1983)、布鲁塞尔(1987)、马拉喀什(2001)举行的数个协会报告中。

        这套系统最关键之处就是在公路隧道中的有能力去灭火,它包括:侦测,警报,无线电通讯,紧急电话,闭路电视,扩音器,水源供给和配电箱,固定消防设施,便携式灭火器以及紧急通风设施。这套系统必须细致的规划,评估,设计和安装,通过综合管理的方法确保整套系统完成兼容,隧道火灾时的生命安全是不容妥协和假设的。

        隧道灭火系统中的许多因素在这本手册的其他章节中已经解决。这套系统的组成在其他章节介绍了侦测(第8.3.5节),固定消防设施(第8.7节),火灾警报(第8.3节),紧急电话(第8.3.1节),闭路电视( 第8.2节 )),扩音器(第8.3.7节),无线电通讯(第8.3节),紧急通风设施(第8.5节)。

        在本节中提出了通过用户(乘车的人),运营机构和消防队共同解决公路隧道灭火系统的措施。这些措施中包括了设计了通过一条灭火水管(蓄水塔)和消防栓(胶管阀)来实现水源的供给以及安装在公路隧道里面的便携式灭火器。

8.6.2. 水源供给

        供水系统包括主水管道、火灾现场设置的警察线和竖管(水塔)为隧道内火灾提供水源进行灭火,或采用固定灭火系统(第8.7节)提供水源(如果安装的话,详见1999年报告05.05.B的第6.3.3"水源供给"。灭火水源可以是来自分布式水源也或是水箱,水源系统提供的水压需要满足消防队需要。

8.6.3. 灭火水阀

        在公路隧道中消防栓(胶管阀)是必须求设置的,它为消防队连接消防水带和获得水源供给提供了一个连接点。在隧道里消防栓应该按规定的间隔安装(详见第6.3.3节"水源供给"的报告 05.05.B),消防栓的连接口必须与当地消防队的设备相兼容。

8.6.4. 携带式灭火器

        可携带式灭火器在隧道内按固定的间隔设置,以便于驾驶员和运营人员在消防队赶来之前消灭扑灭小型火灾(详见1999年报告05.05.B 第6.3.2节"灭火器")。

8.6.5. 消防龙头

        消防水龙头在有些国家的隧道有安装,但这并非广泛实行的趋势,例如一些国家允许消防队在不同的事故中携带自己的消防龙头。(见1999年报告05.05.B的第6.3.3"水源供给")。

8.7. 固定消防系统

        公路隧道技术报告2008 R07"固定防火系统评估总结了世界道路协会对固定灭火系统的意见,以及该系统利用、选择及操作的细则。

        火灾快速发展时,烟雾会很快使用户的自救行为变得困难,随着温度的快速上升,隧道内的安全系统将无法继续使用并破坏。固定灭火系统具有降低火灾发展传播的速度的能力,有助于用户在火灾中用撤离、救援人员撤离时的安全。固定灭火系统另外一个优点是可以防止火灾中更大的财产损失,以及隧道火灾后修复阶段减少路网中断。

        除在隧道规范中强制设置固定灭火系统的国家外,其他国家可参考以下方法决定是否需要安装这样的系统:

  • 可行性研究;
  • 依据欧洲规范2004/54/ECD进行风险分析;
  • 成本-利润分析。

        固定灭火系统的设置必须同时考虑其他的安全系统,譬如通风系统。快速并准确检测出火灾以便及时发挥固定防火系统作用,是实现其功能必不可少的部分。只有通过合理的工程施工、养护管理、测试和培训制度,固定灭火系统才能更好的发挥其效用。同样应该对该系统设置良好的操作管理程序和养护预算。

        到目前为止,喷水式灭火器是最常见的固定灭火系统,这种系统有低压喷水系统和高压喷水系统两种,后者喷出的水滴较小。其他喷水式的系统,包括泡沫灭火系统,同样在一些隧道中得到了应用。合适的固定灭火系统的选择需要进行成分-效益分析。

        虽然这种隧道灭火系统在一些国家得到了广泛应用,但是在整个世界范围内来看灭火系统仍然是很稀缺的。这种设备虽然可有效降低火灾发展和传播速度,但他们需要高质量的操作养护管理以保证其始终处于高效的工作状态。

8.8. 交通监视及控制系统

        隧道内车流量非常大时,一般未安装监视系统。通常使用的是基于摄像的监视系统,有时还会配备技术设备。安装监视系统可以方便业主控制隧道内的交通。在隧道运营情况变差的情况下,可以通过监视系统观察事故区域的实际情况,并快速采取应对措施。

        录像监视系统对于运营方来说也是很有用的工具,该工具一方面使他们不间断的掌握隧道内的情况,另一方面根据需要作出行动。但是,要最大程度的发挥监视系统的作用,必须保持监控中至少有一个工作人员。

        录像监视系统实际上来讲概念非常简单,在一定的间隔设置一个摄像头即可完全涵盖的隧道及周边环境,图像可以分组传输,可以到也可以不到监控中心的控制中心。收到的图像可以通过显示器进行显示。

8.9. 路标

        路标是运营者同用户通讯的可利用手段的一种。

        对于一条特定形式的道路,一个人在隧道中能够看见的路标应该如同在露天看到的一样。

  • 固定方向的路标
  • 固定警示路标(危险标志,限速和目的地)
  • 可变的路标(车道分布标志,可变的消息标志)

        用户在隧道中可供使用的不同种类的(紧急电话,灭火器,紧急出口......)需要另外专门的安全标志。

        隧道中的路标面临的主要问题就是设置的位置。实际上,地下隧道的几何特征是通常比较优化,增加横断面将导致增加超额的费用。在实际上,在标志可见性(因此,平面要足够大)和可用空间之间需要找到一个折中点。

8.10. 路障

        严重事故发生时,必须在事故发生初期就阻止后继车辆进入隧道。通过高效、快速的阻挡的工具可以阻止后继人、车进入隧道,防止事故发展成严重,有效防止后继事故的发生。

        在许多国家,经验表明,如果隧道内出现事故,仅仅在隧道洞口显示禁止信号进行交通管制的效果是不明显的,所以,禁止通行信号、禁止通行的路障与闪烁的显示封闭信息的信号并用,才可以有效的封闭隧道。

        这些关闭隧道的设备可以通过隧道中的中央控制室或自动装置来控制,而不需要进行实时监控。

        这些设备不仅仅是在紧急情况下使用,而且还可以使用在其他情况下,特别是在因进行维修计划而关闭通道时。


原始链接: https://tunnels.piarc.org/zh/operational-safety-requirements-zh/she-bei-yu-xi-tong