高速公路隧道机电设备的安装以及调试工作

高速公路隧道机电设备的安装以及调试工作

陆相羽

辽宁大通公路工程有限公司

摘要：近几年，我国高速公路建设逐渐向山区迈进，隧道建设增速迅猛。由于多种因素的影响，使车辆安全通过是对机电运行状态的严峻考验。机电系统安装为重点内容，安装水平直接对高速公路隧道的通行服务效果带来影响。作为一项专业性较强、综合性较突出的工作，其对施工技术提出较高的要求。鉴于此，本文介绍了高速公路隧道机电设施分类，阐述高速公路隧道机电设备的安装与调试工作要点，提出高速公路隧道机电设备的运维措施，以期推动智慧高速机电工程向更高水平发展。

关键词：高速公路隧道；机电设备；安装；调试

引言

高速公路机电工程具有施工期短、点多面广、机电设备和系统安装调试工作量大，以及技术含量高、更新快、专业门类多、系统性强、信息化应用广等特点，本文分析了高速公路机电工程建设项目管理工作中存在的问题，并提出了相关解决措施，能够为有效促进提高机电工程建设质量和加快高新技术在智慧高速公路上的推广应用提供参考借鉴。

1高速公路隧道机电设施分类

近几年，我国高速公路发展迅猛，很多高速通道需穿山而过，隧道成了连接道路的首选。隧道多坐落于山区，环境多缺氧、黑暗、潮湿，恶劣的环境不利于机电设备的平稳运行。高速公路隧道机电设施由多个设备模块构成，如通风、照明、监控等，无论哪个设备出现问题都会对行车安全造成严重影响。研究发现，故障可分为隐蔽性和不确定性故障。不确定性故障可通过加强机电设施检测频次，加大维护力度消除。隐蔽性故障受外界环境影响较大，日常检测中，由于检测偏差使维护人员无法及时发现故障。由于维护人员专业水平不高，易出现操作不规范等问题，增加了故障风险。因此，日常检测和维护中，要加强控制管理工作，保障高速公路隧道机电设施平稳运行。

2高速公路隧道重点机电设备的安装以及调试工作要点

2.1隧道内PLC装置的安装

安装工艺流程：施工准备→柜体安装→线缆引入成端→箱体整理密封→接线检测→设备加电调试→PLC程序写入与测试。（1）PLC柜体安装。PLC柜体需稳定在隧道洞室内，并根据实际情况增加垫片或采取其他方法，以便调节柜体的水平和垂直度，若无误则拧紧连接螺丝，确保其具有稳定性。（2）线缆引入成端。对预埋管出线口处的电缆采取防护措施，确保不受损；引入PLC柜的电源电缆和控制电缆，按照图纸要求接入至指定位置。（3）箱体密封。待PLC柜底板安装到位后，在过线孔处设置合适尺寸的橡胶圈，起到密封的作用；为满足防火要求，用防火泥封闭过线孔。利用发泡剂封闭PLC柜体与外部相通的孔、缝。（4）接线检测。现场设备接线检查是重点作业内容，具体利用万用表检测，被测对象包含电源、通断和绝缘等性能。确保检测工作的全面性，即覆盖至每根线，由专员操作，测定数据并完整记录。（5）设备加电调试。经过接线检测后，若无异常状况则对设备加电调试。此时按照先主开关、后分开关的顺序合闸，在此条件下检查受电设备的运行状态以及各项指标（例如电压值）。按照流程有序合上各开关，确保各设备均可正常运行。

2.2隧道内车道指标器的安装

安装工艺流程：施工准备→加电检查→支架安装位定位打孔→支架上安装法兰→支架安装→屏体吊装及高度调整→线缆引入→加电调试。（1）加电检查。加电检查对象为隧道车道指示器屏体，待该装置被运至现场后对其加电，以便检查设备的运行状态。（2）支架安装位置的确定。首先测定车道中心线的位置，再根据所掌握的信息计算得到车道控制器的安装位置，作为正式安装的作业依据；利用吊锤的方法明确车道中心线对应的隧道顶部位置，将其视为车道指示器支架的安装中点，以便后续精准安装支架。（3）钻孔。在明确支架安装点后利用冲击钻钻孔，清理孔内的粉尘等杂物，检测孔深、孔径等，确保各项指标均达标。此后在支架顶部的孔位处安装法兰，利用膨胀螺栓连接，使该部分结构维持稳定。（4）支架的安装。利用连接螺栓安装车道指示器支架，使其与支架上法兰形成稳定连接的关系。考虑到结构的稳定性要求，适当深拧连接螺栓的螺母，在不影响整体稳定性的前提下留有余量，以便左右灵活调节支架。（5）车道指示器安装。抬吊车道指示器使其到达指定高度，再适度调整位置，期间密切观察屏体上的安装位，该处对准支架下法兰，再进一步连接支架和屏体，使其保持稳定。（6）车道指示器的位置检测与调整。测定屏体下沿与路面的距离，将实测结果与设计要求进行对比分析，判断其是否满足要求，再根据实测结果灵活调整屏体支架的调节结构，直至屏体的高度达标为止。（7）线缆引入成端。根据设计图纸以及说明书，由技术人员将信号线等相关线缆从PLC引至屏体控制器，各自均连接到位后利用金属软管保护外露部分，以免其在使用中受损。此外在洞顶进行加固。（8）加电调试。待设备安装到位后全面检查安装接线，若无异常则送电调试，此过程中及时启用PLC，以便准确掌握车道控制器的具体情况。经过测试后，若均满足要求则采取成品保护措施，减小外部因素的干扰。

2.3隧道闭路电视监视系统的安装

（1）施工思路。按照“摄像机安装→线缆配套→加电调试”的流程完成各项关键的工作，并在施工前做足准备，施工后恢复现场，采取成品保护措施。（2）摄像机安装。根据设计图纸的要求精准固定支架孔位，在确定孔位后于该处利用记号笔设置标记，界定具体的打孔范围。钻孔用电锤完成，成孔后向其中打入膨胀螺栓。在已设置到位的支架上安装摄像机（提前经过调试，确保能够正常运行），并用螺栓固定，确保摄像机在使用过程中无晃动。（3）线缆配套。根据图纸要求，将电源线、网线穿至特定的金属软管上，并将视频箱引至摄像机内。梳理电源线缆以及超五类非屏蔽网线，按要求分别接入指定的端口。在经过接线操作后由专员检查，以确保无误。（4）加电调试。摄像机加电后启用测试软件，用于分析摄像机所能掌握的监视覆盖范围，再根据实测结果灵活调整转向法兰，从而使摄像机的角度以及可视范围均被控制在合理范围内。在前述操作的基础上固定转向法兰螺栓。

2.4隧道洞口监控设备的安装

2.4.1电力电缆安装

（1）在现场详细勘察敷设线路并完成路由检测操作，以实际结果为准预留，以满足电缆配盘的操作要求。（2）以施工图为准精准开挖电缆沟，使其尺寸具有合理性。（3）测试电缆，判断其在导通性和绝缘性两方面的具体情况，系统判断电缆的性能。（4）对于监控外场设备配电电缆，该部分采取直埋式的敷设方法，到位后利用素混凝土包封，起到防护作用；穿过构造物或护坡时需为之穿入镀锌钢管，起到防护的作用。（5）在室外制作电缆终端头与中间接头时加强安全防控，避免尘埃等外部杂物落入绝缘内；此外，禁止在雨雾环境中施工，否则易影响材料的质量。加强对低压电缆终端头的防护，具体利用绝缘胶带包扎。

2.4.2隧道口摄像机的安装

（1）在现场适配吊车，利用该设备起吊摄像机立柱杆，下法兰与基础法兰平面保持紧密贴合的关系，并利用螺栓做紧固处理。在立柱顶部设避雷针起到防护的作用。立柱底法兰盘与连接接地网引线形成连接，并在该连接部位采取防腐措施。（2）测试云台的功能，若能够正常使用则安装摄像机护罩和云台。考虑到现场环境的干扰，摄像机防护罩和云台必须稳定在支撑杆顶部，确保在最大额定风速条件下各装置依然可稳定运行，从监视器内观察无摄像机大幅度抖动的异常状况。

2.4.3洞外光强检测器安装

在洞外光强检测器基础上设置立柱，以便在该处（立柱上）安装洞外光强检测器。在固定立柱前将相应的线缆引入立柱内，此后安装洞外光强检测器。根据图纸要求，将洞外光强检测器和支架组装成型并设置在立柱的顶端，此后灵活调整洞外光强检测器的角度，直至检测器的探头对准路面为止。随后，利用金属软管保护引入的电源及信号线缆的外露部分并固定，最后引入洞外光强检测器成端。

2.5外场监控设备的安装

2.5.1外场设备基础施工

（1）以设计图纸为准精准定位、划线，为后续安装工作的开展提供依据。（2）设置保护接地系统，此时重点控制其接地电阻的阻值，即在4Ω以内。（3）以前期得到的划线位置为准，利用明挖法开挖土方。经过整平、夯实处理后改善土层基底的状态，使其具有平整性与稳定性。（4）在开挖成型后，将钢筋绑扎到位并支立模板。（5）组织基础混凝土的浇筑作业，24h后若无异常状况则拆模。拆模是一项扰动性较强的工作，应加强防护措施，不可损伤基础，若因特殊原因而导致基础混凝土受损则进行修补，后续根据混凝土的强度情况安装设备。

2.5.2外场设备电力电缆安装

（1）现场勘察敷设线路，结合实际情况适当预留，以便高效完成电缆配盘操作。（2）在敷设电缆时，据作业场景采取合适的方法。对于监控外场设备的配电电缆，较为合适的是直埋敷设方式，到位后利用素混凝土包封；穿过构造物或护坡时为之穿入镀锌钢管，以起到防护作用。（3）在室外制作电缆终端头与中间接头时加强安全防控，避免尘埃等外部杂物落入绝缘内；此外，在雨雾环境中禁止施工，否则易影响材料的质量。低压电缆终端头的防护采用包扎绝缘胶带的方法。

2.5.3外场摄像机的安装

（1）详细清理基础法兰上的地脚螺栓，使其保持洁净。在线缆安装工作中要求所用电缆有足够的松弛性，以便顺利移动摄像机防护罩。为各外露线缆穿保护套，进出线缆端子采取密封型的结构形式。在现场配备吊车，由该装置将摄像机立杆吊装至指定位置，下法兰与基础法兰紧密贴合，并利用螺栓紧固，使法兰具有足够的稳定性。在立柱底部设避雷针，增强防雷击效果。（2）测试云台的功能，若能够正常使用则安装摄像机护罩和云台，使其满足监控视角要求。考虑到现场环境的干扰，摄像机防护罩和云台必须稳定在支撑杆顶部，确保在最大额定风速条件下各装置依然可稳定运行，从监视器内观察无摄像机大幅度抖动的异常状况。

3高速公路隧道机电设备的运维措施

高速公路隧道机电智慧运维的目的是科学了解机电设施运行状态、指导管养单位的机电设施养护、保障高速公路隧道机电设施运营安全。因此在搭建机电智慧运维系统时，应考虑以下方面。（１）了解机电设备的状态和运行参数。通过分析检测数据，了解机电设备整体运行效果和个体运行参数，科学评价机电设施运行状态。（２）及时发现运行系统安全隐患。第一时间知晓在役机电系统中存在的缺陷和安全隐患，指导机电设施检测、日常养护和隐患排查工作。（３）保障高速公路隧道全线运行安全，全方位无死角地对高速公路隧道进行监测。

结束语

综上所述，在高速公路隧道工程建设中，机电系统安装为重点作业内容，其会直接影响公路隧道的使用效果，且直接关联于车辆通行的安全性。在隧道机电系统安装时，工作人员以合理的方法操作，将机电系统中的各类设施安装到位。本文提出高速公路隧道机电系统安装的技术要点，希望能为类似工程提供参考。

参考文献

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