高速公路隧道機電安裝施工技術(shù)

摘 要：機電系統(tǒng)是高速公路隧道結(jié)構(gòu)中不可缺少的重要組成部分，在信號指示、照明系統(tǒng)等方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。隧道機電安裝施工難度較大，對技術(shù)要求較高。基于此，從高速公路隧道機電安裝展開分析，闡述了高速公路隧道機電安裝施工的含義及特點，并分析高速公路隧道的常見機電設(shè)施安裝施工技術(shù)，旨在為高速公路中的隧道機電安裝施工作業(yè)的展開提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路隧道；機電設(shè)備；機電安裝；施工技術(shù)

中圖分類號：U453" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2025）02-0022-03

0 引言

作為現(xiàn)代高速公路體系的重要組成部分，隧道機電系統(tǒng)十分重要，其安裝質(zhì)量和效果直接影響隧道的通行安全和運行效率。因此，理應(yīng)做好安裝施工技術(shù)的掌握，以更好地保證隧道機電安裝施工質(zhì)量。目前，高速公路隧道機電安裝施工面臨著施工環(huán)境惡劣、施工空間狹小等問題，增加了安裝施工的難度和風險。基于此，圍繞高速公路隧道機電安裝施工技術(shù)展開分析，從而提高隧道機電安裝施工質(zhì)量而言，具有極為重要的現(xiàn)實意義。

1 隧道機電安裝施工含義及特點分析

高速公路隧道機電安裝施工是指在高速公路隧道內(nèi)部進行相關(guān)機電設(shè)備的安裝和調(diào)試，包括通風、照明等多個機電系統(tǒng)的安裝。隧道作為高速公路的重要組成部分，其通風、照明等機電設(shè)備安裝完善與否直接影響隧道通行安全。通過規(guī)范開展隧道機電設(shè)備可以提供良好的通風照明等通行條件，并監(jiān)控交通狀況，有助于及時發(fā)現(xiàn)和處理事故，提高隧道的安全性。

隧道機電安裝施工對技術(shù)要求較高，其涉及電氣、機械、通風、消防等多個學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)要求，需要施工人員具備一定的專業(yè)知識。隧道施工對安裝規(guī)范標準要求比較嚴格，相關(guān)施工必須要滿足機電設(shè)備安裝規(guī)范，才能確保安裝施工的安全性和可靠性。

隧道機電安裝施工作為系統(tǒng)性的工程，涉及多種機電設(shè)備，施工過程需要高度協(xié)調(diào)和管理。在機電設(shè)備安裝完成后，還需要進行設(shè)備調(diào)試，以確保機電系統(tǒng)能夠正常運行并滿足設(shè)計要求。

2 高速公路隧道機電設(shè)備安裝施工技術(shù)

2.1 機電安裝施工準備

隧道機電設(shè)備安裝施工過程比較復(fù)雜，在正式開展施工作業(yè)之前，應(yīng)當做好隧道機電安裝施工準備工作。根據(jù)施工圖紙和相關(guān)技術(shù)規(guī)范，制定詳細的施工方案，對施工工藝、安全措施、質(zhì)量要求等方面的內(nèi)容進行明確。要安排具備相關(guān)技術(shù)資格及經(jīng)驗的工程施工人員，根據(jù)需要組織電氣工程師、機械工程師、安全員及勞務(wù)人員，并要求其具備一定的專業(yè)知識和技能[1]。詳細查看隧道機電安裝圖紙，對施工人員進行機電設(shè)備安裝相關(guān)的技術(shù)交底，促使其充分了解施工要求，并明確有關(guān)注意事項，全面了解細節(jié)，為施工活動提供準備。對施工圖紙存在的疑問，應(yīng)及時同設(shè)計單位進行溝通，積極解決問題，避免留到施工中帶來不利影響。

確定機電設(shè)備安裝施工所需要的材料、設(shè)備、工具等，提前進行采購并運輸?shù)轿唬M行必要的材料質(zhì)量檢驗，為施工活動的進行提供必要條件。制定針對隧道機電安裝施工的安全管理計劃，包括施工現(xiàn)場安全防護、特殊作業(yè)工藝的安全措施等。隧道內(nèi)部的施工場地需要做好通風、照明等工作，確保施工環(huán)境符合安全要求，施工人員能夠舒適地開展工作。與其他相關(guān)工程部門進行協(xié)調(diào)溝通，比如與土建、通風、給排水等其他專業(yè)人員進行配合，確保施工進度和安全。

2.2 隧道內(nèi)接地裝置安裝

接地裝置是確保隧道機電設(shè)備穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。按照有關(guān)規(guī)范的要求，長度超過100 m的隧道均需要在內(nèi)部設(shè)置防雷接地裝置。一般通過在隧道洞口埋置接地體后，將其引入隧道中作為公共接地裝置進行使用。接地裝置安裝過程中，應(yīng)當注意首先確定接地裝置的具體位置及參數(shù)要求，明確接地系統(tǒng)與其他設(shè)備之間的連接方式。

安裝施工時，使用鍍鋅扁鋼與接地體進行連接，與隧道兩側(cè)電纜槽內(nèi)進行接地扁鋼的設(shè)置，每間隔50 m埋置一道鋼筋與早期隧道支護的鋼筋網(wǎng)進行連接，以強化接地效果。根據(jù)設(shè)計方案要求，將接地極埋設(shè)在地下，將接地線引出并與需要接地的設(shè)備進行連接[2]。接地極的埋置深度及位置應(yīng)符合規(guī)范設(shè)計要求，埋置完成后應(yīng)做好防腐處理，并進行必要的接地電阻測試等，確保接地效果符合要求并滿足隧道機電工程的施工標準。

2.3 PLC裝置的安裝

PLC即可編程邏輯控制器，其安裝施工涉及電氣設(shè)備安裝和控制系統(tǒng)調(diào)試，應(yīng)當予以重視。PLC裝置安裝時應(yīng)當先對設(shè)計方案進行確定，確認PLC裝置的具體型號、數(shù)量、位置以及與其他設(shè)備的連接方式和通訊協(xié)議，還要了解相關(guān)電氣圖紙和布線圖。裝置柜體通常固定在隧道洞室內(nèi)，安裝時應(yīng)對安裝面進行清理，若存在凸凹不平的問題，可適當設(shè)置墊片或其他措施進行處理，以將柜體垂直度等相關(guān)指標控制在允許的范圍內(nèi)，而后緊固螺栓，確保良好的連接效果[3]。

PLC裝置的接線布線工作需要確保每根導(dǎo)線正確連接到PLC接線端子上，避免接線錯誤導(dǎo)致的設(shè)備故障。線管出口引入的線纜應(yīng)做好防護，遵守設(shè)計要求，避免線纜受到邊緣鋒利部位應(yīng)力作用而影響輸電效果。選擇合適大小的橡膠圈，安裝在柜體過線孔中，同時應(yīng)使用防火泥實施密封，確保整個柜體與外部環(huán)境之間的密封性。

接線完成后，應(yīng)對接線狀況進行必要的檢查。使用萬用表等設(shè)備，對接線絕緣性等方面的指標實施檢驗，確保其滿足安裝施工的要求。將系統(tǒng)電源正確接入PLC設(shè)備，進行初步調(diào)試，確認設(shè)備上電后的自檢及正常啟動流程，并對PLC設(shè)備進行輸入輸出信號聯(lián)調(diào)，確保輸入信號能夠準確地觸發(fā)輸出動作。這一過程中，應(yīng)注意確保電源穩(wěn)定，并使用過壓保護裝置，避免對設(shè)備性能造成破壞。

2.4 車道指示器的安裝

高速公路隧道內(nèi)安裝車道指示器是為了提高交通安全和行車效率。在安裝之前應(yīng)確認車道指示器的具體類型、數(shù)量、位置和布局，需要根據(jù)隧道特點和交通管理要求進行設(shè)計規(guī)劃。還要注意對車道指示器進行加電檢查，確保設(shè)備指示狀態(tài)正常。

安裝作業(yè)開始之前，對現(xiàn)場實施清理，準備必要的工具，確保施工現(xiàn)場的安全。根據(jù)規(guī)劃設(shè)計，在隧道頂部適當位置安裝支架，并確保支架穩(wěn)固可靠，能夠承受指示器的質(zhì)量。可使用吊錘等工具來校正指示器支架位置，確保能夠安裝在正確的地方，避免后期安裝不準確的問題。支架安裝后，即可將指示器按照設(shè)計要求固定在支架上。此時應(yīng)注意做好緊固作業(yè)，確保指示器屏幕處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)[4]。

根據(jù)車道指示器的類型，進行電源布線工作，確保車道指示器能夠正常供電。在布線過程中需要注意防水防潮措施，以適應(yīng)隧道環(huán)境的潮濕條件。進行行車道指示器接線時，需確保與電源和控制系統(tǒng)的連接正確可靠。要特別注意接線的專業(yè)性和安全性，以避免電氣問題對車輛和人員造成安全隱患。車道指示器安裝完成后，需要與交通控制系統(tǒng)進行聯(lián)動調(diào)試，確保車道指示器能正確顯示相應(yīng)的指示信息。

2.5 監(jiān)控系統(tǒng)的安裝

監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路隧道體系的重要機電設(shè)備，主要是用以對隧道交通狀況進行實時監(jiān)控，確保隧道交通安全。高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)安裝時，應(yīng)根據(jù)隧道長度、形狀及特點，結(jié)合實際監(jiān)控的需要，確定監(jiān)控系統(tǒng)布局，明確攝像頭安裝朝向及安裝點位，設(shè)計好監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸方式，為安裝作業(yè)的進行提供良好的條件。

安裝時，根據(jù)圖紙要求在隧道壁或頂部進行打孔，借助于測量儀器確定孔位，使用輕型電錘等工具實施鉆孔。待鉆孔完成后，檢驗孔徑、孔深等參數(shù)符合要求后，打入并擰緊膨脹螺栓，將攝像頭支架固定在隧道結(jié)構(gòu)上。將攝像頭與支架系統(tǒng)進行連接，使用攝像頭配套的螺母進行固定，并注意調(diào)整攝像頭朝向及角度等，以確保監(jiān)控覆蓋范圍的有效性。攝像頭安裝完成后，根據(jù)規(guī)范要求連接攝像頭的網(wǎng)絡(luò)線纜，最終將其匯到視頻箱中，實現(xiàn)攝像畫面的傳輸，并要注意配置穩(wěn)定的電源設(shè)備，保證供電穩(wěn)定性。這一過程中，不論是電纜還是網(wǎng)絡(luò)線纜，均要根據(jù)規(guī)范進行接線，理清線纜位置及連接方式，按照要求將其接在指定端口上，避免盲目接線的問題。

線纜連接完成后，配置監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，確保監(jiān)控數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定傳輸并接入監(jiān)控中心或監(jiān)控平臺。對攝像頭進行視頻傳輸測試，檢查傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性，確保監(jiān)控系統(tǒng)能夠穩(wěn)定傳輸高清視頻數(shù)據(jù)。對整個監(jiān)控系統(tǒng)進行調(diào)試，包括視頻圖像質(zhì)量調(diào)整、異常事件觸發(fā)測試等，以確保監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

2.6 通風系統(tǒng)的安裝

高速公路隧道通風系統(tǒng)有多種形式，包括自然通風、縱向通風、豎井縱向通風等，其中自然通風主要利用車輛通過時帶動的空氣流動實現(xiàn)通風效果，一般適用于較短的隧道，基本不需要進行機電設(shè)備的安裝。縱向通風及豎井縱向通風均需要進行風機的安裝來進行輔助通風。根據(jù)隧道長度、形狀、交通量和緊急疏散方式，進行通風系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)劃，包括通風風機數(shù)量、位置、風道布局等。尤其是風道設(shè)置，要確保其能夠與通風風機進行連接，還要兼顧排煙和防火的要求。

風機通常使用膨脹螺栓等，將其固定設(shè)定位置，確保固定牢固、連接穩(wěn)定，并進行必要的防震和減震措施。為通風系統(tǒng)的風機和控制設(shè)備設(shè)計合理的電源布置方案，并使用電纜與通風系統(tǒng)進行穩(wěn)固連接，保證風機能夠正常供電并具備備用電源供應(yīng)。風機安裝完成后，應(yīng)對風機狀態(tài)進行調(diào)試，將其與電源連接，確保風機作業(yè)的正常。有聯(lián)動控制要求的，應(yīng)對通風系統(tǒng)進行系統(tǒng)性的調(diào)試，根據(jù)實際需求，設(shè)置通風系統(tǒng)的聯(lián)動控制設(shè)備，確保能夠根據(jù)能見度、煙霧或有毒氣體等情況自動啟停通風設(shè)備。

2.7 照明系統(tǒng)的安裝

照明系統(tǒng)是隧道機電設(shè)備安裝的重點，是確保隧道內(nèi)部足夠明亮，提高駕駛員的能見度和行車安全的重要安裝工作。隧道照明系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)隧道長度、交通流量等進行合理的規(guī)劃設(shè)計，明確照明燈具的類型、數(shù)量、布局，以達到預(yù)期的照明強度。一般采用LED燈具、熒光燈等進行安裝。

燈具安裝時根據(jù)施工計劃，在隧道側(cè)壁或者頂部先將燈具的支架進行固定，再將燈具固定在支架上。采取一定的防水和防震策略，確保燈具安裝的可靠性。配置控制照明系統(tǒng)的開關(guān)等設(shè)備，如自動亮度調(diào)節(jié)、計時控制器等，以配合隧道燈光控制系統(tǒng)實現(xiàn)對照明亮度的調(diào)節(jié)。設(shè)計照明系統(tǒng)的電源供應(yīng)線路、控制線路和照明燈具的連接布線方式，確保電路布置合理并符合安全要求，并在安裝過程中注意做好線纜保護，避免線纜磨損或斷裂而引發(fā)漏電風險。

在合適位置安裝照明系統(tǒng)電源箱、配電柜等，并配置斷路器等設(shè)備，為燈具提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)。照明燈具安裝完成后，對燈具實時調(diào)試，并根據(jù)設(shè)計要求對燈具的安裝角度、照明范圍等進行適當?shù)恼{(diào)整，確保照明光線均勻、柔和且沒有明顯的閃爍，保證隧道內(nèi)部良好的照明質(zhì)量。

2.8 線纜系統(tǒng)的安裝

高速公路隧道機電安裝施工中，線纜系統(tǒng)的安裝屬于極為重要的環(huán)節(jié)，照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)，都需要線纜來保證電源，線纜安裝質(zhì)量直接關(guān)系到隧道機電整體安裝效果。

線纜系統(tǒng)的安裝應(yīng)根據(jù)隧道的布局和機電設(shè)備的位置，進行線纜系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)劃，確定各種電纜的類型、規(guī)格、敷設(shè)路徑、連接方式等。要注意對線纜的輻射路徑進行規(guī)劃，考慮最佳路徑，以便于安裝作業(yè)的進行，并為未來的維護提供一定的便利。線纜敷設(shè)方式應(yīng)根據(jù)實際情況進行確定，一般有架空敷設(shè)、埋地敷設(shè)或槽道敷設(shè)等。

長距離的電纜可使用敷設(shè)機械進行輔助，以提高線路敷設(shè)效果。敷設(shè)安裝過程中要注意對線纜進行保護，避免發(fā)生機械損傷、扭結(jié)等問題。需要連接的線纜，應(yīng)按照規(guī)范實施剝皮、壓接端子，然后進行連接接頭的安裝，保證連接的牢固性，保證后期的電力供應(yīng)。在電纜敷設(shè)完成后，應(yīng)當對各線纜進行標識，并在必要的位置設(shè)置標牌，以方便日后的維護和管理。

3 結(jié)束語

高速公路隧道機電安裝施工是一項復(fù)雜又精細的工程，其安裝施工質(zhì)量對于確保隧道運營的安全性、高效性等，具有至關(guān)重要的作用。其中，安裝施工技術(shù)的應(yīng)用直接關(guān)系到最終的施工質(zhì)量，與高速公路隧道后期運營的安全性和可靠性密切相關(guān)。但高速公路隧道機電安裝施工受到多個方面因素的影響，使得其實際施工難度較大，實際開展施工的過程中，應(yīng)當注意接地裝置、PLC裝置、通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等機電設(shè)備的安裝，做好技術(shù)掌握以更好的保證施工質(zhì)量，發(fā)揮隧道機電設(shè)備的作用。高速公路隧道機電安裝工程實踐中，需要注意結(jié)合實際情況對安裝施工技術(shù)進行靈活應(yīng)用，以更好地發(fā)揮安裝施工技術(shù)的價值，提高隧道機電設(shè)備安裝質(zhì)量，確保隧道內(nèi)機電設(shè)施的穩(wěn)定運行。

參考文獻

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