Системы вентиляции тоннелей

Тоннели являются капитальными сооружениями и рассчитаны на срок эксплуатации более 150 лет. В течение этого срока они должны удовлетворять требованиям эксплуатационной надежности, экономичности, наименьшей трудоемкости содержания, обеспечения безопасных условий работы обслуживающего персонала, а также охраны окружающей среды. Под эксплуатационной надежностью тоннеля следует понимать безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность сооружения в целом и его составных частей, т. е. способность сооружения выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных пределах, при заданных режимах работы и условиях использования сооружения, его технического обслуживания и ремонта. Обычно в первые 5-10 лет эксплуатации тоннелей никаких серьезных повреждений конструкций и эксплуатационного оборудования не возникает. Через 15-25 лет наблюдаются некоторые дефекты, вызванные резкими колебаниями температуры воздуха, агрессивными водами, обледенением, осадками основания и др. По прошествии 50-70 лет появляются повреждения, являющиеся следствием неудачного проектирования и строительства, а через 80-100 лет нарастают явления старения материалов конструкции и окружающего тоннель грунта. Для длительной безопасной эксплуатации автотранспортных и пешеходных тоннелей необходимо создание в них целого комплекса различных устройств и оборудования, обеспечивающих требуемую чистоту, температуру и влажность воздуха, условия видимости, своевременное удаление воды, предотвращение льдо-, образования, противопожарную защиту. В тоннелях должно быть организовано удобное и безопасное движение автотранспортных средств с расчетными скоростями, однородные условия движения, соблюдение принципа зрительной ориентации водителей, необходимое сцепление шин автомобилей с проезжей частью. Кроме того, должны быть предусмотрены меры по предотвращению и быстрому устранению возможных нарушений или аварий. Для этих целей все крупные автотранспортные тоннели оборудуют системами искусственной вентиляции, освещения, водоотвода, сигнализации, контрольными, противопожарными и другими устройствами, которые должны быть связаны с общей системой наблюдения и регулирования движения на прилегающих дорогах и магистралях. Необходимость применения тех или иных эксплуатационных устройств зависит от вида тоннеля, длины и размеров поперечного сечения, места его расположения, интенсивности движения с учетом его перспективного роста. При этом следует учитывать, что интенсивность автодвижения в тоннеле изменяется и в течение суток с явно выраженным увеличением в утренние и вечерние часы пик. В связи с этим целесообразно частичное отключение эксплуатационных устройств в соответствии с интенсивностью движения, что способствует увеличению срока их службы. В процессе эксплуатации тоннелей должны быть приняты меры по защите окружающей среды. Имеется в виду прежде всего исключить загрязнение атмосферы, снизить уровень шума и вибрации. Стоимость эксплуатационных устройств и оборудования автотранспортных тоннелей достаточно высока и может достигать 20-30 % и более стоимости строительства тоннеля. В последние годы наблюдается дальнейший рост стоимости эксплуатационного оборудования, что связано с применением более сложной и дорогостоящей техники (средства электроники, автоматики, ЭВМ и пр.). Хотя создание автоматизированных эксплуатационных систем требует значительных материальных затрат, они окупаются экономией электроэнергии вследствие рационального режима работы вентиляторов, насосов, светильников.