CN109316698A - 一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，包括两个隧道、至少一个车行横洞和四个消防蓄水池，每个隧道洞口外分别设置一个消防蓄水池，在每个隧道内分别设有两路消防区，每路消防区都包括多组消防分区，每组消防分区都包括至少一个接力补水池、多个消火栓箱、管道沟槽、补水管道、多个消防加压水管道系统、多个消防泵和多个快速排气阀，所述接力补水池分散设置在所属消防区的侧壁或路面下，在每个接力补水池内均设有消防泵，每个接力补水池对应一个消防加压水管道系统，多个消火栓箱设置在所属消防区的隧道洞的一个侧壁上；本发明具有节约维护费用、节约用电、节约用地、消防蓄水池设置灵活的有益效果。

Description

一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统

技术领域

本发明属于公路隧道消防技术领域，具体涉及一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统。

背景技术

我国在公路隧道和城市道路地下通道等建设领域取得了举世瞩目的辉煌成就，中国已成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、发展速度最快的国家。公路隧道已由重丘走向深山、由陆地走向水下、由郊区走进城市。隧道也越来越长，断面越来越宽，隧道的线形和结构形式更加丰富多彩，衍生出了螺旋隧道和小净距、连拱、分岔隧道等形式。洞内设施如运营所需的通风、照明、监控、供配电、消防、逃生救援等系统日趋复杂。与此同时，由于在隧道内行车受到空间、光环境、视线、驾驶员异常心理和行为等复杂因素的影响，极易诱发各种交通事故；也由于目前我国危险化学品生产运输管理尚未彻底达到源关根治，特种车辆的生产和检验还存在一些漏洞。凡此种种，致使隧道内汽车发动机自燃、轮胎起火、事故碰撞起火、货物特别是危险化学品泄漏燃烧爆炸、电气线路故障及其他原因引起的火灾却越来越多，防不胜防。而隧道作为一种特殊的管状构造物，与一般的开放路段有着根本性的不同，具有封闭性、复杂性、联络与救援困难性等特点，属于特殊路段。隧道火灾具有不可预见性、多样性和高度的不确定性，隧道作为封闭空间在火灾发生后2～10分钟内即可迅速升温至1000℃以上，炽热气流顺风传播快速蔓延，洞内车辆难以疏散，火势沿车流发展从而引燃更多车辆。一旦在隧道内发生火灾，危害极大，对隧道内人员生命、财产安全和隧道结构造成极大的破坏。

目前我国隧道内消防设施配备中，中短隧道主要是“灭火器”，长隧道单洞及以上绝大多数为“灭火器+泡沫消火栓系统+消火栓系统”。经过长时间的使用，消火栓灭火系统的效果获得了广泛的认可和高度评价，作为隧道消防安全和生命安全系统的重要组成发挥着突出的作用。消火栓灭火系统首先具有灭火作用，兼有冷却作用，可以扑灭洞内火灾、冷却高温环境，从而为洞内人员疏散争取更多的时间，有助于更加有效的救援作业。同时，消火栓灭火系统能最大限度减少火灾蔓延到其它车辆，抑制火灾发展，保障人员和财产，降低火灾带来的损失。

由于山区通常没有市政供水系统或自来水供水，一般来说，山区传统隧道水消防系统分为常高压消防系统和稳高压消防系统，其中，常高压消防系统包括水源打自备井、山间常流水源或由水车外运补水、低位水池、高位水池、高压管道系统、消火栓箱、水龙和水枪。稳高压消防系统虽不设高位水池，但需另外增加气压加压系统和消防水泵用以增压。目前，传统隧道水消防系统存在如下问题：

1、传统水消防系统管道内是一个持续的高压状态。对于长度在1000米的隧道，管道内最大的压力约0.7MPa；长度在3000米左右的隧道，管道内最大的压力大约在1～1.5MPa；长度在5000米隧道，管道内最大的压力将达到1.3～1.8MPa；长度超过10000米的隧道，管道内最大的压力将超过2.0MPa。长期持续高压状态要求管道的材质必须达到较高的水平，否则会出现爆管或至少管道的寿命将大大缩短，管道阀门、管节接头损坏大为增加。此外，山区水源很少进行处理，水质稍差就会对管道造成较严重的腐蚀，进一步缩短管道寿命。

2、对北方季节性冰冻地区来说，必须设置电伴热保温系统，水池和管道必须全部包裹保温材料。进入冬季，打开电伴热少则一个月，多的长达4、5个月，用电量很大；保温层经较长时间的使用，出现老化开裂，保温效果随时间增长而下降。当管道由于各种原因发生渗漏时，管道全部被保温层包裹，不易发现，目前仍然没有好的手段以准确检查定位管道渗漏点，还是以破坏性试检为主，费时费力，效率低下。

3、浪费水资源。传统隧道水消防系统的管道渗漏、管道爆裂、管节断开、阀门损坏等现象时有发生，须经常进行补水作业，据调查个别隧道出现须每日补水至少40立方米的极端情况。

4、消防系统维护管理的强度大。长期处于持续高压状态的管路极易发生渗漏和爆管，需要强化巡检维护工作以确保消防系统的稳定运行。加之北方季节性冰冻地区管道的保温系统不仅用电量高，而且需要定期更换保温层以确保保温效果，也给消防系统的维护带来较大的工作量。

发明内容

本发明是针对传统隧道水消防系统存在的问题，在隧道中设立接力补水池，采用分区接力补水的方式，以使消防管道和补水管道常处于无水状态，提供一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统。

本发明采用的采用如下的技术方案：

一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，包括两个隧道、至少一个车行横洞和四个消防蓄水池，两个隧道内的车辆相向行驶，每个隧道内的车辆单向行驶，车行横洞分别将两个隧道连通，每个隧道口外分别设置一个消防蓄水池，其中，在每个隧道内分别设有两路消防区，一路消防区设置在隧道的一个侧壁上，另一路消防区设置在该隧道的另一个侧壁下或者该隧道的路面下，每个隧道口外的消防蓄水池分别连接该隧道内的一路消防区，每路消防区都包括多组消防分区，每组消防分区都包括至少一个接力补水池、多个消火栓箱、管道沟槽、补水管道、多个消防加压水管道系统、多个消防泵和多个快速排气阀，所述接力补水池分散设置在所属消防区的侧壁或路面下，在每个接力补水池内均设有消防泵，每个接力补水池对应一个消防加压水管道系统，每个消防加压水管道系统都是由消防主管道、进水支管和多个出水支管组成，在每个消防主管道的尾端设有一个快速排气阀，消防主管道的进水口通过进水支管与消防泵的出水口相连接以使消防主管道与接力补水池相通，消防主管道的进水口设置在消防主管道的首端，多个出水支管的一端依次设置在消防主管道并与消防主管道相通，每个出水支管的另一端连接一个消火栓箱，根据JTGD70/2-2014《公路隧道设计规范》的规定，当隧道为双车道时，多个消火栓箱按照间距不大于50米的要求设置在所属消防区的隧道的一个侧壁上，当隧道为三车道、四车道时，多个消火栓箱按照间距不大于40米的要求设置在所属消防区的隧道的一个侧壁上，如果消防区位于隧道内的路面下，则该消防区内的多个消火栓箱按照间距不大于50米或40米的要求设置在该隧道的另一个侧壁上，在每个消火栓箱内设有水带和水枪；

每路消防区分别对应一个消防蓄水池，每个消防蓄水池内均设有消防泵，每路消防区靠近相应消防蓄水池的第一组消防分区内的第一个消防加压水管道系统中的消防主管道的进水口通过进水支管与该消防蓄水池的消防泵的出水口相连接以使该消防主管道与该消防蓄水池相通；

每路消防区对应的消防蓄水池内的补水泵的出水口通过补水管道与该路消防区的第一个接力补水池连接，第一个接力补水池内补水泵的出水口通过补水管道与该路消防区中紧邻其后的接力补水池连接，以此类推，使同一消防区中所有接力补水池均与本消防区中相邻的接力补水池连通；将消防蓄水池中的消防水通过补水泵和补水管道引入对应消防区的接力补水池；每路消防区中的最后一个接力补水池内的补水泵出水口均通过补水管道与该隧道内的另一路消防区的第一个接力补水池连接；

在每个车行横洞的洞内路面下均设有区间补水池和补水互通管道，每个区间补水池内还设有两个补水泵，两个补水泵的出水口分别通过补水互通管道连通其中一个隧道内的一路消防区中与该区间补水池相邻的一个接力补水池以实现为其相邻的接力补水池补水；在两个隧道内与每个车行横洞内的区间补水池相邻的一个接力补水池内分别设置一个串联补水泵，串联补水泵的出水口通过补水互通管道与该区间补水池相连接以实现为该区间补水池补水；

在每个隧道和车行横洞的洞内路面下沿补水管道、消防加压水管道系统和补水互通管道的分布路线设置相应的管道沟槽，将补水管道、消防加压水管道系统和补水互通管道敷设在管道沟槽内。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明还包括消防控制部分，所述消防控制部分包括多个水位传感器、多个分控制器，四路主控制器和总控制器，在四个消防蓄水池和所有接力补水池中均设有水位传感器以采集相应接力补水池中的实时水位信息，每个接力补水池和消防蓄水池都对应设置一个分控制器，分控制器与接力补水池或消防蓄水池一一对应编号，在消防蓄水池的分控制器内设置消防蓄水池的水位上限值和水位下限值，在接力补水池的分控制器内设置接力补水池的水位上限值和水位下限值，每个隧道内的两路消防区分别对应设置一个主控制器，并将主控制器与该路消防区对应编号，每个主控制器与该路消防区中的所有分控制器和另一路消防区中的最后一个接力补水池的分控制器相连接，每一个接力补水池和消防蓄水池中的水位传感器及补水泵分别与对应分控制器的相应端口连接，且两路消防区中设置的串联补水泵也与对应的分控制器的相应端口连接，以实现采集实时水位信息及控制补水泵和串联补水泵的启动与停止，分控制器将采集的接力补水池的实时水位信息与设定的水位上限值和水位下限值进行比较、分析，当发现实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向该路主控制器发送接力补水池的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器接收到分控制器发送的信息后，即向该分控制器的前一个分控制器发出启动或停止补水泵的指令，前一个分控制器则执行主控制器的指令启动或停止对应的接力补水池内的补水泵直至请求补水或停止补水的接力补水池的水位值达到设定的水位上限值；

当一个隧道内的一路消防区的主控制器收到该路消防区的第一个接力补水池内的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，该主控制器向该路消防蓄水池的分控制器发出启动或停止补水泵的指令，消防蓄水池的分控制器则执行主控制器的指令启动或停止该路消防蓄水池的补水泵，直至该路消防区的第一个接力补水池的水位值达到设定的水位上限值；当该路消防蓄水池的实时水位低于设定的水位下限值时，该路消防区的主控制器还可以向同隧道的另一路消防区的最后一个接力补水池的分控制器发出启动或停止补水泵的指令，向该路第一个接力补水池补水，直至该路第一个接力补水池的水位达到设定的水位上限值；

所述的总控制器设置在隧道管理站的变电所内，总控制器与四个主控制器相连接，当一路消防区的消防蓄水池的分控制器发现采集的消防蓄水池的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向该路消防区的主控制器发送消防蓄水池编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水信号，主控制器收到消防蓄水池的分控制器发送的信息后，则向总控制器发送消防蓄水池编号信息、该消防蓄水池的实时水位信息、请求补水或停止补水信号，总控制器收到主控制器发送的消防蓄水池的请求补水或停止补水信号后，总控制器发出报警提示，维护人员根据报警提示完成相应的任务。

在每个车行横洞的区间补水池中分别设置水位传感器以采集相应区间补水池中的实时水位信息，每个区间补水池对应设置一个分控制器，分控制器与区间补水池一一对应编号，在分控制器内设置对应区间补水池的水位上限值和水位下限值，每个区间补水池的分控制器都与两个隧道内与车行横洞相邻的一路主控制器相连接，每一个区间补水池中的水位传感器及两个补水泵分别与对应分控制器的相应端口连接，以实现采集实时水位信息和控制补水泵的启动与停止，当分控制器采集的区间补水池的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向与该分控制器相连接的其中一路或两路的主控制器发送区间补水池的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器接收到分控制器发送的信息后，即向该路消防区中设有串联补水泵的接力补水池对应的分控制器发出启动或停止补水泵的指令，该分控制器则执行主控制器的指令启动或停止对应的接力补水池内的串联补水泵，直至请求补水或停止补水的区间补水池的水位值达到设定的水位上限值；

当每个隧道内的一路消防区中与车行横洞的区间补水池通过补水互通管道和补水泵相连接的接力补水池的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，该接力补水池的分控制器向该路主控制器发送接力补水池的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器收到请求信息后该还可以对相邻的区间补水池的分控制器发出启动或停止补水泵的指令以为互通的接力补水池补水或停止补水，则该区间补水池对应的分控制器执行主控制器的指令启动或停止相应的补水泵，直至请求补水或停止补水的接力补水池的水位值达到设定的水位上限值；

每个接力补水池和消防蓄水池中的消防泵分别与对应的分控制器的相应端口连接，用以控制消防泵的启动与停止，当接火灾报警后总控制器同步收到报警信号，总控制器则向报警地点所在的隧道中消防区的主控制器发出火灾状态信息，该主控制器则向火灾地点周围的接力补水池的分控制器发出启动消防泵的指令，分控制器则执行主控制器的指令启动相应的消防泵。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明所述同一路消防区中相邻接力补水池之间的间距为400～600米。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明当所述的接力补水池位于隧道的侧壁下时，在接力补水池上面的隧道侧壁上开凿消防洞，兼作隧道应急避难所。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明所述接力补水池的容积为40～60立方米，消防蓄水池的容积为300～400立方米，所述区间补水池14的容积为100～200立方米。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明所述的隧道长度为1000米以上。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明所述的消防洞内设有紧急电话、急救医用药箱和应急食物柜。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明所述消防洞的高为3～4米，底面面积为20～40平方米。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明在消防洞的上部设有起吊装置，用于安装与拆卸消防泵和补水泵。

本发明采用上述技术方案，优点在于：

1、本发明可节约维护费用。采用接力补水池和补水泵的结合，不设高位水池和低位水池，从而使管道系统平时处于无水状态，不会像传统水消防系统一样存在持续的高压状态，即便水质差一点也不会对管道造成长期的腐蚀影响，因此可以极大地延长了管道的使用寿命；同时也大幅减少了管道阀门、管节接头的损坏，节约维护费用。

2、本发明可节约用电。对北方季节性冰冻区来说，本发明无需保温层、电伴热等保温措施，可以节约用电；同时由于不设保温层，管道未包裹，管道渗漏一目了然，解决了传统水消防系统渗漏检查的难题。

3、本发明可节约水资源。传统消防系统为常高压系统或稳高压系统，由于管道渗漏、管道爆裂、管节断开、阀门损坏等时有发生，须经常性进行补水作业。本发明的采用消防蓄水池和接力补水池，除有火灾事故发生处理后补水的情形外，正常每年进行两次系统演练或试水等外初步估计全年补水仅需100～200立方米，正常情况下仅用汽车补水即可，不再需要打专用取水深井。而且本发明采用在接力补水池分设消防泵实现分区灭火的技术方案，有效减少消防灭火用水量。

4、本发明可节约用地。采用高低位水池的传统水消防系统在山区地形复杂的情况下，高位水池须占用150-200平方米土地，高位水池和高低位水池之间的联络管道施工时尚需临时占用1000-2000平方米土地，并破坏绿色植被。采用本系统，可以取消高位水池以及相关的高低位水池之间的联络管道、监测与控制系统，从而减少了占用土地，也减少了对植被的破坏。

5、本发明可减少维护工作量。本发明取消传统隧道水消防系统高位水池以及相关的高低位水池之间的联络管道、监测与控制系统，北方冰冻地区无需设保温层、电伴热等保温措施，管道内平时无水降低了腐蚀对管道的影响，管道寿命得以延长、管道阀门、管节接头损坏大幅减少。系统的简化降低了维管人力的投入和劳动强度。

6、本发明消防蓄水池无需专门设在隧道的高位，可根据实际情况在隧道的入口或者出口灵活设置，无需像传统的消防系统一样受高度差的限制，且这个系统是一个有机整体，满足消防用水及时高效的目的。

7、在本发明中，两个隧道内的两路消防区的接力补水池组分别组成环形连接，在每一个隧道中的环形接力补水池连接中，隧道入口与出口处的消防蓄水池均能为其提供消防水源，同时车行横洞内的区间补水池中的补水泵又通过补水互通管道将两个隧道1中的接力补水池和区间补水池连通，使两个隧道内的接力补水池可以互通补水，更进一步保证消防用水。

附图说明

图1为本发明中消防洞的分布示意图；

图2为本发明实施例的平面结构示意图；

图3为本发明中消防控制部分的连接关系图；

其中，图1至3中的标号分别为：1-隧道、2-消防洞、3-消防蓄水池、4-接力补水池、5-消火栓箱、6-管道沟槽、7-补水管道、8-消防加压水管道系统、801-消防主管道、802-进水支管、803-出水支管、9-补水泵、10-消防泵、11-起吊装置、12-快速排气阀、13-补水互通管道、14-区间补水池、15-串联补水泵、16-车行横洞、17-水位传感器、18-分控制器、19-主控制器、20-总控制器。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图1至3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至3所示，一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，包括两个隧道1、至少一个车行横洞16和四个消防蓄水池3，两个隧道1内的车辆相向行驶，每个隧道1内的车辆单向行驶，每个隧道1为4000米，隧道内的路面是四车道，车行横洞16分别将两个隧道1连通，每个隧道1口外分别设置一个消防蓄水池3，消防蓄水池3的容积为350立方米；其中，在每个隧道1内分别设有两路消防区，一路消防区设置在隧道(1)的一个侧壁上，另一路消防区设置在该隧道(1)的路面下，每个隧道(1)口外的消防蓄水池(3)分别连接该隧道(1)内的一路消防区，每路消防区都包括多组消防分区，每组消防分区都包括至少一个接力补水池4、多个消火栓箱5、管道沟槽6、补水管道7、多个消防加压水管道系统8、多个消防泵10和多个快速排气阀12，所述接力补水池4分散设置在所属消防区的侧壁或路面下，其中，每个隧道1内的一路消防区的接力补水池4设置在该隧道1的侧壁下，另一路消防区的接力补水池4设置在该隧道1的路面下，同一路消防区中相邻接力补水池4之间的间距为500米，并可以根据隧道的长度和实际地理环境调整相邻接力补水池4之间的距离，保持相邻接力补水池4之间的距离在400～600米的范围，接力补水池4的容积为50立方米，在接力补水池4上面的隧道侧壁上开凿消防洞2，兼作隧道应急避难所，消防洞2的高为3米，底面面积为35平方米，在消防洞2的上部设有手动葫芦的起吊装置11，用于安装与拆卸消防泵10和补水泵9，在兼作隧道应急避难所的消防洞2内还配置紧急电话、急救医用药箱和应急食物柜；在每个接力补水池4内均设有消防泵10，每个接力补水池4对应一个消防加压水管道系统8，每个消防加压水管道系统8都是由消防主管道801、进水支管802和多个出水支管803组成，在每个消防主管道801的尾端设有一个快速排气阀12，消防主管道801的进水口通过进水支管802与消防泵10的出水口相连接以使消防主管道801与接力补水池4相通，消防主管道801的进水口设置在消防主管道801的首端，多个出水支管803的一端依次设置在消防主管道801并与消防主管道801相通，每个出水支管803的另一端连接一个消火栓箱5，根据JTG D70/2-2014《公路隧道设计规范》的规定，多个消火栓箱5按照间距不大于40米的要求设置在所属消防区的隧道1的一个侧壁上，对于位于隧道(1)内的路面下，则该消防区内的多个消火栓箱(5)按照间距不大于40米的要求设置在该隧道(1)的另一个侧壁上，在每个消火栓箱5内设有水带和水枪，使用时将水带的一端与消火栓连接，另一端与水枪连接。

每路消防区分别对应一个消防蓄水池3，每个消防蓄水池3内均设有消防泵10，每路消防区靠近相应消防蓄水池3的第一组消防分区内的第一个消防加压水管道系统8中的消防主管道801的进水口通过进水支管802与该消防蓄水池3的消防泵10的出水口相连接以使该消防主管道801与该消防蓄水池3相通。

每路消防区对应的消防蓄水池3内的补水泵9的出水口通过补水管道7与该路消防区的第一个接力补水池4连接，第一个接力补水池4内补水泵9的出水口通过补水管道7与该路消防区中紧邻其后的接力补水池4连接，以此类推，使同一消防区中所有接力补水池4均与本消防区中相邻的接力补水池4连通；将消防蓄水池3中的消防水通过补水泵9和补水管道7引入对应消防区的接力补水池4；每路消防区中的最后一个接力补水池4内的补水泵9出水口均通过补水管道7与该隧道1内的另一路消防区的第一个接力补水池4连接。

在每个车行横洞16的洞内路面下均设有区间补水池14和补水互通管道13，每个区间补水池14内还设有两个补水泵9，两个补水泵9的出水口分别通过补水互通管道13连通其中一个隧道1内的一路消防区中与该区间补水池14相邻的一个接力补水池4以实现为其相邻的接力补水池4补水；在两个隧道1内与每个车行横洞16内的区间补水池14相邻的一个接力补水池4内分别设置一个串联补水泵12，串联补水泵12的出水口通过补水互通管道13与该区间补水池14相连接以实现为该区间补水池14补水；

在每个隧道1和车行横洞16的洞内路面下沿补水管道7、消防加压水管道系统8和补水互通管道13的分布路线设置相应的管道沟槽6，将补水管道7、消防加压水管道系统8和补水互通管道13敷设在管道沟槽6内。

本实施例中还包括消防控制部分，所述消防控制部分包括多个水位传感器17、多个分控制器18，四路主控制器19和总控制器20，在四个消防蓄水池3和所有接力补水池4中均设有水位传感器17以采集相应接力补水池4中的实时水位信息，每个接力补水池4和消防蓄水池3都对应设置一个分控制器18，分控制器18与接力补水池4或消防蓄水池3一一对应编号，在消防蓄水池3的分控制器18内设置消防蓄水池3的水位上限值和水位下限值，在接力补水池4的分控制器18内设置接力补水池4的水位上限值和水位下限值，每个隧道1内的两路消防区分别对应设置一个主控制器19，并将主控制器19与该路消防区对应编号，每个主控制器19与该路消防区中的所有分控制器18和另一路消防区中的最后一个接力补水池4的分控制器18相连接，每一个接力补水池4和消防蓄水池3中的水位传感器17及补水泵9分别与对应分控制器18的相应端口连接，且两路消防区中设置的串联补水泵15也与对应的分控制器18的相应端口连接，以实现采集实时水位信息及控制补水泵9和串联补水泵15的启动与停止，分控制器18将采集的接力补水池4的实时水位信息与设定的水位上限值和水位下限值进行比较、分析，当发现实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向该路主控制器19发送接力补水池4的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器19接收到分控制器18发送的信息后，即向该分控制器18的前一个分控制器18发出启动或停止补水泵的指令，前一个分控制器18则执行主控制器19的指令启动或停止对应的接力补水池4内的补水泵9直至请求补水或停止补水的接力补水池4的水位值达到设定的水位上限值；

当一个隧道1内的一路消防区的主控制器19收到该路消防区的第一个接力补水池4内的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，该主控制器19向该路消防蓄水池3的分控制器18发出启动或停止补水泵的指令，消防蓄水池3的分控制器18则执行主控制器19的指令启动或停止该路消防蓄水池3的补水泵9，直至该路消防区的第一个接力补水池4的水位值达到设定的水位上限值；当该路消防蓄水池3的实时水位低于设定的水位下限值时，该路消防区的主控制器19还可以向同隧道的另一路消防区的最后一个接力补水池4的分控制器18发出启动或停止补水泵的指令，向该路第一个接力补水池4补水，直至该路第一个接力补水池4的水位达到设定的水位上限值；

所述的总控制器20设置在隧道管理站的变电所内，总控制器20与四个主控制器19相连接，当一路消防区的消防蓄水池3的分控制器18发现采集的消防蓄水池3的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向该路消防区的主控制器18发送消防蓄水池3编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水信号，主控制器19收到消防蓄水池3的分控制器18发送的信息后，则向总控制器20发送消防蓄水池3编号信息、该消防蓄水池3的实时水位信息、请求补水或停止补水信号，总控制器20收到主控制器19发送的消防蓄水池3的请求补水或停止补水信号后，总控制器20发出报警提示，维护人员根据报警提示完成相应的任务。

在每个车行横洞16的区间补水池14中分别设置水位传感器17以采集相应区间补水池14中的实时水位信息，每个区间补水池14对应设置一个分控制器18，分控制器18与区间补水池14一一对应编号，在分控制器18内设置对应区间补水池14的水位上限值和水位下限值，每个区间补水池14的分控制器18都与两个隧道1内与车行横洞16相邻的一路主控制器19相连接，每一个区间补水池14中的水位传感器14及两个补水泵9分别与对应分控制器18的相应端口连接，以实现采集实时水位信息和控制补水泵的启动与停止，当分控制器18采集的区间补水池14的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向与该分控制器18相连接的其中一路或两路的主控制器19发送区间补水池14的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器19接收到分控制器18发送的信息后，即向该路消防区中设有串联补水泵15的接力补水池4对应的分控制器18发出启动或停止补水泵的指令，该分控制器18则执行主控制器19的指令启动或停止对应的接力补水池4内的串联补水泵15，直至请求补水或停止补水的区间补水池14的水位值达到设定的水位上限值；

当每个隧道1内的一路消防区中与车行横洞16的区间补水池14通过补水互通管道和补水泵9相连接的接力补水池4的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，该接力补水池4的分控制器18向该路主控制器19发送接力补水池4的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器19收到请求信息后该还可以对相邻的区间补水池14的分控制器18发出启动或停止补水泵的指令以为互通的接力补水池4补水或停止补水，则该区间补水池14对应的分控制器18执行主控制器19的指令启动或停止相应的补水泵9，直至请求补水或停止补水的接力补水池4的水位值达到设定的水位上限值；

每个接力补水池4和消防蓄水池3中的消防泵10分别与对应的分控制器18的相应端口连接，用以控制消防泵的启动与停止，当接火灾报警后总控制器16同步收到报警信号，总控制器20则向报警地点所在的隧道中消防区的主控制器19发出火灾状态信息，该主控制器19则向火灾地点周围的接力补水池4的分控制器18发出启动消防泵的指令，分控制器18则执行主控制器19的指令启动相应的消防泵10。

同理，实施例中设在两个隧道1的洞内路面下的接力补水池4也可以设置在该隧道的另一侧壁下，即每个隧道1内的两路消防区的接力补水池4分别设置在隧道1的两个侧壁上，每个接力补水池4对应的消防加压水管道系统8和消火栓箱5也设置在相应的侧壁上，构成本发明的另一种实施例，同样为本发明的保护范围。

同理，实施例中设在两个隧道1的侧壁下的接力补水池4也可以设置在该隧道的洞内路面下，即每个隧道1内的两路消防区的接力补水池4分别设置在隧道1的洞内路面下，两路消防区的消防加压水管道系统8和消火栓箱5分别对应设置在该隧道1的一个侧壁上，构成本发明的又一种实施例，同样为本发明的保护范围。

本发明的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统的消防使用方法如下：

首先将所有消防蓄水池3、接力补水池4和区间补水池14蓄满水。当其中一个隧道遇到火灾时，接报警后，同步打开该隧道内离火灾发生地点最近的一个或几个消防泵10，同时将已启动消防泵10所在接力补水池4和区间补水池14中的补水泵9以及位于该接力补水池4前面的所有补水泵9启动，确保接力补水池4和区间补水池14中的水能够满足消防用水，并且可以根据火灾的发展势头来开启远处的消防泵10和补水泵9，以达到快速灭火的目的。同时，启动车行横洞16内区间补水池14中的补水泵9，使两个隧道1内的接力补水池4互通补水，进一步保证消防用水。

在本发明中，两个隧道1内的两路消防区的接力补水池4组分别组成环形连接，在每一个隧道中的环形接力补水池4连接中，隧道入口与出口处的消防蓄水池3均能为其提供消防水源，同时车行横洞16内的区间补水池14中的补水泵9又通过补水互通管道13将两个隧道1中的接力补水池4和区间补水池14连通，使两个隧道1内的接力补水池4可以互通补水，更进一步保证消防用水。

灭火之后，再及时将消防蓄水池3和所有接力补水池4及区间补水池14中蓄满水。

Claims (9)

1.一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，包括两个隧道(1)、至少一个车行横洞(16)和四个消防蓄水池(3)，两个隧道(1)内的车辆相向行驶，每个隧道(1)内的车辆单向行驶，车行横洞(16)分别将两个隧道(1)连通，每个隧道(1)口外分别设置一个消防蓄水池(3)，其特征在于：在每个隧道(1)内分别设有两路消防区，一路消防区设置在隧道(1)的一个侧壁上，另一路消防区设置在该隧道(1)的另一个侧壁下或者该隧道(1)的路面下，每个隧道(1)口外的消防蓄水池(3)分别连接该隧道(1)内的一路消防区，每路消防区都包括多组消防分区，每组消防分区都包括至少一个接力补水池(4)、多个消火栓箱(5)、管道沟槽(6)、补水管道(7)、多个消防加压水管道系统(8)、多个消防泵(10)和多个快速排气阀(12)，所述接力补水池(4)分散设置在所属消防区的侧壁或路面下，在每个接力补水池(4)内均设有消防泵(10)，每个接力补水池(4)对应一个消防加压水管道系统(8)，每个消防加压水管道系统(8)都是由消防主管道(801)、进水支管(802)和多个出水支管(803)组成，在每个消防主管道(801)的尾端设有一个快速排气阀(12)，消防主管道(801)的进水口通过进水支管(802)与消防泵(10)的出水口相连接以使消防主管道(801)与接力补水池(4)相通，消防主管道(801)的进水口设置在消防主管道(801)的首端，多个出水支管(803)的一端依次设置在消防主管道(801)并与消防主管道(801)相通，每个出水支管(803)的另一端连接一个消火栓箱(5)，根据JTG D70/2-2014《公路隧道设计规范》的规定，当隧道(1)为双车道时，多个消火栓箱(5)按照间距不大于50米的要求设置在所属消防区的隧道(1)的一个侧壁上，当隧道(1)为三车道、四车道时，多个消火栓箱(5)按照间距不大于40米的要求设置在所属消防区的隧道(1)的一个侧壁上，如果消防区位于隧道(1)内的路面下，则该消防区内的多个消火栓箱(5)按照间距不大于50米或40米的要求设置在该隧道(1)的另一个侧壁上，在每个消火栓箱(5)内设有水带和水枪；

每路消防区分别对应一个消防蓄水池(3)，每个消防蓄水池(3)内均设有消防泵(10)，每路消防区靠近相应消防蓄水池(3)的第一组消防分区内的第一个消防加压水管道系统(8)中的消防主管道(801)的进水口通过进水支管(802)与该消防蓄水池(3)的消防泵(10)的出水口相连接以使该消防主管道(801)与该消防蓄水池(3)相通；

每路消防区对应的消防蓄水池(3)内的补水泵(9)的出水口通过补水管道(7)与该路消防区的第一个接力补水池(4)连接，第一个接力补水池(4)内补水泵(9)的出水口通过补水管道(7)与该路消防区中紧邻其后的接力补水池(4)连接，以此类推，使同一消防区中所有接力补水池(4)均与本消防区中相邻的接力补水池(4)连通；将消防蓄水池(3)中的消防水通过补水泵(9)和补水管道(7)引入对应消防区的接力补水池(4)；每路消防区中的最后一个接力补水池(4)内的补水泵(9)出水口均通过补水管道(7)与该隧道(1)内的另一路消防区的第一个接力补水池(4)连接；

在每个车行横洞(16)的洞内路面下均设有区间补水池(14)和补水互通管道(13)，每个区间补水池(14)内还设有两个补水泵(9)，两个补水泵(9)的出水口分别通过补水互通管道(13)连通其中一个隧道(1)内的一路消防区中与该区间补水池(14)相邻的一个接力补水池(4)以实现为其相邻的接力补水池(4)补水；在两个隧道(1)内与每个车行横洞(16)内的区间补水池(14)相邻的一个接力补水池(4)内分别设置一个串联补水泵(15)，串联补水泵(15)的出水口通过补水互通管道(13)与该区间补水池(14)相连接以实现为该区间补水池(14)补水；

在每个隧道(1)和车行横洞(16)的洞内路面下沿补水管道(7)、消防加压水管道系统(8)和补水互通管道(13)的分布路线设置相应的管道沟槽(6)，将补水管道(7)、消防加压水管道系统(8)和补水互通管道(13)敷设在管道沟槽(6)内。

2.根据权利要求1所述的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：还包括消防控制部分，所述消防控制部分包括多个水位传感器(17)、多个分控制器(18)，四路主控制器(19)和总控制器(20)，在四个消防蓄水池(3)和所有接力补水池(4)中均设有水位传感器(17)以采集相应接力补水池(4)中的实时水位信息，每个接力补水池(4)和消防蓄水池(3)都对应设置一个分控制器(18)，分控制器(18)与接力补水池(4)或消防蓄水池(3)一一对应编号，在消防蓄水池(3)的分控制器(18)内设置消防蓄水池(3)的水位上限值和水位下限值，在接力补水池(4)的分控制器(18)内设置接力补水池(4)的水位上限值和水位下限值，每个隧道(1)内的两路消防区分别对应设置一个主控制器(19)，并将主控制器(19)与该路消防区对应编号，每个主控制器(19)与该路消防区中的所有分控制器(18)和另一路消防区中的最后一个接力补水池(4)的分控制器(18)相连接，每一个接力补水池(4)和消防蓄水池(3)中的水位传感器(17)及补水泵(9)分别与对应分控制器(18)的相应端口连接，且两路消防区中设置的串联补水泵(15)也与对应的分控制器(18)的相应端口连接，以实现采集实时水位信息及控制补水泵(9)和串联补水泵(15)的启动与停止，分控制器(18)将采集的接力补水池(4)的实时水位信息与设定的水位上限值和水位下限值进行比较、分析，当发现实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向该路主控制器(19)发送接力补水池(4)的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器(19)接收到分控制器(18)发送的信息后，即向该分控制器(18)的前一个分控制器(18)发出启动或停止补水泵的指令，前一个分控制器(18)则执行主控制器(19)的指令启动或停止对应的接力补水池(4)内的补水泵(9)直至请求补水或停止补水的接力补水池(4)的水位值达到设定的水位上限值；

当一个隧道(1)内的一路消防区的主控制器(19)收到该路消防区的第一个接力补水池(4)内的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，该主控制器(19)向该路消防蓄水池(3)的分控制器(18)发出启动或停止补水泵的指令，消防蓄水池(3)的分控制器(18)则执行主控制器(19)的指令启动或停止该路消防蓄水池(3)的补水泵(9)，直至该路消防区的第一个接力补水池(4)的水位值达到设定的水位上限值；当该路消防蓄水池(3)的实时水位低于设定的水位下限值时，该路消防区的主控制器(19)还可以向同隧道洞的另一路消防区的最后一个接力补水池(4)的分控制器(18)发出启动或停止补水泵的指令，向该路第一个接力补水池(4)补水，直至该路第一个接力补水池(4)的水位达到设定的水位上限值；

所述的总控制器(20)设置在隧道管理站的变电所内，总控制器(20)与四个主控制器(19)相连接，当一路消防区的消防蓄水池(3)的分控制器(18)发现采集的消防蓄水池(3)的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向该路消防区的主控制器(18)发送消防蓄水池(3)编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水信号，主控制器(19)收到消防蓄水池(3)的分控制器(18)发送的信息后，则向总控制器(20)发送消防蓄水池(3)编号信息、该消防蓄水池(3)的实时水位信息、请求补水或停止补水信号，总控制器(20)收到主控制器(19)发送的消防蓄水池(3)的请求补水或停止补水信号后，总控制器(20)发出报警提示，维护人员根据报警提示完成相应的任务。

在每个车行横洞(16)的区间补水池(14)中分别设置水位传感器(17)以采集相应区间补水池(14)中的实时水位信息，每个区间补水池(14)对应设置一个分控制器(18)，分控制器(18)与区间补水池(14)一一对应编号，在分控制器(18)内设置对应区间补水池(14)的水位上限值和水位下限值，每个区间补水池(14)的分控制器(18)都与两个隧道(1)内与车行横洞(16)相邻的一路主控制器(19)相连接，每一个区间补水池(14)中的水位传感器(14)及两个补水泵(9)分别与对应分控制器(18)的相应端口连接，以实现采集实时水位信息和控制补水泵的启动与停止，当分控制器(18)采集的区间补水池(14)的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，即向与该分控制器(18)相连接的其中一路或两路的主控制器(19)发送区间补水池(14)的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器(19)接收到分控制器(18)发送的信息后，即向该路消防区中设有串联补水泵(15)的接力补水池(4)对应的分控制器(18)发出启动或停止补水泵的指令，该分控制器(18)则执行主控制器(19)的指令启动或停止对应的接力补水池(4)内的串联补水泵(15)，直至请求补水或停止补水的区间补水池(14)的水位值达到设定的水位上限值；

当每个隧道(1)内的一路消防区中与车行横洞(16)的区间补水池(14)通过补水互通管道和补水泵(9)相连接的接力补水池(4)的实时水位信息达到设定的水位下限值或者水位上限值时，该接力补水池(4)的分控制器(18)向该路主控制器(19)发送接力补水池(4)的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水的信号，该路主控制器(19)收到请求信息后该还可以对相邻的区间补水池(14)的分控制器(18)发出启动或停止补水泵的指令以为互通的接力补水池(4)补水或停止补水，则该区间补水池(14)对应的分控制器(18)执行主控制器(19)的指令启动或停止相应的补水泵(9)，直至请求补水或停止补水的接力补水池(4)的水位值达到设定的水位上限值；

每个接力补水池(4)和消防蓄水池(3)中的消防泵(10)分别与对应的分控制器(18)的相应端口连接，用以控制消防泵的启动与停止，当接火灾报警后总控制器(16)同步收到报警信号，总控制器(20)则向报警地点所在的隧道洞中消防区的主控制器(19)发出火灾状态信息，该主控制器(19)则向火灾地点周围的接力补水池(4)的分控制器(18)发出启动消防泵的指令，分控制器(18)则执行主控制器(19)的指令启动相应的消防泵(10)。

3.根据权利要求1所述的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：所述同一路消防区中相邻接力补水池(4)之间的间距为400～600米。

4.根据权利要求1所述的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：当所述的接力补水池(4)位于隧道(1)的侧壁下时，在接力补水池(4)上面的隧道侧壁上开凿消防洞(2)，兼作隧道应急避难所。

5.根据权利要求1所述的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：所述接力补水池(4)的容积为40～60立方米，消防蓄水池(3)的容积为300～400立方米，所述区间补水池(14)的容积为100～200立方米。

6.根据权利要求1所述的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：所述的隧道(1)长度为1000米以上。

7.根据权利要求4所述的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：所述的消防洞(2)内设有紧急电话、急救医用药箱和应急食物柜。

8.根据权利要求4所述的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：所述消防洞(2)的高为3～4米，底面面积为20～40平方米。

9.根据权利要求4所述的一种双洞隧道双路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：在消防洞(2)的上部设有起吊装置(11)，用于安装与拆卸消防泵(10)和补水泵(9)。