CN209244598U - 一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，其结构包括单洞隧道、消防蓄水池和多组消防分区，消防蓄水池设置在单洞隧道出入口外，所述的多组消防分区设置在单洞隧道内，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单洞隧道内的一侧壁下或/和洞内路面下，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，在每个消防主管道的尾端设有一个快速排气阀，多个消火栓箱设置在单洞隧道的一个侧壁上；本实用新型具有节约维护费用、节约用电、节约用地、消防蓄水池设置灵活的有益效果。

Description

一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统

技术领域

本实用新型属于公路隧道消防技术领域，具体涉及一种单洞隧道单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，致使隧道洞内汽车发动机自燃、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。

实用新型内容

本实用新型是针对传统隧道水消防系统存在的问题，在隧道洞中设立接力补水池，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，提供一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统。

本实用新型采用如下的技术方案：

一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，包括单洞隧道和消防蓄水池，消防蓄水池设置在单洞隧道出入口外，其中还包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在单洞隧道内，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单洞隧道内的一侧壁下或/和洞内路面下，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JTG D70/2-2014《公路隧道设计规范》的规定，当单洞隧道为双车道时，多个消火栓箱按照间距不大于50米的要求设置在单洞隧道的一个侧壁上，当在单洞隧道为三车道、四车道时，多个消火栓箱按照间距不大于40米的要求设置在单洞隧道的一个侧壁上，在每个消火栓箱内设有水带和水枪；

在消防蓄水池中也设有消防泵，其中消防蓄水池对应第一个消防加压水管道系统，紧靠单洞隧道出入口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消防蓄水池内的消防泵的出水口相连接以使该消防主管道与消防蓄水池相通；

在消防蓄水池和所有接力补水池中分别设有补水泵，所述消防蓄水池内的补水泵的出水口通过补水管道与其相邻的第一个接力补水池相连接；第一个接力补水池内的补水泵的出水口通过补水管道与紧邻其后的第二个接力补水池相连接；以此类推，使所有接力补水池均与相邻的接力补水池连通；

在单洞隧道的洞内路面下沿补水管道和消防加压水管道系统的分布路线设置相应的管道沟槽，将补水管道和消防加压水管道系统敷设在管道沟槽内。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型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、主控制器和总控制器，在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一一对应编号，在分控制器内设置对应接力补水池或消防蓄水池的水位上限值和水位下限值，在单洞隧道内设置一个主控制器，主控制器与所有分控制器相连接，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，以实现采集实时水位信息和控制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，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；

当主控制器收到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，主控制器向消防蓄水池的分控制器发出启动或停止补水泵的指令，分控制器则执行主控制器的指令启动或停止消防蓄水池的补水泵,直至第一个接力补水池的水位值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，总控制器与主控制器相连接，当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，即向主控制器发送消防蓄水池的编号信息、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。

每个接力补水池和消防蓄水池中的消防泵分别与对应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洞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。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型所述相邻接力补水池4之间的间距为400～600米。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型当所述的接力补水池位于单洞隧道的侧壁下时，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。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型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。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型还可以间隔数个接力补水池后将其中的一个接力补水池的容积增大作为区间补水池以替代原位置的接力补水池，所述区间补水池的容积为100～200立方米。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型所述的单洞隧道长度为1000米以上。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型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。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型所述的消防洞的高为3～4米，底面面积为20～40平方米。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型在所述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。

本实用新型采用上述技术方案，优点在于：

1、本实用新型可节约维护费用。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、本实用新型可节约用电。对北方季节性冰冻区来说，本实用新型无需保温层、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、本实用新型可节约水资源。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。本实用新型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。而且本实用新型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、本实用新型可节约用地。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、本实用新型可减少维护工作量。本实用新型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、本实用新型消防蓄水池无需专门设在隧道洞的高位，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。

附图说明

图1为本实用新型中消防洞的分布示意图；

图2为本实用新型实施例1的平面结构示意图；

图3为本实用新型实施例2的平面结构示意图；

图4为本实用新型实施例3的平面结构示意图；

图5为本实用新型中消防控制部分的连接关系图；

其中，图1至5中的标号分别为：1-单洞隧道、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-区间补水池、14-水位传感器、15-分控制器，16-总控制器、17-主控制器。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图1至5，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1、2和5所示，一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，包括单洞隧道1、和消防蓄水池3，隧道长为6000米，隧道内路面是双车道，消防蓄水池3设置在单洞隧道1出入口外，消防蓄水池3的容积为350立方米，其中还包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在单洞隧道1内，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分散设置在单洞隧道1沿车行方向的右侧壁下，相邻接力补水池4之间的间距为500米，并可以根据隧道洞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，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50米的要求设置在单洞隧道1沿车行方向的右侧壁上，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。

在消防蓄水池3中也设有消防泵10，其中消防蓄水池3对应第一个消防加压水管道系统8，紧靠单洞隧道1出入口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与消防蓄水池3内的消防泵10的出水口相连接以使该消防主管道801与消防蓄水池3相通；

在消防蓄水池3和所有接力补水池4中分别设有补水泵9，所述消防蓄水池3内的补水泵9的出水口通过补水管道7与其相邻的第一个接力补水池4相连接；第一个接力补水池内4的补水泵9的出水口通过补水管道7与紧邻其后的第二个接力补水池4相连接；以此类推，使所有接力补水池4均与相邻的接力补水池4连通；

在单洞隧道1的洞内路面下沿补水管道7和消防加压水管道系统8的分布路线设置相应的管道沟槽6，将补水管道7和消防加压水管道系统8敷设在管道沟槽6内。

本实施例中还可以间隔3个接力补水池4后将其中的一个接力补水池4的容积增大作为区间补水池13以替代原位置的接力补水池4，区间补水池13的容积为150立方米。

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14、多个分控制器15、主控制器17和总控制器16，在消防蓄水池3和所有接力补水池4中均设有水位传感器14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15，分控制器15与接力补水池4一一对应编号，在分控制器15内设置对应接力补水池4或消防蓄水池3的水位上限值和水位下限值，在单洞隧道1内设置一个主控制器17，主控制器17与所有分控制器15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14及补水泵9分别与对应分控制器15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，分控制器15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，即向主控制器17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，主控制器17接收到分控制器15发送的信息后，即向该分控制器15的前一个分控制器15发出启动或停止补水泵的指令，前一个分控制器15则执行主控制器17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；

当主控制器17收到第一个接力补水池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，主控制器17向消防蓄水池3的分控制器15发出启动或停止补水泵的指令，分控制器15则执行主控制器17的指令启动或停止消防蓄水池3的补水泵9,直至第一个接力补水池4的水位值达到设定的水位上限值；

所述的总控制器16设置在隧道管理站的变电所内，总控制器16与主控制器17相连接，当消防蓄水池3的分控制器15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，即向主控制器17发送消防蓄水池3的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水信号，主控制器17收到消防蓄水池3的分控制器15发送的信息后，则向总控制器16发送该消防蓄水池3的实时水位信息、请求补水或停止补水信号，总控制器16收到主控制器17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16发出报警提示，维护人员根据报警提示完成相应的任务。

每个接力补水池4和消防蓄水池3中的消防泵10分别与对应分控制器15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16则向报警地点所在的隧道洞的主控制器17发出火灾状态信息，该主控制器17则向火灾地点周围的接力补水池4的分控制器15发出启动消防泵的指令，分控制器15则执行主控制器17的指令启动相应的消防泵10。

实施例2

如图1、3和5所示，一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，包括单洞隧道1、和消防蓄水池3，隧道长为6000米，隧道内路面是双车道，消防蓄水池3设置在单洞隧道1出入口外，消防蓄水池3的容积为350立方米，其中还包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在单洞隧道1内，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分散设置在单洞隧道1内的洞内路面下，相邻接力补水池4之间的间距为500米，并可以根据隧道洞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50米的要求设置在单洞隧道1沿车行方向的右侧壁上，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。

在消防蓄水池3中也设有消防泵10，其中消防蓄水池3对应第一个消防加压水管道系统8，紧靠单洞隧道1出入口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与消防蓄水池3内的消防泵10的出水口相连接以使该消防主管道801与消防蓄水池3相通；

在消防蓄水池3和所有接力补水池4中分别设有补水泵9，所述消防蓄水池3内的补水泵9的出水口通过补水管道7与其相邻的第一个接力补水池4相连接；第一个接力补水池内4的补水泵9的出水口通过补水管道7与紧邻其后的第二个接力补水池4相连接；以此类推，使所有接力补水池4均与相邻的接力补水池4连通；

在单洞隧道1的洞内路面下沿补水管道7和消防加压水管道系统8的分布路线设置相应的管道沟槽6，将补水管道7和消防加压水管道系统8敷设在管道沟槽6内。

本实施例中还可以3个接力补水池4后将其中的一个接力补水池4的容积增大作为区间补水池13以替代原位置的接力补水池4，区间补水池13的容积为150立方米。

本实施例中还包括消防控制部分，所述消防控制部分多个水位传感器14、多个分控制器15、主控制器17和总控制器16，在消防蓄水池3和所有接力补水池4中均设有水位传感器14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15，分控制器15与接力补水池4一一对应编号，在分控制器15内设置对应接力补水池4或消防蓄水池3的水位上限值和水位下限值，在单洞隧道1内设置一个主控制器17，主控制器17与所有分控制器15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14及补水泵9分别与对应分控制器15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，分控制器15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，即向主控制器17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，主控制器17接收到分控制器15发送的信息后，即向该分控制器15的前一个分控制器15发出启动或停止补水泵的指令，前一个分控制器15则执行主控制器17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；

当主控制器17收到第一个接力补水池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，主控制器17向消防蓄水池3的分控制器15发出启动或停止补水泵的指令，分控制器15则执行主控制器17的指令启动或停止消防蓄水池3的补水泵9,直至第一个接力补水池4的水位值达到设定的水位上限值；

所述的总控制器16设置在隧道管理站的变电所内，总控制器16与主控制器17相连接，当消防蓄水池3的分控制器15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，即向主控制器17发送消防蓄水池3的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水信号，主控制器17收到消防蓄水池3的分控制器15发送的信息后，则向总控制器16发送该消防蓄水池3的实时水位信息、请求补水或停止补水信号，总控制器16收到主控制器17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16发出报警提示，维护人员根据报警提示完成相应的任务。

每个接力补水池4和消防蓄水池3中的消防泵10分别与对应分控制器15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16则向报警地点所在的隧道洞的主控制器17发出火灾状态信息，该主控制器17则向火灾地点周围的接力补水池4的分控制器15发出启动消防泵的指令，分控制器15则执行主控制器17的指令启动相应的消防泵10。

实施例3

如图1、4和5所示，一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，包括单洞隧道1、和消防蓄水池3，隧道长为5000米，隧道内路面是三车道，消防蓄水池3设置在单洞隧道1出入口外，消防蓄水池3的容积为350立方米，其中还包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在单洞隧道1内，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分散设置在单洞隧道1内的一侧壁下和洞内路面下，相邻接力补水池4之间的间距为500米，并可以根据隧道洞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，在单洞隧道1侧壁上的接力补水池4上面的隧道侧壁上开凿消防洞2，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米的要求设置在设有接力补水池4的侧壁上，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。

在消防蓄水池3中也设有消防泵10，其中消防蓄水池3对应第一个消防加压水管道系统8，紧靠单洞隧道1出入口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与消防蓄水池3内的消防泵10的出水口相连接以使该消防主管道801与消防蓄水池3相通；

在消防蓄水池3和所有接力补水池4中分别设有补水泵9，所述消防蓄水池3内的补水泵9的出水口通过补水管道7与其相邻的第一个接力补水池4相连接；第一个接力补水池内4的补水泵9的出水口通过补水管道7与紧邻其后的第二个接力补水池4相连接；以此类推，使所有接力补水池4均与相邻的接力补水池4连通；

在单洞隧道1的洞内路面下沿补水管道7和消防加压水管道系统8的分布路线设置相应的管道沟槽6，将补水管道7和消防加压水管道系统8敷设在管道沟槽6内。

本实施例中还可以间隔3个接力补水池4后将其中的一个接力补水池4的容积增大作为区间补水池13以替代原位置的接力补水池4，区间补水池13的容积为150立方米。

本实施例中还包括消防控制部分，所述消防控制部分多个水位传感器14、多个分控制器15、主控制器17和总控制器16，在消防蓄水池3和所有接力补水池4中均设有水位传感器14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15，分控制器15与接力补水池4一一对应编号，在分控制器15内设置对应接力补水池4或消防蓄水池3的水位上限值和水位下限值，在单洞隧道1内设置一个主控制器17，主控制器17与所有分控制器15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14及补水泵9分别与对应分控制器15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，分控制器15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，即向主控制器17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，主控制器17接收到分控制器15发送的信息后，即向该分控制器15的前一个分控制器15发出启动或停止补水泵的指令，前一个分控制器15则执行主控制器17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；

当主控制器17收到第一个接力补水池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，主控制器17向消防蓄水池3的分控制器15发出启动或停止补水泵的指令，分控制器15则执行主控制器17的指令启动或停止消防蓄水池3的补水泵9,直至第一个接力补水池4的水位值达到设定的水位上限值；

所述的总控制器16设置在隧道管理站的变电所内，总控制器16与主控制器17相连接，当消防蓄水池3的分控制器15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，即向主控制器17发送消防蓄水池3的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水信号，主控制器17收到消防蓄水池3的分控制器15发送的信息后，则向总控制器16发送该消防蓄水池3的实时水位信息、请求补水或停止补水信号，总控制器16收到主控制器17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16发出报警提示，维护人员根据报警提示完成相应的任务。

每个接力补水池4和消防蓄水池3中的消防泵10分别与对应分控制器15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16则向报警地点所在的隧道洞的主控制器17发出火灾状态信息，该主控制器17则向火灾地点周围的接力补水池4的分控制器15发出启动消防泵的指令，分控制器15则执行主控制器17的指令启动相应的消防泵10。

本实用新型的一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统的消防方法如下：

首先将消防蓄水池3、区间补水池(13)和所有接力补水池4蓄满水。当遇到火灾时，接报警后，同步启动该隧道洞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。

灭火之后，再及时将消防蓄水池3、区间补水池(13)和所有接力补水池4中蓄满水。

Claims (10)

1.一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，包括单洞隧道(1)和消防蓄水池(3)，消防蓄水池(3)设置在单洞隧道(1)出入口外，其特征在于：还包括多组消防分区，所述的多组消防分区设置在单洞隧道(1)内，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)分散设置在单洞隧道(1)内的一侧壁下或/和洞内路面下，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 D70/2-2014JTGD70/2-2014《公路隧道设计规范》的规定，当单洞隧道(1)为双车道时，多个消火栓箱(5)按照间距不大于50米的要求设置在单洞隧道(1)的一个侧壁上，当单洞隧道(1)为三车道、四车道时，多个消火栓箱(5)按照间距不大于40米的要求设置在单洞隧道(1)的一个侧壁上，每个消火栓箱(5)内设有水带和水枪；

在消防蓄水池(3)中也设有消防泵(10)，其中消防蓄水池(3)对应第一个消防加压水管道系统(8)，紧靠单洞隧道(1)出入口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)与消防蓄水池(3)内的消防泵(10)的出水口相连接以使该消防主管道(801)与消防蓄水池(3)相通；

在消防蓄水池(3)和所有接力补水池(4)中分别设有补水泵(9)，所述消防蓄水池(3)内的补水泵(9)的出水口通过补水管道(7)与其相邻的第一个接力补水池(4)相连接；第一个接力补水池(4)内的补水泵(9)的出水口通过补水管道(7)与紧邻其后的第二个接力补水池(4)相连接；以此类推，使所有接力补水池(4)均与相邻的接力补水池(4)连通；

在单洞隧道(1)的洞内路面下沿补水管道(7)和消防加压水管道系统(8)的分布路线设置相应的管道沟槽(6)，将补水管道(7)和消防加压水管道系统(8)敷设在管道沟槽(6)内。

2.根据权利要求1所述的一种单洞隧道单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(14)、多个分控制器(15)、主控制器(17)和总控制器(16)，在消防蓄水池(3)和所有接力补水池(4)中均设有水位传感器(14)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(15)，分控制器(15)与接力补水池(4)一一对应编号，在分控制器(15)内设置对应接力补水池(4)或消防蓄水池(3)的水位上限值和水位下限值，在单洞隧道(1)内设置一个主控制器(17)，主控制器(17)与所有分控制器(15)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(14)及补水泵(9)分别与对应分控制器(15)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，分控制器(15)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，即向主控制器(17)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，主控制器(17)接收到分控制器(15)发送的信息后，即向该分控制器(15)的前一个分控制器(15)发出启动或停止补水泵的指令，前一个分控制器(15)则执行主控制器(17)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；

当主控制器(17)收到第一个接力补水池(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，主控制器(17)向消防蓄水池(3)的分控制器(15)发出启动或停止补水泵的指令，分控制器(15)则执行主控制器(17)的指令启动或停止消防蓄水池(3)的补水泵(9)，直至第一个接力补水池(4)的水位值达到设定的水位上限值；

所述的总控制器(16)设置在隧道管理站的变电所内，总控制器(16)与主控制器(17)相连接，当消防蓄水池(3)的分控制器(15)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，即向主控制器(17)发送消防蓄水池(3)的编号信息、实时水位信息、请求补水或停止补水信号，主控制器(17)收到消防蓄水池(3)的分控制器(15)发送的信息后，则向总控制器(16)发送该消防蓄水池(3)的实时水位信息、请求补水或停止补水信号，总控制器(16)收到主控制器(17)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(16)发出报警提示，维护人员根据报警提示完成相应的任务；

每个接力补水池(4)和消防蓄水池(3)中的消防泵(10)分别与对应分控制器(15)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(16)则向报警地点所在的隧道洞的主控制器(17)发出火灾状态信息，该主控制器(17)则向火灾地点周围的接力补水池(4)的分控制器(15)发出启动消防泵的指令，分控制器(15)则执行主控制器(17)的指令启动相应的消防泵(10)。

3.根据权利要求1所述的一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：所述相邻接力补水池(4)之间的间距为400～600米。

4.根据权利要求1所述的一种单洞隧道单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)位于单洞隧道(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所述的一种单洞隧道单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。

6.根据权利要求1所述的一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：还可以间隔数个接力补水池(4)后将其中的一个接力补水池(4)的容积增大作为区间补水池(13)以替代原位置的接力补水池(4)，所述区间补水池(13)的容积为100～200立方米。

7.根据权利要求1所述的一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：所述的单洞隧道(1)长度为1000米以上。

8.根据权利要求4所述的一种单洞隧道单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。

9.根据权利要求4所述的一种单洞隧道单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。

10.根据权利要求4所述的一种单洞隧道单路分区接力补水管道干式水消防系统，其特征在于：在所述消防洞(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)。