一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，包括上層車道、下層車道、射流風(fēng)機(jī)及風(fēng)塔，風(fēng)塔內(nèi)設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)，隧道的圓形盾構(gòu)段一側(cè)面的扇形空間為獨(dú)立排煙通道，另一側(cè)扇形空間內(nèi)設(shè)置逃生通道，逃生通道內(nèi)設(shè)置連接上下層的樓梯間，樓梯間與下層逃生門、上層逃生門間分別設(shè)置上層前室和下層前室，上層前室、下層前室分別與樓梯間共用的墻壁上各安裝有正壓風(fēng)機(jī)，隧道的側(cè)壁上端設(shè)置上層排煙口和下層排煙口，上層排煙口和下層排煙口均安裝有自動(dòng)排煙防火閥。火災(zāi)煙氣不會(huì)在上、下層之間相互擴(kuò)散蔓延，逃生環(huán)境的能見度良好、不被煙氣侵襲，人員疏散高效、快速，大大縮短逃生時(shí)間，減少人員的傷亡，施工安全，后期易于維護(hù)。
【專利說明】一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下交通隧道通風(fēng)排煙與人員疏散領(lǐng)域，具體涉及一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，適用于水下超大斷面的隧道火災(zāi)事故。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，隧道技術(shù)不斷進(jìn)步，各種隧道也不斷建成。數(shù)量繁多的交通隧道滿足了各類地形下的交通需求，帶來了巨大的便利。在隧道的建設(shè)、維護(hù)工作中，火災(zāi)是必須要慎重考慮，并構(gòu)建預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施的緊急事件。隧道火災(zāi)雖然是小概率事件，但是一旦發(fā)生且得不到及時(shí)有效的控制，會(huì)造成慘痛的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，隨著現(xiàn)代化交通的日益發(fā)展，越來越多的交通隧道被修建并投入使用，隧道火災(zāi)的防治與救援工作日益受到重視。隧道火災(zāi)較于其他形式的火災(zāi)，具有一定的特殊性。首先，起火原因復(fù)雜多變；第二，煙氣濃度大、溫度高；第三，火災(zāi)容易快速蔓延；第四，可發(fā)生著火點(diǎn)的移動(dòng)；第五，人員疏散極其困難；第六，滅火救援難度大；第七，火災(zāi)損失大。
[0003]因隧道火災(zāi)的種種特殊性，交通隧道的通風(fēng)排煙系統(tǒng)與人員疏散系統(tǒng)在隧道火災(zāi)救援中將扮演十分重要的角色?，F(xiàn)在，雙層盾構(gòu)隧道作為一種新的隧道結(jié)構(gòu)，開始頻繁出現(xiàn)在實(shí)際工程中。而且，為了達(dá)到更大的交通運(yùn)輸能力，增大盾構(gòu)隧道斷面、修建雙層盾構(gòu)隧道、加大各層交通流量成為盾構(gòu)隧道的發(fā)展趨勢(shì)。雙層盾構(gòu)隧道除了具有一般隧道空間相對(duì)封閉、煙氣容易積聚的特征之外，因每層的凈空面積相對(duì)較小，排煙疏散存在更大的難度。
[0004]現(xiàn)在較常用的隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)包括以下幾種:縱向通風(fēng)排煙系統(tǒng)，全橫向通風(fēng)排煙系統(tǒng)，半橫向通風(fēng)排煙系統(tǒng)。在特長(zhǎng)隧道的通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)中，為保證通風(fēng)排煙質(zhì)量，一般需要修建專門的排煙道，也有一些隧道不修建排煙道，而是運(yùn)用隧道上部進(jìn)行排煙。如巴黎A86隧道，是分別利用隧道上、下層空間作為排煙道。國(guó)內(nèi)的雙層隧道，如上海復(fù)興東路隧道、上中路隧道、外灘隧道及軍工路隧道等，是通過縱向通風(fēng)，結(jié)合風(fēng)塔進(jìn)行火災(zāi)情況下的排煙工作。由于雙層盾構(gòu)隧道是在有限的盾構(gòu)隧道內(nèi)構(gòu)建上下層車道，隧道內(nèi)凈空高度較低，如最低的復(fù)興東路隧道的凈空高度僅2.6m,比一般隧道的行車限界還低。較低的凈空高度決定了火災(zāi)時(shí)車道頂部?jī)?chǔ)煙空間體量較小，煙氣層下降速度快，容易造成隧道內(nèi)煙氣迅速蔓延，對(duì)人員逃生和急救都造成很大困難。由于凈空高度較低，也導(dǎo)致隧道內(nèi)車道高度較低，其交通運(yùn)輸能力也受到影響。例如復(fù)興東路隧道和上中路隧道，受層高限制，上層均只能通行小客車，大、中型客車只能從下層通過。
[0005]現(xiàn)有的城市水底隧道人員疏散方式包含以下幾種，基本上都是針對(duì)雙管隧道:1、雙孔隧道橫向聯(lián)絡(luò)通道疏散方式，如丹麥大海峽隧道、荷蘭Westerschelde隧道都采用此種疏散方式；2、水平輔助通道疏散方式，英法海峽隧道與日本青函海底隧道均是采用此種方式；3、內(nèi)部縱向通道疏散方式，如巴黎A86隧道。A86作為一座雙層隧道，采用的是如下具體方式:隧道內(nèi)每層每隔200m設(shè)有一個(gè)庇護(hù)所，每隔1000m設(shè)有通向地面的安全井，隧道內(nèi)人員可以通過安全井撤離事故現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)救援人員也可以通過安全井抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)。在此種逃生方式中，庇護(hù)所與逃生豎井的間距都相隔較遠(yuǎn)，逃生速度受到逃生通道數(shù)量的限制，且開設(shè)安全井對(duì)于水下隧道來說，難以實(shí)施。在國(guó)內(nèi)，上海復(fù)興東路水下隧道采用了數(shù)種疏散方式組合的逃生方式。復(fù)興東路水下隧道是雙管雙層隧道結(jié)構(gòu)，在單條隧道中安全出口有14處，其中2處是聯(lián)接上下層車道的聯(lián)接通道，4處是聯(lián)接兩條隧道的橫向聯(lián)絡(luò)通道，8處聯(lián)接用于隧道養(yǎng)護(hù)的水平輔助通道。在以上三種疏散方式中，雙孔隧道橫向聯(lián)絡(luò)通道疏散方式和水平輔助通道疏散方式的疏散能力好，但存在一定的施工風(fēng)險(xiǎn)，且在橫向通道接口處易產(chǎn)生局部應(yīng)力和變形，可能造成開裂、水涌入隧道等事故。上下層聯(lián)通的內(nèi)部縱向通道疏散方式基本上不存在施工風(fēng)險(xiǎn)，主隧道也不開口，不會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形，是一種較為經(jīng)濟(jì)的疏散方案，但疏散能力受到逃生口間距的制約，且火災(zāi)煙氣容易通過上下層的聯(lián)接通道在上、下層之間相互擴(kuò)散而危及人員疏散。目前已授權(quán)的專利“一種雙層盾構(gòu)隧道”(申請(qǐng)?zhí)?200910062074.7)只對(duì)雙層隧道排煙和疏散方式理念做了說明，未對(duì)雙層隧道斷面尺寸、長(zhǎng)度、排煙組織形式做具體介紹，最為重要的是尚未考慮煙氣會(huì)在上、下層疏散通道之間相互擴(kuò)散蔓延情況，火災(zāi)煙氣會(huì)侵襲相鄰未著火層隧道，造成更大災(zāi)害。
[0006]綜上所述，隧道火災(zāi)，擁有與一般火災(zāi)相區(qū)別的特征和嚴(yán)重危害性，在相對(duì)狹小、封閉的隧道環(huán)境中會(huì)對(duì)其中的設(shè)施、被困人員造成相當(dāng)大的破壞與威脅。而單管雙層盾構(gòu)隧道因上下層空間受限，其排煙與人員逃生疏散設(shè)計(jì)面臨更大的困難。水下超大斷面單管雙層盾構(gòu)隧道，是隧道工程今后的發(fā)展方向之一；超大斷面、上下層均有通行大型車輛的通行能力、合理的結(jié)構(gòu)安排，是單管雙層盾構(gòu)隧道的發(fā)展趨勢(shì)。因此，整合現(xiàn)有單層與雙層隧道排煙與疏散的技術(shù)，進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以適應(yīng)于超大斷面單管雙層盾構(gòu)隧道火災(zāi)情況下的排煙與人員疏散，是現(xiàn)在隧道建設(shè)急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是在于提供了一種適用于水下超大斷面單管雙層盾構(gòu)隧道火災(zāi)情況下的排煙與人員疏散系統(tǒng)，充分利用超大斷面單管盾構(gòu)隧道的較大斷面結(jié)構(gòu)空間，上下層均有通行大型車輛的通行能力，排煙通風(fēng)經(jīng)濟(jì)迅速，疏散人員高效，結(jié)構(gòu)合理。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，具體技術(shù)解決方案如下:
一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，包括上層車道、下層車道、射流風(fēng)機(jī)及風(fēng)塔，風(fēng)塔內(nèi)設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)，隧道的圓形盾構(gòu)段一側(cè)面的扇形空間為獨(dú)立排煙通道，另一側(cè)空間內(nèi)設(shè)置扇形逃生通道，扇形逃生通道內(nèi)設(shè)置連接上下層的樓梯間，樓梯間的第一級(jí)階梯(自下而上)與下層車道側(cè)壁上的下層逃生門間預(yù)留一段距離(2m-4m)，與墻體形成一個(gè)空間作為下層前室，樓梯間的最后一級(jí)階梯與下層車道側(cè)壁上的上層逃生門間設(shè)置上層前室，上層前室、下層前室分別與樓梯間共用的墻壁上各安裝有正壓風(fēng)機(jī)，隧道的上層車道側(cè)壁上端沿縱向每隔25m-40m設(shè)置一個(gè)上層排煙口，隧道的下層車道側(cè)壁上端沿縱向每隔25m-40m設(shè)置一個(gè)下層排煙口，上層排煙口和下層排煙口均安裝有自動(dòng)排煙防火閥。
[0009]所述的隧道圓形盾構(gòu)段橫截面的面積為:138m2-175m2，即圓形盾構(gòu)段直徑為:13.3m_14.9m ；
所述的扇形獨(dú)立排煙通道橫截面積為:6.5m2-7.5m2 ；
所述的扇形逃生通道橫截面積為:10m2-12.5m2 ；
所述的樓梯間內(nèi)的逃生樓梯分為兩段，兩段樓梯高度之和略低于上下層車道高度，兩段樓梯由水平平臺(tái)連接，沿隧道縱向每個(gè)樓梯間的間距為30m-40m。
[0010]所述的隧道的上層逃生門、下層逃生門沿隧道縱向設(shè)置的個(gè)數(shù)，同樓梯間的設(shè)置相適配；
所述的上層排煙口下邊沿與上層車道行車地面的垂直距離為:3.8m-4.lm，上層排煙口的尺寸為:寬度2m-3m,高度0.8m-1.5m ；
所述的下層排煙口下邊沿與下層車道行車地面的垂直距離為:3.8m-4.lm，下層排煙口的尺寸為:寬度2m-3m,高度0.8m-1.5m ；
所述的正壓風(fēng)機(jī)提供的隧道斷面平均風(fēng)速為:2-2.5m/s ；
所述的自動(dòng)排煙防火閥通過管理控制中心的中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，按照火災(zāi)位置打開電動(dòng)組合風(fēng)閥，將煙氣通過就近的排煙口排入側(cè)壁排煙通道，再由風(fēng)塔排出隧道夕卜，由此，形成獨(dú)立排煙道的重點(diǎn)排煙模式。此種模式下，利用現(xiàn)有隧道空間形成了獨(dú)立、高效的排煙通道，不需重新布置排煙通道，不僅節(jié)省了隧道內(nèi)空間，而且保證了了煙氣的迅速排出，十分有利于控制煙氣蔓延，為人員逃生和消防急救創(chuàng)造良好環(huán)境。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明充分發(fā)揮了超大斷面水下雙層盾構(gòu)隧道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用合理的技術(shù)措施，且經(jīng)濟(jì)性較好，能有效服務(wù)于水下交通隧道的通風(fēng)排煙、人員疏散與救援需要。
[0012](I)人員疏散方面，在上下層逃生樓梯設(shè)置前室，并安置正壓風(fēng)機(jī)，發(fā)生火災(zāi)后，風(fēng)機(jī)對(duì)上、下層前室送風(fēng)，保證前室處于正壓狀態(tài)，防止煙氣進(jìn)入前室和樓梯間，形成準(zhǔn)安全區(qū)，也保證了火災(zāi)煙氣不會(huì)在上、下層之間相互擴(kuò)散蔓延。保證了逃生環(huán)境的能見度良好、不被煙氣侵襲等必要條件，一旦某一層發(fā)生火災(zāi)，能運(yùn)用另一層未發(fā)生火災(zāi)的通道，高效、快速地疏散人員，大大縮短逃生時(shí)間，減少人員的傷亡，消防救援車輛能通過未起火一層迅速接近起火點(diǎn)進(jìn)行救援，不易造成交通堵塞。與目前已授權(quán)的專利“一種雙層盾構(gòu)隧道”(申請(qǐng)?zhí)?200910062074.7)相比，專利(申請(qǐng)?zhí)?200910062074.7)只對(duì)雙層隧道排煙和疏散方式理念做了說明，未對(duì)雙層隧道斷面尺寸、長(zhǎng)度、排煙組織形式以及適用范圍做具體介紹，最為重要的是尚未考慮煙氣會(huì)在上、下層疏散通道之間相互擴(kuò)散蔓延情況，火災(zāi)煙氣會(huì)侵襲相鄰未著火層隧道，造成更大災(zāi)害。
[0013](2)隧道通風(fēng)排煙方面，本發(fā)明專利針對(duì)水下超大斷面雙層盾構(gòu)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)情況，選擇最合理有效的方式進(jìn)行通風(fēng)排煙。合理且經(jīng)濟(jì)地運(yùn)用隧道有限而特殊的空間結(jié)構(gòu)設(shè)置排煙系統(tǒng)，使得火災(zāi)發(fā)生時(shí)隧道內(nèi)火災(zāi)煙氣蔓延得到一定的控制。經(jīng)過大量的仿真模擬結(jié)果表明，該排煙模式對(duì)該類型結(jié)構(gòu)的隧道具有較良好的適用性，最大程度上控制了火災(zāi)煙氣的蔓延，為阻滯人員提供了最為充足的逃生時(shí)間。同時(shí)，在縱向風(fēng)流的作用下，隧道內(nèi)煙氣溫度得到了一定的控制，有效避免了火災(zāi)發(fā)生前期火焰對(duì)排煙道，隧道頂部和隔墻壁面的炙烤，保證排煙道能穩(wěn)定工作。通過及時(shí)控制火災(zāi)附近的排煙閥，能有效排煙并將煙氣控制在起火點(diǎn)附近，為人員疏散與救援行動(dòng)提供充足的時(shí)間；與目前已授權(quán)的專利“一種雙層盾構(gòu)隧道(申請(qǐng)?zhí)?200910062074.7)相比，本專利主要針對(duì)水下超大斷面雙層盾構(gòu)交通隧道火災(zāi)情況下(火災(zāi)設(shè)計(jì)規(guī)模為20MW)通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)，在上下層逃生樓梯設(shè)置前室，并安置正壓風(fēng)機(jī)，發(fā)生火災(zāi)后，風(fēng)機(jī)對(duì)上、下層前室送風(fēng)，保證前室處于正壓狀態(tài)，防止煙氣進(jìn)入前室和樓梯間，形成準(zhǔn)安全區(qū)，也保證了火災(zāi)煙氣不會(huì)在上、下層之間相互擴(kuò)散蔓延，保證了逃生環(huán)境的能見度良好、不被煙氣侵襲等必要條件，有利于被困人員迅速離開火災(zāi)影響范圍。
[0014](3)施工方面，隧道內(nèi)沒有橫向連接通道，因此主隧道不會(huì)因主隧道與連接橫通道間的不均勻沉降，或者因地震作用或其他原因在連接通道接口處產(chǎn)生應(yīng)力集中，因而從根本上杜絕了開裂和透水事故。另外，施工全部在一條隧道內(nèi)進(jìn)行，無須穿越橫通道，幾乎不存在施工風(fēng)險(xiǎn)；
(4)經(jīng)濟(jì)性方面，只需修建一條單管主隧道，不需附加修建水平輔助通道或者同時(shí)修建兩條隧道，大大降低了工程投資。從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的施工長(zhǎng)度不小于350m。而且，在后期易于維護(hù)，具有不可比擬的經(jīng)濟(jì)性。
[0015]因此，本發(fā)明對(duì)我國(guó)改進(jìn)水下單管雙層盾構(gòu)隧道建設(shè)方式，提高隧道防范火災(zāi)的能力，推進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化交通事業(yè)的全面發(fā)展，具有重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)的橫截面圖。
[0017]圖2為一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)的縱剖面局部示意圖。
[0018]圖3為一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)的樓梯間示意圖。
[0019]圖4為實(shí)施例1中火災(zāi)情況下排煙組織圖。
[0020]其中:1一扇形逃生通道，2—射流風(fēng)機(jī)，3—上層車道，4一排煙通道，5—下層車道，6—上層排煙口，7—下層排煙口，8—樓梯間，9一正壓風(fēng)機(jī)，10—下層前室，11一風(fēng)塔，12—下層逃生門，13—火源，14一上層如室，15 —自動(dòng)排煙防火閥，16—軸流風(fēng)機(jī)，17-上層逃生門。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例1:
如圖1所示，一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，它包括上層車道
3、下層車道5、射流風(fēng)機(jī)2及風(fēng)塔11，風(fēng)塔11內(nèi)設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)16，隧道的圓形盾構(gòu)段一側(cè)面的扇形空間為獨(dú)立排煙通道4，另一側(cè)空間內(nèi)設(shè)置扇形逃生通道1，逃生通道I內(nèi)設(shè)置連接上下層的逃生樓梯間8，樓梯間8的第一級(jí)階梯與下層車道5側(cè)壁上的下層逃生門12間預(yù)留一段距離(2m-4m)，與墻體形成一個(gè)空間作為下層前室10，樓梯間8的最后一級(jí)階梯與下層車道5側(cè)壁上的上層逃生門17間設(shè)置上層前室14，上層前室10、下層前室14分別與樓梯間8共用的墻壁上各安裝有正壓風(fēng)機(jī)9，隧道的上層車道3側(cè)壁上端沿縱向每隔25m或28m或30m或33m或35m或38m或40m設(shè)置一個(gè)上層排煙口 6，下層車道5側(cè)壁上端沿縱向每隔25m或28m或30m或33m或35m或38m或40m設(shè)置一個(gè)的下層排煙口 7，上層排煙口 6和下層排煙口 7均安裝有自動(dòng)排煙防火閥15。
[0023]所述的隧道圓形盾構(gòu)段橫斷面的面積為138m2或140m2或145m2或150m2或155m2或 160m2 或 165m2 或 170m2 或 175m2，即盾構(gòu)段直徑為 13.26m 或 13.35m 或 13.59m 或 13.82m或14.05m或14.28m或14.50m或14.72m或14.93m,上層車道3和下層車道5高均為4.5m。
[0024]所述的扇形逃生通道I橫截面積為:10m2-12.5m2 ； 所述的扇形獨(dú)立排煙通道4橫截面積為6.5m2-7.5m2，約占雙層隧道限界內(nèi)斷面面積的
4.6%-5.3%ο
[0025]優(yōu)選地，所述的扇形獨(dú)立排煙通道4橫截面積為7.4m2，約占雙層隧道限界內(nèi)斷面面積的5.3%
如圖2所示，所述的上層排煙口 6下邊沿與上層車道3行車地面的垂直距離為3.8m-4.1m,上層排煙口的尺寸為寬度2m_3m，高度0.8m-1.5m ;所述的下層排煙口 7下邊沿與下層車道5行車地面的垂直距離為3.8m-4.lm，下層排煙口的尺寸為寬度2m_3m，高度
0.8m-1.5m ；
優(yōu)選地，所述的上層排煙口 6下邊沿與上層車道3行車地面的垂直距離為4m，上層排煙口的尺寸為1.5X 2m;所述的下層排煙口 7下邊沿與下層車道5行車地面的垂直距離為3.8m，下層排煙口的尺寸為0.8 X 3m
如圖3所示，所述的隧道的上層逃生門、下層逃生門沿隧道縱向設(shè)置的個(gè)數(shù)，同樓梯間的設(shè)置相適配；所述的樓梯間8內(nèi)的逃生樓梯分為兩段，兩段樓梯高度之和略低于上下層車道高度。優(yōu)選地，樓梯凈高4.2m,第一段凈高2.7m,由18級(jí)高0.15m的樓梯構(gòu)成；第二段凈高1.5m,由10級(jí)高0.15m的樓梯構(gòu)成，寬度均為0.85m。兩段樓梯間由長(zhǎng)度為1.2m的水平平臺(tái)連接，考慮到隧道運(yùn)營(yíng)后的客流量，沿隧道縱向每個(gè)樓梯間的間距為30m或33m或36m或38m或40m,以保證疏散能力。
[0026]所述的正壓風(fēng)機(jī)9提供的隧道斷面平均風(fēng)速的風(fēng)速為:2-2.5m/s,發(fā)生火災(zāi)排煙時(shí)的煙氣走向如圖4所示；
所述的自動(dòng)排煙防火閥15管理控制中心的中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，發(fā)生火災(zāi)后可按照控制要求單獨(dú)開關(guān)。
[0027]所述的風(fēng)塔11內(nèi)配置軸流風(fēng)機(jī)16三臺(tái)，并排在一起，平時(shí)都可作為排風(fēng)機(jī)使用，根據(jù)隧道內(nèi)不同地點(diǎn)的正?；蚧馂?zāi)情況，可以調(diào)整工作狀態(tài)。這樣既減少了風(fēng)機(jī)配置數(shù)量，也縮小了風(fēng)機(jī)房面積要求。
[0028]在上下層樓梯間前均設(shè)置前室，上下兩層前室靠近樓梯的墻壁上均安裝正壓風(fēng)機(jī)。火災(zāi)情況下，正壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)開啟，對(duì)樓梯間前室送風(fēng)，使樓梯間前室形成正壓，阻止煙氣進(jìn)入樓梯間。
[0029]火災(zāi)設(shè)計(jì)規(guī)模為20MW，火災(zāi)發(fā)煙量為90 m3/s，排煙量取110m3/s。
[0030]根據(jù)隧道內(nèi)起火位置的不同，通風(fēng)氣流組織方式分為三種情況:
1、當(dāng)著火點(diǎn)位于隧道進(jìn)口時(shí)，火災(zāi)下游車輛繼續(xù)前行駛出隧道，隧道進(jìn)入火災(zāi)事故通風(fēng)階段，控制隧道內(nèi)斷面平均風(fēng)速為2.0 m/s以上，并開啟下游最近的5個(gè)排煙風(fēng)閥，煙氣經(jīng)排煙通道從風(fēng)塔排出；
2、當(dāng)火災(zāi)點(diǎn)發(fā)生在出口段時(shí)，該段位于隧道出口，車輛可順利地脫離危險(xiǎn)區(qū)域。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將隧道內(nèi)射流風(fēng)機(jī)2由正常運(yùn)營(yíng)通風(fēng)轉(zhuǎn)為火災(zāi)事故通風(fēng)，控制隧道內(nèi)風(fēng)速為臨界風(fēng)速3 m/s以上，煙霧由洞口直接排出；
3、如圖4所示，當(dāng)著火點(diǎn)位于盾構(gòu)部分，火災(zāi)下游車輛繼續(xù)前行駛出隧道，被困人員從逃生樓梯進(jìn)入未著火層隧道撤離，隧道進(jìn)入火災(zāi)事故通風(fēng)階段，控制隧道內(nèi)風(fēng)速為2.0 m/s左右，并開啟下游最近的5個(gè)排煙風(fēng)閥，煙氣經(jīng)排煙通道從風(fēng)塔排出。
[0031]根據(jù)隧道內(nèi)起火位置的不同，人員疏散逃生方式分為兩種情況: 1、雙層上層車道中段發(fā)生火災(zāi)，隧道內(nèi)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)探測(cè)到火災(zāi)后，將信息反饋到指揮中心。指揮中心啟動(dòng)火災(zāi)應(yīng)急模式。首先切斷進(jìn)入隧道的交通，火源下游的交通車輛繼續(xù)前進(jìn)，離開隧道進(jìn)入安全區(qū)域。如圖4所示，火源后方車輛發(fā)生擁堵，被困人員就近從聯(lián)接兩層隧道的逃生樓梯進(jìn)入到下層未發(fā)生火災(zāi)的車道。此時(shí)樓梯間風(fēng)機(jī)開啟，保證樓梯間前室達(dá)到正壓狀態(tài)，煙氣無法進(jìn)入樓梯間，樓梯間內(nèi)形成一個(gè)準(zhǔn)安全區(qū)。人員通過樓梯間到達(dá)下層車道后，再及時(shí)由下層車道疏散到隧道外；同時(shí)，消防救援車輛與救援人員利用下層未受火災(zāi)影響的車道，迅速進(jìn)入隧道并到達(dá)火災(zāi)點(diǎn)附近，通過疏散樓梯到達(dá)火源附近，展開救援搶險(xiǎn)工作。
[0032]2、雙層下層車道中段發(fā)生火災(zāi)，隧道內(nèi)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)探測(cè)到火災(zāi)后，指揮中心啟動(dòng)火災(zāi)應(yīng)急模式。人員逃生方向?yàn)閺南聦榆嚨肋M(jìn)入上層車道，消防救援車輛也由上層車道到達(dá)火災(zāi)點(diǎn)附近。
【權(quán)利要求】
1.一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，包括上層車道(3)、下層車道(5)、射流風(fēng)機(jī)(2)及風(fēng)塔(11)，風(fēng)塔(11)內(nèi)設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)(16)，隧道的圓形盾構(gòu)段一側(cè)面的扇形空間為獨(dú)立排煙通道(4)，另一側(cè)空間內(nèi)設(shè)置扇形逃生通道(1)，扇形逃生通道(O內(nèi)設(shè)置連接上下層的逃生樓梯間(8)，其特征在于:樓梯間(8)的第一級(jí)階梯與下層車道(5)側(cè)壁上的下層逃生門(12)間預(yù)留2m-4m的距離，與墻體形成一個(gè)空間作為下層前室(10)，樓梯間(8)的最后一級(jí)階梯與下層車道(5)側(cè)壁上的上層逃生門(17)間設(shè)置上層前室(14)，上層前室(10)、下層前室(14)分別與樓梯間(8)共用的墻壁上各安裝有正壓風(fēng)機(jī)(9)，隧道的上層車道(3)側(cè)壁上端沿縱向每隔25m-40m設(shè)置一個(gè)上層排煙口(6)，下層車道(5)側(cè)壁上端沿縱向每隔25m-40m設(shè)置一個(gè)的下層排煙口(7)，上層排煙口(6)和下層排煙口(7)均安裝有自動(dòng)排煙防火閥(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，其特征在于:所述的隧道圓形盾構(gòu)段橫斷面的面積為:138m2-175m2’所述的扇形逃生通道(I)橫截面積為:10m2-12.5m2，所述的獨(dú)立排煙通道(4)面積為6.5m2-7.5m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，其特征在于:所述的樓梯間(8)內(nèi)的逃生樓梯分為兩段，兩段樓梯由水平平臺(tái)連接，沿隧道縱向每個(gè)樓梯間的間距為30m-40m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，其特征在于:所述的上層排煙口(6)下邊沿與上層車道行車地面的垂直距離為:3.8m-4.1m,上層排煙口(6)的尺寸為:寬度2m-3m，高度0.8m_l.5m，所述的下層排煙口(7)下邊沿與下層車道行車地面的垂直距離為:3.8m-4.1m,下層排煙口的尺寸為:寬度2m_3m，高度0.8m-1.5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，其特征在于:所述的正壓風(fēng)機(jī)(9)提供的隧道斷面平均風(fēng)速為:2-2.5m/s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下單管雙層盾構(gòu)交通隧道通風(fēng)排煙與疏散系統(tǒng)，其特征在于:所述的自動(dòng)排煙防火閥(15)通過管理控制中心的中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制。
【文檔編號(hào)】E21F1/00GK103939124SQ201410200001
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】胡彥杰, 鄧敏, 楊軍 申請(qǐng)人:武漢中交交通工程有限責(zé)任公司