隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，包括若干預(yù)制煙道板塊，所述預(yù)制煙道板塊沿隧道長度方向依次進(jìn)行拼接，所述預(yù)制煙道板塊的橫截面為拱形，所述預(yù)制煙道板塊具有一凸起頂面、凹形底面和兩對接端面，兩所述對接端面向背設(shè)置，所述凸起頂面和所述凹形底面設(shè)置在兩所述對接端面之間，凸起頂面處于凹形底面上方，兩對接端面與凸起頂面的連接處均形成有長條形缺口，相鄰預(yù)制煙道板塊通過所述對接端面及所述缺口進(jìn)行對接，在所述缺口內(nèi)填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土。本發(fā)明采用拱形結(jié)構(gòu)板，可以減弱結(jié)構(gòu)自重作用下的長期撓度，同時(shí)隧道拱頂?shù)臐B水可以通過拱形坡度向煙道板兩側(cè)匯集后排入隧道排水溝中，以減小潮濕環(huán)境對煙道內(nèi)機(jī)械設(shè)備的影響。
【專利說明】隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙道板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié) 構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 為滿足隧道正常運(yùn)營情況下的舒適性及極端情況（火災(zāi)）下的安全性，長大隧道 通常要設(shè)置機(jī)械式通風(fēng)排煙系統(tǒng)。目前隧道排煙的設(shè)計(jì)基本上和通風(fēng)方式相結(jié)合，在正常 情況為通風(fēng)功能，滿足環(huán)控的要求；而在火災(zāi)情況下為排煙、控?zé)煿δ?，其主要目的為乘?人員創(chuàng)造安全的疏散路線和幫助救火人員順利到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場。
[0003] 排煙的方式可以歸為兩種：橫向排煙方式和縱向排煙方式。橫向通風(fēng)方式是在 隧道頂端設(shè)置送風(fēng)口和排風(fēng)道，隧道內(nèi)氣體通過隧道頂部的送風(fēng)口排入到隧道頂部隔絕的 排風(fēng)道中，再由專門的堅(jiān)井或者排風(fēng)口排出外界。縱向通風(fēng)方式就是通過在隧道內(nèi)產(chǎn)生縱 向風(fēng)流達(dá)到目的。綜上，橫向風(fēng)主要由設(shè)置在排風(fēng)道中的射流風(fēng)機(jī)和隧道中橫向的風(fēng)機(jī)實(shí) 現(xiàn)，在隧道通風(fēng)時(shí)，隧道內(nèi)基本不產(chǎn)生縱向流動(dòng)的風(fēng)，只有微弱的縱向自然風(fēng)和風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的 橫向風(fēng)。在盾構(gòu)隧道中，由于盾構(gòu)通常為圓形斷面，隧道上方空出的空間可以作為排風(fēng)道。 國內(nèi)外各大火災(zāi)試驗(yàn)室通過實(shí)體試驗(yàn)、CFD模擬等多種方法，對隧道火災(zāi)時(shí)的煙氣流動(dòng)特 征提出通風(fēng)排煙標(biāo)準(zhǔn)。PIARC在1999年發(fā)布《FireandSmoke Control in Road Tunnels 05. 05. B》，2004年發(fā)布了《Systems and Equipment for Fire and Smoke Control in Road Tunnels》等導(dǎo)則，在隧道火災(zāi)場景確定、煙流控制、結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等方面提高了詳細(xì)的 要求和建議。例如東京灣隧道、上海長江隧道使用的重點(diǎn)排煙技術(shù)將煙霧控制在有限范圍 內(nèi)，可以改善阻塞工況的疏散條件。
[0004] 所謂排煙系統(tǒng)是指沿隧道上部縱向一定間距設(shè)置排煙口，火災(zāi)工況下，通過開啟 排煙口來實(shí)現(xiàn)對隧道內(nèi)煙氣流動(dòng)的控制，為隧道疏散及消防救援提供穩(wěn)定的環(huán)境。在盾構(gòu) 隧道中，特別是超長盾構(gòu)隧道中，重點(diǎn)排煙被廣泛采用，排煙道通常設(shè)置在圓形隧道頂部的 閑置空間，排煙道與隧道車道通過煙道板進(jìn)行分隔。
[0005] 目前煙道板的施作方式主要有現(xiàn)澆和預(yù)制兩種方式，現(xiàn)澆煙道板的施工工期、表 面平整度通常很難滿足工程要求。預(yù)制裝配式構(gòu)件具有施工便捷、質(zhì)量易控制等優(yōu)點(diǎn)被廣 泛采用，而接縫質(zhì)量則成為裝配式煙道板施工控制的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)針對類似 隧道煙道板接縫結(jié)構(gòu)，這種處于正負(fù)壓交替作用環(huán)境下、須保證密封性能的接縫構(gòu)造。
[0006] 因此，本 申請人:致力于開發(fā)一種能夠解決煙道內(nèi)排水問題和煙道板結(jié)構(gòu)自重長期 撓度問題，以及提高整體密封性能的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明是提出一種能夠解決煙道內(nèi)排水問題和煙道 板結(jié)構(gòu)自重長期撓度問題，以及提高整體密封性能的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，包括若干預(yù)制 煙道板塊，所述預(yù)制煙道板塊沿隧道長度方向依次進(jìn)行拼接，所述預(yù)制煙道板塊的橫截面 為拱形，所述預(yù)制煙道板塊具有一凸起頂面、凹形底面和兩對接端面，兩所述對接端面向背 設(shè)置，所述凸起頂面和所述凹形底面設(shè)置在兩所述對接端面之間，所述凸起頂面處于所述 凹形底面上方，兩所述對接端面與所述凸起頂面的連接處均形成有長條形缺口，相鄰預(yù)制 煙道板塊通過所述對接端面及所述缺口進(jìn)行對接，在所述缺口內(nèi)填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
[0009] 較佳的，對接的兩缺口組合形成一截面為梯形的長條狀凹槽，所述凹槽位于所述 凸起頂面上的槽口面積小于所述凹槽的槽底面面積。
[0010] 較佳的，所述凹槽的兩內(nèi)側(cè)壁上鋪設(shè)有聚乙烯填封板。
[0011] 較佳的，相鄰預(yù)制煙道板塊進(jìn)行對接的對接端面上由凹形底面?zhèn)戎镣蛊痦斆鎮(zhèn)纫?次設(shè)置有防火密封膠、礦棉、聚乙烯泡沫條、防火密封膠和所述現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
[0012] 較佳的，所述預(yù)制煙道板塊的凸起頂面上設(shè)置有添加了硅粉的硅粉混凝土層，所 述預(yù)制煙道板塊的凹形底面上設(shè)置有添加了聚丙烯纖維的聚丙烯纖維混凝土層。
[0013] 較佳的，所述現(xiàn)澆鋼筋混凝土中添加有聚丙烯纖維。
[0014] 本發(fā)明的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)的有益效果如下：
[0015] 1)本發(fā)明的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)采用拱形結(jié)構(gòu)板，可以減弱結(jié)構(gòu)自重作用 下的長期撓度，同時(shí)隧道拱頂?shù)臐B水可以通過拱形坡度向煙道板兩側(cè)匯集后排入隧道排水 溝中，以減小潮濕環(huán)境對煙道內(nèi)機(jī)械設(shè)備的影響。
[0016] 2)本發(fā)明的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)的預(yù)制煙道板塊之間的接縫形式，采用預(yù) 設(shè)缺口對接形成截面為梯形的長條狀凹槽，且設(shè)置所述凹槽位于所述凸起頂面上的槽口面 積小于所述凹槽的槽底面面積，由梯形縫來保證負(fù)壓情況下內(nèi)置的接縫材料不被吸出。
[0017] 3)本發(fā)明的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)還采用具有一定拉伸強(qiáng)度的防火膠等進(jìn) 行嵌縫，滿足接縫的密封性能要求。
[0018] 4)本發(fā)明的預(yù)制煙道板塊的具體結(jié)構(gòu)采用工廠化生產(chǎn)的功能梯度鋼筋混凝土澆 筑而成，即，按照不同功能要求由3層添加不同添加劑的混凝土組成，從上到下依次為硅粉 混凝土層、常規(guī)混凝土層、聚丙烯纖維混凝土層，分別滿足表面粗糙度、正常承載、防火的要 求。
[0019] 以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以 充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為具體實(shí)施例隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2為具體實(shí)施例相鄰預(yù)制煙道板塊對接處的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3為圖2的A處放大示意圖。
[0023] 圖4為具體實(shí)施例隧道排風(fēng)道用的煙道板的應(yīng)用狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 如圖1所示，本實(shí)施例的一種隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，包括若干預(yù)制煙道板 塊100,預(yù)制煙道板塊100沿隧道長度方向依次進(jìn)行拼接，預(yù)制煙道板塊100的橫截面為拱 形，預(yù)制煙道板塊具有一凸起頂面110、凹形底面120和兩對接端面130,兩對接端面130向 背設(shè)置，凸起頂面110和凹形底面120設(shè)置在兩對接端面130之間，凸起頂面110處于凹形 底面120上方。如圖2和圖3所示，兩對接端面130與凸起頂面110的連接處均形成有長 條形缺口 140,相鄰預(yù)制煙道板塊通過對接端面130及缺口 140進(jìn)行對接，在缺口 140內(nèi)填 充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土 200。
[0025] 結(jié)合圖2和圖3所示，對接的兩缺口 140組合形成一截面為梯形的長條狀凹槽，所 述凹槽位于凸起頂面110上的槽口面積小于所述凹槽的槽底面面積，且在所述凹槽的兩內(nèi) 側(cè)壁上鋪設(shè)有聚乙烯填封板300,相鄰預(yù)制煙道板塊100進(jìn)行對接的對接端面上由凹形底 面120側(cè)至凸起頂面110側(cè)依次設(shè)置有防火密封膠400、礦棉500、聚乙烯泡沫條600、防火 密封膠400和現(xiàn)澆鋼筋混凝土 200,預(yù)制煙道板塊100的凸起頂面110上設(shè)置有添加了硅粉 的硅粉混凝土層，預(yù)制煙道板塊100的凹形底面120上設(shè)置有添加了聚丙烯纖維的聚丙烯 纖維混凝土層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土 200中添加有聚丙烯纖維。
[0026] 示例性的，如圖4所示，本實(shí)施例隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)具體應(yīng)用在盾構(gòu)隧 道上的情況如下：
[0027] 本實(shí)施例的預(yù)制煙道板塊100采用工廠化生產(chǎn)的功能梯度鋼筋混凝土澆筑預(yù)制 而成，即，按不同功能要求由三層添加不同添加劑的混凝土組成，預(yù)制煙道板塊100的凸起 頂面110上澆筑添加了硅粉的硅粉混凝土層，預(yù)制煙道板塊100的凹形底面120上澆筑添 加了聚丙烯纖維的聚丙烯纖維混凝土層，中間層為常規(guī)混凝土層，分別滿足表面粗糙度、正 常承載和防火的要求。其中，還需針對不同盾構(gòu)隧道的情況和需求，調(diào)整預(yù)制煙道板塊的拱 形角度和具體尺寸，此處不再贅述。
[0028] 將預(yù)制煙道板塊100運(yùn)至盾構(gòu)隧道內(nèi)的煙道板裝配現(xiàn)場，在盾構(gòu)隧道內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場 拼裝，如圖1所示，將多塊預(yù)制煙道板塊100沿隧道長度方向依次進(jìn)行對接，在相鄰預(yù)制煙 道板塊100進(jìn)行對接的對接端面130上由凹形底面?zhèn)戎镣蛊痦斆鎮(zhèn)纫来卧O(shè)置有防火密封 膠、礦棉、聚乙烯泡沫條、防火密封膠和所述現(xiàn)澆鋼筋混凝土（參考圖2所示），實(shí)現(xiàn)預(yù)制煙 道板塊100的密封連接形成隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，如圖4所示應(yīng)用在盾構(gòu)隧道內(nèi)，使 得煙道板結(jié)構(gòu)迎車道側(cè)的凹形底面120起到有效防火，迎排煙道的凸起頂面110表面光滑 風(fēng)阻小，通風(fēng)效果好，且由于其凸起的拱形表面和整體的拱形坡度，解決了煙道內(nèi)的排水問 題，同時(shí)能夠更好的抵抗煙道結(jié)構(gòu)自重的長期撓度問題，相鄰預(yù)制煙道板塊100的對接端 面130及缺口 140上的連接構(gòu)造進(jìn)一步有效的保證了在正負(fù)壓交替作用的環(huán)境下對接面的 連接可靠性和密封性能。
[0029] 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無 需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù) 人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的 技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，包括若干預(yù)制煙道板塊，所述預(yù)制煙道板塊沿隧 道長度方向依次進(jìn)行拼接，其特征在于：所述預(yù)制煙道板塊的橫截面為拱形，所述預(yù)制煙道 板塊具有一凸起頂面、凹形底面和兩對接端面，兩所述對接端面向背設(shè)置，所述凸起頂面和 所述凹形底面設(shè)置在兩所述對接端面之間，所述凸起頂面處于所述凹形底面上方，兩所述 對接端面與所述凸起頂面的連接處均形成有長條形缺口，相鄰預(yù)制煙道板塊通過所述對接 端面及所述缺口進(jìn)行對接，在所述缺口內(nèi)填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
2. 如權(quán)利要求1所述的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，其特征在于：對接的兩缺口組合 形成一截面為梯形的長條狀凹槽，所述凹槽位于所述凸起頂面上的槽口面積小于所述凹槽 的槽底面面積。
3. 如權(quán)利要求2所述的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述凹槽的兩內(nèi)側(cè) 壁上鋪設(shè)有聚乙烯填封板。
4. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，其特征在于：相鄰預(yù) 制煙道板塊進(jìn)行對接的對接端面上由凹形底面?zhèn)戎镣蛊痦斆鎮(zhèn)纫来卧O(shè)置有防火密封膠、礦 棉、聚乙烯泡沫條、防火密封膠和所述現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
5. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述預(yù) 制煙道板塊的凸起頂面上設(shè)置有添加了硅粉的硅粉混凝土層，所述預(yù)制煙道板塊的凹形底 面上設(shè)置有添加了聚丙烯纖維的聚丙烯纖維混凝土層。
6. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的隧道排風(fēng)道用的煙道板結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述現(xiàn) 澆鋼筋混凝土中添加有聚丙烯纖維。
【文檔編號】E21F1/00GK104088657SQ201410371193
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】寧佐利, 吳曉庚, 王曉波, 姜弘, 莊子帆 申請人:上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院