專利名稱：公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種隧道通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，具體地說是一種公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br> 背景技術(shù)：
通風(fēng)系統(tǒng)是公路隧道的重要組成部分。對(duì)于特長(zhǎng)公路隧道，通風(fēng)系統(tǒng)方案的優(yōu)劣直接關(guān)系著公路隧道功能效益的發(fā)揮，十分重要。目前國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)大公路隧道通風(fēng)方案有縱向通風(fēng)、分段縱向通風(fēng)、橫向及半橫向通風(fēng)以及網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)等。其中，縱向通風(fēng)、分段縱向通風(fēng)、橫向及半橫向通風(fēng)的設(shè)計(jì)及研究目前技術(shù)較成熟，通風(fēng)理論已較完善。但是國(guó)內(nèi)外在對(duì)長(zhǎng)度在5km左右的公路隧道做通風(fēng)方案研究時(shí)，普遍發(fā)現(xiàn)僅對(duì)運(yùn)營(yíng)通風(fēng)而言，全縱向射流通風(fēng)即可滿足，但考慮到防火排煙，不設(shè)豎井又存在風(fēng)險(xiǎn)。另外，這種隧道由于路線標(biāo)高的限制，通常左、右線需風(fēng)量差異較大。為此，雙洞互補(bǔ)式網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)就成為首選方案。大別山公路隧道是上海至成都高速公路湖北省麻城至武漢段上的特長(zhǎng)隧道，是麻武高速公路上的控制性工程。隧道區(qū)域地形復(fù)雜，山嶺險(xiǎn)峻，峰巒疊嶂，隧道最大埋深約482m，平均海拔高度291m，設(shè)計(jì)行車速度為100km/h。隧道為上下行分離式，兩洞軸線相距40m，隧道左線長(zhǎng)度4890m，隧道坡度分別為+3. 8667%, +1. 6632% -I. 7213%，右線隧道長(zhǎng)度4865m，隧道坡度分別為+1.7213%，-I. 6632%, -3.8667%。預(yù)測(cè)2015年交通量13100Pcu/d，2030 年 35105Pcu/d。大別山隧道原設(shè)計(jì)通風(fēng)方案為斜井分段縱向通風(fēng)。由于該通風(fēng)方案存在投資大、建設(shè)工期長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高等不足之處，交通部對(duì)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查時(shí)要求對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)做進(jìn)一步研究，考慮取消通風(fēng)斜井的可能性。理論上講，對(duì)于該類長(zhǎng)度在5km左右的單坡隧道，采用雙洞互補(bǔ)式網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)方案具有投資小、效率高、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)很大。但雙洞互補(bǔ)式網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)方案目前在國(guó)內(nèi)尚無(wú)工程實(shí)例，國(guó)外也很少。M. A. Beme :和J. R. Day提出的針對(duì)于通風(fēng)負(fù)荷不均勻特長(zhǎng)公路隧道設(shè)計(jì)的雙向換氣方法，僅在臺(tái)灣的雪山隧道通風(fēng)中做過簡(jiǎn)要的工程應(yīng)用說明，并未給出具體的設(shè)計(jì)過程及計(jì)算方法，其應(yīng)用研究還不夠完善，現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)該類通風(fēng)方案也未提及，其通風(fēng)設(shè)計(jì)方法及基本計(jì)算參數(shù)等目前國(guó)內(nèi)為空白，國(guó)外研究也不多。本項(xiàng)目的主要任務(wù)是研究大別山公路隧道網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)的適應(yīng)性，給出大別山隧道網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)的具體方案，并提出有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的建議，為大別山隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持，以期在我國(guó)隧道通風(fēng)領(lǐng)域取得突破。隧道通風(fēng)防災(zāi)問題研究，最早出現(xiàn)于鐵路隧道中。公路隧道出現(xiàn)后，隨著汽車時(shí)代的到來，交通量日益增長(zhǎng)，隧道超過一定長(zhǎng)度或交通量超過一定值，僅僅依靠自然風(fēng)和交通風(fēng)不能滿足隧道內(nèi)運(yùn)營(yíng)環(huán)境的衛(wèi)生要求。特別是近幾十年來高速公路隧道建設(shè)的迅速發(fā)展，公路隧道內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，長(zhǎng)大隧道的出現(xiàn)使得隧道中出現(xiàn)事故的幾率也越來越大，因此進(jìn)行長(zhǎng)大隧道通風(fēng)，防災(zāi)研究迫在眉睫。1973年英國(guó)力學(xué)研究會(huì)流體力學(xué)中心發(fā)起并組織了空氣動(dòng)力學(xué)和隧道通風(fēng)國(guó)際研討會(huì)(International Symposium on theAerodynamics and Ventilation of Vehicle Tunnels),此后每三年召開一次，各國(guó)與會(huì)隧道通風(fēng)專家展示自己的研究成果，推進(jìn)了通風(fēng)技術(shù)發(fā)展。該研討會(huì)反映了世界各國(guó)隧道通風(fēng)技術(shù)研究的最新成果。隧道通風(fēng)研究方法主要是通過理論計(jì)算、模型試驗(yàn)、實(shí)地測(cè)量、數(shù)值模擬等方法獲得隧道內(nèi)速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)的分布，以及隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)的緊急通風(fēng)狀態(tài)，制定出隧道通風(fēng)最佳方式和控制系統(tǒng)。1919年，美國(guó)修建紐約市荷蘭隧道(2610m)時(shí)，以美國(guó)礦務(wù)局為主，在一些大學(xué)和研究所的協(xié)助下，對(duì)汽車CO排放量做了研究，并就人體對(duì)CO濃度的容許值進(jìn)行研究，以此作為隧道通風(fēng)計(jì)算的依據(jù)。研究決定將400ppm作為CO設(shè)計(jì)濃度，并將以此標(biāo)準(zhǔn)算出的通風(fēng)量作為隧道需風(fēng)量。這是首次公路隧道通風(fēng)研究。日本關(guān)越隧道(Kan-etsu) —線1985年10月貫通，二線1991年7月貫通，長(zhǎng)度分別為10926m和11055m。隧道全線4車道1991年10月12日開始運(yùn)營(yíng)時(shí)，交通量106000輛/日。隧道采用兩座直徑9. 7m豎井加靜電集塵器的組合通風(fēng)方案，兩座豎井分別距離 Minakami端3. 7km和7. 9km，一線和二線隧道通風(fēng)分段長(zhǎng)度分別為3738m、4220m、2968m和3761m、4129m、3165m，最大通風(fēng)分段長(zhǎng)度4220m，且一線和二線隧道內(nèi)分別設(shè)置了 5臺(tái)和4臺(tái)靜電集塵器，以清除柴油車排放的VI污染物，一線和二線隧道除塵最大通風(fēng)分段長(zhǎng)度為2110m和2555m。關(guān)越隧道一線首次將縱向式通風(fēng)應(yīng)用于IOkm以上公路隧道，為驗(yàn)證該通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性，日本學(xué)者編制了一套程序?qū)﹃P(guān)越隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬，研究?jī)?nèi)容包括空氣非穩(wěn)態(tài)流模擬，空氣污染物沿隧道全程實(shí)時(shí)變化，緊急通風(fēng)方案建立等。該程序包括動(dòng)力學(xué)模型、污染模型、交通模型和控制模型四大部分。模擬結(jié)果證明靜電集塵器加豎井送排式縱向通風(fēng)系統(tǒng)可以應(yīng)用在關(guān)越隧道上。日本公路隧道縱向通風(fēng)研究為世界隧道通風(fēng)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，編制的《日本道路公團(tuán)設(shè)計(jì)要領(lǐng)》被許多國(guó)家借鑒。2000年底通車的挪威萊爾多隧道(Laerdal)是世界上目前最長(zhǎng)的公路隧道，日交通量1000輛/日。該隧道采用一個(gè)通風(fēng)斜井(500m3/s，2X540kW)+—臺(tái)煙塵和N02空氣凈化器(180m3/s) +射流風(fēng)機(jī)(32X36kW)組合的縱向通風(fēng)方式,通風(fēng)斜井距離Aurland入口 18km，空氣凈化器安裝在距Aurland入口 9. 5km處，該隧道通風(fēng)分段的單段長(zhǎng)度最大為9. 5kmo近年來，世界各國(guó)隧道專業(yè)人員一直致力于隧道通風(fēng)的程序化研究，代表性的有瑞典Axel Bring等在IDA (輸入數(shù)據(jù)匯編程序)環(huán)境下編制的模塊化模擬程序；英國(guó)AlanVardy編制的可對(duì)縱向通風(fēng)方式和半橫向通風(fēng)方式進(jìn)行模擬計(jì)算的程序，該程序可以模擬穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)氣流狀況。隧道通風(fēng)動(dòng)態(tài)模擬和局部模擬，由于計(jì)算復(fù)雜，多運(yùn)用CFD進(jìn)行仿真模擬，其中常用模擬軟件有FLUENT、PHOENICS, CFX、CFDesign等。隨著近年來隧道長(zhǎng)度的不斷增大，大家都在探討縱向通風(fēng)分段的極限長(zhǎng)度究竟是多少，對(duì)此一些學(xué)者曾經(jīng)提出了不大于4km的結(jié)論。為了解決縱向通風(fēng)分段長(zhǎng)度太長(zhǎng)的問題，近年來一些學(xué)者提出了縱向+半橫向、縱向+全橫向，甚至于縱向+半橫向+全橫向的混合通風(fēng)方式，也有些學(xué)者也提出了雙洞互補(bǔ)式網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)方式。1991年，瑞士學(xué)者首次提出了一種新型的縱向通風(fēng)方式-雙向換氣，其基本思路是在保證兩條隧道內(nèi)需風(fēng)量都不大于其最大允許需風(fēng)量的前提下，以縱向通風(fēng)的方式輔以一個(gè)雙向換氣系統(tǒng)將兩條隧道聯(lián)系起來，構(gòu)成一個(gè)整體進(jìn)行內(nèi)部相互通風(fēng)換氣，用右線隧道內(nèi)富裕新風(fēng)量去彌補(bǔ)左線隧道內(nèi)新風(fēng)量不足，使得兩條隧道內(nèi)空氣質(zhì)量均能夠滿足通風(fēng)要求。此通風(fēng)方式無(wú)需設(shè)置專門的通風(fēng)豎井，原則上僅利用軸流風(fēng)機(jī)就可以滿足通風(fēng)要求，降低了通風(fēng)設(shè)備的初投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，但該文獻(xiàn)并沒有給出此種通風(fēng)方式的具體設(shè)計(jì)過程及計(jì)算方法。國(guó)內(nèi)公路隧道建設(shè)起步較晚，公路隧道通風(fēng)研究也落后于日本和歐洲。公路隧道科研方面，近10年來，交通部門每年投入大量科研經(jīng)費(fèi)，圍繞隧道工程的實(shí)際問題開展科學(xué)研究，如《公路長(zhǎng)隧道縱向通風(fēng)研究》、《公路隧道通風(fēng)技術(shù)研究》、《秦嶺終南山特長(zhǎng)公路隧道關(guān)鍵技術(shù)研究》等，在隧道管理、通風(fēng)、照明、監(jiān)控、防災(zāi)、維護(hù)等領(lǐng)域均取得重大成果，這些研究成果有力地支持了我國(guó)公路隧道建設(shè)。1994年蘭州鐵道學(xué)院完成依托中梁山隧道和縉云山隧道的公路長(zhǎng)隧道縱向通風(fēng)模型模擬試驗(yàn)研究，1995年西南交通大學(xué)完成依托中梁山隧道和縉云山隧道的公路長(zhǎng)隧道縱向通風(fēng)數(shù)值模擬試驗(yàn)研究，1996年初西南交通大學(xué)完成中梁山隧道和縉云山隧道現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作。1996年9月蘭州鐵道學(xué)院、西南交大等單位參與完成的依托中梁山隧道和縉云山隧道立項(xiàng)的《公路長(zhǎng)隧道縱向通風(fēng)研究》項(xiàng)目通過鑒定驗(yàn)收。該項(xiàng)目基本解決了成渝高速公路中梁山隧道和縉云山隧道的通風(fēng)問題。中梁山隧道和縉云山隧道修建過程中，匯集眾·多國(guó)內(nèi)外隧道專家，對(duì)隧道通風(fēng)等重大難題進(jìn)行了研究，為今后隧道建設(shè)提供了成功經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，長(zhǎng)大公路隧道通風(fēng)照明設(shè)備及土建費(fèi)用一般為整個(gè)工程造價(jià)的10% 30%，隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)、照明所需能耗與隧道長(zhǎng)度成正比增加，其費(fèi)用將是一筆巨大的開支。所以考慮隧道通風(fēng)照明的優(yōu)化問題、自然風(fēng)的利用等具有極大社會(huì)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前，國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)大公路隧道多為雙洞單向行車，雙洞單向行車隧道與單洞雙向行車隧道在隧道通風(fēng)、照明及安全技術(shù)有很大差距；目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)雙洞單向長(zhǎng)大隧道通風(fēng)、消防研究較多，火災(zāi)工況下的救援模式已基本得到普遍認(rèn)同。長(zhǎng)安大學(xué)結(jié)合西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目《秦嶺終南山特長(zhǎng)公路隧道通風(fēng)技術(shù)研究》，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)值仿真、物理模型試驗(yàn)等方法，確定了我國(guó)在用汽車排放因子，對(duì)影響汽車排放各因素值進(jìn)行了修正；給出了特長(zhǎng)公路隧道洞內(nèi)衛(wèi)生控制標(biāo)準(zhǔn)；建立了隧道內(nèi)污染物濃度分布模型，對(duì)豎井和洞口排風(fēng)污染環(huán)境影響進(jìn)行了評(píng)估；構(gòu)建了公路隧道復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論并編制仿真計(jì)算程序；建成了先進(jìn)的通風(fēng)物理模擬試驗(yàn)系統(tǒng)；開發(fā)出基于Matlab語(yǔ)言的公路隧道一維縱向通風(fēng)計(jì)算程序；開展了秦嶺終南山公路隧道通風(fēng)方案比選研究；進(jìn)行了隧道通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究；提出了通風(fēng)工況模擬設(shè)計(jì)方法；針對(duì)秦嶺終南山公路隧道開展了通風(fēng)參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，研究成果直接用于秦嶺終南山特長(zhǎng)公路隧道通風(fēng)方案確定和通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，有力持了秦嶺終南山特長(zhǎng)公路隧道的建設(shè)，相關(guān)研究成果也對(duì)我國(guó)公路隧道建設(shè)有重要指導(dǎo)和示范意義。另外，長(zhǎng)安大學(xué)還結(jié)合甘肅省交通廳科技項(xiàng)目《西北中高海拔地區(qū)特長(zhǎng)隧道通風(fēng)、消防、救援系統(tǒng)研究》、湖南省交通廳重點(diǎn)項(xiàng)目《雪峰山隧道通風(fēng)數(shù)值模擬計(jì)算研究》等，開展了大量隧道通風(fēng)技術(shù)研究工作。目前，對(duì)長(zhǎng)大隧道通風(fēng)系統(tǒng)的研究手段分為兩種1運(yùn)用CFD計(jì)算流體力學(xué)軟件，對(duì)隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析；2建立公路隧道通風(fēng)物理模型，運(yùn)用試驗(yàn)的方法對(duì)隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，試驗(yàn)中可變因素很多，此外受試驗(yàn)條件限制，多數(shù)不能在實(shí)物上進(jìn)行。隧道通風(fēng)同樣如此，尤其對(duì)于復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)，理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)難以一一實(shí)現(xiàn)，且許多計(jì)算參數(shù)依賴性強(qiáng)，需要進(jìn)行系統(tǒng)的模型試驗(yàn)，提供理論分析所需的基礎(chǔ)參數(shù)，驗(yàn)證理論分析的可靠性與正確性。國(guó)外隧道發(fā)展得很早，目前主要利用模型實(shí)驗(yàn)對(duì)隧道火災(zāi)和消防進(jìn)行系統(tǒng)研究。瑞典Lund大學(xué)運(yùn)用場(chǎng)模型對(duì)隧道火災(zāi)煙氣流動(dòng)和安全疏散的相互作用進(jìn)行了研究，研究重點(diǎn)為隧道內(nèi)物質(zhì)燃燒時(shí)溫度，煙氣在隧道縱橫斷面上的分布隨時(shí)間和空間的變化情況。英國(guó)LeedS大學(xué)在假設(shè)質(zhì)量和能量守恒，壓力差很小，混合氣流層的速度為熱氣流層和冷氣流層速度之和一半，隧道斷面不變且平滑，羽流沿中心線呈正態(tài)分布的條件下開發(fā)了隧道內(nèi)火災(zāi)增長(zhǎng)和煙氣流動(dòng)模型。目前國(guó)內(nèi)的公路隧道通風(fēng)模擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ推毡楸容^小(I 100 I : 35，少量I 20),長(zhǎng)度短(30m以內(nèi))，數(shù)據(jù)采集方法不先進(jìn)(讀取水柱高度差)，模擬狀態(tài)動(dòng)力相似度差。蘭州鐵道學(xué)院依托中梁山隧道建立公路隧道通風(fēng)模型，對(duì)長(zhǎng)隧道縱向風(fēng)通進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。同濟(jì)大學(xué)在采用鋼筋混凝土管段 模擬隧道結(jié)構(gòu)，建立長(zhǎng)一百多米，內(nèi)徑I. 8米的隧道模型，對(duì)隧道火災(zāi)進(jìn)行模擬研究。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種資金投入少、安全性高的公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停梢杂糜谒淼劳L(fēng)試驗(yàn)研究。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄅ棚L(fēng)段11、短道段12、送風(fēng)段13，斷面1、2位于上行線的送風(fēng)段13，斷面3位于上行線短道段12，斷面4、5位于上行線的送風(fēng)段13，斷面6、7位于下行線的送風(fēng)段13，斷面8位于下行線的送排風(fēng)短道段12，斷面9、10位于下行線排風(fēng)段11，上行線的排風(fēng)口與下行線的送風(fēng)口通過風(fēng)道相連接，風(fēng)道中設(shè)置風(fēng)機(jī)15，上行線的送風(fēng)口與下行線的排風(fēng)口通過風(fēng)道相連接，風(fēng)道中設(shè)置風(fēng)機(jī)14。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的該模型換氣通道與送風(fēng)口聯(lián)絡(luò)處呈90度拐角，在90度拐彎處增設(shè)導(dǎo)流板。本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述的車道高度73cm，長(zhǎng)度72m，風(fēng)道高度73m。本實(shí)用新型的實(shí)施例中,所述的模型分60節(jié)加工,每節(jié)長(zhǎng)1.2m。本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述的模型的比例為I : 9。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比其有益效果I、本實(shí)用新型采用雙洞互補(bǔ)式網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)，安全效果好，出現(xiàn)事故的幾率??；2、投資小，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低；3、本實(shí)用新型提供了比例比較大的模型，更加真實(shí)地模擬實(shí)際情況；4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。圖I為本實(shí)用新型公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照


圖1，一種公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，包括排風(fēng)段11、短道段12、送風(fēng)段13，斷面1、2位于上行線的送風(fēng)段13，斷面3位于上行線短道段12，斷面4、5位于上行線的送風(fēng)段13，斷面6、7位于下行線的送風(fēng)段13，斷面8位于下行線的送排風(fēng)短道段12，斷面9、10位于下行線排風(fēng)段11，上行線的排風(fēng)口與下行線的送風(fēng)口通過風(fēng)道相連接，風(fēng)道中設(shè)置風(fēng)機(jī)15，上行線的送風(fēng)口與下行線的排風(fēng)口通過風(fēng)道相連接，風(fēng)道中設(shè)置風(fēng)機(jī)14。[0034]進(jìn)一步優(yōu)選，所述的該模型換氣通道與送風(fēng)口聯(lián)絡(luò)處呈90度拐角，在90度拐彎處增設(shè)導(dǎo)流板。本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述的車道高度73cm，長(zhǎng)度72m，風(fēng)道高度73m。本實(shí)用新型的實(shí)施例中,所述的模型分60節(jié)加工,每節(jié)長(zhǎng)1.2m。本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述的模型的比例為I : 9。換氣通道拐彎處設(shè)置導(dǎo)流板可以達(dá)到避免風(fēng)道內(nèi)渦流或回流的出現(xiàn)進(jìn)而可以減少通風(fēng)道內(nèi)壓力損失。但形狀、大小、多少對(duì)風(fēng)道阻力系數(shù)的影響較大，目前基本是采用規(guī)范值或結(jié)合數(shù)值仿真給出，物理模擬很少，因此需要開展導(dǎo)流板設(shè)置模型試驗(yàn)。本實(shí)用新型的實(shí)施例不限于此，還可以做以下實(shí)驗(yàn)。換氣通道排風(fēng)口角度優(yōu)化試驗(yàn) 隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)必須提高通風(fēng)效率，避免短道回流，排風(fēng)口角度影響到隧道排風(fēng)段的排風(fēng)效果以及短道流態(tài)，需通過物理模型試驗(yàn)確定合理的排風(fēng)口角度。以上行線隧道為例，試驗(yàn)過程中，固定風(fēng)機(jī)14與風(fēng)機(jī)15功率，調(diào)整風(fēng)機(jī)14換氣通道的排風(fēng)口角度分別為30度、45度、60度、90度。測(cè)試不同排風(fēng)口角度下斷面I 斷面5的風(fēng)速、風(fēng)壓，尤其關(guān)注短道內(nèi)斷面3的風(fēng)速，分析不同排風(fēng)口角度下隧道內(nèi)，尤其是短道內(nèi)風(fēng)速風(fēng)壓的變化，進(jìn)而優(yōu)化排風(fēng)口角度。每組試驗(yàn)均進(jìn)行3次平行試驗(yàn)進(jìn)行。換氣通道送風(fēng)口道角度及長(zhǎng)度物理模型試驗(yàn)隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)必須提高通風(fēng)效率，避免短道回流，隧道頂部送風(fēng)口導(dǎo)流板的角度和長(zhǎng)度，影響到短道流態(tài)，通過物理模型試驗(yàn)，確定合理的送風(fēng)道高度及長(zhǎng)度。以上行線隧道為例，試驗(yàn)過程中，固定風(fēng)機(jī)14與風(fēng)機(jī)15功率，調(diào)整風(fēng)機(jī)14換氣通道的送風(fēng)口角度分別為0度、5度、10度，測(cè)試不同送風(fēng)口角度下斷面I 斷面5的風(fēng)速、風(fēng)壓，尤其關(guān)注短道內(nèi)斷面3的風(fēng)速，分析不同排風(fēng)口角度下隧道內(nèi)，尤其是短道內(nèi)風(fēng)速風(fēng)壓的變化，進(jìn)而優(yōu)化送風(fēng)口角度。試驗(yàn)過程中，固定風(fēng)機(jī)14與風(fēng)機(jī)15功率，調(diào)整風(fēng)機(jī)14換氣通道的送風(fēng)口導(dǎo)流板長(zhǎng)度分別為0. 5m、lm、l. 5m，測(cè)試不同送風(fēng)口角度下斷面I 斷面5的風(fēng)速、風(fēng)壓，尤其關(guān)注短道內(nèi)斷面3的風(fēng)速，分析不同排風(fēng)口角度下隧道內(nèi)，尤其是短道內(nèi)風(fēng)速風(fēng)壓的變化，進(jìn)而優(yōu)化送風(fēng)口導(dǎo)流板長(zhǎng)度。每組試驗(yàn)均進(jìn)行3次平行試驗(yàn)進(jìn)行。
權(quán)利要求1.一種公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，包括排風(fēng)段(11)、短道段(12)、送風(fēng)段(13)，斷面(I ；2)位于上行線的送風(fēng)段(13)，斷面(3)位于上行線短道段(12)，斷面(4 ;5)位于上行線的送風(fēng)段(13)，斷面(6 ；7)位于下行線的送風(fēng)段(13)，斷面(8)位于下行線的送排風(fēng)短道段(12)，斷面(9 ；10)位于下行線排風(fēng)段(11)，上行線的排風(fēng)口與下行線的送風(fēng)口通過風(fēng)道相連接，風(fēng)道中設(shè)置風(fēng)機(jī)(15)，上行線的送風(fēng)口與下行線的排風(fēng)口通過風(fēng)道相連接，風(fēng)道中設(shè)置風(fēng)機(jī)(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的該模型換氣通道與送風(fēng)口聯(lián)絡(luò)處呈90度拐角，在90度拐彎處增設(shè)導(dǎo)流板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的車道高?3cm,長(zhǎng)度72m,風(fēng)道高度73m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的模型?0節(jié)加工，每節(jié)長(zhǎng)I. 2m。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的公路隧道新型通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于，所述的模型的比例為I : 9。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種公路隧道通風(fēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停涮卣髟谟?，包括排風(fēng)段(11)、短道段(12)、送風(fēng)段(13)，斷面(1；2)位于上行線的送風(fēng)段(13)，斷面(3)位于上行線短道段(12)，斷面(4；5)位于上行線的送風(fēng)段(13)，斷面(6；7)位于下行線的送風(fēng)段(13)，斷面(8)位于下行線的送排風(fēng)短道段(12)，斷面(9；10)位于下行線排風(fēng)段(11)，上行線的排風(fēng)口與下行線的送風(fēng)口通過風(fēng)道相連接，風(fēng)道中設(shè)置風(fēng)機(jī)(15)，上行線的送風(fēng)口與下行線的排風(fēng)口通過風(fēng)道相連接，風(fēng)道中設(shè)置風(fēng)機(jī)(14)。該模型具有資金投入少、安全性高的特點(diǎn)，適用于隧道管理、通風(fēng)、照明、監(jiān)控、防災(zāi)、維護(hù)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)E21F1/02GK202531207SQ20112022474
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者張士飆, 胡彥杰, 鄧敏, 黃小明 申請(qǐng)人:中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司, 武漢中交交通工程有限責(zé)任公司