專利名稱：一種基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于隧道通風(fēng)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道。
背景技術(shù)：
隨著我國公路建設(shè)的飛速發(fā)展，隧道設(shè)計和施工技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。截止2010年底，我國公路隧道總數(shù)達(dá)到7300余座，總長度約5100余公里。出現(xiàn)一批長度大于5km的特長隧道，如18. 3km長的秦嶺終南山隧道、12. 3km長的大坪里隧道、12. Ikm長的包家山隧道等。隨著公路隧道的日益長大化，隧道營運(yùn)通風(fēng)問題已經(jīng)成為21世紀(jì)制約長大公路隧道設(shè)計和建設(shè)的控制性技術(shù)之一。為了向隧道提供新風(fēng)、同時排放車輛行駛過程中的尾氣及煙霧，以及火災(zāi)時用以排煙，超過一定長度的特長公路隧道通常需要設(shè)置用以通風(fēng)的通風(fēng)豎井、地下風(fēng)機(jī)房、聯(lián)絡(luò)風(fēng)道等。比如，秦嶺終南山隧道設(shè)置3處地下風(fēng)機(jī)房和通風(fēng)豎井。每處地下風(fēng)機(jī)房設(shè)置2 條送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道和2條排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道，與上行隧道、下行隧道溝通。地下風(fēng)機(jī)房寬度10m，直墻高度為9. 6m，起重機(jī)軌間距11m，風(fēng)機(jī)房凈高為14. 40m。其風(fēng)機(jī)房長達(dá)160m，其中排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道沒有考慮共用是一個原因。大坪里隧道左線設(shè)置了 2處通風(fēng)豎井、右線設(shè)置了 3處豎井，各豎井均未考慮左右線共用。又如，浙江省近五年來建設(shè)的三座長度超過6km的特長公路隧道，也采用了地下風(fēng)機(jī)房形式，風(fēng)機(jī)房采用直墻拱形，凈寬為10m，凈高為11. 16m,凈空斷面積103m2。如括蒼山 2號地下機(jī)房沿長度方向依次布置了排煙道、排風(fēng)道、運(yùn)輸通道、送風(fēng)道，凈長達(dá)到105. 7m。地下風(fēng)機(jī)房因為斷面大，每延米造價較高，一般在10萬/m左右，建造一處通風(fēng)豎井的費(fèi)用也少則幾百萬多則幾千萬，而且受山嶺隧道埋深限制，往往很難確定合適的豎井位置。因此，如果能夠采用雙線隧道共用一處地下風(fēng)機(jī)房的話，將具有很高的工程經(jīng)濟(jì)價值。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，能夠降低通風(fēng)系統(tǒng)土建結(jié)構(gòu)的工程量及造價。一種基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，包括雙線隧道以及若干座設(shè)于雙線隧道外側(cè)的地下風(fēng)機(jī)房；所述的雙線隧道包括上行隧道和下行隧道；所述的地下風(fēng)機(jī)房開設(shè)有三條風(fēng)道上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道、下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道和排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道；三條風(fēng)道均橫向穿過所述的地下風(fēng)機(jī)房，且風(fēng)道與地下風(fēng)機(jī)房的交叉處設(shè)有軸流風(fēng)機(jī)；所述的排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道一端通過下行排風(fēng)口與下行隧道連通，中部通過上行排風(fēng)口與上行隧道連通，另一端連接有通風(fēng)豎井；所述的上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道一端通過上行出風(fēng)口與上行隧道連通，所述的下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道一端通過下行出風(fēng)口與下行隧道連通；上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道的另一端和下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道的另一端均與所述的通風(fēng)豎井相連。所述的通風(fēng)豎井通過隔板被分隔成兩部分送風(fēng)井道和排風(fēng)井道，其中，排風(fēng)井道與排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道相連，送風(fēng)井道與上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道和下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道相連；送風(fēng)井道和排風(fēng)井道的橫截面積根據(jù)送風(fēng)和排風(fēng)的風(fēng)量按比例進(jìn)行劃分。所述的上行出風(fēng)口和下行出風(fēng)口分別開設(shè)于上行隧道和下行隧道的頂部。優(yōu)選地，所述的上行排風(fēng)口開設(shè)于上行隧道的頂部，所述的下行排風(fēng)口開設(shè)于下行隧道的側(cè)部；設(shè)計合理巧妙，能夠降低相應(yīng)的工程量和工程造價。優(yōu)選地，所述的上行隧道和下行隧道的頂部均設(shè)有若干射流風(fēng)機(jī)；有利于隧道內(nèi)的空氣流通。優(yōu)選地，所述的地下風(fēng)機(jī)房兩端分別通過逃生通道和搬運(yùn)通道與上行隧道連通； 方便檢修人員進(jìn)入風(fēng)機(jī)房進(jìn)行檢修工作，發(fā)生緊急情況時，能夠及時疏散。本發(fā)明雙線隧道通過共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井，能夠降低通風(fēng)系統(tǒng)土建結(jié)構(gòu)的工程量，從而減少相應(yīng)的工程造價，縮短施工工期。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1沿AA，方向的斷面圖。圖3為圖1沿BB’方向的斷面圖。圖4為圖1沿CC’方向的斷面圖。圖5為圖1沿DD’方向的斷面圖。圖6為圖1沿EE’方向的斷面圖。
具體實(shí)施例方式為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，一種基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，包括上行隧道 1、下行隧道2和一座設(shè)于上行隧道1右側(cè)的地下風(fēng)機(jī)房3 ；上行隧道1和下行隧道2均有兩個端口(進(jìn)洞口和出洞口)；在實(shí)際應(yīng)用中即使隧道有多個端口、或者有匝道的情況，本實(shí)施方式依然適用。地下風(fēng)機(jī)房3開設(shè)有三條風(fēng)道上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道41、下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道42和排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道5;三條風(fēng)道均橫向穿過地下風(fēng)機(jī)房3，且風(fēng)道(41、42、幻與地下風(fēng)機(jī)房3的交叉處設(shè)有軸流風(fēng)機(jī)10 ；地下風(fēng)機(jī)房3通常是一個獨(dú)立結(jié)構(gòu)，根據(jù)地表地形情況，橫向可靈活設(shè)置于上行隧道1或下行隧道2斷面外側(cè)；本實(shí)施方式中，地下風(fēng)機(jī)房3設(shè)于上行隧道1右側(cè)，與上行隧道1的間距以地下風(fēng)機(jī)房3爆破開挖不會對上行隧道1結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響為原則；豎向宜高于上行隧道1，有利于減小聯(lián)絡(luò)風(fēng)道的坡度，縱向位置可根據(jù)需風(fēng)量計算結(jié)果及埋深情況確定，其位置應(yīng)使上下游的需風(fēng)量基本相同。地下風(fēng)機(jī)房3的斷面根據(jù)軸流風(fēng)機(jī)10的安裝尺寸及維修工藝要求確定，通常采用直墻拱形，凈跨可采用8 IOm ；地下風(fēng)機(jī)房3通常設(shè)置行車，用于吊裝大型風(fēng)機(jī)設(shè)備，行車及行車梁的標(biāo)高應(yīng)滿足某一臺風(fēng)機(jī)起吊后能翻過另外的風(fēng)機(jī)到檢修空間；地下風(fēng)機(jī)房3內(nèi)還可以布置變電所。如圖3所示，排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道5 —端通過下行排風(fēng)口 52與下行隧道2連通，中部通過上行排風(fēng)口 51與上行隧道1連通，另一端連接有通風(fēng)豎井6 ；其中，通風(fēng)豎井6通過隔板 61被分隔成兩部分送風(fēng)井道63和排風(fēng)井道62，兩部分的橫截面積根據(jù)送風(fēng)和排風(fēng)的風(fēng)量按比例進(jìn)行劃分；排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道5的另一端與排風(fēng)井道62相連。上行隧道1的污染空氣或火災(zāi)煙氣從上行排風(fēng)口 51吸入，下行隧道2的污染空氣或火災(zāi)煙氣從下行排風(fēng)口 52吸入，經(jīng)過地下風(fēng)機(jī)房3內(nèi)的軸流風(fēng)機(jī)10加壓后，送入通風(fēng)豎井6實(shí)現(xiàn)排放。下行排風(fēng)口 52設(shè)置于下行隧道2側(cè)墻，其底面與下行隧道2的檢修道標(biāo)高一致，斷面平均風(fēng)速宜取5 6m/s，進(jìn)風(fēng)方向可以與隧道軸向垂直，也可以斜交；上行排風(fēng)口 51設(shè)置于上行隧道1的拱頂，兩者的斷面積大小可以根據(jù)排風(fēng)量和斷面平均風(fēng)速相除得至IJ，且不應(yīng)大于隧道正洞斷面積。如圖2和圖4所示，上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道41 一端通過上行出風(fēng)口 410與上行隧道1 連通，下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道42 —端通過下行出風(fēng)口 420與下行隧道2連通；上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道41的另一端和下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道42的另一端均與通風(fēng)豎井6的送風(fēng)井道63相連。新風(fēng)從通風(fēng)豎井6經(jīng)地下風(fēng)機(jī)房3內(nèi)的軸流風(fēng)機(jī)10加壓后，從上行出風(fēng)口 410吹入至上行隧道1中，從下行出風(fēng)口 420吹入至下行隧道2中；上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道41和下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道42的凈空斷面積按設(shè)計風(fēng)量和規(guī)范要求的風(fēng)道設(shè)計風(fēng)速范圍13m/s 18m/ s確定。下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道42上跨上行隧道1去往下行隧道2時，需要保證其與上行隧道 1的凈距不小于3.0m。為減少氣流的局部損失，送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道(41、42)在平面的轉(zhuǎn)彎半徑不小于10m，并盡量減少風(fēng)道的縱向轉(zhuǎn)角數(shù)量，盡量避免大于30度的折曲。上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道41與上行隧道1連接時，為避免拱形與拱形相交在設(shè)計、施工上的麻煩，可以先采用一段矩形斷面過渡；同時，為了滿足通風(fēng)斷面積的要求，可對上行隧道1的拱頂斷面進(jìn)行加高。地下風(fēng)機(jī)房3內(nèi)的軸流風(fēng)機(jī)10可以有若干臺串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行。其中送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道01、42)與地下風(fēng)機(jī)房3交叉處的軸流風(fēng)機(jī)10用以從通風(fēng)豎井6吸入較清潔空氣，增壓后，分別通過上行出風(fēng)口 410和下行出風(fēng)口 420吹入至上行隧道1和下行隧道2 ；出風(fēng)口 (410,420)設(shè)置于隧道拱頂、建筑限界范圍之外，斷面平均風(fēng)速宜取15 30m/s，出風(fēng)方向應(yīng)順著車流方向，斷面積大小可以根據(jù)風(fēng)量和斷面平均風(fēng)速相除得到，一般在10 15m2范圍取值。上行出風(fēng)口 410與上行排風(fēng)口 51以及下行出風(fēng)口 420與下行排風(fēng)口 52之間應(yīng)考慮避免短道回流，距離不得小于50m。如圖1和圖5所示，地下風(fēng)機(jī)房3兩端分別通過逃生通道7和搬運(yùn)通道8與上行隧道1連通；其中，搬運(yùn)通道8用于通風(fēng)設(shè)備及其它機(jī)電設(shè)備和檢修人員通過，其縱坡可以取5% 12%，其斷面限界可采用《公路隧道設(shè)計規(guī)范》中要求的車行橫通道限界，轉(zhuǎn)彎半徑、坡度等應(yīng)滿足車輛運(yùn)輸要求，搬運(yùn)通道8與地下風(fēng)機(jī)房3的端墻連接；逃生通道7用于在緊急情況下疏散正在地下風(fēng)機(jī)房3內(nèi)執(zhí)行檢修作業(yè)的工作人員。搬運(yùn)通道8和逃生通道 7與上行隧道1垂直相交，也可以為斜交。如圖6所示，上行隧道1和下行隧道2的頂部均并行設(shè)有若干射流風(fēng)機(jī)10 ；射流風(fēng)機(jī)10可正、反轉(zhuǎn)，其作用主要是提供隧道通風(fēng)所需升壓力，并在火災(zāi)時控制煙氣流向，射流風(fēng)機(jī)10的數(shù)量由本區(qū)段的空氣壓力平衡要求確定。
本實(shí)施方式通過共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井，能夠降低通風(fēng)系統(tǒng)土建結(jié)構(gòu)的工程量，從而減少相應(yīng)的工程造價，縮短施工工期。本實(shí)施方式相比于秦嶺終南山隧道，單個地下風(fēng)機(jī)房土建工程量減少約44% ；相比于浙江省括蒼山隧道，單個地下風(fēng)機(jī)房土建工程量減少約16%。
權(quán)利要求
1.一種基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，包括雙線隧道以及若干座設(shè)于雙線隧道外側(cè)的地下風(fēng)機(jī)房(3)；所述的雙線隧道包括上行隧道(1)和下行隧道O)；其特征在于所述的地下風(fēng)機(jī)房C3)開設(shè)有三條風(fēng)道上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道(41)、下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道 (42)和排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道(5)；三條風(fēng)道均橫向穿過所述的地下風(fēng)機(jī)房(3)，且風(fēng)道與地下風(fēng)機(jī)房(3)的交叉處設(shè)有軸流風(fēng)機(jī)(10)；所述的排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道( 一端通過下行排風(fēng)口(5 與下行隧道( 連通，中部通過上行排風(fēng)口(51)與上行隧道(1)連通，另一端連接有通風(fēng)豎井(6)；所述的上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道Gl) —端通過上行出風(fēng)口(410)與上行隧道(1)連通，所述的下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道G2) 一端通過下行出風(fēng)口(420)與下行隧道( 連通；上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道Gl)的另一端和下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道0 的另一端均與所述的通風(fēng)豎井(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，其特征在于所述的通風(fēng)豎井(6)通過隔板(61)被分隔成兩部分送風(fēng)井道(6 和排風(fēng)井道(62)， 其中，排風(fēng)井道⑴幻與排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道( 相連，送風(fēng)井道(6 與上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道Gl) 和下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道0 相連；送風(fēng)井道(6 和排風(fēng)井道(6 的橫截面積根據(jù)送風(fēng)和排風(fēng)的風(fēng)量按比例進(jìn)行劃分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，其特征在于所述的上行出風(fēng)口(410)和下行出風(fēng)口(420)分別開設(shè)于上行隧道(1)和下行隧道O) 的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，其特征在于所述的上行排風(fēng)口(51)開設(shè)于上行隧道(1)的頂部，所述的下行排風(fēng)口(52)開設(shè)于下行隧道⑵的側(cè)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，其特征在于所述的上行隧道(1)和下行隧道O)的頂部均設(shè)有若干射流風(fēng)機(jī)(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，其特征在于所述的地下風(fēng)機(jī)房(3)兩端分別通過逃生通道(7)和搬運(yùn)通道(8)與上行隧道(1)連ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井的雙線隧道，包括雙線隧道以及若干座設(shè)于雙線隧道外側(cè)的地下風(fēng)機(jī)房；地下風(fēng)機(jī)房開設(shè)有上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道、下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道和排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道；三條風(fēng)道均橫向穿過地下風(fēng)機(jī)房，且風(fēng)道與地下風(fēng)機(jī)房的交叉處設(shè)有軸流風(fēng)機(jī)；排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道一端與下行隧道連通，中部與上行隧道連通，另一端連接有通風(fēng)豎井；上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道一端與上行隧道連通，下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道一端與下行隧道連通；上行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道和下行送風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道的另一端均與通風(fēng)豎井相連。本發(fā)明雙線隧道通過共用排風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道及通風(fēng)豎井，能夠降低通風(fēng)系統(tǒng)土建結(jié)構(gòu)的工程量，從而減少相應(yīng)的工程造價，縮短施工工期。
文檔編號E21F1/00GK102536293SQ20121002821
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者鄭國平, 郭洪雨 申請人:浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院