本發(fā)明屬于市政及公路隧道技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下雙管市政及公路長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道的通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方法。

背景技術(shù)：

水下隧道通風(fēng)模式的選擇，與隧道長(zhǎng)度、交通流量、行車方式、洞口環(huán)保要求、隧道施工方法等多種因素有關(guān)。目前常用的隧道通風(fēng)方式有全橫向、半橫向、縱向通風(fēng)方式和縱向通風(fēng)+重點(diǎn)排煙。

全橫向和半橫向通風(fēng)方式需設(shè)置專用風(fēng)道和風(fēng)機(jī)房，土建費(fèi)用投資大，后期通風(fēng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高，火災(zāi)時(shí)能夠有效保持煙氣分層，但由于其提供的氣流為橫向，與隧道中煙氣蔓延方向垂直，無(wú)法有效控制煙氣在沿隧道縱向蔓延。

縱向通風(fēng)方式能充分發(fā)揮汽車的交通升壓力（活塞風(fēng)），具有良好的對(duì)上游煙氣控制效果，對(duì)正常單向交通而言具有良好的煙氣控制效果。但在交通阻塞及雙向行車工況下，火源的上下游均有需要疏散的人員和車輛，縱向風(fēng)流將火災(zāi)煙氣充滿火源下游整個(gè)隧道區(qū)域，對(duì)下游的人員逃生和消防撲救帶來(lái)很大的威脅，因而縱向排煙系統(tǒng)并不能保證火源下風(fēng)方向司乘人員的安全。

縱向通風(fēng)+重點(diǎn)排煙方式，在隧道上方設(shè)置土建排煙風(fēng)道，平時(shí)進(jìn)行縱向通風(fēng)，可以充分發(fā)揮汽車的交通升壓力，火災(zāi)時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)排煙，通過(guò)開(kāi)啟火源附近的多個(gè)排煙口，就近將煙氣經(jīng)由排煙道排出行車隧道，最大限度降低對(duì)隧道內(nèi)人員逃生的影響。

基于此，目前國(guó)內(nèi)很多水下雙管盾構(gòu)隧道基本都采用了縱向通風(fēng)+點(diǎn)式集中排煙的方案。射流風(fēng)機(jī)分兩段布置（沿隧道兩端往中部布置），在盾構(gòu)段同時(shí)設(shè)置土建排煙風(fēng)道和射流風(fēng)機(jī)，導(dǎo)致盾構(gòu)斷面較大。盾構(gòu)斷面的增大將會(huì)帶來(lái)工程實(shí)施難度、施工風(fēng)險(xiǎn)和工程造價(jià)的增大，在一定程度上制約了盾構(gòu)工法在長(zhǎng)大水下隧道中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種射流風(fēng)機(jī)分三段布置、射流風(fēng)機(jī)位置與土建排煙風(fēng)道位置相互錯(cuò)開(kāi)的水下盾構(gòu)隧道通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種水下雙管市政及公路長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道的通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，包括盾構(gòu)隧道，所述盾構(gòu)隧道的頂部設(shè)置有土建排煙風(fēng)道，所述盾構(gòu)隧道的兩端均設(shè)置有與土建排煙風(fēng)道相連的排煙風(fēng)井，所述排煙風(fēng)井內(nèi)設(shè)置有排煙風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥；所述盾構(gòu)隧道的中部沿隧道縱向依次分成盾構(gòu)A段、盾構(gòu)B段、盾構(gòu)C段，所述盾構(gòu)A段、盾構(gòu)C段的土建排煙風(fēng)道面積相等，所述盾構(gòu)B段土建排煙風(fēng)道面積為盾構(gòu)A段土建排煙風(fēng)道面積的2/5-3/5，所述盾構(gòu)B段及盾構(gòu)隧道兩端明挖暗埋段分別設(shè)置射流風(fēng)機(jī)。

所述盾構(gòu)B段土建排煙風(fēng)道的較優(yōu)面積為盾構(gòu)A段土建排煙風(fēng)道面積的1/2。

位于所述盾構(gòu)B段的射流風(fēng)機(jī)位置與土建排煙風(fēng)道位置相互錯(cuò)開(kāi)，所述盾構(gòu)B段的射流風(fēng)機(jī)與盾構(gòu)A段、盾構(gòu)C段土建排煙風(fēng)道橫斷面投影上有重疊。

一種水下雙管市政及公路長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道的通風(fēng)方法，包括以下步驟：

（1）對(duì)所述盾構(gòu)隧道通過(guò)設(shè)置射流風(fēng)機(jī)進(jìn)行縱向誘導(dǎo)通風(fēng)；

（2）通過(guò)設(shè)置在所述盾構(gòu)隧道內(nèi)的土建排煙風(fēng)道，以及與該土建排煙風(fēng)道相連的盾構(gòu)隧道兩端排煙風(fēng)井、排煙風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥，進(jìn)行火災(zāi)時(shí)的重點(diǎn)排煙；

（3）所述盾構(gòu)隧道的盾構(gòu)段縱向全程設(shè)有相互獨(dú)立的土建排煙風(fēng)道，且沿隧道縱向分成三段；三段的土建排煙風(fēng)道面積不相等，當(dāng)盾構(gòu)A段或盾構(gòu)C段發(fā)生火災(zāi)時(shí)，選擇離火源較近的射流風(fēng)機(jī)進(jìn)行單端排煙；當(dāng)盾構(gòu)B段發(fā)生火災(zāi)時(shí)，盾構(gòu)隧道兩端的射流風(fēng)機(jī)同時(shí)進(jìn)行排煙。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明的水下隧道通風(fēng)方式簡(jiǎn)單，在常規(guī)縱向通風(fēng)+重點(diǎn)排煙通風(fēng)方式的基礎(chǔ)上，通過(guò)射流風(fēng)機(jī)分三段布置、射流風(fēng)機(jī)位置與土建排煙風(fēng)道位置相互錯(cuò)開(kāi)的方法，既保證了通風(fēng)和排煙的功能效果，又減少了對(duì)盾構(gòu)斷面的尺寸要求，降低了工程實(shí)施難度和施工風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約了工程建造成本；

2、本發(fā)明適用于水下雙管市政及公路盾構(gòu)隧道，且隧道兩端存在明挖暗埋段。

附圖說(shuō)明

圖1：隧道通風(fēng)系統(tǒng)布置示意圖；

圖2：隧道通風(fēng)系統(tǒng)火災(zāi)工況排煙示意圖（火災(zāi)位于盾構(gòu)A段或C段）；

圖3：隧道通風(fēng)系統(tǒng)火災(zāi)工況排煙示意圖（火災(zāi)位于盾構(gòu)B段）；

圖4-圖5：盾構(gòu)A段、盾構(gòu)C段橫斷面示意圖（盾構(gòu)無(wú)風(fēng)機(jī)段）；

圖6-圖7：盾構(gòu)B段橫斷面示意圖（盾構(gòu)有風(fēng)機(jī)段）。

具體實(shí)施方式

圖1-7中，1-射流風(fēng)機(jī)，2-排煙風(fēng)井，3-行車道，4-土建排煙風(fēng)道，5-排煙風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥，6-盾構(gòu)隧道，7-盾構(gòu)A段，8-盾構(gòu)B段，9-盾構(gòu)C段，10-明挖暗埋段，11-隧道下層疏散通道，12-隧道底結(jié)構(gòu)線，13-氣流方向，14-火災(zāi)點(diǎn)，15-隧道頂結(jié)構(gòu)線。

實(shí)施例

一種水下雙管市政及公路長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道的通風(fēng)系統(tǒng)，包括盾構(gòu)隧道6，盾構(gòu)隧道6的頂部設(shè)置有土建排煙風(fēng)道4，盾構(gòu)隧道6的兩端均設(shè)置有與土建排煙風(fēng)道4相連的排煙風(fēng)井2，排煙風(fēng)井2內(nèi)設(shè)置有排煙風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥5；盾構(gòu)隧道6的中部沿隧道縱向依次分成盾構(gòu)A段7、盾構(gòu)B段8、盾構(gòu)C段9，盾構(gòu)A段7、盾構(gòu)C段9的土建排煙風(fēng)道4面積相等，盾構(gòu)B段8的土建排煙風(fēng)道4面積為盾構(gòu)A段7的土建排煙風(fēng)道4面積的2/5-3/5，盾構(gòu)B段8及盾構(gòu)隧道6兩端明挖暗埋段10分別設(shè)置射流風(fēng)機(jī)1。

盾構(gòu)B段8的土建排煙風(fēng)道4的較優(yōu)面積為盾構(gòu)A段7的土建排煙風(fēng)道4面積的1/2。

位于盾構(gòu)B段8的射流風(fēng)機(jī)1位置與土建排煙風(fēng)道4位置相互錯(cuò)開(kāi)，盾構(gòu)B段8的射流風(fēng)機(jī)1與盾構(gòu)A段7、盾構(gòu)C段9土建排煙風(fēng)道4橫斷面投影上有重疊。

一種水下雙管市政及公路長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道的通風(fēng)方法，包括以下步驟：

（1）對(duì)盾構(gòu)隧道6通過(guò)設(shè)置射流風(fēng)機(jī)1進(jìn)行縱向誘導(dǎo)通風(fēng)；

（2）通過(guò)設(shè)置在盾構(gòu)隧道6內(nèi)的土建排煙風(fēng)道4，以及與該土建排煙風(fēng)道4相連的盾構(gòu)隧道6兩端排煙風(fēng)井2、排煙風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥5，進(jìn)行火災(zāi)時(shí)的重點(diǎn)排煙；

（3）盾構(gòu)段縱向全程設(shè)有相互獨(dú)立的土建排煙風(fēng)道4，且沿盾構(gòu)隧道6縱向分成三段；三段的土建排煙風(fēng)道4面積不相等，當(dāng)盾構(gòu)A段7或盾構(gòu)C段9發(fā)生火災(zāi)時(shí)，選擇離火源較近的射流風(fēng)機(jī)1進(jìn)行單端排煙；當(dāng)盾構(gòu)B8段發(fā)生火災(zāi)時(shí)，盾構(gòu)隧道6兩端的射流風(fēng)機(jī)1同時(shí)進(jìn)行排煙。

下面通過(guò)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

本發(fā)明公開(kāi)了一種射流風(fēng)機(jī)1分三段布置、射流風(fēng)機(jī)1位置與土建排煙風(fēng)道4位置相互錯(cuò)開(kāi)的水下雙管長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方法（詳見(jiàn)圖1），具體闡述如下：

1）對(duì)水下雙管長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道，在每管隧道行車道3內(nèi)，通過(guò)設(shè)置射流風(fēng)機(jī)1進(jìn)行縱向誘導(dǎo)通風(fēng)，通風(fēng)方向與車行方向一致，正常工況時(shí)通過(guò)車輛活塞風(fēng)進(jìn)行通風(fēng)換氣，阻塞時(shí)開(kāi)啟射流風(fēng)機(jī)1進(jìn)行通風(fēng)換氣。

2）對(duì)水下雙管長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道，在每管隧道行車道3內(nèi)，通過(guò)設(shè)置在盾構(gòu)隧道6內(nèi)的土建排煙風(fēng)道4，以及與該土建排煙風(fēng)道4相連的隧道兩端排煙風(fēng)井2、排煙風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥5等組件，進(jìn)行火災(zāi)時(shí)的重點(diǎn)排煙。

3）雙管盾構(gòu)段行車道縱向全程設(shè)有相互獨(dú)立的土建排煙風(fēng)道4，且沿隧道縱向分成三段（盾構(gòu)A段6、盾構(gòu)B段7、盾構(gòu)C段8）。當(dāng)盾構(gòu)A段6或盾構(gòu)C段9發(fā)生火災(zāi)時(shí)，選擇離火源較近的射流風(fēng)機(jī)1進(jìn)行單端排煙（詳見(jiàn)圖2）；當(dāng)盾構(gòu)B段8發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隧道兩端的射流風(fēng)機(jī)1同時(shí)進(jìn)行排煙（詳見(jiàn)圖3）。所以，三段的土建排煙風(fēng)道4面積按不相等進(jìn)行設(shè)計(jì)，盾構(gòu)A段7和盾構(gòu)C段9按所需的正常土建排煙風(fēng)道4面積S進(jìn)行設(shè)計(jì)（詳見(jiàn)圖4），盾構(gòu)B段土建排煙風(fēng)道4面積按約S/2進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4）關(guān)于射流風(fēng)機(jī)1設(shè)置位置的選擇，為了減少盾構(gòu)斷面，射流風(fēng)機(jī)1分三段布置，布置位置對(duì)應(yīng)于盾構(gòu)B段8（詳見(jiàn)圖5）和隧道兩端明挖暗埋段10。其中位于盾構(gòu)B段6的射流風(fēng)機(jī)1與盾構(gòu)A段7和盾構(gòu)C段9土建排煙風(fēng)道4橫斷面投影上有重疊。

在盾構(gòu)B段8及盾構(gòu)隧道6兩端明挖段分別設(shè)置射流風(fēng)機(jī)1，在盾構(gòu)A段7和盾構(gòu)C段9不設(shè)置射流風(fēng)機(jī)1。由于射流風(fēng)機(jī)1的設(shè)置位置均與正常尺寸的土建排煙風(fēng)道4設(shè)置位置相互錯(cuò)開(kāi)，減少了對(duì)盾構(gòu)斷面的尺寸要求，可達(dá)到減小盾構(gòu)直徑的目地，降低了工程實(shí)施難度和施工風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約了工程建造成本。

本通風(fēng)方法適用于水下雙管市政及公路盾構(gòu)隧道，且隧道兩端存在明挖暗埋段。

在雙管長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道通風(fēng)形式和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的局部改變，并不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。

以上對(duì)本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。