[實(shí)用新型]一種公鐵共用盾構(gòu)隧道火災(zāi)通風(fēng)排煙模擬實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520771219.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN205028570U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐飛;陳宇航;王強(qiáng);范傳剛;董滿生;丁建勛;石琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/00
• 分類號(hào): G09B25/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及公鐵共用盾構(gòu)隧道火災(zāi)安全領(lǐng)域，具體涉及一種公鐵共用盾構(gòu)隧道火災(zāi)通風(fēng)排煙模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出一大批長(zhǎng)大隧道和各種大斷面隧道，如上海復(fù)興路隧道、軍工路隧道等大斷面雙層隧道，與此同時(shí)興起的是一種公鐵共用盾構(gòu)水下隧道，上層走汽車，下層走輕軌或地鐵列車，給交通帶來(lái)了極大便利。近年來(lái)隧道火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，造成了重大傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。隧道火災(zāi)、煙氣控制、火災(zāi)探測(cè)和滅火控制研究成為人們關(guān)心的焦點(diǎn)，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)研究隧道內(nèi)火災(zāi)狀況下的煙氣蔓延和控制規(guī)律，用來(lái)指導(dǎo)隧道火災(zāi)煙氣排煙控制模式的有效選擇，對(duì)于保障隧道運(yùn)營(yíng)安全以及最重要的人員生命安全具有重要科學(xué)意義。

由于公鐵共用盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)相比于常規(guī)隧道的特殊性及巨大的長(zhǎng)寬比特征，人們對(duì)這種特殊隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣的蔓延和控制規(guī)律缺乏深入了解，急需建立相關(guān)試驗(yàn)平臺(tái)展開研究，現(xiàn)有的大尺度隧道火災(zāi)數(shù)值模擬仿真存在一定的誤差，而建造全斷面或者大斷面的隧道火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是比較耗費(fèi)財(cái)力和代價(jià)的，同時(shí)實(shí)驗(yàn)邊界條件也難以精確控制。因此，小尺寸的公鐵共用隧道煙氣模擬試驗(yàn)平臺(tái)在針對(duì)隧道火災(zāi)的研究方法中顯得尤為重要且被廣泛應(yīng)用。

然而，目前研究中的小尺寸隧道火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)普遍存在以下重要的缺陷：

(1)沒(méi)有針對(duì)大斷面雙層盾構(gòu)隧道煙氣蔓延的控制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，例如，對(duì)比文件CN203978442U僅僅提供了一種適用于采用明挖法或明挖法與其他工法結(jié)合修建的公鐵合建水下隧道的線路布置方式，不涉及盾構(gòu)隧道煙氣蔓延實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。同時(shí)對(duì)比文件CN103670437A只對(duì)公鐵合建盾構(gòu)隧道的疏散通道布置結(jié)構(gòu)做了說(shuō)明，未對(duì)該類型隧道火災(zāi)通風(fēng)排煙、排煙優(yōu)化實(shí)驗(yàn)做具體介紹，更為重要的是，目前針對(duì)公鐵共用雙層盾構(gòu)隧道的火災(zāi)煙氣流動(dòng)及其特征參數(shù)分布、火災(zāi)控制技術(shù)有效性的研究還幾乎是空白，也還未見相關(guān)專門的試驗(yàn)研究平臺(tái)，科學(xué)人員對(duì)此還缺乏相關(guān)的認(rèn)識(shí)。如果不能合理排煙控制優(yōu)化，會(huì)造成很大資源浪費(fèi)。

(2)隧道斷面尺寸有限并且存在一定缺陷。目前國(guó)內(nèi)外隧道火災(zāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的長(zhǎng)度大都在20m之內(nèi)，橫斷面也比較狹小，和實(shí)際隧道有一定差異，很難撲捉到一些隧道火災(zāi)特征參數(shù)。在對(duì)比文件CN101726370B中，其隧道長(zhǎng)度為60多米，但其隧道斷面是方形的，隧道方形頂部會(huì)忽略弧形頂部所帶來(lái)的煙氣集聚作用會(huì)對(duì)煙氣層特征參數(shù)分布造成重要影響。

(3)行車道火災(zāi)探測(cè)局限性。傳統(tǒng)的隧道早期火災(zāi)探測(cè)未綜合考慮車輛堵塞限制這一特殊邊界條件，不能對(duì)其限制作用及該條件下的隧道火災(zāi)煙氣輸運(yùn)和探測(cè)進(jìn)行描述。

(4)隧道模擬火源不可控。傳統(tǒng)的隧道火源模擬，采用油池火較常見，其火源功率不易調(diào)節(jié)控制，而火源功率的確定對(duì)隧道火災(zāi)動(dòng)力學(xué)規(guī)律的研究具有重要作用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種公鐵共用雙層盾構(gòu)隧道火災(zāi)通風(fēng)排煙模擬實(shí)驗(yàn)裝置，以期能模擬真實(shí)公鐵共用隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)情況，提供煙氣控制和優(yōu)化、復(fù)雜情況下隧道火災(zāi)探測(cè)、火災(zāi)撲救控制及一氧化碳分布演化規(guī)律等全面系統(tǒng)研究的模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)，從而為真實(shí)該類型隧道發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行人員疏散設(shè)計(jì)提供更好的實(shí)施方案；對(duì)采用公鐵共用雙層盾構(gòu)隧道系統(tǒng)的火災(zāi)通風(fēng)排煙控制、探測(cè)與撲救控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究具有重要的應(yīng)用前景和實(shí)際指導(dǎo)意義。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

本實(shí)用新型一種基于公鐵共用雙層盾構(gòu)隧道系統(tǒng)的火災(zāi)通風(fēng)排煙實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，所述公鐵共用雙層盾構(gòu)隧道分為兩層結(jié)構(gòu)，上層結(jié)構(gòu)包括汽車車道，下層結(jié)構(gòu)包括地鐵車道；其特點(diǎn)是，所述實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置包括隧道半橫向排煙控制和優(yōu)化系統(tǒng)、模擬火源系統(tǒng)、多特征參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)和細(xì)水霧滅火系統(tǒng)；

在所述汽車車道一側(cè)的扇形空間內(nèi)設(shè)置逃生通道；并在所述汽車車道內(nèi)設(shè)置障礙物；在所述地鐵車道一側(cè)的扇形空間內(nèi)設(shè)置逃生樓梯；所述逃生樓梯與所述逃生通道相連通；

所述隧道半橫向排煙控制和優(yōu)化系統(tǒng)，包括上層集中排煙通道、下層排煙通道、上層排煙口、下層排煙口和風(fēng)洞裝置；

所述上層排煙通道設(shè)置在所述汽車車道的上方空間內(nèi)，并通過(guò)頂隔板與所述汽車車道隔開；并通過(guò)所述上層排煙口將所述上層集中排煙通道內(nèi)的煙霧向上排出；

所述下層排煙通道設(shè)置在所述地鐵車道另一側(cè)的扇形空間內(nèi)；并通過(guò)所述下層排煙口將所述下層排煙通道內(nèi)的煙霧向外側(cè)排出；

所述風(fēng)洞裝置設(shè)置在所述雙層盾構(gòu)隧道一端，用于提供風(fēng)源，并通過(guò)風(fēng)速儀探頭獲得所述風(fēng)源的風(fēng)速；