[發明專利]一種螺旋隧道群的火災燃燒和通風控制系統

有效

• 申請號: 202010314323.3
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111462609B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 唐飛;朱元濤;趙尊信;王強;董滿生;侯超群
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04;G09B25/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

本發明公開了一種螺旋隧道群的火災燃燒和通風控制系統，螺旋隧道群包括平直隧道以及螺旋隧道。平直隧道左側端口設有縱向通風裝置，可根據所需縱向風大小進行調節，通風方向可以改變。火源位置也可變，可以模擬平直隧道內、螺旋隧道內以及連接過渡段處的火災。螺旋隧道由隧道單元節構成，長度可增減，螺旋半徑可根據需要在隧道移動平臺選取。隧道傾角用千斤頂進行調節。火災煙氣通過隧道頂棚的集中排煙口進入集中排煙管道內，再由設置于管道端口的集中排煙風機排出。通過此系統模擬，可以獲得螺旋隧道群的不同火災煙氣的煙霧擴散參數，達到尋求高效的煙氣控制方法的目的。

技術領域

本發明屬于隧道通風排煙相關技術領域，具體是一種螺旋隧道群的火災燃燒和通風控制系統。

背景技術

我國社會經濟飛速發展，國民交通需求的日益增長，公路、鐵路等隧道建設也在逐漸增多，隧道火災問題也受到越來越多的問題。公路隧道火災造成的危害非常大，尤其對于長隧道和特長隧道，火災發生后，隧道內的煙霧發生量大，能見度低，散熱慢，溫度較高。特別對于車流量大的公路隧道發生火災時，由于隧道內能見度低，使得疏散較為困難，因此隧道火災的防煙和排煙是通風設計的重要組成部分。近年來，螺旋隧道建設也提上日程，由于螺旋隧道的線性不同于直線隧道，隧道內火災煙氣流動及蔓延規律也與直線隧道有所區別。

通過調研已有的研究成果，發現國內外對于螺旋隧道火災過程的模擬和火災危害的研究比較少，特別是針對小半徑螺旋隧道的火災研究。但現執行的行業標準《公路隧道設計規范》(第二冊交通工程與附屬設施，JTG D70-2—2014)和《鐵路隧道設計規范》(TB10003-2016)和《鐵路隧道防災疏散救援工程設計規范》(TB 10020-2017)中防排煙設計中尚無針對螺旋隧道內火災通風的相關條款，在實際工程中也沒有關于螺旋隧道臨界風速等關鍵參數的理論計算模型。隨著經濟社會的發展，隧道的修建數量在不斷加大，施工技術的進步也使得以后的工程中，螺旋隧道會越來越多。因此有必要進一步深入開展對螺旋隧道火災的研究，預測螺旋隧道火災中煙氣流動規律，隧道內溫度的變化，臨界風速等一系列火災參數。

由于螺旋隧道的螺旋上升特性，使得火災的危險性和復雜性不同于常規隧道，主要來自于坡度引起煙囪效應影響和螺旋上升誘導的煙氣曲線運動的相關作用，加大了火災煙氣蔓延控制的難度，加劇了隧道火災救援的不確定性。

人們對這種螺旋(群)隧道發生火災時煙氣的蔓延和控制規律缺乏深入了解，亟需建立相關試驗模擬平臺展開深入研究。目前國內還沒有相關研究螺旋隧道的模擬系統平臺，如果建設全尺寸的螺旋隧道實驗平臺由于比較浪費人力物力財力，實現可能性幾乎為零。所以發明建立的一種螺旋隧道火災通風排煙模擬實驗裝置系統，用于研究螺旋隧道火災煙氣流動控制、火災探測性能等方面，進而針對該類型隧道提出合理的火災煙氣控制措施，對于保障螺旋隧道運營安全和人民生命安全具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對螺旋隧道群的各種不同情況下火災煙霧蔓延的通風控煙策略，目的在于提供一種螺旋隧道群的火災燃燒和通風控制系統，解決螺旋隧道群不同情況下火災煙霧蔓延的通風控煙模擬，預測螺旋隧道群火災中煙氣流動規律，隧道內溫度的變化，臨界風速等一系列火災參數。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：一種螺旋隧道群的火災燃燒和通風控制系統，所述螺旋隧道群包括平直隧道(24)和螺旋隧道(26)以及連接過渡段(25)；平直隧道(24)左側端口設有縱向風裝置，包括軸流風機(1)、整流管段(2)、支架以及移動萬向輪(3)；能夠根據所需縱向風大小進行調節，通過移動萬向輪(3)能夠改變位置，換到其他隧道口，改變隧道通風方向；

所述平直隧道(24)包括隧道通道(9)、隧道支架(10)、隧道頂棚(11)、集中排煙口(6)、集中排煙管道(5)以及集中排煙風機(4)；火災煙氣在縱向風(7)與自然風作用下，通過隧道頂棚(11)的集中排煙口(6)進入集中排煙管道(5)內，再由設置于管道端口的集中排煙風機(4)排出；