[發明專利]一種負壓阻隔隧道壓力波減緩系統及方法

有效

• 申請號: 202010740032.0
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111852536B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 趙萬強;范雲鶴;鄭長青;喻渝;何昌國;劉祥;湯印;余剛;曾勤;辜英晗;張遷;粟威
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F1/08;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 范文苑

本發明公開了一種負壓阻隔隧道壓力波減緩系統及方法，該系統包括包括檢測部件和至少一個抽風機，所述抽風機設置在所述隧道拱墻中，所述抽風機的抽風管伸入所述隧道正洞，所述抽風機的排風管連通至所述隧道外，所述檢測部件用于檢測列車的位置以控制所述抽風機的啟停，所述抽風機用于在所述隧道出口區域形成負壓區。本發明的一種負壓阻隔隧道壓力波減緩系統，利用抽風機抽吸隧道出口區域的空氣，產生負壓區，利用負壓阻隔隧道內壓力波的方式，在傳播路徑上減緩壓力波的梯度，從而減緩微氣壓波的能量；抽風機設置在隧道拱墻內，不需要改變隧道原有結構，施工及設計更加簡便；該系統整個結構組成簡單，維修方便。

技術領域

本發明涉及隧道工程領域，特別是涉及一種負壓阻隔隧道壓力波減緩系統及方法。

背景技術

如圖1所示，列車1進入隧道2等封閉空間后，列車1從接近并駛入隧道2后所引起的隧道2內空氣流動是復雜的三維、非定常、可壓縮的紊流流動。由此，在隧道2內產生壓力波5，壓力波5傳播到隧道2出口位置產生微氣壓波7，微氣壓波7會對隧道2出口附近產生較大的危害，例如形成較大的噪聲，以及影響人員安全的次聲波、沖擊波等。

現有的技術中，降低微氣壓波7常用的措施是加大隧道2面積、降低阻塞比，以及其他的輔助方法，常用的輔助方法為優化列車1車頭車尾形狀、增設洞口緩沖裝置、增加通風井、控制出口位置溫度梯度等。然而，上述措施各自存在不同的缺陷：如隧道2斷面增大，施工風險大，工程量增加；同時，現有輔助方法降低微氣壓波7的效果不顯著。

因此，需要提出一種全新的方式來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的現有降低微氣壓波采用增大隧道斷面的方法施工風險大、工程量增加，其他輔助方法降低微氣壓波的效果不顯著的問題，提供一種負壓阻隔隧道壓力波減緩系統及方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種負壓阻隔隧道壓力波減緩系統，包括檢測部件和至少一個抽風機，所述抽風機設置在所述隧道拱墻中，所述抽風機的抽風管伸入所述隧道正洞，所述抽風機的排風管連通至所述隧道外，所述檢測部件用于檢測列車的位置以控制所述抽風機的啟停，所述抽風機用于在所述隧道出口區域形成負壓區。

采用本發明所述的一種負壓阻隔隧道壓力波減緩系統，根據所述檢測部件檢測出的列車位置來控制所述抽風機的啟停，通過開啟所述抽風機，利用所述抽風機的抽風管抽吸所述隧道出口區域的空氣，在出口區域形成所述負壓區，利用負壓區域阻隔所述隧道內壓力波的方式，在傳播路徑上有效減緩壓力波的梯度，從而有效減緩出口位置微氣壓波的能量，之后，當所述列車離開再將所述抽風機關停；所述抽風機設置在所述隧道拱墻內，不需要改變所述隧道原有結構，施工及設計更加簡便，便于對現有隧道進行改造，有利于節省成本；該系統整個結構組成簡單，維修方便。

優選地，所述排風管沿所述隧道的疏散通道延伸至所述隧道外。

通過這種設置，能夠方便所述排風管的排布，便于所述抽風機的安裝設置。

優選地，該負壓阻隔式隧道壓力波減緩系統包括至少兩個所述抽風機，所述抽風機沿所述隧道中線對稱設于所述隧道兩側。

通過這種設置，能夠使得分別對所述隧道一半區域內的空氣進行快速抽吸，相對的兩個所述抽風機能夠對對應的所述隧道區域內空氣迅速抽吸，盡快達到預設壓強，保證對所述壓力波的減緩效果。

優選地，所述檢測部件包括第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器相對所述抽風機設于所述隧道入口方向，所述第二傳感器設于所述抽風管位置處，所述列車經過所述第一傳感器時啟動所述抽風機，所述列車經過所述第二傳感器時關停所述抽風機。