CH437405A - Einrichtung zur Längsbelüftung eines Tunnels - Google Patents

Description

      Einrichtung    zur     Längsbelüftung        eines        Tunnels       Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung     zur     Längsbelüftung eins Tunnels mit mindestens einem  innerhalb des     Tunnellichtraumes,    jedoch ausserhalb des  für Fahrzeuge vorgesehenen Profils angeordneten Ven  tilator     mit    im wesentlichen parallel zur Tunnellängsachse  verlaufendem Luftstrahl, dessen Abstand von dem Tun  nelportal durch welches die Tunnelluft ausgeblasen wird,  so bemessen ist,

   dass durch die     Injektorwirkung    des       Ventilatorluftstrahles    eine Förderung der in dem Tun  nelteil zwischen Ventilator und diesem Portal     befind-          liehen    Luft durch dieses Portal hindurch bewirkt wird.  Im Hauptpatent ist vorgeschlagen worden, an .der seit  lichen und/oder oberen Tunnelwandung eine oder meh  rere Nischen vorzusehen und den bzw. die Ventilatoren  in diese Nische bzw. Nischen derart frei einzuhängen,  dass der bzw. die Ventilatoren höchstens teilweise in den  ausserhalb des für die Fahrzeuge freizuhaltenden Licht  raumprofils liegenden Teil .des     Tunnellichtraumes    hin  einragen.

   Dabei sollten die     Nischwände    zumindest auf  der     Abströmseite    des Ventilators einen allmählichen  Übergang zum     Tunnellichtraum    aufweisen. Gemäss die  sem Merkmal wird somit die Nische selbst von vorn  herein mit einem allmählichen Übergang zur     zweck-          mässigen    Lenkung des     Primärluftstrahls    versehen. Dem  nach liegt der Verlauf des     flbergangs,    der für     die    Be  lüftungswirkung mitbestimmend ist, nach Beendigung  der Tunnelbauarbeiten fest und kann nicht ohne beson  deren Bauaufwand geändert werden. Eine solche Ände  rung kann aber z.

   B. .dann erforderlich sein, wenn die  praktische Erprobung der Tunnelbelüftung (unter Be  rücksichtigung der Windverhältnisse, des Verkehrs     etc.)     oder der spätere Einbau von stärkeren oder schwächeren  Ventilatoren einen anderen Verlauf des Übergangs not  wendig macht. Hier schafft die Erfindung     Abhilfe.     



  Es wird vorgeschlagen, dass die den bzw. die Ven  tilatoren aufnehmenden Nischen zumindest annähernd       senkrecht        zueinander    liegende Nischenwände aufweisen,  und dass ausser dem bzw. den Ventilatoren die zur Luft  führung erforderlichen     Umlenkwände    in die Nische bzw.  Nischen     eingebaut        sind.    Man kann nunmehr ohne jeden    im Tunnel     selbst        anfallenden    Bauaufwand die     Umlenk-          wände    den speziellen     Erfordernissen    anpassen.

   Es     ist          darüber    hinaus auf bessere und     billigere    Weise als bisher  möglich, die     Umlenkflächen    nicht als ebene, sondern als  gekrümmte Flächen     auszubilden,    um einen     möglichst     hohen Belüftungswirkungsgrad zu erhalten.     Schliesslich     sei noch der Vorteil erwähnt, dass der Bau von Nischen  mit z. B. senkrecht zueinander     liegenden    Nischenwänden  die     Einschalungskosten    herabsetzt.

   Bei der Formgebung  der Nischen kann     erforderlichenfalls    auch darauf ge  achtet werden, dass die statischen     Kräfte    in der die  Nische aufweisenden Tunnelwand in günstiger Weise  weitergeleitet werden.  



  Wenn der bzw.     die    Ventilatoren vollständig     ausser-          halb    des     Tunnellichtraumes    angeordnet sind,     wird     zweckmässig eine Deckplatte vorgesehen, die das Ni  scheninnere mit Ausnahme der Lufteinlass- und     Luft-          auslassöffnungen    gegen ,das     Tunnelinnere    abdeckt. Diese  Deckplatte kann an der Tunnelwandung oder am Ven  tilator selbst befestigt sein und hat den Zweck, die Be  lüftungseinrichtung in zweckmässiger und     gefälliger     Weise abzudecken.

   Die Belüftungseinrichtung kann der  art     ausgebildet    werden,     dass    der bzw.     die        Ventilatoren     zusammen mit den     Umlenkwänden    und gegebenenfalls  zusammen mit der Deckplatte eine in die Nische ein  setzbare Baueinheit bilden. Diese Massnahme hat den  Vorteil, dass die gesamte Belüftungseinrichtung als Ein  heit bereits in der Werkstatt     zusammengesetzt,    geprüft  und im Tunnel in die vorbereitete Nische eingebaut  werden kann. Es ist z. B. nun nicht mehr notwendig, die  mit     sanften        Übergängen        versehenen    Nischen z.

   B. auf  Massgenauigkeit zu     kontrollieren    und     gegebenenfalls     nacharbeiten zu lassen. An Hand der in den Zeich  nungen     dargestellten    Ausführungsbeispiele wird die Er  findung im folgenden     näher    erläutert.

   Hierbei zeigen die       Fig.    1 einen Längsschnitt,       Fig.    2 eine Ansicht von unten     (in    ausgebautem Zu  stand) und       Fig.3    einen Querschnitt einer     erfindungsgemässen     Belüftungseinrichtung, bestehend aus einer Einbauein-           heit        mit    zwei Ventilatoren,     Umlenkwänden    und Ab  deckplatten,       Fig.    4 einen Querschnitt und       Fig.    5 einen waagrechten Schnitt durch zwei neben  einander liegende,

   durch eine Zwischenwand getrennte       Tunnelröhren    mit Belüftungseinrichtungen an den Sei  tenwänden und in der Zwischenwand,       Fig.    6 den Querschnitt und       Fig.    7 den Längsschnitt einer in einer Zwischenwand  angeordneten Belüftungseinrichtung mit     Umlenkwänden     in Form von Klappen (Ausschnitt).  



  In den     Fig.    1 bis 3 - hierbei ist der     Längsschnitt    in       Fig.    1 nach der Linie     1-I    in     Fig.    3 und der Querschnitt  in     Fig.    3 nach der Linie     III-III    in     Fig.    2 dargestellt -ist  mit 1 ein Teil der oberen Tunnelwandung (Decke) be  zeichnet, in den eine Nische 2 mit den Nischenwänden  2a, 2b (vordere und     hintere    Begrenzung), 2c (obere Be  grenzung), 2d und 2e (seitliche Begrenzung) eingebaut  ist.

   Die     aneinanderstossenden        Nischwände    liegen dabei  jeweils rechtwinklig zueinander und ergeben somit eine       quaderförmige,    einfach     herzustellende    Nische. In die  Nische     sind    zwei     Ventilatoren    3 und 4,     Umlenkwände    5,       Luftführungswände    5a, eine     Abdeckplatte    6 und an den  Nischenwänden 2a bis 2e     anliegende    Seitenplatten 7  eingebaut.

   Die Teile 3 bis 7 sind zu einer Belüftungsein  heit     zusammengefasst,        .d.    h., diese Teile werden bereits  in der Werkstatt zusammengebaut und dann in die  Nische 2 eingesetzt. Die     Abdeckplatte    6 ragt an den  Seiten über die Breite der Nischeneinheit hinaus und ist  mittels Schrauben 8 an der Tunneldecke befestigt. Sie  lässt dabei diejenigen Bereiche 9 und 10     urabgedeckt,    in  denen der     Einströmluftstrahl    9a und der     Abströmluft-          strahl    10a (Treibstrahl, Primärluft) ein, bzw. austreten.  



  Die     Umlenkwände    5 und die weiteren     Luftführungs-          wände    5a werden     zweckmässigerweise    aus schalldämp  fendem Werkstoff (z. B. Steinwolle) hergestellt, eine  Massnahme, die bei Nischen mit fest eingebautem     über-          gang    zusätzliche Kosten verursachen würde.

   Ferner ist  es     vorteilhaft,    am Austritt des Treibstrahls 10a aus der  Belüftungseinheit die     Umlenkwände    in den     Nischenend-          bereichen    5b konvex auszubilden, derart, dass der in das  Tunnelinnere austretende Treibstrahl mit     Hilfe    des       Coanda-Effektes    etwa in Richtung parallel zur Tunnel  längsachse abgelenkt wird. Auch diese Möglichkeit be  stand bei der im Hauptpatent vorgeschlagenen Nischen  ausbildung nur in     beschränktem    Masse. Die Ventilato  ren 3 und 4 sind in ihrer Förderrichtung durch Dreh  richtungsumkehr umsteuerbar.

   Hierbei ist es     zweck-          mässig,    dass die Ventilatoren bezüglich der Längsrich  tung der Nische in deren Mitte angeordnet werden und  dass die     Umlenkwände    5 zu einer durch diese Mittel  laufenden Querebene 11     spiegelsymmetrisch        ausgebildet     werden.     Dadurch    ist es auf einfache Weise möglich,     in     beiden Förderrichtungen     (9a/10a    und     9b/10b)    den glei  chen     Nutzeffekt    zu erzielen.

   Es ist     nämlich    vielfach er  wünscht, dass die Belüftungsrichtung eines Tunnels bei       Änderungen    der     vorgeschriebenen    Durchfahrtrichtung,  z. B.     infolge    von Unfällen oder bei wechselnden     Wind-          verhältnissen,        geändert    werden     kann.     



  In     Fig.    4 ist in einem Querschnitt (nach der     Linie          IV-IV    in     Fig.    5) und in     Fig.    5 in einem waagrechten  Längsschnitt (nach der     Linie        V-V    in     Fig.    4) ein Tunnel  mit zwei parallel zueinander verlaufenden und lediglich  durch eine Zwischenwand 15 voneinander getrennten       Tunnelröhren    16 und 17 dargestellt.

   An den Seitenwän  den der     Tunnelröhren    sind     in:    Nischen 18, 19, 20 und 21       Belüftungseinrichtungen    mit je<I>zwei</I>     Ventilatoren    22, 23;    24, 25; 26, 26a (nicht sichtbar) und 27, 28 mit Um  lenkwänden 29, 30; 31, 32; 33, 34; und 35, 36 mit  Führungswänden 37, 38 und 39 und mit     Abdeckplatten     40 bis 45 angeordnet. Dabei sind     vorteilhafterweise    auch  in der Zwischenwand Nischen (19 und 20) angeordnet;  sie weisen     öffnungen    nach beiden     Tunnelröhren    auf.  Hierbei wird der Bauaufwand für die Nischen noch wei  ter herabgesetzt.

   Die beiden in der Zwischenwand ange  ordneten Belüftungseinrichtungen mit den Ventilatoren  24, 25, 26 und 26a besitzen auf verschiedene Zu- bzw.       Abströmrichtungen    und gegebenenfalls Zu- bzw.     Ab-          strömwinkel    einstellbare     Umlenkwände    31 bis 34.

         Zweckmässigerweise    können hierzu bei Anlagen mit       Axialventilatoren    d     ie        Umlenkwände    einzeln um eine in  Verlängerung :der     Ventilatorwelle    gelegene Achse     ver-          schwenkt    werden, oder es können - wie     Fig.    4 zeigt   bei mehreren übereinander angeordneten Ventilatoren  24/25 und 26/26a die an der     Einström    und/oder der       Ausströmseite    gelegenen     Umlenkwände    31, 32, 33 und  34 zu je einer Gruppe zusammengefasst werden,

   die je  weils um eine     zur        Ventilatorstrahlrichtung    parallele und  in der Mitte dieser Gruppe liegenden Achse 46     ver-          schwenkbar    ist. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, die  Belüftung des Tunnels verschiedenen Gegebenheiten an  zupassen. So ist es z.

   B. möglich, eine oder mehrere in  der Zwischenwand angeordnete, für die eine Tunnel  röhre bestimmte Belüftungseinrichtungen für die andere  Tunnelröhre zu benutzen, weil dort     zeitweise    ein stärke  rer Verkehr herrscht als in der einen Tunnelröhre, und  zwar dadurch, dass unter Zugrundelegung der normalen  Fahrt- und Strömungsrichtungen 47 und 48 die sonst in  die Richtung 47 fördernden Ventilatoren 24 und 25 nun  in die Richtung 48 fördern, wobei die     Umlenkwände    31  und 32 die durchgezogen gezeichnete Stellung ein  nehmen. Die Ventilatoren 24 und 25 fördern in diesem  Fall gemäss den Pfeilen 49 und 50. Es kann weiterhin  der Fall eintreten, dass die     Tunnelröhre    16 z.

   B. wegen  eines Unfalls oder wegen Bau- oder Reinigungsarbeiten       stillgelegt    werden muss, so dass die Tunnelröhre 17 ge  genüber normalen Verhältnissen einen doppelt so star  ken Verkehr aufweist, und zwar nicht mehr einen  Richtungsverkehr, sondern einen Gegenverkehr, bei dem  die entgegen der Strahlrichtung fahrenden Fahrzeuge  wegen der sogenannten  Kolbenwirkung  eine     Minde-          rungdes    Belüftungseffektes hervorrufen.

   In diesem Fall  besteht die Möglichkeit, gegenüber dem vorher     besehrie-          benen        Zustand        dieser    Belüftungseinrichtung lediglich  die     Umlenkwände    32 um die Achse 46 um 180  zu  schwenken, so dass .die gestrichelte Stellung     (Förder-          richtung    51) vorhanden ist.     Damit    wird die normale Be  lüftung der     Tunnelröhre    17 in Richtung 48 unterstützt  und dabei der verkehrsmässig stark beanspruchten Tun  nelröhre 17 aus der zeitweise     unbenutzten    Tunnelröhre  16 sogar Frischluft     zugeführt.     



  Eine weitere     Gelegenheit    sei erwähnt, bei der sich  die     Schwenkbarkeit    der     Umlenkflächen    von in der Zwi  schenwand angeordneten Belüftungseinrichtungen als  sehr nützlich erweist. Tritt nämlich in einer     Tunnelröhre     ein Brand auf, so kann man zwecks besserer Brandbe  kämpfung den     Qualm    aus der betroffenen     Tunnelröhre     in die andere fördern, nachdem diese für den Verkehr       gesperrt        worden    ist. Wenn z.

   B. in der Tunnelröhre 16  an der Stelle 52     (Fig.    5) eine Brandstelle     angenommen     wird, so werden die     Umlenkwände    31, 33 und 34 wie  durchgezogen gezeichnet und die     Umlenkwand    32 wie  gestrichelt gezeichnet verstellt, so dass der Qualm     ge-          mäss    den Pfeilen 51, 50 und 53,54 abgesaugt wird.      In den weiteren     Fig.    6 und 7 ist eine in einer Zwi  schenwand 60 zwischen zwei     Tunnelröhren    angeordnete  Belüftungseinrichtung zum Teil dargestellt.

   Hierbei ist  in     F!-.    6 ein Schnitt nach .der Linie     VI-VI    in     Fig.    7 und  in     Fig.    7 ein Schnitt nach der Linie     VII-VII    in     Fig.    6  dargestellt. Ein Ventilator 61 saugt gemäss Pfeil 62 Luft  an und fördert sie an Führungswänden 63 vorbei zu  einer als     Umlenkwand    dienenden Klappe 64, durch die  der Luftstrahl ins Tunnelinnere abgelenkt wird. Dabei  ist die Klappe 64 um     eine    Achse 68     schwenkbar.    Die  Klappe gibt je nach ihrer Stellung den Luftweg in die  eine (Pfeil 65) oder in die andere (Pfeil 66) Tunnelröhre  oder in beide gleichzeitig frei.

   Diese Anordnung ist be  sonders einfach und eröffnet gegenüber den bisher be  schriebenen Ausführungen der     Umlenkwände    eine wei  tere Belüftungsmöglichkeit. Es ist natürlich auch mög  lich, mehrere Ventilatoren 61 und 67 übereinander an  zuordnen, wie es     Fig.    7 andeutet. Man kann sogar für  mehrere Ventilatoren     lediglich    eine einzige Klappe vor  sehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Längsbelüftung eines Tunnels mit mindestens einem im Tunnel, jedoch ausserhalb des für Fahrzeuge vorgesehenen Profils angeordneten Ventilator mit im wesentlichen parallel zur Tunnellängsachse ver laufendem Luftstrahl, dessen Abstand von dem Tunnel portal, durch welches die Tunnelluft ausgeblasen wird, so bemessen ist, dass durch die Injektorwirkung des Ventilatorluftstrahles eine Förderung der in dem Tun nelteil zwischen Ventilator und diesem Portal befind lichen Luft durch dieses Portal hindurch bewirkt wird, wobei an der seitlichen und/oder oberen Tunnelwan dung eine oder mehrere Nischen vorgesehen und der bzw. die Ventilatoren in diese Nische bzw.

   Nischen der art frei eingehängt sind, dass<U>der bzw.</U> die Ventilatoren höchstens zu einem Teil in den ausserhälb des für die Fahrzeuc,e. -freizuhaltenden- Lichtraümprofils liegenden el des Tunne@llichfra@mes hineinragen, dadurch ge"Eennzeichnet, dass die den bzw. die Ventilatoren (3, 4; 22 bis 28; 61, 67) aufnehmenden Nischen (2;

   18 bis 21) zumindest annähernd senkrecht zueinan der liegende Nischenwände aufweisen, und dass ausser dem bzw. den Ventilatoren die zur Luftführung erfor derlichen Umlenkwände (5; 29 bis 36; 64) in die Nische bzw. Nischen eingebaut sind. UNTERANSPRt7CHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, mit vollständig ausserhalb des Tunnellichtraumes angeordneten Venti latoren, gekennzeichnet durch eine Deckplatte (6; 40 bis 45), die das Nischeninnere mit Ausnahme der Luftein- lass- (9) und Luftauslass- (10) Öffnungen gegen das Tunnelinnere abdeckt (Fig. 1 bis 5).

   2. Einrichtung nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass .der bzw. die Ventilatoren (3, 4; 22 bis 28; 61, 67) zusammen mit den Umlenkwänden (5; 29 bis 36; 64) eine in die Nische (2; 18 bis 21) eingesetzte Baueinheit bilden (Fig. 1 bis 7). 3. Einrichtung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkwände (5; 29 bis 36; 64) und die Luftführungs- wände (5a; 37 bis 39; 63) aus schalldämpfendem Werk stoff, z. B. Steinwolle, hergestellt sind (Fig. 1 bis 7). 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkwände (5) in den stromab gelegenen Nischen- endbereichen (5<B>b</B>) konvex ausgebildet sind, derart, dass der in das Tunnelinnere austretende Treibstrahl (1 0a) mit Hilfe des Coanda-Effektes etwa in Richtung parallel zur Tunnellängsachse abgelenkt wird (Fig. 1). 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 4, mit umsteuerbarem Ventilator, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (3) bezüg lich der Längsrichtung der Nische (2) in deren Mitte angeordnet ist und dass die Umlenkwände (5) zu einer durch diese Mittel laufende Querebene (11) spiegelsym metrisch ausgebildet sind (Fig. 1).

   6. Einrichtung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkwände (31 bis 34; 64) auf verschiedene Zu- bzw. Abströmrichtungen (49 bis 51, 53, 54; 65, 66) und/oder verschiedene Zu- bzw. Abströmwinkel ein stellbar sind (Fig. 4 bis 7). 7.

   Einrichtung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 6, in einem Tunnel mit zwei parallel zueinander verlaufenden und lediglich durch eine Zwi schenwand voneinander getrennte Tunnelröhren, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Nische (19, 20) in .der Zwischenwand (15, 60) angeordnet ist und Öffnungen nach beiden Tunnelröhren (16, 17) aufweist (Fig. 4 bis 7). B.

   Einrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass zumindest ein Teil der in der Zwi schenwand (60) befindlichen Umlenkwände als verstell bare Klappe (64) ausgebildet ist, die je nach ihrer Stellung den Luftweg in die eine oder die andere Tunnelröhre oder in beide gleichzeitig freigibt (Fig. 6 und 7). 9.

   Einrichtung nach Unteranspruch 7, mit als Axial ventilator ausgebildetem Ventilator, dadurch gekenn zeichnet, dass die in der Zwischenwand befindlichen Umlenkwände um eine in Verlängerung der Ventilator welle gelegene Achse verschwenkbar sind.

   10. Einrichtung nach Unteranspruch 7, mit mehre ren übereinander angeordneten Ventilatoren, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Einström- und/oder der Ausströmseite .gelegenen, in der Zwischenwand (15) befindlichen Umlenkwände (31 bis 34) zu je einer Gruppe zusammengefasst sind, die um eine zur Venti- latorstrahlrichtung parallele und in Gruppenmitte lie gende Achse (46) verschwenkbar ist (Fig.4 und 5).