CN105822342B - 一种水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统，双向楼梯疏散救援通道结构与滑梯间疏散救援通道结构在扇形逃生通道内交替相接，在双向楼梯疏散救援通道结构内相接的双向楼梯间内的控烟系统，在滑梯间疏散救援通道结构内的侧壁和洞门上相接的滑梯间内的控烟系统，扇形逃生通道内设置连接上下层互为逃生的逃生双向楼梯间，双向楼梯间的阶梯与下层车道侧壁上的下层逃生门，双向楼梯间的阶梯与下层车道侧壁上的上层逃生门间设置上层前室，上层前室和下层前室设有前室门洞，上层车道侧壁上的上层逃生门和下层车道侧壁上的下层逃生门是双向双开门，以期能使人员疏散变得更加高效、安全的人员疏散，大大缩短逃生时间，减少人员的伤亡。

Description

一种水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统

技术领域

本发明涉及水下断面隧道人员疏散领域，具体涉及一种水下断面双层隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统，适用于水下断面双层隧道火灾事故发生时人员逃生的紧急救援通道。

背景技术

随着现代化交通的日益发展，越来越多的交通隧道被修建并投入使用，隧道火灾的防治与救援工作日益受到重视。隧道火灾，拥有与一般火灾相区别的特征和严重危害性，在相对狭小、封闭的隧道环境中会对其中的设施、被困人员造成相当大的破坏与威胁。由于隧道火灾的特殊性，交通隧道的人员疏散系统在隧道火灾救援中显得尤为重要。为了承载更多的交通量，其结构要求增大盾构隧道断面、修建大断面盾构隧道。近年来兴起的双层盾构隧道作为一种新式隧道结构并开始频繁出现在实际工程中。双层盾构隧道除了具有一般隧道空间相对封闭、烟气容易积聚的特征之外，火灾烟气容易通过上下层的联接通道在上、下层之间相互扩散而危及人员疏散，因其交通荷载大、净空间相对较小等原因，造成火灾事故情况下大断面双层隧道人员疏散存在很大的难度。

目前，已有一些实例表明了一个良好的逃生系统的重要性。已公开专利“一种公铁合建盾构隧道的疏散通道布置结构”（申请号：201310752760.3）只对双层隧道疏散方式提供了一些比较简单的方案并且没有更好的疏散通道结构，不能对双层隧道断面的具体人员疏散方面内容做更深一步的研究，最为重要的是尚未考虑在火灾发生集中区域一个楼梯道可能不会满足人员逃生需要的情况，这种情形下可能会导致人员逃生比较困难，容易发生危险的可能性。因此在隧道长度很长的情况下，在火灾发生时的人员疏散设计应比较普通水下隧道有所不同。

针对目前这种逃生系统不成熟的形式，所以亟需一种人员疏散通道结构布置来缓解当前存在的问题，并且尽量阻止火灾烟气会侵袭相邻未着火层隧道，造成更大灾害。

综上所述，而水下断面隧道因上下层空间受限，会使其人员逃生疏散设计面临更大的困难。水下断面隧道，是隧道工程今后的发展重要方向之一，而且这种水下超大断面隧道，其上下层均有通行大型车辆的通行能力、合理的结构安排，是今后国内乃至世界隧道发展的大趋势。因此对目前已有的人员疏散系统进行优化改进，以适应于水下断面隧道火灾情况下的人员逃生，是现在隧道建设首当其冲的问题。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种适用于一种水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统，结构简单，使用方便，以期能使人员疏散的方式变得更加高效化、便捷化，结构合理、安全高效的人员疏散，因此火灾烟气不会在上、下层之间相互扩散蔓延，人员疏散快速，大大缩短逃生时间，减少人员的伤亡。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统，由双向楼梯疏散救援通道结构、滑梯间疏散救援通道结构、双向楼梯间内的控烟系统和滑梯间内的控烟系统组成，其特征在于：双向楼梯疏散救援通道结构与滑梯间疏散救援通道结构在扇形逃生通道内交替相接（交替布置），在双向楼梯疏散救援通道结构内相接（交替布置）的双向楼梯间内的控烟系统，在滑梯间疏散救援通道结构内的侧壁和洞门上相接（交替布置）的滑梯间内的控烟系统，双向楼梯疏散救援通道结构包括双向楼梯间、上层前室、上层逃生门、下层前室和下层逃生门，扇形逃生通道内设置连接上下层互为逃生的逃生双向楼梯间，双向楼梯间的第一级阶梯与下层车道侧壁上的下层逃生门间留2－5m，下层逃生门与墙体形成一个空间为下层前室，双向楼梯间的最后一级阶梯与下层车道侧壁上的上层逃生门间设置上层前室，上层前室和下层前室设有前室门洞，间距70－200m设置一组隧道的上层逃生门、下层逃生门，双向楼梯间的设置同疏散门设置相适配，下层车道侧壁上的上层逃生门和下层车道侧壁上的下层逃生门是双向双开门或者双向单开门，双向楼梯间内的楼梯（分为两段，两段楼梯高度低于上下层车道高度，其中楼梯净高4.2m，第一段净高2.7m，由18级高0.15m的楼梯构成；第二段净高1.5m，由10级高0.15m的楼梯构成，宽度为0.85m，向两个方向都布置有楼梯，两段楼梯由长度为1.2m的水平平台连接，沿隧道纵向每个双向楼梯间的间距为15－20m，隧道圆形盾构段横断面的面积为160－190m²。

所述的滑梯间疏散救援通道结构，包括滑梯间、上层前室、上层逃生门、下层前室和下层逃生门，其连接关系是：扇形逃生通道内设置逃生滑梯间，滑梯间底部与下层车道侧壁上的下层逃生门间预留一段距离，约2m-4m，下层逃生门与墙体形成一个空间作为下层前室，滑梯间与下层车道侧壁上的上层逃生门间设置上层前室。上层前室和下层前室都设有前室门洞。隧道的上层逃生门、下层逃生门沿隧道纵向设置的个数，同滑梯间的设置相适配，根据隧道结构和交通量，一般70m-300m设置一组。下层车道侧壁上的上层逃生门和下层车道侧壁上的下层逃生门是常闭式单向双开门或者单开门；滑梯净高4m，正好连接上下两层的车道空间。双向楼梯间分别设有双向楼梯和单向滑梯两种结构，交替布置。

所述的双向楼梯间内的控烟系统，包括在上层前室与双向楼梯间共用的墙壁上安装的正压风机，下层前室与双向楼梯间共用的墙壁上安装的正压风机和下层前室门洞上方设置的风幕机。其作用是：隧道内发生火灾，正压风机启动，对双向楼梯间前室送风，确保上层前室和下层前室中形成正压区域，避免隧道火灾烟气进入到疏散楼梯间中。隧道内乘客先逃生到前室中，再进入到双向楼梯间中，为进一步阻隔烟气，在下层前室门洞上方设置的风幕机。

所述的滑梯间内的控烟系统，包括在上层前室与滑梯间共用的墙壁上安装的正压风机，下层前室与滑梯间共用的墙壁上安装的正压风机。其作用是：隧道内发生火灾，正压风机启动，对双向楼梯间前室送风，确保上层前室和下层前室中形成正压区域，避免隧道火灾烟气进入到疏散楼梯间中。隧道内乘客先逃生到前室中，再进入到双向楼梯间中，为进一步阻隔烟气，在下层前室门洞上方设置的风幕机。

所述的隧道圆形盾构段横断面的面积为：160m²-190m²，所述的扇形逃生通道横截面积为：10m²-12.5m²。

所述的双向楼梯间内的逃生楼梯分为两段，沿隧道纵向每个双向楼梯间楼梯与滑梯间隔布置并且其间距为15m-20m。

所述的正压风机提供的隧道断面平均风速为：2-2.5m/s，且可以双向作用。

所述隧道的上层逃生门、下层逃生门沿隧道纵向设置的个数，同双向楼梯间的设置的个数相适配，根据隧道结构和交通量，一般70m-200m设置一组。

所述的下层逃生门和上层逃生门为常闭式双向双开门或双向单开门。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

本发明充分发挥了水下断面隧道的结构特点，利用合理的技术措施，且经济性较好，能有效服务于水下交通隧道的人员疏散与救援需要。

（1）在人员疏散方面，上下层采用互为逃生模式。在上下层逃生楼梯设置前室，并安置正压风机，发生火灾后，风机对上、下层前室送风，保证前室处于正压状态，防止烟气进入前室和双向楼梯间，形成准安全区，也保证了火灾烟气不会在上、下层之间相互扩散蔓延。在前室和双向楼梯间交界处防火门的上方设置风幕机，从而在烟气意外进入前室的情况下保证疏散双向楼梯间内人员的生命安全，与正压风机形成双保险，保证了逃生环境的能见度良好、不被烟气侵袭等必要条件。一旦某一层发生火灾，能运用另一层未发生火灾的通道，高效、快速地疏散人员，大大缩短逃生时间，减少人员的伤亡，消防救援车辆能通过未起火一层迅速接近起火点进行救援，不易造成交通堵塞。

（2）在救援逃生通道方面，本发明提出了通过双向楼梯和滑梯组合布置来疏散人员，本专利的疏散效率较之前单向楼梯结构提高了40%以上。虽然滑梯在日常生活中很普遍，但是滑梯较楼梯有较好的效率，能够更快的疏散人员，使人员在上下层转移的更加迅速，所以是一种更好的布置结构。与一般的结构相比，它具有更好的便捷性和实用性。与目前已授权的专利“一种公铁合建盾构隧道的疏散通道布置结构”相比，本专利的双向楼梯能够满足人流量较大时人员的逃生需求，能够尽可能的营救更多的人。并且本专利的采用的结构和理念、实施方式更为创新更加实用。

（3）在经济性方面，修建滑梯要比修建相同规格楼梯成本低一些，所以在一种水下断面盾构双层隧道中能够节省更多的原材料，节约国家的资源和能源，呼应了当前国家可持续经济发展模式。

因此，本发明对我国改进水下断面隧道建设方式，提高隧道防范火灾的能力，推进我国现代化交通事业的全面发展，具有不可估量的意义。

附图说明

图1a为本发明的双向楼梯疏散救援通道结构横断面示意图；

图1b为本发明的滑梯间疏散救援通道结构横断面示意图；

图1c为本发明的双向楼梯疏散救援通道结构和滑梯间疏散救援通道结构交替布置示意图；

图2为本发明的双向楼梯间示意图；

图3为本发明的滑梯间示意图。

其中：1-扇形逃生通道，2-上层车道，3-下层车道，4-双向楼梯间，5-正压风机，6-下层前室，7-下层逃生门，8-火源，9-上层前室，10-上层逃生门，11-风幕机，12-滑梯间，13-楼梯，14-前室门洞，15-双向楼梯疏散救援通道结构，16-滑梯间疏散救援通道结构，17-双向楼梯间内的控烟系统，18-滑梯间内的控烟系统。

具体实施方式

实施例1：

下面结合附图，对本发明做详细说明。

如图1a、图1b和图2所示，一种水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统，由双向楼梯疏散救援通道结构、滑梯间疏散救援通道结构、双向楼梯间内的控烟系统和滑梯间内的控烟系统组成。如图1c所示，双向楼梯疏散救援通道结构15与滑梯间疏散救援通道结构16在扇形逃生通道1内交替相接（布置），在双向楼梯疏散救援通道结构15内相接（布置）的双向楼梯间内的控烟系统17，在滑梯间疏散救援通道结构16内的侧壁和洞门上相接（布置）的滑梯间内的控烟系统18。双向楼梯疏散救援通道结构15包括双向楼梯间4、上层前室9、上层逃生门10、下层前室6和下层逃生门7，其连接关系是：扇形逃生通道1内设置连接上下层互为逃生的逃生双向楼梯间4，双向楼梯间4的第一级阶梯与下层车道3侧壁上的下层逃生门7间预留一段距离，2m或3m或4m或5m，下层逃生门17与墙体形成一个空间作为下层前室6，双向楼梯间4的最后一级阶梯与下层车道3侧壁上的上层逃生门10间设置上层前室9。上层前室9和下层前室6都设有前室门洞14，根据隧道管理者需要选择是否设置门。根据隧道结构长度和交通量，一般间距70或90或130或160或180或200m设置1组隧道的上层逃生门10（2个）和下层逃生门7（1个），双向楼梯间4的设置同疏散门设置相适配。下层车道3侧壁上的上层逃生门10和下层车道3侧壁上的下层逃生门7是常闭式双向双开门或者双向单开门，避免疏散逃生门开启方向与乘客疏散方向不一致；双向楼梯间4内的楼梯13分为两段，两段楼梯高度之和略低于上下层车道高度；其中楼梯13净高4.2m，第一段净高2.7m，由18级高0.15m的楼梯构成；第二段净高1.5m，由10级高0.15m的楼梯构成，宽度均为0.85m，向两个方向都布置有楼梯。两段楼梯由长度为1.2m的水平平台连接，考虑到隧道运营后的客流量，沿隧道纵向每个双向楼梯间的间距为15m或18或20m，以保证疏散能力。隧道圆形盾构段横断面的面积为160或170或180或190m²。

如图1a、图1b和图3所示，滑梯间疏散救援通道结构16，包括滑梯间12、上层前室9、上层逃生门10、下层前室6和下层逃生门7，其连接关系是：扇形逃生通道1内设置逃生滑梯间12，滑梯间12底部与下层车道3侧壁上的下层逃生门7间预留一段距离，约2或3或4m，下层逃生门7与墙体形成一个空间作为下层前室6，滑梯间12与下层车道3侧壁上的上层逃生门10间设置上层前室9。上层前室9和下层前室都设有前室门洞14。隧道的上层逃生门10、下层逃生门7沿隧道纵向设置的个数，同滑梯间的设置相适配，根据隧道结构和交通量，一般70m-300m设置一个。下层车道3侧壁上的上层逃生门10和下层车道3侧壁上的下层逃生门7是常闭式单向双开门或者单开门；滑梯净高4m，正好连接上下两层的车道空间。

双向楼梯间内的控烟系统17，包括在上层前室9与双向楼梯间4共用的墙壁上安装的正压风机5，下层前室6与双向楼梯间4共用的墙壁上安装的正压风机5和下层前室6门洞上方设置的风幕机11。其作用是：隧道内发生火灾8，正压风机5启动，对双向楼梯间前室送风，确保上层前室9和下层前室6中形成正压区域，避免隧道火灾烟气进入到疏散楼梯间中。隧道内乘客先逃生到前室中，再进入到双向楼梯间4中，为进一步阻隔烟气，在下层前室6门洞上方设置的风幕机11。正压风机5提供的隧道断面平均风速的风速为：2-2.5m/s。其中正压风机一般是变频轴流风机，可以双向作用。风幕机可以提供不同的风速。

滑梯间内的控烟系统18，包括在上层前室9与滑梯间12共用的墙壁上安装的正压风机5，下层前室6与滑梯间12共用的墙壁上安装的正压风机5。其作用是：隧道内发生火灾8，正压风机5启动，对双向楼梯间前室送风，确保上层前室9和下层前室6中形成正压区域，避免隧道火灾烟气进入到疏散楼梯间中。隧道内乘客先逃生到前室中，再进入到双向楼梯间4中，为进一步阻隔烟气，在下层前室6门洞上方设置的风幕机11。正压风机5提供的隧道断面平均风速的风速为：2-2.5m/s。其中正压风机一般是变频轴流风机，可以双向作用。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统，由双向楼梯疏散救援通道结构(15)、滑梯间疏散救援通道结构(16)、双向楼梯间内的控烟系统(17)和滑梯间内的控烟系统(18)组成，其特征在于：双向楼梯疏散救援通道结构(15)与滑梯间疏散救援通道结构(16)在扇形逃生通道(1)内交替相接，在双向楼梯疏散救援通道结构(15)内相接的双向楼梯间内的控烟系统(17)，在滑梯间疏散救援通道结构(16)内的侧壁和洞门上相接的滑梯间内的控烟系统(18)，双向楼梯疏散救援通道结构(15)包括双向楼梯间(4)、上层前室(9)、上层逃生门(10)、下层前室(6)和下层逃生门(7)，扇形逃生通道(1)内设置连接上下层互为逃生的逃生双向楼梯间(4)，双向楼梯间(4)的第一级阶梯与下层车道(3)侧壁上的下层逃生门(7)间留2－5m，下层逃生门(7)与墙体形成一个空间为下层前室(6)，双向楼梯间(4)的最后一级阶梯与下层车道(3)侧壁上的上层逃生门(10)间设置上层前室(9)，上层前室(9)和下层前室(6)设有前室门洞(14)，间距70－200m设置1组隧道的上层逃生门(10)、下层逃生门(7)，双向楼梯间(4)的设置同疏散门设置相适配，下层车道(3)侧壁上的上层逃生门(10)和下层车道(3)侧壁上的下层逃生门(7)是双向双开门或者双向单开门，双向楼梯间(4)内的楼梯(13)分为两段，两段楼梯高度低于上下层车道高度，滑梯间疏散救援通道结构(16)包括滑梯间(12)、上层前室(9)、上层逃生门(10)、下层前室(6)和下层逃生门(7)，扇形逃生通道(1)内设置逃生滑梯间(12)，滑梯间(12)底部与下层车道(3)侧壁上的下层逃生门(7)间留2－4m，下层逃生门(7)与墙体形成一个空间为下层前室(6)，滑梯间(12)与下层车道(3)侧壁上的上层逃生门(10)间设置上层前室(9)，上层前室(9)和下层前室(6)设有前室门洞(14)，下层车道(3)侧壁上的上层逃生门(10)和下层车道(3)侧壁上的下层逃生门(7)是单向双开门或者单开门。

2.根据权利要求1所述的一种水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统，其特征在于：所述的楼梯(13)净高4.2m，第一段净高2.7m，由18级高0.15m的楼梯构成；第二段净高1.5m，由10级高0.15m的楼梯构成，宽度为0.85m，向两个方向都布置有楼梯，两段楼梯由长度为1.2m的水平平台连接，沿隧道纵向每个双向楼梯间的间距为15－20m，隧道圆形盾构段横断面的面积为160－190m²；所述的双向楼梯间内的控烟系统(17)包括在上层前室(9)与双向楼梯间(4)共用的墙壁上安装的正压风机(5)，下层前室(6)与双向楼梯间(4)共用的墙壁上安装的正压风机(5)和下层前室(6)门洞上方设置的风幕机(11)。

3.根据权利要求1所述的一种水下断面隧道人员疏散救援通道结构及控烟系统，其特征在于：所述的滑梯间内的控烟系统(18)包括在上层前室(9)与滑梯间(12)共用的墙壁上安装的正压风机(5)，下层前室(6)与滑梯间(12)共用的墙壁上安装的正压风机(5)。