CN106050288B - 隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，在行车主通道(1)所在隧道的顶部固定安装转换风道(4)，所述转换风道(4)为一端开口一端封闭的结构，所述转换风道(4)的开口端与侧壁排烟口(3)密封连通；所述转换风道(4)的底面开设有至少一个电动排烟口(5)。排烟装置若能内嵌到隧道顶部减少外凸尺寸则效果更好。本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，具有以下优点：(1)对现有隧道侧向集中排烟系统进行较小的改造，即可有效提高传统侧向集中排烟的效率，对于大断面隧道具有很好的应用前景；(2)本发明可实现工程化标准化、一体化制作，提高了产品质量，简化了施工流程。
Description
技术领域
本发明属于隧道排烟技术领域，具体涉及一种隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置。
背景技术
隧道侧向集中排烟系统是集中排烟系统的一种重要形式，目前在公路隧道排烟系统尤其是沉管隧道集中排烟系统中得到了较为广泛的应用。
如图1所示，为现有技术中隧道侧向集中排烟系统的剖面图，其在行车主通道1所在隧道的单向侧面开设有与行车主通道行车方向平行的排烟道2，在行车主通道1所在隧道的单向侧壁开设有与排烟道2连通的侧壁排烟口3，因此，行车主通道1所在隧道产生的烟气通过侧壁排烟口3排放到排烟道2，最终排向外部环境，实现火灾工况下对隧道内烟雾扩散范围的控制。
上述隧道侧向集中排烟系统，由于侧壁排烟口只设置于隧道单向侧壁，因此，具有排烟效率低的问题，并且，距离侧壁排烟口距离越远的车道，排烟效果越差。尤其对于大断面隧道，最外侧车道发生火灾直接采用侧壁排烟口直接排烟，排烟效率难以满足设计要求。可见，对大断面公路隧道侧向集中排烟系统，如何有效提高其排烟效率，规避侧向集中排烟的不利影响，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，在行车主通道(1)所在隧道的顶部固定安装转换风道(4)，所述转换风道(4)为一端开口一端封闭的结构，所述转换风道(4)的开口端与侧壁排烟口(3)密封连通；所述转换风道(4)的底面开设有至少一个电动排烟口(5)。
优选的，所述转换风道(4)的顶面通过螺栓或焊接连接方式固定到所述行车主通道(1)所在隧道的顶壁。
优选的，所述转换风道(4)的开口端采用焊接或者螺栓连接形式与侧壁排烟口(3)的预埋件密封连通。
优选的，所述转换风道(4)采用金属材质，并采用防火板或者防火涂料进行防护保护。
优选的，以行车主通道(1)的行车方向为前后方向，所述转换风道(4)包括风道底板(4.1)，所述风道底板(4.1)横向设置，所述风道底板(4.1)用于开设所述电动排烟口(5)；所述风道底板(4.1)的前后两侧分别向上安装有前导流件(4.2)和后导流件(4.3)；所述风道底板(4.1)左右两侧中，远离所述侧壁排烟口(3)的一侧向上安装有挡板(4.4)，所述挡板(4.4)的前后两侧分别与所述前导流件(4.2)的侧面以及所述后导流件(4.3)的侧面密封连接，形成密封包围结构；所述风道底板(4.1)靠近所述侧壁排烟口(3)的一侧向上安装有接口(4.5)，所述接口(4.5)与所述侧壁排烟口(3)相适配，可紧密插入到所述侧壁排烟口(3)的内部，形成密封连通结构。
优选的，所述前导流件(4.2)和所述后导流件(4.3)均为截面为直角三角形的楔块；
所述楔块包括垂直面、水平面以及倾斜面；所述水平面位于最上方，用于与行车主通道(1)所在隧道的顶壁直接固定连接；所述垂直面与所述风道底板(4.1)的前侧面或后侧面连接；所述倾斜面位于所述风道底板(4.1)的外侧，且与所述风道底板(4.1)的夹角大于90度，进行扰流。
优选的，所述转换风道(4)和所述电动排烟口(5)为模块化组装一体结构；
或者，所述转换风道(4)预留电动排烟口安装位置，所述转换风道(4)与所述电动排烟口(5)为分体结构。
优选的，电动排烟口(5)采用百叶式组合式风阀，对于单洞四车道隧道，在每个行车车道正上方或者两个行车车道中间设置一组电动排烟口。
优选的，隧道中所布置的各个电动排烟口(5)通过PLC或硬线连接实现对各个电动排烟口(5)的控制及状态反馈。
本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置具有以下优点：
(1)对现有隧道侧向集中排烟系统进行较小的改造，即可有效提高传统侧向集中排烟的效率，对于大断面隧道具有很好的应用前景；
(2)本发明可实现工程化标准化、一体化制作，提高了产品质量，简化了施工流程。
附图说明
图1为现有技术提供的隧道侧向集中排烟系统在隧道中的布置方式示意图；
图2为本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置在隧道中的布置方式剖面示意图；
图3为本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置在隧道中的布置方式立体示意图；
图4为本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置的立体结构示意图；
图5为本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置的左右侧面示意图；
图6为本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置的前后侧面示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，可有效解决大断面隧道侧向集中排烟口开口尺寸受结构安全影响，排烟效果不能满足设计要求的问题。本发明通过改变排烟方式，可有效提高排烟效率。
结合图1-图6，本发明提供一种隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，在行车主通道1所在隧道的顶部固定安装转换风道4，转换风道4设置形式(长度、宽带、高度)根据排烟量不同确定不同的断面积。转换风道满足在设计火灾当量下的结构安全和排烟要求。实际中，转换风道4的顶面可以通过螺栓连接方式或者焊接方案固定到行车主通道1所在隧道的顶壁。其中，排烟装置若能内嵌到隧道顶部减少外凸尺寸则效果更好。
转换风道4为一端开口一端封闭的结构，转换风道4的开口端与侧壁排烟口3密封连通。具体的，转换风道的开口端可以采用焊接或者螺栓连接形式与侧壁排烟口3的预埋件密封连通，连接强度满足正常工况级火灾工况下结构安全要求。此外，整个转换风道通风面积受排烟量限制，风速优选控制在15m/s以下。转换风道与侧壁排烟口相连接部分的连接需圆滑，尽量减少通风阻力。
转换风道4的底面开设有至少一个电动排烟口5。其中，根据隧道主体结构不同，在转换风道4的底面不同位置预留电动排烟口安装位置，两者通过焊接或者螺栓连接形成一个整体。整个装置作为一个整体，能够满足正常工况及火灾工况下安全要求。另外，转换风道内电动排烟口设置数量及尺寸需要根据隧道车道数以及排烟量进行灵活确定。
由于转换风道上所安装的电动排烟口位于行车车道的正上方，转换风道再与目前已设置的侧壁排烟口连通，因此，可以有效将行车车道产生的烟气高效的通过转换风道后排放到排烟道。一方面，对现有隧道侧向集中排烟系统的改造较小，改造成本较低；另一方面，本发明设计方式，可有效提高传统侧向集中排烟的效率，对于大断面隧道具有很好的应用前景。
在上述基础上，本发明还进行以下改进：
改进1：转换风道4推荐采用金属材质，并采用防火板或者防火涂料进行防护保护，从而保证风道结构能在设计火灾当量下保证结构安全。
改进2：转换风道具体结构形式
以行车主通道1的行车方向为前后方向，转换风道4包括风道底板4.1，风道底板4.1横向设置，风道底板4.1用于开设电动排烟口5；风道底板4.1的前后两侧分别向上安装有前导流件4.2和后导流件4.3；风道底板4.1左右两侧中，远离侧壁排烟口3的一侧向上安装有挡板4.4，挡板4.4的前后两侧分别与前导流件4.2的侧面以及后导流件4.3的侧面密封连接，形成密封包围结构；风道底板4.1靠近侧壁排烟口3的一侧向上安装有接口4.5，接口4.5与侧壁排烟口3相适配，可紧密插入到侧壁排烟口3的内部，形成密封连通结构。其中，前导流件4.2和后导流件4.3均为截面为直角三角形的楔块，可减少导流装置对隧道行车主洞通风的不利影响；
楔块包括垂直面、水平面以及倾斜面；水平面位于最上方，用于与行车主通道1所在隧道的顶壁直接固定连接；垂直面与风道底板4.1的前侧面或后侧面连接；倾斜面位于风道底板4.1的外侧，且与风道底板4.1的夹角大于90度，进行扰流。
上述结构的转换风道，一方面，满足在设计火灾当量下的结构安全和排烟要求。另一方面，通过安装前导流件4.2和后导流件4.3，避免排烟死角，全面将行车车道上方的烟气排放。
改进3：转换风道4和电动排烟口5为模块化组装一体结构，能够实现一体化工作，具有易施工安装的优点。
改进4：电动排烟口
电动排烟口5推荐采用百叶式组合式风阀，电动排烟口能够满足设计火灾当量下密封性要求。实际应用中，对于单洞四车道隧道，建议在每个行车车道正上方或者两个行车车道中间设置一组电动排烟口。
另外，隧道中所布置的各个电动排烟口5通过PLC或硬线连接实现对各个电动排烟口5的控制及状态反馈。
由此可见，本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，在行车车道正上方设置电动排烟口，电动排烟口采用单体阀或者组合式风阀结构，能够满足火灾工况下密封性和结构安全要求；另外，根据车道数不同，在转换风道不同位置，设置不同数量的电动排烟口，由于电动排烟口可实现远程开启和关闭。因此，火灾工况下根据火灾发生地点，可远程开启不同位置的电动排烟口，实现事故隧道顶部集中排烟，避免了侧向集中排烟效率低以及外侧车道排烟效果不理想的现状。
本发明提供的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，具有以下优点：
(1)对现有隧道侧向集中排烟系统进行较小的改造，即可有效提高传统侧向集中排烟的效率，拓宽了侧向集中排烟的应用范围，对于大断面隧道具有很好的应用前景；
(2)本发明可实现工程化标准化、一体化制作，提高了产品质量，简化了施工流程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，其特征在于，在行车主通道(1)所在隧道的顶部固定安装转换风道(4)，所述转换风道(4)为一端开口一端封闭的结构，所述转换风道(4)的开口端与侧壁排烟口(3)密封连通；所述转换风道(4)的底面开设有至少一个电动排烟口(5)；
其中，以行车主通道(1)的行车方向为前后方向，所述转换风道(4)包括风道底板(4.1)，所述风道底板(4.1)横向设置，所述风道底板(4.1)用于开设所述电动排烟口(5)；所述风道底板(4.1)的前后两侧分别向上安装有前导流件(4.2)和后导流件(4.3)；所述风道底板(4.1)左右两侧中，远离所述侧壁排烟口(3)的一侧向上安装有挡板(4.4)，所述挡板(4.4)的前后两侧分别与所述前导流件(4.2)的侧面以及所述后导流件(4.3)的侧面密封连接，形成密封包围结构；所述风道底板(4.1)靠近所述侧壁排烟口(3)的一侧向上安装有接口(4.5)，所述接口(4.5)与所述侧壁排烟口(3)相适配，可紧密插入到所述侧壁排烟口(3)的内部，形成密封连通结构。
2.根据权利要求1所述的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，其特征在于，所述转换风道(4)的顶面通过螺栓或焊接连接方式固定到所述行车主通道(1)所在隧道的顶壁。
3.根据权利要求1所述的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，其特征在于，所述转换风道(4)的开口端采用焊接或者螺栓连接形式与侧壁排烟口(3)的预埋件密封连通。
4.根据权利要求1所述的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，其特征在于，所述转换风道(4)采用金属材质，并采用防火板或者防火涂料进行防护保护。
5.根据权利要求1所述的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，其特征在于，所述前导流件(4.2)和所述后导流件(4.3)均为截面为直角三角形的楔块；
所述楔块包括垂直面、水平面以及倾斜面；所述水平面位于最上方，用于与行车主通道(1)所在隧道的顶壁直接固定连接；所述垂直面与所述风道底板(4.1)的前侧面或后侧面连接；所述倾斜面位于所述风道底板(4.1)的外侧，且与所述风道底板(4.1)的夹角大于90度，进行扰流。
6.根据权利要求1所述的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，其特征在于，所述转换风道(4)和所述电动排烟口(5)为模块化组装一体结构；
或者，所述转换风道(4)预留电动排烟口安装位置，所述转换风道(4)与所述电动排烟口(5)为分体结构。
7.根据权利要求1所述的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，其特征在于，电动排烟口(5)采用百叶式组合式风阀，对于单洞四车道隧道，在每个行车车道正上方或者两个行车车道中间设置一组电动排烟口。
8.根据权利要求1所述的隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置，其特征在于，隧道中所布置的各个电动排烟口(5)通过PLC或硬线连接实现对各个电动排烟口(5)的控制及状态反馈。
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