CN107642377A - 双层消防逃生隧道 - Google Patents

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张延年
杨森
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Abstract

本发明涉及隧道技术控制领域,尤其涉及一种双层消防逃生隧道。包括圆形断面混凝土壳体、防渗保护层、上层行驶车道、下层行驶车道、下层排烟通道、通风与采光系统、交通灯、竖向承重墙、上层排烟通道、防撞保护垫、防火隔热墙、逃生通道、砾石粗砂层、消防喷水装置、车道结构底板、防火感应报警系统、上层逃生通道、下层逃生通道、通孔、抽烟机、防水布、海绵城市专用舱,本发明在圆形断面混凝土壳体的外侧设置连续的防渗保护层,双层消防逃生隧道上层设置有上层行驶车道、下层设置有下层行驶车道,本发明能够有效解决目前由于坍塌、火灾或隧道出口被堵死等事故导致隧道内人员不能脱险等问题,能够在危险事故到来之时,有效实现隧道内人员自救。

Description

双层消防逃生隧道
技术领域
[0001] 本发明涉及一种隧道,属于隧道技术控制领域,尤其是涉及一种双层消防逃生隧 道。
背景技术
[0002] 隧道及地下工程以其基本不占用地面土地资源的突出优势,在当今面临“人口增 长、资源短缺、环境恶化”的3大挑战中,发挥着越来越重要的作用,因此,其应用越来越广 泛,正所谓“入地有戏”。近十年来,我国隧道及地下工程建设事业有了较快的发展,不单表 现在隧道数量、隧道长度的增长上,而且在技术上也得到了快速发展,在各种工法的应用方 面也有不断突破。中国大部分地铁隧道采用浅埋暗挖法,包括部分公路、铁路隧道,尤其是 浅埋山岭隧道与水下隧道。钻爆法施工长期主导中国隧道工程施工技术,推进了中国设备 的信息化和自动化进程,针对开挖和支护流水线作业,先后自主研制了液压凿岩台车、挖装 机、自动机械化喷射混凝土设备、拱架安装机、移动栈桥、模板台车等一系列装备,极大提高 了工作效率。盾构、TBM掘进机长期以来依赖国外引进,但近年来以中铁装备为代表的中国 厂家已实现了中国盾构和TBM的自主制造,占据了中国大部分市场,在地铁工程中广泛应 用,并于2014年成功实现了超前地质预报装备的搭载。在大量工程实践中,不断创新了单护 盾TBM和敞开式TBM技术,解决了 TBM在软弱地层掘进脱困与市区沉降控制技术中的难题,形 成了超浅埋、大宽度、小净距矩形顶管技术与盾构始发、到达零覆土技术,在甘肃引洮7号隧 洞、重庆轨道交通6号线等工程中成功应用,创造了多项世界纪录。近年来,随着复杂地质条 件下大埋深和长洞线隧道工程的不断增多,工程勘察综合利用了遥测遥感、多点高频物探、 GIS、GPS等技术,不仅提高了勘测效率,也大幅度提高了控制精度的等级。设计技术方面引 入了 BIM技术,隧道设计逐步重视交通和建造艺术的双重功效,在隧道扁平度和埋深方面均 有较大突破,涌现出一批新型隧道结构形式,诸如分岔隧道等,并形成了地下立体互通的设 计理念,立体交叉广泛应用于公路、铁路隧道和地铁中,如长沙营盘路湘江隧道。但是现有 的隧道大多都是直接贯通的,缺乏必要的逃生通道,这样在坍塌、火灾或隧道出口被堵死等 事故发生时,隧道内人员不能及时脱险,隧道内人员无法实现自救,地质因素中,由于结构 松散,颗粒间无胶结或胶结差,坍塌事故时有发生。工程地质灾害所引发的隧道坍塌事故也 非常多,而且没有及时采取有针对性的逃生措施。地下水、渗透水的软化、浸泡、冲蚀、溶解 等作用也会加剧隧道结构的失稳和坍塌。有的隧道施工方法选择不当,或工序间距安排不 合理,各工序间距拉的过长,地层暴露时间过久,引起围岩松动、风化,导致坍塌的发生。
发明内容
[0003] 为了解决上述存在的技术问题,本发明提供一种构造简单、受力性能好,承载力 强,质量稳定的双层消防逃生隧道,能够有效解决目前由于坍塌、火灾或隧道出口被堵死等 事故导致隧道内人员不能脱险问题,能够在危险事故到来之时,有效实现隧道内人员自救。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为: 双层消防逃生隧道,包括圆形断面混凝土壳体(1)、防渗保护层(2)、上层行驶车道03)、 下层行驶车道(4)、下层排烟通道(5)、通风与采光系统¢)、交通灯(7)、竖向承重墙(8)、上 层排烟通道(9)、防撞保护垫(10)、防火隔热墙(11)、逃生通道(12)、砾石粗砂层(13)、消防 喷水装置(14)、车道结构底板(15)、防火感应报警系统(16)、上层逃生通道(17)、下层逃生 通道(18)、通孔(19)、抽烟机(20)、防水布(21)、海绵城市专用舱(22); 在圆形断面混凝土壳体(1)的外侧设置连续的防渗保护层(2),双层消防逃生隧道的上 层设置有上层行驶车道(3)、下层设置有下层行驶车道(4),左侧设置有下层排烟通道(5)、 上层排烟通道(9),右侧设置有上层逃生通道(17)、下层逃生通道(18),上层行驶车道⑶靠 近上层逃生通道(17) —侧设置多个逃生通道(12),下层行驶车道(4)靠近下层逃生通道 (18) —侧设置多个逃生通道(12),双层消防逃生隧道的下方设置有砾石粗砂层(13),同时 还设置有通风与采光系统⑹、交通灯(7)、消防喷水装置(14)、防火感应报警系统(16)和抽 烟机(20);防火隔热墙(11)设置在竖向承重墙(8)旁边,靠近下层排烟通道(5)、上层排烟通 道(9)、上层逃生通道(17)、下层逃生通道(18)—侧;通孔(19)连通上层行驶车道⑶和上 层排烟通道(9);同时通孔(19)连通下层行驶车道⑷和下层排烟通道(5); 圆形断面混凝土壳体(1)的内侧设置连续的防水布(21),上层行驶车道(3)、下层行驶 车道(4)两侧坚向承重墙®)的底部均分别设置连续的防撞保护垫(1〇);圆形断面混凝土壳 体(1)、竖向承重墙(8)、车道结构底板(15)共同构成横纵交错的空间协同受力的格构式横 断面;海绵城市专用舱(22)设置在双层消防逃生隧道的底部。
[0005]进一步地,所述的圆形断面混凝土壳体(1)采用硬度较大的防水混凝土制作而成, 优先采用装配式作业,装配接缝优先采用环向错缝和纵向错缝,且对接缝进行防水处理。 [0006]进一步地,所述的防渗保护层(2)采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、 塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层的一种或多种,当采用单一防水层时,优先采用 两层及以上的防水方式。
[0007]进一步地,所述的车道结构底板(15)包括腹板(15-1)、翼缘板(15-2)、环形肋(15-3)、类矩形空腔(15_4)、槽形板连接螺栓(15-5),在两腹板(15-1)之间设置若干环形肋(15-3),环形肋(15-3)优先均匀分布,且上部与翼缘板(15-2)整体连接,环形肋(15-3)上开设类 矩形空腔(15_4),空腔为矩形,且在矩形的四角采用圆弧过渡,两腹板(15-D之间采用槽形 板连接螺栓(15_5)连接;车道结构底板(15)优先采用装配式混凝土构件拼装,采用槽形 梁、T形梁、马蹄形梁或箱型梁,优先采用格构式槽形梁。
[000S]进一步地,所述的竖向承重墙(8)优先采用轻质高强度耐火墙,优先采用预制装配 式安装;防火隔热墙(11)优先采用混凝土结构,且优先添加纤维,纤维优先采用碳纤维、钢 纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维。
[0009] 进一步地,所述的防撞保护垫(10)优先采用聚氨酯橡胶制作而成,并且防撞保护 垫(10)的厚度优先设置在20〜30cm之间。
[0010] 进一步地,所述的防水布(21)采用高分子防水透气材料(PTFE膜)与布料混合制 作,并作三层复合而成,防水布(21)的外侧涂抹有防渗水泥层加以保护。
[0011] 进一步地,所述的海绵城市专用舱(22)内部设置有防水层,用于进行污水的排放 与收集,并进行储存与释放;海绵城市专用舱(22)内部设置有雨水管道或海绵城市专用舱 (22)的整个舱体作为雨水管道。
[0012] 进一步地,所述的上层逃生通道(17)、下层逃生通道(18)用于作为人行舱、自行车 舱、紧急疏散通道;上层逃生通道(17)、下层逃生通道(18)有多个直接通往外部地表的紧急 疏散通道,且优先均匀分布。
[0013] 进一步地,所述的逃生通道(12)优先等间距布置,间距优先设置在40〜5〇m之间。
[0014] 本发明的有益效果: 本发明的有益效果和优点是构造简单、受力性能好,承载力强,质量稳定,上层行驶车 道、下层行驶车道两侧竖向承重墙的底部均分别设置连续的防撞保护垫,其缓冲减震性好, 能吸收部分撞击能量,而且具有较强的坚固性和较好的抗冲击能力,在发生撞击时能吸收 撞击所产生的部分冲击能量,对车、车内的人具有保护作用,而且上层逃生通道、下层逃生 通道中设置有防火隔热墙,这样能够在火灾发生时,有效保护隧道内人员,设置的下层排烟 通道、上层排烟通道和抽烟机能够在火灾发生时,快速及时排出隧道内的烟,设置的消防喷 水装置和防火感应报警系统也可在火灾发生第一时间对火势起到控制作用,该隧道结构右 侧设置的上层逃生通道、下层逃生通道有多个直接通往外部地表的紧急疏散通道,且优先 均匀分布,这样能够在坍塌、火灾或隧道出口被堵死等事故发生时,有效地克服隧道内人员 不能脱险等问题,实现隧道内人员自救,有效解决了隧道安全、消防、逃生等问题。
附图说明
[0015] 下面结合附图对本发明中的双层消防逃生隧道作进一步说明: 图1为本发明双层消防逃生隧道的结构示意图。
[0016] 图2为车道结构底板的横断面示意图。
[0017] 图中:1为圆形断面混凝土壳体;2为防渗保护层;3为上层行驶车道;4为下层行驶 车道;5为下层排烟通道;6为通风与采光系统;7为交通灯;8为竖向承重墙;9为上层排烟通 道;10为防撞保护垫;11为防火隔热墙;12为逃生通道;13为砾石粗砂层;14为消防喷水装 置;15为车道结构底板;16为防火感应报警系统;17为上层逃生通道;18为下层逃生通道;19 为通孔;20为抽烟机;21为防水布;22为海绵城市专用舱;15-1为腹板;15-2为翼缘板;15-3 为环形肋;15-4为类矩形空腔;15-5为槽形板连接螺栓。
具体实施方式
[0018] 为了进一步说明本发明,下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述,但不 能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0019] 一种双层消防逃生隧道,如图1〜图2所示,包括圆形断面混凝土壳体1、防渗保护 层2、上层行驶车道3、下层行驶车道4、下层排烟通道5、通风与采光系统6、交通灯7、竖向承 重墙8、上层排烟通道9、防撞保护垫10、防火隔热墙11、逃生通道12、砾石粗砂层13、消防喷 水装置14、车道结构底板15、防火感应报警系统16、上层逃生通道17、下层逃生通道18、通孔 19、抽烟机20、防水布21、海绵城市专用舱22; 在圆形断面混凝土壳体1的外侧设置连续的防渗保护层2,双层消防逃生隧道的上层设 置有上层行驶车道3、下层设置有下层行驶车道4,左侧设置有下层排烟通道5、上层排烟通 道9,右侧设置有上层逃生通道17、下层逃生通道18,上层行驶车道3靠近上层逃生通道17— 侧设置多个逃生通道12,下层行驶车道4靠近下层逃生通道18—侧设置多个逃生通道12,双 层消防逃生隧道的下方设置有砾石粗砂层13,同时还设置有通风与采光系统6、交通灯7、消 防喷水装置14、防火感应报警系统16和抽烟机20;防火隔热墙11设置在竖向承重墙8旁边, 靠近下层排烟通道5、上层排烟通道9、上层逃生通道17、下层逃生通道18—侧;通孔19连通 上层行驶车道3和上层排烟通道9;同时通孔19连通下层行驶车道4和下层排烟通道5; 圆形断面混凝土壳体1的内侧设置连续的防水布21,上层行驶车道3、下层行驶车道4两 侧、竖向承重墙8的底部均分别设置连续的防撞保护垫10;圆形断面混凝土壳体1、竖向承重 墙8、车道结构底板15共同构成横纵交错的空间协同受力的格构式横断面;海绵城市专用舱 22设置在双层消防逃生隧道的底部。
[0020]圆形断面混凝土壳体1采用硬度较大的防水混凝土制作而成,优先采用装配式作 业,装配接缝优先采用环向错缝和纵向错缝,且对接缝进行防水处理。防渗保护层2采用水 泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层的一 种或多种,当采用单一防水层时,优先采用两层及以上的防水方式。
[0021] 车道结构底板15包括腹板15-1、翼缘板15-2、环形肋15-3、类矩形空腔15-4、槽形 板连接螺栓15-5,在两腹板15-1之间设置若干环形肋15-3,环形肋15-3优先均匀分布,且上 部与翼缘板15_2整体连接,环形肋I5-3上开设类矩形空腔15-4,空腔为矩形,且在矩形的四 角采用圆弧过渡,两腹板15-1之间采用槽形板连接螺栓15-5连接,车道结构底板15优先采 用装配式混凝土构件拼装,采用槽形梁、T形梁、马蹄形梁或箱型梁,优先采用格构式槽形 梁。
[0022]竖向承重墙8优先采用轻质高强度耐火墙,优先采用预制装配式安装;防火隔热墙 11优先采用混凝土结构,且优先添加纤维,纤维优先采用碳纤维、钢纤维、玻璃纤维和聚丙 烯纤维。
[0023]防撞保护垫10优先采用聚氨酯橡胶制作而成,并且防撞保护垫10的厚度优先设置 在20〜3〇cm之间,其具有硬度高、强度好、耐撕裂和耐老化等优点,还具有高弹性,而且耐磨 性能卓越,缓冲减震性好,能吸收部分撞击能量,而且具有较强的坚固性和较好的抗冲击能 力,在发生撞击时能吸收撞击所产生的部分冲击能量,具有防震性能,对车、车内的人具有 保护作用。
[0024]防水布21采用高分子防水透气材料(PTFE膜)与布料混合制作,并作三层复合而 成,防水布21的外侧涂抹有防渗水泥层加以保护。
[0025]海绵城市专用舱22内部设置有防水层,用于进行污水的排放与收集,并进行储存 与释放;海绵城市专用舱22内部设置有雨水管道或海绵城市专用舱22的整个舱体作为雨水 管道。
[0026]上层逃生通道17、下层逃生通道18用于作为人行舱、自行车舱、紧急疏散通道;上 层逃生通道17、下层逃生通道1S有多个直接通往外部地表的紧急疏散通道,且优先均匀分 布,能够在发生坍塌、火灾或隧道出口被堵死等事故发生时,有效地克服隧道内人员不能脱 险等问题,实现隧道内人员自救。
[0027] 逃生通道12优先等间距布置,间距优先设置在40〜50tn之间。
[0028]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 视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种双层消防逃生隧道,包括圆形断面混凝土壳体(1)、防渗保护层(2)、上层行驶车 道(3)、下层行驶车道(4)、下层排烟通道(5)、通风与采光系统(6)、交通灯(7)、竖向承重墙 (8)、上层排烟通道(9)、防撞保护垫(10)、防火隔热墙(11)、逃生通道(12)、砾石粗砂层 (13)、消防喷水装置(14)、车道结构底板(15)、防火感应报警系统(16)、上层逃生通道(17)、 下层逃生通道(18)、通孔(19)、抽烟机(20)、防水布(21)、海绵城市专用舱(22),其特征在 于: 在圆形断面混凝土壳体(1)的外侧设置连续的防渗保护层(2),双层消防逃生隧道的上 层设置有上层行驶车道(3)、下层设置有下层行驶车道(4),左侧设置有下层排烟通道(5)、 上层排烟通道(9),右侧设置有上层逃生通道(17)、下层逃生通道(18),上层行驶车道C3)靠 近上层逃生通道(17) —侧设置多个逃生通道(12),下层行驶车道(4)靠近下层逃生通道 (18) —侧设置多个逃生通道(12),双层消防逃生隧道的下方设置有砾石粗砂层(13),同时 还设置有通风与采光系统(6)、交通灯(7)、消防喷水装置(14)、防火感应报警系统(16)和抽 烟机(20);防火隔热墙(11)设置在竖向承重墙⑻旁边,靠近下层排烟通道(5)、上层排烟通 道(9)、上层逃生通道(17)、下层逃生通道(18) —侧;通孔(19)连通上层行驶车道(3)和上 层排烟通道(9);同时通孔(19)连通下层行驶车道⑷和下层排烟通道(5); 圆形断面混凝土壳体(1)的内侧设置连续的防水布(21),上层行驶车道(3)、下层行驶 车道⑷两侧、竖向承重墙⑻的底部均分别设置连续的防撞保护垫(10);圆形断面混凝土 壳体(1)、竖向承重墙(8)、车道结构底板(15)共同构成横纵交错的空间协同受力的格构式 横断面;海绵城市专用舱(22)设置在双层消防逃生隧道的底部。
2. 根据权利要求1所述的双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的圆形断面混凝土壳体 (1)采用硬度较大的防水混凝土制作而成,优先采用装配式作业,装配接缝优先采用环向错 缝和纵向错缝,且对接缝进行防水处理。
3. 根据权利要求1所述的双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的防渗保护层(2)采用 水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层的 一种或多种,当采用单一防水层时,优先采用两层及以上的防水方式。
4. 根据权利要求1所述的双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的车道结构底板(15)包 括腹板(15-1)、翼缘板(15-2)、环形肋(15-3)、类矩形空腔(15-4)、槽形板连接螺栓(15-5), 在两腹板(15-1)之间设置若干环形肋(15-3),环形肋(15-3)优先均匀分布,且上部与翼缘 板(15-2)整体连接,环形肋(15_3)上开设类矩形空腔(15-4),空腔为矩形,且在矩形的四角 采用圆弧过渡,两腹板(15-1)之间采用槽形板连接螺栓(15-5)连接,车道结构底板(15)优 先采用装配式混凝土构件拼装,采用槽形梁、T形梁、马蹄形梁或箱型梁,优先采用格构式槽 形梁。
5. 根据权利要求1所述的双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的竖向承重墙(8)优先 采用轻质高强度耐火墙,优先采用预制装配式安装;防火隔热墙(11)优先采用混凝土结构, 且优先添加纤维,纤维优先采用碳纤维、钢纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维。
6. 根据权利要求1所述的双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的防撞保护垫(10)优先 采用聚氨酯橡胶制作而成,并且防撞保护垫(1〇)的厚度优先设置在20〜30cm之间。
7. 根据权利要求1所述的双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的防水布(21)采用高分 子防水透气材料(PTFE膜)与布料混合制作,并作三层复合而成,防水布(21)的外侧涂抹有 防渗水泥层加以保护。
8.根据权利要求1所述双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的海绵城市专用舱(22)内 部设置有防水层,用于进行污水的排放与收集,并进行储存与释放;海绵城市专用舱(22)内 部设置有雨水管道或海绵城市专用舱(22)的整个舱体作为雨水管道。
9. 根据权利要求1所述双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的上层逃生通道(17)、下 层逃生通道(18)用于作为人行舱、自行车舱、紧急疏散通道;上层逃生通道(17)、下层逃生 通道(18)有多个直接通往外部地表的紧急疏散通道,且优先均匀分布。
10. 根据权利要求1所述双层消防逃生隧道,其特征在于:所述的逃生通道(12)优先等 间距布置,间距优先设置在40〜50m之间。
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