CN213016421U - 一种用于湖底隧道的风井通风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了用于湖底隧道的风井通风系统，湖底隧道的顶部设置有通风道，风井的底部与通风道连通；所述通风系统包括微型风力发电机、井架、太阳能电池板、控制柜、蓄电池、逆变器和风机，其中井架为框架式结构，包括安装于井口处的呈“米字型”的水平支撑杆，以及顶环、外环、电池支撑杆和斜向支撑杆；风井的中部设置有格栅板，格栅板固定于风井内部的井壁上，控制柜、蓄电池、逆变器均位于格栅板上，太阳能电池板和微型风力发电机均与控制柜相连；风机安装固定于风井的底部。该通风系统整体安装于开挖式湖底隧道施工过程中配套设置的风井中，能够借助于湖面上优良的风能和太阳能，实现自身供能，从而起到节能环保的效果。

Description

一种用于湖底隧道的风井通风系统

技术领域

本实用新型提供了一种在开挖式湖底隧道中进行使用的风井通风系统，尤其涉及一种能够利用自然界的风能、太阳能进行电源供应的风井通风系统，属于隧道通风技术领域。

背景技术

在隧道中，行驶的车辆会不断排放有害废气和烟尘，当排放的有害废气和烟尘浓度超过一定值时将对司乘人员带来危害，影响身体健康和行车安全，因此隧道内保持良好空气状态是行车安全的必要条件，而通风的目的是把隧道内有害气体或污染物降低至允许浓度以下，以保证汽车行驶的安全性和舒适性，这是隧道服务水平的一个重要指标。

隧道通风方式一般有两种：自然通风和机械通风。自然通风：这种通风方式不设置专门的通风设备，利用洞口间的自然压力差或汽车行使时产生的交通风力，达到通风目的，自然通风这对于节能和节约初投资都是有积极意义的，但受到隧道长度的限制，很难通过自然通风来形成很好的气流组织；同时，自然风力大小和方向是不稳定的，它随着不同地区和季节等因素变化很大，难以作为一种稳定可靠的通风动力，因此自然通风仅用于长度较短及交通量很小的隧道中。所以隧道大多都是釆用机械通风方式。但机械通风方式一般都存在建设费用和运营管理费用高，消耗能源高。机械通风：①纵向式通风，通风效率低，射出的高速风流可能影响正常行车，噪声大，当多台风机同时工作时，若风机的安装距离过近，会产生噪声混合现象。竖井送风式隧道两洞口的污染空气有时还会产生光幕污染现象，影响行车安全。②半横向通风，从理论上讲隧道中心线位置处有一个中性面，而在实际中的交通状态是不断变化的，在隧道中部形成了一个中性带，这一带的通风效果要比别处差，分期实施难。③横向通风，需要设置两个风道，还要设置风井，从而使隧道建筑工程量增大，费用增加；另外，由于受隧道施工断面限制，设在车道板下和吊顶上的送风道和排风道断面小，隧道通风阻力大，通风能耗大，运营管理费用高。

发明内容

本实用新型解决了上述现有技术中的不足，提供了一种用于湖底隧道的风井通风系统，该系统整体安装于开挖式湖底隧道施工过程中配套设置的风井中，能够借助于湖面上优良的风能和太阳能，实现自身供能，从而起到节能环保的效果。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：

一种用于湖底隧道的风井通风系统，湖底隧道的顶部设置有通风道，所述风井呈竖直状，风井的底部与通风道连通，风井的顶部伸出于湖底及水面；所述通风系统包括微型风力发电机、井架、太阳能电池板、控制柜、蓄电池、逆变器和风机，其中井架为框架式结构，包括安装于井口处的呈“米字型”的水平支撑杆，以及顶环、外环、电池支撑杆和斜向支撑杆，水平支撑杆水平固定于井口处，且水平支撑杆的直径大于井口处直径，微型风力发电机中立柱的底端固定于水平支撑杆上，顶环套在立柱上并与立柱相固定，外环连接于水平支撑杆的外端，斜向支撑杆的顶端与顶环固定，斜向支撑杆的底端连接固定于井口处的井壁顶部，电池支撑杆的顶端与顶环固定，电池支撑杆的底端连接固定于外环上，所述电池支撑杆共同形成棱台型结构，且所述棱台型结构的侧面上整体铺设有防水布；太阳能电池板安装固定于防水布上；风井的中部设置有格栅板，格栅板固定于风井内部的井壁上，控制柜、蓄电池、逆变器均位于格栅板上，太阳能电池板和微型风力发电机均与控制柜相连，两者所产生的电能由控制柜接收并存储于蓄电池中；风机安装固定于风井的底部并与控制柜连接。

所述外环与井口的顶边之间安装有防止杂物进入风井的过滤网。

所述风井的内壁和外壁上均设置有爬梯。

所述控制柜中设置有转速控制模块，根据不同的时间段来设置风机的转速。

所述风井的顶部比湖面最高水位高出一米以上。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于湖底隧道的风井通风系统具有以下优点：1、由于湖面上视野开阔无遮挡，同时由于水的蒸发以及湖面和地面比热容的差异，因此湖面上时常会产生较大的气流，本通风系统中采用微型风力发电机加太阳能电池板的方式，对这些优势能源(风能、太阳能)进行收集、转化，在利用转化的电能使风机将湖面的新鲜空气送入至湖底隧道内，无需外界供能，因此零能耗、绿色环保。2、本专利中，突破性的将微型风力发电机加太阳能电池板直接固定至井口处，无需修建人工岛，同时太阳能电池板排列分布呈伞盖状，能够对风井的入口进行遮挡，避免雨水流入风井。因此其结构设置十分精简、有效，即节省了占地空间，又降低了施工和安装的成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于湖底隧道的风井通风系统的整体结构示意图；

图2为井架的结构示意图；

图中：1-湖底隧道，2-通风道，3-风井，4-微型风力发电机，5-井架，6-太阳能电池板，7-控制柜，8-蓄电池，9-风机，10-水平支撑杆，11-顶环，12-外环，13-电池支撑杆，14-斜向支撑杆，15-格栅板，16-过滤网，17-爬梯。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做详细具体的说明，但是本实用新型的保护范围并不局限于以下实施例。

本实施例提供的用于湖底隧道的风井通风系统的结构如图1所示，其适用于开挖式施工的长大型湖底隧道，例如武汉东湖隧道、九江鄱阳湖隧道、无锡太湖隧道等。湖底隧道1的顶部设置有通风道2，所述风井3呈竖直状，风井是在隧道开挖施工时所修建，采用钢筋混凝土浇筑，风井壁厚0.3米以上；风井的底部与通风道连通，风井的顶部伸出于湖底及水面，一般来说，为了防止汛期湖水上涨，导致湖水倒灌，所述风井的顶部比湖面最高水位线要高出一米以上。为了安装及维修便利，所述风井的内壁和外壁上均设置有爬梯17。

所述通风系统包括微型风力发电机4、井架5、太阳能电池板6、控制柜7、蓄电池8、逆变器和风机9，其中井架为框架式结构，其结构如图2所示，包括安装于井口处的呈“米字型”的水平支撑杆10，以及顶环11、外环12、电池支撑杆13和斜向支撑杆14，水平支撑杆水平固定于井口处，且水平支撑杆的直径大于井口处直径，微型风力发电机中立柱的底端固定于水平支撑杆上，顶环套在立柱上并与立柱相固定，斜向支撑杆的顶端与顶环固定，斜向支撑杆的底端连接固定于井口处的井壁顶部，微型风力发电机通过水平支撑杆和顶环的双重固定，能够牢固的固定于风井之上。

外环连接于水平支撑杆的外端，所述外环与井口的顶边之间安装有防止杂物进入风井的过滤网16，能够防止异物主要是鸟类进入风井内。电池支撑杆的顶端与顶环固定，电池支撑杆的底端连接固定于外环上，所述电池支撑杆共同形成棱台型结构，且所述棱台型结构的侧面上整体铺设有防水布；太阳能电池板安装固定于防水布上；风井的中部设置有格栅板15，格栅板固定于风井内部的井壁上，控制柜、蓄电池、逆变器均位于格栅板上，太阳能电池板和微型风力发电机均与控制柜相连，两者所产生的电能由控制柜接收并存储于蓄电池中；风机安装固定于风井的底部并与控制柜连接，所述控制柜中设置有转速控制模块，能够根据不同的时间段来设置风机的转速。

Claims (5)

1.一种用于湖底隧道的风井通风系统，湖底隧道的顶部设置有通风道，所述风井呈竖直状，风井的底部与通风道连通，风井的顶部伸出于湖底及水面；其特征在于：所述通风系统包括微型风力发电机、井架、太阳能电池板、控制柜、蓄电池、逆变器和风机，其中井架为框架式结构，包括安装于井口处的呈“米字型”的水平支撑杆，以及顶环、外环、电池支撑杆和斜向支撑杆，水平支撑杆水平固定于井口处，且水平支撑杆的直径大于井口处直径，微型风力发电机中立柱的底端固定于水平支撑杆上，顶环套在立柱上并与立柱相固定，外环连接于水平支撑杆的外端，斜向支撑杆的顶端与顶环固定，斜向支撑杆的底端连接固定于井口处的井壁顶部，电池支撑杆的顶端与顶环固定，电池支撑杆的底端连接固定于外环上，所述电池支撑杆共同形成棱台型结构，且所述棱台型结构的侧面上整体铺设有防水布；太阳能电池板安装固定于防水布上；风井的中部设置有格栅板，格栅板固定于风井内部的井壁上，控制柜、蓄电池、逆变器均位于格栅板上，太阳能电池板和微型风力发电机均与控制柜相连，两者所产生的电能由控制柜接收并存储于蓄电池中；风机安装固定于风井的底部并与控制柜连接。

2.根据权利要求1所述的用于湖底隧道的风井通风系统，其特征在于：所述外环与井口的顶边之间安装有防止杂物进入风井的过滤网。

3.根据权利要求1所述的用于湖底隧道的风井通风系统，其特征在于：所述风井的内壁和外壁上均设置有爬梯。

4.根据权利要求1所述的用于湖底隧道的风井通风系统，其特征在于：所述控制柜中设置有转速控制模块，根据不同的时间段来设置风机的转速。

5.根据权利要求1所述的用于湖底隧道的风井通风系统，其特征在于：所述风井的顶部比湖面最高水位高出一米以上。

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