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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung bei Bränden in
Tunnels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In
letzter Zeit haben sich Tunnelbrände,
bei denen Menschen zu Tode kamen, dramatisch gehäuft.
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Um
die Folgen zu mindern, sind zahlreiche aufwendige Maßnahmen
vorgeschlagen worden, beispielsweise Rettungstunnels parallel zu
den vorhandenen Tunnels anzulegen. Zudem werden in den älteren,
nach veröffentlichten
deutschen Patentanmeldungen 100
56 269 und
101 17 908 Tunnelsicherheitseinrichtungen
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 beschrieben.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Sicherheitseinrichtung
bereitzustellen, um die katastrophalen Folgen von Tunnelbränden zu verhindern.
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Dies
wird erfindungsgemäß mit der
im Anspruch 1 gekennzeichneten Sicherheitseinrichtung erreicht.
In den Unteransprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
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Nach
der Erfindung wird in einem Abstand von beispielsweise 50 m bis
200 m in dem Tunnel jeweils ein Vorhang vorgesehen, der im Brandfall
geschlossen werden kann. Damit wird der Tunnelabschnitt verschlossen,
wenn durch den Brandsensor in diesem Abschnitt ein Brand festgestellt
worden ist. Der Vorhang besteht aus einem nicht brennbaren Material,
beispielsweise einem Gewebe aus Fasern aus anorganischem Material.
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Die
erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung
zeichnet sich damit durch ihre Einfachheit aus.
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Der
Brandsensor kann ein Rauchmelder und/oder ein Wärmesensor sein.
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Die
Vorhänge
werden quer über
den Verkehrsweg, also bei Straßentunnels
quer über
die Fahrbahn bzw. bei einem Eisenbahn- oder Standseilbahntunnel quer über die
Gleise bewegt, also gezogen oder geschoben.
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Die
Vorhänge
können
dazu im zusammengezogenen, also zusammengefalteten Zustand an der
Tunnelwand aufgehängt
sein, beispielsweise in einer in der Tunnelwand vorgesehenen z.
B. in der Tunnelwand gefrästen
Fuge oder dgl. Ausnehmung.
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Die
Ausnehmung oder der sonstige Raum, in dem sich die zusammengezogenen
Vorhänge
befinden, kann dabei durch Klappen verschließbar sein, um die Vorhänge vor
Verschmutzung zu schützen.
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Jeder
Vorhang kann aus mehreren Teilen bestehen, insbesondere zwei Teilen
oder Hälften,
die im zusammengefalteten, also z. B. zusammengezogenen Zustand
an bzw. in der einen bzw. anderen Tunnelwand angeordnet sind. Zum
Schließen
werden die beiden Vorhangteile in Richtung der gegenüberliegenden
Tunnelwand gezogen. Im auseinandergezogenen Zustand können sich
die Vorhangteile damit von einer Tunnelwand zur anderen erstrecken,
also einen doppelwandigen Vorhang bilden, sie können jedoch auch nur bis zur
Hälfte
des Tunnels reichen, vorzugsweise aber so, dass sie sich in der
Tunnelmitte überlappen.
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Das
Schließen
der Vorhänge
erfolgt durch eine vom Brandsensor angesteuerte Betätigungseinrichtung,
z. B. einen Motor, beispielsweise einen Elektromotor. Es kann jedoch
beispielsweise auch ein pyrotechnischer Motor zum selbstätigen Schließen der
Vorhänge
vorgesehen sein. Mit dem Motor können
auch die Klap pen geöffnet
werden, die die Vorhänge
vor Verschmutzung schützen.
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Die
Betätigungsvorrichtung
kann jedoch beispielsweise auch eine gespannte Zugfeder sein, die am
Vorhang angreift und ihn quer über
den Verkehrsweg zieht. Auch kann die Betätigungsvorrichtung durch ein
Gewicht gebildet sein, das bei Ansteuerung der Betätigungseinrichtung
durch den Brandsensor nach unten fällt und über ein Zugmittel, beispielsweise
ein Seil oder eine Kette an dem Vorhang befestigt ist.
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Die
Vorhänge
bestehen insbesondere im unteren Bereich vorzugsweise aus von oben
nach unten verlaufenden, also senkrechten Streifen, um sie über Fahrzeuge
und dgl. Gegenstände
im Tunnel ziehen zu können.
Die Breite der Streifen kann beispielsweise 20 cm bis 50 cm betragen.
Die Streifen sind dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich
im auseinandergezogenen Zustand des Vorhangs überlappen. Um die Absicherung
zu erhöhen, können an
jeder Seite des Tunnels auch zwei Vorhangteile vorgesehen sein,
die im zusammengezogenen Zustand des Vorhangs zwei im Abstand hintereinander
angeordnete Vorhangabschnitte bilden.
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Die
Vorhänge
sind an Laufschienen geführt, die
an oder im Bereich der Tunneldecke vorgesehen sind. Bei Verwendung
von mehreren Teilen für
jeden Vorhang werden vorzugsweise mehrgleisige Laufschienen verwendet.
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Anstelle
der erwähnten
Ausfräsungen
in der Tunnelwand können
die Vorhänge
auch hinter einer sich entlang der Tunnelwand erstreckenden Verkleidung
aufgehängt
sein. Die Verkleidung kann einen Abstand von beispielsweise 15 bis
40 cm von der Tunnelwand aufweisen. Die Verkleidung kann parallel
zur Tunnelwand verlaufen, d. h. sie ist bei einem runden, also beispielsweise
elliptischen oder kreisrunden Tunnelquerschnitt, entsprechend gekrümmt. Die
Vorhänge
befinden sich damit in einem staubfreiem Raum, sind also vor Verschmutzungen
geschützt.
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Die
Laufschiene besteht aus einem sich entlang der Tunnelwand erstreckenden
Abschnitt hinter der Verkleidung, an dem der Vorhang angehängt ist und
einem sich quer über
den Verkehrsweg erstreckenden Laufschienenabschnitt, auf den der
Vorhang im Brandfall bewegt wird. Der Laufschienenabschnitt hinter
der Verkleidung und der sich über
den Verkehrsweg erstreckende Laufschienenabschnitt sind durch einen
Kurvenabschnitt miteinander verbunden.
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Um
den Vorhang im Brandfall über
den Verkehrsweg zu bewegen, kann ein sich entlang der Tunnelwand
hinter der Verkleidung vorgesehenes, von einem Motor angetriebenes,
umlaufendes, endloses Transportband vorgesehen sein, das im Brandfall
den Vorhang entlang der Laufschiene um den Kurvenabschnitt quer über den
Verkehrsweg schiebt. Der Vorhang wird dabei gegen das Transportband gedrückt. Dazu
kann wenigstens eine Rolle oder ein weiteres Transportband auf der
anderen Seite des Vorhangs vorgesehen sein.
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Der
gesamte Antrieb des Vorhangs, einschließlich Transportband und Motor
kann hinter der Verkleidung angeordnet sein. Die Verkleidung kann zur
Aufnahme des Antriebs und des Vorhangs einschließlich der Laufschiene auch
als Hohlkörper
ausgebildet sein.
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Falls
die Tunnelwand einen runden Querschnitt aufweist, ist das sich entlang
der Tunnelwand erstreckende Transportband etwa in mittlerer Tunnelhöhe angebracht.
Damit wird der Vorhang etwa in der Mitte gehalten und dadurch eine
Verwicklung oder ungewollte Überlappung
einzelner Streifen beim Transport des Vorhangs verhindert. Um den
Vorhang hinter der Verkleidung mit dem Transportband zu ziehen bzw.
quer über
den Verkehrsweg zu schieben, ist er vorzugsweise von oben her ver steift,
beispielsweise dadurch, dass die Streifen des Vorhangs im oberen
Bereich, beispielsweise über
eine Länge
von 20 bis 50 cm von der Laufschiene nach unten überlappend zusammengenäht sind.
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Durch
das Zusammennähen
der Streifen erhalten die einzelnen Vorhänge einen höheren Steifigkeitsgrad, sodass
sie sich nicht so leicht verdrehen, vor allem, wenn sie ausgefahren
sind, also sich im Einsatz befinden.
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Die
Tunnelröhren
von Standseilbahnen weisen meist einen runden Querschnitt, also
eine bogenförmige
Tunneldecke mit geringer lichter Höhe zwischen den Seilbahnwagen
und Tunneldecke auf. In einem solchen Tunnel ist daher die an der
Tunneldecke befestigte Laufschiene entsprechend gekrümmt.
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Bei
Standseilbahnen ist neben dem Gleisbett im allgemeinen ein Gangsteig
vorgesehen. Vorzugsweise ist daher der zusammengelegte und an einer Seite
der gekrümmten
Laufschiene hängende
Vorhang an der dem Gangsteig benachbarten Wand angeordnet, beispielsweise
in Einfräsungen
oder hinter einer Verkleidung. Zum Zuziehen des Vorhangs kann eine
an der Laufschiene geführte,
gespannte Zugfeder vorgesehen sein, die durch einen Elektromagnet gelöst werden
kann, der von dem Brandsensor angesteuert wird.
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Um
in einem Tunnel, beispielsweise einer Standseilbahn nachträglich eine
Abluftabsaugung vorzusehen, kann an dem Tunnelboden beispielsweise
ein als Rohr ausgebildeter Abluftkanal vorgesehen sein, von dem
sich entlang der Tunnelwand Absaugkanäle, also beispielsweise Rohre
zur Tunneldecke erstrecken.
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Bei
einem Brandfall in einem Tunnelabschnitt werden die Vorhänge dieses
Abschnitts geschlossen. Dadurch wird der Gefahrensektor eingegrenzt.
Personen, die sich im Gefahrenbereich befinden, haben damit Zeit,
den Gefahrenbereich durch den Vorhang zu verlassen. Der Gefahrenbereich
ist durch die Vorhänge
damit auf einen übersichtlichen Sektor
eingegrenzt. Außerhalb
dieses Bereichs stellen die entwickelten Rauchgase eine wesentlich
geringere Gefahr für
die einzelnen Personen dar.
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Um
die im Brandfall entstehenden Rauchgase abzusaugen, weist jeder
Tunnelabschnitt wenigstens eine Einrichtung zur Abluftabsaugung
auf. Die Abluftabsaugung kann beispielsweise durch eine Öffnung in
der Tunneldecke gebildet sein, die zum Abluftkanal des Tunnels führt. Vorzugsweise
ist die Verbindung von jedem Tunnelabschnitt zum Abluftkanal jeweils
durch eine Klappe oder dgl. Absperrorgan verschließbar.
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Im
Brandfall kann damit durch den Brandsensor die Klappe der Abluftabsaugeinrichtung
in dem Abschnitt mit dem Brandfall geöffnet werden, während alle
oder wenigstens ein Teil der Klappen der Abluftabsaugeinrichtungen
der übrigen
Tunnelabschnitte durch den Brandsensor geschlossen werden können. Die
gebildeten Rauchgase können
damit gezielt abgesaugt werden. Durch das Schließen der Klappen der übrigen Tunnelabschnitte
wird die gesamte Saugwirkung auf den Abschnitt mit dem Brandfall
konzentriert.
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Die
Vorhänge
sind so ausgebildet, dass sie im geschlossenen Zustand den oberen
Bereich des Tunnels dichter als den unteren Tunnelbereich verschließen. Damit
wird sichergestellt, dass Frischluft, die durch die Abluftabsaugung
in den Abschnitt mit dem Brandfall gesaugt wird, im unteren Bereich
der Vorhänge
einströmt,
sodass verletzte Personen, die auf dem Tunnelboden liegen, eine
größere Chance besitzen,
den Rauchgasen zu entkommen. Bekanntlich sterben nämlich 80%
der Tunnelopfer an den Rauchgasen und nicht an den Verbrennungen.
Dadurch, dass die einzelnen Vorhänge
beispielsweise 100 m voneinander entfernt sind, wird die Luft auch nicht
so stark angesaugt, dass eine zusätzliche Entfachung des Feuers
herbeigeführt
wird.
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Mit
der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung
ist gewährleistet,
dass Rettungs- und Löschfahrzeuge
von außen
zu dem Abschnitt mit dem Brandfall, ohne einer nennenswerten Rauchentwicklung
oder Hitze ausgesetzt zu sein, vordringen können, wodurch Rettungsmaßnahmen
sowie Lösch- und
Bergearbeiten wesentlich erleichtert werden.
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Weiterhin
können
die Tunnelabschnitte jeweils mit einer Verkehrsampel versehen sein,
wobei im Brandfall durch den Brandsensor alle Verkehrsampeln, die
sich in Fahrtrichtung vor dem Abschnitt mit dem Brandfall befinden,
auf Rot, und alle Verkehrsampeln, die sich nach dem Abschnitt mit
dem Brandfall befinden, auf Grün
geschalten werden. Durch die auf Rot geschalteten Ampeln wird der
gesamte nachkommende Verkehr nicht nur gestoppt, sondern zugleich
aufgelockert, da die einzelnen Autos oder Gruppen von Autos in einem
den Abschnitten entsprechenden Abstand, also z. B. von 100 m zum
Stehen kommen. Durch diesen aufgelockerten nachkommenden Verkehr
können
die Einsatzkräfte leichter
an den Unfallort vordringen. Auch können durch diese Auflockerung
die Fahrzeuge leichter umdrehen, um das Tunnel in Gegenrichtung
zu verlassen. Durch die auf Grün
geschalteten Ampeln, können
sich die Fahrzeuge entfernen, die sich in Fahrtrichtung nach dem
Abschnitt mit dem Brandfall befinden.
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Auch
kann in jedem Abschnitt ein Lautsprecher oder eine Sprechanlage
angebracht sein, um die Personen in die richtige Richtung zu lenken.
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Ferner
kann jeder Abschnitt mit einer Videokamera versehen sein, damit
die Unfallumstände
sofort erfasst und die entsprechenden Rettungsmaßnahmen ergriffen werden können.
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Um
Fehlauslösungen
zu verhindern, sind vorzugsweise in jedem Abschnitt mehrere Brandsensoren
vorgesehen. Damit werden die Vorhänge in Fahrtrichtung vor und
hinter jedem Abschnitt nur geschlossen, wenn beispielsweise wenigstens
zwei Brandsensoren einen Brandfall feststellen. Auch kann in jedem
Tunnelabschnitt ein Schlagschalter zum Schließen der Vorhänge vorgesehen
sein.
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Die
Betätigung
der einzelnen Vorhänge,
die einzelnen Sensoren, die Betätigungseinrichtungen der
Klappen an der Abluftabsaugung und die Staubklappen für die zusammengezogenen
Vorhänge
sowie die Videokameras können
von einem zentralen Computer regelmäßig überprüft werden.
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Mit
der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung
können
Tunnels mit überschaubaren
Kosten nachgerüstet
werden. Im Brandfall kann der betreffende Tunnelabschnitt innerhalb
von Sekunden abgeschlossen werden. Personen, die sich im Gefahrenbereich
befinden, können
durch den vorzugsweise streifenförmigen
Vorhang fliehen und sich in Sicherheit bringen. Personen im Tunnel,
außerhalb
des Abschnitts mit dem Brandfall sind vor Rauch und Hitze geschützt, selbst
wenn sie im Fahrzeug sitzen bleiben. Die Rauchgase werden von oben
vom Brandherd abgesaugt, sodass verletzte Personen auf dem Tunnelboden
einen gewissen Zeitraum von Rauchgasen verschont bleiben. Die Einsatzkräfte können sofort
bis zum Gefahrenbereich vordringen und mit der Bergung beginnen,
da die Hitze und der Brandherd in dem betreffenden Abschnitt unter
Kontrolle gehalten werden können.
Auch können
die Einsatzkräfte
nur zur Bergung der Personen in den Abschnitt mit dem Brandfall
vordringen und diesen dann sofort verlassen. Damit kann sich jede
Person innerhalb von Sekunden aus dem Gefahrenbereich bewegen, wenn
sie den Vorhang passiert. Zudem kann im Brandfall die Leistung der
Abluftabsaugung erhöht werden.
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Nachstehend
sind Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung
bei Tunnelbränden
anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
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Darin
zeigen:
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1 und 2 einen
Querschnitt durch ein Tunnel mit geöffnetem und geschlossenem Vorhang;
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3 einen
Längsschnitt
durch einen Abschnitt des Tunnels mit geschlossenen Vorhängen;
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4 einen
Querschnitt durch einen Tunnel nach einer anderen Ausführungsform;
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5 eine
Draufsicht auf eine Wand des Tunnels nach 4 mit abgenommener
Verkleidung; und
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6 einen
Querschnitt durch den Tunnel einer Standseilbahn
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Gemäß 3 ist
das Tunnel in Abschnitte A gegliedert, die durch je einen feuerfesten
Vorhang 1, der in Fahrtrichtung vor bzw. nach dem Abschnitt
A angebracht ist, voneinander abtrennbar sind. In jedem Abschnitt
A sind an der Decke Brandsensoren 2 vorgesehen, die bei
einem Brandfall im Abschnitt A die Vorhänge 1 schließen.
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Gemäß 1 besteht
jeder Vorhang 1 aus zwei Vorhangteilen. Die zusammengezogenen
Vorhangteile 3, 4 sind in jeweils einer Ausnehmung 5 links
und rechts in der Tunnelwand angeordnet. Die Ausnehmungen 5 sind
durch Klappen 6 verschließbar, um die Vorhangteile 3, 4 vor
Verschmutzung zu schützen.
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Die
Vorhangteile 3, 4 sind an Laufschienen 7 an
der Tunneldecke 8 geführt.
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Zum
Schließen
werden die Vorhangteile 3, 4 z. B. mit einem nicht
dargestellten Motor quer über die
Fahrbahn 9 gezogen (2), beispielsweise
mit einem nicht dargestellten Elekt romotor oder dgl. selbstätig wirkenden
Einrichtung. Das heißt,
die Vorhangteile 3, 4 werden jeweils in Richtung
der anderen Tunnelwand auseinandergezogen, sodass sie sich in der
Mitte überlappen,
wie in 2 durch die gestrichelte Linie dargestellt. Die
Vorhangteile 3, 4 bestehen aus beispielsweise
30 cm breiten Streifen 11.
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Die
Vorhangteile 3, 4 können sich im geschlossenen
Zustand auch über
die gesamte Fahrbahn 9 erstrecken, sodass ein doppelwandiger
Vorhang aus den Vorhangteilen 3 und 4 gebildet
wird, wie in 3 zu sehen.
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Oberhalb
der Tunneldecke 8 erstreckt sich im Tunnel der Abluftkanal 12 mit
nicht dargestellten Ventilatoren und dgl. Einrichtungen zur Abluftabsaugung.
Der Abluftkanal 12 ist mit dem Abschnitt A durch Absaugöffnungen 13 verbunden.
Die Absaugöffnungen 13 sind
mit Klappen 14 verschließbar.
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Durch
die Brandsensoren 2 werden im Brandfall die Motoren zur
Betätigung
der Vorhänge 1 des
betreffenden Abschnitts A und die Betätigungseinrichtungen für die Schmutzklappen 6 angesteuert, wodurch
die Klappen 6 geöffnet
und die Vorhangteile 3, 4 zum Schließen der
Vorhänge 1 in
Richtung der anderen Tunnelwand gezogen werden. Zugleich werden
durch die Sensoren 2 die Klappen 14 zur Abluftabsaugung
in dem Abschnitt A mit dem Brandfall geöffnet, während die Klappen an den Absaugöffnungen
der übrigen
Abschnitte, zumindest der dem Brandabschnitt benachbarten Abschnitte
geschlossen werden.
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Gemäß 4 und 5 erstreckt
sich entlang jeder Tunnelwand eine Verkleidung 16, 17,
hinter der ein Vorhangteil 3, 4 angeordnet ist.
Jedes Vorhangteil 3, 4 ist an einem Abschnitt 7a der
Laufschiene 7 aufgehängt,
welcher sich entlang der jeweiligen Tunnelwand hinter der Verkleidung 16, 17 erstreckt. Der
Laufschienenabschnitt 7a ist über einen Kurvenabschnitt mit
dem sich quer über
die Fahrbahn 9 bzw. den Verkehrsweg erstreckenden Laufschienenabschnitt 7b verbunden.
Die Verkleidung 16, 17 weist einen Abstand von
z. B. 15 bis 30 cm von der Tunnelwand auf.
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Um
das sich jeweils entlang der Tunnelwand erstreckende Vorhangteil 3, 4 aus
der Verkleidung 16, 17 heraus quer über die
Fahrbahn bzw. den Verkehrsweg zu fahren, greift an jedem Vorhangteil 3, 4 ein
sich entlang der jeweiligen Tunnelwand erstreckende umlaufendes,
endloses Transportband 18, 19 an, das von einem
nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Zur reibschlüssigen Anlage
des Transportbandes 18, 19 an dem Vorhangteil 3, 4 ist
auf der anderen Seite des Vorhangteils 3, 4 ein
weiteres Transportband 21, 22 vorgesehen, das
das Vorhangteil 3, 4 gegen das angetriebene Transportband 18, 19 drückt. Gemäß 4 ist
die Verkleidung entsprechend dem kreisrunden Tunnelquerschnitt gekrümmt. Damit
die Vorhangteile 3, 4 in dem durch die Verkleidung 16, 17 gebildeten
Hohlraum in der Mitte gehalten werden, sind die Transportbänder 18, 19, 21, 22 in
mittlerer Höhe
zwischen der Fahrbahn 9 und der Decke 8 des Tunnels
angebracht.
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Das
in 6 dargestellte Tunnel einer Standseilbahn weist
neben dem Gleitbett 23 einen Gangsteig 24 auf.
Das Tunnel besitzt einen runden Querschnitt, also eine bogenförmige Tunneldecke 8, wobei
eine geringe lichte Höhe
zwischen den Wagen 25 der Standseilbahn und der Tunneldecke 8 besteht.
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An
der bogenförmigen
Tunneldecke 8 ist die gekrümmte Laufschiene 7 befestigt.
Der zusammengefaltete Vorhang 1 ist an der dem Gangsteig 24 benachbarten
Tunnelwand angeordnet, beispielsweise in einer Ausnehmung 5 in
der Tunnelwand.
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Zum
Zuziehen des Vorhangs 1 ist eine an der Laufschiene 7 geführte, gespannte
Zugfeder 26 vorgesehen, die im Brandfall durch einen Elektromagneten 27 gelöst wird,
der von dem in 6 nicht dargestellten Brandsensor
angesteuert wird.
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Zwischen
Gleisbett 23 und Gangsteig 24 ist zur Abluftabsaugung
ein als Rohr ausgebildeter Abluftkanal 28 vorgesehen, von
dem sich entlang der Tunnelwand als Absaugrohr 29 ausgebildete
Absaugkanäle
zur Tunneldecke erstrecken.