EP1092837B1 - Fire protection device for tunnels - Google Patents
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- EP1092837B1 EP1092837B1 EP00121840A EP00121840A EP1092837B1 EP 1092837 B1 EP1092837 B1 EP 1092837B1 EP 00121840 A EP00121840 A EP 00121840A EP 00121840 A EP00121840 A EP 00121840A EP 1092837 B1 EP1092837 B1 EP 1092837B1
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- fire
- protection device
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
- A62C3/0221—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires for tunnels
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
- A62C3/0257—Fire curtains, blankets, walls, fences
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
Definitions
- the invention relates to a fire protection device for accessible and / or passable cavities, in particular Tunnels, with a protective wall that protrudes from the wall of the Cavity is spaced apart, the protective wall a protector from has high thermal conductivity, and a Fire protection wall and one made of fire protection wall modules existing fire protection wall.
- the accessible and / or passable cavities can be in provided above ground or in underground structures in which there is a potential fire risk and the must be protected against the effects of fire.
- a walkable and / or passable Cavity-forming structure as an example below Referred to as tunnels without this
- the fire protection device according to the invention can also in underpasses, high or underground garages, factory buildings or other structures that can be walked on or driven over by people be applied.
- a generic fire protection device is from the DE 37 31 124 C2 known.
- the protective wall consists of there a self-supporting concrete shell, which on the to Interior facing surface with a ceramic covering is provided.
- This protective wall is attached using steel anchors attached to the tunnel wall, using a fire protection mat and a ceramic fiber mat as an insulating layer between the Tunnel wall and the protective wall are arranged.
- This Construction of a fire protection device for tunnel walls is both in terms of cost and weight very complex.
- Fire protection walls for generic Fire protection devices and from these fire protection walls Fire protection walls formed serve as building parts, such as for example walls, load-bearing parts, steel sheet piling, Cable ducts or pipe ducts, in front of immediate Protect from flame and heat.
- Fire protection walls and fire protection walls exist for example in tunnel construction or in the construction of underpasses, High or underground garages, factory buildings or other from People walkable or passable structures in which the There is a risk that a fire in the building will damage the walls or load-bearing parts etc. of the structure due to heat damaged, so that the statics of the building immediately endangered is.
- the object of the present invention is a Specify generic fire protection device that the Risk of damaging the wall of the cavity or the tunnel due to the effects of temperature in high-energy fires in the cavity or in Tunnels minimized and at the same time the available ones standing escape time for in the cavity or in the tunnel located people maximized.
- This construction and arrangement of the protective wall leads that a large part of those caused by the fire Heat radiation reflected from the high temperature resistant material is, so that the protectors are heated by the Thermal radiation is reduced. Furthermore, they lead well heat-conducting protectors which are punctual due to the fire occurring heat from the side, so that the selective on the Fire protection device acting on a larger heat Area of the fire protection device is distributed. Though the one behind the fire protection device heats up Wall of the cavity or tunnel also, yet occur due to heat dissipation within the Fire protection device and due to the by the Rear ventilation did not allow high air convection Temperature peaks in the wall of the cavity.
- the high-temperature-resistant material is preferably a ceramic material, which is preferably fiber-reinforced, the protectors being formed from this material. This creates protectors that can be manufactured in one piece and have high thermal conductivity and high temperature resistance as well as high surface hardness.
- the ceramic material can have, for example, silicon caride (SiC), boron nitride (BN), boron carbide (B 4 C) or tungsten carbide (WC).
- the fiber reinforcement can have carbon fibers, glass fibers or fibers made from polymeric halogenated hydrocarbons.
- a particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the protectors Have carrier body made of metal and at least on one side are provided with a high temperature resistant material, the Melting point of the high temperature resistant material is higher than that of the metal of the metal carrier body of the associated Protectors and where the protectors at least on that of surface facing away from the wall of the cavity with the high temperature resistant material are provided.
- This Fire protection device is simple and also inexpensive to manufacture and easily in existing tunnels mountable.
- the high temperature resistant material forms one of the become chewy, not flowing and not hot volatilizing layer that is well above the melting point of the Carrier material and beyond its own melting point a liquefaction or scaling of the carrier material prevented.
- the high-temperature resistant material is preferably enamel.
- This enamel surface causes the enamel coating load-bearing metal, for example steel, at high Fire temperatures are not scaled.
- Steel enamel is through that Enameling is a composite material with high resistance to glowing means that the enamelled steel sheet even at extremely high Temperatures above the annealing temperature or the Melting temperature of the steel sheet, does not glow or melts.
- the enamel thickness preferably not 500 ⁇ m exceeds.
- the metal carrier material can be completely enamelled which then made the aforementioned high temperature resistant layer Email is additionally applied.
- Another advantage of The use of enamelled metal plates is the easy cleaning of the protective wall, which at the same time the Inner wall of the tunnel or cavity forms. Another advantage is that the enamel surface does not charge statically.
- the high temperature resistant material can also advantageously Be ceramic.
- the protectors have plate-like shape.
- Such plate-shaped structure of the protective wall enables the simple construction and at the same time fast and inexpensive retrofit option for existing tunnels or cavities.
- Such a retrofit plate-shaped protectors can even be found in a tunnel be carried out if the traffic in it for example continues to flow on one side or with insignificant reduction.
- This thermally conductive lining of the joints improves the Heat dissipation within the protective wall and thus ensures for a further improved heat distribution an area of the protective wall acting on one larger area of the protective wall.
- the thermally conductive Joint material is preferably lead, but it can also Be rock wool.
- the melting ones Seals only in the area of the upper protectors, i.e. in the Area of the tunnel ridge are provided, since there the Flue gases are to be extracted, while in the rest of the area Protective wall, non-melting seals are provided, to achieve maximum heat dissipation there.
- the Space between the protective wall and the wall of the Cavity formed a ventilation duct or a room for Ventilation ducts provided.
- a ventilation duct can in the normal operating state of the cavity respectively Tunnels for the supply of fresh air into the cavity or tunnel, while in case of fire through the Ventilation duct the fire gases are extracted.
- the ventilation duct in normal operating condition also as Cooling air duct serve to cool the protective wall, because especially in very deep mountains Traffic tunnels ambient temperatures up to 55 ° C can rule.
- the back of the protective wall that is the side facing the wall of the cavity, with a Thermal insulation should be provided during normal operation of the tunnel the mountain range surrounding the tunnel Temperature from the protective wall and thus the Cooling load of bulkhead cooling is reduced, and that in Fire additional insulation for the rear of the Protective wall located wall of the tunnel and this before high local temperature peaks.
- the thermal insulation can preferably be on the inside the tunnel wall made of reinforced concrete should be attached, so that in this way the back of the protective wall in Fire trap or to achieve a desired Temperature effects inside the tunnel either through Forced convection or by thermal convection undergoes immediate cooling so that the remaining by further radiation onto the tunnel wall (e.g. from Reinforced concrete) transferred heat, which by the No more convection on the back of the protective wall can be removed, not to damage the concrete wall leads.
- Reinforced concrete Reinforced concrete
- Some of the protectors of the protective wall can be made from the Protective wall forming composite to form an opening in the protective wall can be at least partially removable.
- This design of the protective wall enables that at heating the protectors to a predeterminable Tripping temperature, for example to 400 ° C, a local Opening in the protective wall is created, which is a suction of the Fire gases through one connected to the opening Ventilation duct allowed.
- the joints can preferably remain closed between the protectors.
- the detachment the protectors can be triggered thermally Locks under gravity and / or spring force respectively.
- a protector can be used as a flap, for example be formed, the hinge-like at its one edge neighboring protector is articulated and at least another edge by means of heat melting or otherwise (e.g.
- a release effecting bracket is secured.
- the fire protection device ensures that only in the area of the fire an opening in the protective wall for the extraction of the fire gases is formed. All others provided in the fire protection device too opening protectors or ventilation flaps remain closed so that no fumes in others Tunnel sections are sucked and the suction power of the Fans are preserved over the length of the tunnel.
- the melting or triggering by thermal action Locking the flap also ensures a secure and reliable operation since no electrical or electronic controls must be provided in in the event of a fire.
- a storage container for extinguishing agent that automatically under the influence of heat to release the extinguishing agent from the detached Protector formed opening in the cavity opens.
- a such automatic extinguishing device allows that automatic application of extinguishing agents, for example Fire extinguishing powder, directly on the source of the fire.
- the extinguishing agent for example in a plastic hose stored behind the detachable metal projector is appropriate. After removing the protector from the The plastic hose melts under the protective wall Exposure to heat and the fire extinguishing powder falls on the Source of fire down.
- the storage container for extinguishing agent can also be connected to a pressure source in the event of fire optionally triggered thermally and the Applies extinguishing agent under pressure to the source of the fire.
- a preferred fire protection wall for a generic one Fire protection device has an at least two-shell Building from a source of fire or potential source of fire facing front shell and one from the source of the fire or potential fire source facing away from the rear shell, whereby the front shell and the rear shell spaced apart are arranged and form an air space between them, and whereby at least the front shell on the the source of the fire or potential area of fire facing the area high temperature resistant material is provided.
- the front shell ensures for keeping the flames out, and the one in the airspace Air provides effective heat dissipation from that Area of the front shell on which the flames immediately act so that the back shell only on one Temperature warmed significantly below the temperature of the Front shell in the same area of the fire protection wall lies.
- the fact that the area facing the source of the fire Front shell with a high temperature resistant material is the carrier body of the front shell itself, for example one with the high temperature resistant material provided steel sheet, protected from the flames, so that for example, scaling of the steel sheet immediate exposure to flame is avoided.
- the rear shell is preferably also on it Front shell facing area with a provided high temperature resistant material, which also the Back shell from damage caused by temperature, for example in the case of long-lasting fires.
- the high temperature resistant material is preferably enamel.
- E-mail has a very high fire resistance and will also Temperatures well over 1,000 ° C like this for example in the case of vehicle fires, not or only in one that does not significantly restrict its effect Dimensions damaged.
- the Front is, by definition, usually that Movement space in the building, e.g. the driving or Facing street space in a tunnel, i.e. then one too possible fire usually facing.
- This structure of the Enamel protects the base metal of the front shell or the rear shell and avoids, for example its corrosion, the ceiling enamelling for a ensures particularly high fire resistance.
- the application of the Enamel layer (s) prevents the steel itself from failing at temperatures, the annealing and melting temperatures represent, it also prevents scaling.
- the front shell and the rear shell are over in the airspace spacers to a "Air sandwich" construction linked together.
- This Sandwich construction enables an industrial or semi-industrial manufacturing, so that on the site itself the prefabricated sandwich modules just attached and need to be connected.
- thermally insulating material is provided for the rear shell. This can alternatively or in addition to that thermally insulating material between the spacers and the Front shell can be provided and improves the thermal Decoupling of the rear shell from the front shell. Is this thermal insulating material only between the Spacers and the rear shell provided, so the Spacer also as a heat sink for the front shell be used.
- the spacer itself can also be made of thermal insulating material or such a material exhibit.
- the air sandwich construction is in a lower section with air inlet openings and in an upper section with Provide air outlet openings for the air space, so an air exchange takes place within the airspace, resulting in better heat dissipation from the back of the Front shell due to the then improved thermal Convection occurs.
- This fire protection wall enables the both immediate from a fire Flame and heat from behind the Keep fire protection walls away from building parts.
- the air inlet openings are preferably in a lower one Area of the rear shell formed so that from the Colder air can be drawn in from the rear of the rear shell and not the hot air from the fire room into the air space between the front shell and the rear shell.
- the Air sandwiches can be coupled so that the Shell intermediate areas (air spaces) also laterally through Airspace connections are in fluid communication with each other, so that especially in the area of a large fire from the Pages, i.e. e.g. in the longitudinal direction of the tunnel air can flow to more distant areas, which is used for cooling contributes to the fire protection wall.
- These connections the Airspaces preferably exist among each other, but that Air spaces are preferably not related to the possible Fire area or fire area in fluid communication.
- the air outlet openings are preferably in an upper one Area of the rear shell so that the im Air that rises, warmed air does not enter the Fire room but in the behind the fire protection wall located room exits and from there over an existing Tunnel ventilation system is discharged.
- a fire protection wall is preferably made of the invention Fire protection wall modules formed.
- Such one modular construction of a complete fire protection wall permitted the industrial or semi-industrial prefabrication of the sandwich-like fire protection wall modules that this way prefabricated transported to the construction site and there can be assembled on site to form the fire protection wall.
- the Fire protection wall modules connected so that the Air spaces of the individual fire protection wall modules are in fluid communication with each other.
- This fluid connection can be done both horizontally and vertically Direction exist between individual modules, so that a brisk air exchange within neighboring air spaces Fire protection wall modules can take place, whereby the convection-related heat removal from the air space and from the back of the front shell is improved.
- a structure is preferred in which vertically one above the other arranged fire protection wall modules a vertical Air flow within them in fluid communication allow standing airspaces.
- Fig. 1a is a vertical section through a tunnel profile one with a fire protection device 1 according to the invention equipped tunnels 2 shown.
- Tunnel 2 is as Road tunnel with a carriageway 3 and with a tunnel wall 4 educated.
- Inside the tunnel 2 there is a cavity 5 formed, which is accessible by vehicles 30 Determines the interior of the tunnel and the Street space, lane space or lane space is called.
- the tunnel can also be designed as a train tunnel.
- the fire protection device 1 comprises one from the inside the tunnel wall 4 spaced protective wall 6. Between the Tunnel wall 4 and protective wall 6 is an intermediate space 7 formed by the protective wall 6 from the cavity or Tunnel interior 5 is essentially hermetically separated.
- the protective wall 6 is only in FIGS. 1a and 1b schematically illustrated, heat-resistant brackets 8 the tunnel wall 4 anchored.
- the brackets 8 are resistant to high temperatures and designed as thermal insulators, so no heat from the brackets from the Protective wall 6 is passed into the tunnel wall 4.
- Fig. 1b shows an alternative tunnel profile, in which the Protective wall 6 in the upper area essentially horizontally is formed, whereby a space 7 'in the upper tunnel area for ventilation ducts and other installations.
- This figure also shows how one Insulation layer 9 on the back of the protective wall 6 may be appropriate.
- Fig. 2 which is a view of Protective wall 6 in the direction of arrow II in Fig. 1a shows a section of the protective wall 6, the formed from a plurality of plate-like protectors 10 is.
- These protectors 10 are tile-like to the protective wall 6 composed, the contour of the individual protectors 10 is such that it is the curvature of the tunnel wall 4th adapt, as can be seen in Fig. 1a.
- the single ones Protectors 10 are attached by means of loosely attached safety ropes 11 the tunnel wall 4 secured so that the protectors 10 at a fire-related dissolution of the protective wall 6 does not occur the road 3 can fall down.
- the joint material 13 is either lead or another sealing and good heat-conducting material, such as for example rock wool. Will lead as a grout used, this can be an advantage because in the event of a fire the lead melts out of the joints and so in the fire area exposes the joints as vents through the smoke from the tunnel interior 5 into the space 7 between the Protective wall 6 and the tunnel wall 4 can be suctioned off if the space 7 after a fire occurs Reversal of this space 7 in normal operation Fresh air feeding blower placed under negative pressure becomes.
- the protectors 10 are enamelled on all sides and additionally on their facing away from the tunnel wall 4 Surface, that is, on the surface that corresponds to the Tunnel interior 5 is facing, with a layer 10C a high temperature resistant material 10B, for example Email, provided, as below in connection with the Fig. 5 is explained.
- Fig. 4 shows an alternative embodiment of the structure the protective wall 6 ', in which the edges of the individual plate-like protectors 10 'are not butted against each other but rather overlap each other slightly.
- the Joint material 13 ' is in this case between the Tunnel interior 5 facing the front of the upper Protector and the back of the tunnel wall 4 facing the underlying protector in the overlap area arranged sealingly. Because of this scale-like overlap of the individual superimposed protectors is from the mountain dripping or flowing water on the side of the Protective wall 6 'derived so that it is not through Leaks in the longitudinal joint area in the tunnel interior 5 can occur. Also in the area of those not shown in FIG. 4 Transverse joints 14 a similar overlap can be provided, the entry of mountain water into the tunnel interior 5 prevented by the transverse joints 14.
- FIG. 5 shows a longitudinal section through a protector 10 according to section V in FIG. 3.
- the protector 10 comprises a carrier body 10A made of a load-bearing and good heat-conducting metal, for example made of sheet steel, the thickness d A of which is approximately 1.5 to 2 mm ,
- the carrier body 10A On its side facing the tunnel interior or cavity 5, the carrier body 10A is provided with a high-temperature-resistant material 10B forming a refractory layer.
- This high temperature resistant material 10B is preferably enamel.
- the thickness d C of this refractory layer 10C made of, for example, enamel is up to 500 ⁇ m.
- Fig. 6 shows an additional equipment of the invention Fire protection device, namely a fire automatically opening exhaust flap 16 and one above arranged storage container 18 for fire extinguishing agent 20.
- a hose-like reservoir 18 is laid, the Contains fire extinguishing agent 20.
- This reservoir 18 has at least in its lower region 18 ' material that melts under the influence of heat, For example, from a plastic that is used in the usual Fire temperatures melt, so that the hose-like Storage container 18 at the fire site in its lower Area 18 'opens and the fire extinguishing agent 20 downwards can fall out.
- a flap-like Protector 16 is provided in the protective wall 6, which in its Construction resembles the firmly anchored protectors 10, especially the refractory layer high temperature resistant material 10B at its the Tunnel interior or cavity 5 facing Surface.
- This protector 16 is also means a loosely attached safety rope 17 on the tunnel wall 4 secured, thereby causing the protector 26 to fold down is allowed, but it is avoided that he is on the Lane 3 falls down.
- the flap-like protector 16 is on one longitudinal edge with a hinge 22 on an adjacent protector 10 articulated so that it can pivot downwards like the broken line and arrow C in FIG. 6 demonstrate.
- the flap-like protector is in normal operating condition 16 in the solid closed shown in Fig. 6 Position by means of a lock 24 on another adjacent protector 10 held.
- the flap-like Protector 16 surrounding joints are not with lead closed but only contain one not with the adjacent protectors 10 or the flap-like protector 16 a mechanical connection incoming joint material. For example, the joints are blocked with rock wool 26, so that opening the flap-like protector 16 is possible.
- the lock 24 can be exposed to heat (for Example open at a temperature of 300 ° C to 400 ° C), for example by providing a bimetal lock or by providing a section of melting Plastic. This enables the flap-like Protector 16 in the event of warming from a fire due to its own weight downwards automatically pivoted and thus a vent 28 in the Releases the ridge area of the protective wall 6 at the fire site.
- this can result in the fire Flue gases from the tunnel interior 5 into the intermediate space 7 and be sucked out of this out of the tunnel and on the other hand it can go up from the source of the fire rising heat or upward heat Heat radiation directly onto the lower region 18 'of the reservoir 18 filled with fire extinguishing agent 20 act so that this lower region 18 'can melt and the fire extinguishing agent can fall onto the source of the fire.
- Fig. 7 shows a longitudinal section through a road tunnel along the line VII-VII in Fig. 1a, only one Tunnel section is shown.
- tunnel 2 there is one Motor vehicle 30 caught fire and the vehicle occupants 32, 34 flee from the scene of the fire. Because of the vehicle fire emerging temperatures have been above the fire site located, formed by flap-like protectors 16, 16 ' Ventilation flaps opened and the combustion gases and the Fires that arise are caused by the smoke that is formed in this way Vents 28 in the space 7 and through sucked this out.
- the in the space 7 above the flap-like protector 16 arranged tubular Storage hose or reservoir 18 for that Fire extinguishing agent 20 due to the heat generated during the fire opened and the fire extinguishing agent 20 falls through Vent and extinguishing opening 29 down on the burning Vehicle 30.
- Due to the effects of fire temperature also some of the longitudinal and transverse joints 12 ', 14' in the upper one Area of the protective wall above the source of the fire Melt the joint material open, so that too through these open joints 12 ', 14' fire gases and smoke in the space 7 are suctioned off. In the area far from the fire the flap-like protectors 16 "and the joints remain tightly closed.
- FIG. 8a is a vertical section through a tunnel profile one equipped with a fire protection device 100 Tunnels 2 shown an alternative embodiment of a Fire protection wall 106 according to the invention.
- the fire protection device 100 includes one from the inside the tunnel wall 4 spaced double-shell fire protection wall 106. Between the tunnel wall 4 and the fire protection wall 106 an intermediate space 7 is formed which is formed by the Fire protection wall 106 from the cavity or tunnel interior 5 is separated.
- the fire protection wall 106 is by means of in 8a, 8b and 8c only shown schematically, heat-resistant or heat-reducing brackets 8 anchored to the tunnel wall 4.
- the brackets 8 are also in this embodiment high temperature resistant and as thermal insulators designed so that no heat through the brackets from the fire protection wall 106 in the Tunnel wall 4 is passed or at least the introduction of heat occurs with great delay and greatly reduced.
- the fire protection wall 106 is essentially horizontal formed, whereby there, as can be seen in Fig. 8b, a Space for a supply air duct 7 "and an exhaust air duct 7 '' ' as well as for other installations.
- the fire protection wall 106 is also in the example of FIG. 8c horizontally trained. There are room chambers 7 ", 7" 'for Supply air and exhaust air are formed by a reinforced concrete false ceiling and separated from the route area (route area). In this The case is the horizontal fire protection wall 106 or wall modules also protect them due to their reduced thickness in the event of fire, they may be particularly at risk of collapse Concrete structure.
- Fig. 9 is a section of a vertically cut Fire protection wall 106 according to the invention shown.
- the double-shell fire protection wall consists of a to Tunnel interior, where a possible fire may occur, facing front shell 60 and a spaced from it, to the tunnel wall 4 facing rear shell 62. Between the Front shell 60 and rear shell 62 is an air space 64 educated.
- the distance between the front shell and the The rear shell is, for example, between 1 cm and 5 cm; in a test example, a distance of 3 cm was chosen.
- the rear shell 62 is somewhat in its lower section 70 shorter than the front shell 60 and not enough like this to the floor below, so that on this A preferably continuous air inlet opening 72 is formed by the cooler air coming from the supply air duct 7 "also flows into the intermediate space 7, from the intermediate space 7 can enter the air space 64 from below.
- her top Section 74 preferably has the rear shell 62 continuous or several individual air outlet openings 76 on which is an escape of airspace 64 warmed and ascended air from airspace 64 enable.
- the air outlet openings 76 are, as in FIG. 8b, preferably via connecting channels 76 'to the Exhaust air duct or the exhaust air chamber 7 '' 'of the tunnel connected.
- the front shell 60 and the rear shell 62 are shown in FIG Example using spacer 66 for a sandwich construction summarized.
- 9 is an exemplary structure of a such spacer shown, between the Back of the front shell 60 and the spacer 66 a Layer of thermal insulating material 65 is introduced.
- a similar layer of thermally insulating material 67 is between the spacer 66 and the front of the Rear shell 62 arranged.
- For attachment is the Spacer 66 with the front shell 60 and the rear shell 62 connected by rivets 61, 63.
- Riveting is just one example of a fastening. Here can of course all other known mechanical fastening types such as screws or glue are used.
- the spacer 66 consists of in the example shown a metal profile that corresponds to the desired curvature the fire protection wall or the tunnel profile bent and the ventilation and air flow technology required or optimal distance between the front and the rear shell is adapted.
- a horizontal one Cross section of the fire protection wall is shown in Fig. 10 and will be discussed further below in connection with this figure described.
- the front shell 60 is designed as a protector 10, which has a carrier body 10A made of a load-bearing and good heat-conducting metal, for example made of sheet steel, the thickness d A of which is in a range from preferably 0.3 mm to 0.6 mm.
- the structure of the front shell 60 corresponds in principle to the structure shown in FIG. 3.
- the carrier body 10A On the front side facing the tunnel interior or cavity 5, that is to say on the side facing a potential fire, the carrier body 10A is provided with a high-temperature-resistant material 10B forming a refractory layer.
- This high temperature resistant material 10B is preferably enamel.
- the thickness d C of this refractory layer 10C made of, for example, enamel is preferably between 100 ⁇ m and 300 ⁇ m.
- Both the front side and the rear side of the carrier body 10A can be provided with a base enamelling, to which a top enamelling is then applied on the front side.
- the rear shell 62 can also be constructed in the same way. However, the rear shell can also be made of stainless steel or of non-enamelled, rust-treated but extremely heat-resistant metal.
- the spacer 66 is a hat profile-like vertical support trained, the two lateral legs with the Rear shell 62 are connected by rivets 63, wherein between the side legs of the hat profile-like carrier 66 and the rear shell 62 a layer 67 made of thermal insulating material is introduced.
- the middle section the hat profile 66 also with the inclusion of a layer 65 made of thermally insulating material, with the front shell 60 connected by rivets 61.
- hat profile 66 Inside the hat profile 66 is a vertical direction extending air space 64 'is formed in which also air flow directed from bottom to top for convective Dissipation of the heat introduced from outside can arise. Openings 66 'in the side faces of the hat profile-like Spacers 66 enable lateral air exchange between the air space 64 between the front shell 60 and the Rear shell 62 and the air space 64 'within the Hat profile.
- the arrangement of the hat profile between the front shell 60 and the rear shell 62 is in the form shown in FIG. 10 only by way of example; it is also possible that Hat profile is installed in reverse, that is, the lateral free leg of the hat profile-like Spacer 66 with the front shell 60 and the Middle section of the hat profile-like spacer with the Rear shell 62 is connected.
- Fig. 11 shows a longitudinal section through a section of a Road tunnels in the direction of arrow XI in FIGS. 8a, 8b, 8c.
- a motor vehicle 30 is on fire come and the vehicle occupants 32, 34 flee from Fire scene. Due to the temperature that arises during a vehicle fire have located above the fire site, of foldable Vent flaps formed from fire protection wall elements opened and the combustion gases as well as the resulting from the fire Smoke becomes through the ventilation openings 28 thus formed in the space 7 "and sucked out through this.
- Fig. 11 it can also be seen that the entire Fire protection wall made of vertical, sheet-like Fire protection wall modules 110 is formed, which together are connected and each have at least one protector plate exhibit.
- Such fire protection wall modules 110 can be used in an exemplary embodiment, a width of 1.2 m and have a height of, for example, 4 m or 5 m.
- the exhaust air duct and the supply air duct are in the figures only shown as an example and schematically. Any supply air or Exhaust air routing is said to have convection effect in the Air gaps 64, 7 between the front shell 60 and the Rear shell 62 and behind the rear shell 62 and the Do not hinder convection from these spaces or short-circuit.
- Fig. 12 shows a third embodiment of the Fire protection device according to the invention, the Fire protection device here later in a tunnel free-standing and statically independent and independent of the Tunnel wall 4 is used.
- the protective wall 206 of the Fire protection device 200 is like the embodiment according to 8a, two-shell design with a front shell 260 and a rear shell 262, one between them Form airspace 264. In the area of the rear shell 262 Protective wall 206 on a static independence effecting substructure 280 attached.
- the Substructure 280 includes left and right vertical supports 282 as well as a left and a right vertical support 282 connecting ridge arches 284.
- the vertical supports 282 and the ridge arches 284 are over thermally insulating elements attached to the protective wall 206.
- the vertical supports 282 are anchored on or in the tunnel floor 3 '.
- This design with free-standing fire protection wall has the advantage that the fire protection wall is not on the Tunnel wall must be anchored, at most only to some few uncritical points on the tunnel wall can.
- This embodiment is particularly useful when old tunnels with an inventive Fire protection device should be retrofitted and if the tunnel wall may or may not be attacked can be attacked in very few places.
- Such tunnel walls are brick walls in old tunnels as well Steel sheet piles from underwater tunnels that are not drilled be allowed and not with welded bolts may be provided to damage the sheet steel wall and thus to prevent water from entering.
- the invention is not based on the above embodiment limited, which is only the general explanation of the Core idea of the invention serves. As part of the Rather, the scope of the device according to the invention can also other than the embodiments described above accept.
- the device can, in particular, have features have a combination of the respective Represent individual features of the claims.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Brandschutzvorrichtung für begehbare und/oder befahrbare Hohlräume, insbesondere Tunnels, mit einer Schutzwandung, die von der Wand des Hohlraums beabstandet angeordnet ist, wobei die Schutzwandung ein hochtemperaturfestes Material aufweisende Protektoren von hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist, sowie eine Brandschutzwandung und eine aus Brandschutzwandungs-Modulen bestehende Brandschutzwand.The invention relates to a fire protection device for accessible and / or passable cavities, in particular Tunnels, with a protective wall that protrudes from the wall of the Cavity is spaced apart, the protective wall a protector from has high thermal conductivity, and a Fire protection wall and one made of fire protection wall modules existing fire protection wall.
Die begehbaren und/oder befahrbaren Hohlräume können in überirdischen oder in unterirdischen Bauwerken vorgesehen sein, in denen ein potentielles Brandrisiko besteht und die vor Brandeinwirkung zu schützen sind. Zur Vereinfachung wird ein derartiges, einen begehbaren und/oder befahrbaren Hohlraum bildendes Bauwerk nachfolgend beispielhaft als Tunnel bezeichnet, ohne daß dies die vorliegende Patentanmeldung auf unterirdische Tunnels beschränken soll, denn die erfindungsgemäße Brandschutzvorrichtung kann ebenso in Unterführungen, Hoch- oder Tiefgaragen, Fabrikhallen oder anderen von Menschen begehbaren oder befahrbaren Bauwerken angewendet werden. The accessible and / or passable cavities can be in provided above ground or in underground structures in which there is a potential fire risk and the must be protected against the effects of fire. To simplify such a, a walkable and / or passable Cavity-forming structure as an example below Referred to as tunnels without this To limit patent application to underground tunnels, because the fire protection device according to the invention can also in underpasses, high or underground garages, factory buildings or other structures that can be walked on or driven over by people be applied.
Üblicherweise besitzen derartige Bauwerke, wie Verkehrstunnels, insbesondere Straßentunnels, eine Betonwandung. Beton ist jedoch ein schlechter Wärmeleiter, so daß beim Auftreten von Bränden die punktuell auf die Betonwandung des Tunnels einwirkende Hitze wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Beton zu hohen Temperaturen im Bereich des Brandes führt. Dadurch kommt es zu einer Verformung der Armierung im Beton mit der Folge, daß der Beton abplatzt und daß große und schwere Betonteile in den Tunnelinnenraum hineinfallen können und dort Menschen verletzen oder Fahrzeuge beschädigen können sowie Fluchtwege und Rettungswege versperren können. Denkbar ist sogar, daß im Extremfall die den Berg stützende Tunnelhaut versagt, so daß bei einem hohen Gebirgsdruck der Tunnel einstürzen kann und damit unpassierbar wird.Usually have such structures, such as Traffic tunnels, especially road tunnels Concrete wall. However, concrete is a poor heat conductor, so that when fires occur, the on the Concrete wall of the tunnel due to heat poor thermal conductivity of concrete at high temperatures leads in the area of fire. This leads to a Deformation of the reinforcement in the concrete with the result that the Concrete flakes off and that large and heavy concrete parts in the Can fall inside the tunnel and people there injure or damage vehicles and escape routes and block escape routes. It is even conceivable that in In extreme cases the tunnel skin supporting the mountain fails, so that at high mountain pressure the tunnel can collapse and making it impassable.
In Tunnels können bei Bränden von Fahrzeugen insbesondere Transportfahrzeugen hohe Energien freigesetzt werden, beispielsweise sind dies bei einem Personenkraftwagen 5 MW, bei einem Lastkraftwagen zwischen 20 MW und 30 MW, und bei einem Gefahrguttransport 100 MW oder mehr. Beim Brand eines Personenkraftwagens entstehen über eine Dauer von 30 bis 35 Minuten Temperaturen von ca. 850 °C, bei einem Lastkraftwagen über die gleiche Dauer 1000 °C und bis zu 1200 °C beim Brand eines Gefahrguttransportes.In tunnels, fires from vehicles in particular Transport vehicles high energies are released, for example, this is 5 MW for a passenger car, for a truck between 20 MW and 30 MW, and at a dangerous goods transport of 100 MW or more. When a fire breaks out Passenger cars are built over a period of 30 to 35 Minutes temperatures of approx. 850 ° C, in a truck over the same duration 1000 ° C and up to 1200 ° C during a fire a dangerous goods transport.
Ein Problem bei schweren Bränden in Tunnels ist somit, daß diese Wärmemenge über die beschriebene Zeitdauer bei konventionellen Tunnelinnenflächen (in der Regel Beton oder Keramikoberflächen) punktuell auf den Stahlbeton einwirkt und damit vorstehend beschriebene Schäden erzeugt.A problem with severe fires in tunnels is therefore that this amount of heat over the period described conventional tunnel inner surfaces (usually concrete or Ceramic surfaces) acts on the reinforced concrete and thus causing damage described above.
Ein weiteres Problem ist der bei einem Brand entstehende Rauch im Tunnel. Viele Straßentunnels sind mit Rauchabsaugungsanlagen versehen, wobei die Luft aus dem Tunnel üblicherweise in Bodennähe abgesaugt wird, da sich dort die Kraftfahrzeugabgase sammeln. Bei einem Brand jedoch sammeln sich die Brandgase im oberen Bereich des Tunnels und werden durch die am Tunnelboden angeordneten Absaugvorrichtungen wieder nach unten gesaugt, wo sie in den Bereich der Atemluft der vor dem Brand flüchtenden Personen gelangen.Another problem is that of a fire Smoke in the tunnel. Many road tunnels are included Smoke extraction systems provided, the air from the Tunnel is usually suctioned off near the ground because collect the vehicle exhaust fumes there. In the event of a fire, however The combustion gases collect in the upper area of the tunnel and are arranged by the on the tunnel floor Suction devices sucked down again, where they are in the Area of breathing air for people fleeing the fire reach.
Eine gattungsgemäße Brandschutzvorrichtung ist aus der DE 37 31 124 C2 bekannt. Dort besteht die Schutzwandung aus einer selbsttragenden Betonschale, die auf der zum Tunnelinneren gewandten Fläche mit einem Keramikbelag versehen ist. Diese Schutzwandung ist mittels Stahlankern an der Tunnelwand befestigt, wobei eine Brandschutzmatte und eine Keramikfasermatte als Isolierschicht zwischen der Tunnelwand und der Schutzwandung angeordnet sind. Dieser Aufbau einer Brandschutzvorrichtung für Tunnelwände ist sowohl bezüglich der Kosten als auch bezüglich des Gewichts sehr aufwendig.A generic fire protection device is from the DE 37 31 124 C2 known. The protective wall consists of there a self-supporting concrete shell, which on the to Interior facing surface with a ceramic covering is provided. This protective wall is attached using steel anchors attached to the tunnel wall, using a fire protection mat and a ceramic fiber mat as an insulating layer between the Tunnel wall and the protective wall are arranged. This Construction of a fire protection device for tunnel walls is both in terms of cost and weight very complex.
Aus der DE 296 01 777 U1 ist eine Brandschutzdämmung in Tunnels und Bauwerken bekannt, bei der eine hinterlüftete Lochblechschale im oberen Bereich des Tunnels oder an der Tunneldecke angebracht ist. Die Lochblechschale ist komplett mit Dämmschichtbildnern beschichtet. Beim Auftreten eines Brandes schäumt der Dämmschichtbildner auf und bildet auf diese Weise, mit der so beschichteten Lochblechschale als Trägergerüst, eine wärmeisolierende Schutzwand. Eine derartige wärmeisolierende Schutzwand auf einem umschäumten Lochblech ist jedoch nur bedingt widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen. Beim Brand von Kraftfahrzeugen, bei denen zum Teil punktuell sehr hohe Temperaturen auftreten, insbesondere wenn diese Fahrzeuge mit einem brennbaren Gefahrgut beladen sind, kommt es zu einem Verbrennen der Dämmschicht, so daß die hinter der dann nur noch aus dem Lochblech bestehenden Brandschutzwand gelegene Betonwand den durch den Brand verursachten hohen Temperaturen ausgesetzt ist und Schaden nehmen kann. Des weiteren entstehen beim Verbrennen der Dämmschicht gasförmige Verbrennungsrückstände, die die noch verbleibende Atemluft im Tunnel zusätzlich belasten.DE 296 01 777 U1 describes fire protection insulation in Known tunnels and structures, in which a ventilated Perforated sheet metal shell in the upper area of the tunnel or on the Tunnel ceiling is attached. The perforated sheet shell is complete coated with insulating layer formers. When a The intumescent layer foams up and forms fire this way, with the perforated sheet metal shell coated as Carrier scaffolding, a heat-insulating protective wall. A such a heat-insulating protective wall on a foam However, perforated sheet is only partially resistant to high Temperatures. In the event of a fire in a motor vehicle Partly very high temperatures occur, especially if these vehicles are loaded with a flammable dangerous goods there is a burning of the insulation layer, so that the one behind which then consists only of the perforated plate Fire protection wall located concrete wall due to the fire is exposed to high temperatures and damage can take. Furthermore, when burning the Insulating layer of gaseous combustion residues that still Also burden the remaining breathing air in the tunnel.
Brandschutzwandungen für gattungsgemäße Brandschutzvorrichtungen und aus diesen Brandschutzwandungen gebildete Brandschutzwände dienen dazu, Bauwerksteile, wie beispielsweise Mauern, tragende Teile, Stahlspundwände, Kabelkanäle oder Rohrleitungskanäle, vor unmittelbarer Flammeneinwirkung und vor Wärmeeinwirkung zu schützen. Ein besonderes Anwendungsgebiet für derartige Brandschutzwandungen und Brandschutzwände besteht beispielsweise im Tunnelbau oder im Bau von Unterführungen, Hoch- oder Tiefgaragen, Fabrikhallen oder anderen von Menschen begehbaren oder befahrbaren Bauwerken, in denen die Gefahr besteht, daß ein Brand in diesem Bauwerk die Mauern oder tragenden Teile usw. des Bauwerks durch Wärmeeinwirkung beschädigt, so daß die Statik des Bauwerks unmittelbar gefährdet ist.Fire protection walls for generic Fire protection devices and from these fire protection walls Fire protection walls formed serve as building parts, such as for example walls, load-bearing parts, steel sheet piling, Cable ducts or pipe ducts, in front of immediate Protect from flame and heat. On special application for such Fire protection walls and fire protection walls exist for example in tunnel construction or in the construction of underpasses, High or underground garages, factory buildings or other from People walkable or passable structures in which the There is a risk that a fire in the building will damage the walls or load-bearing parts etc. of the structure due to heat damaged, so that the statics of the building immediately endangered is.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Brandschutzvorrichtung anzugeben, die das Risiko der Beschädigung der Wand des Hohlraums beziehungsweise des Tunnels durch Temperatureinwirkung auch bei hochenergiereichen Bränden im Hohlraum beziehungsweise im Tunnel minimiert und die gleichzeitig die zur Verfügung stehende Fluchtzeit für im Hohlraum beziehungsweise im Tunnel befindliche Personen maximiert.The object of the present invention is a Specify generic fire protection device that the Risk of damaging the wall of the cavity or the tunnel due to the effects of temperature in high-energy fires in the cavity or in Tunnels minimized and at the same time the available ones standing escape time for in the cavity or in the tunnel located people maximized.
Diese Erfindung wird gemäß Patentanspruch 1 gelöst. This invention is achieved according to
Diese Konstruktion und Anordnung der Schutzwandung führt dazu, daß ein Großteil der vom Brand verursachten Wärmestrahlung vom hochtemperaturfesten Material reflektiert wird, so daß eine Aufheizung der Protektoren durch die Wärmestrahlung reduziert ist. Des weiteren leiten die gut wärmeleitenden Protektoren die durch den Brand punktuell auftretende Wärme seitlich ab, so daß die punktuell auf die Brandschutzvorrichtung einwirkende Wärme auf einen größeren Bereich der Brandschutzvorrichtung verteilt wird. Zwar erwärmt sich die hinter der Brandschutzvorrichtung gelegene Wand des Hohlraums beziehungsweise des Tunnels ebenfalls, doch treten aufgrund der Wärmeableitung innerhalb der Brandschutzvorrichtung und aufgrund der durch die Hinterlüftung ermöglichten Luftkonvektion keine hohen Temperaturspitzen in der Wand des Hohlraums auf.This construction and arrangement of the protective wall leads that a large part of those caused by the fire Heat radiation reflected from the high temperature resistant material is, so that the protectors are heated by the Thermal radiation is reduced. Furthermore, they lead well heat-conducting protectors which are punctual due to the fire occurring heat from the side, so that the selective on the Fire protection device acting on a larger heat Area of the fire protection device is distributed. Though the one behind the fire protection device heats up Wall of the cavity or tunnel also, yet occur due to heat dissipation within the Fire protection device and due to the by the Rear ventilation did not allow high air convection Temperature peaks in the wall of the cavity.
Vorzugsweise ist das hochtemperaturfeste Material ein Keramikmaterial, das vorzugsweise faserverstärkt ist, wobei die Protektoren aus diesem Material gebildet sind. Hierdurch werden einstückig fertigbare Protektoren von hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit sowie hoher Oberflächenhärte geschaffen. Das Keramikmaterial kann beispielsweise Siliziumcarid (SiC), Bornitrid (BN), Borcarbid (B4C) oder Wolframcarbid (WC) aufweisen. Die Faserverstärkung kann Kohlefasern, Glasfasern oder Fasern aus polymeren Halogenkohlenwasserstoffen aufweisen.The high-temperature-resistant material is preferably a ceramic material, which is preferably fiber-reinforced, the protectors being formed from this material. This creates protectors that can be manufactured in one piece and have high thermal conductivity and high temperature resistance as well as high surface hardness. The ceramic material can have, for example, silicon caride (SiC), boron nitride (BN), boron carbide (B 4 C) or tungsten carbide (WC). The fiber reinforcement can have carbon fibers, glass fibers or fibers made from polymeric halogenated hydrocarbons.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Protektoren einen Trägerkörper aus Metall aufweisen und zumindest einseitig mit einem hochtemperaturfesten Material versehen sind, wobei der Schmelzpunkt des hochtemperaturfesten Materials höher ist als der des Metalls des metallenen Trägerkörpers des zugehörigen Protektors und wobei die Protektoren zumindest auf der von der Wand des Hohlraums abgewandten Fläche mit dem hochtemperaturfesten Material versehen sind. Diese Brandschutzvorrichtung ist einfach und auch kostengünstig herzustellen und problemlos auch in schon bestehende Tunnels einbaubar. Das hochtemperaturfeste Material bildet eine beim Heißwerden zähe, nicht verfließende und sich nicht verflüchtigende Schicht, die weit über dem Schmelzpunkt des Trägermaterials sowie über deren eigenen Schmelzpunkt hinaus ein Verflüssigen oder Verzundern des Trägermaterials verhindert.A particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the protectors Have carrier body made of metal and at least on one side are provided with a high temperature resistant material, the Melting point of the high temperature resistant material is higher than that of the metal of the metal carrier body of the associated Protectors and where the protectors at least on that of surface facing away from the wall of the cavity with the high temperature resistant material are provided. This Fire protection device is simple and also inexpensive to manufacture and easily in existing tunnels mountable. The high temperature resistant material forms one of the Become chewy, not flowing and not hot volatilizing layer that is well above the melting point of the Carrier material and beyond its own melting point a liquefaction or scaling of the carrier material prevented.
Vorzugsweise ist das hochtemperaturfeste Material Email. Diese Emailoberfläche bewirkt, daß das die Emailbeschichtung tragende Metall, beispielsweise Stahl, bei hohen Brandtemperaturen nicht verzundert. Stahlemail ist durch die Emaillierung ein Verbundmaterial mit hoher Glühresistenz, das heißt, daß das emaillierte Stahlblech auch bei äußerst hohen Temperaturen, die oberhalb der Glühtemperatur oder der Schmelztemperatur des Stahlblechs liegen, nicht glüht oder schmilzt. In einer ersten bevorzugten Variante werden hierfür Stahlbleche mit einer Stärke von 1,5 mm bis 2 mm verwendet, wobei die Emailstärke bevorzugterweise 500 µm nicht übersteigt. Das metallene Trägermaterial kann dabei vollständig mit einer Grundemaillierung versehen sein, auf die dann die vorgenannte hochtemperaturfeste Schicht aus Email zusätzlich aufgebracht ist. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von emailverkleideten Metallplatten ist die einfache Reinigung der Schutzwandung, die gleichzeitig die Innenwandung des Tunnels beziehungsweise des Hohlraums bildet. Vorteilhaft ist zudem, daß sich die Emailoberfläche nicht statisch auflädt.The high-temperature resistant material is preferably enamel. This enamel surface causes the enamel coating load-bearing metal, for example steel, at high Fire temperatures are not scaled. Steel enamel is through that Enameling is a composite material with high resistance to glowing means that the enamelled steel sheet even at extremely high Temperatures above the annealing temperature or the Melting temperature of the steel sheet, does not glow or melts. In a first preferred variant for this Steel sheets with a thickness of 1.5 mm to 2 mm are used, the enamel thickness preferably not 500 µm exceeds. The metal carrier material can be completely enamelled which then made the aforementioned high temperature resistant layer Email is additionally applied. Another advantage of The use of enamelled metal plates is the easy cleaning of the protective wall, which at the same time the Inner wall of the tunnel or cavity forms. Another advantage is that the enamel surface does not charge statically.
Das hochtemperaturfeste Material kann vorteilhafterweise auch Keramik sein.The high temperature resistant material can also advantageously Be ceramic.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Protektoren plattenförmige Gestalt aufweisen. Eine derartige plattenförmige Struktur der Schutzwandung ermöglicht den einfachen Aufbau und gleichzeitig auch eine schnelle und preisgünstige Nachrüstmöglichkeit bei vorhandenen Tunnels oder Hohlräumen. Eine derartige Nachrüstung mittels plattenförmiger Protektoren kann sogar in einem Tunnel durchgeführt werden, wenn der Verkehr darin beispielsweise halbseitig oder unter unwesentlicher Reduktion weiter fließt.It is also advantageous if the protectors have plate-like shape. Such plate-shaped structure of the protective wall enables the simple construction and at the same time fast and inexpensive retrofit option for existing tunnels or cavities. Such a retrofit plate-shaped protectors can even be found in a tunnel be carried out if the traffic in it for example continues to flow on one side or with insignificant reduction.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die die Schutzwandung bildenden plattenförmigen Protektoren an ihren einander benachbarten Kanten mittels die Fugen zwischen den Protektoren ausfüllendem wärmeleitenden Fugenmaterial wärmeleitend miteinander verbunden. Diese wärmeleitende Auskleidung der Fugen verbessert die Wärmeableitung innerhalb der Schutzwandung und sorgt somit für eine weiter verbesserte Wärmeverteilung der punktuell auf einen Bereich der Schutzwandung einwirkenden Wärme auf einen größeren Bereich der Schutzwandung. Das wärmeleitende Fugenmaterial ist vorzugsweise Blei, es kann aber auch Steinwolle sein. Ist das Fugenmaterial Blei oder ein anderes bei niedrigeren Temperaturen als den eingangs genannten Brandtemperaturen schmelzendes, gut wärmeleitendes Material, so dichtet dieses Fugenmaterial im Normalzustand die Fugen zwischen den einzelnen Protektoren ab, sorgt bis zu einer bestimmten Temperatur für eine gute Wärmeableitung, schmilzt dann jedoch auf, um die Fugen freizugeben, damit die Rauchgase durch diese Fugen abgesaugt werden können. In a particularly advantageous embodiment of the invention are the plate-shaped forming the protective wall Protectors on their adjacent edges by means of the Joints between the protectors filling thermally conductive Jointing material thermally connected. This thermally conductive lining of the joints improves the Heat dissipation within the protective wall and thus ensures for a further improved heat distribution an area of the protective wall acting on one larger area of the protective wall. The thermally conductive Joint material is preferably lead, but it can also Be rock wool. Is the joint material lead or another at temperatures lower than those mentioned at the beginning Fire temperature melting, good heat conductive material, this is how this joint material seals the joints in the normal state between the individual protectors, ensures up to one certain temperature for good heat dissipation, melts then, however, to release the joints so that the Flue gases can be extracted through these joints.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn derartige aufschmelzende Dichtungen abwechselnd mit nichtaufschmelzenden gut wärmeleitenden Dichtungen innerhalb einer Fuge vorgesehen sind, so daß auch nach dem Aufschmelzen des schmelzbaren Fugenmaterials über die nichtaufschmelzenden Abschnitte der Fugendichtung eine gute Wärmeleitung zu benachbarten Protektoren möglich bleibt.It is particularly advantageous if such melting seals alternating with non-melting, good heat-conducting seals inside a joint are provided so that even after melting of the meltable joint material over the non-melting ones Sections of the joint seal ensure good heat conduction neighboring protectors remains possible.
Es kann außerdem vorteilhaft sein, wenn die aufschmelzenden Dichtungen nur im Bereich der oberen Protektoren, also im Bereich des Tunnelfirstes, vorgesehen sind, da dort die Rauchgase abzusaugen sind, während im restlichen Bereich der Schutzwandung nichtaufschmelzende Dichtungen vorgesehen sind, um dort eine maximale Wärmeableitung zu erzielen.It can also be advantageous if the melting ones Seals only in the area of the upper protectors, i.e. in the Area of the tunnel ridge are provided, since there the Flue gases are to be extracted, while in the rest of the area Protective wall, non-melting seals are provided, to achieve maximum heat dissipation there.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform ist im Zwischenraum zwischen der Schutzwandung und der Wand des Hohlraums ein Lüftungskanal gebildet oder ein Raum für Lüftungskanäle vorgesehen. Ein derartiger Lüftungskanal kann im normalen Betriebszustand des Hohlraums beziehungsweise Tunnels zur Zufuhr von Frischluft in den Hohlraum beziehungsweise Tunnel dienen, während im Brandfall durch den Lüftungskanal die Brandgase abgesaugt werden. Weiterhin kann der Lüftungskanal im normalen Betriebszustand auch als Kühlluftkanal zur Kühlung der Schutzwandung dienen, da insbesondere bei sehr tief im Gebirge gelegenen Verkehrstunnels Umgebungstemperaturen von bis zu 55° C herrschen können.In a further preferred embodiment, the Space between the protective wall and the wall of the Cavity formed a ventilation duct or a room for Ventilation ducts provided. Such a ventilation duct can in the normal operating state of the cavity respectively Tunnels for the supply of fresh air into the cavity or tunnel, while in case of fire through the Ventilation duct the fire gases are extracted. Furthermore can the ventilation duct in normal operating condition also as Cooling air duct serve to cool the protective wall, because especially in very deep mountains Traffic tunnels ambient temperatures up to 55 ° C can rule.
Zusätzlich kann die Rückseite der Schutzwandung, das heißt die der Wand des Hohlraums zugewandte Seite, mit einer Wärmedämmung versehen sein, die im Normalbetrieb des Tunnels die von dem den Tunnel umgebenden Gebirge ausgehende Temperatur von der Schutzwandung abhält und somit die Kühllast der Schutzwandkühlung reduziert, und die im Brandfall eine zusätzliche Wärmeisolierung für die hinter der Schutzwandung gelegene Wand des Tunnels bildet und diese vor hohen lokalen Temperaturspitzen schützt.In addition, the back of the protective wall, that is the side facing the wall of the cavity, with a Thermal insulation should be provided during normal operation of the tunnel the mountain range surrounding the tunnel Temperature from the protective wall and thus the Cooling load of bulkhead cooling is reduced, and that in Fire additional insulation for the rear of the Protective wall located wall of the tunnel and this before high local temperature peaks.
Ebenso kann die Wärmedämmung vorzugsweise auf der Innenseite der aus Stahlbeton bestehenden Tunnelwand angebracht sein, so daß auf diese Weise die Rückseite der Schutzwandung im Brandfalle oder zur Erreichung eines gewünschten Temperatureffektes im Tunnelinneren entweder durch Zwangskonvektion oder durch thermisch bedingte Konvektion eine unmittelbare Kühlung erfährt, so daß der verbleibende durch Weiterstrahlung auf die Tunnelwand (beispielsweise aus Stahlbeton) übertragene Wärmeanteil, welcher durch die Konvektion auf der Rückseite der Schutzwandung nicht mehr abtransportierbar ist, nicht zu Schäden an der Betonwand führt.Likewise, the thermal insulation can preferably be on the inside the tunnel wall made of reinforced concrete should be attached, so that in this way the back of the protective wall in Fire trap or to achieve a desired Temperature effects inside the tunnel either through Forced convection or by thermal convection undergoes immediate cooling so that the remaining by further radiation onto the tunnel wall (e.g. from Reinforced concrete) transferred heat, which by the No more convection on the back of the protective wall can be removed, not to damage the concrete wall leads.
Einige der Protektoren der Schutzwandung können aus dem die Schutzwandung formenden Verbund zur Bildung einer Öffnung in der Schutzwandung zumindest teilweise herauslösbar sein. Diese Ausgestaltung der Schutzwandung ermöglicht es, daß bei einer Erhitzung der Protektoren auf eine vorgebbare Auslösetemperatur, beispielsweise auf 400° C, eine lokale Öffnung in der Schutzwandung entsteht, die eine Absaugung der Brandgase durch einen mit der Öffnung verbundenen Lüftungskanal gestattet. Dabei können vorzugsweise die Fugen zwischen den Protektoren geschlossen bleiben. Das Herauslösen der Protektoren kann dabei durch thermisch auslösbare Verriegelungen unter Schwerkraft und/oder oder Federkraft erfolgen. Hierzu kann beispielsweise ein Protektor als Klappe ausgebildet sein, die an ihrer einen Kante scharnierartig am benachbarten Protektor angelenkt ist und die an zumindest einer anderen Kante mittels einer durch Hitzeeinwirkung aufschmelzenden oder anderweitig (z.B. mittels eines Bimetalls) eine Freigabe bewirkenden Halterung gesichert ist. Bei dieser Ausgestaltungsform der Brandschutzvorrichtung wird gewährleistet, daß nur im Bereich des Brandes eine Öffnung in der Schutzwandung zur Absaugung der Brandgase gebildet wird. Alle anderen in der Brandschutzvorrichtung vorgesehenen zu öffnenden Protektoren beziehungsweise Entlüftungsklappen bleiben geschlossen, so daß keine Brandgase in andere Tunnelabschnitte gesaugt werden und die Saugkraft der Ventilatoren über die Tunnellänge erhalten bleibt. Die aufschmelzende oder durch thermische Einwirkung auslösende Verriegelung der Klappe gewährleistet zudem einen sicheren und zuverlässigen Betrieb, da keine elektrischen oder elektronischen Steuerungen vorgesehen sein müssen, die in einem Brandfall möglicherweise ausfallen könnten.Some of the protectors of the protective wall can be made from the Protective wall forming composite to form an opening in the protective wall can be at least partially removable. This design of the protective wall enables that at heating the protectors to a predeterminable Tripping temperature, for example to 400 ° C, a local Opening in the protective wall is created, which is a suction of the Fire gases through one connected to the opening Ventilation duct allowed. The joints can preferably remain closed between the protectors. The detachment the protectors can be triggered thermally Locks under gravity and / or spring force respectively. For this purpose, a protector can be used as a flap, for example be formed, the hinge-like at its one edge neighboring protector is articulated and at least another edge by means of heat melting or otherwise (e.g. using a Bimetal) a release effecting bracket is secured. In this embodiment of the fire protection device ensures that only in the area of the fire an opening in the protective wall for the extraction of the fire gases is formed. All others provided in the fire protection device too opening protectors or ventilation flaps remain closed so that no fumes in others Tunnel sections are sucked and the suction power of the Fans are preserved over the length of the tunnel. The melting or triggering by thermal action Locking the flap also ensures a secure and reliable operation since no electrical or electronic controls must be provided in in the event of a fire.
Außerdem kann im Zwischenraum hinter zumindest einem herauslösbaren Protektor ein Vorratsbehälter für Löschmittel vorgesehen sein, der sich unter Wärmeeinwirkung selbsttätig zur Freigabe des Löschmittels durch die vom herausgelösten Protektor gebildete Öffnung in den Hohlraum öffnet. Eine derartige automatische Löschvorrichtung gestattet das automatische Ausbringen von Löschmittel, beispielsweise Feuerlöschpulver, unmittelbar auf den Brandherd. Hierzu ist das Löschmittel beispielsweise in einem Kunststoffschlauch aufbewahrt, der hinter dem herauslösbaren Metallprojektor angebracht ist. Nach dem Herauslösen des Protektors aus dem Schutzwandverbund schmilzt der Kunststoffschlauch unter Wärmeeinwirkung auf und das Feuerlöschpulver fällt auf den Brandherd hinunter. Der Vorratsbehälter für Löschmittel kann auch mit einer Druckquelle verbunden sein, die im Brandfall gegebenenfalls thermisch ausgelöst wird und die das Löschmittel unter Druck auf den Brandherd ausbringt.In addition, at least one in the space behind removable protector a storage container for extinguishing agent be provided that automatically under the influence of heat to release the extinguishing agent from the detached Protector formed opening in the cavity opens. A such automatic extinguishing device allows that automatic application of extinguishing agents, for example Fire extinguishing powder, directly on the source of the fire. This is the extinguishing agent, for example in a plastic hose stored behind the detachable metal projector is appropriate. After removing the protector from the The plastic hose melts under the protective wall Exposure to heat and the fire extinguishing powder falls on the Source of fire down. The storage container for extinguishing agent can also be connected to a pressure source in the event of fire optionally triggered thermally and the Applies extinguishing agent under pressure to the source of the fire.
Sind, wie in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung, in die Schicht aus Email reflektierende und/oder selbstleuchtende oder nachleuchtende Bestandteile integriert, so kann auf diese Weise eine verwitterungsfeste und feuerfeste Beschilderung von Flucht- und Rettungswegen erfolgen.Are, as in a further preferred embodiment, in the Layer of enamel reflective and / or self-luminous integrated or afterglow components, so can this way a weatherproof and fireproof Escape and rescue routes are signposted.
Eine bevorzugte Brandschutzwandung für eine gattungsgemäße Brandschutzvorrichtung weist einen zumindest zweischaligen Aufbau aus einer einem Brandherd oder potentiellen Brandherd zugewandten Vorderschale und einer vom Brandherd oder potentiellen Brandherd abgewandten Hinterschale auf, wobei die Vorderschale und die Hinterschale voneinander beabstandet angeordnet sind und zwischen sich einen Luftraum bilden, und wobei zumindest die Vorderschale auf der dem Brandherd oder potentiellen Brandherd zugewandten Fläche mit dem hochtemperaturfesten Material versehen ist.A preferred fire protection wall for a generic one Fire protection device has an at least two-shell Building from a source of fire or potential source of fire facing front shell and one from the source of the fire or potential fire source facing away from the rear shell, whereby the front shell and the rear shell spaced apart are arranged and form an air space between them, and whereby at least the front shell on the the source of the fire or potential area of fire facing the area high temperature resistant material is provided.
Bei dieser zweischaligen Brandschutzwandung, die auch aus Protektorplatten gebildet sein kann, sorgt die Vorderschale für ein Abhalten der Flammen, und die im Luftraum befindliche Luft sorgt für eine wirksame Abfuhr der Wärme von jenem Bereich der Vorderschale, auf den die Flammen unmittelbar einwirken, so daß sich die Hinterschale nur auf eine Temperatur erwärmt, die wesentlich unter der Temperatur der Vorderschale im gleichen Bereich der Brandschutzwandung liegt. Dadurch, daß die dem Brandherd zugewandte Fläche der Vorderschale mit einem hochtemperaturfesten Material versehen ist, wird der Trägerkörper der Vorderschale selbst, beispielsweise ein mit dem hochtemperaturfesten Material versehenes Stahlblech, vor den Flammen geschützt, so daß beispielsweise ein Verzundern des Stahlblechs durch unmittelbare Flammeneinwirkung vermieden wird.With this double-shell fire protection wall, which also made of Protector plates can be formed, the front shell ensures for keeping the flames out, and the one in the airspace Air provides effective heat dissipation from that Area of the front shell on which the flames immediately act so that the back shell only on one Temperature warmed significantly below the temperature of the Front shell in the same area of the fire protection wall lies. The fact that the area facing the source of the fire Front shell with a high temperature resistant material is the carrier body of the front shell itself, for example one with the high temperature resistant material provided steel sheet, protected from the flames, so that for example, scaling of the steel sheet immediate exposure to flame is avoided.
Vorzugsweise ist auch die Hinterschale auf ihrer der Vorderschale zugewandten Fläche mit einem hochtemperaturfesten Material versehen, wodurch auch die Hinterschale vor Schäden durch Temperatureinwirkung, beispielsweise bei langanhaltenden Bränden, geschützt ist.The rear shell is preferably also on it Front shell facing area with a provided high temperature resistant material, which also the Back shell from damage caused by temperature, for example in the case of long-lasting fires.
Das hochtemperaturfeste Material ist bevorzugt Email. Email hat eine sehr hohe Feuer-Widerstandskraft und wird auch bei Temperaturen, die weit über 1.000 °C liegen, wie dies beispielsweise bei Fahrzeugbränden der Fall ist, nicht oder nur in einem seine Wirkung nicht wesentlich einschränkenden Maße beschädigt.The high temperature resistant material is preferably enamel. E-mail has a very high fire resistance and will also Temperatures well over 1,000 ° C like this for example in the case of vehicle fires, not or only in one that does not significantly restrict its effect Dimensions damaged.
In einer besonderen Ausführungsform ist beziehungsweise sind die Vorderschale und/oder die Hinterschale mit einer auf der jeweiligen zum Brandherd oder potentiellen Brandherd weisenden Vorderseite und/oder auf der Rückseite aufgebrachten Grundemaillierung versehen, auf die auf der Vorderseite eine Deckemaillierung aufgebracht ist. Die Vorderseite ist definitionsgemäß in der Regel dem Bewegungsraum im Bauwerk, also z.B. dem Fahr- bzw. Straßenraum in einem Tunnel zugewandt, d.h. dann auch einem eventuellen Brand in der Regel zugewandt. Dieser Aufbau der Emaillierung schützt das Trägermetall der Vorderschale beziehungsweise der Hinterschale und vermeidet beispielsweise dessen Korrosion, wobei die Deckemaillierung für eine besonders hohe Feuerbeständigkeit sorgt. Die Aufbringung der Emailschicht(en) verhindert ein Versagen des Stahls selbst bei Temperaturen, die Glüh- und Schmelztemperaturen darstellen, es verhindert des weiteren ein Verzundern.In a special embodiment, is or are the front shell and / or the rear shell with one on the respective to the source of the fire or potential source of fire facing front and / or on the back applied basic enamel on which on the A front enamel is applied. The Front is, by definition, usually that Movement space in the building, e.g. the driving or Facing street space in a tunnel, i.e. then one too possible fire usually facing. This structure of the Enamel protects the base metal of the front shell or the rear shell and avoids, for example its corrosion, the ceiling enamelling for a ensures particularly high fire resistance. The application of the Enamel layer (s) prevents the steel itself from failing at temperatures, the annealing and melting temperatures represent, it also prevents scaling.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Vorderschale und die Hinterschale über im Luftraum befindliche Abstandhalter zu einer "Luftsandwich"-Konstruktion miteinander verbunden. Diese Sandwichkonstruktion ermöglicht eine industrielle oder halbindustrielle Fertigung, so daß auf der Baustelle selbst die vorgefertigten Sandwich-Module nur noch angebracht und miteinander verbunden werden müssen.In a particularly advantageous embodiment of the invention the front shell and the rear shell are over in the airspace spacers to a "Air sandwich" construction linked together. This Sandwich construction enables an industrial or semi-industrial manufacturing, so that on the site itself the prefabricated sandwich modules just attached and need to be connected.
Vorzugsweise ist zwischen den Abstandhaltern und der Vorderschale ein thermisch isolierendes Material vorgesehen. Dadurch wird vermieden, daß die Wärme der sich bei Feuereinwirkung erhitzenden Vorderschale über die Abstandhalter auf die Hinterschale übertragen wird.Is preferably between the spacers and the Front shell provided a thermally insulating material. This will prevent the heat from accumulating Front panel heating over the Spacer is transferred to the rear shell.
Vorzugsweise ist zwischen den Abstandhaltern und der Hinterschale ein thermisch isolierendes Material vorgesehen. Dieses kann alternativ oder zusätzlich zu dem thermisch isolierenden Material zwischen den Abstandhaltern und der Vorderschale vorgesehen sein und verbessert die thermische Entkopplung der Hinterschale von der Vorderschale. Ist das thermisch isolierende Material nur zwischen den Abstandhaltern und der Hinterschale vorgesehen, so können die Abstandhalter zusätzlich als Kühlkörper für die Vorderschale verwendet werden.Is preferably between the spacers and the A thermally insulating material is provided for the rear shell. This can alternatively or in addition to that thermally insulating material between the spacers and the Front shell can be provided and improves the thermal Decoupling of the rear shell from the front shell. Is this thermal insulating material only between the Spacers and the rear shell provided, so the Spacer also as a heat sink for the front shell be used.
Alternativ kann auch der Abstandhalter selbst aus thermisch isolierendem Material bestehen oder ein derartiges Material aufweisen.Alternatively, the spacer itself can also be made of thermal insulating material or such a material exhibit.
Ist die Luftsandwichkonstruktion in einem unteren Abschnitt mit Lufteintrittsöffnungen und in einem oberen Abschnitt mit Luftaustrittsöffnungen für den Luftraum versehen, so kann innerhalb des Luftraums ein Luftaustausch stattfinden, wodurch eine bessere Wärmeabfuhr von der Rückseite der Vorderschale aufgrund der dann verbesserten thermischen Konvektion erfolgt. Diese Brandschutzwand ermöglicht es, die sowohl unmittelbare von einem Brand ausgehende Flammeneinwirkung als auch Wärmeeinwirkung von hinter der Brandschutzwandung gelegenen Bauwerksteilen fernzuhalten. The air sandwich construction is in a lower section with air inlet openings and in an upper section with Provide air outlet openings for the air space, so an air exchange takes place within the airspace, resulting in better heat dissipation from the back of the Front shell due to the then improved thermal Convection occurs. This fire protection wall enables the both immediate from a fire Flame and heat from behind the Keep fire protection walls away from building parts.
Vorzugsweise sind die Lufteintrittsöffnungen in einem unteren Bereich der Hinterschale ausgebildet, so daß von der Rückseite der Hinterschale kältere Luft angesaugt werden kann und nicht die heiße Luft aus dem Brandraum in den Luftraum zwischen der Vorderschale und der Hinterschale eintritt. Die Luftsandwiches können so gekoppelt sein, daß die Schalenzwischenbereiche (Lufträume) auch seitlich durch Luftraumverbindungen miteinander in Fluidverbindung stehen, so daß insbesondere im Bereich eines großen Brandes von den Seiten, das heißt z.B. in Tunnellängsrichtung aus entfernteren Bereichen Luft zuströmen kann, die zur Kühlung der Brandschutzwandung beiträgt. Diese Verbindungen der Lufträume bestehen vorzugsweise untereinander, aber die Lufträume stehen vorzugsweise nicht mit dem möglichen Brandbereich bzw. Brandraum in Fluidverbindung.The air inlet openings are preferably in a lower one Area of the rear shell formed so that from the Colder air can be drawn in from the rear of the rear shell and not the hot air from the fire room into the air space between the front shell and the rear shell. The Air sandwiches can be coupled so that the Shell intermediate areas (air spaces) also laterally through Airspace connections are in fluid communication with each other, so that especially in the area of a large fire from the Pages, i.e. e.g. in the longitudinal direction of the tunnel air can flow to more distant areas, which is used for cooling contributes to the fire protection wall. These connections the Airspaces preferably exist among each other, but that Air spaces are preferably not related to the possible Fire area or fire area in fluid communication.
Die Luftaustrittsöffnungen sind vorzugsweise in einem oberen Bereich der Hinterschale ausgebildet, so daß die im Luftzwischenraum aufsteigende, erwärmte Luft nicht in den Brandraum sondern in den hinter der Brandschutzwandung gelegenen Raum austritt und von dort über ein vorhandenes Tunnel-Entlüftungssystem abgeführt wird.The air outlet openings are preferably in an upper one Area of the rear shell so that the im Air that rises, warmed air does not enter the Fire room but in the behind the fire protection wall located room exits and from there over an existing Tunnel ventilation system is discharged.
Eine Brandschutzwand ist vorzugsweise aus erfindungsgemäßen Brandschutzwandungs-Modulen gebildet. Ein derartiger modularer Aufbau einer kompletten Brandschutzwand gestattet die industrielle oder halbindustrielle Vorfertigung der sandwichartig aufgebauten Brandschutzwandungs-Module, die auf diese Weise vorgefertigt zur Baustelle transportiert und dort vor Ort zu der Brandschutzwand zusammengesetzt werden können.A fire protection wall is preferably made of the invention Fire protection wall modules formed. Such one modular construction of a complete fire protection wall permitted the industrial or semi-industrial prefabrication of the sandwich-like fire protection wall modules that this way prefabricated transported to the construction site and there can be assembled on site to form the fire protection wall.
Vorzugsweise sind bei einer derartigen Brandschutzwand die Brandschutzwandungs-Module so miteinander verbunden, daß die Lufträume der einzelnen Brandschutzwandungs-Module miteinander in Fluidverbindung stehen. Diese Fluidverbindung kann sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung zwischen einzelnen Modulen bestehen, so daß ein reger Luftaustausch innerhalb der Lufträume benachbarter Brandschutzwandungs-Module stattfinden kann, wodurch der konvektionsbedingte Wärmeabtransport aus dem Luftraum und von der Rückseite der Vorderschale verbessert wird. Insbesondere wird ein Aufbau bevorzugt, bei dem vertikal übereinander angeordnete Brandschutzwandungs-Module eine vertikale Luftströmung innerhalb ihrer miteinander in Fluidverbindung stehenden Lufträume gestatten.In such a fire protection wall, the Fire protection wall modules connected so that the Air spaces of the individual fire protection wall modules are in fluid communication with each other. This fluid connection can be done both horizontally and vertically Direction exist between individual modules, so that a brisk air exchange within neighboring air spaces Fire protection wall modules can take place, whereby the convection-related heat removal from the air space and from the back of the front shell is improved. In particular a structure is preferred in which vertically one above the other arranged fire protection wall modules a vertical Air flow within them in fluid communication allow standing airspaces.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die jeweiligen Vorderschalen und/oder die jeweiligen Hinterschalen benachbarter Brandschutzwandungs-Module thermisch leitend miteinander verbunden sind. Hierdurch wird bei lokaler Feuereinwirkung auf ein Brandschutzwandungs-Modul die auf dieses Modul punktuell einwirkende Wärme durch Wärmeleitung in die Vorderschalen benachbarter Brandschut zwandungs-Module abgeleitet. Auf die gleiche Weise können auch die jeweiligen Hinterschalen miteinander verbunden sein, um auch dort eventuell auftretende hohe punktuelle thermische Belastungen durch längere Brandeinwirkung auf die Hinterschalen benachbarter Brandschutzwandungs-Module abzuleiten.It is also advantageous if the respective front shells and / or the respective rear shells neighboring Fire protection wall modules thermally conductive with each other are connected. This will result in local fire exposure on a fire protection wall module on this module selective heat by conduction into the Front panels of adjacent fire protection modules derived. In the same way, the respective Back shells to be connected to each other there too possible high point thermal loads due to prolonged exposure to fire on the rear shells derive neighboring fire protection wall modules.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:
- Fig. 1a
- einen Vertikalschnitt durch ein Tunnelprofil eines Tunnels, der mit der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung ausgerüstet ist;
- Fig. 1b
- einen Vertikalschnitt durch ein alternatives Tunnelprofil eines Tunnels, der mit der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung ausgerüstet ist;
- Fig. 2
- eine Ansicht einer Schutzwandung einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1a;
- Fig. 3
- eine vergrößerte geschnittene Ansicht einer Schutzwandung entlang der Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 9;
- Fig. 4
- eine zu Fig. 3 analoge Schnittansicht mit einer alternative Gestaltung der Schutzwandung;
- Fig. 5
- eine vergrößerte Schnittansicht eines Protektors gemäß dem Detail V in Fig. 3;
- Fig. 6
- eine geschnittene Ansicht eines Ausschnitts eines Tunnels mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung und
- Fig. 7
- einen Längsschnitt durch einen Straßentunnel mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung gemäß der Ansicht VII-VII in Fig. 1a.
- Fig. 8a
- einen Querschnitt durch eine mit einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Brandschutzwandung ausgestattete Tunnelröhre,
- Fig. 8b
- einen Querschnitt durch eine alternative mit einer
erfindungsgemäßen doppelwandigen Brandschutzwandung
ausgestattete Tunnelröhre,
- Fig. 8c
- einen Querschnitt durch eine weitere alternative mit einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Brandschutzwandung ausgestattete Tunnelröhre,
- Fig. 9
- einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Brandschutzwandung gemäß der Einzelheit IX in den Fig. 8a, 8b und 8c,
- Fig. 10
- einen Horizontalschnitt durch eine erfindungsgemäße Brandschutzwandung gemäß der Linie X-X in Fig. 9,
- Fig. 11
- eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Brandschutzwandung in Richtung des Pfeiles XI in den Fig. 8a, 8b und 8c und
- Fig. 12
- eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung mit selbsttragender Brandschutzwandung.
- Fig. 1a
- a vertical section through a tunnel profile of a tunnel, which is equipped with the fire protection device according to the invention;
- Fig. 1b
- a vertical section through an alternative tunnel profile of a tunnel, which is equipped with the fire protection device according to the invention;
- Fig. 2
- a view of a protective wall of a fire protection device according to the invention in the direction of arrow II in Fig. 1a;
- Fig. 3
- an enlarged sectional view of a protective wall along the line III-III in Fig. 2 and Fig. 9;
- Fig. 4
- a sectional view analogous to FIG. 3 with an alternative design of the protective wall;
- Fig. 5
- an enlarged sectional view of a protector according to the detail V in Fig. 3;
- Fig. 6
- a sectional view of a section of a tunnel with a fire protection device according to the invention and
- Fig. 7
- a longitudinal section through a road tunnel with a fire protection device according to the invention according to the view VII-VII in Fig. 1a.
- Fig. 8a
- 3 shows a cross section through a tunnel tube equipped with a double-walled fire protection wall according to the invention,
- Fig. 8b
- 3 shows a cross section through an alternative tunnel tube equipped with a double-walled fire protection wall according to the invention,
- Fig. 8c
- 3 shows a cross section through a further alternative tunnel tube equipped with a double-walled fire protection wall according to the invention,
- Fig. 9
- 8a, 8b and 8c, a vertical section through a fire protection wall according to the invention in accordance with detail IX,
- Fig. 10
- 3 shows a horizontal section through a fire protection wall according to the invention along the line XX in FIG. 9,
- Fig. 11
- a view of a fire protection wall according to the invention in the direction of arrow XI in Figs. 8a, 8b and 8c and
- Fig. 12
- a third embodiment of the fire protection device according to the invention with self-supporting fire protection wall.
In Fig. 1a ist ein Vertikalschnitt durch ein Tunnelprofil
eines mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung 1
ausgestatteten Tunnels 2 gezeigt. Der Tunnel 2 ist als
Straßentunnel mit einer Fahrbahn 3 und mit einer Tunnelwand 4
ausgebildet. Innerhalb des Tunnels 2 ist ein Hohlraum 5
gebildet, der den von Fahrzeugen 30 befahrbaren
Tunnelinnenraum bestimmt und der auch Bewegungsraum,
Straßenraum, Fahrwegraum oder Fahrbahnraum genannt wird. Der
Tunnel kann auch als Bahntunnel ausgebildet sein.In Fig. 1a is a vertical section through a tunnel profile
one with a
Die Brandschutzvorrichtung 1 umfaßt eine von der Innenseite
der Tunnelwand 4 beabstandete Schutzwandung 6. Zwischen der
Tunnelwand 4 und der Schutzwandung 6 ist ein Zwischenraum 7
ausgebildet, der durch die Schutzwandung 6 vom Hohlraum oder
Tunnelinnenraum 5 im wesentlichen hermetisch abgetrennt ist. The
Die Schutzwandung 6 ist mittels in Fig. 1a und Fig. 1b nur
schematisch dargestellter, hitzebeständiger Halterungen 8 an
der Tunnelwand 4 verankert. Die Halterungen 8 sind
hochtemperaturfest und als thermische Isolatoren ausgebildet,
so daß keine Wärme durch die Halterungen von der
Schutzwandung 6 in die Tunnelwand 4 geleitet wird.The
Fig. 1b zeigt ein alternatives Tunnelprofil, bei dem die
Schutzwandung 6 im oberen Bereich im wesentlichen waagerecht
ausgebildet ist, wodurch im oberen Tunnelbereich ein Raum 7'
für Lüftungskanäle und andere Installationen geschaffen ist.
Zudem ist in dieser Figur gezeigt, wie eine
Dämmaterialschicht 9 auf der Rückseite der Schutzwandung 6
angebracht sein kann.Fig. 1b shows an alternative tunnel profile, in which the
Der Aufbau der Schutzwandung 6 wird nachfolgend anhand der
Fig. 2 beschrieben. Die Fig. 2, die eine Ansicht der
Schutzwandung 6 in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1a
darstellt, zeigt einen Ausschnitt der Schutzwandung 6, die
aus einer Vielzahl von plattenartigen Protektoren 10 gebildet
ist. Diese Protektoren 10 sind kachelartig zur Schutzwand 6
zusammengesetzt, wobei die Kontur der einzelnen Protektoren
10 derart ist, daß sie sich der Krümmung der Tunnelwand 4
anpassen, wie in Fig. 1a zu erkennen ist. Die einzelnen
Protektoren 10 sind mittels lose angebrachter Fangseile 11 an
der Tunnelwand 4 gesichert, so daß die Protektoren 10 bei
einem brandbedingten Auflösen der Schutzwandung 6 nicht auf
die Fahrbahn 3 herabfallen können.The structure of the
Zwischen den einzelnen Protektoren 10 sind Längsfugen 12 und
Querfugen 14 gebildet, die mit einem gut wärmeleitenden
Fugenmaterial 13 abgedichtet sind, wie in Fig. 3 zu erkennen
ist. Das Fugenmaterial 13 ist entweder Blei oder ein anderes
abdichtendes und gut wärmeleitendes Material, wie
beispielsweise Steinwolle. Wird Blei als Fugenmaterial
verwendet, so kann dies von Vorteil sein, da bei einem Brand
das Blei aus den Fugen herausschmilzt und so im Brandbereich
die Fugen als Entlüftungsöffnungen freigibt, durch die Rauch
vom Tunnelinnenraum 5 in den Zwischenraum 7 zwischen der
Schutzwand 6 und der Tunnelwand 4 abgesaugt werden kann, wenn
der Zwischenraum 7 nach Auftreten eines Brandes durch
Umkehrung der diesen Zwischenraum 7 im Normalbetrieb mit
Frischluft beschickenden Gebläse unter Unterdruck versetzt
wird.Between the
Die Protektoren 10 sind allseitig grundemailliert und
zusätzlich an ihrer von der Tunnelwand 4 abgewandten
Oberfläche, das heißt an der Oberfläche, die dem
Tunnelinnenraum 5 zugewandt ist, mit einer Schicht 10C aus
einem hochtemperaturfesten Material 10B, beispielsweise
Email, versehen, wie weiter unten in Verbindung mit der Fig.
5 erläutert wird.The
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausgestaltungsform des Aufbaus
der Schutzwandung 6', bei der die Kanten der einzelnen
plattenartigen Protektoren 10' nicht stumpf aneinander
anstoßen, sondern einander geringfügig überlappen. Das
Fugenmaterial 13' ist in diesem Fall zwischen der dem
Tunnelinnenraum 5 zugewandten Vorderseite des oberen
Protektors und der der Tunnelwand 4 zugewandten Rückseite des
daruntergelegenen Protektors im Überlappungsbereich
abdichtend angeordnet. Durch diese schuppenartige Überlappung
der einzelnen übereinandergelegenen Protektoren wird vom Berg
herabtropfendes oder herabfließendes Wasser seitlich an der
Schutzwandung 6' abgeleitet, so daß es nicht durch
Undichtigkeiten im Längsfugenbereich in den Tunnelinnenraum 5
eintreten kann. Auch im Bereich der in Fig. 4 nicht gezeigten
Querfugen 14 kann eine ähnliche Überlappung vorgesehen sein,
die ein Eintreten von Gebirgswasser in den Tunnelinnenraum 5
durch die Querfugen 14 verhindert. Fig. 4 shows an alternative embodiment of the structure
the protective wall 6 ', in which the edges of the individual
plate-like protectors 10 'are not butted against each other
but rather overlap each other slightly. The
Joint material 13 'is in this case between the
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Protektor 10
gemäß dem Ausschnitt V in Fig. 3. Der Protektor 10 umfaßt
einen Trägerkörper 10A aus einem tragfähigen und gut
wärmeleitenden Metall, beispielsweise aus Stahlblech, dessen
Dicke dA etwa 1,5 bis 2 mm beträgt. Auf seiner dem
Tunnelinnenraum oder Hohlraum 5 zugewandten Seite ist der
Trägerkörper 10A mit einem eine feuerfeste Schicht bildenden
hochtemperaturfesten Material 10B versehen. Dieses
hochtemperaturfeste Material 10B ist vorzugsweise Email. Die
Dicke dC dieser feuerfesten Schicht 10C aus beispielsweise
Email beträgt bis zu 500 µm.FIG. 5 shows a longitudinal section through a
Fig. 6 zeigt eine Zusatzausstattung der erfindungsgemäßen
Brandschutzvorrichtung, nämlich eine sich bei Brandeinwirkung
automatisch öffnende Abluftklappe 16 sowie einen darüber
angeordneten Vorratsbehälter 18 für Feuerlöschmittel 20.Fig. 6 shows an additional equipment of the invention
Fire protection device, namely a fire
automatically opening
Im oberen Tunnelbereich 2' (Fig. 1a, Fig. 1b) ist unter der
dort die Tunneldecke bildenden Tunnelwand 4 im Zwischenraum 7
ein schlauchartiger Vorratsbehälter 18 verlegt, der
Feuerlöschmittel 20 enthält. Dieser Vorratsbehälter 18 weist
zumindest in seinem unteren Bereich 18' eine Wandung aus
unter thermischer Einwirkung schmelzendem Material auf,
beispielsweise aus einem Kunststoff, der bei üblichen
Brandtemperaturen schmilzt, so daß sich der schlauchartige
Vorratsbehälter 18 an der Brandstelle in seinem unteren
Bereich 18' öffnet und das Feuerlöschmittel 20 nach unten
herausfallen kann.In the upper tunnel area 2 '(Fig. 1a, Fig. 1b) is under the
there the tunnel wall 4 forming the tunnel ceiling in the intermediate space 7
a hose-
Unterhalb des Vorratsbehälters 18 ist ein klappenartiger
Protektor 16 in der Schutzwandung 6 vorgesehen, der in seinem
Aufbau den fest verankerten Protektoren 10 gleicht,
insbesondere also auch die feuerfeste Schicht aus
hochtemperaturfestem Material 10B an seiner dem
Tunnelinnenraum beziehungsweise Hohlraum 5 zugewandten
Oberfläche aufweist. Auch dieser Protektor 16 ist mittels
eines lose angebrachten Fangseils 17 an der Tunnelwand 4
gesichert, wodurch zwar ein Herunterklappen des Protektors 26
gestattet wird, jedoch vermieden wird, daß er auf die
Fahrbahn 3 hinabfällt.Below the
Der klappenartige Protektor 16 ist an seiner einen Längskante
mit einem Scharnier 22 an einem benachbarten Protektor 10
gelenkig gelagert, so daß er nach unten verschwenken kann,
wie die gestrichelte Darstellung und der Pfeil C in Fig. 6
zeigen.The flap-
Im normalen Betriebszustand ist der klappenartige Protektor
16 in der in Fig. 6 gezeigten durchgezogenen geschlossenen
Stellung mittels einer Verriegelung 24 an einem anderen
benachbarten Protektor 10 gehaltert. Die den klappenartigen
Protektor 16 umgebenden Fugen sind allerdings nicht mit Blei
verschlossen sondern enthalten lediglich ein nicht mit den
benachbarten Protektoren 10 oder dem klappenartigen Protektor
16 eine mechanische Verbindung eingehendes Fugenmaterial.
Beispielsweise sind die Fugen mit Steinwolle 26 verstopft, so
daß ein Öffnen des klappenartigen Protektors 16 möglich ist.The flap-like protector is in
Die Verriegelung 24 kann sich unter Wärmeeinwirkung (zum
Beispiel bei einer Temperatur von 300 °C bis 400 °C) öffnen,
beispielsweise durch Vorsehen einer Bimetall-Verriegelung
oder durch Vorsehen eines Abschnitts aus aufschmelzendem
Kunststoff. Hierdurch wird ermöglicht, daß der klappenartige
Protektor 16 bei einer von einem Brand ausgehenden Erwärmung
aufgrund seines Eigengewichtes selbstätig nach unten
verschwenkt und somit eine Entlüftungsöffnung 28 im
Firstbereich der Schutzwandung 6 am Brandort freigibt.
Hierdurch können einerseits die beim Brand entstehenden
Rauchgase aus dem Tunnelinnenraum 5 in den Zwischenraum 7 und
aus diesem nach außen aus dem Tunnel heraus abgesaugt werden
und andererseits kann die vom Brandherd nach oben
aufsteigende Wärme beziehungsweise nach oben abgegebene
Wärmestrahlung unmittelbar auf den unteren Bereich 18' des
mit Feuerlöschmittel 20 gefüllten Vorratsbehälters 18
einwirken, so daß dieser untere Bereich 18' aufschmelzen kann
und das Feuerlöschmittel auf den Brandherd hinabfallen kann.The
Unterhalb des Vorratsbehälters 18 für das Feuerlöschmittel 20
kann aber auch ein analog aufgebauter klappbarer Protektor
16' vorgesehen sein, der lediglich eine Löschöffnung 29
freigibt, die gegenüber dem Zwischenraum 7 so abgedichtet
ist, daß das Feuerlöschmittel 20 frei durch diese
Löschöffnung 29 hinabfallen kann, ohne dabei durch
entgegengesetzt strömende Brandgase oder Rauchgase behindert
zu werden.Below the
In Verbindung mit Fig. 7 wird nachfolgend die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung bei einem Fahrzeugbrand in einem Tunnel beschreiben.In conjunction with FIG. 7, the mode of operation is described below the fire protection device according to the invention in one Describe vehicle fire in a tunnel.
Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch einen Straßentunnel
entlang der Linie VII-VII in Fig. 1a, wobei nur ein
Tunnelausschnitt dargestellt ist. Im Tunnel 2 ist ein
Kraftfahrzeug 30 in Brand geraten und die Fahrzeuginsassen
32, 34 flüchten vom Brandort. Durch die beim Fahrzeugbrand
entstehende Temperatur haben sich oberhalb des Brandortes
gelegene, von klappenartigen Protektoren 16, 16' gebildete
Entlüftungsklappen geöffnet und die Brandgase sowie der beim
Brand entstehende Rauch werden durch die so gebildeten
Entlüftungsöffnungen 28 in den Zwischenraum 7 und durch
diesen nach außen abgesaugt.Fig. 7 shows a longitudinal section through a road tunnel
along the line VII-VII in Fig. 1a, only one
Tunnel section is shown. In
Weiterhin hat sich der im Zwischenraum 7 oberhalb des
klappenartigen Protektors 16 angeordnete rohrförmige
Vorratsschlauch oder Vorratsbehälter 18 für das
Feuerlöschmittel 20 durch die beim Brand entstandene Wärme
geöffnet und das Feuerlöschmittel 20 fällt durch die
Entlüftungs- und Löschöffnung 29 nach unten auf das brennende
Fahrzeug 30. Durch die Brandtemperatureinwirkung haben sich
auch einige der Längs- und Querfugen 12', 14' im oberen
Bereich der Schutzwandung oberhalb des Brandherdes durch
Herausschmelzen des Fugenmaterials geöffnet, so daß auch
durch diese geöffneten Fugen 12', 14' Brandgase und Rauch in
den Zwischenraum 7 abgesaugt werden. Im brandfernen Bereich
bleiben die klappenartigen Protektoren 16" und die Fugen
dicht verschlossen.Furthermore, the in the
In Fig. 8a ist ein Vertikalschnitt durch ein Tunnelprofil
eines mit einer Brandschutzvorrichtung 100 ausgestatteten
Tunnels 2 gezeigt, die eine alternative Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Brandschutzwandung 106 aufweist.8a is a vertical section through a tunnel profile
one equipped with a
Die Brandschutzvorrichtung 100 umfaßt eine von der Innenseite
der Tunnelwand 4 beabstandete zweischalige Brandschutzwandung
106. Zwischen der Tunnelwand 4 und der Brandschutzwandung 106
ist ein Zwischenraum 7 ausgebildet, der durch die
Brandschutzwandung 106 vom Hohlraum oder Tunnelinnenraum 5
abgetrennt ist. Die Brandschutzwandung 106 ist mittels in
Fig. 8a, 8b und 8c nur schematisch dargestellter,
hitzebeständiger oder Hitzeeinwirkung abbauender Halterungen
8 an der Tunnelwand 4 verankert. Die Halterungen 8 sind auch
bei dieser Ausführungsform hochtemperaturfest und als
thermische Isolatoren ausgebildet, so daß keine Wärme durch
die Halterungen von der Brandschutzwandung 106 in die
Tunnelwand 4 geleitet wird oder zumindest die Wärmeeinleitung
mit starker Verzögerung und stark vermindert auftritt.The
Im oberen Bereich des in Fig. 8a und 8b gezeigten Tunnels ist
die Brandschutzwandung 106 im wesentlichen waagerecht
ausgebildet, wodurch dort, wie in Fig. 8b zu sehen ist, ein
Raum für einen Zuluftkanal 7" und einen Abluftkanal 7'''
sowie für andere Installationen geschaffen ist.In the upper area of the tunnel shown in FIGS. 8a and 8b
the
Die Brandschutzwandung 106 ist auch im Beispiel der Fig. 8c
waagerecht ausgebildet. Dort sind Raumkammern 7", 7''' für
Zuluft und Abluft durch eine Stahlbetonzwischendecke gebildet
und vom Fahrstraßenraum (Fahrwegraum) abgetrennt. In diesem
Fall ist die waagerechte Brandschutzwandung 106 oder -wand
aus Modulen auch ein Schutz dieser aufgrund reduzierter Dicke
bei Brand möglicherweise besonders einsturzgefährdeten
Betonkonstruktion.The
In Fig. 9 ist ein Ausschnitt einer vertikal geschnittenen
erfindungsgemäßen Brandschutzwandung 106 gezeigt. Die
zweischalige Brandschutzwandung besteht aus einer zum
Tunnelinnenraum, dort wo ein möglicher Brand auftreten kann,
weisenden Vorderschale 60 und einer von dieser beabstandeten,
zur Tunnelwand 4 weisenden Hinterschale 62. Zwischen der
Vorderschale 60 und der Hinterschale 62 ist ein Luftraum 64
ausgebildet. Der Abstand zwischen der Vorderschale und der
Hinterschale beträgt beispielsweise zwischen 1 cm und 5 cm;
in einem Versuchsbeispiel wurde ein Abstand von 3 cm gewählt.In Fig. 9 is a section of a vertically cut
Die Hinterschale 62 ist in ihrem unteren Abschnitt 70 etwas
kürzer ausgebildet als die Vorderschale 60 und reicht nicht
wie diese bis zum darunter liegenden Boden, sodaß auf diese
Weise eine vorzugsweise durchgehende Lufteintrittsöffnung 72
gebildet ist, durch die kühlere Luft, die aus dem Zuluftkanal
7" auch in den Zwischenraum 7 strömt, aus dem Zwischenraum 7
von unten in den Luftraum 64 eintreten kann. In ihrem oberen
Abschnitt 74 weist die Hinterschale 62 eine vorzugsweise
durchgehende oder mehrere einzelne Luftaustrittsöffnungen 76
auf, die ein Austreten der innerhalb des Luftraums 64
erwärmten und aufgestiegenen Luft aus dem Luftraum 64
ermöglichen. Die Luftaustrittsöffnungen 76 sind, wie in Fig.
8b gezeigt, bevorzugt über Verbindungskanäle 76' mit dem
Abluftkanal bzw. der Abluft-Raumkammer 7''' des Tunnels
verbunden.The
Die Vorderschale 60 und die Hinterschale 62 sind im gezeigten
Beispiel über Abstandhalter 66 zu einer Sandwich-Konstruktion
zusammengefaßt. In Fig. 9 ist ein beispielhafter Aufbau einer
derartigen Abstandhalterung gezeigt, wobei zwischen der
Rückseite der Vorderschale 60 und dem Abstandhalter 66 eine
Lage aus thermisch isolierendem Material 65 eingebracht ist.
Eine ebensolche Lage aus thermisch isolierendem Material 67
ist zwischen dem Abstandhalter 66 und der Vorderseite der
Hinterschale 62 angeordnet. Zur Befestigung ist der
Abstandhalter 66 mit der Vorderschale 60 und der Hinterschale
62 über Niete 61, 63 verbunden. Die in Fig. 9 dargestellte
Vernietung ist lediglich ein Beispiel einer Befestigung. Hier
können selbstverständlich auch alle anderen bekannten
mechanischen Befestigungsarten wie beispielsweise Schrauben
oder Kleben Verwendung finden.The
Der Abstandhalter 66 besteht im dargestellten Beispiel aus
einem Metallprofil, das entsprechend der gewünschten Krümmung
der Brandschutzwand beziehungsweise des Tunnelprofils gebogen
und an den lüftungs- und luftströmungstechnisch
erforderlichen bzw. optimalen Abstand zwischen der Vorderund
der Hinterschale angepaßt ist. Ein horizontaler
Querschnitt der Brandschutzwandung ist in Fig. 10 dargestellt
und wird weiter unten in Verbindung mit dieser Figur näher
beschrieben.The
Die Vorderschale 60 ist als Protektor 10 ausgebildet, der
einen Trägerkörper 10A aus einem tragfähigen und gut
wärmeleitenden Metall, beispielsweise aus Stahlblech,
aufweist, dessen Dicke dA in einem Bereich von vorzugsweise
0,3 mm bis 0,6 mm liegt. Der Aufbau der Vorderschale 60
entspricht dabei prinzipiell dem in Fig. 3 dargestellten
Aufbau. Auf der dem Tunnelinnenraum oder Hohlraum 5
zugewandten Vorderseite, also auf der einem potentiellen
Brand zugewandten Seite, ist der Trägerkörper 10A mit einem
eine feuerfeste Schicht bildenden hochtemperaturfesten
Material 10B versehen. Dieses hochtemperaturfeste Material
10B ist vorzugsweise Email. Die Dicke dC dieser feuerfesten
Schicht 10C aus beispielsweise Email liegt vorzugsweise
zwischen 100 µm und 300 µm. Sowohl die Vorderseite als auch
die Hinterseite des Trägerkörpers 10A können mit einer
Grundemaillierung versehen sein, auf die dann auf der
Vorderseite eine Deckemaillierung aufgebracht wird. Auch die
Hinterschale 62 kann in derselben Weise aufgebaut sein. Die
Hinterschale kann jedoch auch aus Edelstahl oder aus
nicht-emailliertem, gegen Rost behandeltem, aber gegen große
Hitze beständigem Metall gebidet sein.The
In dem Horizontalschnitt der Fig. 10 entlang der Linie X-X in
Fig. 9 ist die Anordnung der Abstandhalter 66 zu erkennen.
Der Abstandhalter 66 ist als hutprofilartiger Vertikalträger
ausgebildet, dessen beiden seitlichen Schenkel mit der
Hinterschale 62 mittels Nieten 63 verbunden sind, wobei
zwischen die seitlichen Schenkel des hutprofilartigen Trägers
66 und die Hinterschale 62 ein Lage 67 aus thermisch
isolierendem Material eingebracht ist. Der Mittelabschnitt
des Hutprofils 66 ist, ebenfalls unter Einbindung einer Lage
65 aus thermisch isolierendem Material, mit der Vorderschale
60 mittels Nieten 61 verbunden.10 along the line X-X in
9 shows the arrangement of the
Im Inneren des Hutprofils 66 ist ein sich in Vertikalrichtung
erstreckender Luftraum 64' gebildet, in dem ebenfalls eine
von unten nach oben gerichtete Luftströmung zur konvektiven
Abführung der von außen eingebrachten Wärme entstehen kann.
Öffnungen 66' in den Seitenflächen der hutprofilartigen
Abstandhalter 66 ermöglichen einen lateralen Luftaustausch
zwischen dem Luftraum 64 zwischen der Vorderschale 60 und der
Hinterschale 62 sowie dem Luftraum 64' innerhalb des
Hutprofils.Inside the
Die Anordnung des Hutprofils zwischen der Vorderschale 60 und
der Hinterschale 62 in der in Fig. 10 dargestellten Form ist
lediglich beispielhaft; es ist auch möglich, daß das
Hutprofil umgekehrt eingebaut wird, das heißt, daß die
seitlichen freien Schenkel des hutprofilartigen
Abstandhalters 66 mit der Vorderschale 60 und der
Mittelabschnitt des hutprofilartigen Abstandhalters mit der
Hinterschale 62 verbunden ist.The arrangement of the hat profile between the
Fig. 11 zeigt einen Längsschnitt durch einen Abschnitt eines
Straßentunnels in Blickrichtung des Pfeiles XI in den Fig.
8a, 8b, 8c. Im Tunnel 2 ist ein Kraftfahrzeug 30 in Brand
geraten und die Fahrzeuginsassen 32, 34 flüchten vom
Brandort. Durch die beim Fahrzeugbrand entstehende Temperatur
haben sich oberhalb des Brandortes gelegene, von klappbaren
Brandschutzwandungs-Elementen gebildete Entlüftungklappen
geöffnet und die Brandgase sowie der beim Brand entstehende
Rauch werden durch die so gebildeten Entlüftungsöffnungen 28
in den Zwischenraum 7" und durch diesen nach außen abgesaugt.Fig. 11 shows a longitudinal section through a section of a
Road tunnels in the direction of arrow XI in FIGS.
8a, 8b, 8c. In the
In Fig. 11 ist auch zu erkennen, daß die gesamte Brandschutzwand aus vertikalen, bahnenartigen Brandschutzwandungs-Modulen 110 gebildet ist, die miteinander verbunden sind und die jeweils zumindest eine Protektorplatte aufweisen. Derartige Brandschutzwandungs-Module 110 können in einer beispielhaften Ausführungsform eine Breite von 1,2 m und eine Höhe von beispielsweise 4 m oder 5 m aufweisen.In Fig. 11 it can also be seen that the entire Fire protection wall made of vertical, sheet-like Fire protection wall modules 110 is formed, which together are connected and each have at least one protector plate exhibit. Such fire protection wall modules 110 can be used in an exemplary embodiment, a width of 1.2 m and have a height of, for example, 4 m or 5 m.
Die Abluftführung und die Zuluftführung sind in den Figuren
nur beispielhaft und schematisch dargestellt. Jedwede Zuluftoder
Abluftführung soll die Konvektionswirkung in den
Luftzwischenräumen 64, 7 zwischen der Vorderschale 60 und der
Hinterschale 62 sowie hinter der Hinterschale 62 und die
Konvektion aus diesen Zwischenräumen heraus nicht behindern
oder kurzschließen.The exhaust air duct and the supply air duct are in the figures
only shown as an example and schematically. Any supply air or
Exhaust air routing is said to have convection effect in the
Fig. 12 zeigt eine dritte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung, wobei die
Brandschutzvorrichtung hier nachträglich in einen Tunnel
freistehend und statisch eigenständig und unabhängig von der
Tunnelwand 4 eingesetzt ist. Die Schutzwandung 206 der
Brandschutzvorrichtung 200 ist, wie die Ausführungsform gemäß
der Fig. 8a, zweischalig ausgebildet mit einer Vorderschale
260 und einer Hinterschale 262, die zwischen sich einen
Luftraum 264 bilden. Im Bereich der Hinterschale 262 ist die
Schutzwandung 206 an einer die statische Eigenständigkeit
bewirkenden Unterkonstruktion 280 befestigt. Die
Unterkonstruktion 280 umfaßt linke und rechte Vertikalstützen
282 sowie jeweils eine linke und eine rechte Vertikalstütze
282 verbindende Firstbögen 284. Die Vertikalstützen 282 und
die Firstbögen 284 sind über thermisch isolierende Elemente
an der Schutzwandung 206 befestigt. Die Vertikalstützen 282
sind am oder im Tunnelboden 3' verankert.Fig. 12 shows a third embodiment of the
Fire protection device according to the invention, the
Fire protection device here later in a tunnel
free-standing and statically independent and independent of the
Tunnel wall 4 is used. The
Diese Ausgestaltung mit freistehender Brandschutzwandung besitzt den Vorteil, daß die Brandschutzwandung nicht an der Tunnelwand verankert werden muß, allenfalls nur an einigen wenigen unkritischen Punkten der Tunnelwand fixiert werden kann. Diese Ausgestaltungsform bietet sich insbesondere dann an, wenn alte Tunnels mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung nachgerüstet werden sollen und wenn dabei die Tunnelwand nicht angegriffen werden darf oder nur an sehr wenigen Stellen angegriffen werden darf. Beispiel für derartige Tunnelwände sind Ziegelwände in alten Tunnels sowie Stahlspundwände von Unterwassertunnels, die nicht angebohrt werden dürfen und die auch nicht mit aufgeschweißten Bolzen versehen werden dürfen, um eine Verletzung der Stahlspundwand und damit ein Eindringen von Wasser zu vermeiden. Denkbar ist aber auch, daß eine Betonwand des Tunnels oder eine Zwischendecke nicht mehr mit zusätzlichen statischen Lasten versehen werden darf und deshalb eine Verankerung der Brandschutzvorrichtung an der Tunnelwand nicht möglich ist, so daß auch in diesem Fall vorzugsweise die freistehende Version der Brandschutzvorrichtung eingesetzt wird.This design with free-standing fire protection wall has the advantage that the fire protection wall is not on the Tunnel wall must be anchored, at most only to some few uncritical points on the tunnel wall can. This embodiment is particularly useful when old tunnels with an inventive Fire protection device should be retrofitted and if the tunnel wall may or may not be attacked can be attacked in very few places. example for Such tunnel walls are brick walls in old tunnels as well Steel sheet piles from underwater tunnels that are not drilled be allowed and not with welded bolts may be provided to damage the sheet steel wall and thus to prevent water from entering. Is conceivable but also that a concrete wall of the tunnel or a False ceiling no longer with additional static loads may be provided and therefore anchoring the Fire protection device on the tunnel wall is not possible so that in this case too, preferably the free-standing one Version of the fire protection device is used.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.The invention is not based on the above embodiment limited, which is only the general explanation of the Core idea of the invention serves. As part of the Rather, the scope of the device according to the invention can also other than the embodiments described above accept. The device can, in particular, have features have a combination of the respective Represent individual features of the claims.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken. Reference signs in the claims, the description and the Drawings are only for a better understanding of the Invention and are not intended to limit the scope.
- 11
- BrandschutzvorrichtungFire protection device
- 22
- Tunneltunnel
- 2'2 '
- Oberer TunnelbereichUpper tunnel area
- 33
- Fahrbahnroadway
- 3'3 '
- Tunnelbodentunnel floor
- 44
- Tunnelwandtunnel wall
- 55
- Hohlraumcavity
- 66
- Schutzwandungprotective wall
- 6'6 '
- Schutzwandungprotective wall
- 77
- Zwischenraumgap
- 7'7 '
- Raum für LüftungskanäleSpace for ventilation ducts
- 7"7 "
- Zuluftkanalsupply air duct
- 7'''7 '' '
- Abluftkanalexhaust duct
- 88th
- Halterungenbrackets
- 99
- Dämmaterialschichtinsulating material layer
- 1010
- Protektorenprotectors
- 10'10 '
- Protektorenprotectors
- 10A10A
- Trägerkörpersupport body
- 10B10B
- Hochtemperaturfestes MaterialHigh temperature resistant material
- 10C10C
- Schicht aus hochtemperaturfestem MaterialLayer of high temperature resistant material
- 1111
- FangseilSafety wire
- 1212
- Längsfugenlongitudinal joints
- 12'12 '
- Längsfugenlongitudinal joints
- 1313
- Fugenmaterialgrout
- 1414
- QuerfugenQuerfugen
- 14'14 '
- QuerfugenQuerfugen
- 1616
- Klappenartiger ProtektorFlap-like protector
- 16'16 '
- Klappenartiger ProtektorFlap-like protector
- 16"16 "
- Klappenartiger ProtektorFlap-like protector
- 1717
- FangseilSafety wire
- 1818
- Vorratsbehälterreservoir
- 18'18 '
- Unterer BereichLower area
- 2020
- FeuerlöschmittelFire extinguishing agents
- 2222
- Scharnierhinge
- 2424
- Halterungbracket
- 2626
- Steinwollerock wool
- 2828
- Entlüftungsöffnungvent
- 2929
- Löschöffnungextinguishing opening
- 3030
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 3232
- Fahrzeuginsassenpassenger
- 3434
- Fahrzeuginsassenpassenger
- 6060
- Vorderschalefront shell
- 6161
- Nieterivet
- 6262
- Hinterschalebackshell
- 6363
- Nieterivet
- 6464
- Luftraumairspace
- 64'64 '
- Luftraumairspace
- 6565
- thermisch isolierendes Materialthermally insulating material
- 6666
- Abstandhalterspacer
- 66'66 '
- Öffnungen openings
- 6767
- thermisch isolierendes Materialthermally insulating material
- 7070
- unterer Abschnittlower section
- 7272
- LufteintrittsöffnungAir inlet opening
- 7474
- oberer Abschnittupper section
- 7676
- LuftaustrittsöffnungAir outlet opening
- 76'76 '
- Verbindungskanäleconnecting channels
- 100100
- BrandschutzvorrichtungFire protection device
- 106106
- BrandschutzwandungBrandschutzwandung
- 110110
- Brandschutzwandungs-ModulBrandschutzwandungs module
- 200200
- BrandschutzvorrichtungFire protection device
- 206206
- BrandschutzwandungBrandschutzwandung
- 260260
- Vorderschalefront shell
- 262262
- Hinterschalebackshell
- 264264
- Luftraumairspace
- 280280
- Unterkonstruktionsubstructure
- 282282
- Vertikalstützevertical support
- 284284
- FirstbogenFirst bow
- dA d A
- Dicke von 10AThickness of 10A
- dC d C
- Dicke von 10CThickness of 10C
Claims (18)
- Fire protection device (1) for cavities (5) negotiable by pedestrians and/or vehicles, in particular for tunnels, comprising a protective wall (6, 106) disposed at a spacing from the wall (4) of the cavity (5),
characterized inthat the protective wall (6, 106) has protectors (10, 16, 16'), which comprise a carrier body (10A) made of metal and provided at least on one side with a high-temperature-resistant material (10B), andthat the protective wall (6, 106) is disposed at a spacing from the wall (4) of the cavity (5) so as to form an intermediate space (7),wherein the protective wall (6, 106) is anchored to the wall (4) of the cavity (5) by means of high-temperature-resistant fixing devices (8), which prevent or at least extensively retard and extensively reduce heat transfer into the wall (4). - Fire protection device according to claim 1,
characterized in that the melting point of the high-temperature-resistant material (10B) is higher than the melting point of the metal of the metal carrier body (10A) of the associated protector (10, 16, 16') and that the protectors (10, 16, 16') are provided with the high-temperature-resistant material (10B) at least on the surface remote from the wall (4) of the cavity (5). - Fire protection device according to claim 1 or 2,
characterized in that the high-temperature-resistant material (10B) comprises a refractory layer (10C) of enamel or ceramic material. - Fire protection device according to claim 3,
characterized in that reflective and/or luminous or phosphorescent components are integrated into the layer (10C) of enamel. - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the high-temperature-resistant material is a preferably fibre-reinforced ceramic material. - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the protective wall (6, 106) is provided at its side remote from the cavity (5) with an insulating material layer (9) for heat insulation purposes. - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the protective wall (6, 106) is back-ventilated at its side facing the wall (4) of the cavity (5). - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the protectors (10, 16, 16') are of an at least two-shell construction comprising a front shell (60) facing a fire source or potential fire source and a rear shell (62) remote from the fire source or potential fire source, wherein the front shell (60) and the rear shell (62) are spaced from one another and between them form an air space (64) and wherein at least the front shell (60) is provided with the high-temperature-resistant material (10B) on the surface (10C) facing the fire source or potential fire source. - Fire protection device according to claim 7,
characterized in that the rear shell (62) is also provided with the high-temperature-resistant material on its surface facing towards the front shell (60). - Fire protection device according to claim 8,
characterized in that the front shell (60) and/or the rear shell (62) are/is provided with a ground coat of enamel, which is applied to the respective front side directed towards the fire source or potential fire source and/or to the rear side and onto which on the front side a cover coat of enamel is applied. - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the front shell (60) and the rear shell (62) are connected to one another to form an air sandwich structure by means of spacers (66), which are situated in the air space (64) and are preferentially made from thermally insulating material or comprise such a material, wherein a thermally insulating material (65) is preferably provided between the spacers (66) and the front shell (60) and/or between the spacers (66) and the rear shell (62). - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the air sandwich structure is provided in a lower portion (70) with air inlet openings (72) and/or in an upper portion (74) with air outlet openings (76) for the air space, wherein the air inlet openings (72) are formed preferentially in a lower region of the rear shell (62) and wherein the air outlet openings (76) are formed preferentially in an upper region of the rear shell (62). - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the protectors (10, 16, 16') are of a plate-shaped design, wherein preferably the plate-shaped protectors (10, 16, 16') forming the protective wall (6, 106) are connected to one another at their mutually adjacent edges in a heat-conducting manner by means of heat-conducting joint material (13, 26), such as e.g. lead, which fills the gaps (12, 14) between the protectors (10, 16). - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that in the space (7) between the protective wall (6, 106) and the wall (4) of the cavity (5) a ventilation duct is formed or a compartment for ventilation ducts is provided. - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the protectors (10, 16, 16') are designed as fire protection wall modules (110), wherein the fire protection wall modules (110) are preferably connectable to one another in such a way that the air spaces (64) of the individual fire protection wall modules (110) are flow-connected to one another. - Fire protection device according to claim 14,
characterized in that the respective front shells (60) of adjacent fire protection wall modules are connectable in a heat-conducting manner to one another and/or the respective rear shells (62) of adjacent fire protection wall modules are connectable in a heat-conducting manner to one another. - Fire protection device according to one of the preceding claims,
characterized in that the front shell and the rear shell are connected in a thermally non-conducting manner to one another. - Fire protection device (1) for cavities (5) negotiable by pedestrians and/or vehicles, in particular for tunnels, comprising a protective wall (206) disposed at a spacing from the wall (4) of the cavity (5),
characterized inthat the protective wall (206) has protectors (10, 16, 16'), which comprise a carrier body (10A) made of metal and provided at least on one side with a high-temperature-resistant material (10B), andthat the protective wall (206) is disposed at a spacing from the wall (4) of the cavity (5) so as to form an intermediate space (7),
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