NO338760B1

NO338760B1 - System and method for ventilation of mountain rooms, as well as a fan construction

Info

Publication number: NO338760B1
Application number: NO20140149A
Authority: NO
Inventors: Stian Lystad; Jørn Reite
Original assignee: W Giertsen As
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2016-10-17
Also published as: NO20140149A1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system for ventilasjon av fjellrom, så som tunnelløp, omfattende et antall på rekke anordnete ventilasjonsvifter tilknyttet fjellromtaket gjennom hele tunnelløpet, hvor en separat ventilasjonskanal er anordnet langs med taket gjennom hele tunnelløpet, som angitt i det etterfølgende krav 1. The present invention relates to a system for ventilation of rock spaces, such as tunnels, comprising a number of row-arranged ventilation fans connected to the rock space roof throughout the tunnel, where a separate ventilation duct is arranged along the roof throughout the tunnel, as stated in the subsequent claim 1.

Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte til ventilasjon av et tunnelløp ved drift av ventilasjonssystemet ifølge de foregående krav, hvor systemet omfatter et antall på rekke anordnete ventilasjonsvifter tilknyttet tunneltaket gjennom hele tunnelløpet samt en separat ventilasjonskanal langsgående i taket av tunnelen, som angitt i det etterfølgende krav 8. Furthermore, the invention relates to a method for ventilating a tunnel run by operating the ventilation system according to the previous claims, where the system comprises a number of ventilation fans arranged in a row connected to the tunnel roof throughout the tunnel run as well as a separate ventilation channel running longitudinally in the roof of the tunnel, as stated in the subsequent claim 8 .

Dessuten vedrører oppfinnelsen konstruksjonen av ventilasjonsvifte for å retningsstyre luft for anvendelse i det angitte system og fremgangsmåte ifølge de foregående krav, hvor ventilasjonsviften med en hylseform med propell omfatter innløp og utløp for fremdriving av luft gjennom viften, som angitt i krav 12. Furthermore, the invention relates to the construction of a ventilation fan to direct air for use in the specified system and method according to the preceding claims, where the ventilation fan with a sleeve shape with a propeller includes inlets and outlets for propelling air through the fan, as stated in claim 12.

Oppfinnelsen har befatning med en konstruksjon av ventilasjonsvifte med en hylseform med propell og omfattende innløp og utløp for fremdriving av luft gjennom viften. Viftekonstruksjon er særlig for å utføre ventilering av fjellhulrom generelt og av tunneler spesielt. Den foreliggende oppfinnelse har særlig befatning med et vifte-system som både kan forbedre ventilasjonen av fjellrom og tunneler i seg selv, men også håndtere situasjoner med røykutvikling inne i fjellhulrom og tunneler. The invention is concerned with a construction of a ventilation fan with a sleeve shape with a propeller and extensive inlets and outlets for propelling air through the fan. Fan construction is especially for carrying out ventilation of rock cavities in general and of tunnels in particular. The present invention is particularly concerned with a fan system which can both improve the ventilation of rock spaces and tunnels in itself, but also handle situations with smoke development inside rock spaces and tunnels.

Bakgrunn. Background.

Når det bryter ut brann i en veitunnel er røykdannelse et stort problem. Røyken kan fylle tunnelen og i tillegg til at den er skadelig ved at det oppstår pustevansker, vanskeliggjøres slukningsarbeidet fordi sikten inne i tunnelen blir dårligere. Av samme grunn kan det oppstå farlige trafikksituasjoner, og i tillegg kan personer som forlater kjøretøyer i tunnelen bli desorientert i røyken og alvorlig skadet. When a fire breaks out in a road tunnel, smoke formation is a major problem. The smoke can fill the tunnel and, in addition to being harmful by causing breathing difficulties, extinguishing work is made more difficult because visibility inside the tunnel becomes worse. For the same reason, dangerous traffic situations can arise, and in addition, people leaving vehicles in the tunnel can become disoriented in the smoke and seriously injured.

Det er gjort flere forsøk på å løse dette problemet, oftest ved bruk av ventilasjonsviftene som allerede er i tunnelen. De fleste tunneler er utstyrt med et varslings-anlegg for brann, slik at tunnelen kan stenges og viftene kan styres hensiktsmessig i forhold til hvor i tunnelen brannen er. Viftene kan trekke røyken bort fra brannstedet en, men røyken vil komme ut på baksiden av viften og selv om det er flere vifter montert etter hverandre vil tunnelen fylles med røyk, også oppstrøms for viftene, slik viftesystemene er konstruert i dag. Several attempts have been made to solve this problem, most often by using the ventilation fans that are already in the tunnel. Most tunnels are equipped with a fire warning system, so that the tunnel can be closed and the fans can be controlled appropriately in relation to where in the tunnel the fire is. The fans can draw the smoke away from the fire site, but the smoke will come out at the back of the fan and even if there are several fans mounted one behind the other, the tunnel will be filled with smoke, also upstream of the fans, as the fan systems are designed today.

Når det gjelder denne teknikkens stilling, skal det refereres til de følgende patent-publikasjonene: JP-2002201900, EP-1081331, CN-203145984, WO2002/101198, FR2276 489, DE-10136097, SU-1559198, WO2002/101197 og CN-201363160. Regarding the state of the art, reference should be made to the following patent publications: JP-2002201900, EP-1081331, CN-203145984, WO2002/101198, FR2276 489, DE-10136097, SU-1559198, WO2002/101197 and CN- 201363160.

Formål med oppfinnelsen. Purpose of the invention.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å frembringe et system og en fremgangsmåte for å ventilere fjellhulrom og tunneler, samt en ny viftekonstruksjon som kan benyttes i andre applikasjoner i tillegg til fjellhulrom og tunneler. The main purpose of the present invention is to produce a system and a method for ventilating rock cavities and tunnels, as well as a new fan construction that can be used in other applications in addition to rock cavities and tunnels.

Det er særlig et formål med oppfinnelsen å frembringe et system og en metode for utøvelse av en generell ventilasjon av tunneler, dvs. for å ventilere ut eksosgasser som kan forekomme i varierende grad tunneler. It is a particular purpose of the invention to produce a system and a method for carrying out a general ventilation of tunnels, i.e. to ventilate exhaust gases which can occur to varying degrees in tunnels.

Videre er det et formål med oppfinnelsen å forbedre sikkerheten for personer i kjøre-tøyer som befinner seg i inne i en tunnel, når det oppstår gass- og røykutvikling som følge av branntilløp inne i tunnelen. Furthermore, it is an object of the invention to improve the safety of people in vehicles that are inside a tunnel, when gas and smoke develop as a result of a fire inside the tunnel.

Dessuten er det et formål med oppfinnelsen å forbedre tunnelventilasjonen når det oppstår slik utvikling og danning av gasser og røyk ved branntilløp i en tunnel. Furthermore, it is an object of the invention to improve tunnel ventilation when such development and formation of gases and smoke occurs in the event of a fire in a tunnel.

Den foreliggende oppfinnelse. The present invention.

Systemet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at hver ventilasjonsviftes innløp henholdsvis utløp omfatter en luft-ledeenhet som kan omstilles mellom å virke overfor luften i hovedtunnelløpet og luften i den separate ventilasjonskanal. The system according to the invention is characterized by the fact that the inlet or outlet of each ventilation fan comprises an air guide unit which can be switched between acting against the air in the main tunnel and the air in the separate ventilation duct.

Ifølge en foretrukket utførelse omfatter hver luft-ledeenhet en boks med en åpning som vender mot hovedtunnelløpet og åpning som vender mot ventilasjonskanalen. Ifølge enda en foretrukket utførelse omfatter hver boks en klaff som er svingbar til å omstilles mellom å åpne for luftstrømning inn fra/ut mot hovedtunnelløpet og å åpne for luftstrømning inn fra/ut mot ventilasjonskanalen. According to a preferred embodiment, each air guide unit comprises a box with an opening facing the main tunnel and an opening facing the ventilation duct. According to yet another preferred embodiment, each box comprises a flap which can be pivoted to be adjusted between opening for air flow in from/out towards the main tunnel and opening for air flow in from/out towards the ventilation duct.

Fortrinnsvis er åpningen som vender mot ventilasjonskanalen, anordnet i et bend av boksen som rager inn kanalen, hvilken åpning vender i langsgående retning av kanalløpet. Preferably, the opening that faces the ventilation duct is arranged in a bend of the box that projects into the duct, which opening faces in the longitudinal direction of the duct run.

Særlig foretrukket er det at ventilasjonskanalen er definert av et rom som defineres mellom en tunnelkledning og fjellveggen hvor kanalen forløper i hele tunnelens lengde. It is particularly preferred that the ventilation duct is defined by a space that is defined between a tunnel lining and the rock wall where the duct runs along the entire length of the tunnel.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er rommet videre avgrenset av en langsgående skillevegg på hver side av senter i hele tunnellengden, hvor de langsgående kantsider av skilleveggen er festet i kledningsduken hhv tunneltaket. According to yet another preferred embodiment, the space is further delimited by a longitudinal dividing wall on each side of the center for the entire length of the tunnel, where the longitudinal edge sides of the dividing wall are fixed in the cladding or the tunnel roof.

Det foretrekkes at ventilasjonskanalen er montert til tunneltaket, hvor ventilasjonsviftene på rekke er montert tilstøtende til kanalens underside. It is preferred that the ventilation duct is mounted to the tunnel roof, where the ventilation fans are mounted in a row adjacent to the underside of the duct.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det frembringes en strømning av luft gjennom hovedløpet av tunnelen og gjennom ventilasjonskanalen ved regulering av luftstrømningen gjennom viftene. The method according to the invention is characterized by the fact that a flow of air is produced through the main course of the tunnel and through the ventilation channel by regulating the air flow through the fans.

Ifølge en foretrukket utførelse av fremgangsmåten gjelder at for normal ventilasjon av tunnelen er alle ventilasjonsviftene fram til et gitt punkt inne i tunnelen innstilt på forflytting/blåsing av luft gjennom hovedløpet, og hvorfra innstilles ventilasjonsviftenes klaffer slik at flere, for eksempel annenhver ventilasjonsvifte, starter å blåse friskluft ned fra den overliggende kanalen og inn i hovedløpet for å bedre luftkvaliteten i hovedløpet. According to a preferred embodiment of the method, for normal ventilation of the tunnel, all the ventilation fans up to a given point inside the tunnel are set to move/blow air through the main passage, and from where the flaps of the ventilation fans are set so that several, for example every other ventilation fan, start to blow fresh air down from the overhead duct into the main run to improve the air quality in the main run.

Ifølge en særlig foretrukket utførelse, når det oppstår en punktbrann med gass- og røykutvikling inne i tunnelen, for eksempel i et kjøretøy, innstilles et antall av ventilasjonsviftene tilstøtende til røykutslippet slik at de starter å blåse røykgassene opp i den øvre kanalen slik at røyken for en stor del fjernes fra hovedløpet, og at et antall av ventilasjonsviftene deretter, for eksempel hver andre ventilasjonsvifte i rekken gjennom tunnelen, er innstilt til å blåse og forsterke luftstrømningen gjennom den ekstra kanalen uten å berøre hovedløpet. According to a particularly preferred embodiment, when a spot fire with gas and smoke development occurs inside the tunnel, for example in a vehicle, a number of the ventilation fans adjacent to the smoke discharge are set so that they start blowing the smoke gases up into the upper channel so that the smoke for a large portion is removed from the main duct, and that a number of the ventilation fans then, for example, every second ventilation fan in the row through the tunnel, are set to blow and enhance the air flow through the additional duct without touching the main duct.

Videre foretrekkes at alle ventilasjonsvifter over en gitt strekning, bringes til å blåse luften/røyken opp i kanalen, mens ventilasjonsviftene oppstrøms frem til røyk-utslippet blåser som vanlig luft fremover hovedløpet og/eller vekselvis blåser friskluft ned i tunnelløpet fra den overliggende kanalen. Furthermore, it is preferred that all ventilation fans over a given section are brought to blow the air/smoke up into the duct, while the ventilation fans upstream until the smoke discharge blow like normal air forward the main duct and/or alternately blow fresh air down the tunnel duct from the overlying duct.

Konstruksjon av en ventilasjonsvifte ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at hver ende av viften er forlenget med en luft-ledeenhet utformet som en kanaldannende husdel med to adskilte åpninger og omfatter et stengeorgan, så som en klaff, som er omstillbarfor å muliggjøre luftstrømning vekselvis gjennom de to åpningene. Construction of a ventilation fan according to the invention is characterized by the fact that each end of the fan is extended with an air-conducting unit designed as a channel-forming housing part with two separate openings and comprising a closing member, such as a flap, which is adjustable to enable air flow alternately through the two the openings.

Ifølge enda en foretrukket utførelse defineres den ene åpning fra husdelen av et kanalbend for å retningsstyre luften, idet de to åpninger definerer innbyrdes parallelle strømningsløp. Fortrinnsvis er klaffen er innrettet til å vippes opp og ned om en hengselakse for å omstilles mellom de to stillingene for åpningene. According to yet another preferred embodiment, one opening from the housing part is defined by a duct bend to direct the air, the two openings defining mutually parallel flow courses. Preferably, the flap is arranged to be tilted up and down about a hinge axis to be adjusted between the two positions for the openings.

Ifølge enda en foretrukket utførelse reguleres klaffens omstilling ved hjelp av elektrisk eller pneumatisk pådragelement. According to yet another preferred embodiment, the adjustment of the flap is regulated by means of an electric or pneumatic actuation element.

I noen tunneler er selve tunnelveggen og/eller taket synlig, i andre er hele eller deler av veggen og/eller taket støpt med betong. I noen tunneler, særlig i tunneler hvor det kan være problemer med lekkasje, er hele eller deler av tunnelveggen og/eller taket inne i tunnelen dekt med en kledning. Kledningen er forankret til bergveggen ved hjelp av gjennom kamstålbolter som er satt etter et bestemt mønster. Kledningen kan eksempelvis være sammensatt av duk som er spent opp mellom stålbuer beskrevet i søkerens eget patent NO 180423, betong som er sprøytet på polyetylenmatter, betong som er sprøytet på en membran eller hele prefabrikkerte betongelementer med bakenforliggende membran. In some tunnels the actual tunnel wall and/or roof is visible, in others all or parts of the wall and/or roof are cast with concrete. In some tunnels, particularly in tunnels where there may be problems with leakage, all or parts of the tunnel wall and/or the roof inside the tunnel are covered with a lining. The cladding is anchored to the rock wall using through cam steel bolts that are set according to a specific pattern. The cladding can, for example, be composed of canvas that is strung up between steel arches described in the applicant's own patent NO 180423, concrete that is sprayed on polyethylene mats, concrete that is sprayed on a membrane or entire prefabricated concrete elements with a membrane behind.

I en tunnel med vegger og/eller tak som helt eller delvis er dekt med kledning, er det et hulrom mellom tunnelveggen/taket og duken, idet kledningen skiller hulrommet fra det indre av tunnelen. Hulrommet mellom duken og tunnelveggen/taket benyttes vanligvis kun til inspeksjon av berg og installasjoner. In a tunnel with walls and/or ceilings that are completely or partially covered with cladding, there is a cavity between the tunnel wall/ceiling and the canvas, as the cladding separates the cavity from the interior of the tunnel. The cavity between the canvas and the tunnel wall/ceiling is usually only used for inspection of rock and installations.

Foreliggende system og framgangsmåte for å fjerne røyk fra en tunnel er egnet for tunneler med en kledning som beskrevet ovenfor, eller ved at tunnelen under konstruksjon utstyres med en varme- og brannsikker dukkledning som mellom tunnel taket/-veggene danner et avgrenset separat langsgående hulrom eller ventilasjonskanalen over selve tunnelløpet. The present system and procedure for removing smoke from a tunnel is suitable for tunnels with a lining as described above, or by equipping the tunnel during construction with a heat- and fire-proof dummy line which forms a delimited separate longitudinal cavity between the tunnel roof/walls or the ventilation duct above the tunnel itself.

Beskrivelse av figurene. Description of the figures.

Oppfinnelsen skal forklares mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurer, hvori: Figur 1 viser et tverrsnitt av en vanlig veitunnel gjennom en fjellgrunn, og som omfatter en veggkledning og er utstyrt med en vifte. Figur 2 viser et lengdesnitt av tunnelen med to takvifter beliggende under veggkledningen. Figur 3 viser et perspektiv av den nye viftekonstruksjonen med en luft-ledeklaff i hver ende, hvor den ene er innstilt i en første innstilling for å blåse/suge luft til/fra hoved-tunnelløpet 20. Figur 4 viser samme viftekonstruksjonen hvor luft-ledeklaffen innstilt i en andre innstilling slik at viften 40 blåser/suger luft til/fra kanalen 30 over veggkledningen 15. The invention shall be explained in more detail with reference to the accompanying figures, in which: Figure 1 shows a cross-section of a normal road tunnel through a mountain bed, and which includes a wall cladding and is equipped with a fan. Figure 2 shows a longitudinal section of the tunnel with two ceiling fans located under the wall cladding. Figure 3 shows a perspective of the new fan construction with an air guide flap at each end, where one is set in a first setting to blow/suck air to/from the main tunnel 20. Figure 4 shows the same fan construction where the air guide flap set in a second setting so that the fan 40 blows/sucks air to/from the channel 30 above the wall covering 15.

Figur 5 viser et tverrsnitt gjennom viften 40 med viftepropellen 42. Figure 5 shows a cross section through the fan 40 with the fan propeller 42.

Figur 6 viser et langsgående snitt av den nye viften og viser de to stengeklaffene på hver side av propellen innstilt i en første innstilling hvor luft suges inn fra og ut til hoved-tunnelløpet 20. Figur 7 viser samme snitt som figur 6 men hvor de to stengeklaffene på hver side av propellen innstilt i sin andre innstilling hvor luft suges inn fra og ut til luftkanalrommet over kledningen i hoved-tunnelløpet 20. Figur 8a viser et eksempel på en foretrukket innstilling av klaffene til viftekonstruksjoner oppstrøms og nedstrøms for et brannområde i en tunnel som har en lengde for eksempelvis under 5 kilometer. Figur 8b viser en foretrukket vifteinnstilling og ventilasjonsdrift for en lengre tunnel, for eksempel over 5 kilometer. Figure 6 shows a longitudinal section of the new fan and shows the two shutter flaps on each side of the propeller set in a first setting where air is sucked in from and out to the main tunnel 20. Figure 7 shows the same section as Figure 6 but where the two the shutter flaps on each side of the propeller set in their second setting where air is sucked in from and out to the air duct space above the cladding in the main tunnel run 20. Figure 8a shows an example of a preferred setting of the flaps for fan structures upstream and downstream of a fire area in a tunnel which have a length of, for example, less than 5 kilometres. Figure 8b shows a preferred fan setting and ventilation operation for a longer tunnel, for example over 5 kilometres.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen. Detailed description of the invention.

Innledningsvis skal oppfinnelsen forklares med utgangspunkt i figurene 1 og 2 av en veitunnel med en veggkledning som er festet til fjellet ved hjelp av bolterekker, og det er vist et eksempel med to tunnelvifter festet like under veggkledningen. Figur 1 viser et tverrsnitt av et fjellhulrom i form av en veitunnel 20, som er avgrenset i en fjellformasjon 10 med tunneltak 11 og tunnelvegger 12 og som omfatter en veggkledning 15 montert i en avstand fra fjellmassivet 10. Veggkledningen er festet og posisjonert i en avstand fra fjellveggen via et nettverk av festebolter 14 slik at det defineres et avgrenset mellomrom i form av en ekstra kanal 30, mellom utsiden av veggkledningen 15 og tunnelveggen 11/12. Tunnelens gulvbunn 13 danner tunnelens 20 kjørebane. Tunnelen 20 har som vist et tilnærmet sirkelbueformet tak- og veggprofil, fremstillet med en og samme bueradius, som fastlegger tunnelens 20 optimale bredde og høyde. Den bueformete veggkledning 15 er vist i tverrsnitt som en to-sjikts konstruksjon bestående av et tett kledningssjikt av betongelementer med bakenforliggende membran eller betong som er sprøytet på polyetylenmatter eller annen tilsvarende løsning. Figur 1 viser en vifte 40 med propellblader 42 som er montert i tunneltaket, dvs. like oppunder innsiden av kledningen 15. Normalt er hver tunnel utstyrt med flere slike vifter 40, hvor figur 2 viser to vifter 40 av et antall slike vifter som er montert fortløp-ende etter hverandre i tunnelens lengde. Initially, the invention will be explained based on figures 1 and 2 of a road tunnel with a wall lining which is attached to the rock by means of rows of bolts, and an example is shown with two tunnel fans attached just below the wall lining. Figure 1 shows a cross-section of a rock cavity in the form of a road tunnel 20, which is bounded in a rock formation 10 with a tunnel roof 11 and tunnel walls 12 and which comprises a wall cladding 15 mounted at a distance from the rock massif 10. The wall cladding is fixed and positioned at a distance from the rock wall via a network of fastening bolts 14 so that a delimited space is defined in the form of an additional channel 30, between the outside of the wall cladding 15 and the tunnel wall 11/12. The tunnel's floor bottom 13 forms the tunnel's 20 carriageway. As shown, the tunnel 20 has an approximately circular arc-shaped roof and wall profile, produced with one and the same arc radius, which determines the optimal width and height of the tunnel 20. The arched wall cladding 15 is shown in cross-section as a two-layer construction consisting of a dense cladding layer of concrete elements with a back-lying membrane or concrete that has been sprayed onto polyethylene mats or another similar solution. Figure 1 shows a fan 40 with propeller blades 42 that is mounted in the tunnel roof, i.e. just below the inside of the lining 15. Normally, each tunnel is equipped with several such fans 40, where Figure 2 shows two fans 40 of a number of such fans that are mounted successively one after the other in the length of the tunnel.

Ifølge oppfinnelsen, hvor man skal forbedre ventilasjonen av en veitunnel, og kunne forsvarlig håndtere røykutvikling i tunnelen, er hele tunnellengden utformet med en mellomromdannende veggkledning som nevnt ovenfor. According to the invention, where the ventilation of a road tunnel is to be improved, and smoke development in the tunnel can be properly managed, the entire length of the tunnel is designed with a space-forming wall cladding as mentioned above.

Som en ny-konstruksjon, og i de tilfellene hvor tunnelen ikke har noen veggkledning, kan tunnelen også være utstyrt med en separat ventilasjonskanal forløpende i hele tunnelens lengde, fortrinnsvis i taket eller på tunnelens gulvbunn fortrinnsvis lokali-sert bak føringskant i betong, for å utøve fremgangsmåten ved hjelp av den nye viftekonstruksjon ifølge oppfinnelsen. As a new construction, and in those cases where the tunnel has no wall cladding, the tunnel can also be equipped with a separate ventilation duct running along the entire length of the tunnel, preferably in the roof or on the floor of the tunnel, preferably located behind the concrete guide edge, in order to carry out the method using the new fan construction according to the invention.

Siden røyk og farlige gasser normalt stiger opp i tunneltaket, er det ved oppfinnelsen en fordel å gjøre gassutsuget mer effektivt ved å redusere/avgrense kanalrommets 20 strømningstverrsnitt. Dette kan gjøres ved at det på hver side av senter i hele tunnellengden er anordnet en langsgående skillevegg 150 hhv 152 som antydet på figur 1. Since smoke and dangerous gases normally rise up into the tunnel ceiling, it is an advantage of the invention to make the gas extraction more efficient by reducing/limiting the flow cross-section of the channel space 20. This can be done by arranging a longitudinal dividing wall 150 or 152 as indicated in figure 1 on each side of the center throughout the length of the tunnel.

Viften ifølge foreliggende oppfinnelse er vist i to perspektiver på figur 3 og 4. De to figurene skisserer hvordan viften 40 er montert slik tilstøtende til kledningen 15 at dens to luft-ut/innløp i hver vifteende respektive munner ut i selve tunnelrommet 20 og i den overliggende kanalen 30. Viften omfatter en standard og velkjent konstruksjon med et langstrakt hylseformet viftehus 43 som omslutter selve viftepropellen 42 som blåser luft i langsgående retning av tunnelen. Ved å snu rotasjonsretningen kan luft vekselvis blåses i begge retninger. The fan according to the present invention is shown in two perspectives in figures 3 and 4. The two figures outline how the fan 40 is mounted so adjacent to the cladding 15 that its two air outlets/inlets at each fan end respectively open into the tunnel space 20 itself and into the the overlying channel 30. The fan comprises a standard and well-known construction with an elongated sleeve-shaped fan housing 43 which encloses the actual fan propeller 42 which blows air in the longitudinal direction of the tunnel. By reversing the direction of rotation, air can be alternately blown in both directions.

Den nye viftekonstruksjonen ifølge oppfinnelsen er utformet ved at viftehuset 43 med hylseformen som omslutter viftepropellen 42 er forlenget i hver ende fra viften, og omfatter en kammerdannende husdel eller boks 45 hhv 46 som definerer som et åpent hovedutløp 36 hhv 37 vendende ut i tunnelhovedløpet 20 på hver side av propellen 42. Dessuten er husdelen (dvs. en på hver side) 45,46 utformet med oppadvendende åpning 48,49 som kan danne luftstrømningsforbindelse til ventilasjonskanalen 30 over kledningsduken 15. Innvendig i husdelen 46 er det videre utformet en klaff eller spjell 50 hhv 51 (en på hver vifteende) som kan omstilles mellom å stenge åpningen (48) 49 opp mot det ekstra kanalløpet 30 og å stenge hoved-ut/innløpet (36) 37 fra viften. Klaffene er uformet med passende tetning langs randsidene for å hindre lekkasje av luft til det avsperrede løpet. The new fan construction according to the invention is designed in that the fan housing 43 with the sleeve shape that encloses the fan propeller 42 is extended at each end from the fan, and comprises a chamber-forming housing part or box 45 or 46 which defines as an open main outlet 36 or 37 facing out into the tunnel main passage 20 on each side of the propeller 42. In addition, the housing part (i.e. one on each side) 45,46 is designed with an upward-facing opening 48,49 which can form an air flow connection to the ventilation channel 30 above the cladding fabric 15. Inside the housing part 46, a flap or damper is also designed 50 and 51 respectively (one on each fan end) which can be switched between closing the opening (48) 49 towards the additional channel run 30 and closing the main outlet/inlet (36) 37 from the fan. The flaps are unshaped with a suitable seal along the edge sides to prevent leakage of air into the sealed barrel.

Ifølge en foretrukket utførelse er hver klaff 50 hhv 51 en hengslet til å vippes opp og ned om en respektiv hengselakse 52 hhv 53 for å utøve de to stenge/åpne stillingene. Denne funksjonen kan også gjennomføres ved hjelp av allerede kjente ventil-løsninger der klaffene eller spjeldene vippes/kjøres oppad eller nedad ved hjelp av elektriske eller pneumatiske pådragelement. According to a preferred embodiment, each flap 50 or 51 is hinged to be tilted up and down about a respective hinge axis 52 or 53 to exercise the two closed/open positions. This function can also be carried out with the help of already known valve solutions where the flaps or dampers are tilted/moved upwards or downwards by means of electric or pneumatic actuation elements.

Videre munner de to oppadvendende åpningene 48,49 ut i respektive kasse- eller rørbend 60 hhv 62 med åpninger 61 hhv 63 som vender i langsgående retning av det ekstra kanalløpet 30 slik at luftutblåsingen i kanalen 30 kan retningsstyres. Dvs. geo-metrisk sett munner de ut i den ekstra kanalen og er vendt i innbyrdes motsatte retninger bort fra selve viften 42, og parallelt med strømningsløpet i ventilasjonskanalen 30. Figur 6 viser en stilling av de to klaffene 51 hhv 51 hvor viften kun opererer på luften i hovedtunnelløpet 20. Klaffene er beliggende horisontalt i respektive hus 45,46. Figur 7 viser en innstilling hvor begge klaffene stenger begge innløpene fra tunnel-løpet 20. Isteden trekker viften 42 (antydet med pilen 64) luft ned fra det ekstra kanalløpet 30 gjennom kassebendet 60 og blåser den ut igjen gjennom kassebendet 62 på den andre siden. Derved frembringes det en luftstrømning fra venstre mot høyre gjennom kanalen 30 på figuren. Furthermore, the two upward-facing openings 48,49 open into respective box or pipe bends 60 and 62 with openings 61 and 63 respectively, which face in the longitudinal direction of the additional channel run 30 so that the air blow-out in the channel 30 can be directionally controlled. That is geometrically, they open into the additional channel and are turned in mutually opposite directions away from the fan itself 42, and parallel to the flow in the ventilation channel 30. Figure 6 shows a position of the two flaps 51 and 51 respectively where the fan only operates on the air in the main tunnel run 20. The flaps are located horizontally in respective houses 45,46. Figure 7 shows a setting where both flaps close both inlets from the tunnel run 20. Instead, the fan 42 (indicated by the arrow 64) draws air down from the additional channel run 30 through the box band 60 and blows it out again through the box band 62 on the other side. Thereby, an air flow is produced from left to right through the channel 30 in the figure.

I tilknytning til hver viftekonstruksjon kan klaffene innstilles valgfritt til for eksempel å frembringe en luftstrøm i bare den ene eller begge av de to kanalene 20 hhv 30. Figur 8a og 8b viser to eksempler på viftene i det nye systemet kan kjøres i en lengre (figur 8a) og en kortere (figur 8b) tunnel i forhold til et brannforløp, for å oppnå et ønsket strømningsmønster. De to luftstrømnings-løpene 20 og 30 er vist. Dette er bare skissert som eksempler, idet skillet mellom en kort og en lang tunnel kan gå ved en lengde 5 kilometer. Figurene viser et kjøretøy 18 som står i brann et stykke inn i tunnelen. I forhold til hovedstrømningen gjennom tunnelen, fra venstre mot høyre, er klaffene i vifteboks-ene oppstrøms for brannen innstilt slik det opprettholdes en normal luftstrøm 37 gjennom tunnel-hovedløpet 20. Slik kan viftene oppstrøms for brannstedet reguleres både i kortere og lengre tunneler. Alternativt kan viftene oppstrøms kobles helt av. In connection with each fan structure, the flaps can be set optionally to, for example, produce an air flow in only one or both of the two channels 20 and 30 respectively. Figures 8a and 8b show two examples of the fans in the new system can be run in a longer (figure 8a) and a shorter (figure 8b) tunnel in relation to a fire progress, in order to achieve a desired flow pattern. The two air flow paths 20 and 30 are shown. These are only outlined as examples, as the distinction between a short and a long tunnel can be made at a length of 5 kilometres. The figures show a vehicle 18 which is on fire some distance into the tunnel. In relation to the main flow through the tunnel, from left to right, the flaps in the fan boxes upstream of the fire are set so that a normal air flow 37 is maintained through the tunnel main course 20. In this way, the fans upstream of the fire location can be regulated both in shorter and longer tunnels. Alternatively, the upstream fans can be switched off completely.

Som figuren 8a for en kortere tunnel viser, kan alle klaffene i viftene nedstrøms for brannen 18 innstilles til å blåse luften opp i ventilasjonskanalen 30. As figure 8a for a shorter tunnel shows, all the flaps in the fans downstream of the fire 18 can be set to blow the air up into the ventilation duct 30.

For lengre tunneler kan det oppstå et kapasitetsproblem ved at man får for lite areal i ventilasjonskanalen 30, dvs. bak hvelvet/i kanalen. Denne kapasitetsbegrensningen oppstår som følge av at kanalen 30 blir for trang i forhold til den mengden luft man forsøker å trykke gjennom/inn og man kommer til et brytningspunkt hvor man mister utstrømningseffekt når flere vifter blåser luft -her blandet med røykgasser - vist ved tallet 19 på figuren, opp i ventilasjonskanalen 30. I det skisserte tilfellet på figur 8a, kan man variere klaffinnstillingene henover nedstrøms for brannen i tre ulike innstillinger, slik at slik at noen vifter blåser opp i ventilasjonskanalen 30, noen blåser fort-løpende gjennom hovedløpet 20, mens noen, så som viften helt til høyre på figur 8b, kun forsterker luftstrømningen i ventilasjonskanalen 30. Det viste blåsemønsteret på figurene 8a og 8b er kun ment å være eksempler på praktiske innstillinger og vifte-kjøringer, og vil i realiteten tilpasses til den enkelte tunnel og dens stigningsforhold. For longer tunnels, a capacity problem can arise as there is too little area in the ventilation duct 30, i.e. behind the vault/in the duct. This capacity limitation occurs as a result of the channel 30 becoming too narrow in relation to the amount of air you are trying to push through/in and you reach a breaking point where you lose the outflow effect when several fans blow air - here mixed with flue gases - shown by the number 19 in the figure, up into the ventilation duct 30. In the case outlined in figure 8a, one can vary the flap settings downstream of the fire in three different settings, so that some fans blow up into the ventilation duct 30, some blow continuously through the main duct 20, while some, such as the fan on the far right in figure 8b, only enhance the air flow in the ventilation channel 30. The blowing pattern shown in figures 8a and 8b are only intended to be examples of practical settings and fan operation, and will in reality be adapted to the individual tunnel and its gradient.

Ved en punktbrann inne i tunnelen, vil den detaljerte viftereguleringen også ta hensyn til tettheten av røyk 19 i luften i tunnelløpet nedstrøms for brannstedet. En viss andel røykgasser 19 vil uansett forekomme i hovedløpet også, uten at det trenger å være farlig å puste inn eller forstyrre redningsarbeidet. In the event of a spot fire inside the tunnel, the detailed fan regulation will also take into account the density of smoke 19 in the air in the tunnel downstream of the fire site. A certain proportion of flue gases 19 will in any case occur in the main run as well, without it needing to be dangerous to breathe in or disrupt the rescue work.

I lengre tunneler med høyere trafikk kan det under normale forhold, uten noen røyk-utviklende brann, bli en økende eksoskonsentrasjon med redusert sikt desto lengre inn i tunnelen man kommer. For å forbedre friskluftstrømmen i hovedløpet er det ønskelig ifølge oppfinnelsen at hver enkelt vifte tvangsinnstilles for aktivt å opprette en luftstrømning i begge kanalene 20 og 30. Dette kan gjøres ved at et antall av de første viftene til venstre på figur 8a og 8b vekselvis kjøres slik at de to strømningene av luft gjennom løpene 20 og 30 opprettholdes. Dvs. at for å bedre friskluften i hovedløpet kan man, fra et stykke for eksempel midtveis inn i tunnelen, enten føre friskluft ned i hovedløpet 20 fra ventilasjonskanalen 30, eller stille viftene slik at en større andel av røykgassene føres opp i ventilasjonskanalen 30 for fremføring ut av tunnelen. In longer tunnels with higher traffic, under normal conditions, without any smoke-developing fire, there can be an increasing concentration of exhaust with reduced visibility the further into the tunnel you go. In order to improve the flow of fresh air in the main flow, it is desirable according to the invention that each individual fan is forced to actively create an air flow in both channels 20 and 30. This can be done by running a number of the first fans on the left in figure 8a and 8b alternately as follows that the two flows of air through the runners 20 and 30 are maintained. That is that in order to improve the fresh air in the main passage one can, from a distance, for example, midway into the tunnel, either bring fresh air down into the main passage 20 from the ventilation duct 30, or set the fans so that a larger proportion of the flue gases are led up into the ventilation duct 30 to be carried out of the tunnel.

Generelt kan innstillingen av viftene med en konstruksjon som ifølge oppfinnelsen, innstilles ut ifra hvilke luftstrømninger man ønsker i en tunnel, basert på tunnelens egenart, dens lengde, stigning, teknisk utrustning og trafikkmengden. Ikke minst må man ta hensyn til strømningskapasiteten til den nye ventilasjonskanalen ifølge oppfinnelsen. Videre må man ta hensyn til disse forholdene under prosjektering av en ventilasjonskanal slik at den får den nødvendige kapasitet under ulike driftsforhold. In general, the setting of the fans with a construction such as that according to the invention can be set based on the desired air flows in a tunnel, based on the nature of the tunnel, its length, elevation, technical equipment and the amount of traffic. Not least the flow capacity of the new ventilation duct according to the invention must be taken into account. Furthermore, these conditions must be taken into account when designing a ventilation duct so that it has the required capacity under various operating conditions.

Claims

1. System for ventilation of rock spaces, such as tunnel runs (20), comprising a number of row-arranged ventilation fans (40) connected to the rock space roof (11) throughout the tunnel run, where a separate ventilation channel (30) is arranged along the roof throughout the tunnel run, characterized in that the inlet and outlet of each ventilation fan (40) comprise an air guide unit (45,46) which can be switched between acting against the air in the main tunnel (20) and the air in the separate ventilation duct (30).

2. System in accordance with claim 1, characterized in that each air guide unit (45,46) comprises a box with an opening facing the main tunnel course (20) and an opening facing the ventilation duct (30).

3. System in accordance with claims 1-2, characterized in that each box comprises a flap (50,51) which can be pivoted to be adjusted between opening for air flow in from/out towards the main tunnel run (20) and opening for air flow in from /out towards the ventilation duct (30).

4. System in accordance with claims 1-3, characterized in that the opening facing the ventilation duct (30) is arranged in a bend (60,62) of the box which projects into the duct (30), which opening faces in the longitudinal direction of the duct run ( 30).

5. System in accordance with claim 1, characterized in that the ventilation channel (30) is defined by a space that is defined between a tunnel lining (15) and the rock wall (11) where the channel runs along the entire length of the tunnel.

6. System in accordance with claim 5, characterized in that the space (30) is further delimited by a longitudinal partition wall (150) or (152) on each side of the center in the entire length of the tunnel, where the longitudinal edge sides of the partition wall are fixed in the cladding fabric (15 ) or the tunnel roof (11).

7. System in accordance with claim 1, characterized in that the ventilation duct (30) is mounted to the tunnel roof, where the ventilation fans (40) are mounted in a row adjacent to the underside of the duct.

8. Procedure for ventilation of a tunnel run when operating the ventilation system according to the preceding requirements, where the system comprises a number of ventilation fans arranged in a row connected to the tunnel roof throughout the tunnel run as well as a separate ventilation channel running longitudinally in the roof of the tunnel, characterized in that a flow of air is produced through the main course of the tunnel and through the ventilation duct by regulating the air flow through the fans.

9. Method in accordance with claim 8, characterized in that for normal ventilation of the tunnel, all the ventilation fans (40) up to a given point inside the tunnel are set to move/blow air through the main passage (20), and from where the flaps of the ventilation fans are set so that several, for example every other ventilation fan, start blowing fresh air down from the overlying duct (30) into the main duct (20) to improve the air quality in the main duct (20).

10. Method in accordance with claim 8, characterized in that when a spot fire occurs with gas and smoke development inside the tunnel, for example in a vehicle, a number of the ventilation fans adjacent to the smoke emission are set so that they start blowing the smoke gases into the upper the channel (30) so that the smoke is largely removed from the main passage (20), and that a number of the ventilation fans then, for example every second ventilation fan (40) in the row through the tunnel, are set to blow and enhance the air flow through the additional the channel (30) without touching the main barrel (20).

11. Method in accordance with claims 8-9, characterized in that all ventilation fans (40) over a given section are brought to blow the air/smoke up into the channel (30), while the ventilation fans upstream until the smoke discharge blow like normal air forward the main run ( 20) and/or alternately blows fresh air down into the tunnel (20) from the overlying channel (30).

12. Construction of ventilation fan (40) to direct air for use in the system and method according to the preceding claims, where the ventilation fan with a sleeve shape with propeller (42) comprises inlet and outlet for propelling air through the fan, characterized in that each end of the ventilation fan (40) is extended with an air guide unit designed as a channel-forming housing part (45,46) with two separate openings (36,48;37,49), and includes a closing device, such as a flap (51), which is adjustable for to enable air flow alternately through the two openings.

13. Construction of a ventilation fan in accordance with claim 12, characterized in that one opening from the housing part (45,46) is defined by a channel bend to direct the air, the two openings defining mutually parallel flow courses.

14. Construction of a ventilation fan in accordance with one of claims 12-13, characterized in that the flap (50,51) is arranged to be tilted up and down about a hinge axis (52,53) to be adjusted between the two positions for the openings (36 .48;

37,49).

15. Construction of a ventilation fan in accordance with one of the claims 12-14, characterized in that the adjustment of the flap is regulated by means of an electric or pneumatic application element.