SE467791B

SE467791B - Brake arrangement for the air in a traffic tunnel with air-treatment devices

Info

Publication number: SE467791B
Application number: SE9101162A
Authority: SE
Inventors: A Krantz
Original assignee: Soederhamn Architect Ab
Priority date: 1991-04-18
Filing date: 1991-04-18
Publication date: 1992-09-14
Also published as: SE9101162D0; SE9101162L

Abstract

The invention concerns an arrangement used in a traffic tunnel of the type which is delimited by a bottom surface 3 forming the roadway and a wall 2 extending between opposite end openings, with one or more air-treatment devices 9 being connected to the tunnel with the object of evacuating polluted air from inside the tunnel and cleaning this by filtering before it is released into the atmosphere. Arranged in at least some sections of the tunnel wall 2 there is a covering 10, 10' made up of a large number of projections which protrude inwards from the wall and increase the surface area of the covered wall section by at least 10% and have the object of braking the air which is carried along by vehicles driving through the tunnel, in order thereby to counteract emissions of polluted air through the end openings of the tunnel. <IMAGE>

Description

4-67 791 10 15 20 25 30 2 ligen slät yta som erbjuder ringa eller intet friktionsmotstånd mot luftens förflyttning. Luften i tunneln är - i beroende av aktuell trafikintensitet - alltid mer eller mindre svårt förorenad och då densamma rycks med av fordonen och transporteras ut genom någon av tunnelns ändöppningar kan den icke uppfångas av luftbe- handlingsdonen och renas före utsläppning i atmosfären. 4-67 791 10 15 20 25 30 2 smooth surface that offers little or no frictional resistance to the movement of air. The air in the tunnel is - depending on the current traffic intensity - always more or less heavily polluted and when it is pulled by the vehicles and transported out through one of the tunnel's end openings, it can not be captured by the air handling units and purified before being released into the atmosphere.

Följden härav blir att en stor andel av den i tunneln befintliga, förorenade luften förblir opåverkad av be- handlingsdonen och i stället förs direkt ut i det fria vid tunnelns öppningar. Om dessa öppningar - såsom ofta är fallet i praktiken - omges eller överbryggas av byggnader, t ex i form av bostads- eller kontorshus - utgör den emitterade luften en allvarlig hälso- och miljöfara.The consequence of this is that a large proportion of the polluted air in the tunnel remains unaffected by the treatment devices and is instead carried directly into the open air at the tunnel openings. If these openings - as is often the case in practice - are surrounded or bridged by buildings, for example in the form of residential or office buildings - the emitted air constitutes a serious health and environmental hazard.

Människor som andas in den förorenade luften riskerar att bli sjuka eller till och med dö efter tillräckligt lång- varig exponering, varjämte miljön i tunnelöppningarnas närhet med säkerhet blir hårt nedsmutsad.People who breathe in the polluted air risk becoming ill or even dying after a sufficiently long exposure, and the environment in the vicinity of the tunnel openings is sure to become heavily polluted.

Uppfinningens syften Föreliggande uppfinning tar sikte på att till ett minimum reducera ovannämnda problem. Ett grundläggande syfte med uppfinningen är sålunda att skapa förutsätt- ningar för en effektiv rening av den förorenade luften i en tunnel genom att till ett minimum reducera utsläppen av luft vid tunnelns öppningar. Med andra ord är upp- finningens mål att säkerställa att en stor andel av den nedsmutsade luften i tunneln bringas att passera luft- behandlingsdonen i stället för att släppas ut i obehandlat skick genom tunnelöppningarna.OBJECTS OF THE INVENTION The present invention aims to minimize the above problems. A basic object of the invention is thus to create conditions for an efficient purification of the polluted air in a tunnel by minimizing the emissions of air at the tunnel openings. In other words, the object of the invention is to ensure that a large proportion of the polluted air in the tunnel is brought to pass through the air treatment devices instead of being discharged in untreated condition through the tunnel openings.

Kort redogörelse för uppfinningstanken 35 Enligt uppfinningen nås ovannämnda syften genom att på åtminstone avsnitt av tunnelns innervägg är anbragt en beklädnad sammansatt av en mångfald från innerväggen ut- skjutande utsprång vilka ökar det beklädda väggavsnittets yta med åtminstone 10% och vilka har till uppgift att bromsa sådan luft som rycks med av tunneln passerande fordon för att därigenom motverka emissioner av förorenad f; 10 15 20 25 30 35 467 791 3 luft genom tunnelns ändöppningar.Brief description of the invention The invention achieves the above-mentioned objects by placing on at least a section of the inner wall of the tunnel a cladding composed of a plurality of projections projecting from the inner wall which increase the surface of the clad wall section by at least 10% and which have the task of braking such air entrained by vehicles passing through the tunnel to thereby counteract emissions of polluted f; 10 15 20 25 30 35 467 791 3 air through the tunnel's end openings.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är FIG 1 en schematisk, partiell längdsektion genom en trafiktunnel med en anordning enligt upp- finningen, FIG 2 en ändvy av tunneln enligt fig l, FIG 3 en plansektion genom samma tunnel, och FIG 4-6 förstorade avsnitt av väggbeklädnader enligt tre olika utföranden enligt uppfinningen.Brief Description of the accompanying Drawings In the drawings, Fig. 1 is a schematic, partial longitudinal section through a traffic tunnel with a device according to the invention, Fig. 2 an end view of the tunnel according to Fig. 1, Fig. 3 a plan section through the same tunnel, and Figs. 4-6 enlarged sections of wall coverings according to three different embodiments according to the invention.

Detaljerad beskrivning/av uppfinningen Den i fig 1-3 visade tunneln 1 innefattar en i sin helhet med 2 betecknad avgränsningsvägg vilken är förlagd ovanför ett vägavsnitt eller underlag 3 som i detta fall tänkes innefatta två åtskilda körbanor 4,4'. Vid sina mot- satta ändar uppvisar tunneln öppningar 5,5'. I det fall tunneln är förlagd ovan jord kan väggen 2 utgöras av ett långsträckt skal. Partiellt kan tunneln då även vara avgränsad av en eller flera byggnader (ej visade) som överbryggar vägen. I det fall tunneln är underjordisk utgörs begränsningsväggen helt enkelt av en innervägg eller -yta, t ex den invändiga ytan i ett i berg insprängt hålrum. Tvärsnittsformen hos väggen kan variera högst avsevärt. I det i fig 1-3 visade examplet är tvärsnitts- formen rektangulär i det att väggen 2 inbegriper dels tvenne sidoväggar 6,6', dels ett horisontellt, plant tak 7. Det är emellertid även tänkbart att utföra avgränsningsväggen 2 valvformig. Alternativt kan väggen inbegripa två vertikala sidoväggar och ett valvformigt tak. Såsom framgår av fig 3 tänkes fordonen 8 på körbanan 4 röra sig åt vänster på ritningen, medan fordonen 8' på körbanan 4' har motsatt körriktning.Detailed description / of the invention The tunnel 1 shown in Figs. 1-3 comprises a delimiting wall denoted in its entirety by 2 which is located above a road section or base 3 which in this case is intended to comprise two separate carriageways 4,4 '. At its opposite ends, the tunnel has openings of 5.5 '. In case the tunnel is located above ground, the wall 2 can consist of an elongated shell. In part, the tunnel can then also be delimited by one or more buildings (not shown) that bridge the road. In the case where the tunnel is underground, the boundary wall simply consists of an inner wall or surface, for example the inner surface of a cavity penetrated into rock. The cross-sectional shape of the wall can vary very considerably. In the example shown in Figs. 1-3, the cross-sectional shape is rectangular in that the wall 2 comprises partly two side walls 6,6 ', and partly a horizontal, flat roof 7. However, it is also conceivable to make the delimiting wall 2 arched. Alternatively, the wall may include two vertical side walls and a vaulted ceiling. As can be seen from Fig. 3, the vehicles 8 on the carriageway 4 are intended to move to the left in the drawing, while the vehicles 8 'on the carriageway 4' have the opposite direction of travel.

Till tunneln är anslutna ett antal axiellt åtskilda luftbehandlingsstationer vilka är schematiskt visade vid 9._I praktiken kan dessa luftbehandlingsstationer inbe- gripa en sats filter och fläktar medelst vilka den föro- renade luften i tunneln kan evakueras och filtreras innan :of A. f . 0 10 15 20 25 30 35 9"! 4 _ den släpps ut i atmosfären. Vissa eller samtliga stationer kan även vara så utförda att de är i stånd att blåsa in frisk uteluft eller renhluft i tunneln i och för utspäd- ning av den förorenade luften före evakuering och filtrering.Connected to the tunnel are a number of axially spaced air treatment stations which are schematically shown at 9. In practice, these air treatment stations may include a set of filters and fans by means of which the polluted air in the tunnel can be evacuated and filtered before: of A. f. 0 10 15 20 25 30 35 9 "! 4 _ it is released into the atmosphere. Some or all stations may also be so designed that they are able to blow fresh outdoor air or clean air into the tunnel to dilute the polluted the air before evacuation and filtration.

Enligt uppfinningen är på åtminstone avsnitt av tunnelns vägg anordnade beklädnader 10,10' som var för sig är sammansatta av en mångfald från väggen inåt utskjutande utsprång som ökar det beklädda väggavsnittets yta med åt- minstone l0%. I och för sig är det tänkbart att förse såväl sidoväggarna 6,6' som taket 7 till tunneln med dylika beklädnader utmed tunnelns hela längd. Av kostnads- skäl föredras emellertid i praktiken att anordna dylika beklädnader endast utmed vissa begränsade avsnitt av tunneln. Sålunda kan exempelvis den sidovägg 6 resp den hälft av taket 7 som är belägna i anslutning till körbanan 4 vara utförda med beklädnader 10,10' exempelvis utmed blott hälften av tunnelns längd och då närmare bestämt utmed den hälft som är belägen närmast den såsom utfarts- öppning för körbanan 4 tjänande ändöppningen 5. På analogt sätt kan sidoväggen 6' resp den hälft av taket 7 som ansluter sig till körbanan 4' vara försedda med väggbe- klädnader blott utmed den hälft av tunneln som är belägen närmast utfartsöppningen 5' för körbanan 4'. Givetvis kan längden av respektive väggbeklädnad variera högst avsevärt och ligga inom området 10-90 eller 25-75 % av hela tunnel- längden i stället för att uppgå till just precis 50 % av tunnelns längd, i det fall beklädnaden icke sträcker sig utmed hela längden av tunneln.According to the invention, claddings 10,10 'are arranged on at least sections of the tunnel wall, each of which is composed of a plurality of inwardly projecting projections which increase the surface of the cladding wall section by at least 10%. As such, it is conceivable to provide both the side walls 6,6 'and the roof 7 of the tunnel with such claddings along the entire length of the tunnel. For cost reasons, however, in practice it is preferred to arrange such claddings only along certain limited sections of the tunnel. Thus, for example, the side wall 6 or the half of the roof 7 which are located in connection with the carriageway 4 can be made with claddings 10, 10 ', for example along only half of the length of the tunnel and then more precisely along the half which is located closest to it as the exit. opening for the carriageway 4 serving the end opening 5. In an analogous manner, the side wall 6 'or the half of the roof 7 adjoining the carriageway 4' can be provided with wall coverings only along the half of the tunnel located closest to the exit opening 5 'for the carriageway 4. '. Of course, the length of the respective wall cladding can vary very considerably and be in the range 10-90 or 25-75% of the entire tunnel length instead of amounting to exactly 50% of the tunnel length, in case the cladding does not extend along the entire length. of the tunnel.

Nu hänvisas till fig 4 som schematiskt illustrerar en föredragen utförandeform av den uppfinningsenliga väggbe- klädnaden. I detta fall utgörs de enskilda utspràngen på tunnelväggens 6 insida av ett antal skärmar eller skärm- artade plattor ll vilka är snedställda relativt tunnelns axiella utsträckning, närmare bestämt i riktning snett emot fordonens körriktning (pilen A). I detta fall inbe- griper det enskilda utsprånget förutom den första, sned- 10 15 20 25 30 35 4e7y791 5 ställda skärmplattan 11 även en andra skärm eller skärmartad platta 12 i rät eller spetsig vinkel mot den förstnämnda, varvid de i beklädnaden ingående utspràngen samfällt bildar en sågtandliknande konfiguration. De båda skärmplattorna 11,12 till varje utsprång bildar ett hus_ eller hölje i vilket härbärgeras ett don 13 för inblåsning av frisk eller ren luft i tunnelrummet. Närmare bestämt' sker detta via en mynning 14 i skärmplattan 12. Denna placering av inblåsningsdonen respektive de såsom mun- stycken tjänande mynningarna 14 innebär att tilluften kommer att blåsas in i tunnelrummet i strömmar som är riktade snett emot fordonens körriktning. Genom den blotta förekomsten av utspràngen 11,12 kommer den luft som rycks med av fordonen att bromsas i det att utspràngen utövar ett motstånd mot obehindrad förflyttning av luftmassan framför fordonen, varvid i anslutning till väggbeklädnaden uppstår en mångfald turbulenta virvelbildningar. Om här- vid, såsom exemplifieras i fig 4, samtidigt blåses in ren tilluft i sned motström mot fordonens färdriktning kommer den av fordonen medryokta, förorenade luften att tämligen effektivt bromsas upp samtidigt som en viss gasutspädning erhålles, i synnerhet då munstyckena 14 är belägna nära det körbanebildande underlaget.Reference is now made to Fig. 4 which schematically illustrates a preferred embodiment of the wall covering according to the invention. In this case, the individual projections on the inside of the tunnel wall 6 consist of a number of screens or screen-like plates 11 which are inclined relative to the axial extent of the tunnel, more precisely in the direction oblique to the direction of travel of the vehicles (arrow A). In this case, in addition to the first projected screen plate 11, the individual projection also includes a second screen or screen-like plate 12 at right or acute angles to the former, the projections included in the cladding collapsing. forms a sawtooth-like configuration. The two shield plates 11,12 to each projection form a housing or casing in which a device 13 is accommodated for blowing fresh or clean air into the tunnel space. More specifically, this takes place via an orifice 14 in the shield plate 12. This placement of the blowing devices and the nozzles 14 serving as nozzles means that the supply air will be blown into the tunnel space in currents which are directed obliquely towards the direction of travel of the vehicles. Due to the mere presence of the projections 11,12, the air entrained by the vehicles will be slowed down in that the projection exerts a resistance to unobstructed movement of the air mass in front of the vehicles, whereby in connection with the wall cladding a variety of turbulent vortex formations occur. If, as exemplified in Fig. 4, at the same time clean supply air is blown in at an oblique countercurrent to the direction of travel of the vehicles, the polluted air entrained by the vehicles will be quite effectively braked while a certain gas dilution is obtained, especially when the nozzles 14 are located close the road-forming surface.

Förutom den beskrivna luftbromsningseffekten erbjuder den uppfinningsenliga väggbeklädnaden enligt fig 4 även den fördelen att lampor eller andra belysningsenheter 15 kan byggas in i de skärmplattor 11 som är vända snett framåt betraktat i körriktningen. På så sätt erhåller belysningsenheterna en placering i vilken de icke bländar fordonens förare.In addition to the described air braking effect, the wall covering according to Fig. 4 according to the invention also offers the advantage that lamps or other lighting units 15 can be built into the screen plates 11 which are directed obliquely forward viewed in the direction of travel. In this way, the lighting units obtain a location in which they do not dazzle the drivers of the vehicles.

I fig 5 visas en variant vid vilken väggbeklädnaden är sammansatt av ett antal enskilda skärmplattor 11' vilka icke är förbundna sinsemellan. Även i detta fall utövar skärmplattorna en bromsande effekt på den framrusande luften. En ytterligare variant visas i fig 6 där skärmplattorna 11" är förbundna med plattorna 12' via rundade partier 16 som förlänar väggen en genuint 467 791 10 15 20 25 30 35 6 sågtandsliknande form. I detta fall är vinkeln mellan en första skärmplatta ll" och en framförvarande andra skärm- platta 12' spetsig i stället för rät såsom i exemplet enligt fig 4.Fig. 5 shows a variant in which the wall cladding is composed of a number of individual screen plates 11 'which are not connected to each other. Even in this case, the screen plates exert a braking effect on the rushing air. A further variant is shown in Fig. 6 where the screen plates 11 "are connected to the plates 12 'via rounded portions 16 which give the wall a genuinely 467 791 10 15 20 25 30 35 6 sawtooth-like shape. In this case the angle between a first screen plate 11" and a front second screen plate 12 'pointed instead of straight as in the example of Fig. 4.

Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen är mellan körbanorna 4,4', åtminstone utmed ett eller flera avsnitt av tunnelns hela längdutsträckning, anordnad en serie åtskilda ståndare l7 mellan vilka luft kan passera från den ena körbanan till den andra. Då dessa ståndare träffas av den av fordonen medryckta, axiellt framrusande luften utövar de en bromsande effekt på luften. Ståndarna kan med fördel utgöras av plattor vilkas plan är sned- ställda relativt tunnelns axiella utsträckning för att plattorna skall styra den luft som transmitteras från den ena körbanan till den andra i strömmar riktade snett in i den andra körbanan, närmare bestämt i motström mot kör- riktnigen på denna körbana. Dessa enkla, snedställda plattor 17 är lämpligast anordnade i området inuti _ tunneln, medan de ståndare 18 som är belägna i omedelbar närhet av respektive ändöppning till tunneln lämpligen är vinkelformade. Härigenom säkerställs att luft som passerar från den ena körbanan till den andra böjs av i bågformiga luftströmmar som minimerar luftutsläppet vid tunnelns änd- öppning.According to a preferred embodiment of the invention, between the carriageways 4,4 ', at least along one or more sections of the entire longitudinal extent of the tunnel, a series of spaced posts 17 are arranged between which air can pass from one carriageway to the other. When these uprights are hit by the axially advancing air entrained by the vehicles, they exert a braking effect on the air. The posts can advantageously consist of plates whose planes are inclined relative to the axial extent of the tunnel in order for the plates to direct the air transmitted from one carriageway to the other in currents directed obliquely into the other carriageway, more precisely in countercurrent to the carriageway. the direction of this roadway. These simple, inclined plates 17 are most suitably arranged in the area inside the tunnel, while the uprights 18 which are located in the immediate vicinity of the respective end opening to the tunnel are suitably angular. This ensures that air passing from one carriageway to the other is deflected in arcuate air currents that minimize air emissions at the tunnel's end opening.

Ehuru uppfinningen grundar sig på tanken att den av en mångfald utsprång bildade väggbeklädnaden skall öka väggens yta med åtminstone 10 % kan denna ökning i prak- tiken med fördel vara betydligt större. Sålunda har den i fig 4 visade väggbeklädnaden en yta som är ca 35 % större än den underliggande väggytan 6, medan ytan hos beklädna- den enligt fig 6 är ca 50 % större än den underliggande innerväggsytan. Motsvarande ytökning vid utförandet enligt fig 5 uppgår till hela 140 %.Although the invention is based on the idea that the wall covering formed by a plurality of protrusions should increase the surface area of the wall by at least 10%, this increase can in practice be considerably larger. Thus, the wall cladding shown in Fig. 4 has an area which is about 35% larger than the underlying wall surface 6, while the surface of the cladding according to Fig. 6 is about 50% larger than the underlying inner wall surface. The corresponding surface increase in the embodiment according to Fig. 5 amounts to as much as 140%.

I praktiken kan de plattor eller skärmar som samfällt bildar väggbeklädnad vara förfärdigade av ljudabsorberande material, såsom skumplast.In practice, the tiles or screens that collectively form wall cladding can be made of sound-absorbing materials, such as foam plastic.

Claims

10 15 20 25 30 35 467 791 PATENT CLAIMS

1. l. Device at a trafficable tunnel (1) of the type delimited by a carriageway-forming base (3) and a wall (2) extending between opposite end openings (5,5 '), a tunnel being connected to the tunnel. or several air handling units (9) with the task of evacuating polluted air from the interior of the tunnel and purifying it by filtration before it is released into the atmosphere, characterized in that a cladding is arranged on at least a section of the tunnel wall (2). (10, 10 ') composed of a plurality of protruding projections (11, 12) which increase the surface area of the cladding section by at least 10% and which have the task of braking air which is entrained by vehicles passing through the tunnel in order thereby counteract emissions of polluted air through said end openings (5.5 ').

Device according to claim 1, characterized in that the individual projection comprises a screen or screen-like plate (11, 11 ', 11 ").

Device according to claim 2, characterized in that the shield plate (II) is inclined relative to the axial extent of the tunnel, more precisely in a direction oblique to the direction of travel of the vehicles.

Device according to claim 2 or 3, characterized in that the individual projection, in addition to a first, inclined screen plate (II), comprises a second screen or screen-like plate (12) which extends at a right or acute angle to the first , whereby the projections included in the cladding together form a saw-tooth-like configuration.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that means (13, 14) are connected to at least some of the projections included in the cladding for blowing clean supply air, for example outdoor air, into the interior of the tunnel. 467 791 10 15 20 25 30 35 8

Device according to claim 5, characterized in that said means are arranged to blow supply air into the tunnel in a level area near the carriageway-forming substrate in order to achieve a rapid gas dilution effect.

Device according to claim 5 or 6, characterized in that said means comprise nozzles (15) which are inclined relative to the wall (2) for blowing the supply air into currents which are directed obliquely towards the direction of travel of the vehicles.

Device according to any one of the preceding claims, wherein the tunnel comprises at least two different carriageways (4,4 ') for traffic of vehicles in opposite driving directions, characterized in that between the carriageways (4,4') are, at least along one or more several sections of the entire longitudinal extension of the tunnel, arranged a series of separate posts (17, 17) between which air can pass from one carriageway to the other, the posts themselves when they are hit by the axially advancing air being driven by the vehicles exert a braking effect on the air.

Device according to claim 8, characterized in that said uprights consist of plates (17) whose planes are inclined relative to the axial extent of the tunnel in order for the plates to direct air transmitted from one carriageway to the other in currents directed obliquely into the other carriageway, more precisely in countercurrent to the direction of travel on this carriageway.