纵向接力式隧道超长安全通道防烟疏散方法及系统与流程

1.本发明属于公路隧道安全疏散和建筑防烟技术领域，具体涉及一种纵向接力式隧道超长安全通道防烟疏散方法及系统。


背景技术：

2.我国已经成为世界上隧道工程数量最多、最复杂、发展最快的国家。公路隧道的建设为经济发展、人民生产生活带来便利的同时，也对隧道安全提出了更高的要求，特别是隧道火灾时人员疏散的安全性问题。由火灾导致的公路隧道运营安全事故屡见不鲜，部分事故还造成了大量的人员伤亡。公路隧道的人员安全通道作为火灾事故时人员的逃生通道，其合理布局和防烟措施至关重要。
3.目前在水下公路隧道领域，如图1所示传统单层盾构隧道一般采用车道板下疏散方式，车道板下设有安全通道(用于通行救援车辆和行人)、楼梯间/滑梯间/楼梯间和廊道，车行道一般每隔一定距离设处疏散口，疏散口连通板下楼梯间/滑梯间/楼梯间，车道板下设有楼梯间/滑梯间/楼梯间、安全通道(用于通行行人及救援车辆)和其他功能空间。如图2所示，隧道内发生火灾时，人员通过疏散口进入楼梯间/滑梯间/楼梯间，再从楼梯间/滑梯间/楼梯间进入安全通道向隧道两端工作井逃生。为保障人员疏散安全，需保证安全通道保持正压状态，并需要保证人员由滑梯间/楼梯间进入安全通道开启防火门时具有一定的门洞风速，一般在隧道两端工作井设加压风机对安全通道进行加压送风。上述安全通道设置方式在应用在长隧道、特长隧道工程时，由于安全通道沿程漏风点较多，安全通道整体维持正压困难，从安全通道两端送入的加压风量很难作用于中部区域，当隧道中部发生火灾时，人员疏散至安全通道时防火门处风速低于规范要求，无法有效阻挡烟气侵入安全通道，这对对人员疏散而言存在安全隐患。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种纵向接力式隧道超长安全通道防烟系统及方法，将车道板下空间划分为楼梯间/滑梯间/楼梯间、安全通道和其他功能空间，人员由车道层疏散口进入楼梯间/滑梯间/楼梯间，再进入安全通道进行逃生，通过隧道两端工作井对两端封闭安全通道进行加压送风，同时在安全通道内设置双向接力射流风机，可以实现通道内接力送风至通道内任何地方，有效保证了隧道中部火灾工况下人员疏散安全，可保障烟气不进入人员逃生通道。
5.按照本发明的一个方面，提供一种纵向接力式隧道超长安全通道防烟疏散方法，包括如下步骤：
6.s1：隧道火灾报警系统监测到车行道发火灾后向fas系统报警，fas系统发出指令，开启工作井内的加压风机将工作井内的新鲜空气送入安全通道内；
7.s2：通过余压阀调节，维持安全通道内正压值，以火灾点附近的防火门为中心50～500米范围内的双向接力射流风机开启喷射高速气流，诱导通道两端的新鲜空气由工作井
沿着隧道纵向接力输送至火灾点附近的防火门，保证防火门开启时的断面风速，阻止隧道烟气进入安全通道；
8.s3：被困人员通过火灾点附近的疏散口进入滑梯间/楼梯间，并通过防护门进入安全通道向隧道两端的工作井逃生，提高长隧道以及特长隧道安全性和防火抗灾能力。
9.进一步地，s2中所述双向接力射流风机沿隧道纵向从工作井向中间方向接力诱导，实现接力送风至安全通道内任意位置。
10.进一步地，s2中以火灾点附近的防火门为中心50米范围内的双向接力射流风机关闭。
11.按照本发明的另一个方面，提供一种纵向接力式隧道超长安全通道防烟疏散系统，包括：
12.人员疏散逃生单元，其包括设于车行道两侧的疏散口、设于所述车行道底部其中一侧且与所述疏散口连通的滑梯间/楼梯间及与所述滑梯间/楼梯间间隔设置的安全通道；
13.正压调节单元，其包括设于隧道两端的工作井、设于所述工作井顶部与外界连通的新风井、设于所述工作井内用于将新风井内的新鲜空气送入安全通道内的加压风机以及设于所述安全通道与滑梯间/楼梯间之间用于调节所述安全通道内正压的余压阀；
14.以及长距离接力送风单元，其包括设于所述安全通道内的至少一个双向接力射流风机，以火灾点附近的防火门为中心～米范围内的双向接力射流风机开启喷射高速气流，诱导通道两端的新鲜空气由工作井沿着隧道纵向接力输送至火灾点附近的防火门。
15.进一步地，所述双向接力射流风机间隔一定距离均布于所述安全通道内。
16.进一步地，所述安全通道与滑梯间/楼梯间之间通过防火门连通。
17.进一步地，所述双向接力射流风机避开所述防火门设置。
18.进一步地，所述正压调节单元包括设于所述工作井内且与所述加压风机连通的加压风管。
19.进一步地，所述正压调节单元包括设于所述加压风管末端的加压送风口。
20.进一步地，所述车行道底部另一侧设有其他工作空间。
21.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
22.1.本发明的将车道板下空间划分为楼梯间/滑梯间/楼梯间、安全通道和其他功能空间，人员由车道层疏散口进入楼梯间/滑梯间/楼梯间，再进入安全通道进行逃生，通过隧道两端工作井对两端封闭安全通道进行加压送风，同时在安全通道内设置双向接力射流风机，可以实现通道内接力送风至通道内任何地方，有效保证了隧道中部火灾工况下人员疏散安全，可保障烟气不进入人员逃生通道。
23.2.本发明在解决传统安全通道设置形式加压送风效果差、中部疏散安全性差等问题的同时，无需破坏和影响隧道车道板下整体结构，具有加压送风效果好、安全可靠的优点，可有效保证防火门开启时的断面风速，阻止隧道烟气进入逃生通道，为人员疏散提供了便捷的通道，提高了长隧道、特长隧道运营安全性和防火抗灾能力。
24.3.本发明的安全通道独立设置，保证了疏散通道封闭性，有利于整个通道正压状态的维持，可有效避免烟气侵入疏散通道，保障了人员疏散呼吸安全和视野清晰度。
25.4.本发明可有效保证加压送风量被接力输送至通道内任一位置，有效保证人员进
入安全通道时防火门处断面风速满足规范要求，可有效避免烟气侵入安全通道，避免了中部加压失效的问题。
26.5.本发明具有施工便捷、结构简单的优点，无需破坏盾构隧道车道板下土建结构，可以便捷地实现对已有隧道防烟系统进行改造，也适用于新建隧道的设计与施工。
附图说明
27.图1为现有技术中隧道疏散通道结构示意图；
28.图2为现有技术中隧道疏散通道结构横断面示意图；
29.图3为本发明实施例中一种纵向接力式隧道超长安全通道防烟疏散方法流程示意图；
30.图4为本发明提供的接力型隧道车道板下安全通道防烟措施与技术平面示意图；
31.图5为本发明提供的安全通道的隧道车道板下横断面图；
32.图6为本发明在火灾工况下防烟系统工作原理示意图(纵断面)。
33.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1
‑
疏散口；2
‑
滑梯间/楼梯间；3
‑
安全通道；4
‑
其他功能空间；5
‑
防火门；501
‑
防火门(打开)；6
‑
工作井；7
‑
新风井；8
‑
加压风机；9
‑
加压风管；10
‑
加压送风口；11
‑
双向接力射流风机；12
‑
余压阀；13
‑
车行道；14
‑
火灾点。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
35.本发明实施例提供纵向接力式隧道超长安全通道防烟疏散系统，其包括人员疏散逃生单元、正压调节单元以及长距离接力送风单元。其中，人员疏散逃生单元包括设于车行道13两侧的疏散口1、设于所述车行道13底部其中一侧且与所述疏散口1连通的滑梯间/楼梯间2及与所述滑梯间/楼梯间2间隔设置的安全通道3，正压调节单元包括设于隧道两端的工作井6、设于所述工作井6顶部与外界连通的新风井7、设于所述工作井6内用于将新风井7内的新鲜空气送入安全通道内的加压风机8以及设于所述安全通道3与滑梯间/楼梯间2之间用于调节所述安全通道3内正压的余压阀12，长距离接力送风单元，其包括设于所述安全通道3内的至少一个双向接力射流风机11，以火灾点附近的防火门为中心50～500米范围内的双向接力射流风机开启喷射高速气流，诱导通道两端的新鲜空气由工作井沿着隧道纵向接力输送至火灾点附近的防火门。本发明的将车道板下空间划分为楼梯间/滑梯间/楼梯间、安全通道和其他功能空间，人员由车道层疏散口进入楼梯间/滑梯间/楼梯间，再进入安全通道进行逃生，通过隧道两端工作井对两端封闭安全通道进行加压送风，同时在安全通道内设置双向接力射流风机，可以实现通道内接力送风至通道内任何地方，有效保证了隧道中部火灾工况下人员疏散安全，可保障烟气不进入人员逃生通道。
36.具体而言，如图4
‑
6所示，本发明实施例中，纵向接力式隧道超长安全通道防烟疏散系统包括位于车行道13侧部的疏散口1，车行道13板下空间分为滑梯间/楼梯间2、安全通
道3和其他功能空间4，疏散口1与滑梯间/楼梯间2连通，滑梯间/楼梯间2与安全通道3通过防火门5连通，隧道两侧设有工作井6，工作井6内设有通向室外空气的新风井7，工作井6内设有加压风机8，加压风机8从新风井7取风，加压风机8与加压风管9连接，加压风管9末设有加压送风口10，加压送风口10连接加压风管9与安全通道3，安全通道3内按照一定间距设有双向接力射流风机11，双向接力射流风机11避开防火门5设置，安全通道3与滑梯间/楼梯间2间设有余压阀12。本发明提供的技术方案控制思路为：当车行道13某处发生火灾时，人员进入火灾点14附近的滑梯间/楼梯间2，并通过开启防火门5进入安全通道3，隧道火灾报警系统向fas系统报警，由fas系统发出指令，开启工作井6内加压风机8向安全通道3两侧送风，以防火门(打开)501为中心，两侧附近50米范围内双向接力射流风机11不开启，两侧附近50～500米范围内双向接力射流风机11开启，送风方向为由工作井6指向防火门(打开)501，从而实现将两端新鲜空气纵向接力输送至火灾点14附近的防火门(打开)501。本发明在解决传统安全通道设置形式加压送风效果差、中部疏散安全性差等问题的同时，无需破坏和影响隧道车道板下整体结构，具有加压送风效果好、安全可靠的优点，可有效保证防火门开启时的断面风速，阻止隧道烟气进入逃生通道，为人员疏散提供了便捷的通道，提高了长隧道、特长隧道运营安全性和防火抗灾能力。
37.如图3所示，本发明的另一个实施例提供一种纵向接力式隧道超长安全通道防烟疏散方法，包括如下步骤：
38.s1：隧道火灾报警系统监测到车行道发火灾后向fas系统报警，fas系统发出指令，开启工作井内的加压风机将工作井内的新鲜空气送入安全通道内；
39.s2：通过余压阀调节，维持安全通道内正压值，以火灾点附近的防火门为中心50～500米范围内的双向接力射流风机开启喷射高速气流，诱导通道两端的新鲜空气由工作井沿着隧道纵向接力输送至火灾点附近的防火门，保证防火门开启时的断面风速，阻止隧道烟气进入安全通道；
40.s3：被困人员通过火灾点附近的疏散口进入滑梯间/楼梯间，并通过防护门进入安全通道向隧道两端的工作井逃生，提高长隧道以及特长隧道安全性和防火抗灾能力。
41.进一步地，s2中所述双向接力射流风机沿隧道纵向从工作井向中间方向接力诱导，实现接力送风至安全通道内任意位置。
42.进一步地，s2中以火灾点附近的防火门为中心50米范围内的双向接力射流风机关闭。
43.采用本发明，安全通道被单独分隔，位于滑梯间/楼梯间与救援车道中间，安全通道于滑梯间/楼梯间、救援车道之间设有防火门，发生火灾时，人员由疏散口进入滑梯间/楼梯间，再通过防火门进入安全通道，再向隧道两端进行疏散；发生火灾时，位于工作井内的加压送风机将新鲜空气送入安全通道内，并通过余压阀调节，维持安全通道内正压值，有效避免烟气蔓延进入安全通道；安全通道两侧设有加压送风口，同时安全通道内每隔一定距离设有双向接力射流风机，双向接力射流风机具有明显的噪声低、体积小、重量轻、吊装方便、维护简单的特点，双向接力射流风机喷嘴可以喷射出的定向高速气流，诱导通道两端空气在无风管的条件下接力输送至安全通道任一位置，避免了中部加压失效的问题，保证了人员通过滑梯间/楼梯间进入安全通道时防火门处断面风速满足规范要求，保证了加压送风有效性和人员疏散安全性；该布局具有施工便捷、结构简单的优点，无需破坏盾构隧道车
道板下土建结构，可以便捷地实现对已有隧道防烟系统进行改造，也适用于新建隧道的设计与施工。
44.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。