一种用于沉管隧道的通风系统的制作方法

1.本发明涉及隧道通风技术领域，特别涉及一种用于沉管隧道的通风系统。


背景技术：

2.出于城市区域经济发展的需要，以及人们交通出行需求的大大提高，大量跨越江、海的沉管隧道的建设接踵而至。通风系统为沉管隧道的重要功能系统，由于沉管隧道为隐蔽空间，缺少自然通风条件，且通行汽车排放有毒有害尾气，聚集的热量难以消散，隧道运营过程中需进行通风换气工作。再者，常规通风系统风机布置形式制约了沉管最小设计净高，降低隧道净高能大量节省工程造价。
3.此外，当隧道内发生突发性灾害，应能高效地进行通风排气排烟工作，保证密闭空间的人员、隧道结构、车辆等的安全，目前现有的隧道通风系统中，正向隧道的通风系统不能够与反向隧道的通风系统相连通，导致正、反两向隧道的通风系统不能进行功能性的资源共享，从而当正向隧道或者反向隧道发生突发性灾害时，通风量上限仅局限于正向隧道或反向隧道本身的最大通风量，从而不能满足临时工况中快速换气的应急需求，对隧道中人员的人身安全产生极大的安全隐患。随着智能建造理念的不断形成，常规的通风系统在功能、工效方面存在一定的优化空间，因此提出一种用于沉管隧道的通风系统，满足新时代沉管隧道建设的需求。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于沉管隧道的通风系统，通过横向通风廊道将正、反向隧道中的通风系统相互连通，能够实现两个通风系统之间资源共享的目的，从而实现提高沉管隧道内的通风量，能有效保证了沉管隧道内部出现局部或大面积灾害时，通风系统能够高效地对沉管隧道进行通风换气的优点。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种用于沉管隧道的通风系统，所述沉管隧道包括分别与沉管隧道中车辆行驶方向相对应的正向隧道和反向隧道，在正向隧道的顶壁以及反向隧道的顶壁均设置有廊道组件，两组廊道组件之间通过横向通风廊道相连通，所述廊道组件上方设置有廊道清洗组件，所述廊道清洗组件与隧道的顶壁连接，所述廊道组件下方设置有通风组件以及气体检测组件，所述通风组件以及所述气体检测组件分别与所述廊道组件连接。
7.相比于现有技术，本发明通过横向通风廊道将两组廊道组件相连通，当隧道中有突发性灾害发生时能够根据实际情况以调节通风量，通过廊道清洗组件能够有效地对廊道组件进行清洗，能够有效地避免了廊道组件由于长时间送风、排烟、排气导致灰尘或其它残留物堆积，从而影响通风效果的问题。同时，气体检测组件能够对隧道内气体进行检测取样，能够及时地了解隧道内空气构成成分，当空气构成成分异常时工作人员能够及时有效地对通风系统下达送风、排气、排烟等指令。
8.作为本发明的优选方案，所述廊道组件包括第一廊道、第二廊道以及廊道隔断，所
述廊道隔断设置在所述第一廊道以及所述第二廊道之间并与隧道的顶壁连接，所述廊道隔断上设置有第一连通阀。
9.采用上述的方案，第一廊道以及第二廊道能够根据实际情况以作为排气廊道或者排烟廊道或者送风廊道，还能够根据实际情况通过打开第一连通阀以将第一廊道与第二廊道相连通，使第一廊道以及第二廊道作为一个廊道进行排气或排烟或送风，能够使隧道的通风工作更加灵活，有效地提高了通风效率。
10.作为本发明的优选方案，所述廊道清洗组件包括冲洗喷头以及翻转件，所述冲洗喷头通过伸缩杆设置在所述翻转件上，隧道的顶壁设置有容纳槽，所述翻转件可翻转地设置在所述容纳槽的槽口处，所述第一廊道远离廊道隔断的一侧以及所述第二廊道远离廊道隔断的一侧均设置有排水槽。
11.采用上述的方案，冲洗喷头通过伸缩杆设置在翻转件上，翻转件可翻转地设置在容纳槽的槽口处，当不需要对廊道进行冲洗时，翻转件翻转使冲洗喷头置于容纳槽内以实现冲洗喷头的收纳，能够在送风或排烟或排气的过程中对冲洗喷头进行保护，有效地提高了冲洗喷头的使用寿命，其次，冲洗喷头在对廊道进行冲洗时，冲洗废水能够流入排水槽中并经排水槽输送至外部的废水处理池，有效地避免了冲洗废水在廊道内堆积导致损坏通风组件以及廊道的风险。
12.作为本发明的优选方案，所述第一廊道与所述排水槽之间以及所述第二廊道与所述排水槽之间均设置有排水阀。
13.采用上述的方案，当冲洗喷头正在对廊道进行冲洗作业时，打开排水阀能够让冲洗废水从排水阀的阀门开口流入排水槽。
14.作为本发明的优选方案，所述第一廊道的底壁以及所述第二廊道的底壁分别自廊道隔断至排水槽的方向倾斜。
15.采用上述的方案，第一廊道的底壁以及第二廊道的底壁均往排水槽所处方向倾斜设置，冲洗喷头对廊道进行冲洗后所产生的冲洗废水能够更顺利地通过排水阀的阀门开口流入排水槽内，极大地提高了排水效率。
16.作为本发明的优选方案，所述通风组件包括通风扇，所述第一廊道的底壁以及第二廊道的底壁均设置有所述通风扇。
17.采用上述的方案，通风扇能够有效地将隧道内的气体输送至第一廊道或者第二廊道内，或者将第一廊道或者第二廊道内的新鲜空气输送至隧道内。
18.作为本发明的优选方案，所述第一廊道的底壁对应所述通风扇处以及所述第二廊道的底壁对应所述通风扇处均设置有开合门。
19.采用上述的方案，当冲洗喷头对廊道进行冲洗作业时，关闭开合门能够有效地避免冲洗用水或者冲洗废水流入通风扇中甚至流至隧道内，从而对通风扇以及隧道内的设施造成损坏。
20.作为本发明的优选方案，所述通风扇为吸顶式通风扇。
21.采用上述的方案，吸顶式通风扇能够有效地减少了通风扇自身高度对隧道净高度的影响，从而能够在保持通风效率不变甚至通风效率更高的情况下，大量节省了隧道工程的工程造价。
22.作为本发明的优选方案，所述横向通风廊道的两端分别与正向隧道中的第二廊道
以及反向隧道中的第一廊道相连通，在所述横向通风廊道内设置有第二连通阀。
23.采用上述的方案，正向隧道中的第二廊道以及反向隧道中的第一廊道能够通过控制横向通风廊道中的第二连通阀，来控制两条廊道之间的连通或封闭，从而能够更加灵活地对正向隧道或者反向隧道的通风量进行调节。
24.作为本发明的优选方案，所述气体检测组件包括检测进气口以及气体检测室，所述检测进气口以及所述气体检测室均设置在所述廊道组件上，并且所述检测进气口与所述气体检测室相连通，所述气体检测室与外部的隧道运营系统通讯连接。
25.采用上述的方案，隧道内的气体能够经检测进气口进入气体检测室，气体检测室对该部分气体的气体成分进行检测分析，并将检测分析结果发送至隧道运营系统中，工作人员能够根据该检测分析结果更加及时地对隧道内的气体成分有更加直观地了解，当空气构成成分异常时工作人员能够及时有效地对通风系统下达送风、排气、排烟等指令。
26.上述的一种用于沉管隧道的通风系统，具有以下有益效果：
27.其一，正向隧道以及反向隧道中均设置有第一廊道以及第二廊道，并且能够通过横向通风廊道将正向隧道的第二廊道与反向隧道中的第一廊道相连通，以实现了正、反向隧道的通风系统之间能够进行资源共享，避免了单向隧道的通风系统设计过度的问题，有效地节省了工程建造量，当正向隧道或者反向隧道中发生灾害性事件时能够及时地通过横向通风廊道增大正向隧道或者反向隧道的通风量，避免了灾害进一步扩大。
28.其二，同时在廊道上方设置有冲洗喷头用于对廊道进行冲洗，第一廊道的底壁以及第二廊道的底壁均向排水槽所处位置倾斜，冲洗喷头在对廊道进行冲洗作业时所产生的冲洗废水能够更加顺利地通过排水阀的阀门开口流入排水槽中，有效地避免了冲洗废水在廊道内部堆积的问题；
29.其三，通风扇采用吸顶式通风扇，能够有效地减少了通风扇自身的高度对隧道的净高度的影响，从而能够在保持通风效率不变甚至通风效率更高的情况下，大量节省了隧道工程的工程造价；
30.其四，廊道清洗组件能够实现对通风系统中的通风廊道自动化清理维护的目的，气体检测组件能够精准地对隧道内常规控制质量监测预警，当隧道内突发局部灾害事件或大面积灾害事件时工作人员能够根据气体检测组件的预警情况迅速地对通风系统下达送风、排气以及排烟等指令。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
32.图1为沉管隧道中采用传统挂式通风系统的隧道示意图；
33.图2为沉管隧道中采用本发明的通风系统的隧道示意图；
34.图3为本发明一种用于沉管隧道的通风系统的结构示意图；
35.图4为图3中a-a处的局部剖视图；
36.图5为图3中b-b处的局部剖视图；
37.图6为图4中c处的局部放大图；
38.图中：1、廊道组件；11、第一廊道；12、第二廊道；13、廊道隔断；14、第一连通阀；2、横向通风廊道；3、廊道清洗组件；31、冲洗喷头；32、翻转件；33、伸缩杆；34、容纳槽；35、排水槽；36、排水阀；4、通风组件；41、通风扇；42、开合门；5、气体检测组件；51、检测进气口；52、气体检测室；6、第二连通阀。
39.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
42.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
43.本发明提出一种用于沉管隧道的通风系统。
44.请参阅图3，在本发明一实施例中，该一种用于沉管隧道的通风系统，包括：廊道组件1、廊道清洗组件3、通风组件4以及气体检测组件5，在正向隧道的顶壁以及反向隧道的顶壁均设置有廊道组件1，两组廊道组件1之间通过横向通风廊道2相连通，廊道组件1上方设置有廊道清洗组件3，廊道清洗组件3设置在隧道的顶壁并与第一廊道11以及第二廊道12相对应，廊道组件1下方设置有通风组件4以及气体检测组件5，通风组件4以及气体检测组件5分别与廊道组件1连接，其中，正向隧道和反向隧道分别为与沉管隧道中车辆行驶方向相对应的隧道。通过横向通风廊道2将两组廊道组件1相连通，当隧道中有突发性灾害发生时能够根据实际情况以调节通风量，通过廊道清洗组件3能够有效地对廊道组件1进行清洗，能够有效地避免了廊道组件1由于长时间送风、排烟、排气导致灰尘或其它残留物堆积，从而影响通风效果的问题，气体检测组件5能够对隧道内气体进行检测取样，能够及时地了解隧道内空气构成成分。
45.请参阅图4，在本发明的一实施例中，廊道组件1包括第一廊道11、第二廊道12以及廊道隔断13，廊道隔断13设置在第一廊道11以及第二廊道12之间并与隧道的顶壁连接，廊道隔断13上设置有第一连通阀14。第一廊道11以及第二廊道12能够根据实际情况以作为排气廊道或者排烟廊道或者送风廊道，还能够根据实际情况通过打开第一连通阀14以将第一
廊道11与第二廊道12相连通，使第一廊道11以及第二廊道12作为一个廊道进行排气或排烟或送风，能够使隧道的通风工作更加灵活，有效地提高了通风效率。
46.请参阅图6，在本发明的一实施例中，廊道清洗组件3包括冲洗喷头31以及翻转件32，冲洗喷头31通过伸缩杆33设置在翻转件32上，隧道的顶壁设置有容纳槽34，翻转件32可翻转地设置在容纳槽34的槽口处，第一廊道11远离廊道隔断13的一侧以及第二廊道12远离廊道隔断13的一侧均设置有排水槽35，在本实施例中，翻转件32通过翻转轴可翻转地设置在容纳槽34的槽口处，其原理与蝶阀中的阀门类似，冲洗喷头31采用360度可旋转喷头，采用该种喷头能够对廊道冲洗得更加彻底。冲洗喷头31通过伸缩杆33设置在翻转件32上，翻转件32可翻转地设置在容纳槽34的槽口处，当不需要对廊道进行冲洗时，翻转件32翻转使冲洗喷头31置于容纳槽34内以实现冲洗喷头31的收纳，能够在送风或排烟或排气的过程中对冲洗喷头31进行保护，有效地提高了冲洗喷头31的使用寿命，其次，冲洗喷头31在对廊道进行冲洗时，冲洗废水能够流入排水槽35中并经排水槽35输送至外部的废水处理池，有效地避免了冲洗废水在廊道内堆积导致损坏通风组件4以及廊道的风险。
47.请参阅图4和图6，在本发明的一实施例中，第一廊道11与排水槽35之间以及第二廊道12与排水槽35之间均设置有排水阀36。当冲洗喷头31正在对廊道进行冲洗作业时，打开排水阀36能够让冲洗废水从排水阀36的阀门开口流入排水槽35。
48.请参阅图4，在本发明的一实施例中，第一廊道11的底壁以及第二廊道12的底壁分别自廊道隔断13至排水槽35的方向倾斜。第一廊道11的底壁以及第二廊道12的底壁均往排水槽35所处方向倾斜设置，冲洗喷头31对廊道进行冲洗后所产生的冲洗废水能够更顺利地通过排水阀36的阀门开口流入排水槽35内，极大地提高了排水效率。
49.请参阅图4，在本发明的一实施例中，通风组件4包括通风扇41，第一廊道11的底壁以及第二廊道12的底壁均设置有通风扇41，其中，通风扇41的出风方向以及进风方向能够根据实际需求进行改变。通风扇41能够有效地将隧道内的气体输送至第一廊道11或者第二廊道12内，或者将第一廊道11或者第二廊道12内的新鲜空气输送至隧道内。
50.请参阅图4，在本发明的一实施例中，第一廊道11的底壁对应通风扇41处以及第二廊道12的底壁对应通风扇41处均设置有开合门42。当冲洗喷头31对廊道进行冲洗作业时，关闭开合门42能够有效地避免冲洗用水或者冲洗废水流入通风扇41中甚至流至隧道内，从而对通风扇41以及隧道内的设施造成损坏。
51.请参阅图4，在本发明的一实施例中，通风扇41为吸顶式通风扇41。吸顶式通风扇41能够有效地减少了通风扇41自身高度对隧道净高度的影响，从而能够在保持通风效率不变甚至通风效率更高的情况下，大量节省了隧道工程的工程造价。
52.请参阅图4，在本发明的一实施例中，横向通风廊道2的两端分别与正向隧道中的第二廊道12以及反向隧道中的第一廊道11相连通，在横向通风廊道2内设置有第二连通阀6。正向隧道中的第二廊道12以及反向隧道中的第一廊道11能够通过控制横向通风廊道2中的第二连通阀6，来控制两条廊道之间的连通或封闭，从而能够更加灵活地对正向隧道或者反向隧道的通风量进行调节。
53.请参阅图5，在本发明的一实施例中，气体检测组件5包括检测进气口51以及气体检测室52，检测进气口51以及气体检测室52均设置在廊道组件1上，并且检测进气口51与气体检测室52相连通，气体检测室52与外部的隧道运营系统通讯连接。隧道内的气体能够经
检测进气口51进入气体检测室52，气体检测室52对该部分气体的气体成分进行检测分析，并将检测分析结果发送至隧道运营系统中，工作人员能够根据该检测分析结果更加及时地对隧道内的气体成分有更加直观地了解，当空气构成成分异常时工作人员能够及时有效地对通风系统下达送风、排气、排烟等指令。
54.正向隧道以及反向隧道中均设置有第一廊道11以及第二廊道12，并且能够通过横向通风廊道2将正向隧道的第二廊道12与反向隧道中的第一廊道11相连通，当正向隧道或者反向隧道中发生灾害性事件时能够及时地通过横向通风廊道2增大正向隧道或者反向隧道的通风量，避免了灾害进一步扩大；同时在廊道上方设置有冲洗喷头31用于对廊道进行冲洗，第一廊道11的底壁以及第二廊道12的底壁均向排水槽35所处位置倾斜，冲洗喷头31在对廊道进行冲洗作业时所产生的冲洗废水能够更加顺利地通过排水阀36的阀门开口流入排水槽35中，有效地避免了冲洗废水在廊道内部堆积的问题；其次，如图1和图2所示，其中图1为沉管隧道采用传统挂式通风系统的示意图，图2为沉管隧道采用本发明的通风系统的示意图，能够明显地得到在相同的隧道净高度h2的情况下，采用传统的挂式通风系统的隧道高度h1，要比采用本发明的通风系统的隧道高度h3要高，即本发明的通风系统体积占隧道高度的比例要比传统的挂式通风系统占隧道高度的比例要大，也就是当采用本发明的通风系统时，能够使隧道保证通风效果的同时，降低隧道整体高度，从而能够大量节省工程造价，廊道清洗组件能够实现对通风系统中的通风廊道自动化清理维护的目的，气体检测组件能够精准地对隧道内常规控制质量监测预警，当隧道内突发局部灾害事件或大面积灾害事件时工作人员能够根据气体检测组件的预警情况迅速地对通风系统下达送风、排气以及排烟等指令。
55.本发明的用于沉管隧道的通风系统的工作原理如下：
56.在日常使用过程中，正向隧道中的第一廊道11负责送风，第二廊道12负责排气、排烟，根据换气需求，通过通风扇41进行通风量的控制，处理沉管隧道日常的运营过程中，由自然环境、汽车尾气等常规因素导致的换气需求，其中自然环境包括：温度、湿度等，反向隧道中的第一廊道11以及第二廊道12也是如此。气体检测室52按照一定的频率进行取气检测工作，对沉管隧道内部日常空气质量进行监测，并对检测异常位置进行智能预警，便于确定隐蔽空间内安全隐患发生的位置，快速锁定异常目标。
57.当隧道发生交通事故，导致正向隧道或者反向隧道中局部位置产生大量浓烟时，为了降低局部位置浓烟、有害气体向整个隧道的扩散，增加通风廊道的排气、排烟量，此时能够打开事故所在隧道中的第一连通阀14，将第一廊道11以及第二廊道12合并为一个廊道，从而能够对该位置进行较大体量的快速排气、排烟等措施。
58.当隧道内出现大面积有毒有害气体或烟雾灾害，为了保证隧道内人员安全，在保证送风的同时，需要加大有毒有害气体排放方量，此时正向隧道或反向隧道中的第一廊道11与第二廊道12之间的第一连通阀14仍进行关闭，第一廊道11独立承担送风功能，打开隔壁隧道中的第一连通阀14，并开启横向通风廊道2中的第二连通阀6，使正向隧道或反向隧道中的第二廊道12与隔壁隧道中的第一廊道11以及第二廊道12，共三个廊道相连通作为一个廊道以进行对有毒有害气体的大体量排放。
59.当隧道内出现大面积易燃易爆气体弥漫的灾害，由于人员已经撤离，暂无送风需
求，首要目的为快速将隧道内易燃易爆气体浓度降低，此时打开隧道内所有的第一连通阀14以及所有的第二连通阀6，将正向隧道和反向隧道中的第一廊道11以及第二廊道12，共4条廊道连通，形成特大风量廊道对隧道进行临时性紧急排气。
60.隧道在长时间运营下，第一廊道11和第二廊道12内部可能产生固体垢污，需要对其清理，另一方面，排放有毒有害气体、烟雾后，廊道内仍有该类物质残留，此时需要对廊道进行密闭模式的清理工作。关闭开合门42，开启排水槽35阀门。将翻转件32旋转180
°
，冲洗头置于廊道内，开启冲洗头上的喷头水枪，通过冲洗头360
°
旋转，实现廊道内部无死角的冲洗。冲洗废水顺坡流入排水槽35内，统一输送至陆上废水处理池。冲洗结束后，陆上风塔对整个廊道及排水槽35进行鼓风，待廊道风干后，该通风系统可继续进行正常的通风换气工作。
61.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。