一种隧道群中间段具有通风排烟功能的防雪棚

1.本实用新型涉及隧道交通安全及通风防灾设施领域，具体涉及一种隧道群中间段具有通风排烟功能的防雪棚。


背景技术：

2.随着我国公路隧道建设的大力发展，隧道内的行车安全和通风防灾等相关问题越来越引起人们的重视。尤其是对于山岭公路隧道群而言，冬季产生的雨雪气候将对隧道群的行车安全造成极大的挑战。由于冬季受雨雪天气的影响，尤其对于西南地区的公路隧道群，其面临着驾驶人视线受扰、路面结冰冻融、车辆与路面间附着力下降、光照强烈反射等诸多行车安全问题。公路隧道应对雨雪积聚的处理，主要有多植树、路面铺装及加热技术、定期除雪以及防雪棚设置等相应措施，其中设置防雪棚是目前解决公路隧道受雨雪影响所采用的最为广泛的方法之一。
3.防雪棚能够较好承受上部雪荷载的冲击与堆积产生的作用效应，同时可以妥善解决隧道群中间段的路面结冰冻融现象；从而使其代替路面铺装和定期除雪等较为繁琐的措施，在保证功能有效性的前提下起到大大降低运营成本的作用。此外，防雪棚还能兼顾结合遮阳棚的减光缓解效果，通过在防雪棚中设置遮光板材，可以解决光照强度落差大、洞口明暗适应过渡等光环境问题。
4.但与此同时，防雪棚的推广使用势必会加剧隧道群中间段的封闭程度，其对于隧道正常运营通风与火灾情况下的通风排烟产生较为严重的影响。若隧道内生成的车辆废气或火灾烟气不能及时有效排出，隧道内人员的生命安全和逃生疏散也不能得到充分保障。目前，在公路隧道群中间段设置全封闭防雪棚并不常见，且国内仍缺乏对于考虑通风排烟功能的防雪棚结构研究，在无通风措施情况下，火灾烟气窜流至下游隧道或毗邻隧道都将造成极大的危险。因此，在上述基础上提出一种隧道群中间段考虑通风排烟的防雪棚结构，以此解决公路隧道群中间段冬季防雪与通风排烟的相关问题，从而充分保证隧道群内的行车安全和火灾排烟。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种隧道群中间段具有通风排烟功能的防雪棚。
6.为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种隧道群中间段具有通风排烟功能的防雪棚，其特征在于，包括第一防雪棚、第二防雪棚、挡风壁和风机模组，所述第一防雪棚位于隧道群邻近上游隧道侧，所述第二防雪棚位于隧道群邻近下游隧道侧，所述第一防雪棚和第二防雪棚在远离洞口的隧道群中间段纵向重叠，且该重叠位置在第二防雪棚顶部形成开口；所述挡风壁设置于隧道群上下游侧的左右毗邻隧道洞口间；所述风机模组分别设置于隧道群上下游侧隧道洞口位置以及所述第一防雪棚和第二防雪棚重叠位置开口处。
8.上述方案的有益效果是，防雪棚的设置能够有效消除隧道群中间段冬季受雨雪的不利影响，从而保障行车安全性；同时挡风壁和风机模组的设置又能有效保障隧道群中间段的通风排烟。
9.进一步的，所述第一防雪棚与所述第二防雪棚的结构一致，包括多个环向方钢钢拱、多个纵向方钢支撑、玻璃钢防雪遮光板、多个环向不锈钢压条以及多个u型地脚螺栓；所述多个环向方钢钢拱沿防雪棚纵向等间距设置，每个环向钢拱通过所述u型地脚螺栓与防雪棚两侧底部混凝土基础相连；所述多个纵向方钢支撑沿钢拱环向等间距设置，并沿防雪棚纵向跨接在每个环形方钢钢拱上；所述玻璃钢防雪遮光板设置于所述纵向方钢支撑和环向方钢钢拱相连的中间位置；所述环向不锈钢压条等间距设置在所述玻璃钢防雪遮光板上，各环向不锈钢压条均与所述环向方钢钢拱位置相对应。
10.进一步的，所述环向不锈钢压条、玻璃钢防雪遮光板、纵向方钢支撑组、环向方钢钢拱组通过法兰盘自攻螺钉自上而下固定连接。
11.进一步的，所述第一防雪棚的横截面轮廓尺寸大于所述第二防雪棚的横截面轮廓尺寸。
12.上述进一步方案的有益效果是，第一防雪棚和第二防雪棚在隧道群中间段纵向重叠所形成的顶部开口，可将其作为隧道群中间段通风排烟的主要通道。
13.进一步的，所述挡风壁包括第一挡风壁和第二挡风壁，所述第一挡风壁设置于上游隧道侧左右毗邻隧道间，所述第二挡风壁设置于下游隧道侧左右毗邻隧道间，所述第一挡风壁和第二挡风壁的高度分别与所属隧道侧的隧道拱高处于同一高度。
14.进一步的，所述挡风壁包括骨架、骨架拼接件和柔性挡风件，所述骨架为方框型骨架并由骨架拼接件和柔性挡风件拼装构成，下游侧毗邻隧道间的挡风壁结构与之相同。
15.上述进一步方案的有益效果是，挡风壁结构可以明显减轻较高的车辆废气或火灾烟气扩散速度作用下毗邻隧道洞口处空气受污染的相对百分比，从而明显抑制毗邻隧道洞口处的烟气窜流程度。
16.进一步的，所述隧道群风机模组包括第一风机模组、第二风机模组和第三风机模组，所述第一风机模组和第二风机模组分别设置于隧道群上下游侧隧道洞口处；所述第三风机模组设置于第一防雪棚和第二防雪棚纵向重叠位置的顶部开口处。
17.上述进一步方案的有益效果是，一旦隧道群中间段发生火灾，上下游隧道两侧风机模组共同作用引导火灾烟气定向射流通过指定路径快速排出隧道。
附图说明
18.图1为本实用新型的公路隧道群中间段防雪棚纵向布置示意图。
19.图2为本实用新型的上游隧道侧出口处防雪棚横向布置示意图。
20.图3为本实用新型的下游隧道侧入口处防雪棚横向布置示意图。
21.图4为本实用新型的防雪棚主体结构详细布置示意图。
22.图5为本实用新型的防雪棚主体结构局部放大示意图。
23.图6为本实用新型的上游隧道侧出口处挡风壁纵向布置示意图。
24.图7为本实用新型的下游隧道侧入口处挡风壁平面布置示意图。
25.图8为本实用新型的公路隧道群中间段风机模组布置示意图。
26.附图标记说明：
27.1、第一防雪棚；2、第二防雪棚；3、混凝土基础；4、环向不锈钢压条；5、玻璃钢防雪遮光板；6、纵向方钢支撑；7、环向方钢钢拱；8、u型地脚螺栓； 9、法兰盘自攻螺钉；10、挡风壁骨架；11、骨架拼接件；12、柔性挡风件；13、第一风机模组；14、第二风机模组；15、第三风机模组。
具体实施方式
28.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
29.一种隧道群中间段具有通风排烟功能的防雪棚，如图1所示，包括第一防雪棚和第二防雪棚、挡风壁结构及风机模组，第一防雪棚(1)位于隧道群邻近上游隧道侧，第二防雪棚(2)位于隧道群邻近下游隧道侧，两者防雪棚远离隧道洞口一端在隧道群中间段纵向重叠，且该重叠位置在第二防雪棚顶部形成开口；挡风壁分别设置于隧道群上下游隧道侧的左右毗邻隧道洞口间；风机模组分别设置于隧道群上下游侧隧道洞口位置以及第一防雪棚和第二防雪棚重叠位置开口处。
30.具体而言，如图2、图3和图4所示，第一防雪棚(1)和第二防雪棚(2)在隧道线路纵向呈“顶部开口式”重叠相交，第一防雪棚(1)包括环向方钢钢拱(7)组、纵向方钢支撑(6)组、玻璃钢防雪遮光板(5)、环向不锈钢压条(4)组以及地脚螺栓 (8)组；其中，地脚螺栓(8)组包括多个u型地脚螺栓；环向方钢钢拱(7)组包括多个沿防雪棚纵向等间距设置的环向方钢钢拱，每个环向钢拱通过u型地脚螺栓与防雪棚两侧底部混凝土基础(3)相连；纵向方钢支撑(6)组包括多个沿钢拱环向等间距设置，并沿防雪棚纵向跨接于各环形方钢钢拱上的纵向方钢支撑；玻璃钢防雪遮光板(5)设置于纵向方钢支撑和环向方钢钢拱相连的中间位置，环向不锈钢压条(4)组等间距设置在玻璃钢防雪遮光板上，各环向不锈钢压条均与环向方钢钢拱位置相对应。
31.第一防雪棚具体的施工步骤为，首先完成环向方钢钢拱和纵向方钢支撑主体框架的建造拼装，并采用环向不锈钢压条进行链接固定；其后在上述基础上进行环向玻璃钢防雪遮光板的安装，再通过法兰盘自攻螺钉(9)的整体链接，最后在底部安装u型地脚螺栓进行固定，如图5所示。
32.同时，第二防雪棚(2)的组成部件及其布置形式均与第一防雪棚组成部件保持一致。两组防雪棚结构不同之处在于，第一防雪棚的横截面轮廓尺寸大于第二防雪棚的横截面轮廓尺寸。
33.同时注意，两组防雪棚由方钢为材料组成的主体结构及构件间互相连接的法兰盘应进行防锈处理，同时亦可在防雪遮光板下部布置导水槽防止雨水对钢架的锈蚀。此外，防雪遮光板的选取需要考虑材料的防火性能，且板材颜色应偏向蓝灰色，保证能达到排烟和减光作用的基本要求。
34.如图6和图7所示，上游隧道侧和下游隧道侧左右毗邻隧道间分别设置有第一挡风壁和第二挡风壁，两处挡风壁高度分别与所属隧道侧的隧道拱高处于同一高度。挡风壁结
构包括骨架、骨架拼接件和柔性挡风件，骨架为方框型骨架，并由骨架拼接件和柔性挡风件拼装构成。
35.值得注意的是，下游隧道侧挡风壁与上游隧道侧挡风壁两者结构也完全相同，只是在尺寸上满足下游隧道的拱顶尺寸，故未在附图中添加其结构，其结构特点参见图6的上游隧道侧挡风壁结构。
36.本实用新型的风机模组包括第一风机模组、第二风机模组和第三风机模组，第一风机模组和第二风机模组分别设置于隧道群上下游侧隧道洞口处；第三风机模组设置于第一防雪棚和第二防雪棚纵向重叠位置的顶部开口处，如图8所示。
37.该类风机模组的布置形式为：
38.1)隧道群上游隧道侧出口处拱顶布置第一风机模组，用于隧道内正常行车通风与火灾情况下烟气排送。射流风机模组的设置位置应结合隧道运营通风需求、火灾防烟与排烟、风机供配电系统的合理性等综合考虑。射流风机应选用单向风机并保持风机运转正向与隧道通风设计的主要气流方向保持一致；同时风机配置应采用固定式或悬吊式安装，但不应侵入隧道建筑限界。
39.2)隧道群下游隧道侧入口处布置第二风机模组，主要用于防止上游隧道侧火灾烟气窜流至下游而进行逆向排风。该风机模组设置要求与上游隧道出口处第一风机模组相同。
40.3)隧道群中间段防雪棚结构顶部开口处设置第三风机模组，主要用于快速将车辆废气或火灾烟气从开口排出。该风机模组应更多从火灾工况排烟的角度进行考虑，其设置要求亦与上游隧道出口处风机模组相同。