[发明专利]一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统

说明书

本发明公开了一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，螺旋隧道群包括平直隧道以及螺旋隧道。平直隧道左侧端口设有纵向通风装置，可根据所需纵向风大小进行调节，通风方向可以改变。火源位置也可变，可以模拟平直隧道内、螺旋隧道内以及连接过渡段处的火灾。螺旋隧道由隧道单元节构成，长度可增减，螺旋半径可根据需要在隧道移动平台选取。隧道倾角用千斤顶进行调节。火灾烟气通过隧道顶棚的集中排烟口进入集中排烟管道内，再由设置于管道端口的集中排烟风机排出。通过此系统模拟，可以获得螺旋隧道群的不同火灾烟气的烟雾扩散参数，达到寻求高效的烟气控制方法的目的。

技术领域

本发明属于隧道通风排烟相关技术领域，具体是一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统。

背景技术

我国社会经济飞速发展，国民交通需求的日益增长，公路、铁路等隧道建设也在逐渐增多，隧道火灾问题也受到越来越多的问题。公路隧道火灾造成的危害非常大，尤其对于长隧道和特长隧道，火灾发生后，隧道内的烟雾发生量大，能见度低，散热慢，温度较高。特别对于车流量大的公路隧道发生火灾时，由于隧道内能见度低，使得疏散较为困难，因此隧道火灾的防烟和排烟是通风设计的重要组成部分。近年来，螺旋隧道建设也提上日程，由于螺旋隧道的线性不同于直线隧道，隧道内火灾烟气流动及蔓延规律也与直线隧道有所区别。

通过调研已有的研究成果，发现国内外对于螺旋隧道火灾过程的模拟和火灾危害的研究比较少，特别是针对小半径螺旋隧道的火灾研究。但现执行的行业标准《公路隧道设计规范》(第二册交通工程与附属设施，JTG D70-2—2014)和《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)和《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》(TB 10020-2017)中防排烟设计中尚无针对螺旋隧道内火灾通风的相关条款，在实际工程中也没有关于螺旋隧道临界风速等关键参数的理论计算模型。随着经济社会的发展，隧道的修建数量在不断加大，施工技术的进步也使得以后的工程中，螺旋隧道会越来越多。因此有必要进一步深入开展对螺旋隧道火灾的研究，预测螺旋隧道火灾中烟气流动规律，隧道内温度的变化，临界风速等一系列火灾参数。

由于螺旋隧道的螺旋上升特性，使得火灾的危险性和复杂性不同于常规隧道，主要来自于坡度引起烟囱效应影响和螺旋上升诱导的烟气曲线运动的相关作用，加大了火灾烟气蔓延控制的难度，加剧了隧道火灾救援的不确定性。

人们对这种螺旋(群)隧道发生火灾时烟气的蔓延和控制规律缺乏深入了解，亟需建立相关试验模拟平台展开深入研究。目前国内还没有相关研究螺旋隧道的模拟系统平台，如果建设全尺寸的螺旋隧道实验平台由于比较浪费人力物力财力，实现可能性几乎为零。所以发明建立的一种螺旋隧道火灾通风排烟模拟实验装置系统，用于研究螺旋隧道火灾烟气流动控制、火灾探测性能等方面，进而针对该类型隧道提出合理的火灾烟气控制措施，对于保障螺旋隧道运营安全和人民生命安全具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对螺旋隧道群的各种不同情况下火灾烟雾蔓延的通风控烟策略，目的在于提供一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，解决螺旋隧道群不同情况下火灾烟雾蔓延的通风控烟模拟，预测螺旋隧道群火灾中烟气流动规律，隧道内温度的变化，临界风速等一系列火灾参数。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，所述螺旋隧道群包括平直隧道(24)和螺旋隧道(26)以及连接过渡段(25)；平直隧道(24)左侧端口设有纵向风装置，包括轴流风机(1)、整流管段(2)、支架以及移动万向轮(3)；能够根据所需纵向风大小进行调节，通过移动万向轮(3)能够改变位置，换到其他隧道口，改变隧道通风方向；

所述平直隧道(24)包括隧道通道(9)、隧道支架(10)、隧道顶棚(11)、集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)；火灾烟气在纵向风(7)与自然风作用下，通过隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)进入集中排烟管道(5)内，再由设置于管道端口的集中排烟风机(4)排出；