隧道用多功能横通道结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道用多功能横通道结构及施工方法，隧道用多功能横通道结构包括用于车辆通行且相互平行的左线隧道和右线隧道，用于排出左线隧道和右线隧道内烟气的排烟横洞和布置在排烟横洞内的风机与控制室，所述排烟横洞包括连接段、过渡段和排烟段；本发明专利技术的排烟横洞为水平布置的等断面结构，避免了传统排烟横洞上跨式结构和结构渐变段的施工，缩短了排烟横洞的施工长度，同时水平布置的排烟横洞更加平直，避免了纵坡施工，降低了施工规模和施工难度；也避免了施工爆破震动对下方已经施工完毕的隧道影响；此外，本发明专利技术还兼具逃生功能，极大的降低隧道施工及运营期间的灾害风险，实现了横通道的功能多样化，保障了人员及隧道结构安全。隧道结构安全。隧道结构安全。

【技术实现步骤摘要】
隧道用多功能横通道结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及公路隧道施工
，尤其是一种隧道用多功能横通道结构及施工方法。

技术介绍

[0002]近几十年来，我国经济飞速发展，城市化进程逐步加快，为了降低区域人口增长带来的交通压力，地下空间的开发和使用正如火如茶的进行。隧道建设规模逐年增大，然而随着隧道数量和长度的不断增加，隧道火灾事故发生的频率也越来越大。隧道属于狭长空间结构，相较其他建筑较为封闭，一旦发生火灾事故，燃烧产生的高温烟气难以及时有效排出，短时间内可形成高达1000℃的高温区域；同时可燃材料的燃烧会消耗大量的氧气，造成隧道内氧含量降低，燃料难以完全燃烧，从而产生大量诸如CO等有毒气体，导致隧道内人员窒息、中毒甚至死亡，对人员生命及隧道结构造成严重威胁。
[0003]通过设置排烟通洞，可将隧道内烟气排出行车道空间，减少上述灾害现象的发生，保障人员及隧道结构安全。目前，传统的隧道排烟横通洞风道段主要采用固定断面和渐变断面两种方式。但是，固定断面排烟速率低、无法最大程度发挥其功能，不能尽快将有毒气体排出行车道空间；渐变断面虽然通风效率高，但由于其断面形式特殊，施工难度较大、施工周期长、施工成本高。此外，传统排烟横洞功能单一，仅作为隧道排烟使用，而且左右洞往往采用分离的排烟横通洞，造价高、开挖爆破对主洞影响大，存在建设资源浪费现象。
[0004]传统隧道的施工流程为：先施工左线隧道和右线隧道，待左线隧道和右线隧道施工完毕后再施工排烟系统。可以看出，传统对于左线隧道和右线隧道只能单向施工，造成施工周期长、造价高。

技术实现思路

[0005]针对传统隧道施工周期长和排烟通洞施工难度大的技术问题，本专利技术提供一种隧道用多功能横通道结构及施工方法。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：隧道用多功能横通道结构，包括用于车辆通行且相互平行的左线隧道和右线隧道，用于排出左线隧道和右线隧道内烟气的排烟横洞和布置在排烟横洞内的风机与控制室，所述排烟横洞包括：
[0007]连接段，连接在左线隧道和右线隧道之间，且与左线隧道和右线隧道连通；连接段的顶部设置有用于排出右线隧道内烟气的排烟道，控制室布置在连接段下部的一侧，连接段下部的另一侧设置有第一逃生通道；
[0008]过渡段，与左线隧道和第一逃生通道连通，风机布置在过渡段内；
[0009]排烟段，一端与过渡段连通，另一端延伸至隧道的外部；
[0010]所述排烟横洞为水平布置的等断面结构。
[0011]左线隧道和右线隧道内的烟气通过排烟横洞的风机，将烟气排出到隧道外部，保持隧道内的空气质量和可见度，有利于保证隧道行车安全。相比于传统左线隧道和右线隧
道采用分离的排烟横洞方式而言，本专利技术的排烟横洞为水平布置的等断面结构，避免了传统排烟横洞上跨式结构和结构渐变段的施工，缩短了排烟横洞的施工长度，同时水平布置的排烟横洞更加平直，避免了纵坡施工，降低了施工规模和施工难度；也避免了施工爆破震动对下方已经施工完毕的隧道影响。将控制室布置在连接段内，使控制室更加稳定和安全，也便于后期的维修、养护。此外，本专利技术还在连接段内设置有第一逃生通道，用于隧道内人员的疏散，当左线隧道和右线隧道中任意一个隧道内发生火灾事故时，可将人员从发生火灾隧道内转移疏散到另一个安全的隧道内，从而保证隧道内人员的安全。布置在连接段顶部的排烟道用于排出右线隧道内的烟气，使左线隧道和右线隧道可以单独进行排烟，排烟时相互之间并不影响，从而杜绝了烟气的串流，也提高了排烟效率。
[0012]进一步的是，第一逃生通道靠近左线隧道的一端设置有第一隔离门，第一逃生通道靠近右线隧道的一端设置有第二隔离门。当右线隧道发生火灾时，打开第一隔离门和第二隔离门，右线隧道的人员可通过第一逃生通道通往左线隧道内避险；当左线隧道发生火灾时，右线隧道内的人员亦可通往右洞避险；待人员转移完毕再关闭第一隔离门和第二隔离门，从而有效杜绝烟气的串流，保证隧道内人员的生命安全。
[0013]进一步的是，过渡段所在排烟道的端部设置有上隔离门，上隔离门的下部设置有下隔离门。上隔离门开启时用于排出右线隧道内的烟气；下隔离门开启时用于排出左线隧道内的烟气，使左线隧道和右线隧道能单独进行排烟，互不影响，一方面可有效杜绝烟气的串流，保证隧道内人员的生命安全，另一方面可提高排烟的效率。
[0014]进一步的是，过渡段与排烟段相连的一端设置有锥形的导流板，且导流板的横截面积在靠近排烟段的方向上逐渐缩小。传统的渐变段需要将排烟横洞设计为上跨式结构，也就是改变了排烟横洞的水平度与走向，造成施工难度较大、施工周期长、施工成本高的问题。而本专利技术只需在过渡段与排烟段相连的一端设置锥形的导流板，也能达到风道渐变的效果，提高排烟效率，两者起到的作用和解决的技术问题相同，但相比之下，本专利技术的导流板并不改变排烟横道的走向和水平度，不需要使用开挖的方式施工渐变段，施工难度更低、施工周期更短、施工成本更低。
[0015]进一步的是，导流板为防火石膏板，成本低、具有较好的防火隔热效果，从而能避免烟气高温对排烟横洞的影响以及火势的蔓延。
[0016]进一步的是，风机为两个，且对称布置在过渡段的两侧，两个风机之间设置有与第一逃生通道连通的第二逃生通道，第二逃生通道随排烟段延伸至隧道的外部。传统的风机还需要专门设置风机房，而本专利技术可直接利用排烟横洞作为风机房，且在两组风机之间设置第二逃生通道，供紧急情况下的逃生救援或者作为排烟横洞的检修通道，这样可以实现排烟横洞的多样功能，最大化利用，节约社会资源。当左线隧道和右线隧道内同时出现火灾时，第二逃生通道配合第一逃生通道可将左线隧道和右线隧道内的人员通过排烟横洞输送到隧道外部的安全地面上。
[0017]进一步的是，排烟道的顶部为弧形。弧形的承载能力更强、跨越能力较大、施工更加简单，且养护、维修费用少。
[0018]进一步的是，排烟横洞与左线隧道垂直，降低排烟横洞的施工长度，进一步降低施工难度。
[0019]进一步的是，风机为轴流风机，具有性价比高、质优价廉、使用寿命长、噪音小、结
构紧凑、安装方便等优点。
[0020]施工方法，用于施工上述的隧道用多功能横通道结构，包括以下步骤：
[0021]S1、根据左线隧道的布置走向，从垂直于左线隧道的方向上施工排烟横洞的排烟段，并对排烟段进行初期支护和二次衬砌；
[0022]S2、继续掘进排烟横洞，施工排烟横洞的过渡段，并对过渡段进行初期支护和二次衬砌；
[0023]S3、继续掘进排烟横洞，施工排烟横洞的连接段，并对连接段进行初期支护和二次衬砌；
[0024]S4、在连接段的两端垂直于排烟横洞的方向上双向施工左线隧道和右线隧道；并在左线隧道和右线隧道内放置长模板台车继续掘进；
[0025]S5、待土建结构施工完毕后，在连接段内安装第一隔离门和第二隔离门，在过渡段内安装上隔离门、下隔离门、风机和防火石膏板。
[0026]由于本专利技术施工了多功能横通道，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.隧道用多功能横通道结构，包括用于车辆通行且相互平行的左线隧道(1)和右线隧道(2)，用于排出左线隧道和右线隧道内烟气的排烟横洞(3)和布置在排烟横洞内的风机(320)与控制室(312)，其特征在于，所述排烟横洞包括：连接段(31)，连接在左线隧道和右线隧道之间，且与左线隧道和右线隧道连通；连接段的顶部设置有用于排出右线隧道内烟气的排烟道(310)，控制室(312)布置在连接段下部的一侧，连接段下部的另一侧设置有第一逃生通道(311)；过渡段(32)，与左线隧道和第一逃生通道连通，风机(320)布置在过渡段(32)内；排烟段(33)，一端与过渡段(32)连通，另一端延伸至隧道的外部；所述排烟横洞为水平布置的等断面结构。2.如权利要求1所述的隧道用多功能横通道结构，其特征在于，所述第一逃生通道靠近左线隧道的一端设置有第一隔离门(313)，第一逃生通道靠近右线隧道的一端设置有第二隔离门(314)。3.如权利要求1所述的隧道用多功能横通道结构，其特征在于，所述过渡段所在排烟道的端部设置有上隔离门(321)，上隔离门的下部设置有下隔离门(322)。4.如权利要求1所述的隧道用多功能横通道结构，其特征在于，所述过渡段与排烟段相连的一端设置有锥形的导流板(323)，且导流板的横截面积在靠近排烟段的方向上逐渐缩小。5.如权利要求1所述的隧道用多功...

【专利技术属性】
技术研发人员：张生，许白杨，张宁，余选林，范金海，尹镖，王友，尹露，余强，甘立松，黄明蓉，罗一，杨光虓，
申请(专利权)人：四川省交通建设集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：