城市水下隧道，常年埋在水底，每天車來車往，如何換氣排煙、保持自然“呼吸”？10月8日獲悉，由鐵四院研發(fā)的“城市特長水下道路隧道環(huán)境安全保障關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”系統(tǒng)解決了水下隧道換氣排煙的難題，并已將該成果運(yùn)用到全國35個(gè)城市水下隧道項(xiàng)目中。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年，全國一共修建了114座水下隧道，總里程達(dá)到320.9千米。與此同時(shí)，水下隧道設(shè)計(jì)也越來越復(fù)雜，由雙4車道“升級(jí)”為雙6和雙8車道，雙管單層、單管雙層、公鐵合建等多種斷面形式的水下隧道，由3千米以下的中長隧道逐漸發(fā)展為3千米以上的特長隧道。
鐵四院城地院暖通所高級(jí)工程師陳玉遠(yuǎn)表示，與山嶺隧道相比，城市水下隧道斷面一般為V型坡或W型坡，且車流量較大。這往往會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)排風(fēng)不暢，一旦遇到火災(zāi)情況，煙氣蔓延距離長，人員疏散緩慢。
為此，鐵四院城地院暖通專業(yè)人員從運(yùn)營通風(fēng)、火災(zāi)排煙、人員疏散三個(gè)方面，對(duì)城市特長水下道路隧道環(huán)境安全保障進(jìn)行了研究，系統(tǒng)解決了隧道運(yùn)營期模式固定通風(fēng)能耗高、V型縱坡煙氣控制難、人員疏散新風(fēng)供給難三大技術(shù)難題。
在武漢東湖隧道，隧道上方間隔一定距離就懸掛了一臺(tái)滾筒造型的射流風(fēng)機(jī)。該風(fēng)機(jī)的出風(fēng)速度可達(dá)到數(shù)十米每秒，相當(dāng)于在隧道內(nèi)開了一個(gè)“天窗”。
陳玉遠(yuǎn)介紹，隧道動(dòng)態(tài)通風(fēng)控制系統(tǒng)能根據(jù)交通量、車速、行車情況等數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)建立通風(fēng)能耗數(shù)學(xué)模型，并算出最低能耗需求的送排風(fēng)點(diǎn)位置、幾何尺寸、風(fēng)量等關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)排風(fēng)換氣。與其他控制技術(shù)相比，節(jié)能率可達(dá)到5%至10%。
在火災(zāi)排煙方面，鐵四院還為水下隧道研發(fā)出一整套自動(dòng)化排煙方案。陳玉遠(yuǎn)介紹，通過在隧道內(nèi)安裝先進(jìn)的火焰探測器、感溫探測器及自動(dòng)噴水系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)，探測器就能迅速感知著火點(diǎn)，并在30秒內(nèi)觸發(fā)自動(dòng)噴水系統(tǒng)和排煙裝置，為消防疏散和救援提供便利。
在火災(zāi)逃生方面，鐵四院還首創(chuàng)了“危險(xiǎn)區(qū)-過渡區(qū)-安全區(qū)”的遞進(jìn)式疏散理念，直接在盾構(gòu)隧道側(cè)部設(shè)計(jì)了一個(gè)逃生口，逃生人員打開蓋板沿樓梯就能下至安全通道，通道內(nèi)設(shè)有專門的新風(fēng)系統(tǒng)，滿足逃生人員的空氣需求。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，該成果已被推廣應(yīng)用于全國35個(gè)市政隧道項(xiàng)目中，累計(jì)通行車輛數(shù)達(dá)73.2億輛。這些隧道火災(zāi)事故現(xiàn)場高溫有毒煙氣均能及時(shí)有效排出，未因有毒氣體導(dǎo)致人員傷亡案例。
(湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 左晨 通訊員 劉新紅 馮騰)
