隧道排風道用的煙道板結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道排風道用的煙道板結構，包括若干預制煙道板塊，所述預制煙道板塊沿隧道長度方向依次進行拼接，所述預制煙道板塊的橫截面為拱形，所述預制煙道板塊具有一凸起頂面、凹形底面和兩對接端面，兩所述對接端面向背設置，所述凸起頂面和所述凹形底面設置在兩所述對接端面之間，凸起頂面處于凹形底面上方，兩對接端面與凸起頂面的連接處均形成有長條形缺口，相鄰預制煙道板塊通過所述對接端面及所述缺口進行對接，在所述缺口內(nèi)填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土。本發(fā)明采用拱形結構板，可以減弱結構自重作用下的長期撓度，同時隧道拱頂?shù)臐B水可以通過拱形坡度向煙道板兩側(cè)匯集后排入隧道排水溝中，以減小潮濕環(huán)境對煙道內(nèi)機械設備的影響。
【專利說明】隧道排風道用的煙道板結構
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙道板結構設計的【技術領域】，尤其涉及一種隧道排風道用的煙道板結 構。
【背景技術】
[0002] 為滿足隧道正常運營情況下的舒適性及極端情況（火災）下的安全性，長大隧道 通常要設置機械式通風排煙系統(tǒng)。目前隧道排煙的設計基本上和通風方式相結合，在正常 情況為通風功能，滿足環(huán)控的要求；而在火災情況下為排煙、控煙功能，其主要目的為乘車 人員創(chuàng)造安全的疏散路線和幫助救火人員順利到達火災現(xiàn)場。
[0003] 排煙的方式可以歸為兩種：橫向排煙方式和縱向排煙方式。橫向通風方式是在 隧道頂端設置送風口和排風道，隧道內(nèi)氣體通過隧道頂部的送風口排入到隧道頂部隔絕的 排風道中，再由專門的堅井或者排風口排出外界?？v向通風方式就是通過在隧道內(nèi)產(chǎn)生縱 向風流達到目的。綜上，橫向風主要由設置在排風道中的射流風機和隧道中橫向的風機實 現(xiàn)，在隧道通風時，隧道內(nèi)基本不產(chǎn)生縱向流動的風，只有微弱的縱向自然風和風機產(chǎn)生的 橫向風。在盾構隧道中，由于盾構通常為圓形斷面，隧道上方空出的空間可以作為排風道。 國內(nèi)外各大火災試驗室通過實體試驗、CFD模擬等多種方法，對隧道火災時的煙氣流動特 征提出通風排煙標準。PIARC在1999年發(fā)布《FireandSmoke Control in Road Tunnels 05. 05. B》，2004年發(fā)布了《Systems and Equipment for Fire and Smoke Control in Road Tunnels》等導則，在隧道火災場景確定、煙流控制、結構耐火設計準則等方面提高了詳細的 要求和建議。例如東京灣隧道、上海長江隧道使用的重點排煙技術將煙霧控制在有限范圍 內(nèi)，可以改善阻塞工況的疏散條件。
[0004] 所謂排煙系統(tǒng)是指沿隧道上部縱向一定間距設置排煙口，火災工況下，通過開啟 排煙口來實現(xiàn)對隧道內(nèi)煙氣流動的控制，為隧道疏散及消防救援提供穩(wěn)定的環(huán)境。在盾構 隧道中，特別是超長盾構隧道中，重點排煙被廣泛采用，排煙道通常設置在圓形隧道頂部的 閑置空間，排煙道與隧道車道通過煙道板進行分隔。
[0005] 目前煙道板的施作方式主要有現(xiàn)澆和預制兩種方式，現(xiàn)澆煙道板的施工工期、表 面平整度通常很難滿足工程要求。預制裝配式構件具有施工便捷、質(zhì)量易控制等優(yōu)點被廣 泛采用，而接縫質(zhì)量則成為裝配式煙道板施工控制的關鍵。目前國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)針對類似 隧道煙道板接縫結構，這種處于正負壓交替作用環(huán)境下、須保證密封性能的接縫構造。
[0006] 因此，本 申請人:致力于開發(fā)一種能夠解決煙道內(nèi)排水問題和煙道板結構自重長期 撓度問題，以及提高整體密封性能的隧道排風道用的煙道板結構。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 有鑒于現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明是提出一種能夠解決煙道內(nèi)排水問題和煙道 板結構自重長期撓度問題，以及提高整體密封性能的隧道排風道用的煙道板結構。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種隧道排風道用的煙道板結構，包括若干預制 煙道板塊，所述預制煙道板塊沿隧道長度方向依次進行拼接，所述預制煙道板塊的橫截面 為拱形，所述預制煙道板塊具有一凸起頂面、凹形底面和兩對接端面，兩所述對接端面向背 設置，所述凸起頂面和所述凹形底面設置在兩所述對接端面之間，所述凸起頂面處于所述 凹形底面上方，兩所述對接端面與所述凸起頂面的連接處均形成有長條形缺口，相鄰預制 煙道板塊通過所述對接端面及所述缺口進行對接，在所述缺口內(nèi)填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
[0009] 較佳的，對接的兩缺口組合形成一截面為梯形的長條狀凹槽，所述凹槽位于所述 凸起頂面上的槽口面積小于所述凹槽的槽底面面積。
[0010] 較佳的，所述凹槽的兩內(nèi)側(cè)壁上鋪設有聚乙烯填封板。
[0011] 較佳的，相鄰預制煙道板塊進行對接的對接端面上由凹形底面?zhèn)戎镣蛊痦斆鎮(zhèn)纫?次設置有防火密封膠、礦棉、聚乙烯泡沫條、防火密封膠和所述現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
[0012] 較佳的，所述預制煙道板塊的凸起頂面上設置有添加了硅粉的硅粉混凝土層，所 述預制煙道板塊的凹形底面上設置有添加了聚丙烯纖維的聚丙烯纖維混凝土層。
[0013] 較佳的，所述現(xiàn)澆鋼筋混凝土中添加有聚丙烯纖維。
[0014] 本發(fā)明的隧道排風道用的煙道板結構的有益效果如下：
[0015] 1)本發(fā)明的隧道排風道用的煙道板結構采用拱形結構板，可以減弱結構自重作用 下的長期撓度，同時隧道拱頂?shù)臐B水可以通過拱形坡度向煙道板兩側(cè)匯集后排入隧道排水 溝中，以減小潮濕環(huán)境對煙道內(nèi)機械設備的影響。
[0016] 2)本發(fā)明的隧道排風道用的煙道板結構的預制煙道板塊之間的接縫形式，采用預 設缺口對接形成截面為梯形的長條狀凹槽，且設置所述凹槽位于所述凸起頂面上的槽口面 積小于所述凹槽的槽底面面積，由梯形縫來保證負壓情況下內(nèi)置的接縫材料不被吸出。
[0017] 3)本發(fā)明的隧道排風道用的煙道板結構還采用具有一定拉伸強度的防火膠等進 行嵌縫，滿足接縫的密封性能要求。
[0018] 4)本發(fā)明的預制煙道板塊的具體結構采用工廠化生產(chǎn)的功能梯度鋼筋混凝土澆 筑而成，即，按照不同功能要求由3層添加不同添加劑的混凝土組成，從上到下依次為硅粉 混凝土層、常規(guī)混凝土層、聚丙烯纖維混凝土層，分別滿足表面粗糙度、正常承載、防火的要 求。
[0019] 以下將結合附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明，以 充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為具體實施例隧道排風道用的煙道板結構示意圖。
[0021] 圖2為具體實施例相鄰預制煙道板塊對接處的結構示意圖。
[0022] 圖3為圖2的A處放大示意圖。
[0023] 圖4為具體實施例隧道排風道用的煙道板的應用狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 如圖1所示，本實施例的一種隧道排風道用的煙道板結構，包括若干預制煙道板 塊100,預制煙道板塊100沿隧道長度方向依次進行拼接，預制煙道板塊100的橫截面為拱 形，預制煙道板塊具有一凸起頂面110、凹形底面120和兩對接端面130,兩對接端面130向 背設置，凸起頂面110和凹形底面120設置在兩對接端面130之間，凸起頂面110處于凹形 底面120上方。如圖2和圖3所示，兩對接端面130與凸起頂面110的連接處均形成有長 條形缺口 140,相鄰預制煙道板塊通過對接端面130及缺口 140進行對接，在缺口 140內(nèi)填 充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土 200。
[0025] 結合圖2和圖3所示，對接的兩缺口 140組合形成一截面為梯形的長條狀凹槽，所 述凹槽位于凸起頂面110上的槽口面積小于所述凹槽的槽底面面積，且在所述凹槽的兩內(nèi) 側(cè)壁上鋪設有聚乙烯填封板300,相鄰預制煙道板塊100進行對接的對接端面上由凹形底 面120側(cè)至凸起頂面110側(cè)依次設置有防火密封膠400、礦棉500、聚乙烯泡沫條600、防火 密封膠400和現(xiàn)澆鋼筋混凝土 200,預制煙道板塊100的凸起頂面110上設置有添加了硅粉 的硅粉混凝土層，預制煙道板塊100的凹形底面120上設置有添加了聚丙烯纖維的聚丙烯 纖維混凝土層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土 200中添加有聚丙烯纖維。
[0026] 示例性的，如圖4所示，本實施例隧道排風道用的煙道板結構具體應用在盾構隧 道上的情況如下：
[0027] 本實施例的預制煙道板塊100采用工廠化生產(chǎn)的功能梯度鋼筋混凝土澆筑預制 而成，即，按不同功能要求由三層添加不同添加劑的混凝土組成，預制煙道板塊100的凸起 頂面110上澆筑添加了硅粉的硅粉混凝土層，預制煙道板塊100的凹形底面120上澆筑添 加了聚丙烯纖維的聚丙烯纖維混凝土層，中間層為常規(guī)混凝土層，分別滿足表面粗糙度、正 常承載和防火的要求。其中，還需針對不同盾構隧道的情況和需求，調(diào)整預制煙道板塊的拱 形角度和具體尺寸，此處不再贅述。
[0028] 將預制煙道板塊100運至盾構隧道內(nèi)的煙道板裝配現(xiàn)場，在盾構隧道內(nèi)進行現(xiàn)場 拼裝，如圖1所示，將多塊預制煙道板塊100沿隧道長度方向依次進行對接，在相鄰預制煙 道板塊100進行對接的對接端面130上由凹形底面?zhèn)戎镣蛊痦斆鎮(zhèn)纫来卧O置有防火密封 膠、礦棉、聚乙烯泡沫條、防火密封膠和所述現(xiàn)澆鋼筋混凝土（參考圖2所示），實現(xiàn)預制煙 道板塊100的密封連接形成隧道排風道用的煙道板結構，如圖4所示應用在盾構隧道內(nèi)，使 得煙道板結構迎車道側(cè)的凹形底面120起到有效防火，迎排煙道的凸起頂面110表面光滑 風阻小，通風效果好，且由于其凸起的拱形表面和整體的拱形坡度，解決了煙道內(nèi)的排水問 題，同時能夠更好的抵抗煙道結構自重的長期撓度問題，相鄰預制煙道板塊100的對接端 面130及缺口 140上的連接構造進一步有效的保證了在正負壓交替作用的環(huán)境下對接面的 連接可靠性和密封性能。
[0029] 以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無 需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術 人員依本發(fā)明的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的 技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種隧道排風道用的煙道板結構，包括若干預制煙道板塊，所述預制煙道板塊沿隧 道長度方向依次進行拼接，其特征在于：所述預制煙道板塊的橫截面為拱形，所述預制煙道 板塊具有一凸起頂面、凹形底面和兩對接端面，兩所述對接端面向背設置，所述凸起頂面和 所述凹形底面設置在兩所述對接端面之間，所述凸起頂面處于所述凹形底面上方，兩所述 對接端面與所述凸起頂面的連接處均形成有長條形缺口，相鄰預制煙道板塊通過所述對接 端面及所述缺口進行對接，在所述缺口內(nèi)填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
2. 如權利要求1所述的隧道排風道用的煙道板結構，其特征在于：對接的兩缺口組合 形成一截面為梯形的長條狀凹槽，所述凹槽位于所述凸起頂面上的槽口面積小于所述凹槽 的槽底面面積。
3. 如權利要求2所述的隧道排風道用的煙道板結構，其特征在于：所述凹槽的兩內(nèi)側(cè) 壁上鋪設有聚乙烯填封板。
4. 如權利要求1至3任一項所述的隧道排風道用的煙道板結構，其特征在于：相鄰預 制煙道板塊進行對接的對接端面上由凹形底面?zhèn)戎镣蛊痦斆鎮(zhèn)纫来卧O置有防火密封膠、礦 棉、聚乙烯泡沫條、防火密封膠和所述現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
5. 如權利要求1至3任一項所述的隧道排風道用的煙道板結構，其特征在于：所述預 制煙道板塊的凸起頂面上設置有添加了硅粉的硅粉混凝土層，所述預制煙道板塊的凹形底 面上設置有添加了聚丙烯纖維的聚丙烯纖維混凝土層。
6. 如權利要求1至3任一項所述的隧道排風道用的煙道板結構，其特征在于：所述現(xiàn) 澆鋼筋混凝土中添加有聚丙烯纖維。
【文檔編號】E21F1/00GK104088657SQ201410371193
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】寧佐利, 吳曉庚, 王曉波, 姜弘, 莊子帆 申請人:上海市城市建設設計研究總院