南京市玄武湖隧道通風(fēng)豎井通風(fēng)方案設(shè)計(jì)

南京市玄武湖隧道通風(fēng)豎井通風(fēng)方案設(shè)計(jì)

1單雙孔4車道模型玄武湖隧道位于南京市鼓樓。它是該市主要道路的一部分。整個(gè)隧道橫跨著名的玄武湖景觀公園，全長290米。隧道在湖底段至東洞口為雙孔6車道,單孔凈空為13.75m×6.2m;玄武湖西岸至隧道西洞口段主隧道為雙孔4車道,單孔凈空為9.7m×6.2m,匝道隧道為單孔雙車道,單孔凈空為8.7m×5.2m。隧道最大平曲線為R=600m,坡度最大為4%、最小為0.3%。隧道所處地區(qū)空氣環(huán)境質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)為二類區(qū)。2縱向式和一站式通風(fēng)隧道通風(fēng)方式可分為縱向式、橫向式、半橫向式和組合式通風(fēng),重點(diǎn)研究縱向式通風(fēng)方式。根據(jù)本隧道的特點(diǎn),并結(jié)合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保要求,做了4種縱向式通風(fēng)方案進(jìn)行比較。(1)隧道內(nèi)通風(fēng)道本方案南北側(cè)隧道各設(shè)1座排風(fēng)豎井。南側(cè)隧道排風(fēng)豎井設(shè)在翠洲,距隧道東洞口310m;北側(cè)排風(fēng)豎井設(shè)在明城墻內(nèi)側(cè),距隧道西洞口610m。隧道進(jìn)口至豎井段采用縱向式通風(fēng),利用行車道作為風(fēng)道,并在結(jié)構(gòu)頂部布設(shè)射流風(fēng)機(jī),通過射流風(fēng)機(jī)的升壓,克服通風(fēng)沿程損失;豎井至隧道出口段采用半橫向式排風(fēng),利用隧道結(jié)構(gòu)頂部的富?？臻g設(shè)置排風(fēng)道?？諝饬鞒虨?新鮮空氣從隧道一端洞口進(jìn)入,通過射流風(fēng)機(jī)升壓,以保證一定的風(fēng)速和風(fēng)量,在豎井處通過軸流風(fēng)機(jī)排出一部分污濁空氣,另一部分污濁空氣在向前流動(dòng)過程中,逐步通過隧道頂部的排風(fēng)道經(jīng)豎井排出洞外。(2)斷面懸掛裝置本方案是在隧道的結(jié)構(gòu)頂板之下直接懸掛射流風(fēng)機(jī),每一斷面懸掛2臺(tái)并連為1組。新鮮空氣從隧道一端洞口進(jìn)入,通過射流風(fēng)機(jī)的升壓作用,克服隧道的沿程損失,促使氣流沿隧道縱向流動(dòng),污濁空氣從隧道的另一洞口排出。(3)射流風(fēng)機(jī)的布置本方案南北側(cè)隧道各設(shè)1座排風(fēng)豎井,豎井位置與方案1相同。空氣流程為:新鮮空氣從隧道兩端洞口進(jìn)入,通過豎井集中排出,為保證豎井兩端隧道通風(fēng)量滿足設(shè)計(jì)要求,需在豎井至隧道洞口較長段一端設(shè)置一定數(shù)量的射流風(fēng)機(jī),通過射流風(fēng)機(jī)的升壓保證豎井兩端的壓力平衡。(4)隧道內(nèi)部風(fēng)道本方案南北側(cè)隧道共設(shè)1處通風(fēng)豎井,豎井位置設(shè)在隧道中部梁洲,并在梁洲修建通風(fēng)機(jī)房,北側(cè)隧道風(fēng)道需跨過隧道主體結(jié)構(gòu)頂部,與岸上的通風(fēng)豎井相連。南北側(cè)隧道各設(shè)6臺(tái)共12臺(tái)軸流排風(fēng)機(jī),為保證豎井兩端進(jìn)風(fēng)量滿足設(shè)計(jì)要求,維持豎井兩側(cè)壓力平衡,在行車方向的出口端應(yīng)設(shè)置一定臺(tái)數(shù)的射流風(fēng)機(jī),射流風(fēng)機(jī)的吹風(fēng)方向與行車方向相反?？諝饬鞒虨?新鮮空氣由隧道兩端洞口進(jìn)入,污濁空氣由豎井排出。(5)比較方案各方案經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析比較見表1。(6)方案1:高速通風(fēng)+隧道通風(fēng)由于玄武湖隧道長度和交通量均較大,即使在近期正常運(yùn)營情況下,隧道洞口所排出的污濁空氣對周圍環(huán)境的影響也很大,而玄武湖隧道西端洞口距居民區(qū)僅15m;東端洞口為萬人游泳池及情侶園,因此必須嚴(yán)格控制隧道兩端洞口的污濁空氣排放量。通過以上分析、比較,認(rèn)為方案1具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)可以控制隧道口部污濁空氣排出,能夠滿足洞口周圍環(huán)境及城市環(huán)保要求;(2)通風(fēng)方向與行車方向一致,可以充分利用交通通風(fēng)力,節(jié)約能源,運(yùn)營費(fèi)用較低;(3)在發(fā)生事故時(shí),可控制煙流方向與行車方向一致,事故車前方車輛可繼續(xù)開出隧道,后方車輛處于煙霧上游而保證安全;(4)可以根據(jù)交通量變化情況隨時(shí)變換通風(fēng)方式,以節(jié)省能源,降低運(yùn)營費(fèi)用。當(dāng)車流量較少時(shí),關(guān)閉豎井至隧道(車輛)出口段的軸流排風(fēng)機(jī),通風(fēng)方式可變?yōu)樨Q井集中排出分流型通風(fēng)。當(dāng)關(guān)閉豎井所有軸流排風(fēng)機(jī),只開啟射流風(fēng)機(jī)時(shí),通風(fēng)方式則變?yōu)槿淞黠L(fēng)機(jī)縱向式通風(fēng);(5)可以分期投資。根據(jù)交通量預(yù)測情況,射流風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)均可以分期安裝。因此,推薦“縱向式組合通風(fēng)方案(方案1)”為本隧道的通風(fēng)方式。3隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)3.1隧道的開口體積計(jì)算公式(1)各因素的計(jì)算隧道通風(fēng)量按照正常交通和阻塞交通2種狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。分別計(jì)算稀釋CO和煙霧所需的通風(fēng)量,并取其中較大者作為隧道的計(jì)算通風(fēng)量。CO、煙霧設(shè)計(jì)濃度采用如下標(biāo)準(zhǔn):3.2風(fēng)機(jī)總吸收風(fēng)壓最大風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)按照風(fēng)機(jī)和交通通風(fēng)力提供的風(fēng)壓和風(fēng)量與隧道內(nèi)的風(fēng)壓損失和需風(fēng)量相平衡的原理進(jìn)行計(jì)算。風(fēng)量平衡條件:隧道進(jìn)口至排風(fēng)豎井段風(fēng)機(jī)排風(fēng)量+排風(fēng)豎井至隧道出口段風(fēng)機(jī)排風(fēng)量=隧道最大設(shè)計(jì)需風(fēng)量。風(fēng)壓平衡條件:(1)隧道進(jìn)口至排風(fēng)豎井段射流風(fēng)機(jī)總升壓=通風(fēng)阻抗力(沿程摩阻損失)+自然風(fēng)阻力-交通通風(fēng)力,豎井排風(fēng)機(jī)全壓=連接風(fēng)道壓力損失-豎井處風(fēng)道壓力;(2)排風(fēng)豎井至隧道出口段豎井排風(fēng)機(jī)全壓=排風(fēng)道所需始端壓力+連接風(fēng)道壓力損失-風(fēng)道壓力。由于隧道內(nèi)兩段風(fēng)速不相等,風(fēng)壓組合、風(fēng)量分配的計(jì)算比較復(fù)雜,尤其是風(fēng)口和風(fēng)道的結(jié)構(gòu)形式對排風(fēng)風(fēng)壓的影響較難確定。因此,對于計(jì)算中的系數(shù)取值應(yīng)通過模擬實(shí)驗(yàn)確定。CO設(shè)計(jì)濃度正常交通時(shí)W阻塞交通時(shí)W煙霧設(shè)計(jì)濃度正常交通時(shí)K=0.0075;阻塞交通時(shí)K=0.009;(