公路隧道互补结合竖井送排的改进型混合通风方式研究

针对特长公路隧道常规分段纵向式通风系统运营费用昂贵的问题，提出采用双洞互补与竖井送排相结合的改进型混合通风方式。在理论分析的前提下给出换气横通道与竖井的合理结合方案，详细推导适用于超出常规双洞互补通风方式限制长度的隧道的改进型混合通风方式计算方法；通过比较传统分段通风方式和改进型混合通风方式的交通风与隧道结构利用效率，对改进型混合通风方案的经济效益进行工程实例分析。结果表明：改进型混合通风方式与常规分段纵向式通风方式相比，前者有效地提高了交通风的利用率，降低了由于交通风太过富余而对隧道通风产生的不利影响，同时减少了资源的浪费；在最不利的行车阻滞工况下，改进型混合通风方式需要通过竖井进行送排的风量之和由1 723.06 m³·s^-1降至804.62 m³·s^-1，降幅达53.3％，有效地减少了轴流风机的功率，降低了对竖井的设计要求；在隧道通风最不利工况下，射流风机的配机功率提高了84%，轴流风机配机功率降低了52.4%，虽然射流风机购置费用增加，但总配机功率仍然减少13.1%，极大地节省了运营费用；在土建方面，改进型混合通风方式增加了2个横风道，取消了部分送排联络通道，相互抵消，但竖井的规模减小，土建费用有所下降；改进型混合通风方式增加了2条排烟通道，解决了双洞互补通风方式中火灾排烟困难的问题。     

勐捧特长公路隧道通风方案

文章对勐捧特长公路隧道的全射流纵向通风、斜竖井分段送排式纵向通风、横向通风、平导式通风、静电除尘、互补式通风等一系列通风方式进行了可行性研究,选定斜竖井分段送排式作为本隧道的通风方案。综合考虑通风效率、施工组织、火灾排烟、防灾救援等因素,根据经济技术比选论证,推荐方案为:左线单斜井两区段+右线两斜井三区段送排式纵向通风,左、右线均为三区段两斜井排烟。该推荐方案共设置了三座斜井,通过斜井优化,形成了"一井多用,保证功能,降低造价"的设计理念,斜井既能在施工期增加工作面以辅助主洞施工,又能作为运营通风井改善隧道内空气环境,同时又是火灾工况下的排烟通道。通过筛选最优通风方案,旨在最大限度地发挥斜井各个阶段的功能,并减少隧道全寿命周期费用。     

雪峰山隧道运营通风模型实验研究

雪峰山隧道是国道主干线上海至瑞丽高速公路湖南省境邵阳至怀化段的控制性工程,位于邵阳与怀化两市交界山区.雪峰山隧道全长7 km,是湖南省目前拟建设的第一长公路隧道,而且是国内第一座采用双竖（斜）井三段送排式通风的隧道.由于两竖井通风方式的运营调节要比一座竖井通风方式复杂得多,压力、风量平衡、气流短路、回流等相对难以控制,需要开展专项攻关.雪峰山隧道运营通风模型实验研究的目的,是为了通过研究论证该雪峰山隧道通风方案的合理性,进一步了解该隧道运营通风的基本方法和原理,为该隧道运营通风方案提供可靠的技术保证并为实际工程服务.     

四人八垴特长公路隧道营运通风方案比选

在对四人八垴隧道主要的通风方式进行定性比较,合理选择斜井、竖井方案与井位的基础上,对全射流风机纵向通风、送排分段式纵向通风进行计算、分析和技术经济比较,选用的通风方案既能保证营运安全,又能节约通风系统的营运费用.     

双竖井送排式通风方式的数值解析及运营经济性研究

以流体力学为基础,建立了公路隧道双竖井送排式通风方式的流量平衡方程和压力平衡方程。基于二分法数值求根方法，提出了流量平衡方程数值解的求解过程，并对迭代计算过程中初始试算值的界定、计算约束条件的选取作了介绍。以二分法为核心算法，采用面向对象的编程语言VBA (Visual Basic for Application，以下简称VBA)编制了“双竖井送排式与射流风机组合通风方式”计算程序（以下简称通风计算程序），该程序已经在多座公路隧道的通风系统设计中得以应用，并取得了良好的效果。最后从经济风速和设备运营控制两个方面，介绍了提高运营通风经济性的策略和措施。     

特长公路隧道正洞送排风口间短道流态数值分析研究

结合特长公路隧道竖井送排通风系统设计方案,运用了计算流体动力学(CFD)方法对隧道正洞送排风口间短道流态进行三维数值分析,确定出短道流态的影响因素,并给出确保短道流态满足设计要求的土建设计方法和运营风量调控措施,结论可供相关通风工程设计参考.     

秦岭终南山公路隧道初期运营通风研究

秦岭终南山隧道通风设计采用三竖井送排式纵向通风。目前,隧道通风系统中的竖井尚未正式投入使用,隧道内射流风机所构成的全纵向通风系统,能否满足当前交通流量状况的供风要求,以及火灾状况下提供的风速是否大于临界风速,是我们所关心的焦点。为此,本文通过计算,着重分析在现有通风条件下,在正常运营和火灾工况下,洞内可容纳的最大车辆数。据此,就秦岭终南山公路隧道初期运营通风状态作出评价或建议。     

特长公路隧道送排式通风设备配置的优化研究

根据某特长公路隧道不同行车速度下的风量计算,运用通风网络理论,进行了送排式通风射流风机和轴流风机的优化配置研究.研究表明:竖井(斜井)分段送排通风设计时,应通过各行车速度及风量计算射流风机台数,合理配置射流风机;如按最大行车速度设计可能会导致某一速度情况下风量不足,最小行车速度设计又将导致隧道通风能力严重过剩.主风机的选型应结合射流风机设置的控制风量进行.按最大设计风量计算,将导致主风机的选型偏大;按最小设计风量计算,将导致主风机的选型偏小,而射流风机的能耗会急剧增加.     

全球最深超大型竖井工程顺利贯通

全长18．02km的秦岭隧道为了实现各种运营条件下的通风要求,采用了3座竖井的纵向通风方式,宛似在隧道上方开了三个“天窗”,将隧道分成自成体系的送排风区间。从北向南通风区间的长度分别为3930m,4316m,4949m,4825m,从而缩短了送排风的距离。在隧道顶部的射流风机与竖井内的轴流风机相结合形成了“接力传递”式通风系统,从而能有效地改善隧道内的空气质量。     

公路隧道通风设计若干问题探讨

长大公路隧道的通风系统工程造价高、运营能耗大,通风系统设计合理与否,对长大隧道工程建设有重要影响。现行的《公路隧道通风照明设计规范》(JT J 026.1-1999)在隧道自然风阻力计算、根据稀释烟雾计算隧道需风量、竖井送排式通风系统中“不应有短道回流”等方面存在一定问题。在分析论证的基础上提出:(1)隧道自然风阻力应由自然风等效压差确定,在缺少工程实地观测资料的情况下,假定隧道自然风阻力为常量,并在10~30 Pa之间取值;(2)依据稀释烟雾计算隧道需风量时,在公式中应引入烟雾的质量浓度或烟雾的体积浓度,并用其替代公式中的一般烟雾浓度;(3)竖井送排式通风系统中宜变短道顺流为有控制的回流。     

金门特长公路隧道通风方案比选研究

为解决目前特长公路隧道通风方案比选时局限于送排式通风的问题，从方案设计角度分析几种不同纵向通风模式的功能特点、适用条件，结合送排式通风与互补式通风的特点，提出单通道互补式通风的组合通风模式，并以金门特长公路隧道为例，从全寿命周期角度，对“通风井送排式”“单通道互补式”“双通道互补式”“吸尘式”4种通风方案进行比选研究。结果表明： 1）送排式通风受通风井位置影响较大，从运营通风角度，宜设置在上坡隧道中部偏下风方向； 2）互补式、吸尘式通风能够突破通风井选址的限制，但对于超过5 km的隧道，需要设置专用排烟井； 3）单通道互补式通风省去送风井，保留了送排式通风的排烟功能，具备比选价值。     

长大公路隧道不同纵向通风方式的选用

特长隧道通风方式的确定是通风设计关键的一环，对诱导式(射流风机)、竖井集中排风式、竖井送排风式等不同的纵向通风方式进行了分析，提出了选择通风方式的意见。     

基于流体力学相似理论的“互补式+排烟竖井”组合通风模型试验研究

为研究"互补式通风+排烟竖井"组合通风方式隧道内风速变化规律,采用物理试验研究手段,对初步拟定的隧道通风方案进行模拟研究。针对营尔岭隧道建立1∶10的通风物理模型,观察隧道模型各区段内气体的流动状态。研究结果表明:竖井采取排风状态,打开上行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道送风段及其短道段风速保持稳定,排风段风速减小;下行隧道送风段内竖井到隧道出口段风速减小,竖井到右线横通道段风速保持稳定,短道段和下行隧道排风段风速增大;打开下行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道内的风速均保持增大;下行隧道排风段风速有缓慢增加趋势,但总体上各个区段的风速基本保持稳定。     

小竖井自然通风条件下长公路隧道通风系统模糊控制方法

依托雷家坡一号公路隧道工程,研究了小竖井自然通风条件下长路隧道通风控制系统。提出了雷家坡一号隧道冬季通风系统模糊控制方案。该方案能够根据隧道内CO浓度及交通量的变化,实时地确定公路隧道内射流风机的开启数量。在该方案的基础上,通过对射流风机产生的压力及竖井升压力进行计算,得出雷家坡一号隧道冬季竖井升压力可折减2台射流风机的结论。利用上述结论,对原有模糊控制方案进行了修正,从而优化了长公路隧道通风系统,可降低长公路隧道通风的运营成本。     

凉风垭隧道运营通风方案比选

凉风垭隧道系崇遵高速公路上单洞长度超过4000m的双洞单向行车特长隧道，本结合工程实际情况，对主要的隧道通风方式进行了定性比选，优选了全射流通风方式和竖井送排分段纵向通风方式进行详细的经济技术比较，确定了本隧道的运营通风方案。     

组合式通风对特长高瓦斯隧道瓦斯分布规律的影响

为研究特长高瓦斯隧道运营期不同通风方案下瓦斯浓度的分布规律,通过数值模拟软件Fluent建立瓦斯在隧道内的运移模型,分析了运营期隧道在自然通风+竖井通风、自然通风+射流风机、自然通风+竖井通风+射流风机等3种不同组合通风方式下的隧道内气体速度流场和瓦斯分布规律。结果表明：1)当瓦斯释放点位于竖井位置下游时,会导致下游瓦斯浓度变高;2)射流风机开启后,隧道内气体流速会相应增大,在射流风机前方的风速可达10 m/s以上;3)自然通风+射流风机的组合通风方式优于其他组合式通风方式,其隧道内瓦斯平均浓度值为0.48%,较自然通风+竖井通风、自然通风+竖井通风+射流风机组合的最优值分别降低了44.83%、31.43%。研究结果可供运营期特长高瓦斯隧道通风参考。     

鹧鸪山隧道运营通风网络模拟优化分析

运用通风网络理论对317国道鹧鸪山隧道的运营通风方案进行了优化研究,根据工程实际情况,提出四种运营通风方案,按自然分风和控制分风两种情况进行模拟分析,并研究了自然风压对隧道运营通风的影响。研究结果表明,鹧鸪山隧道的运营通风方案存在优化的可能,隧道内射流风机的设置应随着自然风压的变化而变化。     

公路长隧道纵向组合通风计算方法及应用

本文运用气体动力学的动量守恒与能量守恒方程建立隧道竖井送排式组合通风计算方法，并结合我国最长的公路隧道某工程，产井送，排风量，风速，压力，浓度比及与射通风等进行计算分析，提出优化量，提供竖井通风设计依据。     

公路隧道斜井送排式通风节能系统优化分析

公路隧道在施工阶段一般利用斜井作为辅助通道增加施工工作面,运营阶段继续采用此斜井作为运营通风通道,这种通风系统能耗巨大,年运营维护费逾越百万元。竖井送排式通风系统相对斜井通风系统沿程损失更小,通风效率更高。因此提出新建竖井作为运营通风道,原施工斜井作为逃生救援通道的新型通风节能优化方案。本文基于山西云山隧道实际工程,分别计算斜井与竖井的土建造价及能耗,利用FLUENT软件对斜井与竖井通风进行数值模拟,分析两者土建费用、运营能耗以及通风效率,对此优化通风系统的经济性进行评价,并为类似工程提供参考。     

七道梁隧道通风方案设计

本根据七道梁隧道所拟定的纵向全射流通风、纵向射流与横洞调风结合式、纵向射流与竖井结合式三种通风方案，从通风量计算、通风方式选择、通风设备数量、通风土建工程量及防火、救灾、运营管理等几个方面进行了较深入的研究和论证，为通风方案的选择提供了较充足的依据。