火灾对地铁隧道排烟风机能力的影响研究

研究火灾烟气状态对排烟风机性能的影响,系统分析了地铁隧道火灾烟气的烟囱效应和热阻效应,将地铁隧道系统和排烟风机作为一个整体考虑,分析隧道烟气温度和密度沿程变化规律,建立隧道火灾网络模拟的数学模型,提出在隧道火灾排烟网络模拟时应以质量流量替代体积流量和风机性能的修正方法,研究了隧道火灾烟气流动模拟的数值方法,综合分析地铁隧道火灾的热阻效应、烟囱效应及烟流状态对地铁排烟风机排烟能力的影响。研究方法和结果为地铁隧道火灾烟气控制和事故应急处理决策提供科学依据。     

单洞单线隧道平导救援站防灾通风优化研究

研究目的:紧急救援站防灾通风系统设计是特长铁路隧道防灾系统设计的一个关键问题,合理优化的防灾通风系统直接关系着灾害时人员的安全疏散。本文采用网络通风计算方法,主要对单洞单线隧道平导救援站内防灾通风系统进行优化研究,并考虑自然风对紧急救援站风流分布的影响,从而确定合理的防灾通风系统。研究结论:(1)提出了一种适用于平导救援站的优化防灾通风系统方案;(2)探明了自然风对紧急救援站联络横通道内风速分布的影响规律,建议对隧道内自然风进行长期监测,并在紧急救援站两端增加布置一定数量的射流风机;(3)该研究结果可对特长铁路隧道防灾救援系统的设计提供指导。     

高海拔内燃牵引特长隧道运营通风技术研究

研究目的:青藏铁路拉日线盆因拉隧道为高原、高寒地区内燃牵引特长隧道,共设1个斜井、3个横洞。拉日线隧址区特殊的气候条件及横洞的开通对隧道运营通风的影响亟待研究。本文基于拉日线NJ2型内燃机车排放指标检测值以及拉日线隧址区自然风现场观测结果,采用RNG k-ε湍流模型,模拟分析横洞对盆因拉隧道自然通风效果的影响,并确定不同横洞开通时,隧道内外自然风的关系,热位压作用对隧道内自然风的影响。研究结论:(1)运营通风建议方案为2#、4#横洞排风,拉萨端、日喀则端、3#横洞进风;(2)结合防灾,选用射流风机,正洞内安装风机,开启后风向应与车行方向一致;(3)该研究结果对推进我国高原地区长大隧道运营通风技术的发展有着积极意义。     

顶隔板对公路隧道火灾烟气蔓延及温度的影响研究

以隧道独立排烟道集中排烟模式为研究背景,对不同坡度下有无顶隔板的12组火灾工况进行数值模拟,分析顶隔板对隧道火灾烟气蔓延与温度分布的影响.结果表明:顶隔板使隧道在火灾情况下产生明显烟囱效应的临界坡度变为1%,同时隧道顶部的最高温度比原来至少提高了10%,隧道内600℃以上的高温烟气分布范围比无顶隔板情况多出6 m以上、...     

铁路特长隧道横向贯通误差允许值的确定

针对20 km及以上特长隧道横向贯通误差问题,在传统隧道贯通误差预计方法的基础上,研究并提出适合特长隧道横向贯通误差预计的新方法。研究特长隧道的贯通精度预计数学模型和模拟计算方法,编制数据处理软件并对特长隧道洞外、洞内控制测量误差所引起的隧道贯通误差进行计算,通过计算,建议性地提出20 km及以上特长隧道横向贯通误差允许值。     

高原特长隧道施工通风技术

高原特长隧道通风一直都是困扰隧道施工的关键性难题。结合盆因拉隧道通风实践,介绍通风系统的设计、风量计算及通风设备的选型,对类似高原特长隧道通风有借鉴意义。     

青天寺特长隧道防灾通风方案研究

结合青天寺特长隧道防灾救援具有多个进、出口通风的特点,设置紧急救援站,运用网络通风理论,建立隧道复杂通风系统的计算模型;通过对设置送风(排烟)斜井或竖井等方案计算分析,并综合考虑工程投资及运营管理,得出较优方案,并结合3号斜井设置了排烟斜井防灾救援方案。     

吉珲客运专线典型隧道温度场分布规律研究

结合吉珲客运专线隧道建设,选择具有代表性的中、长和特长隧道,在一定隧道进深拱腰位置的二衬表面和二衬背后围岩径向设置测温传感器,连续监测整个冬季隧道内空气和围岩温度变化情况,分析隧道纵向和围岩径向温度梯度变化规律,探究隧道长度、埋深、自然风、列车活塞风等因素对隧道温度场的影响,通过现场试验获得寒区隧道围岩冻结范围,为隧道防排水设施和保温措施的设计以及隧道冻害诊断分析提供理论依据。研究表明,隧道温度场受自然风影响显著,受列车活塞风影响较弱;自迎风一侧隧道口沿隧道轴向进深增加,隧道内空气温度逐渐升高,温度变化梯度与风速密切相关,在背风侧隧道口较短范围内温度逐渐趋近环境温度;隧道围岩温度沿径向总体呈现上升趋势,具体温度梯度变化受隧道埋深、围岩性质和山体内水流影响较大。     

关于铁路特长隧道单、双洞模式的研究

研究目的:随着铁路特长隧道数量的不断增加,特长隧道的运营安全成为运营部门关注的焦点,本文通过对国内外特长隧道火灾应对策略及火灾工况下疏散模拟等方面进行对比分析,从而为解决隧道火灾疏散安全及单、双洞设置模式提供理论依据和工程实例。研究结论:(1)列车在隧道内着火时,绝对安全是不可能实现的,但可以通过合理的措施把风险降低到一个可以接受的低水平;(2)疏散安全主要取决于紧急救援站(隧道外比紧急救援站更安全)的间距;(3)按20 km的间距设置紧急救援站后,火灾列车不能到达紧急救援站的概率仅为0. 01%,这个概率与单、双洞方案无关;(4)合理设置通风排烟及疏散工程后,特长隧道可以采用单洞双线方案;(5)本研究成果将主要应用于隧道防灾疏散救援和选线领域。     

V形坡铁路隧道火灾模式下烟气流动分布特性研究

以宝(鸡)兰(州)客运专线渭河特长隧道为例,对"V"字线形隧道火灾模式下烟气流动特性和分布特征进行三维数值模拟研究,对含竖井区段进行计算模拟,分析火灾烟气在隧道内的流动特性和分布特征。通过对不同火源位置、不同纵向通风形式和不同横通道通风状态下火灾工况的模拟计算,分析纵向通风对火灾烟气流动、横断面烟气分布、拱顶中心和一人高处温度分布的影响,得出温度控制的可用安全疏散时间曲线。当救援通道位于火灾上风区时,为避免高温烟气回流,应保证有≥1.0 m/s的纵向通风;当救援通道位于火灾下风区时,为确保疏散人员安全,应改变纵向通风方向,使救援通道处于上风区。     

高压细水雾消火栓灭火系统在铁路特长隧道消防中的应用

在隧道中列车发生火灾,一般救援和消防都非常困难,常用封堵隧道的方法缺氧而窒息灭火;普通消火栓系统存在灭火效率低、日常维护费用高等缺点。根据铁路火灾的流动性、救援困难等特点,结合室内消火栓设计理念,提出特长隧道救援点高压细水雾消火栓灭火系统设计方法。在铁路特长隧道消防点灭火中,细水雾是一种比其他灭火剂更为节水、高效、经济和环保的新型灭火剂;高压细水雾消火栓灭火系统和其他灭火系统相比,系统简单、操作灵活、管理方便、安全高效,对隧道消防具有很强的针对性;高压细水雾具有降温、洗涤烟雾和毒气功能,可有效保护旅客通过横通道,安全迅速转移到救援点的安全区;灭火时按3套6只细水雾喷枪同时工作,可保护或扑救3节列车的火灾,单只喷枪耗水量36L/min,灭火持续时间大于30min。     

高海拔特长铁路隧道定点防灾救援研究

为研究高海拔特长隧道定点防灾救援设计中不同火灾场景下救援横通道数量对人员疏散的影响,依托关角隧道对高海拔条件下火灾发展及人员疏散过程进行研究。利用FDS火灾模拟软件对关角隧道救援站进行高海拔条件下的火灾数值模拟计算,通过改变火源热释放速率以及救援横通道数量,得到不同火灾场景下可用安全疏散时间。利用人员疏散软件EXODUS对不同场景下高海拔地区人员疏散过程进行模拟,得到必需的人员疏散时间,通过与可用疏散时间的比较,最终确定高海拔特长铁路隧道定点救援站合理的救援横通道数量为8~9座。     

特长公路隧道排烟道牛腿温度场研究

以特长公路隧道集中排烟道为研究背景,利用大型通用有限元分析软件ANSYS建立计算模型,对火灾情况下无防火涂料保护和有防火涂料保护的排烟道牛腿的温度场分别进行分析,获得排烟道牛腿不同工况下温度场的分布规律,计算结果与试验结果较吻合,为进一步深入研究排烟道牛腿在火灾情况下的力学性能创造了条件。     

隧道衬砌水压力计算与控制方法探讨

研究目的:在长期运营过程中,因各种原因,隧道排水系统会逐步堵塞,二次衬砌也会逐步承受水压力作用。现有衬砌水压力的计算方法是基于横断面二维模型得出的,有必要基于防排水系统的空间效应,研究衬砌水压力的纵向分布特征及最大水压力控制方法。研究结论:(1)按现有横断面二维模型计算得到的结构水压力,考虑防排水系统的空间效应后会形成水压力重分布;(2)堵塞段二次衬砌最大水压力大致与地下水"余量"及堵塞段长度的平方成正比,与排水层的总面积及其渗透系数的乘积成反比;(3)建议二次衬砌水压力荷载取值:对于山岭隧道,当排水量小或维护作业难度小时可以不考虑水压力,否则宜控制在0.05~0.15 MPa以内;对于水下隧道,公路隧道宜控制在0.2~0.3 MPa以内,铁路隧道或地铁隧道宜控制在0.4~0.6 MPa以内;(4)在隧道内每间隔一定距离设置"泄压环"可以有效控制结构的最大水压力;(5)本研究结果可为隧道衬砌最大水压力取值与控制提供思路和方法。     

武夷山特长隧道横向贯通误差浅析

结合武夷山特长隧道施工控制测量,分别从基准面选取、隧道施工控制网与线路控制网匹配方法、洞内导线网平差方法以及斜井段导线边测量精度等几个方面,详细分析了隧道横向贯通误差偏大的原因,并进行了计算验证。     

隧道防灾监控系统方案研究

<正>近年来,我国铁路建设快速发展,武广、郑西等高速铁路相继开通运营,线路中特长隧道数量很多,隧道内发生火灾后如何尽快实施防灾救援成为研究重点。目前,发达国家根据各自国家特点制定了相应的隧道防灾救援标准。高速铁路隧道内火灾发生几率很低,但危     

香山特长隧道运营通风及防灾救援方案设计研究

香山隧道是拟建中包兰线银川至兰州段扩能工程上最长的隧道,为双洞单线隧道,设计时速200 km,隧道总长23.92km。结合国内外特长隧道的调研资料和香山隧道的实际情况,提出了适合本隧道运营通风和防灾通风的设计原则;结合运营通风和防灾通风量的计算结果,在每单线隧道内设计6组SDS-12.5T-4P-37型(φ1 250 mm)可逆式射流风机,每组风机在同一断面布置6台,间距120 m;防灾救援设计主要考虑定点救援和随机停车救援两种救援方式。     

特长铁路电气化隧道刚性悬挂电气参数的分析

分析了特长隧道刚性悬挂牵引网阻抗、分布电容等电气参数的计算方法,对利用Carson法和Tylavsky法计算的隧道内阻抗进行了对比,并结合牵引网阻抗的现场实测值进行了验证,提出了Carson法可以用于隧道内计算的论断,并以确定的牵引网阻抗为基础,计算了牵引网电流分布系数,为电气化隧道采用刚性悬挂方案提供了借鉴.     

壁板坡特长隧道施工通风的影响因素分析

特长隧道通风是目前隧道工程建设中的难点,为分析影响带平导特长隧道施工通风的主要因素及其规律,以沪昆客运专线壁板坡特长隧道为工程背景,分析隧道施工时的通风系统和洞内外空气质量的监测数据,并结合目前对隧道施工通风影响因素的研究成果,总结影响特长隧道施工通风洞内空气质量的主要因素及其特征,包括洞内外的温度差、通风方案、施工组织和掘进方法,以达到合理组织隧道施工与优化通风的目的,为类似特长隧道的施工通风及其优化提供参考依据。     

考虑围岩蠕变特性的隧道仰拱开挖时序性研究

以赣州-深圳高速铁路松岗山隧道为背景,在砂岩室内蠕变试验的基础上,借助有限元软件建立隧道三台阶开挖数值分析模型,对比经典弹塑性和考虑蠕变效应下的拱顶沉降计算结果,分析仰拱封闭距离和仰拱暴露长度2个因素的影响效应。研究结果表明:在复杂应力条件下,考虑围岩的蠕变特性会使数值计算结果与实际工程情况更加吻合;隧道初期支护的稳定性首先受仰拱封闭距离的影响,其次是仰拱暴露长度;仰拱封闭距离与仰拱暴露长度应遵循"长封短暴"和"短封长暴"的原则。研究结果对发展岩石蠕变力学计算和提高隧道仰拱施工效率具有指导意义。