[实用新型]一种拼接结构的单管双层水下隧道火灾排烟试验装置

说明书

本实用新型公开了一种拼接结构的单管双层水下隧道火灾排烟试验装置，包括试验隧道、数据采集装置、风机装置、火源装置和发烟装置，试验隧道包括上层弧形隧道和下层矩形隧道，底部均设有所述火源装置和发烟装置，试验隧道的左右两侧分别设有疏散通道和排烟结构，排烟结构包括排烟口和排烟通道，排烟口为上下两层，风机装置包括射流风机和轴流风机，轴流风机设置在排烟通道的出口处，射流风机为两个，且分别设置在上层弧形隧道和下层矩形隧道左端部的上方；试验隧道为多段标准隧道拼接而成，相邻两个标准隧道之间通过法兰结构密封连接。通过该试验装置，能够有效进行多组火灾排烟试验，提高试验结论的科学性，且拼接结构便于安装和生产。

技术领域

本实用新型涉及一种水下隧道火灾排烟试验领域，特别涉及一种拼接结构的单管双层水下隧道火灾排烟试验装置。

背景技术

高温烟气是隧道火灾中致人伤亡最主要的危害因素，隧道发生火灾后如何及时、高效地将火灾产生的高温烟气排出隧道是为关键，尤其是对于单管双层水下隧道。隧道排烟模式包括自然排烟和机械排烟，机械排烟又包括纵向排烟模式、横向排烟模式以及纵向和横向相结合的组合式排烟模式。自然排烟模式是通过在隧道顶部设置通风竖井，利用烟气在坡度隧道内以及竖井中形成的烟囱效应将烟气排出隧道，因其经济、实用、简单的特性，广泛应用于短隧道以及单向隧道中。纵向排烟系统相对简单、有效且成本较低，在单线公路隧道中得到了广泛的应用。横向排烟模式包括全横向排烟及半横向排烟，以及近年来衍生出的点式排烟、集中排烟、重点排烟以及纵向通风与集中排烟组合的综合排烟模式，该排烟方式是在隧道顶棚、侧壁或底部沿隧道长度方向设置专门的排烟道，并间隔一定距离设排烟口，火灾时，远程控制火源附近的排烟口开启，将烟气快速有效地排出车行空间，为人员疏散和灭火救援提供更多的安全时间和空间。

然而，对于单管双层水下隧道发生火灾后的烟流特性及温度场分布尚未得到解决，在单管双层水下隧道侧壁设置集中排烟道进行有效排烟成为困扰的技术问题。由此，建立能够用于纵向通风与侧向集中排烟模式下的双层盾构隧道烟流特性及温度场分布研究的试验系统，是亟待解决的实际问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种拼接结构的单管双层水下隧道火灾排烟试验装置，其至少解决了部分上述问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种拼接结构的单管双层水下隧道火灾排烟试验装置，包括试验隧道、数据采集装置、风机装置、火源装置和发烟装置，所述试验隧道整体框架为角钢焊接构件，其壁面为防火玻璃和钢铸件制成，所述试验隧道包括上层弧形隧道和下层矩形隧道，所述上层弧形隧道和所述下层矩形隧道的底部均设有所述火源装置和与所述火源装置邻近设置的所述发烟装置，所述试验隧道的左右两侧分别设有疏散通道和排烟结构，所述排烟结构包括排烟口和排烟通道，所述排烟口为上下两层，上层所述排烟口连通所述上层弧形隧道与所述排烟通道，下层所述排烟口连通所述下层矩形隧道与所述排烟通道；所述风机装置包括用于送风的射流风机和用于排烟的轴流风机，所述轴流风机设置在所述排烟通道的出口处，所述射流风机为两个，且分别设置在所述上层弧形隧道和所述下层矩形隧道左端部的上方；所述试验隧道为多段标准隧道拼接而成，相邻两个所述标准隧道之间通过法兰结构密封连接。

进一步优化为：靠近所述火源装置处的至少三段标准隧道的壁面上的防火玻璃，为透明的钢化玻璃；远离所述火源装置处的标准隧道的壁面上的防火玻璃，为透明的有机玻璃；所述上层弧形隧道上设有上层隧道观察窗，所述下层矩形隧道上设有下层隧道观察窗。

进一步优化为：上层和下层所述排烟口均设有多组，所述火源装置在所述上层弧形隧道和所述下层矩形隧道中的位置可调整；所述排烟口包括打开状态和关闭状态，且能在两种状态之间切换，不同组的排烟口之间的距离不同。

进一步优化为：所述数据采集装置包括温度采集装置，所述温度采集装置包括多个热电偶，所述热电偶悬挂在所述试验隧道内，多个所述热电偶分别位于所述试验隧道的中心、与所述疏散通道和所述排烟口邻近设置。