车流量大增凸显超长隧道通风需要
秦岭终南山公路隧道是国家高速公路网包(头)----茂(名)线的关键控制性工程,也是陕西省“三纵四横五辐射”高速公路网西安至安康高速公路的重要组成部分。隧道全长2×18.02公里,其建设规模居世界第一,属中国公路隧道之最。超长隧道在带来便捷交通的同时,也带来的隧道通风的技术难题。特别是在今年下半年西安——安康高速公路全线贯通后,通过终南山隧道的车流量将有显著增加,现有的风扇排气系统很难及时将隧道内车辆排放的大量废气排出隧道,从而影响车内人员的身体健康和安全驾驶。
3个竖井构成世界最大隧道通风系统
为了顺利完成车流量猛增后隧道的通风需要,最终采用三座竖井的纵向分段式通风方案。三个竖井分别将东线、西线两隧道分成四个通风区段,每个竖井下方均设有大型地下风机厂房和通风道,每个竖井设有送风道、排风道、风机房、配电房、搬运通道、检修通道、避难通道、辅助风道等。全部风道累计长度4965米,厂房面积4732平方米,轴流风机32台。同时设有完善的供配电系统、通风空调系统、照明系统、给排水系统及消防灭火系统等附属设施。
在国内首次采用了同井分隔技术将竖井分为送、排两个风道,东线、西线隧道共用一个竖井,最深的竖井深度超过661米,最大竖井直径达11.5米,是世界上直径11米以上的最深的竖井。三个竖井累计深度1251米;地面设有送风口、排风塔。最高风塔52m,满足了不同位置处的废气排风要求。
用先进技术实现系统高效节能运行
纵向通风模式充分利用车辆的活塞作用。通过送排轴流风机及洞内悬挂的射流风机联合运转,排除隧道内车辆产生的有害气体。轴流风机均采用动叶可调型风机,可根据洞内交通量大小、车辆组成、废气的浓度等调整参数,以满足不同情况下的通风换气,充分体现了高效节能的特点。
在平时日常的运营管理中,竖井工程主要是通风换气功能,根据隧道内空气质量、废气浓度参数、含氧浓度等指标进行自动调节开启,但目前由监控中心手动控制,待完成系统调试后便可。竖井工程的主要功能是在隧道内发生火灾后,向隧道外强制排烟置换空气的作用。
当隧道内发生火灾时,布设于隧道顶部的感温光纤感知到温度变化后,监控中心进行自动识别、检测和判断,根据火灾点的位置调整对应轴流风机的运转模式及射流风机的开启台数,有效的控制烟流,通过距火灾点最近的竖井排风口及时向隧道外强制排烟,减小烟雾对司乘人员的伤害,赢得充足的时间疏散人员,增强隧道救援能力。从英国引进的排风风机能够保证在400℃的温度下可靠运转120分钟。