用于盾构隧道顶部排烟的承插装配式烟道板及其施工方法

技术领域

本发明涉及隧道工程，具体地，涉及一种用于盾构隧道顶部排烟的承插装配式烟道板及其施工方法。

背景技术

为满足隧道正常运营情况下的舒适性及极端情况(火灾)下的安全性，长大隧道通常要设置机械式通风排烟系统。目前隧道排烟的设计基本上和通风方式相结合，在正常情况为通风功能，满足环控的要求；而在火灾情况下为排烟、控烟功能，其主要目的为乘车人员创造安全的疏散路线和帮助救火人员顺利到达火灾现场。排烟的方式可以归为两种：横向排烟方式和纵向排烟方式。横向通风方式是在隧道顶端设置送风口和排风道，隧道内气体通过隧道顶部的送风口排入到隧道顶部隔绝的排风道中，再由专门的竖井或者排风口排出外界。纵向通风方式就是通过在隧道内产生纵向风流达到目的。综上，横向风主要由设置在排风道中的射流风机和隧道中横向的风机实现，在隧道通风时，隧道内基本不产生纵向流动的风，只有微弱的纵向自然风和风机产生的横向风。在盾构隧道中，由于盾构通常为圆形断面，隧道上方空出的空间可以作为排风道。指沿隧道上部纵向一定间距设置排烟口，火灾工况下，通过开启排烟口来实现对隧道内烟气流动的控制，为隧道疏散及消防救援提供稳定的环境。在盾构隧道中，特别是超长盾构隧道中，重点排烟被广泛采用，排烟道通常设置在圆形隧道顶部的闲置空间，排烟道与隧道车道通过烟道板进行分隔。烟道板分为现浇烟道板和预制烟道板，目前的预制烟道板，相邻预制之间采用齐缝对接，如果对接缝不进行密封处理，导致烟道板整体性差，容易松动，形成排烟压力损失，容易发生烟气泄漏；受预制及安装精度的影响，接缝处密封性差，若后续进行密封处理，施工难度较大，增加施工成本。

因此，需要考虑到上述问题，设计一款密封性高，同时便于施工的预制烟道板的结构。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于盾构隧道顶部排烟的承插装配式烟道板及其施工方法，由若干预制烟道板单元采用承插装配式连接，整体结构稳定，保证烟道板接缝处的高密封性。

本发明第一个方面，提供一种用于盾构隧道顶部排烟的承插装配式烟道板，包括：

若干预制烟道板单元；所述预制烟道板单元前端、后端分别设有插口、承口，且所述插口与所述承口的尺寸相配合；其中，所述插口的外壁上设有向外凸出的弹性凸起，且所述弹性凸起能沿其长度方向发生弹性形变；所述承口的内壁上设有用于插接所述弹性凸起的嵌槽；

若干预制烟道板单元沿隧道纵向依次首尾拼接为一整体，其中，相邻所述预制烟道板单元之间通过所述插口与所述承口插接，且所述插口的弹性凸起嵌入所述承口的嵌槽内，使相邻所述预制烟道板单元的连接处紧密配合。

优选地，所述插口为所述预制烟道板单元前端的端部向外延伸形成的条形凸块。

优选地，所述弹性凸起的数量为两个，两个所述弹性凸起分别对称设置于所述条形凸块的两侧。

优选地，所述承口为所述预制烟道板单元后端的端部向本体内凹陷形成的凹槽，且所述凹槽的尺寸与所述条形凸块的尺寸相配合，使所述条形凸块能插入所述凹槽内。

优选地，所述嵌槽的数量为两个，两个所述嵌槽分别对称设置于所述凹槽的两侧。

优选地，所述预制烟道板单元为长方形构件。

本发明第二个方面，提供一种用于盾构隧道顶部排烟的承插装配式烟道板的施工方法，包括：

将若干预制烟道板单元沿隧道纵向布置；

将第一块预制烟道板单元向上提升，使第一块预制烟道板单元超出盾构隧道管片上预埋的牛腿高度后，再将第一块预制烟道板单元旋转90度后放置于牛腿上，使第一块预制烟道板单元的长度方向沿隧道纵向布置，即第一块预制烟道板单元的插口位于前端、第一块预制烟道板单元的承口位于后端；

将第二块预制烟道板单元向上提升，使第二块预制烟道板单元超出盾构隧道管片上预埋的牛腿高度后，再将第二块预制烟道板单元旋转90度后放置于牛腿上，将第二预制烟道板单元的插口方向对准第一块预制烟道板单元的承口并沿纵向插入；

按照上述方式，沿隧道纵向依次安装剩余预制烟道板单元，使若干预制烟道板单元沿隧道纵向依次首尾拼接为一整体。

与现有技术相比，本发明具有如下至少一种的有益效果：

本发明的上述烟道板，由若干预制烟道板单元首尾依次拼装为一整体结构，通过预制烟道板单元上设置承口、插口，使相邻的两个预制烟道板单元采用承插式的连接方式，便于预制构件连接安装，且相邻构件之间连接稳定；同时，相邻预制烟道板单元的插口的弹性凸起嵌入承口的嵌槽内，所构成的嵌入式的连接结构使相邻预制烟道板单元之间的连接更加牢固、稳定，接缝处不容易发生松动；采用可伸缩的弹性凸起，便于插口顺利插入承口内，相邻预制烟道板单元的承口处，弹性凸起不受约束，弹性凸起可填充嵌槽内，通过弹性凸起与嵌槽紧密配合，使相邻预制烟道板单元之间的接缝处具有高密封性，防止烟气发生泄漏。

本发明的上述烟道板，若干预制烟道板单元沿隧道纵向布置，增加了烟雾绕流路径长度；其结构简单、制作方便，适用于盾构隧道顶部布置烟道板的结构。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明一优选实施例的用于盾构隧道顶部排烟的承插装配式烟道板的结构示意图；

图2是本发明一优选实施例的预制烟道板单元的俯视图；

图3是本发明一优选实施例的预制烟道板单元单元的右视图；

图4是本发明一优选实施例的相邻两块预制烟道板单元单元的对接示意图；

图5是本发明一优选实施例的用于盾构隧道顶部排烟的承插装配式烟道板的应用状态示意图；

图中标记分别表示为：预制烟道板单元1、插口12、承口13、弹性凸起1201、嵌槽1301。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。以下实施例中未详细说明的部分均可以采用现有部件实现。

参照图1所示，为本发明一优选实施例的用于盾构隧道顶部排烟的承插装配式烟道板的结构示意图，图中包括若干预制烟道板单元1，且若干预制烟道板单元1沿隧道纵向依次首尾拼接为一整体。

参照图2所示，预制烟道板单元1可以采用长方形构件。预制烟道板单元1前端、后端分别设有插口12、承口13，且插口12与承口13的尺寸相配合；其中，插口12的外壁上设有向外凸出的弹性凸起1201，且弹性凸起1201能沿其长度方向发生弹性形变，在预制烟道板单元1的插口12插入相邻预制烟道板单元1的承口13时，弹性凸起1201呈收缩状，以便插口12的顺利插入；且弹性凸起1201不受约束，弹性凸起1201可填充嵌槽1301内，二者定位精准，相互配合，通过弹性凸起1201与嵌槽1301紧密配合，使相邻预制烟道板单元1之间的接缝处具有高密封性。

在承口13的内壁上设有用于插接弹性凸起1201的嵌槽1301。将预制烟道板单元1一端的弹性凸起1201与其相邻的预制烟道板单元1上的嵌槽1301紧密相扣，且预制烟道板单元1另一端的嵌槽1301容纳与其相邻的预制烟道板单元1的弹性凸起1201。

采用承插装配式烟道板，整体稳定好，接缝处采用承插方式配合橡胶弹性密封圈(弹性凸起1201)，避免了由于接缝不密闭，排烟压力损失及烟气泄漏，提高了火灾工况下的排烟效率和防灾能力；同时，若干预制烟道板单元沿隧道纵向布置，增加了烟雾绕流路径长度。

在一具体实施例中，预制烟道板单元1的尺寸参数为宽度2m，厚度为25cm。插口12和承口13深度均可以为10cm。

在具体安装时，参照图5所示，将第一块预制烟道板单元沿隧道纵向布置，将第一块预制烟道板单元1提升超出盾构隧道管片上预埋的牛腿高度后，进行90度旋转后放置于牛腿上，将第二块预制烟道板单元以同样的方式吊装至隧道顶部，并将第二块预制烟道板单元与第一块预制烟道板单元1连接；具体为，将第二块预制烟道板单元的前端的插口12插入第一块预制烟道板单元1的承口内，并将第二块预制烟道板单元的插口1的弹性凸起嵌入第一块预制烟道板单元1的承口的嵌槽内，使相邻两个预制烟道板单元1的连接处紧密配合；依次再安装第三块预制烟道板单元，将第三块预制烟道板单元的插口插入第二块预制烟道板单元的承口中，并将第三块预制烟道板单元的插口的弹性凸起嵌入第二块预制烟道板单元的承口的嵌槽内；依照上述连接方式，依次安装剩余预制烟道板单元；若干预制烟道板单元连接后的结构，参照图1所示；相邻两个预制烟道板单元之间的连接结构，参照图4所示。当然，也可以将第二块预制烟道板单元的承口与第一块预制烟道板单元的插口连接，具体安装时，只需保证相邻两个预制烟道板单元之间的插口与承口相对应；首个预制烟道板单元1的承口13或插口12布置方向可根据实际工况进行布置，本实施例中“前端、后端”并不限定为安装位置的前后。

相邻两个预制烟道板单元之间采用上述承插式的连接方式，在安装时具有一定的导向作用，便于吊装预制构件连接安装，且整体结构连接稳定。

在其他部分优选实施例中，参照图2、图3所示，插口12为预制烟道板单元1前端的端部向外延伸形成的条形凸块；该条形凸块长度小于预制烟道板单元1本体的端面的长度；条形凸块的横截面的高度小于预制烟道板单元1本体的横截面的高度，以便于插口12插入到相邻预制烟道板单元1承口13的内部，确保连接结构稳定性。

在其他部分优选实施例中，参照图3所示，弹性凸起1201的数量为两个，两个弹性凸起1201分别对称设置于条形凸块的两侧。

在其他部分优选实施例中，参照图2、图3所示，承口13为预制烟道板单元1后端的端部向本体内凹陷形成的凹槽，且凹槽的尺寸与条形凸块的尺寸相配合，使条形凸块能插入凹槽内。

在其他部分优选实施例中，参照图3所示，嵌槽1301的数量为两个，两个嵌槽1301分别对称设置于凹槽的两侧。

申请文件中使用到各类部件如没有详细说，均可以采用标准件或常用技术，可以从市场上购买，各个零件的具体连接方式可以采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉和焊接等常规手段，机械、零件和电器设备均采用现有技术中的常规型号，电路连接采用现有技术中常规的连接方式，对于所属领域的技术人员都是很容易实现的，在此不再作出具体叙述。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。