一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的制作方法

本实用新型涉及火灾安全技术领域，更具体的说是涉及一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统。

背景技术：

伴随着我国高速铁路和客运专线的发展以及西部铁路网建设的兴起，超长铁路大隧道的数量在线路中的比例越来越高。众所周知，特长铁路隧道由于其结构特点，一旦列车在隧道内发生火灾，短时间内外部救援很难到达现场展开施救工作，造成人员逃生困难。

在现代的隧道火灾研究中，通过模拟试验来研究隧道内火灾状况下的烟气流动规律和通风策略，用来指导通风与排烟模式的设计，对于保障隧道高效、安全的运营具有重要意义。由于其巨大的结构构造，进行全尺寸隧道火灾试验的成本高，操作困难，难以获得大量的试验数据，因此目前多采用小尺寸模拟试验，但是通常小尺寸模拟试验系统只能模拟一种或少数几种隧道形式，通用性差。

因此，提供一种结构简单，易于拼装，通用性强，能够在实验室中研究隧道内火灾状况的单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决现有技术中小尺寸隧道火灾模拟试验系统结构复杂，不便于检测观察试验数据等技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，易于拼装，通用性强，能够在实验室中研究隧道内火灾发生时的烟气流动规律、温度场、热辐射值及通风策略等特征参数的单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统。

本实用新型的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统，包括：

隧道系统，隧道系统包括主隧道通道、平行疏散通道和横向连接通道，主隧道通道为一条纵向通道，平行疏散通道平行布置在主隧道通道一侧，横向连接通道横向布置并与主隧道通道和平行疏散通道垂直连通；

火源模拟装置，火源模拟装置设于主隧道通道内；

排烟管道，排烟管道设于横向连接通道的顶部；

监控装置，监控装置设于主隧道通道、平行疏散通道和横向连接通道内部，用于监测主隧道通道、平行疏散通道和横向连接通道内的烟气浓度及烟气流动规律。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统，该火灾模型试验系统依照当金山隧道原型的结构特点，按照1∶10的缩尺比例制成了一种结构简单、可模块化拼装、通用性强且整体结构稳定性好的火灾模型试验系统。通过火源模拟装置可模拟出隧道内的火灾场景，并通过隧道系统、排烟系统和监控装置对隧道内的烟气浓度、烟气流动规律、温度场及热辐射值进行观察、监测并记录试验数据，提高隧道火灾试验研究的准确性和有效性，从而有针对性地设计出优良的隧道火灾救援系统。本实用新型的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统，结构简单，稳定性好，易于拼装，通用性强，试验操作方便，能够准确地记录分析铁路隧道内发生火灾时的烟气流动规律、温度场、热辐射值及通风策略等特征参数，具有较强的实用性。

根据本实用新型进一步的，主隧道通道包括主隧道基础模块、主隧道观察模块、主隧道调整模块、主隧道燃烧模块和主隧道连接模块，主隧道基础模块、主隧道观察模块、主隧道调整模块、主隧道燃烧模块和主隧道连接模块均为多个且依次连接；火源模拟装置安装在主隧道燃烧模块(114)内。

采用上述技术方案产生的有益效果是，主隧道通道可实现模块化拼接，各个具有不同功能的模块可根据不同位置的需求反复使用，降低了制造难度，提高了拼装效率。

根据本实用新型进一步的，主隧道观察模块的侧壁上开设有主隧道观察窗；主隧道调整模块的长度小于主隧道基础模块的长度；主隧道连接模块的侧壁上开设有第一连接口，第一连接口与横向连接通道连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，主隧道观察窗便于试验人员观察试验系统内的烟气流动情况；主隧道调整模块用于搭配主隧道基础模块达到所需隧道长度。

根据本实用新型进一步的，主隧道燃烧模块侧壁上开设有燃烧口，燃烧口处设有推拉抽屉，且推拉抽屉滑动连接在主隧道燃烧模块上，火源模拟装置安装在推拉抽屉内。

采用上述技术方案产生的有益效果是，便于模拟火源的取放。

根据本实用新型进一步的，还包括射流风机，横向连接通道包括横向连接通道排烟口模块和横向连接通道防护门模块，横向连接通道排烟口模块的顶壁上开设有排烟口，排烟管道一端与排烟口连接并连通；横向连接通道防护门模块一端设有防护门，防护门铰接在横向连接通道防护门模块一端，且射流风机安装在横向连接通道防护门模块顶壁；横向连接通道防护门模块为一个及以上，一个及以上横向连接通道防护门模块依次连接，且依次连接的一个及以上横向连接通道防护门模块的一端与第一连接口固定连接，另一端固定在平行疏散通道侧壁上，并与主隧道连接模块和平行疏散通道连通。

采用上述技术方案产生的有益效果是，防护门和射流风机可阻止主隧道内的烟气进入疏散通道，并促使烟气通过排烟口模块上的排烟口，进入排烟管道，排出隧道系统。

根据本实用新型进一步的，疏散通道包括平行疏散通道基础模块、平行疏散通道观察模块和平行疏散通道三通模块，平行疏散通道基础模块、平行疏散通道观察模块和平行疏散通道三通模块均为多个且依次连接；平行疏散通道观察模块的侧壁上还开设有平行疏散通道观察窗；平行疏散通道三通模块的其中一侧壁上开设有第二连接口，第二连接口与横向连接通道防护门模块固定连接且连通。

采用上述技术方案产生的有益效果是，平行疏散通道可实现模块化拼接，各个具有不同功能的模块可根据不同位置的需求反复使用，降低了制造难度，提高了拼装效率。

根据本实用新型进一步的，主隧道调整模块的长度为主隧道基础模块长度的三分之一至三分之二。

可选地，主隧道调整模块的长度为主隧道基础模块长度的二分之一。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使该试验系统的主隧道长度易于调整，可以根据需要模拟出不同长度的隧道，提高了该试验系统的通用性。

根据本实用新型进一步的，主隧道基础模块、主隧道观察模块、主隧道调整模块、主隧道燃烧模块、主隧道连接模块、横向连接通道排烟口模块、横向连接通道防护门模块、平行疏散通道基础模块、平行疏散通道观察模块和平行疏散通道三通模块均包括模块框架、u型底板、弧形折弯顶板和调整螺杆，u型底板和弧形折弯顶板分别适配安装在模块框架的底部和顶部，调整螺杆为多个，且多个调整螺杆分别转动连接在模块框架端部的两侧。

采用上述技术方案产生的有益效果是，各模块的基础部件相同，更利于批量化生产，降低了整体制造费用。同时，调整螺杆的设置，使各个模块的高度可以调节，即使在路面不平的情况下也可以保证各个模块位于同一水平面，避免了因地势原因造成的拼装困难。

根据本实用新型进一步的，排烟管道包括第一排烟管和第二排烟管，第一排烟管为圆筒状排烟管，第二排烟管为三通排烟管，第二排烟管底部固定在排烟口处，任一第二排烟管沿纵向布置的两个出口通过第一排烟管与相邻的第二排烟管固定连接并连通。

采用上述技术方案产生的有益效果是，更有利于排出主隧道内的烟气，同时便于测量该试验系统内的烟气流动规律，从而制定出相应的通风策略。

根据本实用新型进一步的，监控装置包括气体传感器和控制终端，气体传感器为多个，且多个气体传感器分别均匀布置在主隧道基础模块、主隧道观察模块、主隧道燃烧模块、主隧道连接模块、横向连接通道防护门模块和横向连接通道排烟口模块内，且多个气体传感器与控制终端信号连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，能够准确获得主隧道内不同位置的烟气浓度和烟气流动情况，并进一步对烟气流动规律、温度场既热辐射等进行研究和记录。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的立体结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的立体结构局部放大图；

图3附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的后视图；

图4附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的主隧道基础模块立体结构示意图；

图5附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的主隧道观察模块立体结构示意图；

图6附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的主隧道调整模块立体结构示意图；

图7附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的主隧道燃烧模块立体结构示意图；

图8附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的主隧道连接模块立体结构示意图；

图9附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的横向连接通道排烟口模块立体结构示意图；

图10附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的横向连接通道防护门模块立体结构示意图；

图11附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的平行疏散通道基础模块立体结构示意图；

图12附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的平行疏散通道观察模块立体结构示意图；

图13附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的平行疏散通道三通模块立体结构示意图；

图14附图为本实用新型提供的一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统的主隧道基础模块爆炸图；

附图标记：

1、隧道系统，

11、主隧道通道，111、主隧道基础模块，112、主隧道观察模块，1121、主隧道观察窗，1122、主隧道排烟口，113、主隧道调整模块，114、主隧道燃烧模块，1141、燃烧口，1142、推拉抽屉，115、主隧道连接模块，1151、第一连接口；

12、平行疏散通道，121、平行疏散通道基础模块，122、平行疏散通道观察模块，123、平行疏散通道三通模块，1231、第二连接口，1132、第三连接口；

13、横向连接通道，131、横向连接通道排烟口模块，1311、排烟口，132、横向连接通道防护门模块，1321、防护门；

2、排烟管道，21、第一排烟管，22、第二排烟管；

100、模块框架，200、u型底板，300、弧形折弯顶板，400、调整螺杆。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例公开了一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统，包括：

隧道系统1，隧道系统1包括主隧道通道11、平行疏散通道12和横向连接通道13，主隧道通道11为一条纵向通道，平行疏散通道12平行布置在主隧道通道11一侧，横向连接通道13横向布置并与主隧道通道11和平行疏散通道12垂直连通；

火源模拟装置，火源模拟装置设于主隧道通道11内；

排烟管道2，排烟管道2设于横向连接通道13的顶部；

监控装置，监控装置设于主隧道通道11、平行疏散通道12和横向连接通道13内部，用于监测主隧道通道11、平行疏散通道12和横向连接通道13内的烟气浓度及烟气流动规律。

根据本实用新型的一个实施例，主隧道通道11包括主隧道基础模块111、主隧道观察模块112、主隧道调整模块113、主隧道燃烧模块114和主隧道连接模块115，主隧道基础模块111、主隧道观察模块112、主隧道调整模块113、主隧道燃烧模块114和主隧道连接模块115均为多个且依次连接，火源模拟装置安装在主隧道燃烧模块114内，主隧道通道11可实现模块化拼接，各个具有不同功能的模块可根据不同位置的需求反复使用，降低了制造难度，提高了拼装效率。

根据本实用新型的一个实施例，主隧道观察模块112的侧壁上开设有主隧道观察窗1121，便于试验人员观察试验系统内的烟气流动情况；主隧道调整模块113的长度小于主隧道基础模块111的长度，主隧道调整模块113用于搭配主隧道基础模块111达到所需隧道长度；主隧道连接模块115的侧壁上开设有第一连接口1151，第一连接口1151与横向连接通道13连接。

有利的是主隧道观察模块112可与主隧道排烟口模块共用，主隧道排烟口模块顶部设置有主隧道排烟口1122，主隧道排烟口1122处铰接有风门挡板，当风门挡板关闭时，即可用于代替主隧道观察模块112。可以进一步提高该试验系统的通用性，降低制造费用。

有利的是，主隧道观察窗1121为透明观察窗，更便于观察主隧道内的烟气流动情况；主隧道观察窗1121材质为耐高温玻璃，可以提高主隧道观察窗1121的使用寿命。

根据本实用新型的一个实施例，主隧道燃烧模块114侧壁上开设有燃烧口1141，燃烧口1141处设有推拉抽屉1142，且推拉抽屉1142滑动连接在主隧道燃烧模块114上，火源模拟装置安装在推拉抽屉1142内，便于模拟火源的取放。

有利的是，主隧道燃烧模块114采用的材质为耐高温不锈钢板，能够更好的隔离高温，避免试验人员在操作过程中发生烫伤事故，提高了该试验系统的安全性。

根据本实用新型的一个实施例，还包括射流风机，横向连接通道13包括横向连接通道排烟口模块131和横向连接通道防护门模块132，横向连接通道排烟口模块131的顶壁上开设有排烟口1311，排烟管道2一端与排烟口1311连接并连通；横向连接通道防护门模块132一端设有防护门1321，防护门1321铰接在横向连接通道防护门模块132一端，且射流风机安装在防护门模块1321顶壁；横向连接通道防护门模块132为一个及以上，一个及以上横向连接通道防护门模块132依次连接，且依次连接的一个及以上横向连接通道防护门模块132的一端与第一连接口1151固定连接，另一端固定在平行疏散通道12侧壁上，并与主隧道连接模块115和平行疏散通道12连通。防护门1321和射流风机可阻止主隧道内的烟气进入平行疏散通道12，并促使烟气通过排烟口模块上的排烟口1311，进入排烟管道2，排出隧道系统1。

根据本实用新型的一个实施例，平行疏散通道12包括平行疏散通道基础模块121、平行疏散通道观察模块122和平行疏散通道三通模块123，平行疏散通道基础模块121、平行疏散通道观察模块122和平行疏散通道三通模块123均为多个且依次连接；平行疏散通道观察模块122的侧壁上还开设有疏散通道观察窗1221；平行疏散通道三通模块123的其中一侧壁上开设有第二连接口1231，第二连接口1231与横向连接通道防护门模块132固定连接且连通。疏散通道12可实现模块化拼接，各个具有不同功能的模块可根据不同位置的需求反复使用，降低了制造难度，提高了拼装效率。

有利的是，平行疏散通道三通模块123可与平行疏散通道四通模块共用，将疏散通道四通模块其中的第三连接口1232封堵，即可用作平行疏散通道三通模块123，可以进一步提高该试验系统的通用性，降低制造费用。

根据本实用新型的一个实施例，主隧道调整模块113的长度为主隧道基础模块111长度的三分之一至三分之二。

根据本实用新型的另一个实施例，主隧道调整模块113的长度为主隧道基础模块111长度的二分之一，使该试验系统的主隧道长度和平行疏散通道12易于调整，可以根据需要模拟出不同长度的隧道，提高了该试验系统的通用性。

有利的是，平行疏散通道的长度也可用平行疏散通道调整模块进行调整。

根据本实用新型的一个实施例，主隧道基础模块111、主隧道观察模块112、主隧道调整模块113、主隧道燃烧模块114、主隧道连接模块115、横向连接通道排烟口模块131、横向连接通道防护门模块132、平行疏散通道基础模块121、平行疏散通道观察模块122和平行疏散通道三通模块123均包括模块框架100、u型底板200、弧形折弯顶板300和调整螺杆400，u型底板200和弧形折弯顶板300分别适配安装在模块框架100的底部和顶部，调整螺杆400为多个，且多个调整螺杆400分别转动连接在模块框架100端部的两侧。各模块的基础部件相同，更利于批量化生产，降低了整体制造费用。同时，调整螺杆400的设置，使各个模块的高度可以调节，即使在路面不平的情况下也可以保证各个模块位于同一水平面，避免了因地势原因造成的拼装困难。

根据本实用新型的一些实施例，排烟管道2包括第一排烟管21和第二排烟管22，第一排烟管21为圆筒状排烟管，第二排烟管22为三通排烟管，第二排烟管22底部固定在排烟口1311处，任一第二排烟管22沿纵向布置的两个出口通过第一排烟管21与相邻的第二排烟管22固定连接并连通。更有利于排出主隧道内的烟气，同时便于测量该试验系统内的烟气流动规律，从而制定出相应的通风策略。

根据本实用新型的一些实施例，监控装置包括气体传感器和控制终端，气体传感器为多个，且多个气体传感器分别均匀布置在主隧道基础模块111、主隧道观察模块112、主隧道燃烧模块114、主隧道连接模块115、横向连接通道防护门模块132和横向连接通道排烟口模块131内，且多个气体传感器与控制终端信号连接。能够准确获得主隧道内不同位置的烟气浓度和烟气流动情况，并进一步对烟气流动规律、温度场既热辐射等进行研究和记录。

本实用新型公开提供了一种单洞单线隧道单侧平导型救援站火灾模型试验系统，该火灾模型试验系统依照当金山隧道原型的结构特点，按照1∶10的微缩比例制成了一种结构简单、可模块化拼装、通用性强且整体结构稳定性好的火灾模型试验系统。通过火源模拟装置可模拟出隧道内的火灾场景，并通过隧道系统1、排烟系统和监控装置对隧道内的烟气浓度、烟气流动规律、温度场及热辐射值进行观察、监测并记录试验数据，提高隧道火灾试验研究的准确性和有效性，从而有针对性地设计出优良的隧道火灾救援系统。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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