CH411019A - Einrichtung zur Längsbelüftung eines Tunnels - Google Patents

Description

  Einrichtung zur     Längsbelüftung    eines Tunnels    Es ist bereits eine Einrichtung zur     Längsbelüftung     eines Tunnels mit mindestens einem im Tunnel an  geordneten     Axialventilator    bekannt, bei welcher ein       Axialventilator    in den Tunnelinnenraum frei ein  gehängt ist, und hierbei unter Ausnutzung der In  jektorwirkung des     Ventilatorluftstrahls    die im Tunnel  befindliche Luft fördert, wobei der     Ventilatorluft-          strahl    im wesentlichen parallel zur     Tunnellängsachse     verläuft und der Ventilator einen solchen Abstand  von dem stromab gelegenen Tunnelportal aufweist,

    dass innerhalb dieser Strecke eine ausreichende Ver  mischung des     Ventilatorluftstrahls    (Primärluft) mit  der ausserdem im Tunnel befindlichen Luft (Sekun  därluft) stattfinden kann.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich  tung zur Längsbelüftung eines Tunnels mit minde  stens einem im Tunnel, jedoch ausserhalb des für  Fahrzeuge vorgesehenen Profils angeordneten Ven  tilator mit im wesentlichen     parallel    zur Tunnellängs  achse verlaufendem Luftstrahl, dessen Abstand von  dem Tunnelportal, durch welches die Tunnelluft aus  geblasen wird, so bemessen ist, dass durch die     Injek-          torwirkung    des     Ventilatorluftstrahles    eine Förderung  der in dem Tunnelteil zwischen Ventilator und diesem  Portal     befindlichen    Luft durch dieses Portal hindurch  bewirkt wird. Der Ventilator kann ein     Axialventilator     oder ein solcher von beliebiger Bauart, also z.

   B. ein       Querstromventilator    sein.  



  Die Einrichtung ist erfindungsgemäss dadurch ge  kennzeichnet, dass an der seitlichen und/oder oberen  Tunnelwandung eine oder mehrere Nischen vorgese  hen und der bzw. die Ventilatoren in diese     Nische     bzw. Nischen derart frei eingehängt sind, dass der  bzw. die Ventilatoren höchstens zu einem Teil in den  ausserhalb des für die Fahrzeuge freizuhaltenden       Lichtraumprofils    liegenden Teil des     Tunnellichtraums     hineinragen, und dass ferner die     Nischenwände    zu-    mindest auf der     Abströmseite    des Ventilators einen  allmählichen Übergang .zum     Tunnellichtraum    aufwei  sen.  



  Der Ventilator kann in einer im Vergleich zur  Tunnellänge kurzen Nische eingebaut sein. Die Her  stellung einer Nische ist an sich einfach und kann  sogar an bereits vorhandenen,     unbelüfteten    Tunneln  nachträglich vorgenommen werden. Insbesondere     gilt     das letztere     für    Tunnel mit rechteckigem Lichtraum,  bei denen das für die Fahrzeuge     freizuhaltende    Profil  zugleich im wesentlichen den     Tunnellichtraum    dar  stellt und ausserdem lediglich     ischmale    Gehsteige     für     das Tunnelpersonal vorhanden sind.  



  Der Abstand des Ventilators von der zum     Ven-          tüatorluftstrahl    im wesentlichen parallel verlaufenden  Wand der Nische wird     zweckmässigerweise    so gross  gewählt, dass eine zu grosse Wandreibung des     Ven-          tilatorstrahles    im Bereich hoher Luftgeschwindigkei  ten, nämlich am     Luftstrahlenaustritt    aus dem Ventila  tor, vermieden wird.

   Weiterhin ist es     vorteilhaft,    dass  die Nische in     Strömungsrichtung    hinter dem Ventila  tor eine derartige Länge     erhält,    dass bereits auf dieser  Länge eine     teilweise    Vermischung der Primärluft mit  der Sekundärluft stattfinden kann.  



  Es können mehrere Ventilatoren neben- und/oder  übereinander     angeordnet    werden. In Längsrichtung  des Tunnels können mehrere Ventilatoren hinterein  ander angeordnet werden, und zwar mit solchem Zwi  schenabstand, dass auch     in    dem zu diesem Zwischen  abstand gehörigen Tunnelteil durch die     Injektorwir-          kung    eine Förderung der Sekundärluft bewirkt wird.  Die Ventilatoren können in ihrer Förderrichtung um  kehrbar ausgebildet sein, in welchem Falle diese       zweckmässig'm    der Mitte der Nische angebracht wer  den.

   Es ist vorteilhaft, den Ventilator mit einer im  Vergleich zu der     Länge    des ihm zugeordneten Tun  nelabschnittes kurzen     Luftführung    zu versehen.      Die Erfindung ist in der Zeichnung an mehreren  Ausführungsbeispielen dargestellt.

   Es zeigen:       Fig.    1 den Längsschnitt eines Tunnels mit einem  in einer Deckennische angeordneten, umsteuerbaren       Axialventilator,          Fig.    2 einen Querschnitt des Tunnels nach     Fig.    1  (gemäss der Linie     II-II),          Fig.    3 den Längsschnitt eines anderen Tunnels  mit mehreren hintereinander und nebeneinander in  Nischen angeordneten     Querstromventilatoren,            Fig.    4 einen     Teilgrundriss    des Tunnels nach     Fig.    3  (gemäss der Linie     IV-IV),

            Fig.    5 einen     Querschnitt    desselben Tunnels (ge  mäss der Linie     V-V"in        Fig.    3) und         Fig.    6 den schematischen Aufbau eines zugehöri  gen     Querstromventilators    in einem Querschnitt.  



  In dem beispielsweise durch einen Berg verlau  fenden Tunnel 1 nach den     Fig.    1 und 2 ist in einer  an der Decke des Tunnels befindlichen Nische 2 ein       Axialventilator    3 mittels Streben 4 frei     eingehängt,     und zwar derart, dass ein Teil des     Axialventilators     in den normalen Tunnelquerschnitt     (Begrenzungs-          linie    la) hineinragt, aber den Verkehrsraum (strich  punktierte     Begrenzung    5) des Tunnels, nämlich     das     für die Fahrzeuge freizuhaltende     Lichtraumprofil,     nicht berührt.

   Der Ventilator 3 weist von zwei Elek  tromotoren 6 angetriebene     Ventilatorflügel    7 und  Leitapparate 8 und 9 auf. Im     Hinblick    auf die Ver  wendung der Ventilatoren in beiden Förderrichtun  gen 10 und 11 sind die Motoren 6 umsteuerbar und  ist der gesamte Ventilator symmetrisch zu einer achs  senkrechten Ebene ausgebildet.

   Der aus dem Ventila  tor austretende     Luftstrahl    (Primärluft) reisst unter  Ausnutzung der     Injektorwirkung    die dem Ventilator  luftstrahl benachbarte     Tunnelluft        (Sekundärluft)    mit  und bewirkt auf diese Weise die     Tunnelbelüftung.    Da  mit die Wandreibungsverluste bei den hohen     Aus-          trittsgeschwindigkeiten    des     Luftstrahls        aus    dem Ven  tilator nicht zu gross sind, ist ein entsprechender Ab  stand 12 zwischen Ventilator und Nischenwand vor  gesehen.

   Ausserdem ist aus diesem Grund ein all  mählicher     LUbergang   <I>2b</I> von der tiefsten Stelle<I>2a</I> der  Nische zum     normalen    Tunnelprofil la vorgesehen,  und zwar in beiden Förderrichtungen, wobei der Ven  tilator, in Tunnellängsrichtung gesehen, in der Mitte  der Nische angeordnet ist. Der Abstand 13 bzw. 14  (je nach Förderrichtung) von dem Tunnelportal,  durch das die Tunnelluft ausgeblasen wird, ist so  gross gewählt, dass in beiden     Förderrichtungen    eine  ausreichende Vermischung der     Primärluft    mit der Se  kundärluft stattfinden kann.

      Durch die Anordnung des Ventilators in der  Nische 2 nach     Fig.    1 und 2 wird es     ermöglicht,    dass  der normale     Tunnelquerschnitt        kleiner    gehalten wer  den kann, als wenn der gesamte Ventilator im nor  malen Tunnelquerschnitt angeordnet wäre.    Bei einem Tunnel mit halbovalem Querschnitt,  wie z. B. nach     Fig.    1 und 2, ist es möglich, dass der  Ventilator sich zum Teil in der Nische und zum an  deren Teil im     Tunnellichtraum    ausserhalb des für  Fahrzeuge freizuhaltenden     Tunnellichtraumes    befin  det, da die höchste Stelle des halbovalen Tunnelquer  schnittes sowieso nicht für den Verkehr ausgenützt  werden kann.

   Anders verhält es sich jedoch bei Tun  neln mit rechteckigem Querschnitt. In diesem Fall  ist es zweckmässig, dass der Ventilator völlig in einer  Nische angeordnet wird und somit überhaupt nicht  in das normale Tunnelprofil hineinragt.  



  Eine solche Anordnung zeigen die     Fig.    3 bis 5.  Der dort abgebildete Tunnel 20 hat gerade     Profübe-          grenzungswände    20a. In Nischen 21 und 22, die sich  über die Tunneldecke und die beiden Seitenwände  erstrecken, sind durch je einen Elektromotor angetrie  bene     Querstromventilatoren    23 bis 30 angeordnet,  und     zwar    sind je     ,zwei    (23, 24 bzw. 27, 30) in jeder       Deckennische    und je einer (25, 26 bzw. 28, 29) in  jeder Seitennische mittels Streben 31 befestigt.

   Da  beim     Querstromventilator,    wie aus der weiter unten  erläuterten     Fig.    6 ersichtlich ist, der eintretende und  der austretende Luftstrahl nicht fluchten, sondern  einen Winkel von unter 180  bilden, ist der eintre  tende     Luftstrahl        immer    zur Tunnellängsachse geneigt.  Dementsprechend sind die     Neigungen    der     übergänge     <I>21b, 22b</I> bzw. 21c, 22c von der Aussenwand 21a  bzw. 22a zum     normalen    Tunnelprofil     20a    vorgesehen.  



  Die Wirkungsweise der     Tunnelbelüftung    ent  spricht im Prinzip der zu     Fig.    1 und 2 erläuterten  Wirkungsweise. Da nach den     Fig.    3 bis 5 die Ven  tilatoren nur eine einzige Förderrichtung aufweisen,  ist die Nische 21 mit den Ventilatoren 23 bis 26  in einem geringen Abstand 32 von dem Tunnelportal,  durch das die Luft angesaugt wird, und die Nische  22 mit den Ventilatoren 27 bis 30 bzw. das Tunnel  portal, durch das die Tunnelluft ausgeblasen wird,  in solchen Abständen 33 bzw. 34 angeordnet, dass  jeweils eine ausreichende Vermischung der Primärluft  mit der     Sekundärluft        stattfinden    kann.  



  Eine solche Anordnung der Ventilatoren in einem  Tunnel     mit    rechteckigem Querschnitt gestattet es, dass  der normale Tunnelquerschnitt 20a im wesentlichen  nicht grösser als das strichpunktiert gekennzeichnete,  für die Fahrzeuge     freizuhaltende        Lichtraumprofil    35  zu sein braucht. Auch ein für den     Tunnelwärter    be  stimmter schmaler Gehsteig 36 und die Strassenbe  grenzung 37 verbreitern den     Tunnelquerschnitt    nur  unwesentlich, so dass eine spürbare Baukostensenkung       eintritt.     



       In        Fig.    6 schliesslich ist der Aufbau eines zugehö  rigen     Querstromventilators    in einem Querschnitt ge  zeigt. Eine von einem Motor angetriebene Welle 40  treibt einen mit Schaufeln 41 versehenen Trommel  läufer 42. Die     Luft    wird durch eine Öffnung 43 auf  Grund des rotierenden Trommelläufers in den Innen  raum 44 des Trommelläufers gesaugt, danach noch  mals von den Schaufeln erfasst und in einen     Abström-          kanal    45 gedrückt. Die     Ansaugöffnung    43 und der           Abströmkanal    bilden hierbei einen Winkel von unter  180 .

   Durch einen Leitapparat 46 wird ferner eine  zweckmässige Luftführung     bewirkt.    Da Querstrom  ventilatoren eine gedrängte Bauweise, trotz der relativ  niedrigen Drehzahl eine relativ grosse     Ausströmungs-          geschwindigkeit    - dazu ohne Drall - und schliesslich  nur geringe Geräusche aufweisen, sind sie für die  Tunnelbelüftung vorteilhaft anzuwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Längsbelüftung eines Tunnels mit mindestens einem im Tunnel, jedoch ausserhalb des für Fahrzeuge vorgesehenen Profils angeordneten Ventilator mit im wesentlichen parallel zur Tunnel längsachse verlaufendem Luftstrahl, dessen Abstand von dem Tunnelportal, durch welches die Tunnelluft ausgeblasen wird, so bemessen ist, dass durch die Injektorwirkung des Ventilatorlufbstrahles eine För derung der in dem Tunnelteil zwischen Ventilator und diesem Portal befindlichen Luft durch dieses Portal hindurch bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass an der seitlichen und/oder oberen Tunnelwandung <I>(la;

   20a)</I> eine oder mehrere Nischen (2, 21, 22) vor gesehen und der bzw. die Ventilatoren (3, 23 bis 30) in diese Nische bzw. Nischen derart frei eingehängt sind, dass der bzw. die Ventilatoren höchstens zu einem Teil in den ausserhalb des für. die Fahrzeuge freizuhaltenden Lichtraumprofils (5,35) liegenden Teil des Tunnellichtraums hineinragen, und dass fer ner die Nischenwände<I>(2a, 21a, 22a)</I> zumindest auf der Abströmseite des Ventilators einen allmählichen Übergang<I>(2b, 21b, 22b)</I> zum Tunnellichtraum auf weisen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeich net durch eine derartige Länge der Nische (2, 21, 22) in Strömungsrichtung hinter dem Ventilator (3, 23 bis 30), dass bereits auf dieser Länge eine .teilweise Vermischung der Primärluft mit der Sekundärluft stattfinden kann. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch, mit einer derartigen Ausbildung des bzw. der Ventilatoren, dass sie wahlweise auf eine der beiden Förderrichtungen in Tunnellängsachse eingestellt werden können, da durch gekennzeichnet, dass der bzw. die Ventilatoren (3) hinsichtlich der Tunnellängsachse in der Mitte der Nische (2) angeordnet sind (Fig. 1). 3. Einrichtung nach den Unteransprüchen 1 und 2. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass mehrere Ventilatoren neben- und/ oder übereinander angeordnet sind. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass in Längsrichtung des Tunnels meh rere Ventilatoren hintereinander angeordnet sind, und zwar mit solchem Zwischenabstand, dass auch in dem zu diesem Zwischenabstand gehörigen Tunnelteil durch die Injektorwirkung eine Förderung der Sekun därluft bewirkt wird. 6. Einrichtung nach den Unteransprüchen 4 und 5. 7. Einrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren in ihrer Förder- richtung umkehrbar ausgebildet sind. B. Einrichtung nach den Unteransprüchen 4 und 7.

   9. Einrichtung nach den Unteransprüchen 6 und 7. 10. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventilator mit einer im Vergleich zu der Länge des ihm zugeordneten Tun nelabschnittes kurzen Luftführung versehen ist.