1.3. Характеристика тонелей і притонельних споруд

Підземні споруда тонелей містять у собі перегінні тоннели, тоннели сполучних гілок, тупики, а також притонельні з'єднання, до яких відносяться дренажні перекачування, пункти технічного огляду потягів у тупиках, перегінні вентиляційні шахти, тонельні знижувальні станції.

Рис. 3 – Схема розташування тонелей і примикаючих до них споруд

1-перегінний тонель; 2-тупик; 3-з'єднання між тоннелями; 4-стовбур перегінної вентиляційної шахти; 5-камера вентиляційних агрегатів; 6-тонельна знижувальна станція; 7-санвузол зі збійкою в обох тоннеля; 8-з'єднання між перегінним тонелем і сполучною гілкою; 9-камера з'їздів; 10-сполучна гілка для передачі потягів на іншу лінію; 11-дренажне перекачування; 12-вентиляційна збійка; 13-збійка між тупиком і перегінним тоннелем; 14- пункт технічного огляду потягів.

П е р е г о н н і т о н н е л і. Являють собою протяжні виробки довжиною 0.6- 3.5 км між станціями або станціями і рампами (місцями виходу тонелей на поверхню). Тонелі глибокого закладення мають круглий перетин діаметром 5.1 (на деяких ділянках 5.6 м), дрібного закладення – прямокутне розміром 4.1—4.3 м. Стіни тонелей виготовляються з залізобетонних тюбінгів, а також із залізобетонних елементів. Профіль траси тонелей характеризується так називаним ухилом, величина якого складає від 0.003 до 0.040 звичайно з підвищенням убік станції. Наявність ухилів істотно впливає на поширення продуктів горіння при пожежі в тонелі. Тонель обладнується бетонною пішохідною банкеткою, у розривах якої розміщається устаткування тонеля (світлофори, шафи електроапаратури, контейнери для сміття). Тонелі оснащені робочим і аварійним освітленням, на стінах тонеля розміщаються кабелі: з боку контактної рейки напругою 6 – 10 кв і 825 В, з боку банкетки – низьковольтні.

Пожежне навантаження тонелей досить високе – близько 30 кг/м², однак її велика частина (шпали, огородження контактної рейки) розміщена таким чином, що при пожежі не займається. При перебуванні рухомого складу в тонелі його навантаження складає 60 кг/м².

П р и т о н н е л ь н і с п о р у д и. Призначені для розміщення устаткування, необхідного для експлуатації тонелей і технічних пристроїв, що знаходяться в ньому. За винятком службових приміщень лінійних пунктів і пунктів технічного огляду, службово – побутові приміщення яких аналогічні відповідним приміщенням станцій, інші притонельні споруди мають пожежне навантаження, що не перевищує 5 кг/м².

Найменування споруд тонельного комплексу	Пожежне навантаження, кг/м2
Перегонні тонелі (без рухомого складу)	30
Перегонні тонелі (з рухомим складом)	60
Службово – побутові приміщення тунелів	30
Приміщення пунктів технічного огляду тонелів	20

Висновок по 1 питанню.Споруди метрополітену одні з най небезпечніших.

2. Вимоги пожежної безпеки до споруд метрополітену.

НАПБ: Правила ПБ в метрополітені.

ДБН В.2.3-7-2003 Споруди транспорту. Метрополітени.

В Е Н Т И Л Я Ц І Я С П О Р У Д М Е Т Р О П О Л І Т Е Н У

Станції метрополітену оснащені тонельними і місцевими системами вентиляції, призначеними для забезпечення заданих параметрів мікроклімату в його підземних спорудах.

С и с т е м а т о н н е л ь н о й в е н т и л я ц и і – приточно – витяжна зі спонуканням руху повітря служить для провітрювання основних споруд метрополітену. При цьому застосована подовжня схема вентиляції з реверсуванням, що дозволяє використовувати в якості повітроводів шляхові тонелі і змінювати напрямок повітряних потоків у залежності від температури зовнішнього повітря. Система тонельної вентиляції складається із сукупності шляхових, вентиляційних тонелей, стовбурів вентиляційних шахт і вентиляційного устаткування. Найбільш широке застосування одержала схема вентиляції з трьома вентиляційними шахтами, дві з яких розташовані в станцій (станційні) і одна в середині перегону (перегінна).

Рис. 4 – Схема тонельной вентиляції станції глибокого закладення

1,2,3-шляхові, ескалаторний, вентиляційний тонелі відповідно; 4,5,6-станційна, перегінна і тупикова вентиляційна шахти; 7-наземний кіоск вентиляційної шахти; 8-тупик; 9-станція; 10-вентиляційний відсік ескалаторного тонеля; 11-вентиляційна збійка; 12-вентиляційна установка.

При даній схемі вентиляція здійснюється в такий спосіб: у зимовий період холодне повітря з поверхні подається в споруди метрополітену перегінною вентиляційною шахтою, нагрівається при своєму русі по шляховим тонелям, підігрітий підходить до станцій і відаляється через станційні шахти. Улітку режим роботи – зворотний. Основним вважається період теплого періоду року і тому вентилятори просторово орієнтовані на прямий режим: у станційних шахтах – на подачу повітря в метрополітен, а в перегінних – на видалення.

Рис. 5 – Вентиляційна шахта

1-шляхові тонелі; 2-вентиляційна збійка; 3-вентиляційний тонель; 4-вентиляційна камера; 5-осьовий вентилятор; 6-стовбур шахти; 7-верхній вентиляційний канал; 8-глушителі шуму; 9-вентиляційний кіоск; 10-сходи; 11-розділова перегородка; 12-електродвигуни; 13-металеві ґрати з дверима.

Подача і видалення повітря із сусіднього тонеля здійснюється через збійку. Як правило, кожна шахта має вентиляційну установку, що складається з 2-х осьових вентиляторів. Вентилятори встановлюються в спеціальних підземних камерах розділених перегородкою і клапанами, що виключають можливість циркуляції повітря при роботі одного вентилятора.

Особливістю тонельної вентиляції є перевищення припливу повітря над витяжкою на 15 – 20 % у зв'язку з чим станції при нормальному режимі провітрювання знаходяться під надлишковим тиском і повітря по ескалаторному тонелю має напрямок нагору.

Витяжна система акумуляторних приміщень і комор мастильних матеріалів забезпечує видалення повітря на поверхню. Для вентиляції машинних залів ескалаторів використовується часткова циркуляція повітря.

П р о т и п о ж е ж н е в о д о п о с т а ч а н я. Станції і тонелі метрополітену обладнаються протипожежним водопроводом, що підключений до міської мережі. Пожежні крани діаметром 50 мм встановлюються у вестибулі, коридорах службових приміщень, що примикають до нього, машинному залі ескалаторів, розподільному залі станції або на платформах, коридорах службових приміщень станції, тупиках. Тонелі оснащуються пожежними кранами, установлюваними через 90 м.

З недавнього часу тонелі станцій глибокого закладення обладнаються сухотрубом діаметром 80 мм, що має з'єднувальні голівки в рівні вестибуля й у рівні нижньої гребінки ескалатора для з'єднання з магістральною лінією.

П е р в и н н і засоби пожежогасіння. Оснащення ними підземних споруд і рухомого складу відповідно до «Правил пожежної безпеки в метрополітенах».

В о г н е с т і й к і с т ь о с н о в н и х к о н с т р у к т и в н и х е л е м е н т і в. Забезпечується виконанням будівельних конструкцій підземних споруд з негорючих матеріалів з межами вогнестійкості 1-2 години.

Перегородки машинних залів ескалаторів, підстанцій, кабельних колекторів, вентиляційних камер і аналогічних приміщень повинні мати межі вогнестійкості 0.75 години, а двері цих приміщень – 0.6 години.

Для інших службових приміщень вогнестійкість перегородок і дверей регламентується часом 0.25 години. Огороджуючі конструкції комор мастильних матеріалів повинні мати межу вогнестійкості 2.5 години, їхні двері – 1.2 години.

Найменування конструктивних елементів	межа вогнестійкості, год
Основні будівельні конструкції підземних споруд	1 — 2
Перегородки машинних залів ескалаторів, підстанцій, кабельних колекторів, вентиляційних камер — — двері цих приміщень	0.75 0.6
перегородки і двері службових приміщень	0.25
стіни і перегородки комор мастильних матеріалів — — двері цих приміщень	2.5 1.2

В Е Н Т И Л Я Ц І Я П І Д З Е М Н И Х С П О Р У Д П Р И П О Ж Е Ж І

П о ж е ж а н а с т а н ц і ї

Спадний повітряний потік в ескалаторних тонелях станцій усіх типів може бути забезпечений включенням на витяжку чотирьох вентиляторів прилеглих вентиляційних шахт. Тому додатково до вентиляційного устаткування станційної шахти на видалення диму задіється одна з перегінних шахт. При цьому вибір останньої здійснюється в залежності від місця виникнення й об'єкта пожежі.

Якщо пожежа на станції не зв'язана з рухомим складом, то станційна шахта включається на витяжку негайно, а кожна з прилеглих (переважно ближче розташованих або найбільш продуктивна) – після звільнення ділянки траси між нею і станцією від людей і потягів.

У випадку пожежі на одній зі станційних колій на витяжку на додаток до станційного включається перегінна вентиляційна шахта, що знаходиться в побпутному аварійному потягові напрямку (після звільнення відповідної ділянки від людей і потягів).

Системи місцевої вентиляції на аварійній станції відключаються. Рух потягів після їхнього вилучення з даної ділянки припиняється. Зазначені аварійні режими дозволяють створити на ескалаторних тонелях критичну депресію 30-60 Па.

Недоліком даного режиму є збільшення зони задимлення, що захоплює ділянки тонелей в обидва боки від аварійної станції до перегінних вентиляційних шахт.

Додатковим засобом, що підвищує стійкість повітряних потоків в ескалаторних тонелях станцій з наземним вестибулем, можуть служити пожежні автомобілі димовилення.

Підвищення стійкості досягається подачею повітря в проріз однієї з дверей вестибуля, призначених для входу пасажирів.

Подача повітря від автомобіля димовидалення у вестибуль станції здійснюється після з'ясування оперативної обстановки на станціях і прилягаючих тоннелях. У залежності від місця пожежі, наявності людей у шляхових тонелях і режиму роботи вентиляційних установок на аварійній ділянці димосос може включатися негайно або після виконання службами метрополітену ряду організаційних і технічних заходів.

Практичне застосування автомобілів димовидалення обмежено неможливістю їхнього використання на станціях з підземними вестибулями.

Найбільш ефективним способом підвищення стійкості повітряних потоків при пожежах на станціях є перекриття шляхових тонелей, що дозволяє підняти критичну депресію на ескалаторних тоннелях до 250-300 Па. Засобами реалізації цього способу можуть бути стаціонарні пристрої метрополітенів і переносні перемички парашутного типу.

При пожежі на станції рекомендується перекривати два тоннелі з обох сторін від ділянки, що включає аварійну сигналізацію, станційну і перегінну шахти, задіяні в аварійному режимі на витяжку. При проходженні їх по одну сторону від станції, перемички розташовуються в аварійної станції.

Реалізація вищевказаних заходів повинна бути довершена протягом 10 хвилин з моменту початку пожежі рухомого складу.

П о ж е ж а н а п е р е с а д о ч н і й с т а н ц і ї.

Станції, що входять до складу пересадних вузлів, відрізняються наявністю аеродинамічних зв'язків між двома або більш лініями метрополітену (переходи на суміжну станцію, сполучні гілки). Вони зменшують загальний опір мережі і напори вентиляторів, що працюють на витяжку. Це поряд з додатковим напором, з боку суміжної станції, у більшості випадків не дозволяє створити спадний потік повітря на ескалаторному тонелі двома вентиляційними шахтами. Для створення умов безпеки евакуації людей розробляються аварійні режими, що забезпечують незадимлюємість на ескалаторних тонелях пересадних станцій, а пасажирських переходів на суміжну станцію пересадного вузла.

Якщо в районі пересадного вузла мається сполучна гілка з вентиляційною шахтою, то вона включається замість перегінної на витяжку двома вентиляторами. Попередньою умовою в цьому випадку є звільнення від людей ділянки між аварійною станцією і вентиляційною шахтою сполучної гілки.

Кількість вентиляторів у вентиляційних шахтах на сусідній лінії, що включаються на приплив, може відрізнятися від зазначених на схемі. Їхнє число уточнюється для конкретної станції на станції обов'язкової апробації і коректування режиму. Підвищення стійкості повітряних потоків на переходах за рахунок збільшення підпору з боку суміжної станції при гасінні пожежі не бажано, тому що це може викликати незаплановане задимлення ділянок аварійної лінії аж до сусідніх станцій включно.

Для цієї мети може бути застосоване реверсування другої перегінної шахти, що працює на приплив, за умови попереднього евакуації людей з ділянки, між нею й аварійною станцією.

П о ж е ж а в е с к а л а т о р н о м у к о м п л е к с і.

Аварійні режими роботи системи тонельної вентиляції вводяться в залежності від розташування осередка пожежі.

При пожежі в машинних залах вводиться аварійний режим, аналогічний пожежі в наземному вестибулі – станційна і найближчі перегінні шахти включаються на приплив. Димовидалення з машинного залу повинне здійснюватися через люк демонтажної камери при його відкритті.

При пожежі в натяжній камері вводиться аварійний режим вентиляції, розроблений для випадків пожежі на станції не пов'язаної з рухомим складом.

При пожежі в ескалаторному тонелі на період евакуації повинний бути введений аварійний режим. Шахта, розташована з боку ескалаторного тонеля включається на витяжку двома вентиляторами. Шахта з протилежної сторони станції включається на приплив.

Після закінчення евакуації зі станції і перегонів вентилятори шахти розташованої з протилежної сторони від аварійного ескалаторного тонеля переключаються на витяжку.

П о ж е ж а н а э л е к т р о п і д с т а н ц і ї . Складність димовидалення при пожежі на електропідстанціях пов'язана з можливим відключенням електроживлення найближчих до аварійної станції вентиляційних шахт, що істотно знижує ефективність роботи тонельної вентиляції.

Димовидалення здійснюється створенням спрямованого руху газоповітряних потоків від станції убік аварійної електропідстанції, включенням найближчих до неї (однієї або декількох) шахт на витяжку, а з боку станції – на приплив. Включенню шахт на витяжку повинне передувати звільнення від людей ділянки траси від них до електропідстанції.

Висновок

Вищесказане показує, що пожежна безпека метрополітену є однією із самих головних проблем, рішення якої вимагає серйозного підходу, для того, щоб рух у цьому сучасному виді транспорту став ще безпечніше.