Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tunnel mit wenigstens einer Tunnelröhre, die mehrere quer zur Tunnelröhre schließbare Vorhänge aus vertikalen Lamellen aufweist.

Stand der Technik

Um die Rauchgase in einem Brandfall möglichst rasch aus dem Lüftungsabschnitt mit dem Brandherd abziehen zu können, wurde vorgeschlagen, zumindest den Lüftungsabschnitt mit dem Brandherd über entsprechende Abluftklappen an einen Abluftkanal anzuschließen und zugleich Frischluft zumindest in den Lüftungsabschnitt mit dem Brandherd einzublasen, um eine für den Rauchgasabzug vorteilhafte Luftströmung innerhalb des Lüftungsabschnittes mit dem Brandherd zu erreichen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß aufgrund der üblicherweise vorhandenen Längsströmung in einer Tunnelröhre die Rauchgase mit der jeweiligen Grundströmung über die gesamte Länge der Tunnelröhre stromabwärts des Brandherdes verschleppt werden. Zur Vermeidung einer solchen Rauchgasverschleppung ist es bekannt (DE 101 17 908 A1), zwischen den einzelnen Lüftungsabschnitten einer Tunnelröhre im Brandfall quer zur Längsrichtung der Tunnelröhre verschließbare Vorhänge vorzusehen, so daß der Lüftungsabschnitt mit dem Brandherd zumindest weitgehend

abgeschottet wird. Abgesehen davon, daß die Rauchgasverschleppung vor dem Abschotten stromabwärts des Brandherdes nach dem Schließen der Vorhänge nicht rückgängig gemacht werden kann, hat sich herausgestellt, daß die Rauchgasverteilung innerhalb des abgeschotteten Lüftungsabschnittes eine Gefahr für Menschen darstellt. Da die Vorhänge für den Durchlaß von Menschen und Fahrzeugen aus vertikalen Lamellen bestehen und daher keinen luftdichten Abschluß bilden können, kann die Grundströmung in Längsrichtung der Tunnelröhre nur unzulänglich unterdrückt werden, selbst wenn zwei Lamellenvorhänge unmittelbar hintereinander vorgesehen sind und quer zur Tunnelröhre geschlossen werden, so daß auch nach dem Abschließen des Lüftungsabschnittes mit dem Brandherd an beiden Enden mit einer Rauchgasverschleppung stromabwärts zu rechnen ist.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Tunnel insbesondere mit wenigstens einer in Längsrichtung in einzelne Lüftungsabschnitte unterteilten und abschnittsweise über je für sich steuerbare Abluftklappen an einen Abluftkanal anschließbaren Tunnelröhre so auszugestalten, daß die Rauchgase aus dem Lüftungsabschnitt mit dem Brandherd wirkungsvoll abgezogen werden können, ohne eine Rauchgasverschleppung befürchten zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Vorhänge zumindest in einer eine Strömungsbremse bildenden Vorhanggruppe mit mehreren Vorhängen in einem eine gegenseitige Strömungsbeeinflussung im wesentlichen ausschließenden Abstand voneinander zusammengefaßt sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß nur dann ein wirkungsvoller Rauchgasabzug aus dem Lüftungsabschnitt mit dem Brandherd über wenigstens eine entsprechend angesteuerte Abluftklappe unterbunden werden kann, wenn die in einer Tunnelröhre im allgemeinen bestehende Grundströmung auf ein Maß abgebremst werden kann, das eine Umkehr der Strömungsrichtung

stromabwärts der Abluftabsaugung sicherstellt, so daß die vor der Abbremsung der Grundströmung stromabwärts verschleppten Rauchgase nach dem Abbremsen der Grundströmung über die dem Brandabschnitt zugehörige Abluftklappe zurückgesaugt werden. Damit auch bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten eine ausreichende Abbremsung der Grundströmung erreicht werden kann, ohne auf einen Durchlaß für Menschen und Fahrzeuge freigebende Lamellenvorhänge verzichten zu müssen, werden mehrere Vorhänge zu einer eine Strömungsbremse bildenden Vorhanggruppe zusammengefaßt, in der die einzelnen Vorhänge einen gegenseitigen, in Längsrichtung der Tunnelröhre gemessenen Abstand aufweisen, der eine gegenseitige Strömungsbeeinflussung weitgehend ausschließt, so daß sich zwischen den einzelnen Vorhängen der Vorhanggruppe eine weitgehend gleichmäßige Strömungsausbildung über den Tunnelquerschnitt einstellen kann. Dies bedeutet beispielsweise in der Praxis einen Mindestabstand der einzelnen Vorhänge einer Vorhanggruppe von 50 m. Wird dieser Mindestabstand nicht eingehalten, so verschlechtert sich die Bremswirkung auf die Grundströmung.

Das Abbremsen der Grundströmung in einem Brandfall ist jedoch nicht nur bei Tunnelröhren mit einer abschnittsweisen Absaugung der Rauchgase, sondern auch bei Tunnelröhren mit einer Längsbelüftung von Vorteil, weil eine auf eine Geschwindigkeit kleiner als die übliche Fluchtgeschwindigkeit von Menschen abgebremste Strömungsgeschwindigkeit ein Entkommen aus der Tunnelröhre auch in Strömungsrichtung der Rauchgase ohne Beeinträchtigung durch die Rauchgase erlaubt.

Zum Abbremsen der Grundströmung in einer Tunnelröhre genügt eine Vorhanggruppe, die an sich in einem beliebigen Längenbereich der Tunnelröhre vorgesehen werden kann. Besonders günstige Konstruktionsverhältnisse ergeben sich allerdings, wenn zwei wahlweise schließbare Vorhanggruppen in den beiden Endbereichen der Tunnelröhre vorgesehen sind, so daß jeweils die Vorhanggruppe stromaufwärts eines gegebenenfalls auftretenden Brandherdes geschlossen werden kann, während die Vorhanggruppe im Bereich des gege-

nüberliegenden, stromabwärts befindlichen Endes der Tunnelröhre offen bleibt, was die Aus- bzw. Einfahrt auf dieser Tunnelseite erheblich erleichtert, obwohl die Aus- und Einfahrt auch durch die geschlossene Vorhanggruppe sichergestellt ist.

Die Anzahl der mit gegenseitigem Abstand angeordneten Vorhänge einer Vorhanggruppe hängt von den jeweiligen Gegebenheiten eines Tunnels ab. Im allgemeinen kann jedoch davon ausgegangen werden, daß zumindest vier, vorzugsweise wenigstens sechs Vorhänge innerhalb einer Vorhanggruppe benötigt werden, um die Grundströmungen auch bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten auf ein für die angestrebte Rauchgasabführung erforderliches Maß abbremsen zu können. Die Anzahl der Vorhänge einer Vorhanggruppe wird daher im allgemeinen von den örtlichen Verhältnissen abhängen, die auf die Grundströmungen in einer Tunnelröhre Einfluß haben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Tunnel in einem schematischen Längsschnitt durch eine Tunnelröhre,

Fig. 2 die Tunnelröhre in einem schematischen Querschnitt entlang der Linie II- Il der Fig. 1 in einem größeren Maßstab,

Fig. 3 die Tunnelröhre ausschnittsweise in einem Lüftungsabschnitt mit einem Brandherd nach dem Schließen der Vorhanggruppe stromaufwärts des Brandherdes und nach dem Einsetzen der Rauchgasabsaugung in einem schematischen Längsschnitt und

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch nach einem Rücksaugen der vor dem Schließen der Vorhanggruppe stromabwärts verschleppten Rauchgase.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, weist die Tunnelröhre 1 oberhalb einer den befahrbaren Tunnelraum 2 begrenzenden Decke 3 einen Abluftkanal 4 auf, der an wenigstens ein Abluftgebläse angeschlossen ist und über Abluftklappen 5 mit dem befahrbaren Tunnelraum in Strömungsverbindung steht. Durch diese Abluftklappen 5 wird die Tunnelröhre 1 in einzelne Lüftungsabschnitte unterteilt, die je für sich mit Hilfe entsprechender Sensoren hinsichtlich des Auftretens eines Brandherdes überwacht und bezüglich der Luftzu- und abfuhr gesteuert werden können. Die sich ergebenden Lüftungsabschnitte sind in der Fig. 1 durch strichpunktierte Linien 6 angedeutet, zwischen denen sich die einzelnen Lüftungsabschnitte ergeben.

In den beiden Endbereichen der Tunnelröhre ist jeweils eine Vorhanggruppe 7 aus einzelnen Vorhängen 8 vorgesehen, die in einem gegenseitigen Mindestabstand von 50 m angeordnet sind, um eine gegenseitige Strömungsbeeinflussung weitgehend zu unterbinden. Die Vorhänge 8 selbst bestehen gemäß der Fig. 2 aus einzelnen vertikalen Lamellen 9, die entlang einer Führungsschiene 10 im Bereich der Decke 3 quer zur Längsrichtung der Tunnelröhre 1 verschoben werden können. Die Vorhänge 8 weisen vorzugsweise zwei Seitenteile auf, die in seitlichen Aufnahmen 11 für die zu einem Paket zusammengeschobenen Lamellen 9 untergebracht sind und im Bedarfsfall aus diesen Aufnahmen 11 mit Hilfe eines entsprechenden Antriebes gegen die Mitte der Tunnelröhre 1 gezogen werden, um den befahrbaren Tunnelraum 2 zu verschließen. In der Fig. 2 ist aus Übersichtlichkeitsgründen ein Seitenteil ausgezogen, der andere aber in der zugehörigen Aufnahme 11 gehalten. Im geschossenen Zustand überlappen einander die beiden stoßenden Endlamellen 9 der Seitenteile der Vorhänge 8, wie sich auch die Lamellen 9 der Seitenteile überlappen, um einen möglichst guten Abschluß des befahrbaren Tunnelraumes 2 zu erreichen, ohne auf einen Durchgang durch den geschlossenen Vorhang 8 verzichten zu müssen. Die vertikalen Lamellen 9 der Vorhänge 8 werden ja durch ein Fahrzeug

oder einen Fußgänger zur Freigabe eines Durchtrittes ausgelenkt. Trotz des durch die Lamellen 9 der Vorhänge 8 gewährleisteten Durchlasses ergibt sich aufgrund der in einer entsprechenden Anzahl mit gegenseitigem Abstand a voneinander angeordneten Vorhängen 8 eine effektive Abbremsung der die Tunnelröhre 1 in Längsrichtung durchsetzenden Grundströmung, was beim Auftreten eines Brandherdes für die Rauchgasabsaugung aus dem befahrbaren Tunnelraum 2 von entscheidender Bedeutung ist. Obwohl zum Abbremsen der Grundströmung lediglich eine Vorhanggruppe 7 in einem Längsabschnitt der Tunnelröhre 1 erforderlich ist, ergeben sich besonders günstige Verhältnisse, wenn im Bereich der beiden Enden der Tunnelröhre 1 je eine Vorhanggruppe 7 vorgesehen wird, so daß in einem Brandfall die jeweils stromaufwärts befindliche Vorhanggruppe 7 zur Abbremsung der Grundströmung geschlossen werden kann, während die stromabwärts liegende Vorhanggruppe 7 offen bleibt.

Nach der Erkennung eines Brandherdes 12 wird die Vorhanggruppe 7 stromaufwärts des Brandherdes 12 geschlossen und mit Rauchgas vermischte Abluft konzentriert über eine stromabwärts des Brandherdes 12 befindliche Abluftklappe 5 abgesaugt. Wie in der Fig. 3 angedeutet wird, ist bis zum Schließen des Luftvorhanges 7 und der konzentrierten Absaugung aufgrund der bestehenden Grundströmung in der Tunnelröhre 1 mit einer Rauchgasverschleppung stromabwärts des Brandherdes 12 unter Umständen über die Abluftklappe 5 hinaus zu rechnen. Mit dem konzentrierten Absaugen der Rauchgase werden bei einer entsprechend abgebremsten Grundströmung nicht nur die Rauchgase 13 zwischen dem Brandherd 12 und der Abluftklappe 5 abgesaugt, sondern auch die über die Abluftklappe 5 hinaus verschleppten Rauchgase 14 zurückgesaugt, und zwar aufgrund einer Umkehr der Strömungsrichtung. Dies bedeutet, daß nach wenigen Minuten der befahrbare Tunnelraum 2 gemäß der Fig. 4 weitgehend von Rauchgasen befreit ist und lediglich die laufend entstehenden Rauchgase abgesaugt werden, wobei sich im Bodenbereich eine im wesentlichen rauchgasfreie Zone ausbildet. In Versuchen konnte festgestellt werden, daß durch eine Vorhanggruppe 7 mit z.B. neun Vorhängen 8 in einem

gegenseitigen Abstand von jeweils 75 m eine Grundströmung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 3,4 m/s innerhalb von ca. 2 Minuten auf eine Strömungsgeschwindigkeit von ca. 1 m/s abgebremst werden kann. Bei einer Absaugmenge von ca. 100 nτ7s wurde bei einem Querschnitt des befahrbaren Tunnelraumes 2 von ca. 50 m ² eine Strömungsumkehr stromabwärts der Abluftklappe 5 erreicht, die ein Absaugen des etwa 300 m stromabwärts verschleppten Rauchgasanteils innerhalb von 7 Minuten bei einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 1 m/s ermöglichte.