一种用于氢能源有轨电车的隧道结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于氢能源有轨电车的隧道结构，包括隧道主体结构，其特征在于：所述隧道主体结构的顶部具有敞开的排氢洞口和支撑结构，所述隧道主体结构的内腔通过敞开的排氢洞口与外界大气相通。本发明专利技术提出一个新颖的结构形式，利用氢气密度比空气小很多，一旦发生泄露能迅速向上逃逸的特点，模拟氢能源有轨电车在室外的形式环境，隧道顶部采用敞开形式，仅保留必要的结构支撑，以确保在氢气发生泄露时能使之迅速逃逸到室外空气中。泄露时能使之迅速逃逸到室外空气中。泄露时能使之迅速逃逸到室外空气中。

【技术实现步骤摘要】
一种用于氢能源有轨电车的隧道结构


[0001]本专利技术属于氢能源有轨电车领域，具体涉及一种用于氢能源有轨电车的隧道结构。

技术介绍

[0002]近年来，氢能源产业在全球范围内备受关注，已成为世界各国战略布局的重点。多国政府已出台氢能源产业发展战略路线图，探索产业化发展路径。氢能源有轨电车作为一种新能源列车，具备续航里程长、全线“无接触网”运行、“零排放”、续航里程长等显著的技术优势，是一种全新环保的新型城市轨道交通类型，运用前景广阔。
[0003]氢能源有轨电车采用氢动力系统与钛酸锂电池供电，氢动力系统主要包括燃料电池子系统、储氢子系统、冷却子系统、DC
‑
DC电源装置、动力电池和燃料池能量控制系统等。
[0004]氢气，作为易燃易爆气体，在极端情况下，储氢系统一旦发生破坏，会造成大量氢气泄漏，并引发燃烧、爆炸等安全事故。氢气本身密度小，在室外路段，能迅速逃逸到上层空气中，无需做任何土建设施的处理；但在地下路段，易造成氢气在隧道顶板的集聚，当氢气浓度在4％～75％之间时，遇到火花即可产生爆炸。为避免灾害发生，目前车辆禁止在地下段通行，不仅降低了氢能源有轨电车的适应性，也不利于氢能源有轨电车此类新型的、清洁的交通制式的推广。
[0005]因此，在氢能源有轨电车线路敷设时，需尽量避免地下敷设，以防止氢气泄露时，在隧道内集聚氢气而无法及时排放，既而引发燃烧、爆炸等二次灾害。因而降低了氢能源有轨电车的适应性。
[0006]因此，从增强氢能源有轨电车的实用性，安全性，以及促进氢能源有轨电车的推广的影响方面而言，一种用于氢能源有轨电车的隧道结构形式，在氢能源有轨电车的应用便尤为重要。

技术实现思路

[0007]针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本专利技术提供了一种用于氢能源有轨电车的隧道结构，提出一个新颖的结构形式，利用氢气密度比空气小很多，一旦发生泄露能迅速向上逃逸的特点，模拟氢能源有轨电车在室外的形式环境，隧道顶部采用敞开形式，仅保留必要的结构支撑，以确保在氢气发生泄露时能使之迅速逃逸到室外空气中。
[0008]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种用于氢能源有轨电车的隧道结构，包括隧道主体结构，其特征在于：
[0009]所述隧道主体结构的顶部具有敞开的排氢洞口和支撑结构，所述隧道主体结构的内腔通过敞开的排氢洞口与外界大气相通，所述隧道主体结构内行驶的氢能源有轨电车一旦发生氢气泄漏，可通过排氢洞口排放到室外大气中。
[0010]进一步优选地，所述排氢洞口具有若干个。
[0011]进一步优选地，若干个所述排氢洞口沿隧道纵向依次间隔设置。
[0012]进一步优选地，所述排氢洞口包括洞口防护墙，所述洞口防护墙高出隧道的地面层。
[0013]进一步优选地，在所述隧道主体结构的上部，从侧墙向所述排氢洞口的斜上过渡处设有顶斜板。
[0014]进一步优选地，所述隧道结构的内壁面采用清水混凝土装饰面。
[0015]进一步优选地，所述隧道主体结构采用管廊结构。
[0016]进一步优选地，所述支撑结构为不透气的封闭结构。
[0017]进一步优选地，相邻的两个所述洞口防护墙之间通过所述支撑结构相连进行支撑。
[0018]进一步优选地，所述洞口防护墙与所述隧道主体结构之间通过所述支撑结构相连进行支撑。
[0019]上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]本专利技术提出一个新颖的结构形式，利用氢气密度比空气小很多，一旦发生泄露能迅速向上逃逸的特点，模拟氢能源有轨电车在室外的形式环境，隧道顶部采用敞开形式，仅保留必要的结构支撑，以确保在氢气发生泄露时能使之迅速逃逸到室外空气中。
[0021]本专利技术通过将隧道顶板打开的形式，解决了氢能源有轨电车在隧道内发生氢气泄漏时，易引起氢气集聚既而引发火灾、爆炸等灾害的问题；解决了氢能源有轨电车无法行驶在地面以下的问题；增强了氢能源有轨电车的适应性；更有利于氢能源有轨电车此类新型交通制式的推广。
[0022]采用此种构造形式，能有效地解决氢能源有轨电车氢气泄漏时在隧道内的集聚问题。极大的增强了氢能源有轨电车的实用性、安全性，在促进氢能源有轨电车的推广的同时，也有利于整个氢能源产业的发展。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例的用于氢能源有轨电车的隧道结构的平面示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例的用于氢能源有轨电车的隧道结构的断面示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例的用于氢能源有轨电车的隧道结构的力学模型立体示意图；
[0026]图4是本专利技术实施例的用于氢能源有轨电车的隧道结构的排氢示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本专利技术进一步详细说明。
[0028]氢能源有轨电车采用氢动力系统与钛酸锂电池供电，氢动力系统主要包括燃料电池子系统、储氢子系统、冷却子系统、DC
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DC电源装置、动力电池和燃料池能量控制系统等。
[0029]氢气，作为易燃易爆气体，在极端情况下，储氢系统一旦发生破坏，会造成大量氢气泄漏，并引发燃烧、爆炸等安全事故。因此，在氢能源有轨电车线路敷设时，需尽量避免地下敷设，以防止氢气泄露时，在隧道集聚而无法及时排放，当氢气浓度在4％～75％之间时，
遇到火花即可产生爆炸。为避免灾害发生，目前车辆禁止在地下段通行，不仅降低了氢能源有轨电车的适应性，也不利于氢能源有轨电车此类新型的、清洁的交通制式的推广。
[0030]作为本专利技术的一种较佳实施方式，如图1
‑
4所示，本专利技术提供一种氢能源有轨电车的全新的隧道结构形式，包括隧道主体结构1，其中：
[0031]所述隧道主体结构1的顶部具有敞开的排氢洞口7和支撑结构6，所述隧道主体结构1的内腔通过敞开的排氢洞口7与外界大气相通，所述隧道主体结构1内行驶的氢能源有轨电车3一旦发生氢气泄漏，可通过排氢洞口7排放到室外大气中，见图4。
[0032]如图1、3所示，进一步优选地，所述排氢洞口7具有若干个。进一步优选地，若干个所述排氢洞口7沿隧道纵向依次间隔设置。
[0033]进一步优选地，所述排氢洞口7的宽度小于所述隧道主体结构1内腔的宽度，占后者的50
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80％。所有排氢洞口7的长度之和占隧道纵向长度的70
‑
90％。
[0034]如图1
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2所示，进一步优选地，所述排氢洞口7包括洞口防护墙5，所述洞口防护墙5高出隧道的地面层。进一步优选地，洞口防护墙5的截面形状为长条形、跑道形、椭圆形等类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于氢能源有轨电车的隧道结构，包括隧道主体结构(1)，其特征在于：所述隧道主体结构(1)的顶部具有敞开的排氢洞口(7)和支撑结构(6)，所述隧道主体结构(1)的内腔通过敞开的排氢洞口(7)与外界大气相通。2.如权利要求1所述的用于氢能源有轨电车的隧道结构，其特征在于：所述排氢洞口(7)具有若干个。3.如权利要求1所述的用于氢能源有轨电车的隧道结构，其特征在于：若干个所述排氢洞口(7)沿隧道纵向依次间隔设置。4.如权利要求1所述的用于氢能源有轨电车的隧道结构，其特征在于：所述排氢洞口(7)包括洞口防护墙(5)，所述洞口防护墙(5)高出隧道的地面层。5.如权利要求1所述的用于氢能源有轨电车的隧道结构，其特征在于：在所述隧道主体结构(1)的上部，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏丹杰，张嘉峻，杨晓宇，奉泽熙，陆强，刘稳，洪翔，李元元，陈志刚，周迪，
申请(专利权)人：中铁四院集团新型轨道交通设计研究有限公司，
类型：发明
国别省市：