本发明属于交通隧道消防领域，特别是涉及一种暗挖施工的圆形衬砌的交通隧道结构及消防疏散系统。
背景技术：
隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。
1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下作用任何方法规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室。”
隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长大隧道还有专门的通风和照明设备。
衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中。衬砌简单说来就是内衬，常见的就是用砌块衬砌，可以是预应力高压灌浆素混凝土衬砌。
二次衬砌和初期支护相对而言，指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。
针对公路隧道火灾特点，设计人员对隧道工程采取主动防火和被动防火两种措施。主动防火设计从防止火灾发生和对火灾采取及时扑救的角度出发，包括了内部空间布局、照明系统、通风系统、消防设备布置、火灾发生前后的火灾探测、报警、灭火及疏散系统，以及隧道的运营管理和灾情发生时的应急方案等一系列设计；被动防火设计主要是通过采取提高衬砌混凝土材料的耐火性能、喷涂防火涂料、安装防火板材等防火保护措施来保证隧道结构安全，使灾后只需进行简单的修护而不影响隧道的正常使用。
隧道防火措施基本概况：
1.加强对车辆与驾乘人员的管理为了保证公路隧道的运营安全，首先应当加强对驾驶员与车辆的管理。
2.优化公路隧道消防安全设计。提高隧道建筑耐火性能为减少隧道内建筑本身火灾荷载，隧道衬砌、附属构筑物、车行及人员逃生通道的建筑材料及其装修材料均应采用不燃烧材料，使用的装修、装饰材料应能达到耐高温且在高温时不释放有毒气体的要求；完善疏散设施一是应设置人员、车辆专用疏散避难通道，在疏散通道内应设置独立的防烟、排烟系统，配置灭火器、防毒面具、紧急电话、应急广播和应急照明等设施；隧道出入口广场、横洞外、专用避难疏散通道前室外、隧道内附属用房疏散通道上应设置声光报警扬声器；优化防排烟设计应根据不同隧道特点，不同火灾危险性特征，选择适用性强、便于维护的通风方式进行隧道防烟排烟；合理进行隧道平面设计隧道设计尽量采用曲线形或者直线形平面设计方式，纵面设计尽量采用大于0．3%的小纵坡，中隧道纵坡不宜大于3%，特长隧道纵坡不宜大于2%或更小。
3.加强公路隧道运营管理。加强制度建设公路运营方应根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国消防法》的要求做好应急预案编制修订和管理落实工作，并根据公路特别是隧道实际情况制订和完善相应的应急预案，明确各类突发事件的响应等级及处置程序；加强组织机构建设一是要建立健全应急管理组织机构体系，特别是建立健全公路运营方的消防安全组织机构，层层落实安全生产责任；加强应急处置能力建设一是建立健全应急平台建设，加强宣传能力建设一是积极开展应急管理培训。
因此，有必要发明一种暗挖施工的圆拱形衬砌交通隧道结构及消防疏散系统。
技术实现要素：
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种暗挖施工的圆形衬砌的交通隧道结构及消防疏散系统，主要为了开发一种利用衬砌结构安装消防系统，且隧道结构受力性能好、承载力高、施工方便，避免在发生火灾过程中结构受损易坍塌，人员疏散易拥堵，空气浓见度低的问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明一种暗挖施工的圆形衬砌的交通隧道结构及消防疏散系统，包括圆形衬砌隧道结构和消防疏散系统；所述圆形衬砌隧道结构整体呈圆形，包括锚杆、初期支护、缓冲层、二次衬砌，所述锚杆的一端深入岩体内部，另一端穿过隧道深入到二次衬砌中，并与其固定成整体，所述初期支护包括型钢钢架、钢筋网，钢筋网位于型钢钢架的内侧，钢筋网的内侧为轻质防渗混凝土制成的缓冲层，在其顶部两侧位置设有型钢支架，在缓冲层内侧为就地模筑混凝土制成的二次衬砌，在其顶部型钢支架位置处预留拱形孔洞；所述消防疏散系统包括排烟风管、消防烟感器、消防给水管、消防淋喷头、排水管道、逃生通道；所述排烟风管位于二次衬砌的内部，消防烟感器位于二次衬砌的外部，消防给水管位于拱形孔洞的内部，消防淋喷头与消防给水管连接，排水管道位于逃生通道内部。
进一步地，所述型钢支架预埋在缓冲层的两侧，二次衬砌浇筑时，顶部位置留有相应的拱形孔洞，型钢支架固定消防给水管。
进一步地，所述型钢支架、拱形孔洞、消防给水管、消防淋喷头均左右对称布置。
进一步地，所述消防淋喷头采用下垂型喷头，喷射面积可覆盖底部隧道结构的宽度，且通过消防烟感器控制开启。
进一步地，所述排烟风管通过电动机进行机械排烟，且通过消防烟感器控制开启。
进一步地，所述逃生通道位于拱形衬砌隧道结构的底部，与车道孔分隔独立开设，逃生通道内部带有照明系统且通过消防烟感器控制开启。
本发明的有益效果：
本发明的效果和优点是结合了交通隧道结构和消防疏散系统，利用衬砌结构安装消防系统、且结构受力性能好、承载力高、施工方便，避免在发生火灾过程中结构受损易坍塌，人员疏散易拥堵，空气浓见度低的问题。
附图说明
图1为本发明圆形衬砌的交通隧道结构的剖面示意图。
图2为本发明消防疏散系统及构件的剖面示意图。
图3为本发明上部消防系统及结构的安装详图。
图4为本发明圆形衬砌的交通隧道结构及消防疏散系统的剖面示意图。
图5为本发明消防疏散系统的淋喷范围示意图。
图中，1为圆形衬砌隧道结构；2为消防疏散系统；3为锚杆；4为初期支护；5为缓冲层；6为二次衬砌；7为型钢钢架；8为钢筋网；9为型钢支架；10为拱形孔洞；11为排烟风管；12为消防烟感器；13为消防给水管；14为消防淋喷头；15为排水管道；16为逃生管道；17为车道孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：
实施例：如图1-图5所示，本发明包括圆形衬砌隧道结构1和消防疏散系统2；所述圆形衬砌隧道结构1整体呈圆形，包括锚杆3、初期支护4、缓冲层5、二次衬砌6，所述锚杆3的一端深入岩体内部，另一端穿过隧道深入到二次衬砌6中，并与其形成整体，所述初期支护4包括型钢钢架7、钢筋网8，钢筋网8位于型钢钢架7的内侧，钢筋网8的内侧为轻质防渗混凝土制成的缓冲层5，在其顶部两侧位置设有型钢支架9，在缓冲层5内侧为就地模筑混凝土制成的二次衬砌6，在其顶部型钢支架9位置处预留拱形孔洞10；所述消防疏散系统2包括排烟风管11、消防烟感器12、消防给水管13、消防淋喷头14、排水管道15、逃生通道16；所述排烟风管11位于二次衬砌6的内部，消防烟感器12位于二次衬砌6的外部，消防给水管13位于拱形孔洞10的内部，消防淋喷头14与消防给水管13连接，排水管道15位于逃生通道16内部。
如图2、图3所示，所述型钢支架9预埋在缓冲层5的两侧，二次衬砌6浇筑时，顶部位置留有相应的拱形孔洞10，型钢支架9固定消防给水管13。
如图1、图2、图3所示，所述型钢支架9、拱形孔洞10、消防给水管13、消防淋喷头14均左右对称布置。
如图2、图4所示，所述消防淋喷头14采用下垂型喷头，喷射面积可达到隧道结构的宽度，且通过消防烟感器12控制开启。
如图2、图4所示，所述排烟风管11通过电动机进行机械排烟，且通过消防烟感器12控制开启。
如图2、图4、图5所示，所述逃生通道16位于圆形衬砌隧道结构1的底部，与车道孔17分隔独立开设，逃生通道16内部带有照明系统且通过消防烟感器12控制开启。
本发明的工作原理：车道孔17与逃生通道16分隔独立开设，将逃生区与火灾区隔离开来，二次衬砌6中的拱形孔洞10为消防给水管13预留了位置，并提高了二次衬砌6的受力性能，消防疏散系统2中的排烟风管11、消防烟感器12、消防给水管13、消防淋喷头14位于车道孔17的顶部，排水管道15位于逃生通道16中；当隧道中发生火灾时，消防烟感器12会发出警报，同时消防淋喷头14启动，对隧道中的火灾进行扑救，扑救过程中的水将通过排水管道15疏散，产生的烟雾将通过排烟风管11疏散。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。