[發明專利]排風式空氣凈化隧道結構

在審

• 申請號: 201510024102.1
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104727841A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 孫輝
• 申請（專利權）人: 孫輝
• 主分類號: E21F1/08
• 分類號: E21F1/08;E21F1/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及隧道技術領域，尤其涉及一種排風式空氣凈化隧道結構。

背景技術

在較長的山體隧道中，行駛的車輛會不斷排放有害廢氣和煙塵，包括一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)?和氮氧化物(NOX)?等主要污染物，CO?因其與人體血紅蛋白結合，直接減低血液帶氧量，使人出現頭痛、昏睡、失去平衡的感覺，濃度過高時會導致死亡；HC?會致畸、致癌、致突變，并引發光化學煙霧；NOX?會損害視覺、呼吸系統，引起窒息，也會導致酸雨，引發光化學煙霧。當排放的有害廢氣和煙塵濃度超過一定值時將對司乘人員帶來危害，影響身體健康和行車安全。因此，為保證山體隧道正常運營所需的空氣環境衛生標準，山體隧道內應進行通風，而在較長的山體隧道隧道內采取自然通風的和排風井口手段是不能夠達到凈化山體隧道內空氣質量的目的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：較長的山體隧道隧道內采取自然通風的和排風井口手段是不能夠達到凈化山體隧道內空氣質量的目的，提供一種排風與鼓風式配合凈化空氣的山體隧道結構，排出山體隧道中積累的廢氣，從而保證山體隧道內空氣環境符合標準。

本發明提供了技術方案是：排風式空氣凈化隧道結構，包括巖體和支撐巖體的隧道襯砌，隧道襯砌構成了隧道洞體，還包括鼓風管道、第一吸風管道、第二吸風管道、吸風機和鼓風機；鼓風管道沿著隧道長度方向設置在隧道洞體頂部，第一吸風管道沿著隧道長度方向設置在隧道洞體的一側，第二吸風管道沿著隧道長度方向設置在隧道洞體的另一側，鼓風管道、第一吸風管道和第二吸風管道的與隧道洞體相背的側面上均開有通風孔，吸風機入風口同時與第一吸風管、第二吸風管道的一端部連通，鼓風機出風口與鼓風管道的一端部連通，且吸風機和鼓風機設置在山體隧道外同一側。

與現有技術相比，本發明有益效果是：吸風機抽出第一吸風管道和第二吸風管道內的氣體，氣壓降低，低于隧道內空氣壓力，隧道內空氣就通風孔進入第一通風管道，然后又被抽出隧道內，此時隧道內氣壓降低，隧道內外形成氣壓差，隧道外的空氣從隧道洞口涌入隧道，從而得到換氣的目的，但是此時會造成隧道內外空氣壓差過大，空氣對流行程強風，不利于行車安全和長隧道的空氣凈化；因此，利用鼓風機通過鼓風管道及時給隧道內不停灌輸新鮮空氣，避免了隧道內外氣壓相差大導致空氣對流而形成強風，新鮮空氣從隧道頂部的鼓風管道往下吹，排擠隧道中廢氣到隧道兩側的吸風管道中，兩者配合從較好的凈化了隧道內空氣。

進一步地，第一吸風管道和第二吸風管道呈方形體，且豎立式設置在隧道洞體兩側。此結構使得可開通風孔的管道側面積更大，能加快廢氣的吸出，從而達到更好的換氣效果，再者，方形體的第一吸風管道和第二吸風管道可以當護欄使用。

進一步地，從設有吸風機和鼓風機的山體隧道外一側起，沿著隧道長度方向，鼓風管道、第一吸風管道和第二吸風管道側面上的單位面積的通風孔數目先增加后減少。吸風機吸風時，靠近吸風機入風口的吸風管道內氣體先被吸出，此處吸風管道內的氣壓驟降，如果在此處吸風管道側面上的通風孔過多，這會導致旁邊的隧道內空氣大量進入吸風管道，進一步導致遠離吸風機入風口的吸風管道內空氣不能被大量吸出，此處的吸風管道內外壓差小，從而使得此處吸風管道換氣凈化能力差，而隧道中部區域中的廢氣滯留最嚴重，需要讓處于隧道中部區域的吸風管道換氣凈化能力強，采取此結構合理調節各段吸風管道的凈化能力，使得能夠盡可能的吸收隧道內廢氣，鼓風管道向隧道中部區域內鼓入更多的空氣，一方面緩解隧道內外壓差過大，另一方面也彌補了隧道空氣被吸出無法及時得到補充，從而降低凈化裝置凈化能力。

進一步地，在與設有吸風機和鼓風機的山體隧道外一側相距約三分之二隧道總長度的位置區域內，鼓風管道、第一吸風管道和第二吸風管道側面上的單位面積的通風孔數目最多。由于山地隧道中段部分的廢氣濃度較大，需要處在山地隧道中段區域的吸風管道的凈化能力整體較強，雖然遠離吸風機入風口的后段部吸風管道上通風孔組孔數增加，但明顯少于前段部吸風管道上通風孔組孔數總和，由于分壓，因此后段部吸風管道上的通風孔組吸風能力并未大幅度提高，如果將孔數最多的吸風孔組設置在隧道中部，一方面未能使得處在山地隧道中段區域的吸風管道的凈化能力整體較強，另一方面，中部偏遠隧道區域的吸風管道的凈化能力驟降，這導致無法達到最佳的整體凈化隧道空氣的效果，而采取上述結構使得凈化裝置在較低的建設成本下保證隧道中段部分廢氣凈化效果更佳。