[發(fā)明專利]一種用于隧道施工的自適應(yīng)形通風(fēng)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011132649.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN112253209B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭長(zhǎng)青;范雲(yún)鶴;陶偉明;黎旭;趙萬強(qiáng);曹彧;劉祥;湯印;任小川;譚永杰;劉金松;徐郅崴;曾勤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21F1/04
• 分類號(hào): E21F1/04;E21F17/00;E21D9/14
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 范文苑

本發(fā)明涉及隧道通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種用于隧道施工的自適應(yīng)形通風(fēng)結(jié)構(gòu)，包含風(fēng)管，所述風(fēng)管包含柔性頂面和柔性底面，所述柔性頂面的輪廓適配所述隧道頂部?jī)?nèi)壁的形狀，所述柔性頂面通過連接件連接于隧道頂部，所述連接件沿所述隧道縱向間隔分布有若干排，每排包含沿所述柔性頂面寬度方向間隔設(shè)置的若干個(gè)掛件。本申請(qǐng)能夠在有限的高度內(nèi)增大通風(fēng)的斷面，空間利用率高又不侵占施工作業(yè)空間，保證施工安全和效率，所述風(fēng)管具有一定變形空間，既能有效保持通道的形狀和通風(fēng)面積，又能避免所述風(fēng)管頂面積水，還能通過調(diào)整相鄰兩個(gè)所述掛件的間距微調(diào)進(jìn)風(fēng)量，有利于解決高海拔隧道施工較大需風(fēng)量的問題，滿足施工隧道復(fù)雜的環(huán)境要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于隧道施工的自適應(yīng)形通風(fēng)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，我國(guó)西部高原地區(qū)隧道建設(shè)發(fā)展迅速，西部地區(qū)多山且海拔較高，出現(xiàn)許多高海拔超長(zhǎng)隧道。在高海拔地區(qū)隧道建設(shè)過程中，面臨的最主要問題就是施工通風(fēng)問題。由于高海拔地區(qū)空氣中氧氣含量低、氣壓低，施工人員又大多來自于平原地區(qū)，對(duì)于低氧環(huán)境適應(yīng)能力差，對(duì)于有害氣體等更為敏感，隧道施工過程中隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量相對(duì)于洞外環(huán)境更差，容易導(dǎo)致施工人員的工作效率降低。因此，施工通風(fēng)需風(fēng)量將大大增加。

現(xiàn)有技術(shù)中，增加施工通風(fēng)管斷面積是提高掌子面通風(fēng)量的一種有效方法，但是傳統(tǒng)通風(fēng)管斷面是圓形，與隧道斷面契合度不是很高，增加通風(fēng)管面積會(huì)大量侵占施工作業(yè)的空間，因此通風(fēng)管段面積的增加是有限的。將隧道上方一部分空間隔離直接作為通風(fēng)道雖然可增加通風(fēng)流量，但是由于封閉空間通過澆筑混凝土實(shí)現(xiàn)的，通道糙率大、易存在漏風(fēng)點(diǎn)，會(huì)使有效通風(fēng)量降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中缺乏增加高海拔地區(qū)隧道的施工通風(fēng)量的有效手段的上述不足，提供一種用于隧道施工的自適應(yīng)形通風(fēng)結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種用于隧道施工的自適應(yīng)形通風(fēng)結(jié)構(gòu)，包含風(fēng)管，所述風(fēng)管包含柔性頂面和柔性底面，所述柔性頂面的輪廓適配所述隧道頂部?jī)?nèi)壁的形狀，所述柔性頂面通過連接件連接于隧道頂部，所述連接件沿所述隧道縱向間隔分布有若干排，每排包含沿所述柔性頂面寬度方向間隔設(shè)置的若干個(gè)掛件。

采用本發(fā)明所述的一種用于隧道施工的自適應(yīng)形通風(fēng)結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)管沿隧道縱向設(shè)置，所述風(fēng)管靠近所述隧道一側(cè)的輪廓形狀適配拱頂內(nèi)壁的形狀，能夠在有限的高度內(nèi)增大通風(fēng)的斷面，相較于現(xiàn)有的圓形風(fēng)管，本斷面形式空間利用率高又不侵占施工作業(yè)空間，利于保證施工安全和效率，所述風(fēng)管包含柔性頂面和柔性底面，使得所述風(fēng)管具有一定變形空間，柔性的風(fēng)管配合間隔設(shè)置的各斷面的所述連接件，能夠有效保持通道的形狀和通風(fēng)面積，有利于避免所述風(fēng)管頂面積水，同時(shí)，又能夠通過調(diào)整相鄰兩個(gè)所述掛件的間距微調(diào)進(jìn)風(fēng)量，有利于解決高海拔隧道施工較大需風(fēng)量的問題，滿足施工隧道復(fù)雜的環(huán)境要求。

優(yōu)選的，所述柔性頂面和柔性底面均為風(fēng)筒布。

優(yōu)選的，所述連接件相鄰兩排的間距其中，ω_m表示所述風(fēng)管容許的最大撓度，包括所述柔性底面在自重作用下容許的最大撓度以及所述柔性底面在風(fēng)壓作用下容許的最大撓度；g表示所述風(fēng)管的自重；E表示所述風(fēng)管的材料的彈性模量；I_xc表示所述風(fēng)管的截面慣性矩；p表示所述風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)壓；b表示所述風(fēng)管的寬度；d表示所述風(fēng)管的厚度。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述風(fēng)管的截面慣性矩I_xc包含所述柔性底面的截面慣性矩以及所述柔性頂面的截面慣性矩其中，R表示所述柔性頂面的半徑。

在設(shè)計(jì)時(shí)，將實(shí)際工況容許的最大塌落變形量代入ω_m，進(jìn)而確定l₁。

優(yōu)選的，所述風(fēng)管還設(shè)有骨架，所述骨架包含若干個(gè)斷面骨架及連接相鄰兩個(gè)所述斷面骨架之間的連接骨架。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述連接骨架包含直桿，所述直桿設(shè)于所述風(fēng)管頂部。