[發明專利]基于高壓空氣供風的隧道施工通風系統及其構建方法

有效

• 申請號: 202110860059.8
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113605953B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 謝高英;余龍文;尹智勇;陳文萍;劉詠梅;田剛;熊志剛;侯佳俊;周琪;馬敏
• 申請（專利權）人: 中鐵二十三局集團第三工程有限公司
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F1/04;E21F1/08;F04F5/16;E21F1/02
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 鐘勤

本發明公開了一種基于高壓空氣供風的隧道施工通風系統，涉及隧道施工通風技術領域，包括至少一軸流風機、至少一等徑風管、至少一增壓泵，軸流風機布設在隧道口；等徑風管從隧道口延伸至靠近隧道掘進的掌子面；所述等徑風管的內徑為400?600mm；等徑風管連接所述軸流風機；增壓泵設置在所述等徑風管上用于等徑風管內氣體增壓。本發明還公開一種基于高壓空氣供風的隧道施工通風系統的構建方法。本發明公開的基于高壓空氣供風的隧道施工通風系統及其構建方法采用小管徑的等徑風管和設置在等徑風管上的增壓泵，實現長距離高壓送風，使其滿足隧道通風需求，同時減小了通風系統的占地面積，使其適用于小斷面隧道施工。

技術領域

本發明涉及隧道施工通風技術領域，特別涉及一種基于高壓空氣供風的隧道施工通風系統及其構建方法。

背景技術

隨著我國基建工程施工技術的不斷發展，小斷面長隧洞特點的隧道工程日益增多，該類型隧道具有開口斷面小、隧道深的施工環境特點，隨著隧道掘進深度的增加，隧洞內施工支洞布置逐步復雜，粉塵、CO等污染物難以排除導致洞內環境逐步惡化，施工通風成為影響小斷面長距離隧道施工安全和質量的突出難題。

尤以小斷面隧道為主的長距離獨頭掘進過程中，受凈空斷面限制，難以使用大型通風設備，這與越來越苛刻的施工環境相悖，隨著掘進距離的加深，常規通風系統往往難以滿足洞內施工需風量要求，致使施工環境惡劣，施工人員安全難以保障，且斷面布置密集，嚴重影響洞內的交通運輸，滯后施工進度；其次，隨著隧道的掘進，洞內布置的柔性風管極易出現由于長時間懸掛而造成的局部破損，隨著時間推移，破損越嚴重，遠大于可接受范圍內的理論漏風值，致使風機效率低下、能耗損失嚴重，且不能滿足洞內實際環境要求；再者，柔性風管外部輪廓不具備可塑形，在局部轉角處極易出現風管形狀異變致使管內局部阻力加大，風損嚴重，局部的褶皺與應力集中也更易使風管破損，形成惡性循環，施工通風問題亟待解決。

發明內容

本申請的目的在于克服現有技術中常規通風系統難以滿足小斷面隧道長距離施工過程中通風需求的問題，提供一種基于高壓空氣供風的隧道施工通風系統，采用小管徑的等徑風管和設置在等徑風管上的增壓泵，實現長距離高壓送風，使其滿足隧道通風需求，同時減小了通風系統的占地面積，使其適用于小斷面隧道施工。

本發明還公開了一種基于高壓空氣供風的隧道施工通風系統的構建方法，設計增壓泵的間距和數量，使其滿足施工需求，保證施工進度和安全。

為了實現上述發明目的，本申請提供了以下技術方案：一種基于高壓空氣供風的隧道施工通風系統，其特征在于，包括至少一軸流風機、至少一等徑風管、至少一增壓泵，所述軸流風機布設在隧道口；所述等徑風管從隧道口延伸至靠近隧道掘進的掌子面；所述等徑風管的內徑為400-600mm；所述等徑風管連接所述軸流風機；所述增壓泵設置在所述等徑風管上用于所述等徑風管內氣體增壓。

在上述技術方案中，采用軸流風機和增壓泵作為通風系統的驅動力，將空氣加壓形成的高壓氣體送入隧道內，采用等徑風管作為高壓氣體的輸送管道輸送至隧道掘進的掌子面附近，實現長距離送風；所述等徑風管采用內徑遠小于常規隧道通風管道的小管徑風管，保證了隧道施工車輛及器械能夠正常施工，同時有利于高壓氣體的輸送，雖然等徑風管采用內徑減小了，但是采用了增加泵增加了等徑風管的風速，單位時間流入到隧道內的風量相對常規隧道通風大管道而言并未減少，滿足了隧道通風要求，同時減小了通風系統的占地面積，使其適用于小斷面隧道施工。

進一步地，所述等徑風管包括柔性材料制備而成的柔性段和硬質材料制備而成的硬質段；所述軸流風機與所述增壓泵之間通過柔性段連通，所述增壓泵延伸至靠近所述掌子面的等徑風管為硬質段。所述軸流風機與所述增壓泵之間采用柔性材料制備的柔性段連通，使軸流風機和增壓泵之間能更好的銜接，提高密封性，減少漏風的可能；所述增壓泵之間、增壓泵與掌子面之間的等徑風管采用硬質材料制備而成的硬質段，減少通風管道因為長時間懸掛作業而導致局部破損。

優選地，所述柔性段采用PVC柔性雙抗軟風管；所述硬質段為PVC、鍍鋅鐵皮、PP全塑聚丙烯、鋼襯塑等材料制備而成的硬質管道。