一种隧道混合式通风结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道通风技术领域，尤其涉及一种隧道混合式通风结构。


背景技术：

2.隧道施工过程中为封闭或者部分封闭的有限空间，进出口较为狭窄有限，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚及氧含量不足等危险情况。因此通风措施是隧道内最基本保证措施，通过地面轴流风机将新风经过通压入式风筒道送入隧道内，排出隧道内部挖机、焊接、烧割产生的废气，凿岩粉尘，爆破后有毒气体及粉尘，地层内有毒气体等有害因素，隧道埋深较深，内部氧气含量低，通过通风系统输送空气，排出毒气，保证作业人员生命安全。
3.目前，隧道通风多采用压入式的通风方式，将掌子面以及洞身产生的毒气和粉尘带出隧道。但是这样将不可避免的使得洞口附近粉尘弥漫，污染周边环境，尤其当隧道是在居民区附近，施工产生的粉尘容易引发居民与施工单位的矛盾，影响施工进度。
4.申请号为cn201320615310.5的中国专利公开了一种大断面长隧道开挖施工用混合式通风系统，包括隧道开挖之前布设于隧道洞口处的压入式风机和隧道开挖施工过程中由后至前布设于开挖完成的隧道洞内的多个射流风机，多个所述射流风机沿所施工隧道的延伸方向由后至前进行布设，所述隧道洞内布设有与压入式风机的送风口相接的压入式风筒，所述压入式风筒沿所施工隧道的延伸方向由后至前进行布设。该方法安装布设方便、使用操作简便且通风效果好，能满足长大隧道的通风需求，并且对隧道施工不会造成任何影响。但不适用利用中隔墙法或者交叉中隔墙法开挖的隧道。
5.利用中隔墙法或者交叉中隔墙法进行隧道开挖，现场导坑内呈台阶分级状，保证开挖满足支护封闭条件，若使用传统的压入式通风结构，则气流无法在导坑内顺畅的流通，通风效果不佳，且气流冲击在导坑内施工台阶面上时，将会产生更多的粉尘，恶化工作环境的污染程度。
6.因此有必要对现有的通风结构。进一步设计改进，提供安设于利用中隔墙法或者交叉中隔墙法开挖的隧道施工通风除尘装置，具有较好的通风除尘效果，能满足隧道的通风需求。


技术实现要素：

7.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种隧道混合式通风结构。
8.本实用新型所采用的技术方案是：
9.一种隧道混合式通风结构，
10.包括新风压入系统和排风系统；新风压入系统用来将新鲜的气流压入隧道中，排风系统可将含有粉尘和毒气的空气及时排出隧道，新风压入系统和排风系统共同作用，保证隧道内部空气循环流动；
11.所述隧道分为上导坑和下导坑，所述新风压入系统包括相通的压入装置和压入式
风筒，所述排风系统包括的相通的排风管、排风装置和至少一个排风单元；
12.所述压入式风筒和所述排风管穿过竖井和横通道进入隧道内部；
13.所述隧道分为上导坑和下导坑，所述压入式风筒和所述排风管分别沿着所述下导坑和所述上导坑的长度方向排布；压入装置用来压缩新鲜空气，并通过压入式风筒运输到隧道的下导坑内部。
14.优选地，所述压入装置为压入式风机，所述压入式风筒的入口与所述压入式风机的送风口相连通，所述压入式风筒的末端沿所述下导坑的长度方向延伸至掌子面。压入式风机不断推动气流流动，使新鲜空气不断吸入，由于掌子面区域为主要的施工作业空间，因此压入式风筒的末端出口一直延伸至掌子面，可达到在施工过程中快速输入新鲜气流并驱赶废气的效果。
15.优选地，设所述压入式风筒的末端与所述掌子面之间的距离为d，则10m≤d≤15m。
16.优选地，所述压入式风筒设置有若干分支管道，所述分支管道的末端通向所述下导坑的工作面。所述工作面具体包括开挖隧道时的掌子面、边墙面和拱顶面，可以全面进行通风。
17.优选地，所述排风单元为排风扇，所述排风扇沿着所述排风管的排布方向设置且与所述排风管相通，排风扇将污染气体进行吸收，并通过排气管排出隧道。
18.优选地，设所述排风管的末端与所述压入式风筒的末端之间的轴向距离为l，则l≥30m。为了在隧道内部形成循环风流，实现隧道内空气的流动，防止新鲜空气被排风扇所吸收，因此设定所述排风管的末端与所述压入式风筒的末端之间的轴向距离大于30米。
19.优选地，所述压入装置、压入式风筒、排风管和排风单元内均设有过滤器。增加了空气过滤功能，减少污染物的排放。
20.优选地，所述过滤器包括空气过滤器、烟雾过滤器、滤毒器中的至少一种。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
22.本实用新型所述的隧道混合式通风结构，包括设置在下导坑的新风压入系统和设置在上导坑的排风系统，新风压入系统用来将新鲜的气流压入隧道中，排风系统可将含有粉尘和毒气的空气及时排出隧道。新风压入系统设置在下导坑工作面附近，方便安装维修，同时将新鲜的气流压入隧道后，新鲜气流从下导坑进行扩散，使施工人员所在空间始终处于新鲜空气中，由于上导坑和下导坑相通，不断驱散废气至上导坑并被排风系统及时排出，新风压入系统和排风系统共同作用，保证隧道内部空气循环流动。
23.其新风压入系统在隧洞内送出的风能全面覆盖隧道内部，该通风系统布局合理、操作简单、通风排烟通畅、效果良好，在隧道施工达到一定深度之后，促进污浊空气高速排出洞外；有效保障了洞内作业人员的身体健康，保证了洞内施工机械的有效利用，同时，缩短了通风排烟时间，保证通风排烟质量，也相应提高了工程作业效率。
附图说明
24.图1是本实用新型提供的一种隧道混合式通风结构的示意图；
25.附图标记：
26.1-竖井；2-横通道；3-压入式风机；4-抽出式风机；5-压入式风筒；6-排风管；
27.7-隧道；8-排风扇；9-掌子面。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.如图1所示，一种隧道混合式通风结构，包括新风压入系统和排风系统；
31.所述新风压入系统包括相通的压入装置和压入式风筒5，所述排风系统包括的相通的排风管6、排风装置和至少一个排风单元；所述压入式风筒5和所述排风管6穿过竖井1和横通道2进入隧道7内部；所述隧道7分为上导坑和下导坑，所述压入式风筒5和所述排风管6分别沿着所述下导坑和所述上导坑的长度方向排布。
32.下导坑位于隧道断面中线的底部，它是开挖前进的主要工作面，运输线和管线等都布设在这里，且有利于排水；上导坑位于隧道断面中线的顶部，它是扩大开挖拱部的基地。排风系统设在上导坑11点钟方向，既方便安装维修，又不会影响施工，新风压入系统一般设在下导坑底部向上500mm处。
33.压入装置用来压缩新鲜空气，并通过压入式风筒5运输到隧道7的下导坑内部；新风压入系统用来将新鲜的气流压入隧道7中，排风系统可将含有粉尘和毒气的空气及时排出隧道7，新风压入系统设置在下导坑工作面附近，方便安装维修，同时将新鲜的气流压入隧道7后，新鲜气流从下导坑进行扩散，使施工人员所在空间始终处于新鲜空气中，由于上导坑和下导坑相通，不断驱散废气至上导坑并被排风系统及时排出，新风压入系统和排风系统共同作用，保证隧道7内部空气循环流动；
34.所述压入装置为压入式风机3，所述压入式风筒5的入口与所述压入式风机3的送风口相连通，所述压入式风筒5的出口沿所述下导坑的长度方向延伸至掌子面9。压入式风机3不断推动气流流动，使新鲜空气不断吸入，由于掌子面9区域为主要的施工作业空间，因此压入式风筒5的出口一直延伸至掌子面9，可达到在施工过程中快速吸收并排放废气的效果。
35.如图所示，所述压入式风筒5的出口与所述掌子面9之间的距离设为l，则d的取值范围为10m≤d≤15m。结合通风机的有效射程，压入式通风的出风口距工作面的距离不宜大于15m，10-15米为预留的工作区域，如采用爆破开挖，考虑对风筒的保护，宜15m，如机械开挖，宜为10m。由于掌子面9是一个施工作业空间，在这个空间内进行打眼、装药、爆破、清渣、立架、焊接、喷射等，因此有必要预留出足够的工作空间，防止在施工此过程中，对通风结构造成损伤。
36.所述压入式风筒5设置有若干分支管道，所述分支管道的末端通向所述下导坑的工作面。在此所强调的工作面，就是掘进的工作面，具体包括开挖隧道时的掌子面、边墙面和拱顶面，分支管道的末端通向所述下导坑的工作面，可以全面进行通风。
37.所述排风装置为抽出式风机4，所述排风管6与所述抽出式风机4的抽风口相连通，所述排风单元为排风扇8，所述排风扇8沿着所述排风管6的排布方向设置，且与所述排风管6相通，所述排风扇8可以安装在所述上导坑的内壁上或者所述排风管6上。排风扇8将污染
气体进行吸收，并通过排气管排出隧道7。
38.设所述排风管6的末端与所述压入式风筒5的末端之间的轴向距离为d，则l的取值范围为l≥30m。若排风管6的末端与与所述压入式风筒5之间的轴向距离低于30米，则压入装置所压入的新鲜空气还未进入隧道7深处，即容易被排风管6或者排风扇8所吸收排出隧道7外，造成无效通风。因此为了在隧道7内部形成循环风流，实现隧道7内空气的流动，防止新鲜空气被排风扇8所吸收，设定所述排风管6的末端与所述压入式风筒5的末端之间的轴向距离至少为30米。
39.所述压入装置、压入式风筒5、排风管6和排风单元内均设有过滤器。增加了空气过滤功能，减少污染物的排放。压入装置和压入式风筒5设置有过滤器，从压入装置进入压入式风筒5内部的空气先经过过滤器进行过滤，再进入压入式风筒5的过滤器中进行过滤后，得到洁净空气，再通过压入式风筒5的出口进入到隧道7内腔，保证良好的通风效果；在排风管6和排风单元内设置过滤器，可以将吸收的污染空气经过过滤后再通过排风管6和排风单元排出隧道7，有效地减少污染物排放，通过过滤器过滤后的体积较大的杂质会收容在积尘室内，可对积尘室进行定期的清理，防止出现堵塞或者二次污染的情况。
40.所述过滤器包括空气过滤器、烟雾过滤器、滤毒器中的至少一种。空气过滤器有初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器及亚高效等型号，考虑到成本和使用寿命，一般使用初效过滤器，过滤材料有无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等，可捕获大量尘埃粒子；烟雾过滤器可过滤在施工作业时所产生的有害烟尘和清除工业废气，滤毒器用以过滤毒气，在实施过程中为其中的一种或者两种及两种以上的结合，如专门过滤粉尘、一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等专用过滤装置，有效保障了洞内作业人员和洞外操作人员的身体健康。
41.以上仅为本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。