CN103306702B - 一种隧道通风施工用充气式隔离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道通风施工用充气式隔离装置，包括进风管、排风管、隔离装置以及风机，隔离装置包括底部连接板和密封气囊，密封气囊为密封充气的U形结构，密封气囊一端设有气囊充气口，密封气囊的内边缘与双层隔离布连接，并且密封气囊和双层隔离布形成U形面，双层隔离布的下边缘穿过连接板两侧的长条形孔，并压实连接，双层隔离布的中部设有可以开合的预留通道，在预留通道的两侧设置了两个用于连接进出风管的预留孔。本发明可以对污染空气进行隔离置换，通过隔离污染空气集中排放到洞外，避免二次污染，可以解决当前隧道施工通风投入大、能耗大、耗时长等问题。

Description

一种隧道通风施工用充气式隔离装置

技术领域

本发明涉及隧道通风施工密封装置，属于隧道通风除尘技术领域。

背景技术

通风防尘技术是涉及人员生命健康的大事，是隧道施工水平的重要标志，也是影响隧道施工方案选取的控制因素之一。长大隧道因其长度大、作业空间小等施工特点增加了施工烟尘排放难度，在施工过程中，钻爆、出碴机械、地质有害气体产生的烟和粉尘对施工作业人员的身体造成了极大的危害。

当前，我国普遍采用压入式通风，用于压入式通风的射流风机和巷道式通风的轴流风机，以及两者的混合应用都是普遍应用的产品和技术。其原理是通过风机向洞内补充新鲜空气，对洞内空气进行稀释，采用抽风机抽出稀释后污染空气，以此排烟、降低粉尘浓度，达到改善洞内环境的目的，这种排烟除尘方法普遍存在耗时长。另一方面，从技术经济角度来讲，随着隧道工程在铁路线路总长度中所占比例的提高．长大隧道数量随之增加，开挖面的新鲜空气需从千米以外的洞口引入，通风阻力大、能耗高，通风施工成本越来越大。事实上，现场常因通风成本高昂而减少通风时间或降低通风机功率，进一步恶化了洞内空气质量。

经检索，涉及隧道通风的专利中，申请号为201220249935的专利为一种整体式隧道通风装置，该装置包括隔离屏、动力轮、滑块、导轨、牵引机、支架、电磁铁、电机和强磁铁，隔离屏的上部和下部各安装有一组滑块，滑块上安装有导轨和电机，电机上安装有动力轮；上部的一组滑块上还安装有支架，支架上安装有牵引机，牵引机通过绳索与隔离屏相连接，下部的一组滑块上还安装有电磁铁，与电磁铁对应的隔离屏后面安装有强磁铁；隔离屏上部与滑块固定在一起，隔离屏下部通过电磁铁与强磁铁的吸合实现固定。只需将导轨固定在隧道的内壁上，驱动电机，整个隔离屏就快速地在隧道内扫过，实现100%的换气，大大提高了隧道内的空气质量，简单方便。但是该通风装置主要应用在隧道营运期，在隧道施工阶段无法应用，并且该通风形式通过设置不同的采风口实现隧道全程通风，通过阀门实现对局部位置快速通风。

另外一个申请号为201120577335的专利，涉及一种新型隧道通风装置，该装置，由吸风口、蝶阀、吸风管、抽风机、隧道构成，吸风管径向安装在隧道顶部，抽风机安装在吸风管两端，吸风口开设在吸风管管壁上，蝶阀安装在吸风口相邻位置，吸风口每隔50米开设一个。该装置可以降低隧道噪音、减少电量消耗、提高通风效率，并在隧道冒顶堵塞、失火等灾情下仍能保持通风。该装置采用的通风原理是全断面驱赶污染空气的原理，在应用过程中，在装置整体向外滑行时，装置后面会存在负压，由此可知不能实现对污染空气烟尘的一次性清除，需反复操作，耗时较长，且会对洞内其他未污染区域造成二次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种隧道通风施工用充气式隔离装置，该装置可以对污染空气进行隔离置换，通过隔离污染空气集中排放到洞外，避免二次污染，可以解决当前隧道施工通风投入大、能耗大、耗时长等问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种隧道通风施工用充气式隔离装置，包括进风管、排风管、隔离装置以及风机，其特征在于所述隔离装置包括底部连接板和密封气囊，所述密封气囊为密封充气的U形结构，所述密封气囊一端设有气囊充气口，密封气囊的内边缘与双层隔离布连接，并且密封气囊和双层隔离布形成U形面，所述双层隔离布的下边缘穿过连接板两侧的长条形孔，并压实连接，双层隔离布的中部设有可以开合的预留通道，在预留通道的两侧设置了两个用于连接进出风管的预留孔。

对上述结构作进一步说明，所述预留通道为方形口，所述方形口的上边沿设有门帘，方形口的下边沿与底部连接板重合，方形口的左右边沿设有供门帘上下滑行的滑行槽道，门帘的两端卡于滑行槽道内，门帘的一侧设有控制门帘上下滑动的门帘拉绳。本发明中的预留通道是用于作业人员和出碴车辆通行，因此该预留通过采用门帘设计，并在两侧双层隔离布边缘设置滑行槽道，在隧道通风时，采用门帘拉索放下门帘，实现完全封堵有害烟尘，该结构简单，操作方便，投入小。

对上述结构作进一步说明，所述密封气囊两端支撑于底部连接板的两端，密封气囊的端部连接有拉索，拉索与固定于底部连接板上的锁扣连接。由于密封气囊为U形，在充气的过程中会产生向外的扩张力，存在纵向（前后）偏位的可能性，因此需要将U形密封气囊两端在底部连接板上进行限位，扣锁和拉索主要起到防止偏位和纠偏的作用。

对上述结构作进一步说明，所述的预留孔为排风管预留孔和进风管预留孔，所述排风管预留孔和进风管预留孔分别设在预留通道两侧。在隧道通风时，两个通风口连接封闭后的空间，分布在预留通道的两侧，实现一侧进风，另一侧出风，形成循环风，快速排出污染空气。

对上述结构作进一步说明，所述进风管穿过进风管预留孔延伸至隧道掌子面，进风管与进风管预留孔之间设有用于密封的橡皮圈。由于进风管工作原理是因为隔离区污染空气排出形成负压所设的自然进风管道，因此采用pvc类硬质管，为了保证进风管与进风管预留孔之间的密封性，在两者之间增设了橡皮圈，一方面防止磨损，另一方面可以起到密封效果。

对上述结构作进一步说明，所述排风管穿过排风管预留孔，排风管为软管，且软管直径大于排风管预留孔。在启动风机后，排放管采用软管，可以膨胀后紧贴排风管预留孔，可实现密封的效果。

对上述结构作进一步说明，所述气囊充气口上设有锁紧开关。气囊充气口设置锁紧开关，密封气囊与二衬紧贴后拧紧开关封闭气囊，防止气囊漏气。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

①本发明的隔离装置设置在隧道的二衬位置处，形成隧道内部污染空气的隔离屏障，爆破前进行隔离，爆破后对产生的烟尘进行集中排放，其工作原理是对污染空气进行隔离置换进行集中处理，可以有效地避免隧道内其他未污染区域造成二次污染；

②本发明与传统的隧道通风除尘装置相比，在施工投入、施工干扰方面具有优势，主要表现在设备拆除和安装简易，不受隧道内管线、照明设备影响，可在隧道内任意断面操作，可以解决当前隧道施工通风投入大、能耗大、耗时长等问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中底部连接板及其连接件的结构示意图；

图3是本发明的实施例；

其中：1-底部连接板；2-密封气囊；3-排风管预留孔；4-门帘；5-滑行槽道；6-进风管预留孔；7-气囊充气口；8-双层隔离布；9-锁扣；10-拉索；11-门帘拉绳，12-隔离装置，13-进风管，14-排风管，15-隧道掌子面，16-长条形孔。

具体实施方式

根据附图1可知，本发明具体涉及一种隧道通风施工用充气式隔离装置，主要用于施工隧道的通风除尘。该装置具体包括进风管13、排风管14、隔离装置12以及风机，其中隔离装置包括底部连接板1和密封气囊2，密封气囊2为密封充气的U形结构，类似门形，为使其膨胀紧贴隧道二衬表面，密封气囊尺寸略大于隧道二衬断面。为了方便充气，在密封气囊2一端设有气囊充气口7，气囊充气口7上设有锁紧开关；密封气囊2的内边缘与双层隔离布8连接，并且密封气囊2和双层隔离布8形成U形面，双层隔离布8的下边缘穿过连接板1两侧的长条形孔16，并压实连接，双层隔离布8的中部设有可以开合的预留通道，在预留通道的两侧设置了两个用于连接进出风管的预留孔。

在附图1中，为了方便作业人员和出碴车辆通行，在双层隔离布8的中部设了预留通道，预留通道采用门帘设计，其进出口为方形口，方形口的上边沿设有门帘4，方形口的下边沿与底部连接板1重合，方形口的左右边沿设有供门帘4上下滑行的滑行槽道5，滑行槽道5为整体布置的双层滑道，门帘4的两端卡于滑行槽道5内，可以实现上下拉和，实现方形口的密封作用。另外在门帘4的一侧设有控制门帘4上下滑动的门帘拉绳11，控制方式类似于家庭用的窗帘升降开合控制；进行隧道通风时，采用门帘拉绳11放下门帘4，实现完全封堵有害烟尘。开启风机后，随着隔离区空气迅速向洞外排除，使隔离区与洞外产生气压差，洞外新鲜空气通过进风管直接自然输送至隧道掌子面15，置换隔离区污染空气，实现内部污染空气的清理除尘，同时可以避免隔离的污染空气与隧道内的其他空气混合，避免二次污染。

由于密封气囊2为U形，在充气的过程中会产生向外的扩张力，存在纵向（前后）偏位的可能性，因此需要将U形气囊两端在底部连接板上进行限位，因此在底部连接板1上设计了锁扣9，如附图2所示，密封气囊2两端支撑于底部连接板1的两端，密封气囊2的端部连接有拉索10，拉索10与固定于底部连接板1上的锁扣9连接，其中扣锁9和拉索10主要起到防止偏位和纠偏的作用。

在附图2中，双层隔离布8上设置的两个预留孔为排风管预留孔3和进风管预留孔6，排风管预留孔3和进风管预留孔6分别设在预留通道两侧，两个预留孔直径均小于进出风管直径。在附图3中可以看到，进风管13穿过进风管预留孔6延伸至隧道掌子面15，进风管13与进风管预留孔6之间设有用于密封的橡皮圈，进风管预留孔6为硬质圆形孔。排风管14穿过排风管预留孔3，排风管14为软管，且软管直径大于排风管预留孔3，排风管预留孔3具有可收缩放大的特性。

本发明中的进风管13一般采用pvc类硬质管。将进风管13穿过带橡皮圈的进风管预留孔6，延伸至隧道掌子面15位置。排风管14采用软管设计，穿过隔离装置12上的排风管预留孔3，软管设计略大于预留孔，启动风机后，排风软管膨胀后紧贴预留孔，可实现密封的效果。排风机移动至距离隔离装置2～3m的位置。

将双层隔离布8穿过底部连接板1，分开置于底部连接板1的底部并压实，并采用拉索10连接密封气囊2与底部连接板1上的锁扣9，采用鼓风器向密封气囊2充气，使其膨胀紧贴隧道二衬表面，达到密封的效果。鼓风器安装正反向开关，可加快气囊内气体的排除，缩短隔离装置的拆卸时间。气囊充气口7设置锁紧开关，密封气囊2与二衬紧贴后拧紧开关封闭气囊。通过在隧道二衬位置设置隔离屏障，隔离爆破后产生烟尘，对其集中排放。

Claims (5)

1.一种隧道通风施工用充气式隔离装置，包括进风管（13）、排风管（14）、隔离装置（12）以及风机，其特征在于所述隔离装置包括底部连接板（1）和密封气囊（2），所述密封气囊（2）为密封充气的U形结构，所述密封气囊（2）一端设有气囊充气口（7），密封气囊（2）的内边缘与双层隔离布（8）连接，并且密封气囊（2）和双层隔离布（8）形成U形面，所述双层隔离布（8）的下边缘穿过连接板（1）两侧的长条形孔（16），并压实连接，双层隔离布（8）的中部设有可以开合的预留通道，在预留通道的两侧设置了两个用于连接进出风管的预留孔；所述预留通道为方形口，所述方形口的上边沿设有门帘（4），方形口的下边沿与底部连接板（1）重合，方形口的左右边沿设有供门帘（4）上下滑行的滑行槽道（5），门帘（4）的两端卡于滑行槽道（5）内，门帘（4）的一侧设有控制门帘（4）上下滑动的门帘拉绳（11）；所述密封气囊（2）两端支撑于底部连接板（1）的两端，密封气囊（2）的端部连接有拉索（10），拉索（10）与固定于底部连接板（1）上的锁扣（9）连接。

2.根据权利要求１所述的一种隧道通风施工用充气式隔离装置，其特征在于所述的预留孔为排风管预留孔（3）和进风管预留孔（6），所述排风管预留孔（3）和进风管预留孔（6）分别设在预留通道两侧。

3.根据权利要求2所述的一种隧道通风施工用充气式隔离装置，其特征在于所述进风管（13）穿过进风管预留孔（6）延伸至隧道掌子面（15），进风管（13）与进风管预留孔（6）之间设有用于密封的橡皮圈。

4.根据权利要求2所述的一种隧道通风施工用充气式隔离装置，其特征在于所述排风管（14）穿过排风管预留孔（3），排风管（14）为软管，且软管直径大于排风管预留孔（3）。

5.根据权利要求１所述的一种隧道通风施工用充气式隔离装置，其特征在于所述气囊充气口（7）上设有锁紧开关。