CN105240298B - 地下洞室施工期通风散烟系统安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下洞室施工期通风散烟系统及其安装方法,地下洞室施工期通风散烟系统包括供风机、排风机和风筒，所述供风机一端设置在洞口外，所述供风机另一端连接风筒，用于洞内供风；所述排风机一端设置在洞内，另一端连接至洞外；还包括风机支座，用于支撑和固定所述供风机和排风机；所述风机支座与所述供风机通过可拆卸方式连接；所述风机支座与所述排风机通过可拆卸方式连接。本发明减少了风机、风筒安装不规范带来的风阻，保证了各洞室工作面通风散烟效果。

Description

地下洞室施工期通风散烟系统安装方法

技术领域

本发明涉及特大型地下洞室施工期通风散烟领域，尤其是地下洞室施工期通风散烟系统安装。

背景技术

通过调研猴子岩水电站、溪洛渡水电站、向家坝水电站等大型水电站地下洞室群施工期通排风系统布置，结合国内外专家在白鹤滩水电站导流洞现场试验发现，目前我国水电行业地下工程开挖阶段的通风状况主要存在以下几个问题：

(1)地下洞室群的整体和局部通风状况均缺乏通风理论方面的系统研究。

(2)通风机械的配置多从感性、历史经验出发，缺乏设备最佳布置点选择以及自然通风与相邻工作面的统筹考虑，各洞室内气流极不稳定。

(3)通、排风能力与洞室开挖需求不匹配。

(4)压风系统漏风率高，通风距离较长时，供风量小，通风设备不能满足长距离供风要求。

(5)施工通道和通风通道没有进行系统的研究。

(6)自然通风利用不够充分，基本没有设置排风系统，仅靠压入风解决施工所需新鲜空气；机械通风效率没有得到充分有效发挥，工作面有效风量使用率低、风机运行效率低，主要表现在局部回流循环损失和风流短路现象严重。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种地下洞室施工期通风散烟系统及其安装方法。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种地下洞室施工期通风散烟系统,包括供风机、排风机和风筒，所述供风机一端设置在洞口外，所述供风机另一端连接风筒，用于洞内供风；所述排风机一端设置在洞内，另一端连接至洞外；

还包括风机支座，用于支撑和固定所述供风机和排风机；所述风机支座与所述供风机通过可拆卸方式连接；所述风机支座与所述排风机通过可拆卸方式连接。

更进一步的技术方案是风机支座包括风机支墩和风机支架。

更进一步的技术方案是风机支架一侧设置有限高支架。

更进一步的技术方案是限高支架一侧设置有防撞墙。

更进一步的技术方案是供风机和/或排风机的安装部位设置有挡风墙。

更进一步的技术方案是挡风墙一侧设置有防火门，所述防火门、挡风墙与供风机和/或排风机的接触部位设置橡胶密封结构。

更进一步的技术方案是还包括风机紧固带，所述风机紧固带连接所述风筒与所述供风机和/排风机。

更进一步的技术方案是提供一种地下洞室施工期通风散烟系统安装方法，所述的安装方法包括以下步骤：

根据隧洞大小选择相应尺寸的风机

风机安装支座

排风机下部通过风机支墩支撑和固定，风机支墩采用混凝土进行浇筑，底部施工插筋，插筋采用锚固剂灌注；顶部预埋钢板预埋件，钢板下部焊接锚筋，上部焊接螺栓作为排风机连接件；

供风机下部通过风机支架支撑和固定，在下部有通行要求的风机支架前和安装有风筒的隧洞出入口、交叉口，布置限高支架，限高标示焊接成门架，两侧设置三角斜撑保证稳定；横梁中部布置限高指示牌；风机支架采用工字钢作为主梁和支撑，中间采用槽钢设置斜撑；风机支架主支撑底部施工插筋，与风机支架牢固焊接；风机支架下部浇筑找平砼，找平砼四周超出风机支架；风机支架四角施工四根插筋固定；

风筒安装

风筒使用移动平台安装，采用挂钩与钢丝绳连接，风筒安装吊点包括主吊点与辅助吊点，主吊点采用插筋，插筋端部在同一直线上；插筋端部安装钢丝绳；钢丝绳采用紧线器拉紧，用线夹固定在主吊点上；主吊点间布置有辅助吊点，辅助吊点采用铅丝与钢丝绳连接，钢丝绳保持平直；使用三角挂钩把风筒悬挂到钢丝绳上，风筒与通风机、风门连接时采用紧固带进行绑扎，或采用柔性的条带进行绑扎；

挡风墙砌筑

在隧洞内取风的供风机以及排风机安装部位均配置挡风墙，挡风墙包括下部混凝土浇筑上部标准砖砌筑或标准砖24墙砌筑构造方式；

当采用下部混凝土浇筑上部标准砖砌筑构造方式时：下部采用混凝土浇筑挡风墙，风机安装部位预留缺口，混凝土浇筑部位底板及边墙设置插筋，上部采用标准砖砌筑至顶拱，砖砌体间隔设置连接筋，两端与两侧边墙插筋焊接，在靠近边墙部位设置一道密封防火门，门、挡风墙与风机接触部位包裹橡胶密封，上部砖墙用水泥砂浆内外抹面，保证密闭；

当采用标准砖24墙砌筑构造方式时：采用普通砂砖进行砌筑，中部设置一道构造柱，砌筑时间隔设置连接筋，两端与侧墙布置的插筋焊接，在靠近边墙部位设置密封防火门，门及挡风墙与风机接触部位包裹橡胶密封，墙面采用水泥砂浆内外抹面，保证密闭。

更进一步的技术方案是风机安装支架步骤中，在风机支架和施工通道间设置防撞墙，防撞墙采用混凝土浇筑，防撞墙顶部设置斜面，防撞墙底部布置插筋。

更进一步的技术方案是还包括风筒修补步骤和渗水防护步骤；

所述风筒修补步骤包括：

(1).检查破洞大小，保证修补套覆盖的外缘超过破洞处0.5m；

(2).把要修补部位的挂钩从钢丝绳上取下；

(3).用修补带把风筒相应部位包起来确认破洞被覆盖，而且保持拉链至少离开破孔0.5m；

(4).在原风筒挂钩部位切口，露出被包裹的挂钩，并连接钢丝绳；

(5).拉上修补拉链，完成修补；

所述渗水防护步骤包括：

1)、对风筒沿线进行渗水点排查，统计好风筒吊点范围内的渗水点；

2)、采用带纹路的瓦紧贴渗水点岩面，瓦纹路垂直于洞轴线，便于渗水流向两侧排水沟；

3)、在岩面造孔，使用膨胀螺栓固定瓦。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明减少了风机、风筒安装不规范带来的风阻，保证了各洞室工作面通风散烟效果。

附图说明

图1为本发明一个实施例中限高支架结构示意图。

图2为本发明一个实施例中限高支架侧面结构示意图。

图3为本发明一个实施例中风机支架结构示意图。

图4为本发明一个实施例中风机支架侧面结构示意图。

图5为本发明一个实施例中风机支架顶面结构示意图。

图6为本发明一个实施例中风筒安装方式示意图。

图7为本发明一个实施例中风筒安装方式示意图。

图8为本发明一个实施例中挡风墙结构方式示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1至图8所示，根据本发明的一个实施例，本实施例公开一种地下洞室施工期通风散烟系统,它包括供风机、排风机和风筒，优选的本实施例中包括供风机和排风机在内的风机均为变频风机。供风机一端设置在洞口外，供风机另一端连接风筒，用于洞内供风；所述排风机一端设置在洞内，另一端连接至洞外；本实施例还包括风机支座，用于支撑和固定供风机和排风机；所述风机支座与所述供风机通过可拆卸方式连接；所述风机支座与所述排风机通过可拆卸方式连接。具体的，风机支座包括风机支墩和风机支架。风机支墩一般用于排风机，根据风机型号选择支墩长×高在1.5m×1.5m～2.0m×2.0m间，为便于风机洞内吊装，风机支墩高度在1.2m～1.8m间。

如图3至图5，风机支架采用I18工字钢作为主梁和支撑，中间采用[10槽钢设置斜撑。支架主支撑4底部施工插筋，支架下部浇筑30cm厚C25找平砼5，找平砼5四周超出支架20cm。

优选的，如图1和图2，风机支架一侧设置有限高支架1。在下部有通行要求的风机支架前和安装有风筒的隧洞出入口、交叉口，布置限高支架，限高标示采用I18工字钢焊接成门架，两侧设置三角斜撑保证稳定。横梁中部布置限高指示牌2，限高高度根据风机支架高度和隧洞断面尺寸选择，一般为4.3m。优选的，限高支架一侧设置有防撞墙。

如图6和图7所示，其中图6中A、B为风筒悬挂点，C、D为膨胀螺丝固定点。风筒安装吊点分为主吊点与辅助吊点两种，主吊点6间布置有辅助吊点7。

优选的，如图8所示，供风机和/或排风机的安装部位设置有挡风墙。本实施例中排风机10的安装位置设置挡风墙8，挡风墙可选用下部混凝土浇筑上部标准砖砌筑和标准砖24墙砌筑两种构造方式。优选的，挡风墙一侧设置有防火门，所述防火门、挡风墙与供风机和/或排风机的接触部位设置橡胶密封结构。本实施例中挡风墙上部采用标准砖砌筑至顶拱，砖砌体厚度为24cm，砖砌体每隔50cm高设置一道φ10连接筋9，两端与两侧边墙插筋焊接，增加砖砌挡风墙的稳定性。

进一步的，根据本发明的另一个实施例，本实施例公开一种地下洞室施工期通风散烟系统安装方法，所述的安装方法包括以下步骤：

根据隧洞大小选择相应尺寸的风机

风机安装支座

在风机下部支座形式可结合现场材料确定，本实施例中风机支座主要有支墩和支架两种类型。

风机支墩一般用于排风机，根据风机型号选择支墩长×高在1.5m×1.5m～ 2.0m×2.0m间，为便于风机洞内吊装，支墩高度在1.2m～1.8m间。采用C25混凝土进行浇筑，底部施工Φ22，L＝1.5m(外露50cm)插筋，插筋采用手风钻造孔，锚固剂灌注。顶部预埋四块1cm厚钢板切割成的20cm×20cm预埋件，钢板下部焊接Φ14的锚筋，上部焊接Φ25的螺栓作为风机连接件。

风机支架一般用于供风机和安装高度较高的排风机，根据风机型号和风机数量选择支架长、高，为避免超载车辆和超高设备进洞损坏风机、风筒，在下部有通行要求的风机支架前和安装有风筒的隧洞出入口、交叉口，布置限高支架，限高标示采用I18工字钢焊接成门架，两侧设置三角斜撑保证稳定。横梁中部布置限高指示牌，限高高度根据风机支架高度和隧洞断面尺寸选择，一般为4.3m。风机支架采用I18工字钢作为主梁和支撑，中间采用[10槽钢设置斜撑。风机支架主支撑底部施工插筋，插筋型号Φ22，L＝1.0m，外露20cm，与风机支架牢固焊接。插筋施工采用手风钻造孔，锚固剂灌注，风机支架下部浇筑 30cm厚C25找平砼，找平砼四周超出支架20cm。风机支架四角施工四根Φ22， L＝1.0m(外露20cm)插筋固定。为防止车辆对支架造成损坏，在风机支架和施工通道间设置一道防撞墙，防撞墙采用C25混凝土浇筑，防撞墙高80cm，顶部设置斜面，斜面高度为20cm，顶部宽度25cm。底部布置插筋，插筋采用Φ22， L＝0.8m，外露40cm，布置间距1m。

风机安装优选实施方式如下：

(1)供风机高度应和隧道口高度平齐，以保证风机出风口平顺。

(2)风机和支座需用螺栓连接，不许直接焊接在支架上。

(3)风机、风门等设备与风筒连接处，需使用变径头，以保证管内空气顺畅流动。

风筒安装

本实施例风筒使用移动平台安装，风筒直径有φ2.0m、φ1.2m、φ0.8m三种，均采用挂钩与钢丝绳连接。φ1.2m与φ0.8m风筒为单吊点安装，φ2.0m风筒采用双吊点安装。

风筒安装吊点分为主吊点与辅助吊点两种，主吊点采用Φ22插筋，L＝1.5m。入岩长度60cm，可根据隧道顶拱实际超欠挖适当调整，以保证插筋端部在同一直线上。插筋施工时测量放线，采用手风钻在移动平台上造孔，锚固剂进行灌注，灌注应尽量密实，保证插筋质量。插筋端部安装钢丝绳。钢丝绳采用紧线器拉紧，用线夹固定在主吊点上。主吊点间布置有辅助吊点，辅助吊点采用M16 ×140膨胀螺栓，入岩90mm，布置间距3m。辅助吊点采用铅丝与钢丝绳连接，保证钢丝绳保持平直。使用三角挂钩把风筒悬挂到钢丝绳上，每悬挂3～5个挂钩，要用力向前拉直一次，让风筒保持平、顺、直。

风筒与通风机、风门连接时采用紧固带进行绑扎，也可采用柔性的条带进行绑扎。避免使用钢丝、铅丝等进行绑扎，以防损坏风带。

风筒安装优选实施方式如下：

(1)连接风筒时用手提拉链拉手向前缓慢前行，若前行中锁扣夹布，回拉少许，再用手稍加提力即可继续前行，严禁用钳子及其他铁器工具强硬操作。

(2)连接风筒时，风筒前行必须悬空运行，严禁在洞内地面上乱拉乱扯，造成风筒损伤。

(3)风筒悬挂应使用三角挂钩，不允许使用铁丝或钢丝悬挂，避免铁丝或悬挂钢丝刮擦损坏风筒。

(4)风筒安装应保持平直，转弯处做到平缓顺畅。

挡风墙砌筑

在专用通风隧洞内取风的供风机和所有排风机安装部位均配置挡风墙，挡风墙可选用下部混凝土浇筑上部标准砖砌筑和标准砖墙砌筑两种构造方式。

下砼上砖方式：下部采用C25混凝土浇筑30cm厚的挡风墙，风机安装部位预留3m宽，2m高的缺口，混凝土浇筑部位底板及边墙设置Φ25，L＝1.5m，外露 50cm的插筋。上部采用标准砖砌筑至顶拱，砖砌体厚度为24cm，砖砌体每隔50cm 高设置一道φ10连接筋，两端与两侧边墙插筋焊接，增加砖砌挡风墙的稳定性。在距边墙60cm部位设置一道密封防火门，门宽90cm，高200cm。门、挡风墙与风机接触部位包裹橡胶密封。上部砖墙用水泥砂浆内外抹面，保证密闭。

标准砖墙砌筑方式：适用于平洞洞室较小，不便于混凝土浇筑的部位，采用普通砂砖进行砌筑，挡风墙布置厚度为24cm，中部设置一道37cm厚构造柱，砌筑时每隔50cm高布置一道φ10的连接筋，两端与侧墙布置的插筋焊接，增加挡风墙的稳定性。在距边墙50cm部位设置一道密封防火门，门宽90cm，高200cm。门及挡风墙与风机接触部位包裹橡胶密封，墙面采用水泥砂浆内外抹面，保证密闭。

风筒修补

风筒布置在隧洞顶拱，可能遭到下部通行的车辆、设备意外损坏。风筒破损后需及时采用专用的修补带进行修补，修补带有1m、2m、3m、5m四种规格，可根据破损长度选用合适的修补带进行修补。修补带使用方法如下：

(1)检查破洞大小，保证修补套覆盖的外缘超过破洞处0.5m；

(2)把要修补部位的挂钩从钢丝绳上取下；

(3)用修补带把风筒相应部位包起来确认破洞被覆盖。而且保持拉链至少离开破孔0.5m；

(4)在原风筒挂钩部位采用小刀切口，露出被包裹的挂钩，并连接钢丝绳；

(5)拉上修补拉链，完成修补。

渗水防护措施

风筒贯穿了地下厂区大部分洞室，沿线会经过多处渗水区域。φ2.0m风筒采用双吊点吊装，当风机停机维护时，风筒会自然下垂，与两个吊点形成一个汇水V型槽，渗水沿V型槽汇集在风筒沿线最低点，当汇水重量超过吊点承受能力后将损坏风筒。因此，在风筒安装过程中需对沿线渗水点进行排查，并采取渗水引排措施，具体步骤如下：

(1)对风筒沿线进行渗水点排查，统计好风筒吊点范围内的渗水点。

(2)采用带纹路的彩钢瓦紧贴渗水点岩面，彩钢瓦纹路垂直于洞轴线，便于渗水流向两侧排水沟。

(3)在岩面造孔，使用膨胀螺栓固定彩钢瓦。

本实施例最大限度地减少了风机、风筒安装不规范带来的风阻，保证了各洞室工作面通风散烟效果。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (2)

1.一种地下洞室施工期通风散烟系统安装方法，其特征在于所述的安装方法包括以下步骤：

根据隧洞大小选择相应尺寸的风机；

风机安装支座：

排风机下部通过风机支墩支撑和固定，风机支墩采用混凝土进行浇筑，底部施工插筋，插筋采用锚固剂灌注；顶部预埋钢板预埋件，钢板下部焊接锚筋，上部焊接螺栓作为排风机连接件；

供风机下部通过风机支架支撑和固定，在下部有通行要求的风机支架前和安装有风管的隧洞出入口、交叉口，布置限高支架，限高标示焊接成门架，两侧设置三角斜撑保证稳定；横梁中部布置限高指示牌；风机支架采用工字钢作为主梁和支撑，中间采用槽钢设置斜撑；风机支架主支撑底部施工插筋，与风机支架牢固焊接；风机支架下部浇筑找平砼，找平砼四周超出风机支架；风机支架四角施工四根插筋固定；所述的风机安装支架步骤中，在风机支架和施工通道间设置防撞墙，防撞墙采用混凝土浇筑，防撞墙顶部设置斜面，防撞墙底部布置插筋；

风筒安装：

风筒使用移动平台安装，采用挂钩与钢丝绳连接，风筒安装吊点包括主吊点与辅助吊点，主吊点采用插筋，插筋端部在同一直线上；插筋端部安装钢丝绳；钢丝绳采用紧线器拉紧，用线夹固定在主吊点上；主吊点间布置有辅助吊点，辅助吊点采用铅丝与钢丝绳连接，钢丝绳保持平直；使用三角挂钩把风筒悬挂到钢丝绳上，风筒与通风机、风门连接时采用紧固带进行绑扎，或采用柔性的条带进行绑扎；

挡风墙砌筑：

在隧洞内取风的供风机以及排风机安装部位均配置挡风墙，挡风墙包括下部混凝土浇筑上部标准砖砌筑或标准砖24墙砌筑构造方式；

当采用下部混凝土浇筑上部标准砖砌筑构造方式时：下部采用混凝土浇筑挡风墙，风机安装部位预留缺口，混凝土浇筑部位底板及边墙设置插筋，上部采用标准砖砌筑至顶拱，砖砌体间隔设置连接筋，两端与两侧边墙插筋焊接，在靠近边墙部位设置一道密封防火门，门、挡风墙与风机接触部位包裹橡胶密封，上部砖墙用水泥砂浆内外抹面，保证密闭；

当采用标准砖24墙砌筑构造方式时：采用普通砂砖进行砌筑，中部设置一道构造柱，砌筑时间隔设置连接筋，两端与侧墙布置的插筋焊接，在靠近边墙部位设置密封防火门，门及挡风墙与风机接触部位包裹橡胶密封，墙面采用水泥砂浆内外抹面，保证密闭。

2.根据权利要求1所述的地下洞室施工期通风散烟系统安装方法，其特征在于还包括风筒修补步骤和渗水防护步骤；

所述风筒修补步骤包括：

(1).检查破洞大小，保证修补套覆盖的外缘超过破洞处0.5m；

(2).把要修补部位的挂钩从钢丝绳上取下；

(3).用修补带把风筒相应部位包起来确认破洞被覆盖，而且保持拉链至少离开破孔0.5m；

(4).在原风筒挂钩部位切口，露出被包裹的挂钩，并连接钢丝绳；

(5).拉上修补拉链，完成修补；

所述渗水防护步骤包括：

1)、对风筒沿线进行渗水点排查，统计好风筒吊点范围内的渗水点；

2)、采用带纹路的瓦紧贴渗水点岩面，瓦纹路垂直于洞轴线，便于渗水流向两侧排水沟；

3)、在岩面造孔，使用膨胀螺栓固定瓦。