CN107795332A - 一种隧道施工降温装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种隧道施工降温装置及方法，其中，隧道施工降温控制装置包括压入式风机、雾炮机、保温水箱和冷却装置，冷却装置安装在保温水箱内，保温水箱的输出端和雾炮机的输入端连通，雾炮机的输出端与压入式风机的输入端相对设置。隧道施工降温装置的降温方法，包括以下步骤；S1、向保温水箱内装入足量水；S2、向冷却装置内通入低温液体；S3、将经降温后的保温水箱内的水通入雾炮机内，由雾炮机将水雾化喷出；S4、压入式风机吸入雾炮机喷出区域的冷空气，向隧道内施工地段送风。本发明能降低隧道内施工处的温度、保证工人生命安全使其能够正常施工、节约成本、节省人力、保持施工环境良好。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工降温技术领域，具体涉及一种隧道施工降温装置及方法。
背景技术
重庆南川至两江新区高速公路第NL4合同段春天门隧道(春天门是隧道全长6470m，属于特长隧道，是整个南两高速的控制性工程，工期紧，任务重，进度压力大。施工过程中，因为隧道工作面单一，隧道内的空气都是从洞口送到掌子面，那么，隧道内空气温度的高低就受到外界大气温度的影响。比如在6、7、8、9月份，炎热的夏季大气温度可以达到40℃，再加上隧道内机械设备运转发热、混凝土水化热等，隧道掌子面内的温度达到45℃，特别是二衬施工段落更为严重。在高温的天气，隧道内就无法正常施工，基本处于停工状态，进洞的工人也经常发生中暑现象，严重影响工人的生命安全。
目前，隧道内降温措施有洒水、安装空调、摆放冰块等。洒水降温只对隧道内的浇筑仰拱段有降温效果，对于隧道上导坑的话就没办法了，因为上导坑洒水会恶化施工环境，导致上导坑泥泞，影响文明施工，同时洒水花费人工，抽水费用高；安装空调和摆放冰块的成本更高。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种隧道施工降温装置及方法，能降低隧道内施工处的温度、保证工人生命安全使其能够正常施工、节约成本、节省人力、保持施工环境良好。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种隧道施工降温装置，包括压入式风机、雾炮机、保温水箱和冷却装置，所述冷却装置安装在所述保温水箱内，所述保温水箱的输出端和所述雾炮机的输入端连通，所述雾炮机的输出端与所述压入式风机的输入端相对设置。
本发明的有益效果是：洞内新鲜的空气都是通过在洞口安装风机送入，那么送入的大气温度高低就直接影响到了隧道内的温度高低，因此采用把水降温再用雾炮机将降温后的水喷雾送入风机口范围，降低风机口位置的空气温度，风机再将降温后的空气吸入送到掌子面，从而降低隧道内温度，达到改善隧道内施工作业环境、保证施工进度、减少机械设备停置、降低人员的务工费用、节约成本、保障工人生命安全的目的；结构简单，灵和性高，操作方便快捷，可以根据大气温度和洞内温度情况随时启停，在隧道施工过程中使用非常方便。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述保温水箱的顶部安装有自来水球阀，所述保温水箱中部的一侧安装有水管球阀，所述冷却装置为冷却管道，所述冷却管道的一端开设有多个排液孔，所述保温水箱外设有液氮提供装置，所述保温水箱通过所述水管球阀与所述雾炮机连通，所述冷却管道一端通过所述排液孔与所述保温水箱连通，所述冷却管道的另一端与经输送管线与所述液氮提供装置连通。
采用上述进一步方案的有益效果是保证可以持续不断的进行冷水雾化，保证装置长时间运行，持续降温，保证隧道内施工点的持续降温，保证工人正常施工。
进一步，所述液氮提供装置包括控制阀和液氮储存罐，所述控制阀安装在所述液氮储存罐的罐口处，所述液氮储存罐通过所述控制阀与所述输送管线连通。
采用上述进一步方案的有益效果是控制冷却管道内液氮的量，从而控制温度。
进一步，还包括控制器，所述保温水箱内设有温度传感器，所述冷却管道上设有感应传感器，所述温度传感器与所述控制器电连接，所述感应传感器与所述控制器电连接，所述控制阀与所述控制器电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是达到自动控温的效果，使得装置能够自动运行，节省人力。
进一步，所述雾炮机包括供水箱、水泵、机体和雾化喷头，所述供水箱安装于所述机体上，所述水泵安装在所述供水箱上，所述雾化喷头和所述机体铰接，所述供水箱与所述保温水箱通过所述水管球阀连通，所述供水箱和所述雾化喷头通过所述水泵连通。
采用上述进一步方案的有益效果是雾化喷头角度可调，可以使其随风机的位置进行调节，提高冷却效率。
一种隧道施工降温装置的降温方法，包括以下步骤；
S1、向保温水箱内装入足量水；
S2、向冷却装置内通入低温液体，降低保温水箱内的温度；
S3、将经降温后的保温水箱内的水通入雾炮机内，由雾炮机将水雾化喷出，水雾蒸发吸热，降低喷出区域的温度；
S4、压入式风机吸入雾炮机喷出区域的冷空气，向隧道内施工地段送风，达到降温效果。
本发明的有益效果是：降低隧道内温度，达到改善隧道内施工作业环境、保证施工进度、减少机械设备停置、降低人员的务工费用、节约成本、保障工人生命安全。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
在步骤S1中，先通过水管将自来水球阀和自来水管道连接，打开自来水球阀，向保温水箱内注水。
采用上述方案的有益效果是保温水箱内注水量可调节。
在步骤S2中，当保温水箱内水位超过保温水箱高度的三分之二时或者淹没冷却管道时，控制器打开控制阀，液氮储存罐内的液氮经控制阀、输送管线进入冷却管道，降低保温水箱内的水温。
采用上述方案的有益效果是冷却温度可调节。
在步骤S3中，先调节雾化喷头的角度，使雾化喷头的喷出区域和压入式风机的输入端相对，使步骤S4中压入式风机能够将雾化喷头喷出区域的空气吸入。
采用上述方案的有益效果是提高冷气转化冷风的效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的I部局部放大图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、压入式风机，2、雾炮机，3、保温水箱，4、液氮提供装置，5、冷却管道，6、自来水球阀，7、水管球阀，8、输送管线，9、控制阀，10、液氮储存罐，11、供水箱，12、机体，13、雾化喷头。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1、2所示，一种隧道施工降温装置，包括压入式风机1、雾炮机2、保温水箱3和冷却装置，冷却装置安装在保温水箱3内，保温水箱3的输出端和雾炮机2的输入端连通，雾炮机2的输出端与压入式风机1的输入端相对设置。保温水箱3的顶部安装有自来水球阀6，保温水箱3中部的一侧安装有水管球阀7，冷却装置为冷却管道5，冷却管道5的一端开设有多个排液孔，保温水箱3外设有液氮提供装置4，保温水箱3通过水管球阀7与雾炮机2连通，冷却管道5一端通过排液孔与保温水箱3连通，冷却管道5的另一端与经输送管线8与液氮提供装置4连通。
液氮提供装置4包括控制阀9和液氮储存罐10，控制阀9安装在液氮储存罐10的罐口处，液氮储存罐10通过控制阀9与输送管线8连通。还包括控制器，保温水箱3内设有温度传感器，冷却管道5上设有感应传感器，温度传感器与控制器电连接，感应传感器与控制器电连接，控制阀9与控制器电连接。雾炮机2包括供水箱11、水泵、机体12和雾化喷头13，供水箱11安装于机体12上，水泵安装在供水箱11上，雾化喷头13和机体12铰接，供水箱11与保温水箱3通过水管球阀7连通，供水箱11和雾化喷头13通过水泵连通。
其中优选的，冷却管道5为铜管。可在供水箱11内设置传感器并与控制器连接，通过控制器控制雾炮机2和压入式风机1的启闭状态，当供水箱11内的水位达到供水箱11高度的二分之一时，控制器控制启动雾炮机2和压入式风机1。在气温升高，隧道里面温度升高，工人无法承受，不能施工的时候，可以实施本装置。实施前，在隧道洞口硬化一块场地，用于将本装置安装在隧洞洞口。向液氮储存罐10内存入-196℃液态氮，保温水箱3的箱底距地面的高度高于雾炮机2供水箱11箱顶距地面的高度，保证只要打开水管球阀7，保温水箱3内的水能自动流入供水箱11内。
其中，还可根据喷雾用水量，调节水管球阀、自来水球阀、控制阀的开合状态以及开闭程度，使保温水箱的内的水得到持续补水，并通过冷却管道送来的适量液氮进行充分冷却，冷却后的水能持续流入供水箱供雾炮机使用，达到降温装置自动运行，节省人力的效果，满足高温天气下持续使用，保证工人施工时的生命安全。
一种隧道施工降温装置的降温方法，包括以下步骤；
S1、向保温水箱3内装入足量水，先通过水管将自来水球阀6和自来水管道连接，打开自来水球阀6，向保温水箱3内注水。
S2、向冷却管道5内通入低温液体，降低保温水箱3内的温度，当保温水箱3内水位超过保温水箱3高度的三分之二时或者淹没冷却管道5时，控制器打开控制阀9，液氮储存罐10内的液氮经控制阀9、输送管线8进入冷却管道5，降低保温水箱3内的水温。
S3、先调节雾化喷头13的角度，使雾化喷头13的喷出区域和压入式风机1的输入端相对，将经降温后的保温水箱3内的水通入供水箱11内，当供水箱11内的水超过一半时，控制器控控制启动雾炮机2和压入式风机1，由雾炮机2将水雾化喷出，水雾蒸发吸热，降低喷出区域的温度。
S4、压入式风机1吸入雾炮机2喷出区域的冷空气，向隧道内施工地段送风，达到降温效果。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种隧道施工降温装置，其特征在于：包括压入式风机(1)、雾炮机(2)、保温水箱(3)和冷却装置，所述冷却装置安装在所述保温水箱(3)内，所述保温水箱(3)的输出端和所述雾炮机(2)的输入端连通，所述雾炮机(2)的输出端与所述压入式风机(1)的输入端相对设置。
2.根据权利要求1所述一种隧道施工降温装置，其特征在于：所述保温水箱(3)的顶部安装有自来水球阀(6)，所述保温水箱(3)中部的一侧安装有水管球阀(7)；所述冷却装置为冷却管道(5)，所述冷却管道(5)的一端开设有多个排液孔，所述保温水箱(3)外设有液氮提供装置(4)，所述保温水箱(3)通过所述水管球阀(7)与所述雾炮机(2)连通，所述冷却管道(5)一端通过所述排液孔与所述保温水箱(3)连通，所述冷却管道(5)的另一端与经输送管线(8)与所述液氮提供装置(4)连通。
3.根据权利要求2所述一种隧道施工降温装置，其特征在于：所述液氮提供装置(4)包括控制阀(9)和液氮储存罐(10)，所述控制阀(9)安装在所述液氮储存罐(10)的罐口处，所述液氮储存罐(10)通过所述控制阀(9)与所述输送管线(8)连通。
4.根据权利要求3所述一种隧道施工降温装置，其特征在于：还包括控制器，所述保温水箱(3)内设有温度传感器，所述冷却管道(5)上设有感应传感器，所述温度传感器与所述控制器电连接，所述感应传感器与所述控制器电连接，所述控制阀(9)与所述控制器电连接。
5.根据权利要求2～4任一项所述一种隧道施工降温装置，其特征在于：所述雾炮机(2)包括供水箱(11)、水泵、机体(12)和雾化喷头(13)，所述供水箱(11)安装于所述机体(12)上，所述水泵安装在所述供水箱(11)上，所述雾化喷头(13)和所述机体(12)铰接，所述供水箱(11)与所述保温水箱(3)通过所述水管球阀(7)连通，所述供水箱(11)和所述雾化喷头(13)通过所述水泵连通。
6.一种隧道施工降温装置的降温方法，其特征在于：包括以下步骤；
S1、向保温水箱(3)内装入足量水；
S2、向冷却装置内通入低温液体，降低保温水箱(3)内的温度；
S3、将经降温后的保温水箱(3)内的水通入雾炮机(2)内，由雾炮机(2)将水雾化喷出，水雾蒸发吸热，降低喷出区域的温度；
S4、压入式风机(1)吸入雾炮机(2)喷出区域的冷空气，向隧道内施工地段送风，达到降温效果。
7.根据权利要求6所述隧道施工降温方法，其特征在于：在步骤S1中，先通过水管将自来水球阀(6)和自来水管道连接，打开自来水球阀(6)，向保温水箱(3)内注水。
8.根据权利要求7所述隧道施工降温方法，其特征在于：在步骤S2中，当保温水箱(3)内水位超过保温水箱(3)高度的三分之二时或者淹没冷却管道(5)时，控制器打开控制阀(9)，液氮储存罐(10)内的液氮经控制阀(9)、输送管线(8)进入冷却管道(5)，降低保温水箱(3)内的水温。
9.根据权利要求8所述隧道施工降温方法，其特征在于：在步骤S3中，先调节雾化喷头(13)的角度，使雾化喷头(13)的喷出区域和压入式风机(1)的输入端相对，使步骤S4中压入式风机(1)能够将雾化喷头(13)喷出区域的空气吸入。
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