CN109469506A - 一种高海拔长隧道施工除尘系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高海拔长隧道施工除尘系统及方法，包括设置于隧道平导内的两个移动风机，两个移动风机位于隧道内最后一个横通道口，其中移动风机的通风管连接到隧道平导掌子面，另一个连接到隧道主洞掌子面；在隧道最后一个横通道内、主洞的二衬台车处和主洞内倒数第二个横通道处设置有若干喷雾除尘站。本发明移动风机位于隧道内最后一个横通道口，再将通风管重新接到隧道掌子面，同时封闭其他横通道口。喷雾除尘站主要控制正洞与平导内的污染空气来回交叉污染、二衬台车处的喷雾除尘站将对掌子面的重度污染空气进行过滤、主洞内倒数第二个横通道处的喷雾除尘站，将对主洞内出来的污染空气再次进行过滤。

Description

一种高海拔长隧道施工除尘系统及方法

【技术领域】

本发明属于隧道施工技术领域，涉及一种高海拔长隧道施工除尘系统及方法。

【背景技术】

目前在高海拔长隧道施工中，由于隧址海拔高，高寒缺氧、空气稀薄，同时隧道洞身特长，日均温差过大，施工面少，单口掘进长。洞内的空气很难从隧道内往外流通，从而导致施工粉尘量大，洞内空气污染程度严重，因此降尘效果直接关系到现场作业人员的身体健康，影响到施工安全和生产进度。

国家标准要求隧道内的PM10粉尘指标每立方不得大于4000ug。根据《国家健康、安全与环境标准》、《中华人民共和国环境保护法》、《隧道施工安全管理办法》等文件要求，隧道内的粉尘指标必须达到国家标准的95％以上，才能保证隧道施工生产的安全及作业人员的身体健康。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高海拔长隧道施工除尘系统及方法

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种高海拔长隧道施工除尘系统，包括设置于隧道平导内的两个移动风机，两个移动风机位于隧道内最后一个横通道口，其中移动风机的通风管连接到隧道平导掌子面，另一个连接到隧道主洞掌子面；在隧道最后一个横通道内、主洞的二衬台车处和主洞内倒数第二个横通道处设置有若干喷雾除尘站。

本发明进一步的改进在于：

喷雾除尘站包括支架，支架上安装有带若干水雾喷头的水管，水管为马蹄形状，底部两端均为进水口，且均与进水管相连；支架安装在移动装置上；水管的侧面，面向风道的一侧还开设有若干辅助水雾喷头。

移动装置为带有轮子能够移动的人力或电力车。

进水口上连接的进水管路上设置有增压泵，水雾喷头和辅助水雾喷头的喷射水速大于30m/s。

水雾喷头喷出的水雾方向与风道相反，辅助水雾喷头喷出的水雾方向与风道之间具有倾角。

一种高海拔长隧道施工除尘方法，包括以下步骤：

步骤1：在隧道平导内最后一个横通道口安装若干移动风机，封闭其他横通道口；

步骤2：在最后一个横通道内、主洞的二衬台车处和主洞内倒数第二个横通道处设置若干喷雾除尘站；

步骤3：在每个们舞除尘站的进水管路上安装增加泵，使喷雾除尘站的水雾喷头的喷射水速大于30m/s；

步骤4：打开喷雾除尘站、增压泵的开关，然后开启移动风机。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明包括设置于隧道平导内的若干移动风机，移动风机位于隧道内最后一个横通道口，再将通风管重新接到隧道掌子面，同时封闭其他横通道口，平导掌子面的施工机械、车辆、作业人员都从最后一个横通道出入。另外，在最后一个横通道内、主洞的二衬台车处和主洞内倒数第二个横通道处设置若干喷雾除尘站，主要控制正洞与平导内的污染空气来回交叉污染、二衬台车处的喷雾除尘站将对掌子面的重度污染空气进行过滤、主洞内倒数第二个横通道处的喷雾除尘站，将对主洞内出来的污染空气再次进行过滤。

【附图说明】

图1为本发明实施例移动风机安放位置的示意图；

图2为本发明实施例喷雾除尘站安放位置的示意图；

图3为本发明实施例移动风机和喷雾除尘站运行时的风路示意图；

图4为本发明喷雾除尘站的结构示意图。

其中：1-支架；2-水管；3-水雾喷头；4-进水口；5-移动装置；6-辅助水雾喷头；7-喷雾除尘站；8-移动风机；9-增压泵。

【具体实施方式】

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本发明公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1-3，本发明高海拔长隧道施工除尘系统，包括设置于隧道平导内的若干移动风机8，移动风机8位于隧道内最后一个横通道口，再将通风管重新接到隧道掌子面，同时封闭其他横通道口，平导掌子面的施工机械、车辆、作业人员都从最后一个横通道出入。另外，在最后一个横通道内、主洞的二衬台车处和主洞内倒数第二个横通道处设置若干喷雾除尘站，主要控制正洞与平导内的污染空气来回交叉污染、二衬台车处的喷雾除尘站将对掌子面的重度污染空气进行过滤、主洞内倒数第二个横通道处的喷雾除尘站，将对主洞内出来的污染空气再次进行过滤。

如图4所示，喷雾除尘站包括支架1，支架1上安装有带若干水雾喷头3的水管2，水管2为马蹄形状，底部两端均为进水口4，且均与进水管相连；支架1安装在移动装置5上，移动装置5为带有轮子能够移动的人力或电力车；水管2的侧面，面向风道的一侧还开设有若干辅助水雾喷头6。进水口4上连接的进水管路上设置有增压泵9，水雾喷头3和辅助水雾喷头6的喷射水速大于30m/s。

本发明高海拔长隧道施工除尘方法，包括以下步骤：

步骤1：在隧道平导内最后一个横通道口安装若干移动风机8，封闭其他横通道口；

步骤2：在最后一个横通道内、主洞的二衬台车处和主洞内倒数第二个横通道处设置若干喷雾除尘站；

步骤3：在每个们舞除尘站的进水管路上安装增加泵，使喷雾除尘站的水雾喷头的喷射水速大于30m/s；

步骤4：打开喷雾除尘站、增压泵9的开关，然后开启移动风机8。

实施例

针对国道317线雀儿山海拔特长公路隧道实施本发明，雀儿山隧道海拔主峰6168米，隧址海拔4270米，隧道设计长度7079m；实施时将移动风机移动至隧道内，平导第三个横通道口的两个风机入风口(V1、V11)，以及主洞、平导掌子面的出风口(V2、V22)进行了风速检测，检测结果主洞风机入风口的平均风速为：V1＝15.34m/s，平导风机入风口的平均风速为：V11＝15.29m/s，主洞掌子面风管出风口的平均风速为：V2＝14.62m/s，平导掌子面风管出风口的平均风速为：V22＝14.58m/s，其测量的数据结果如下表：

表1平导第三个横通道口的两个风机入风口(V1)(V11)风速统计表

表2主洞、平导两个风管出风口(V2)(V22)风速统计表

时间

6月10日

6月10日

6月10日

6月10日

6月10日

平均风速

主洞出口风速(V2)

14.28m/s

14.96m/s

14.5m/s

14.66m/s

14.72m/s

14.62m/s

平导出口风速(V22)

14.32m/s

14.44m/s

14.76m/s

14.7m/s

14.68m/s

14.58m/s

利用DL—500型PM2.5/PM10粉尘检测仪，在第三个横通道处、主洞的二衬台车处和主洞内的第二个横通道口处，进行粉尘检测。依然检测102个点，有4个点不合格，合格率是96％。已超过我们小组所设定的目标值95％，

表3隧道内三处关键区段检测的粉尘指标合格率统计表

同时实施上述方案后，对雀儿山隧道各部位进行现场粉尘检测，检测合格率为96.7％，小组活动取得成果.具体检测统计如下：

表4PM10粉尘检测情况统计表

采用本实施例后，综合班文明施工除尘人员有10人，活动中除尘人员只需2人，减少了8名除尘人员的工资，每人每月工资6000元，QC活动3个月，QC活动期间产生的经济合计为：8×6000×3＝144000元。购买增压水泵3500元，增加喷雾除尘站3个(每喷雾除尘站造价18050)约54150元。故取得经济效益为：144000-3500-54150＝86350元。

每天循环开挖二次，每次除尘节约20分钟，每天节约40分钟，三个月共节约3600分钟，合计60小时，节约工期2.5天。

后续对再次对隧道内各部位粉尘进行了量测，检测结果统计如下：

PM10粉尘检测情况统计表-表20

据以上检测结果看，PM10粉尘指标合格率为96.1％，表明日常隧道内的粉尘得到了有效的控制。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高海拔长隧道施工除尘系统，其特征在于，包括设置于隧道平导内的两个移动风机，两个移动风机位于隧道内最后一个横通道口，其中移动风机的通风管连接到隧道平导掌子面，另一个连接到隧道主洞掌子面；在隧道最后一个横通道内、主洞的二衬台车处和主洞内倒数第二个横通道处设置有若干喷雾除尘站。

2.根据权利要求1所述的高海拔长隧道施工除尘系统，其特征在于，喷雾除尘站包括支架(1)，支架(1)上安装有带若干水雾喷头(3)的水管(2)，水管(2)为马蹄形状，底部两端均为进水口(4)，且均与进水管相连；支架(1)安装在移动装置(5)上；水管(2)的侧面，面向风道的一侧还开设有若干辅助水雾喷头(6)。

3.根据权利要求2所述的高海拔长隧道施工除尘系统，其特征在于，移动装置(5)为带有轮子能够移动的人力或电力车。

4.根据权利要求2所述的高海拔长隧道施工除尘系统，其特征在于，进水口(4)上连接的进水管路上设置有增压泵(9)，水雾喷头(3)和辅助水雾喷头(6)的喷射水速大于30m/s。

5.根据权利要求2所述的高海拔长隧道施工除尘系统，其特征在于，水雾喷头(3)喷出的水雾方向与风道相反，辅助水雾喷头(6)喷出的水雾方向与风道之间具有倾角。

6.一种采用权利要求1-5任意一项所述系统的高海拔长隧道施工除尘方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在隧道平导内最后一个横通道口安装若干移动风机，封闭其他横通道口；

步骤2：在最后一个横通道内、主洞的二衬台车处和主洞内倒数第二个横通道处设置若干喷雾除尘站；

步骤3：在每个们舞除尘站的进水管路上安装增加泵，使喷雾除尘站的水雾喷头的喷射水速大于30m/s；

步骤4：打开喷雾除尘站、增压泵的开关，然后开启移动风机。