CN110259500A - 用于隧道的风仓导流板的导流测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

公开了用于隧道的风仓导流板的导流测量装置及测量方法，装置中，风仓配置成向隧道引入气流，风仓为中空结构，其包括第一开口和用于向隧道引入气流的第二开口，风仓的长度与宽度的比值处于2‑30之间，横通道配置成输送气流到风仓，横通道垂直贯通风仓且经由第一开口气体连通风仓，直线插槽配置成容纳和固定待测量的导流板，直线插槽设在风仓的顶表面且从第二开口朝第一开口方向延伸，直线插槽延伸到横通道至少一个风仓宽度的位置，至少一个弧形插槽配置成容纳和固定待测量的导流板，弧形插槽设在横通道的顶表面且相切于直线插槽，弧形插槽连通直线插槽，密封单元，其配置成密封直线插槽和弧形插槽未容纳待测量的导流板的区域。

Description

用于隧道的风仓导流板的导流测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及隧道施工通风技术领域，特别是一种用于隧道的风仓导流板的导流测量装置及测量方法。

背景技术

施工通风是隧道施工和运营过程中的重要组成部分，长大公路隧道的建设更是如此。在隧道施工过程中，施工通风作为隧道内外空气流通的唯一手段，为洞内提供新鲜空气、排除粉尘及有毒有害气体，更重要的是保障了施工作业人员的健康安全，维持了施工机械设备正常运行，它是整个隧道工程安全建设的“生命线”。传统的钻爆法和TBM掘进机法施工，其钻孔、爆破、喷浆、出碴等工序均会产生大量的粉尘及有害气体。由于隧道环境具有一定的封闭性，隧道内空气流通较慢，爆破等施工引起的粉尘烟雾不易消散，污染物浓度较高。尤其是长大公路隧道施工，具有规模大，开挖、支护工程量大，对施工的资源和质量要求高，持续高强度施工的特点，使本来就比较困难的施工通风问题更加严峻。因此，合理的通风方法式隧道安全施工的有效保证。

在长大隧道施工中，往往为了加快施工进度，需要开辟许多的工作面，需要从平行导坑向两侧隧道开辟新的工作面，同时通过平导向两侧工作面供风，平导与两侧隧道间通过横通道连接，横通道与隧道垂直或大角度斜交，当风从横通道流向隧道时，风流方向垂直与边墙，会产生大量的能量损失，导致风能经过转角后损失很大，轴流风机率不高，风速降低，无法满足隧道内作业环境的要求。

故针对上述隧道施工通风中存在的问题和目前研究的不足之处，提出了一种用于测试风仓导流板分流减阻效果的通风测量装置及方法。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

鉴于上述问题，为克服现有技术中因横通道与隧道垂直或大角度斜交，当风从横通道流向隧道时，风流方向垂直与边墙，从而产生大量的能量损失，本发明的提出了一种用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其包括，

风仓，其配置成向隧道引入气流，所述风仓为中空结构，其包括第一开口和用于向隧道引入气流的第二开口，所述风仓的长度与宽度的比值处于2-30之间，

横通道，其配置成输送气流到所述风仓，所述横通道垂直贯通所述风仓且经由所述第一开口气体连通所述风仓，

直线插槽，其配置成容纳和固定待测量的导流板，所述直线插槽设在所述风仓的顶表面且从第二开口朝第一开口方向延伸，所述直线插槽延伸到所述横通道至少一个风仓宽度的位置，

至少一个弧形插槽，其配置成容纳和固定待测量的导流板，所述弧形插槽设在所述横通道的顶表面且相切于所述直线插槽，所述弧形插槽连通所述直线插槽，

密封单元，其配置成密封直线插槽和弧形插槽未容纳待测量的导流板的区域。

所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置中，所述风仓为中空的板壳结构，其横截面为弧形，所述风仓的长度与宽度的比值为3。

所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置中，所述风仓为基于轴线对称的中空刚体，位于顶表面的所述直线插槽平行于所述轴线。

所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置中，所述横通道斜交所述风仓，其气流方向和风仓的角度为100-170度。

所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置中，导流测量装置包括偶数个弧形插槽，所述核心插槽对称地分布于直线插槽两侧。

所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置中，所述弧形插槽弧度为90°。

所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置中，直线插槽延伸到所述横通道2个风仓宽度的位置，导流测量装置包括2个对称地分布于直线插槽两侧的弧形插槽。

所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置中，所述导流板为可弯曲剪裁至任意形状的柔性导流板，密封单元为可弯曲剪裁至任意形状的密封件。

所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置中，所述导流板为橡胶导流板，所述密封单元为橡胶密封带。

根据本发明的另一方面，一种所述用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的测量方法包括以下步骤，

第一步骤，待测导流板容纳和固定在所述直线插槽和/或弧形插槽，

第二步骤，横通道输送气流到所述风仓，待测导流板对气流分流减阻，

第三步骤，测量第二开口处的气流流速和/或流量，改变导流板形状和/或返回第一步骤，更换不同长度的待测导流板以及容纳固定不同插槽，重复执行第一到第三步骤以得到不同形状和/或不同尺寸的导流板在不同插槽位置下的相应第二开口处的气流流速和/或流量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明装置能测试不同布置形式的导流板对风流的分流减阻效果，将横通道内风流有效集中起来并进行导向分配，防止风流从横通道进入隧道内后速度损失过大，从而减少能源的损失，提高风流的利用效率，对隧道通风工程有很好的实际指导意义，本发明的导流板插槽分为弧形插槽与直线插槽，可测试不同长度及不同形状的导流板对风流的分流减阻效果，本发明的橡胶密封带可封闭未插入导流板的插槽部分，及时封闭风仓主体，避免风流流出。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的平面示意图；

图3是根据本发明一个实施例的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的密封单元的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的将导流板插入直线插槽的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的测量方法的步骤示意图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

为了更好地理解，如图1-图4所示，一种用于隧道的风仓1导流板6的导流测量装置，其包括，

风仓1，其配置成向隧道引入气流，所述风仓1为中空结构，其包括第一开口和用于向隧道引入气流的第二开口，所述风仓1的长度与宽度的比值处于2-30之间，

横通道2，其配置成输送气流到所述风仓1，所述横通道2垂直贯通所述风仓1且经由所述第一开口气体连通所述风仓1，

直线插槽3，其配置成容纳和固定待测量的导流板6，所述直线插槽3设在所述风仓1的顶表面且从第二开口朝第一开口方向延伸，所述直线插槽3延伸到所述横通道2至少一个风仓1宽度的位置，

至少一个弧形插槽4，其配置成容纳和固定待测量的导流板6，所述弧形插槽4设在所述横通道2的顶表面且相切于所述直线插槽3，所述弧形插槽4连通所述直线插槽3，

密封单元5，其配置成密封直线插槽3和弧形插槽4未容纳待测量的导流板6的区域。

在一个实施例中，装置包括风仓1，横通道2，导流板插槽，橡胶导流板6及橡胶密封带。

进一步地，所述风仓1为中空的密闭刚体，且长度与宽度的比值大于3。

进一步地，所述横通道2用于集中输送风流。

进一步地，所述导流板6插槽为开设在风仓1模型上的用于插入橡胶导流板6的插槽，分为弧形插槽4和直线插槽3，其中弧形插槽4弧度为90°，直线插槽3深入横通道2部分至少一个风仓1的宽度。

进一步地，所述橡胶导流板6用于插入导流板6插槽，用于平缓地转变风流方向，减少能量的损失，测试不同形状及不同长度的导流板6对风流的分流减阻效果，其中橡胶导流板6可弯曲剪裁至任意形状。

进一步地，所述橡胶密封带用于封闭多余的插槽部分，以防风流从缝隙中流出，更进一步地，橡胶密封带可弯曲剪裁至任意形状。

为了进一步理解本发明，在一个实施例中，装置包括风仓1，横通道2，直线插槽3，弧形插槽4，如橡胶密封带的密封单元5，橡胶的导流板6。所述风仓1为中空的密闭刚体，且长度与宽度的比值大于3，。风流从横通道处射入风仓1。橡胶导流板6安装在直线插槽3中处，用于将风流分流。同时，弧形插槽4和直线插槽3的端部用橡胶密封带5进行密封。因此，本发明的装置可根据导流板的形状和延伸长度，模拟不同布置下导流板对风流的分流减阻作用，并测得风流经橡胶导流板6分流后风速的损失及风流的状态，对实际施工有指导意义。

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的优选实施例中，所述风仓1为中空的板壳结构，其横截面为弧形，所述风仓1的长度与宽度的比值为3。

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的优选实施例中，所述风仓1为基于轴线对称的中空刚体，位于顶表面的所述直线插槽3平行于所述轴线。

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的优选实施例中，所述横通道2斜交所述风仓1，其气流方向和风仓1的角度为100-170度。

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的优选实施例中，导流测量装置包括偶数个弧形插槽4，所述核心插槽对称地分布于直线插槽3两侧。

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的优选实施例中，所述弧形插槽4弧度为90°。

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的优选实施例中，直线插槽3延伸到所述横通道22个风仓1宽度的位置，导流测量装置包括2个对称地分布于直线插槽3两侧的弧形插槽4。

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的优选实施例中，所述导流板6为可弯曲剪裁至任意形状的柔性导流板6，密封单元5为可弯曲剪裁至任意形状的密封件。

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的优选实施例中，所述导流板6为橡胶导流板，所述密封单元5为橡胶密封带。

如图5所示，一种所述用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的测量方法包括以下步骤，

第一步骤S1，待测导流板6容纳和固定在所述直线插槽3和/或弧形插槽4，

第二步骤S2，横通道2输送气流到所述风仓1，待测导流板6对气流分流减阻，

第三步骤S3，测量第二开口处的气流流速和/或流量，改变导流板6形状和/或返回第一步骤，更换不同长度的待测导流板6以及容纳固定不同插槽，重复执行第一到第三步骤以得到不同形状和/或不同尺寸的导流板6在不同插槽位置下的相应第二开口处的气流流速和/或流量。

工业实用性

本发明所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置及测量方法可以在隧道通风领域制造并使用。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其包括，

风仓，其配置成向隧道引入气流，所述风仓为中空结构，其包括第一开口和用于向隧道引入气流的第二开口，所述风仓的长度与宽度的比值处于2-30之间，

横通道，其配置成输送气流到所述风仓，所述横通道垂直贯通所述风仓且经由所述第一开口气体连通所述风仓，

直线插槽，其配置成容纳和固定待测量的导流板，所述直线插槽设在所述风仓的顶表面且从第二开口朝第一开口方向延伸，所述直线插槽延伸到所述横通道至少一个风仓宽度的位置，

至少一个弧形插槽，其配置成容纳和固定待测量的导流板，所述弧形插槽设在所述横通道的顶表面且相切于所述直线插槽，所述弧形插槽连通所述直线插槽，

密封单元，其配置成密封直线插槽和弧形插槽未容纳待测量的导流板的区域。

2.如权利要求1所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其中，优选的，所述风仓为中空的板壳结构，其横截面为弧形，所述风仓的长度与宽度的比值为3。

3.如权利要求1所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其中，所述风仓为基于轴线对称的中空刚体，位于顶表面的所述直线插槽平行于所述轴线。

4.如权利要求1所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其中，所述横通道斜交所述风仓，其气流方向和风仓的角度为100-170度。

5.如权利要求1所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其中，导流测量装置包括偶数个弧形插槽，所述核心插槽对称地分布于直线插槽两侧。

6.如权利要求1所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其中，所述弧形插槽弧度为90°。

7.如权利要求1所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其中，直线插槽延伸到所述横通道2个风仓宽度的位置，导流测量装置包括2个对称地分布于直线插槽两侧的弧形插槽。

8.如权利要求1所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其中，所述导流板为可弯曲剪裁至任意形状的柔性导流板，密封单元为可弯曲剪裁至任意形状的密封件。

9.如权利要求8所述的用于隧道的风仓导流板的导流测量装置，其中，所述导流板为橡胶导流板，所述密封单元为橡胶密封带。

10.一种权利要求1-9中任一项所述用于隧道的风仓导流板的导流测量装置的测量方法，其包括以下步骤，

第一步骤，待测导流板容纳和固定在所述直线插槽和/或弧形插槽，

第二步骤，横通道输送气流到所述风仓，待测导流板对气流分流减阻，

第三步骤，测量第二开口处的气流流速和/或流量，改变导流板形状和/或返回第一步骤，更换不同长度的待测导流板以及容纳固定不同插槽，重复执行第一到第三步骤以得到不同形状和/或不同尺寸的导流板在不同插槽位置下的相应第二开口处的气流流速和/或流量。