CN112523774B - 斜井辅助正洞施工通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种斜井辅助正洞施工通风系统，涉及隧道施工技术领域，本发明斜井辅助正洞施工通风系统包括：斜井，斜井内上下分隔有进风通道与出风通道；正洞，正洞与斜井连通，且正洞与斜井的连通处设置有接力风室，接力风室具有与进风通道连通且密封连接的进风口、以及与正洞的其余部分连通的至少一个风室送风口；以及至少一台风机，风机设置于风室送风口处，以将接力风室内的空气送往正洞的其余部分。采用本发明提供的斜井辅助正洞施工通风系统可加长通风距离，适用于长大斜井。

Description

斜井辅助正洞施工通风系统

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种斜井辅助正洞施工通风系统。

背景技术

特长和长大隧道施工中，多数采用长隧短打、设置斜井等辅助坑道辅助正洞施工，斜井是联系隧道内外的唯一通道，进风和排风均通过斜井来完成。

但是随着通风距离的增长，通风质量愈发效果变差，特别是对于隧道施工中长大斜井的通风距离过长时，斜井送风的通风距离不够，难以将新鲜风送至正洞的两端。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种斜井辅助正洞施工通风系统，旨在解决现有技术中斜井的通风距离过长时，斜井通风系统送风损失严重的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种斜井辅助正洞施工通风系统，包括：

斜井，斜井内上下分隔有进风通道与出风通道；

正洞，正洞与斜井连通，且正洞与斜井的连通处设置有接力风室，接力风室具有与进风通道连通且密封连接的进风口、以及与正洞的其余部分连通的至少一个风室送风口；以及

至少一台风机，风机设置于风室送风口处，以将接力风室内的空气送往正洞的其余部分。

可选的，还包括：

至少一个通风阀门，通风阀门设置于风室送风口处，以打开或者关闭风室送风口。

可选的，接力风室包括：

设置于正洞的底壁上方的风室底板；

相对设置的至少两个竖向分隔板，竖向分隔板上设置有风室送风口；

其中，至少两个竖向分隔板、风室底板、以及连通处的正洞洞身共同围合形成接力风室。

可选的，斜井内通过隔板分隔出进风通道与出风通道；

其中，隔板与风室底板连接，且隔板与风室底板的连接处密封。

可选的，还包括：

第一水幕除尘装置，第一水幕除尘装置设置于出风通道内，且靠近接力风室设置；

其中，第一水幕除尘装置包括；

多个高压水雾喷头，多个高压水雾喷头设置于隔板的下表面。

可选的，还包括：

烟囱，烟囱设置于斜井的洞口处，且烟囱与出风通道连通且密封连接。

可选的，还包括：

至少一台出风辅助风机，多台出风辅助风机分别设置于出风通道与烟囱内。

可选的，还包括：

洞外风机，洞外风机设置于洞口处，且洞外风机与洞口处的的距离大于或等于20m。

可选的，洞外风机正对进风通道设置；

且还包括通风管，通风管为两端开口的直管，一端与洞外风机连通，另一端与进风通道连接且密封连接。

可选的，还包括：

第二水幕除尘装置，设置于正洞的施工区域处；

其中，第二水幕除尘装置包括：

弧形支架；

多个高压水雾喷头，高压水雾喷头设置于弧形支架上。

本发明技术方案通过在正洞与斜井的连通处设置一接力风室，接力风室通过与进风通道连通且密封连接的进风口接收斜井送下的新鲜风，并通过至少一个风室送风口以及风机将新鲜风送至正洞的其余部分，从而促使新鲜风从斜井流动至接力风室内、并向正洞的其余部分流动，进而延长了送风距离，保障了正洞内的通风状况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明斜井辅助正洞施工通风系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明斜井辅助正洞施工通风系统一实施例的接力风室的结构示意图；

图3为本发明斜井辅助正洞施工通风系统一实施例的第一水幕除尘装置的结构示意图；

图4为本发明斜井辅助正洞施工通风系统一实施例的第二水幕除尘装置结构示意图；

图5为本发明斜井辅助正洞施工通风系统一实施例的通风阀门的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种斜井辅助正洞施工通风系统。

参阅图1，本实施例中，斜井辅助正洞施工通风系统包括斜井200、正洞100以及至少一台风机300。

其中，正洞100为隧道的主体部分，且正洞100可以是一侧具有掌子面，或者两侧都具有掌子面。斜井200位于正洞100的一侧，并与正洞100相交并连通。斜井200内上下分隔有进风通道210与出风通道220。斜井200任一处的截面中上半部为进风通道210，进风通道210用于将洞外的新鲜风送至隧道正洞100内，下半部分为出风通道220，用于将隧道内的污浊风引出到洞外。出风通道220还可兼作物流行车通道。且进风通道210和出风通道220彼此隔开，两个通道内之间任一处空气均不相互流通。

且正洞100与斜井200的连通处设置有接力风室110，接力风室110具有与进风通道210连通且密封连接的进风口111、以及与正洞100的其余部分连通的至少一个风室送风口。正洞100与斜井200的连通处，即三岔口处设置有接力风室110。接力风室110为一在正洞100内分隔出的、周向上密闭的腔室，该腔室内通过进风口与进风通道210连通，从而使得斜井200从地面送入隧道内的风均进入到接力风室110内，然后再通过接力风室110上开设的风室送风口送至正洞100的其余部分，如通过接风管送至正洞100的掌子面处。接力风室110可避免斜井200送至正洞100的的新鲜风直接从出风通道220出去。风室送风口可设置有至少一个，从而可使得接力风室110可以向正洞100的一端送风，或者向风室的两端同时送风。

当斜井200为长大斜井时，为了确保正洞100其余部分的风，每个风室送风口均设置有一台风机，将接力风室110内的空气送往正洞100的其余部分。

本实施例中，在斜井200为长大斜井距离较长时，通过在斜井200与正洞100连通处设置一接力风室110，通过接力风室110全部接收从斜井200的进风通道210送至正洞100内的新鲜风，并通过风机向正洞100的两端输送，从而提高长大斜井200辅助正洞100的通风距离。

且在接力风室110内设置风机300，即在出风通道220的末端设置风机300，还可促使长大斜井200内的新鲜风从地面向下流动，提高通风效果。

在一实施例中，斜井辅助正洞施工通风系统还包括：至少一个通风阀门800，通风阀门800设置于风室送风口处，以打开或者关闭风室送风口。

当正洞100向两个方向施工时，需要向两个方向供风，而向一个方向施工时，仅需要向一个方向送风，为了满足两种情况的需求，可在风室送风口处设置通风阀门。在正洞100的一端开始施工时，朝向该端的通风阀门将风室送风口开启，风机开始工作，即将斜井200送至地下的新鲜风输送至掌子面处。在正洞100的两端均开始施工时，朝向两端的通风阀门分别将两端的风室送风口开启，将斜井200送至地下的新鲜风输送至正洞100两端的掌子面处。通风阀门可以是通过合页铰接于风室送风口处的盖板。参阅图5，或者通风阀,800还可以是通过合页铰接于风机300的外壳上的盖板，盖板将风机遮盖时即将风室送风口关闭。

参阅图2，在一些实施例中，接力风室110包括：风室底板112以及竖向分隔板113。

其中，风室底板112设置于正洞100的底壁上方。由于斜井200被分隔为上下布置的进风通道210和出风通道220，因此，接力风室110也位于正洞100的上半部分。且为了确保接力风室110的稳定性，风室底板112可通过门字型钢架固定在隧道底壁的上方并加固。风室底板112可采用1.4CM以上的厚型钢板满铺焊接，从而满足接力风室110的密封性要求。

相对设置的至少两个竖向分隔板113，竖向分隔板113至少包括两块，两块竖向分隔板113沿正洞100的长度方向间隔设置，并分别位于风室底板112的两端，且竖向分隔板113侧缘抵接在正洞100洞身表面，从而围合形成接力风室110。竖向分隔板113可采用1-2mm薄型不锈钢板焊接而成。且为保证竖向分隔板113的稳定性，需在正洞100衬砌层表面植筋，然后将风室底板112与衬砌预留钢筋头之间采用钢管、角钢等进行横纵向连接形成整体。容易理解的，接力风室110还可由三块、四块或者更多块竖向分隔板113环绕底板围合形成，此处并不限制。

在一示出的具体实施方式中，接力风室110由沿正洞的轴向相对的两个竖向分隔板113、一个底壁以及正洞的洞身顶壁围合围成。此时，接力风室110可由骨架、风室底板112、竖向封闭板113组成。骨架采用工字钢焊接而成，如I20a工字钢。首先在正洞横向方向上间隔焊接几道门字形钢架，然后在轴线方向上顺次焊接轴向工字钢形成骨架整体，且其中斜井与正洞连通的落底洞口处的对接工字钢同斜井衬砌净宽。为保证骨架的稳定性，骨架上可焊接三角斜撑进行加固。然后在骨架上采用1.4cm以上厚型钢板满铺焊接，形成风室底板112。在骨架的轴向两端采用1-2mm薄型不锈钢板焊接形成竖向分隔板113，为保证竖向分隔板113的稳定性，需在正洞衬砌壁植筋，然后将风室底板112、竖向分隔板113与衬砌预留钢筋头之间采用钢管、角钢等进行横纵向连接形成整体。

本实施例中，竖向分隔板113上设置有风室送风口。此时，风机可固定在接力风室110内，如固定在风室底板上。且为了减小振动，需在风机底座下方安装加厚型减震橡胶垫块。

在一实施例中，斜井200内通过隔板201分隔出进风通道210与出风通道220。隔板201可以采用一次现浇成型的钢筋混凝土板式结构，也可以采用单元板波纹钢板、混凝土组装而成。在安装隔板201时，隔板201与斜井200的既有衬砌之间紧密黏贴，确保不漏风。且在示出的一具体实施方式中，隔板201表面光滑、平直，以减小通风阻力，减缓现有斜井200送风损失严重的技术问题。

且本实施例中，隔板201与风室底板112连接，且隔板201与风室底板112的连接处密封，从而使得斜井200送入至地下的新鲜风均进入到接力风室110内。

参阅图3，在一实施例中，斜井辅助正洞施工通风系统还包括第一水幕除尘装置700a，第一水幕除尘装置700a设置于出风通道220内，且靠近接力风室110设置。

第一水幕除尘装置700a可减小非作业区污浊风污染系数，降低后续射流等辅助风机对污浊风导流。同时由于灰尘等被分离出去，还可促进斜井200内的空气流动更快。

其中，参阅图3，第一水幕除尘装置包括多个高压水雾喷头，多个高压水雾喷头设置于隔板201的下表面。

在一实施例中，参阅图1，斜井辅助正洞施工通风系统还包括：烟囱400，烟囱400设置于斜井200的洞口处，且烟囱400与出风通道220连通且密封连接。

本实施例中，利用烟囱400高程压力差促进出风通道220的污浊风快速排出，同时促进排出的污浊风与进风通道210的进风口错开，以使排出的污浊风与吸进的新鲜风隔离，以提高通风质量。

其中，为保证排出的污浊风都能较好地进入烟囱400的通道，烟囱400净宽应大于斜井200井身净宽。

例如，烟囱400由骨架和面板两部分组成。主骨架采用4根工字钢分别预埋于井口两侧，在于斜井200通风隔板201下口平齐位置焊接水平工字钢，然后在水平工字钢上方加焊竖向工字钢或延长预埋工字钢，实现烟囱主骨架加密和加长。然后在水平工字钢上方焊接竖向钢管、角钢副骨架，以及在骨架长边上对焊水平钢管、角钢作为烟囱横向支撑架。骨架焊接完成后，在骨架表面焊接厚度1-3mm的钢面板。烟囱400制作完成后，可在烟囱外侧安装不少于2圈的缆风绳，竖向间距不大于3m，每圈缆风绳不少于4根。

在一实施例中，斜井辅助正洞施工通风系统还包括：至少一台出风辅助风机，多台出风辅助风机分别设置于出风通道220与烟囱内。

出风辅助风机可以是射流风机。本实施例中，为了促进斜井200井口污浊风的排出，在烟囱400内安装射流风机作为出风辅助风机600b，确保井内污浊风迅速得以排出。且在竖直方向上，出风辅助风机600b位于出风通道220的上方。当通风距离过长时，可在斜井与正洞的连通处三叉口的井身衬砌壁安装射流风机等作为出风辅助风机600a。本实施例中，出风辅助风机600a的支架采用型钢焊接打孔，然后直接安装于斜井200井身衬砌壁上即可。

参阅图1，在一实施例中，斜井辅助正洞施工通风系统还包括洞外风机500，洞外风机500设置于洞口处，且洞外风机500与洞口处的的距离大于或等于20m。

本实施例中，洞外风机500可以是轴流风机，其安装位置与洞口距离越远越好，以减少斜井200排出的污浊风和洞外风机500吸进新鲜风之间的污染，一般距离不低于20m，防止出风循环输送造成二次污染。

进一步的，洞外风机500正对进风通道210设置。且还包括通风管510，通风管510为两端开口的直管，一端与洞外风机500连通，另一端与进风通道210连接且密封连接。

例如，斜井200洞口处可设置于横跨行车道的钢支架，洞外风机500可牢固固定刚支架上，从而正对进风通道210设置。

本实施例中，通风管510为两端开口的直管，从而通过减少通风管510的拐弯次数和降低风管摩阻系数方式降低通风阻力，保证更多新鲜风进入进风通道210。且另一端与进风通道210连接且密封连接。可对斜井200井口采用钢板、彩钢板和橡胶板等材料与斜井200衬砌、通风管等密封，确保井口不漏风，从而提高斜井200的通风距离，避免洞外风机500做无用功，所输送的风均从井口漏出。

参阅图4，在一实施例中，还包括第二水幕除尘装置700b，设置于正洞100的施工区域处。

本实施例中，可在主要作业区后方设置水幕进行降尘，旨在减小非作业区污浊风污染系数，降低后续射流等辅助风机对污浊风导流。

本实施例中，第一水幕除尘装置700b包括：弧形支架710和多个高压水雾喷头720，高压水雾喷头720设置于弧形支架710上。

为控制作业区长度，避免频繁移动第二水幕降尘装置，第二水幕降尘设备可直接安装在二次衬砌台车后方，通过在原二次衬砌台车平台上引出悬挑梁，然后再在悬挑梁上方加焊弧形钢管、角钢或型钢作为弧形支架，然后将带高压水雾喷头的水管安装在弧形支架上。然后接上洞内高压水管实现喷雾降尘目的。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种斜井辅助正洞施工通风系统，其特征在于，包括：

斜井，所述斜井内上下分隔有进风通道与出风通道；

正洞，所述正洞与所述斜井连通，且所述正洞与所述斜井的连通处设置有接力风室，所述接力风室具有与所述进风通道连通且密封连接的进风口、以及与所述正洞的其余部分连通的至少一个风室送风口；以及

至少一台风机，所述风机设置于所述风室送风口处，以将接力风室内的空气送往所述正洞的其余部分；

烟囱，所述烟囱设置于所述斜井的洞口处，且所述烟囱与所述出风通道连通且密封连接；

至少一台出风辅助风机，多台所述出风辅助风机分别设置于所述出风通道与所述烟囱内；

洞外风机，所述洞外风机设置于所述洞口处，且所述洞外风机与所述洞口处的的距离大于或等于20m，所述洞外风机正对所述进风通道设置；

通风管，所述通风管为两端开口的直管，一端与所述洞外风机连通，另一端与所述进风通道连接且密封连接；以及

第一水幕除尘装置，所述第一水幕除尘装置设置于所述出风通道内，且靠近所述接力风室设置。

2.根据权利要求1所述的斜井辅助正洞施工通风系统，其特征在于，还包括：

至少一个通风阀门，所述通风阀门设置于所述风室送风口处，以打开或者关闭所述风室送风口。

3.根据权利要求1所述的斜井辅助正洞施工通风系统，其特征在于，所述接力风室包括：

设置于所述正洞的底壁上方的风室底板；

相对设置的至少两个竖向分隔板，所述竖向分隔板上设置有所述风室送风口；

其中，至少两个竖向分隔板、所述风室底板、以及所述连通处的正洞洞身共同围合形成所述接力风室。

4.根据权利要求3所述的斜井辅助正洞施工通风系统，其特征在于，所述斜井内通过隔板分隔出所述进风通道与所述出风通道；

其中，所述隔板与所述风室底板连接，且所述隔板与所述风室底板的连接处密封。

5.根据权利要求4所述的斜井辅助正洞施工通风系统，其特征在于，所述第一水幕除尘装置包括；

多个高压水雾喷头，多个所述高压水雾喷头设置于所述隔板的下表面。

6.根据权利要求1所述的斜井辅助正洞施工通风系统，其特征在于，还包括：

第二水幕除尘装置，设置于所述正洞的施工区域处；

其中，所述第二水幕除尘装置包括：

弧形支架；

多个高压水雾喷头，所述高压水雾喷头设置于所述弧形支架上。

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