CN114046170A - 利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统 - Google Patents

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贾元霞
何永旺
陈海军
杨木高
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Abstract

本发明为一种利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统，其克服了现有技术中存在的由于工区长度的增加造成的掌子面通风效果较差，工作环境恶劣的问题。该通风系统在正洞及井底横通道的三处设置横通道封堵墙和正洞封堵墙形成新风风室；原井底横通道两侧约40m处增设两处作为施工路径的临时横通道，洞外新风通过2台风机及通风风管送入新风风室内并临时储存，新风风室内设置4台风机将新风再导入到4个施工掌子面。

Description

利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统
技术领域：
本发明属于交通工程技术领域，涉及一种利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统。
背景技术：
双洞单线特长隧道长度较长，为了通风及施工组织需要通常设置多个长斜井，利用斜井增加施工工作面(掌子面)，隧道内掌子面施工产生CO、NxOy等有害气体，为了维持隧道内安全施工环境，需要从斜井洞口向掌子面送风。对于双洞单线隧道，一座斜井需要承担四个掌子面的施工任务，传统的通风方式为利用斜井洞口设置四台风机通过四根独立的风管将新风送入掌子面。由于风管布置较多，斜井的断面尺寸需要加大，以满足工程机械的安全净空。另外由于长斜井施工工区长度一般超过3km，由于风管漏风、沿程风阻等影响，随着工区长度的增加，掌子面通风效果较差，人员工作环境愈加恶劣。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统，其克服了现有技术中存在的由于工区长度的增加造成的掌子面通风效果较差，工作环境恶劣的问题，本发明通过斜井底部利用正洞及横通道，形成封闭的新风风室，风室内再设置风机，将新风送入掌子面，封堵横通道两侧开辟新的施工横通道作为施工车辆的新的路径，保证从斜井井口到掌子面的路径畅通。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统，其特征在于：
该通风系统为在斜井底部利用井底横通道及一侧正洞封堵形成新风风室，增设两处临时横通道作为施工通道替代封堵后的横通道，洞外新风通过2台风机及通风风管送入新风风室内并临时储存，新风风室内设置4台风机将新风再导入到4个施工掌子面。
在左线正洞、右线正洞及井底横通道的三处设置横通道封堵墙和正洞封堵墙形成新风风室；原井底横通道两侧约40m处增设两处作为施工路径的临时横通道，临时横通道与正洞交角为45度；新风风室占用正洞部分总长度范围为80～80+2L1+2L2+L3 m，其中L1为左右线隧道净距，L2为临时横通道与正洞相交处宽度，L3为井底横通道宽度；斜井井口设置2台风机向新风风室送风。
一种采用利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
①第一阶段，开挖A斜井、B斜井及井底横通道，斜井口设置单个风机，风机通过通风风管向单个掌子面进行施工通风；
②第二阶段，施工左线正洞，开挖范围为从井底横通道向两侧延伸不小于40+L1+L2+L3/2m；施工右线正洞，开挖范围为各不小于40+L2+L3/2m；其中L1为左线正洞、右线正洞的净距，L2为临时横通道与正洞相交处宽度，L3为井底横通道宽度；斜井口设置双风机，通过通风风管对两个掌子面进行施工通风；斜井井底横通道两侧40m设置两处临时横通道作为施工通道，临时横通道与正洞夹角为45度；
③第三阶段，对左线正洞、右线正洞及井底横通道的三处设置横通道封堵墙、正洞封堵墙，形成新风风室；新风风室占用正洞部分总长度范围为80～80+2L1+2L2+L3 m；A斜井与B斜井井口各设置2台风机向风室送风，新风风室内设置4台风机向四个掌子面送风，实现四个掌子面同时施工通风。
与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：
本发明通风系统，将斜井内的风管由4根减少为2根，减小斜井断面，节省工程投资。斜井底部临时封堵横通道及一侧的正洞形成密闭空间设置新风风室作为新风风源的中继。斜井口新风通过2根风管送入新风风室，风室内的新风通过风机及风管再送入掌子面，缩短了独头通风的长度，减小了风阻，降低了通风难度，能够显著提高供风效率，提高掌子面的工作环境质量。
附图说明：
图1为四掌子面同时作业的施工通风系统平面图。
图2为正洞封堵示意图。
图3为横通道封堵示意图。
图4为实施阶段一示意图。
图5为实施阶段二示意图。
图6为实施阶段三示意图。
图中，1-横通道封堵墙，2-正洞封堵墙，3-新风风室，4-风机，5-井底横通道，6-通风风管，7-临时横通道，8-A斜井，9-B斜井，10-左线正洞，11-右线正洞，12-掌子面。
具体实施方式：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明为一种双线隧道四掌子面同时作业的施工通风系统，参见图1、图2、图3，该通风系统为在斜井底部利用井底横通道5在左线正洞10、右线正洞11及井底横通道5的三处设置横通道封堵墙1和正洞封堵墙2形成新风风室3；原井底横通道5两侧约40m处增设两处作为施工路径的临时横通道7替代封堵后的井底横通道5，临时横通道7与正洞交角为45度；新风风室3占用正洞部分总长度范围为80～80+2L1+2L2+L3 m，其中L1为左线正洞10、右线正洞11的净距，L2为临时横通道7与正洞相交处宽度，L3为井底横通道5宽度；斜井井口设置2台风机向新风风室3送风，新风风室3内设置4台风机4向四个掌子面12送风，实现四个掌子面12同时施工通风的目的。
参见图4、图5和图6，以下以设置两个斜井(A斜井8与B斜井9)的特长双洞单线隧道为例，具体实现方法如下：
①第一阶段，开挖A斜井8、B斜井9及井底横通道5，斜井口设置单个风机4，风机4通过通风风管6向单个掌子面进行施工通风；
②第二阶段，通过斜井及井底横通道5，施工左线正洞10，开挖范围为从井底横通道5向两侧延伸不小于40+L1+L2+L3/2m。施工右线正洞11，开挖范围为各不小于40+L2+L3/2m，其中L1为左线正洞10、右线正洞11的净距，L2为临时横通道7与左线正洞10或者右线正洞11相交处的宽度，L3为井底横通道宽度；斜井口设置双风机4，通过通风风管6对2个掌子面12进行施工通风；斜井井底横通道5两侧40m设置两处临时横通道7作为施工通道，临时横通道7与正洞夹角为45度；
③第三阶段，对左线正洞10、右线正洞11及井底横通道5的三处设置横通道封堵墙1、正洞封堵墙2，形成新风风室3；新风风室3占用正洞部分总长度范围为80～80+2L1+2L2+L3 m，A斜井8与B斜井9井口各设置2台风机向新风风室3送风，新风风室3内设置4台风机4向四个掌子面12送风，实现四个掌子面12同时施工通风的目的。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡是利用本发明的说明书及附图内容所做的等同结构变化，均应包含在发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统，其特征在于：
该通风系统为在斜井底部利用井底横通道(5)及一侧正洞封堵形成新风风室(3)，增设两处临时横通道(7)作为施工通道替代封堵后的横通道，洞外新风通过2台风机(4)及通风风管(6)送入新风风室(3)内并临时储存，新风风室(3)内设置4台风机将新风再导入到4个施工掌子面(12)。
2.根据权利要求1所述的利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统，其特征在于：在左线正洞(10)、右线正洞(11)及井底横通道(5)的三处设置横通道封堵墙(1)和正洞封堵墙(2)形成新风风室(3)；原井底横通道(5)两侧约40m处增设两处作为施工路径的临时横通道(7)，临时横通道(7)与正洞交角为45度；新风风室(3)占用正洞部分总长度范围为80～80+2L1+2L2+L3 m，其中L1为左右线隧道净距，L2为临时横通道(7)与正洞相交处宽度，L3为井底横通道(5)宽度；斜井井口设置2台风机(4)向新风风室(3)送风。
3.一种采用如权利要求1所述的利用横通道的特长隧道四掌子面同时作业的施工通风系统的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
①第一阶段，开挖A斜井(8)、B斜井(9)及井底横通道(5)，斜井口设置单个风机(4)，风机(4)通过通风风管(6)向单个掌子面(12)进行施工通风；
②第二阶段，施工左线正洞(10)，开挖范围为从井底横通道(5)向两侧延伸不小于40+L1+L2+L3/2m；施工右线正洞(11)，开挖范围为各不小于40+L2+L3/2m；其中L1为左线正洞(10)、右线正洞(11)的净距，L2为临时横通道(7)与正洞相交处宽度，L3为井底横通道宽度；斜井口设置双风机(4)，通过通风风管(6)对两个掌子面(12)进行施工通风；斜井井底横通道(5)两侧40m设置两处临时横通道(7)作为施工通道，临时横通道(7)与正洞夹角为45度；
③第三阶段，对左线正洞(10)、右线正洞(11)及井底横通道(5)的三处设置横通道封堵墙(1)、正洞封堵墙(2)，形成新风风室(3)；新风风室(3)占用正洞部分总长度范围为80～80+2L1+2L2+L3 m；A斜井(8)与B斜井(9)井口各设置2台风机向风室送风，新风风室(3)内设置4台风机(4)向四个掌子面(12)送风，实现四个掌子面同时施工通风。
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