CN208845206U - 长距离小断面独头隧道通风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种长距离小断面独头隧道通风系统，解决现有技术中长距离小断面独头隧道通风困难的技术问题。该长距离小断面独头隧道通风系统包括进风通道和排风通道，进风通道包括位于进洞口端的第一进风管段和深入隧洞内的第二进风管段，第一进风管段的管径大于第二进风管段，第一进风管段的首端设有进风轴流风机，第二进风管段的首端设有进风接力轴流风机。该长距离小断面独头隧道通风系统设置的进风通道的第一进风管段的管径大于第二进风管段，在向隧道内送风过程中，由于第一进风管段较粗，在进风通道的前部增加送风量，随着送风距离变远，通过将管径变小可增加送风动力，而设置的进风接力轴流风机也能增加送风动力，实现长距离通风。

Description

长距离小断面独头隧道通风系统

技术领域

本实用新型涉及隧道施工通风设备技术领域，具体涉及一种长距离小断面独头隧道通风系统。

背景技术

随着我国城市市政建设的大力发展，盾构隧道施工以其安全、快速、高效等特点在城市轨道交通、市政公用管路等各类地下基础工程建设中得到越来越广泛的应用。为了确保施工中人员及设备的安全，合理的隧道通风设计在隧道施工中有着重要的意义。

由于受地形地貌、气候环境的影响，以及施工设计的需求，一些隧道存在设计断面小、通风距离长的特点，导致隧道中难以通风，而伴随着施工事故的发生，隧道内的通风更加的困难且必要，例如，在西北某地区的引水工程中，需要开挖隧道用于城市供水，该工程隧道施工采用一台双护盾TBM独头掘进9885m，开挖直径3.755m，成洞直径3.0m，采用预制C40钢筋混凝土管片一次衬砌，受地表巨厚冰碛层影响，施工通风竖井难度较大，施工风险、工期以及成本均不可控，因此整条隧道中间无任何斜竖井，导致工程将面临长达9千多米距离的隧道如何通风的难题，而在施工过程中，TBM在掘进施工中遭遇特大突泥涌水地质灾害，导致TBM无法继续掘进，后续通过专家会确定采用绕洞人工钻爆辅助施工的方案，绕洞全长598m，进一步增加了隧洞的长度，且在涌水处需要加强通风。

设计断面小、通风距离长的隧道难以通风，具体表现为：设计断面小使得通风设施难以布设，且隧洞断面越小，隧洞内能够放置的风机和通风筒尺寸越小，通风量难以满足要求；而对于只有一个出口的隧道，风机供风能力不足。

如果隧道内不及时供应足够的风量，隧道中有毒气体及粉尘会迅速聚集，轻者施工人员出现身体不适，重者施工人员面临生命危险。

基于上述原因，有必要提供一种适于长距离小断面独头隧道的通风系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种长距离小断面独头隧道通风系统，解决现有技术中长距离小断面独头隧道通风困难的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

设计一种长距离小断面独头隧道通风系统，包括进风通道和排风通道，所述进风通道包括位于进洞口端的第一进风管段和深入隧洞内的第二进风管段，所述第一进风管段的管径大于所述第二进风管段，所述第一进风管段的末端靠近所述第二进风管段的首端，所述第一进风管段的首端设有进风轴流风机，所述第二进风管段的首端设有进风接力轴流风机。

优选的，所述排风通道包括沿隧洞由内至外延伸的第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段，所述第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段的首尾端依次相邻，所述第一排风管段的最内端头延伸至掌子面处，最外端头设有除尘风机，所述第二排风管段的最内端头设有第一小型排风轴流风机，所述第三排风管段的中部设有第二小型排风轴流风机。

优选的，所述第一小型排风轴流风机位于所述进风接力轴流风机向洞内延伸100m位置。

优选的，还设有至少一条支路排风管段，所述支路排风管段的最内端头设有第三小型排风轴流风机。

优选的，所述进风轴流风机有多台，各所述进风轴流风机并联。

优选的，所述进风轴流风机的叶片角度为30-35°。

优选的，所述第一进风管段长度为1500m-2500m，所述第一进风管段的管径为800mm-1000mm，所述第二进风管段的管径为400mm-600mm。

优选的，所述第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段的管径为400mm-600mm。

优选的，所述第一进风管段、第二进风管段、第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段均为拉链式导风筒。

优选的，所述第一进风管段、第二进风管段、第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段均挂设在隧道的顶部。

本实用新型的有益技术效果在于：

1.能够远距离通风：本实用新型提供的长距离小断面独头隧道通风系统设置的进风通道的第一进风管段的管径大于第二进风管段，在向隧道内送风过程中，由于第一进风管段较粗，因此可以在进风通道的前部增加送风量，随着送风距离变远，在送风动力不足的情况下，通过将管径变小可增加送风动力，而设置的进风接力轴流风机也能增加送风动力。

2.适于小断面隧道通风：由于隧道内大都设有运送物资的拖车，因此设有相应的会车平台，在隧道断面较小的情况下，在会车平台所处的洞段，供进风管、排风管通过的空间更小，导致进风管、排风管的直径受限，而本实用新型的第二进风管段直径较小，因此可以将会车平台设置在第二进风管段所在的洞段，不影响会车，也不影响通风。

附图说明

图1为本实用新型长距离小断面独头隧道通风系统一实施例的管道布设图；

图2为本实用新型长距离小断面独头隧道通风系统一实施例所在隧道的截面图。

图中，各标号示意为：进风轴流风机11、第一进风管段121、第二进风管段122、进风接力轴流风机13、第一排风管段141、第二排风管段142、第三排风管段143、除尘风机151、第一小型排风轴流风机152、第二小型排风轴流风机153、第三小型排风轴流风机154、支路排风管段155、照明灯架161、节能灯162、照明线163、排水管164、高压风管165、供水管166、拖车17。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：

请参阅图1和图2。

隧道施工中，隧道内会产生大量固体颗粒物，且会产生CO等污染有毒气体，另一方面，隧道内施工人员需要足够的氧气，因此需要向隧道内送入新鲜空气，并将隧道内污浊空气排出。

本实用新型实施例提供的长距离小断面独头隧道通风系统采用混合式通风的方案，该通风系统包括进风通道、排风通道，进风通道用于向隧道内送入新鲜空气，排风通道用于将隧道内污浊空气向外排出，图1中的箭头方向为风流方向。

如图1所示，进风通道包括位于进洞口端的第一进风管段121和深入隧洞内的第二进风管段122，第一进风管段121的末端靠近第二进风管段122的首端，第一进风管段121的首端设有进风轴流风机11，第二进风管段122的首端设有进风接力轴流风机13，进风轴流风机11共设置有4台，每一台进风轴流风机11的功率为25KW，这4台进风轴流风机11并联，以送入较多的风量，进风轴流风机11的叶片角度为35°，叶片角度越大，送风量越大。

第一进风管段121的长度为9000m左右，第一进风管段121将洞外的新鲜空气输送到第二进风管段122的首端附近，再由进风接力轴流风机13增加输送动力，第二进风管段122一直延伸到掌子面处，将新鲜空气输送到掌子面附近，保持掌子面附近的空气新鲜干净。

第一进风管段121的管径大于第二进风管段122，第一进风管段121的管径为900mm，第二进风管段122的管径为500mm，在向隧道内送风过程中，由于第一进风管段121较粗，因此可以在进风通道的前部增加送风量，随着送风距离变远，送风动力逐渐下降，而设置的进风接力轴流风机13能增加送风动力，因此，本实施例通风系统可以将新鲜空气输送到较远距离位置。

隧道内的会车平台可设置在第二进风管段122所在的洞段，第二进风管段122管径较小，不会占据较大空间，因此适合设置会车平台，不影响隧道内拖车的会车。

第一进风管段121和第二进风管段122均为拉链式导风筒，这种导风筒具有较大的抗负压能力，适于隧道内的负压环境。

进一步的，排风通道包括沿隧洞由内至外延伸的第一排风管段141、第二排风管段142和第三排风管段143，第一排风管段141的最内端头延伸至掌子面处，最外端头设有除尘风机151，除尘风机151采用TBM自带的除尘风机，第二排风管段142的最内端头设有第一小型排风轴流风机152，除尘风机151与第一小型排风轴流风机152靠近，以便于第一小型排风轴流风机152将除尘风机151抽取过来的污染空气向洞外排，在第三排风管段143靠近洞口1000m的位置设有第二小型排风轴流风机153，第三排风管段143的最内端头与第二排风管段142的最外端头靠近，以便于通过第三排风管段143将第二排风管段142抽取过来的污染空气向洞口排。

第一小型排风轴流风机152和第二小型排风轴流风机153能够有效增强排风通道的排风能力，确保排出污染空气，且第一小型排风轴流风机152位于进风接力轴流风机13向洞内延伸100m位置，避免第一小型排风轴流风机152将新鲜空气排出。

第一排风管段141、第二排风管段142和第三排风管段143的管径均为500mm的拉链式导风筒，500mm的管径不会影响拖车的通过。

隧道掘进中，不可避免的会出现局部塌方等地质灾害，在本实施例中，隧道内出现了突泥涌水地质灾害，导致隧道改变了挖掘方向，绕开了突泥涌水处，但是在突泥涌水存在有大量污染气体，因此，在此处设置有一台第三小型排风轴流风机154，第三小型排风轴流风机154连接一条支路排风管段155，支路排风管段155的最外端头位第一小型排风轴流风机152附近，通过第一小型排风轴流风机152将支路排风管段155抽取的污染空气向外排出。

如图2所示，由于隧道内需要安装照明灯架161、节能灯162、照明线163、排水管164、高压风管165和供水管166等设施，在加上隧道内需要通过拖车17，因此，进风通道和排风通道的管径不可过大，不能占据较大空间，在本实施例中，第二进风管段122、第一排风管段141、第二排风管段142和第三排风管段143的管径均为500mm，且均安装在隧道的顶部，管道的安放位置和尺寸均适于直径在3-4m范围内的隧道。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (10)

1.一种长距离小断面独头隧道通风系统，包括进风通道和排风通道，其特征在于，所述进风通道包括位于进洞口端的第一进风管段和深入隧洞内的第二进风管段，所述第一进风管段的管径大于所述第二进风管段，所述第一进风管段的末端靠近所述第二进风管段的首端，所述第一进风管段的首端设有进风轴流风机，所述第二进风管段的首端设有进风接力轴流风机。

2.根据权利要求1所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，所述排风通道包括沿隧洞由内至外延伸的第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段，所述第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段的首尾端依次相邻，所述第一排风管段的最内端头延伸至掌子面处，最外端头设有除尘风机，所述第二排风管段的最内端头设有第一小型排风轴流风机，所述第三排风管段的中部设有第二小型排风轴流风机。

3.根据权利要求2所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，所述第一小型排风轴流风机位于所述进风接力轴流风机向洞内延伸100m位置。

4.根据权利要求2所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，还设有至少一条支路排风管段，所述支路排风管段的最内端头设有第三小型排风轴流风机。

5.根据权利要求1所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，所述进风轴流风机有多台，各所述进风轴流风机并联。

6.根据权利要求1所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，所述进风轴流风机的叶片角度为30-35°。

7.根据权利要求1所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，所述第一进风管段长度为1500m-2500m，所述第一进风管段的管径为800mm-1000mm，所述第二进风管段的管径为400mm-600mm。

8.根据权利要求2所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，所述第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段的管径为400mm-600mm。

9.根据权利要求2所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，所述第一进风管段、第二进风管段、第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段均为拉链式导风筒。

10.根据权利要求2所述的长距离小断面独头隧道通风系统，其特征在于，所述第一进风管段、第二进风管段、第一排风管段、第二排风管段和第三排风管段均挂设在隧道的顶部。