CN211174199U - 隧道喷雾降尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道喷雾降尘装置；PPR水管通过直接头或三通接长，并用管卡固定在隧道二衬内壁，PPR水管上安装有雾化喷头，PPR水管和雾化喷头之间用三通连接；高压给水管在不设冲洗管道时依次连接弯头和球阀，球阀出水端用活接头与PPR水管连接；高压给水管在需设置冲洗管道时连接三通，三通的一个出水端依次连接球阀和冲洗管道，另一个出水端连接球阀，球阀的出水端用活接头与PPR水管连接。本实用新型在隧道施工中，在保持机械通风排烟降尘的传统方法基础上，在二衬台车至隧道洞口之间每隔一定距离增设一道自制简易喷雾降尘装置，形成水雾帘幕，稀释该区段的有害气体和降减悬浮粉尘。

Description

隧道喷雾降尘装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工环保和职业健康安全领域，具体来讲是一种隧道喷雾降尘装置。

背景技术

随着我国高速公路建设的快速发展，公路隧道工程建设要求日益提高，伴随“以人为本”理念的不断深入，施工单位和工作人员的职业健康安全、环境保护意识也不断得到增强。改善隧道作业环境，降低安全风险、加强环境保护也就成为了当前隧道工程施工面临的紧要问题。

隧道施工过程中，随着技术进步和湿喷机械的引入，喷射混凝土作业时产生的粉尘量大幅降低，但钻爆、开挖、运输等多道工序都不可避免地产生粉尘和有害气体，这些有害物质在相对封闭的洞内作业环境中不易散失，直接危害着施工人员的职业健康，损害设备设施，甚至会产生严重危害施工安全的有害气体爆炸或粉尘爆炸等现象。因此，及时高效和经济地清除洞内有害气体和粉尘，不但体现了绿色环保安全的人文理念，更能有效的提高工作效率，加快施工进度,确保施工安全。

实用新型内容

为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种隧道喷雾降尘装置；在隧道工程施工中，在保持机械通风排烟降尘的传统方法基础上，在二衬台车至隧道洞口之间每隔一定距离增设一道自制简易喷雾降尘装置，形成水雾帘幕，配合洞内通风设施稀释该区段的有害气体和降减悬浮粉尘。使洞内作业空间更加清爽，达到除烟降尘和改善作业环境的目的。

本实用新型是这样实现的，构造一种隧道喷雾降尘装置，其特征在于：所述喷雾降尘装置包括D25mm的PPR水管及直接头、活接头、弯头、三通等连接件，以及管卡、球阀、雾化喷头、高压给水管；PPR水管通过直接头或三通接长，并用管卡固定在隧道二衬内壁，PPR水管上安装有雾化喷头，PPR水管和雾化喷头之间用三通连接。

根据本实用新型所述隧道喷雾降尘装置，其特征在于：在不设冲洗管道时，高压给水管依次连接弯头和球阀，球阀出水端用活接头与PPR水管连接。

根据本实用新型所述隧道喷雾降尘装置，其特征在于：在需设置冲洗管道时，高压给水管连接三通，三通的一个出水端依次连接球阀和冲洗管道，三通的另一个出水端连接球阀，球阀的出水端用活接头与PPR水管连接。

本实用新型具有如下优点：隧道自制简易装置喷雾降尘是雾化水捕捉浮尘、稀释有害气体的过程，装置应用这一原理实现洞内空气净化，在隧道洞内每隔一定距离安装环形水管和雾化喷头，把高压水通过雾化喷头形成高速运动的水雾粒，形成水雾帘，通过机械通风形成的洞内空气流动，碰撞、截获、捕集流经水雾区的漂浮于空气中的粉尘颗粒，最后凝结沉落。期间，高压水雾化成微细水滴并喷射于空气中，使其与尘粒碰撞接触，则尘粒被水捕捉而附于水滴上或者被湿润的尘粒互相凝聚成大颗粒，从而加快其沉落速度，水雾与尘粒的凝结决定了喷雾降尘的除尘效果。当水雾粒不带电荷时，水雾粒通过与粉尘粒子的惯性碰撞、拦截以及凝聚、扩散等的综合作用来降尘。同样，水雾也具有捕捉、溶解、稀释洞内有害气体的功能。

利用水雾降尘原理，设计制作了由雾化喷头、PPR水管及直接头、活接头、弯头、三通、管卡等配件组成的喷雾降尘装置，装置在隧道二衬台车到洞口区段每隔一定距离设置1道，并与洞内高压给水管连接，通过球阀开关供水。喷雾降尘装置开启后在机械通风的配合下，拦截流经喷雾区的空气中的浮尘和有害气体。

隧道自制简易装置喷雾降尘靠隧道高位水池供给压力水，不需任何动力装置，且不会干扰洞内交通，实用性强，投入小且经济性好，降尘和稀释有害气体速度快，特别在长大隧道施工中可使烟尘在洞内迅速消减，有效地改善作业环境，降低洞内有害气体和粉尘发生爆炸的概率，降低施工安全风险，对洞内机械设备起到降尘保护的作用，节约维修检查的费用，与常规水炮降尘相比，工、料耗费少，符合绿色、环保、人文的理念，有效保障施工作业人员的职业健康，本方式工艺简单，技术难度小，易于推广应用。

附图说明

图1是不设冲洗装置的隧道喷雾降尘装置实施结构图；

图2是设置冲洗装置的隧道喷雾降尘装置实施结构图；

图3是自制简易装置隧道喷雾降尘施工工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合附图1-图3对本实用新型进行详细说明，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型通过改进在此提供一种隧道喷雾降尘装置，适用于隧道工程的降尘排烟，也可提高洞内环境湿度促进混凝土养生。特长、长隧道高压进洞、联合通风时也可降低变压器、空压机作业附近环境温度和改善工作环境，保障设备安全运行。

如图1-图2所示，可以按照如下方式予以实施；所述喷雾降尘装置包括D25mm的PPR水管1及直接头2、活接头3、弯头4、三通5等连接件，以及管卡6、球阀7、雾化喷头8、高压给水管9、冲洗管道10。PPR水管1通过直接头2或三通5接长，并用管卡6固定在隧道二衬内壁，PPR水管1上安装有雾化喷头8，PPR水管1和雾化喷头8之间用三通5连接；高压给水管9在不设冲洗管道10时依次连接弯头4和球阀7，球阀7出水端用活接头3与PPR水管1连接。高压给水管9在需设置冲洗管道10时连接三通5，三通5的一个出水端依次连接球阀7和冲洗管道10，另一个出水端连接球阀7，球阀7的出水端用活接头3与PPR水管1连接。

本实用新型的特点：

（1）同水炮车降尘方法相比，自制简易喷雾降尘装置和通风机械共同作用，形成一个持续性的降尘过程，且不会干扰洞内交通。实用性强，投入小且经济性好，能减少通风排烟除尘时间，降低工程成本。

（2）自制简易喷雾降尘装置配合机械通风，降尘和稀释有害气体速度快，特别在长大隧道施工中可使烟尘在洞内迅速消减，有效地改善作业环境，符合绿色、环保、人文的理念，有效保障施工作业人员的职业健康。

（3）能降低洞内有害气体和粉尘发生爆炸的概率，降低了施工安全风险。

（4）对洞内机械设备起到降尘保护的作用，节约维修检查的费用。

（5）施工简便，操作简单，PPR水管通过连接隧道高压给水管，并由隧道高位水池供给压力水，不需任何动力装置，成本节约效果明显。

本专利的工艺原理：喷雾降尘是雾化水捕捉浮尘、稀释有害气体的过程。喷雾降尘装置应用这一原理实现洞内空气净化。在隧道洞内每隔一定距离安装环形水管和雾化喷头，把高压水通过雾化喷头形成高速运动的水雾粒，形成水雾帘，通过机械通风形成的洞内空气流动，碰撞、截获、捕集流经水雾区的漂浮于空气中的粉尘颗粒，最后凝结沉落。期间，高压水雾化成微细水滴并喷射于空气中，使其与尘粒碰撞接触，则尘粒被水捕捉而附于水滴上或者被湿润的尘粒互相凝聚成大颗粒，从而加快其沉落速度，水雾与尘粒的凝结决定了喷雾降尘的除尘效果。当水雾粒不带电荷时，水雾粒通过与粉尘粒子的惯性碰撞、拦截以及凝聚、扩散等的综合作用来降尘。同样，水雾装置也具有捕捉、溶解、稀释洞内有害气体的功能。

下面结合实际施工情况对其施工工艺流程及操作要点进行说明；图3是自制简易装置隧道喷雾降尘施工工艺流程图；

操作要点

（1）喷雾降尘装置设计；

1）简易喷雾降尘装置采用D25mm的PPR水管及管道接头、三通、球阀、雾化喷头等部件组成。该隧道高位水池距高压给水管水头高度70m，供水压力0.7MPa，PPR管的管壁压力1.25MPa，大于高位水池的供水压力，能够满足正常使用。

2) 在二衬台车至隧道洞口之间每隔100～150m处，贴二衬壁面安装一道环形喷雾降尘装置，使用时形成水雾帘幕，捕捉该区段流动空气中的浮尘和稀释有害气体。

（2）喷雾降尘装置制作；

1) 采用热熔焊技术接长PPR管道。按设计管道及雾化喷头位置测量PPR管道长度后，分别用直接头、活接头、三通、弯头等连接PPR管，其中直接头用于管道接长，三通用于管道接长和连接雾化喷头，弯头用于球阀和管道之间转向连接。

2) 一道喷雾降尘装置一般设3个雾化喷头即可满足需求，也可根据需要增设。

3)雾化喷头丝口表面裹覆生料带，然后装入已连接PPR管的三通上并拧紧。

（3）喷雾降尘装置安装；

1) 在DN150高压给水管接喷雾降尘装置的部位钻孔焊接单丝接头，需要增设冲洗胶管时连接单丝接头和镀锌三通，不需增设时连接单丝接头和镀锌弯头。

隧道喷雾降尘与高压给水管连接；

2) 将制作好的喷雾降尘装置沿隧道环向用管卡悬挂安装，管卡用水泥钉钉入二衬混凝土固定。

3) 用活接头连接喷雾降尘装置和安装在高压给水管上的三通，装置安装完成。

4) 前述1)-3)步骤中，各接头安装时注意将接头外丝口表面裹覆生料带止水。

5) 喷雾降尘装置安装完成后应进行试喷，检查是否有漏水或松动等现象并进行处理。

喷射水雾降尘：喷雾降尘装置属于定点捕集、降减流动空气中的浮尘和有害气体，故应配合洞内机械通风使用。一般情况下，在隧道钻爆开挖和出渣过程中应开启该装置，至洞内环境明显改善后可适当关闭，以节约水资源。装置使用过程中应常检查喷头是否正常工作，遇堵塞时应及时清理，管件等损坏时应及时更换。

效益分析

经济效益：同常规水炮降尘相比，隧道喷雾降尘投入人工、设备、材料少，节约成本。

不同降尘方案成本对比表，表1

表1中，按施工1km隧道长度布置10道（100m/道）喷雾降尘和使用期18个月计算，其成本为8200元，而用作对比方案的移动式水炮降尘方案成本75500元，两相比较，喷雾降尘方案比移动式水炮降尘方案节约成本67300元，成本节约率约89%，经济效益显著。

社会效益：喷雾降尘技术是在隧道洞内每隔一定距离安装环形水管和雾化喷头（且可重复使用），把高压水通过雾化喷头形成高速运动的水雾粒，形成水雾帘，通过机械通风形成的洞内空气流动，碰撞、截获、捕集流经水雾区的漂浮于空气中的粉尘颗粒，最后凝结沉落，从而达到改善环境的目的。

隧道自制喷雾降尘简易装置结构简单，投入小且经济性好，配合机械通风后除尘和稀释有害气体速度快，可持续降尘时间长，能减少通风排烟除尘时间，降低工程成本，有效地改善作业环境，保障施工作业人员的职业健康和设备安全，采用该装置能降低洞内有害气体和粉尘发生爆炸的概率，降低了施工安全风险，具有良好的社会效益。

工程实例：

四川路航建设工程有限责任公司承建施工的四川省仁寿至屏山新市公路项目LJ15合同段五指山特长隧道出口段位于四川省宜宾市屏山县中都镇，起于K137+750，止于K145+160(ZK145+150)，标段路线全长为 7.405 Km，其中五指山隧道为本标段的控制性工程。

为改善隧道作业环境，保护施工人员健康安全，项目部利用喷雾降尘工作原理，自制了喷雾降尘简易装置，与隧道机械通风共同作用，除尘和稀释有害气体速度快，特别在长大隧道施工中可使烟尘在洞内迅速消减，有效地改善作业环境，符合绿色、环保、人文的理念，有效保障施工作业人员的职业健康和降低了施工安全风险。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种隧道喷雾降尘装置，其特征在于：所述喷雾降尘装置包括D25mm的PPR水管（1）及直接头（2）、活接头（3）、弯头（4）、三通（5），以及管卡（6）、球阀（7）、雾化喷头（8）、高压给水管（9）；PPR水管（1）通过直接头（2）或三通（5）接长，并用管卡（6）固定在隧道二衬内壁，PPR水管（1）上安装有雾化喷头（8），PPR水管（1）和雾化喷头（8）之间用三通（5）连接。

2.根据权利要求1所述一种隧道喷雾降尘装置，其特征在于：高压给水管（9）依次连接弯头（4）和球阀（7），球阀（7）出水端用活接头（3）与PPR水管（1）连接。

3.根据权利要求1所述一种隧道喷雾降尘装置，其特征在于：还包括冲洗管道（10），高压给水管（9）连接三通（5），三通（5）的一个出水端依次连接球阀（7）和冲洗管道（10），三通（5）的另一个出水端连接球阀（7），球阀（7）的出水端用活接头（3）与PPR水管（1）连接。

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