CN214403656U - 一种用于隧道开挖施工的降尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于隧道开挖施工的降尘系统，包括风机、风管、雾化装置、加压装置和供水系统；所述风机和所述风管的进风口连接，所述风管的出风口用于朝向隧道的掌子面；所述雾化装置连接所述加压装置，所述加压装置连接所述供水系统；所述雾化装置设于所述风管的出风口处。其雾化装置配合加压装置和供水系统产生水雾，其风机产生流动风并将水雾带动至掌子面，对掌子面处的烟尘区的有毒有害气体进行快速消除，对烟尘区的灰尘进行快速降尘，有效的减少了因爆破施工、喷射混凝土施工对隧道环境的影响，解决了隧道开挖掌子面处空气污染的问题，减小了隧道施工环境对施工人员的伤害。

Description

一种用于隧道开挖施工的降尘系统

技术领域

本实用新型涉及隧道降尘器械技术领域，特别是一种用于隧道开挖施工的降尘系统。

背景技术

在高速公路、铁路、水利水电等隧道施工过程中，因隧道开挖支护施工作业存在爆破施工、喷混凝土施工等极易产生有害烟尘的工序，严重威胁隧道作业人员的身体健康。在常规的隧道开挖支护施工作业中，一般都采用机械通风除尘的措施，如采用风机通风，但这种通风除尘方式需要持续的时间长，且消除有害气体的能力差，不利于隧道内快速施工及安全文明施工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术在常规的隧道开挖支护施工作业中，一般都采用机械通风除尘的措施，但这种通风除尘方式存在：需要持续的时间长，且消除有害气体的能力差的问题，提供一种用于隧道开挖施工的降尘系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于隧道开挖施工的降尘系统，包括风机、风管、雾化装置、加压装置和供水系统；

所述风机和所述风管的进风口连接，所述风管的出风口用于朝向隧道的掌子面；

所述雾化装置连接所述加压装置，所述加压装置连接所述供水系统；

所述雾化装置设于所述风管的出风口处。

所述用于隧道开挖施工的降尘系统，所述供水系统用于将水输送至所述加压装置，所述加压装置将加压后的水输送至所述雾化装置，由雾化装置形成水雾送至风管的出风口处；同时风机产生风力，风力通过进风口进入风管，并从风管的出风口排出，出风口排出的风带动雾化装置形成的水雾至隧道开挖掌子面，对掌子面处的烟尘区的有毒有害气体进行快速消除，对烟尘区的灰尘进行快速降尘，有效的减少了因爆破施工、喷射混凝土施工对隧道环境的影响，解决了隧道开挖掌子面处空气污染的问题，减小了隧道施工环境对施工人员的伤害。且在隧道不断向前开挖的过程中，可以通过在隧道出风口端延长风管长度，并同时更改雾化装置的位置，使风管的出风口和雾化装置的位置在现阶段的掌子面前方，使所述用于隧道开挖施工的降尘系统能够重复使用，保证在隧道内连续降尘施工。且其结构简单，便于布置，可利用隧道施工现有的风机和通风风管，能够减少施工器材的投入，节约施工成本。

优选的，所述出风口为渐变结构，所述出风口远离所述风机的一端的截面尺寸大于所述出风口靠近所述风机的一端的截面尺寸，增大出风口的出风面积，有利于将水雾作用于烟尘区的面积更大，提高降尘效率。

优选的，所述出风口距离地面高度2-3m，有利于出风口排出的风带动水雾对烟尘区消尘，提高消尘效率，增强消尘效果；同时避免设置过高，便于维护；避免设置过低，水雾作用于烟尘区的作业面太小，且降低风管因隧道施工而受损的可能性。

优选的，所述风机为轴流风机，所述风管为风袋，所述风管和所述风机位于隧道拱墙的同一侧壁的同一高度。

轴流风机为隧道施工常用设备，提供轴向的风力。采用风袋作为风管，相比于钢制的风管结构，其成本更低，便于安装，且便于增加风管的长度，有利于连续消尘作业。通过将风管和风机均设置在同一侧壁的同一高度上，即对应设置在距离地面高度的2-3m处，保证出风口排出的风带动水雾对烟尘区消尘的效率和消尘效果，同时避免风机和风管的布设对隧道施工和通行造成影响，且便于维护。

优选的，所述风袋上设有若干挂接点，所述风管通过所述挂接点挂接于隧道拱墙上。

风袋上设置的挂接点数量是根据实际情况确定。通过在风袋上设置挂接点，便于将风袋给挂接于隧道拱墙上，使风袋位于指定高度，其安装方便，也便于后期的拆除。

优选的，所述风机置于支撑架上，所述支撑架置于地面上，所述支撑架为竖向伸缩装置，所述竖向伸缩装置用于调节所述风机的高度。

采用支撑架将所述风机支撑在指定高度，便于保证风机的稳定使用。所述支撑架采用竖向伸缩装置，如支撑架的支腿为伸缩杆等，能够调节风机使用时所处高度，使所述支撑架能够应用于不同尺寸的隧道。

优选的，所述风管、风机、雾化装置、加压装置和供水系统均位于隧道拱墙的同一侧。

进一步避免所述用于隧道开挖施工的降尘系统的布设对隧道施工和通行造成影响。

优选的，所述雾化装置为雾化喷头，所述雾化喷头位于所述出风口前方，且所述雾化喷头位于所述出风口的下方，所述雾化喷头朝上设置。

雾化喷头设置在风管的出风口前方的下侧，采用雾化喷头来将加压装置加压后的水进行雾化，形成水雾，并朝上喷射，提高水雾被风管排出的风带动的时间，增加水雾作业于烟尘的作业面，能够提高水雾对烟尘区的降尘效率并增强降尘效果。

优选的，所述加压装置为高压泵，所述高压泵通过连接水管连接所述雾化喷头；

所述供水系统包括供水管，所述供水管沿隧道拱墙的侧壁的底部设置，所述供水管一端连接水源、另一端连接所述高压泵。

采用高压泵加压，其结构较小，便于跟随隧道开挖向前移动。采用供水管来供水，在隧道向前开挖时，通过接长供水管，能够使雾化喷头跟随隧道开挖向前移动，使所述的用于隧道开挖施工的降尘系统能够在隧道内连续作业。且供水管沿隧道拱墙的侧壁的底部设置，能够减少对隧道施工和通行的影响。

优选的，所述风机置于隧道口外。避免因隧道开挖对风机的运行造成影响，同时能够避免风机的布置对隧道施工、隧道通行造成影响。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

所述用于隧道开挖施工的降尘系统，所述供水系统用于将水输送至所述加压装置，所述加压装置将加压后的水输送至所述雾化装置，由雾化装置形成水雾送至风管的出风口处；同时风机产生风力，风力通过进风口进入风管，并从风管的出风口排出，出风口排出的风带动雾化装置形成的水雾至隧道开挖掌子面处，对掌子面处烟尘区的有毒有害气体进行快速消除，并对烟尘区的灰尘进行快速降尘，有效的减少了因爆破施工、喷射混凝土施工对隧道环境的影响，解决了隧道开挖掌子面处空气污染的问题，减小了隧道施工环境对施工人员的伤害。且在隧道不断向前开挖的过程中，可以通过在隧道出风口端延长风管长度，并同时更改雾化装置的位置，使风管的出风口和雾化装置的位置在现阶段的掌子面前方，使所述用于隧道开挖施工的降尘系统能够重复使用，保证在隧道内连续降尘施工。

附图说明

图1是实施例1中所述用于隧道开挖施工的降尘系统的结构示意图。

图标：1-风机；11-支撑架；2-风管；21-出风口；22-挂接点；31-供水系统；32-加压装置；33-雾化装置；4-烟尘区；5-掌子面。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例提供一种用于隧道开挖施工的降尘系统，如图1所示，包括风机1、风管2、雾化装置33、加压装置32和供水系统31；

所述风机1和所述风管2的进风口连接，所述风管2的出风口21用于朝向隧道的掌子面5；

所述雾化装置33连接所述加压装置32，所述加压装置32连接所述供水系统31；

所述雾化装置33设于所述风管2的出风口21处。

所述风机1可采用轴流风机或离心式风机等；为了节约成本，本实施例的风机1采用隧道现有的轴流风机，能够提供沿其叶片轴向流动的风。所述风管2能够采用风袋或钢制的风管等；为了节约成本，且便于风管2的安装，本实施例中的所述风管2采用风袋。所述雾化装置33可采用雾化器或雾化喷头等；所述加压装置32可采用高压泵，为现有结构。所述供水系统31用于给加压装置32供水，待加压装置32加压后，由雾化喷头雾化后喷出。

本实施例所述用于隧道开挖施工的降尘系统，所述供水系统31用于将水输送至所述加压装置32，所述加压装置32将加压后的水输送至所述雾化装置33，由雾化装置33形成水雾送至风管2的出风口21处；同时风机1产生风力，风力通过进风口进入风管2，并从风管2的出风口21排出，出风口21排出的风带动雾化装置33形成的水雾至隧道开挖掌子面5处的烟尘区4，对烟尘区4的有毒有害气体进行快速消除，对烟尘区4的灰尘进行快速降尘，有效的减少了因爆破施工、喷射混凝土施工对隧道环境的影响，解决了隧道开挖掌子面5处空气污染的问题，减小了隧道施工环境对施工人员的伤害。且在隧道不断向前开挖的过程中，可以通过在隧道出风口21端延长风管2长度，并同时更改雾化装置33的位置，使风管2的出风口21和雾化装置33的位置在现阶段的掌子面5前方，使所述用于隧道开挖施工的降尘系统能够重复使用，保证在隧道内连续降尘施工。且其结构简单，便于布置，可利用隧道施工现有的风机1和通风风管2，能够减少施工器材的投入，节约施工成本。

具体的，所述轴流风机设置在隧道口外，避免因隧道开挖对风机1的运行造成影响，同时能够避免风机1的布置对隧道施工、隧道通行造成影响。为了避免影响隧道施工和隧道通行，所述轴流风机设置在隧道拱墙的一侧。轴流风机包括两个55kw的电机，用于提供风力。所述轴流风机置于支撑架11上，所述支撑架11置于地面上。本实施例中，所述支撑架11为桁架结构，其通过钢管焊接而成。其顶部将所述轴流风机设置在一定高度上，如距地面2-3m。作为另一种方式，所述支撑架11还可以为竖向伸缩装置，如支撑架11的支腿为伸缩杆等，所述竖向伸缩装置用于调节所述风机1的高度，使所述支撑架11能够应用于不同尺寸的隧道便于其重复利用。

为了避免影响隧道施工和隧道通行，所述风管2、风机1、雾化装置33、加压装置32和供水系统31均位于隧道的同一侧。具体的，所述风管2为风袋风袋沿隧道纵向设置，所述风袋上设有若干挂接点22，所述风袋通过所述挂接点22挂接于隧道拱墙上，如采用钢绳等结构连接挂接点22和隧道拱墙，使风袋距离地面的高度为2-3m，与轴流风机的高度一致，使轴流风机产生的风力能够平直的从风袋的进风口流向出风口21，通过将风管2和风机1均设置在隧道拱墙同一侧壁的同一高度上，即对应设置在距离地面高度的2-3m处，保证出风口21排出的风带动水雾对烟尘区4消尘的效率和消尘效果，同时避免风机1和风管2的布设对隧道施工和通行造成影响，且便于维护。作为较优的实施方式，所述出风口21为渐变结构，所述出风口21远离所述风机1的一端的截面尺寸大于所述出风口21靠近所述风机1的一端的截面尺寸，如喇叭状，增大出风口21的出风面积，有利于将水雾作用于烟尘区4的面积更大，提高降尘效率。

所述加压装置32为高压泵，所述雾化装置33为雾化喷头，所述供水系统31包括供水管。所述供水管沿隧道拱墙的侧壁底部设置，所述供水管一端连接水源、另一端连接所述高压泵。所述高压泵通过连接水管连接所述雾化喷头，所述雾化喷头朝上设置。采用雾化喷头来将加压装置32加压后的水进行雾化，形成水雾，并朝上喷射，提高水雾被风管2排出的风带动的时间，增加水雾作业于烟尘的作业面，能够提高水雾对烟尘区4的降尘效率并增强降尘效果。采用高压泵加压，其结构较小，便于跟随隧道开挖向前移动。采用供水管来供水，在隧道向前开挖时，通过接长供水管，能够使雾化喷头跟随隧道开挖向前移动，使所述的用于隧道开挖施工的降尘系统能够在隧道内连续作业。且供水管沿隧道拱墙的侧壁的底部设置，能够减少对隧道施工和通行的影响。

使用所述用于隧道开挖施工的降尘系统对隧道掌子面5的烟尘区4快速消尘，包括以下步骤：

1、根据隧道开挖支护施工进度情况安装隧道机械通风的轴流风机，并布置风袋至掌子面5的烟尘区4；

2、从隧道外沿轴流风机所在的同侧纵向底部引入供水管路至隧道掌子面5附近；

3、在风袋的出风口21设置高压泵及雾化喷头，形成水雾；

4、在隧道爆破施工后，在隧道外开启轴流风机以及高压泵；

5、在隧道初期支护喷射混凝土过程中开启轴流风机及高压水泵；

当进入下一阶段的开挖时，对风袋和供水管进行加长或延伸，风袋加长或延伸的方式：风袋可以采用折叠结构，其沿风袋的长度方向进行折叠，当风袋需要延伸至更深的隧道开挖掌子面5处时，只需要将风袋的折叠部分翻折，就能够使风袋在隧道内延伸的长度变长；或者在风袋的出风口21处设置连接结构，可以将新的风袋连接在已布置的风袋的出风口21处，如采用螺纹结构进行连接，或者粘接等；上述方式可以使风袋和供水管延伸至下一个节段的掌子面5，重复步骤4和5。通过加长或延伸风袋和供水管，能够避免将风机1设置在隧道内。

本实施例所述用于隧道开挖施工的降尘系统，可充分利用现有的设备和条件，利用雾化的水汽吸附有害烟尘，达到快速改善隧道内气体环境的目的，消除隧道内高浓度的有害气体损坏作业人员的生命安全，保证隧道开挖支护作业环境的可靠，促使隧道掘进施工的快速推进，以最小的投入创造最大的经济效果，产生较好的社会和经济效益。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，包括风机(1)、风管(2)、雾化装置(33)、加压装置(32)和供水系统(31)；

所述风机(1)和所述风管(2)的进风口连接，所述风管(2)的出风口(21)用于朝向隧道的掌子面(5)；

所述雾化装置(33)连接所述加压装置(32)，所述加压装置(32)连接所述供水系统(31)；

所述雾化装置(33)设于所述风管(2)的出风口(21)处。

2.根据权利要求1所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述出风口(21)为渐变结构，所述出风口(21)远离所述风机(1)的一端的截面尺寸大于所述出风口(21)靠近所述风机(1)的一端的截面尺寸。

3.根据权利要求1所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述出风口(21)距离地面高度2-3m。

4.根据权利要求3所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述风机(1)为轴流风机，所述风管(2)为风袋，所述风管(2)和所述风机(1)位于隧道拱墙的同一侧壁的同一高度。

5.根据权利要求4所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述风袋上设有若干挂接点(22)，所述风管(2)通过所述挂接点(22)挂接于隧道拱墙上。

6.根据权利要求4所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述风机(1)置于支撑架(11)上，所述支撑架(11)置于地面上，所述支撑架(11)为竖向伸缩装置。

7.根据权利要求4所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述风管(2)、风机(1)、雾化装置(33)、加压装置(32)和供水系统均位于隧道拱墙的同一侧。

8.根据权利要求1-7任一所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述雾化装置(33)为雾化喷头，所述雾化喷头位于所述出风口(21)前方，且所述雾化喷头位于所述出风口(21)的下方，所述雾化喷头朝上设置。

9.根据权利要求8所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述加压装置(32)为高压泵，所述高压泵通过连接水管连接所述雾化喷头；

所述供水系统(31)包括供水管，所述供水管沿隧道拱墙的侧壁的底部设置，所述供水管一端连接水源、另一端连接所述高压泵。

10.根据权利要求1-7任一所述的用于隧道开挖施工的降尘系统，其特征在于，所述风机(1)置于隧道口外。

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