CN220815716U - 一种风管延伸装置、风管延伸系统、掘进机隧道通风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风管延伸装置、风管延伸系统、掘进机隧道通风系统，解决了隧道风管延伸不便而影响施工效率和施工环境的技术问题。所述风管延伸装置包括设置在隧道洞口处的风管套筒，风管套筒一端用于连接可折叠的延伸风管、另一端用于与洞外风管相连，延伸风管背离风管套筒的一端用于悬挂在隧道内。所述风管延伸系统、掘进机隧道通风系统均包括风管延伸装置。本实用新型的带风管延伸装置的通风系统，既能解决顶管机隧道通风风管就地摆放影响施工环境的问题，又避免了安装管节时拖拉风管操作效率低的问题，具有积极的探索意义和良好的发展愿景。本实用新型可以对风管进行存储和延伸，并且可以与洞外风管简便地断开和连接，提高了施工效率。

Description

一种风管延伸装置、风管延伸系统、掘进机隧道通风系统

技术领域

本实用新型涉及风管延伸技术领域，特别是指一种风管延伸装置、风管延伸系统、掘进机隧道通风系统。

背景技术

在隧道施工中，为保证洞内新鲜空气的供应以及温度和湿度的控制，需要配置通风系统。

近年来随着隧道施工的发展，逐步出现了各种隧道通风系统的相关研究，如申请公布日为2023-04-07、申请公布号CN 115929380 A的中国发明专利，公开了一种施工隧道通风排烟系统，包括通风排烟机构，一端设置在隧道的开口处且连通有第一风机，另一端伸入隧道内且与衬砌台车上的送风管连通，通风排烟机构包括若干首尾依次相连的柔性进风管，相邻柔性进风管之间设置有刚性进风管，刚性进风管上设置有第一风阀；位于末端的柔性进风管连通有第二风机，第二风机固定安装在衬砌台车上，送风管与第二风机连通，第二风机与送风管之间设置有第二风阀。

上述发明专利申请所公开的技术方案虽然可以向隧道内提供新鲜空气，并快速排出脏空气，但是目前没有针对隧道通风管延伸问题的研究，随着掘进机向前掘进，隧道内的风管需要同步向前延伸。风管延伸的传统方法是将风管就地摆放，向前拖拉，每次安装用于延伸的风管需要从风机出口断开风管，操作繁琐，严重影响了施工效率和施工环境。

经检索，授权公告日为2022-08-30、授权公告号为CN 217327393 U的中国实用新型专利公开了一种可折叠的风筒延长装置，包括设置于开挖洞室顶部的滑动伸缩杆，滑动伸缩杆包括套筒段及可伸缩地设置于套筒段内的滑移段，滑动伸缩杆通过滑移段及套筒段端头处的铆钉铆固于开挖洞室顶部；在滑动伸缩杆上套设有若干滑动环，折叠风筒通过滑动环挂设于滑动伸缩杆上；折叠风筒包括折叠段及延长段，延长段通过不断增加管节数量延长风筒长度，以匹配掌子面的掘进距离。

上述实用新型专利所公开的技术方案虽然可以通过折叠风筒改变与掌子面的距离，但是只能在特定位置使用，当掌子面推进距离超过滑移段的最大长度后，需要先解固滑动伸缩杆后端固定铆钉，将滑动伸缩杆的套筒段向前压缩，至适当位置处固定后，解固前端铆钉，将滑动伸缩杆的滑移段向前伸展至适当位置处再进行固定。即，随着隧道的掘进，需要频繁地拆装滑动伸缩杆。另外，上述实用新型专利的技术方案并未公开折叠风筒背离掌子面的一端如何延伸。

因此，设计一种可以存储和延伸风管以及方便断开和连接风管的装置对提高施工效率和改善施工环境非常重要。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种风管延伸装置、风管延伸系统、掘进机隧道通风系统，解决了现有隧道风管延伸不便而影响施工效率和施工环境的技术问题。

本申请的技术方案为：

一种风管延伸装置，包括设置在隧道洞口处的风管套筒，所述风管套筒一端用于连接可折叠的延伸风管、另一端用于与洞外风管相连，所述延伸风管背离风管套筒的一端用于悬挂在隧道内。

本技术方案设置风管套筒与延伸风管相互配合，由于延伸风管可以折叠，则风管套筒能够存储延伸风管，在隧道掘进过程中，延伸风管可以被同步拉长；当延伸风管被完全拉出后，可以在风管套筒上安装新的延伸风管，将风管套筒上新安装的延伸风管与已拉出的延伸风管相连接，重复上述过程即可，即被拉出的延伸风管悬挂在隧道内，作为隧道风管使用，延伸风管余隧道风管为同一种风管，只是在不同时空下具有不同的名称。另外，也可以不采用延伸风管作为隧道风管，当延伸风管被完全拉出后，将延伸风管重新收回至风管套筒上，然后在延伸风管与隧道风管之间安装隧道风管。

进一步地，所述风管套筒设置在位于隧道内的延伸平台上，延伸平台相对隧道静止设置。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了风管延伸装置优选的结构设计，使风管延伸装置更加适用于顶管机隧道施工，即将风管套筒设置在延伸平台上，为了便于对风管进行延伸，使延伸平台相对隧道静止，即相对用于顶进的隧道管节非静止，当隧道管节向前顶进的过程中，风管套筒的位置不变，在下放新的隧道管节时，断开洞外风管与风管套筒的连接即可。

进一步地，所述延伸平台与顶管施工的顶推支架相连，延伸平台包括设置有行走机构的支架，所述支架上设置有操作平台，操作平台上设置所述风管套筒。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了风管延伸装置优选的结构设计，在延伸平台上设置行走机构，并非用于驱动延伸平台行走，而是用于隧道管节向延伸平台提供支撑力的前提下降低摩擦力，在顶管机隧道施工时便于隧道管节相对延伸平台步进。当然，当延伸平台解除与顶推支架的连接时，延伸平台也可在隧道内行走。

进一步地，所述行走机构为滚动行走机构或滑动行走机构。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了风管延伸装置优选的结构设计，既可以选用滚动行走机构作为行走机构，也可以选用滑动行走机构作为行走机构，达到稳定支撑及减小摩擦力的目的即可。

或者，所述风管套筒设置在顶管施工的顶推支架上。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了风管延伸装置另一种优选的结构设计，即直接将风管套筒设置在顶推支架上，机械结构相对简单，但是在顶管机隧道施工过程中，需要取出风管套筒上的延伸风管，相对于解除洞外风管与风管套筒的连接来说操作较为复杂，影响施工效率。

进一步地，所述延伸风管插设在所述风管套筒内部或套设在风管套筒外部。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了风管延伸装置优选的结构设计，即延伸风管既可以套在风管套筒的外部，也可以隐藏在风管套筒内部。

进一步地，当延伸风管插设在所述风管套筒内部时，所述风管套筒朝向隧道内部的端口直径小于延伸风管自然状态下的直径，保证延伸风管不会自动从风管套筒内伸出，只有在被拉动时才会从风管套筒内伸出；当延伸风管套设在风管套筒外部时，所述风管套筒朝向隧道内部的端口直径大于延伸风管自然状态下的直径，保证延伸风管不会自动从风管套筒外伸长，只有在被拉动时才会从风管套筒外伸长。

进一步地，所述风管套筒包括相连的圆筒状段和锥筒状段，所述圆筒状段背离锥筒状段的一端用于与所述洞外风管相连，所述延伸风管通过所述锥筒状段与所述圆筒状段插接配合或套接配合。

一种风管延伸系统，包括上述任一项技术方案中所述的风管延伸装置，所述延伸风管与悬挂在隧道内的隧道风管相连。

一种掘进机隧道通风系统，包括所述风管延伸系统，所述洞外风管包括相连的软风管和硬风管，所述软风管与所述风管套筒相连，所述硬风管与洞外风机相连。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下技术效果：

本实用新型设置风管套筒与延伸风管相互配合，由于延伸风管可以折叠，则风管套筒能够存储延伸风管，在隧道掘进过程中，延伸风管可以被同步拉长；当延伸风管被完全拉出后，可以在风管套筒上安装新的延伸风管，将风管套筒上新安装的延伸风管与已拉出的延伸风管相连接，重复上述过程即可，即被拉出的延伸风管悬挂在隧道内，作为隧道风管使用，延伸风管余隧道风管为同一种风管，只是在不同时空下具有不同的名称。另外，也可以不采用延伸风管作为隧道风管，当延伸风管被完全拉出后，将延伸风管重新收回至风管套筒上，然后在延伸风管与隧道风管之间安装隧道风管。

特别是在顶管机在隧道施工中，隧道内一般采用压入式通风，通风管的布置和安装对施工进度和施工环境都有影响，目前传统的顶管机隧道通风，风管布置一般为，在洞口处地上堆放，设备掘进时随着拖拉前进，隧道内的风管再安装悬挂在管节顶部。洞口堆放风管影响施工环境和施工效率，而且可能会遮挡隧道导向等测量设备。

本实用新型的带风管延伸装置的通风系统，既能解决顶管机隧道通风风管就地摆放影响施工环境的问题，又避免了安装管节时拖拉风管操作效率低的问题，具有积极的探索意义和良好的发展愿景。本实用新型可以对风管进行存储和延伸，并且可以与洞外风管简便地断开和连接，提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施方式一的应用状态图；

图2为图1中顶推油缸伸出时的状态图；

图3为图2中断开洞外风管安装管节的状态图；

图4为图1中风管延伸装置的放大图；

图5为图4的A向视图；

图6为图1中风管延伸装置与顶推支架装配结构的放大图；

图7为本实用新型实施方式二的应用状态图；

图8为图7中顶推油缸伸出时的状态图；

图9为图8中断开延伸风管安装管节的状态图。

附图标号说明：

1、洞外风机；2、洞外风管；3、风管套筒；4、延伸平台；5、延伸风管；6、连接杆；7、隧道风管；8、行走机构；9、连接杆固定架；10、支架；11、操作平台；12、顶推支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型的核心构思及以下实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

本实用新型的目的在于提供一种风管延伸装置、一种风管延伸系统、一种掘进机隧道通风系统，特别适用于为顶管机隧道提供新鲜风通风并可以存储和延伸风管。

技术手段：为了实现上述目的，本实用新型的通风系统具备：洞外风机，布置在洞外开阔的地面上，向隧道提供新鲜风；洞外风管，连接洞外风机和风管延伸装置，包括固定的硬风管和需要拆装的软风管；风管延伸装置，连接洞外风管和延伸风管，用于存储和延伸所述延伸风管；延伸风管，在顶管机掘进时，延伸风管被拉出风管延伸装置并安装悬挂在管节顶部，延伸风管完全伸出后，在风管延伸装置上安装新的延伸风管；隧道风管，悬挂在隧道顶部，向顶管机设备处输送新鲜风。

技术原理：

在本实用新型的通风系统中，如上所述，洞外风机将新鲜风通过隧道风管压入到顶管机主机区域，延伸风管套在风管延伸装置上，在顶管机掘进时，延伸风管自动拉出，延伸风管完全拉出后，再向风管延伸装置重新安装延伸风管，在每次安装管节前，风管延伸装置与隧道风管连接的一端或与洞外风管连接的一端进行断开，安装管节后再进行连接。

具体实施方式如下：

一种风管延伸装置，如图1和图7所示，包括设置在隧道洞口处的风管套筒3，所述风管套筒3一端用于连接可折叠的延伸风管5、另一端用于与洞外风管2相连，所述延伸风管5背离风管套筒3的一端用于悬挂在隧道内。

本技术方案设置风管套筒3与延伸风管5相互配合，由于延伸风管5可以折叠，则风管套筒3能够存储延伸风管5，在隧道掘进过程中，延伸风管5可以被同步拉长；当延伸风管5被完全拉出后，可以在风管套筒3上安装新的延伸风管5，将风管套筒3上新安装的延伸风管5与已拉出的延伸风管相连接，重复上述过程即可，即被拉出的延伸风管5悬挂在隧道内，作为隧道风管7使用，延伸风管5余隧道风管7为同一种风管，只是在不同时空下具有不同的名称。另外，也可以不采用延伸风管5作为隧道风管7，当延伸风管5被完全拉出后，将延伸风管5重新收回至风管套筒3上，然后在延伸风管5与隧道风管7之间安装隧道风管。

在上述实施方式的基础上，本实施例提供了风管延伸装置优选的技术方案，如图1-图3所示，所述风管套筒3设置在位于隧道内的延伸平台4上，延伸平台4相对隧道静止设置。本技术方案使风管延伸装置更加适用于顶管机隧道施工，即将风管套筒3设置在延伸平台4上，为了便于对风管进行延伸，使延伸平台4相对隧道静止，即相对用于顶进的隧道管节非静止，当隧道管节向前顶进的过程中，风管套筒3的位置不变，在下放新的隧道管节时，断开洞外风管2与风管套筒3的连接即可。

在上述实施方式的基础上，本实施例提供了风管延伸装置优选的技术方案，如图6所示，所述延伸平台4与顶管施工的顶推支架12相连，延伸平台4包括设置有行走机构8的支架10，所述支架10上设置有操作平台11，操作平台11上设置所述风管套筒3。本技术方案在延伸平台4上设置行走机构8，并非用于驱动延伸平台4行走，而是用于隧道管节向延伸平台提供支撑力的前提下降低摩擦力，在顶管机隧道施工时便于隧道管节相对延伸平台4步进。当然，当延伸平台4解除与顶推支架12的连接时，延伸平台11也可在隧道内行走。

在上述实施方式的基础上，本实施例提供了风管延伸装置优选的技术方案，如图4和图5所示，所述行走机构8为滚动行走机构或滑动行走机构。本技术方案既可以选用滚动行走机构作为行走机构8，也可以选用滑动行走机构作为行走机构8，达到稳定支撑及减小摩擦力的目的即可。

作为风管延伸装置另一种优选的技术方案，如图7-图9所示，所述风管套筒3设置在顶管施工的顶推支架12上，其他结构与上述实施例相同。本技术方直接将风管套筒3设置在顶推支架12上，机械结构相对简单，但是在顶管机隧道施工过程中，需要取出风管套筒3上的延伸风管5，相对于解除洞外风管2与风管套筒3的连接来说操作较为复杂，影响施工效率。

在上述实施方式的基础上，本实施例提供了风管延伸装置优选的技术方案，所述延伸风管5插设在所述风管套筒3内部或套设在风管套筒3外部。本技术方案中延伸风管5既可以套在风管套筒3的外部，也可以隐藏在风管套筒3内部。

在上述实施方式的基础上，本实施例提供了风管延伸装置优选的技术方案，当延伸风管5插设在所述风管套筒3内部时，所述风管套筒3朝向隧道内部的端口直径小于延伸风管5自然状态下的直径，保证延伸风管5不会自动从风管套筒3内伸出，只有在被拉动时才会从风管套筒3内伸出；当延伸风管5套设在风管套筒3外部时，所述风管套筒3朝向隧道内部的端口直径大于延伸风管5自然状态下的直径，保证延伸风管5不会自动从风管套筒3外伸长，只有在被拉动时才会从风管套筒3外伸长。

在上述实施方式的基础上，本实施例提供了风管延伸装置优选的技术方案，所述风管套筒3包括相连的圆筒状段和锥筒状段，所述圆筒状段背离锥筒状段的一端用于与所述洞外风管2相连，所述延伸风管5通过所述锥筒状段与所述圆筒状段插接配合或套接配合。

一种风管延伸系统，包括上述任一项技术方案中所述的风管延伸装置，所述延伸风管5与悬挂在隧道内的隧道风管7相连。

一种掘进机隧道通风系统，包括所述风管延伸系统，所述洞外风管2包括相连的软风管和硬风管，所述软风管与所述风管套筒3相连，所述硬风管与洞外风机1相连。

作为掘进机隧道通风系统优选的实施方式，如图1-图6所示，主要包括、洞外风机1；洞外风管2；风管套筒3；延伸平台4；延伸风管5；连接杆6；隧道风管7；行走机构8；连接杆固定架9；1支架10；操作平台11；顶推支架12。

各部件功能如下：

1、洞外风机1安装在洞外开阔区域，向洞内提供新鲜风。

2、洞外风管2与洞外风机1连接，包括硬风管段和软风管段，硬风管段进行安装和支撑，软风管段连接风管延伸装置，软风管套在延伸装置上，用绳子或抱箍进行固定，方便拆装。如图3所示，在安装管节时断开洞外风管2与风管套筒3的连接。

3、风管套筒3固定安装在延伸平台4上，连接洞外风管与延伸风管，并可以存储延伸风管5。

4、延伸平台4由操作平台11和支架10组成，所述操作平台可以站人操作，支架带有爬梯方便人员上下平台；支架底部有作为行走机构8的滑轮，可以相对管节走动，支架固定梁与顶管机的顶推支架12连接。在顶管机掘进时，风管套筒3相对管节走动，相对顶推支架12静止。如图2所示，顶推油缸伸出时，延伸平台4在连接杆6作用下相对顶推支架12不移动。

5、延伸风管5一端折叠套装在风管套筒3上，另一端连接隧道风管7。在顶管机掘进时，隧道风管7将延伸风管5拉出，在完全拉出后，增加新的延伸风管5。

6、如图6所示，连接杆6两端分别卡在延伸平台4和顶推支架12上，使延伸平台4固定，不随着管节移动，在安装管节时需要拆掉连接杆6。

7、隧道风管7悬挂安装在管节顶部，多节隧道风管连接到顶管机设备主机区域。

作为掘进机隧道通风系统另一种优选的实施方式，如图7-图9所示，所述风管套筒3设置在顶管施工的顶推支架12上，其他结构与上述实施例相同。本技术方直接将风管套筒3设置在顶推支架12上，机械结构相对简单，但是在顶管机隧道施工过程中，需要取出风管套筒3上的延伸风管5，相对于解除洞外风管2与风管套筒3的连接来说操作较为复杂，影响施工效率。

本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上内容显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的有益效果。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风管延伸装置，其特征在于：包括设置在隧道洞口处的风管套筒（3），所述风管套筒（3）一端用于连接可折叠的延伸风管（5）、另一端用于与洞外风管（2）相连，所述延伸风管（5）背离风管套筒（3）的一端用于悬挂在隧道内；

所述风管套筒（3）设置在位于隧道内的延伸平台（4）上，延伸平台（4）相对隧道静止设置；或者所述风管套筒（3）设置在顶管施工的顶推支架（12）上。

2.根据权利要求1所述的风管延伸装置，其特征在于：所述延伸平台（4）与顶管施工的顶推支架（12）相连，延伸平台（4）包括设置有行走机构（8）的支架（10），所述支架（10）上设置有操作平台（11），操作平台（11）上设置所述风管套筒（3）。

3.根据权利要求2所述的风管延伸装置，其特征在于：所述行走机构（8）为滚动行走机构或滑动行走机构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的风管延伸装置，其特征在于：所述延伸风管（5）插设在所述风管套筒（3）内部或套设在风管套筒（3）外部。

5.根据权利要求4所述的风管延伸装置，其特征在于：当延伸风管（5）插设在所述风管套筒（3）内部时，所述风管套筒（3）朝向隧道内部的端口直径小于延伸风管（5）自然状态下的直径；当延伸风管（5）套设在风管套筒（3）外部时，所述风管套筒（3）朝向隧道内部的端口直径大于延伸风管（5）自然状态下的直径。

6.根据权利要求5所述的风管延伸装置，其特征在于：所述风管套筒（3）包括相连的圆筒状段和锥筒状段，所述圆筒状段背离锥筒状段的一端用于与所述洞外风管（2）相连，所述延伸风管（5）通过所述锥筒状段与所述圆筒状段插接配合或套接配合。

7.一种风管延伸系统，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的风管延伸装置，所述延伸风管（5）与悬挂在隧道内的隧道风管（7）相连。

8.一种掘进机隧道通风系统，其特征在于：包括权利要求7所述的风管延伸系统，所述洞外风管（2）包括相连的软风管和硬风管，所述软风管与所述风管套筒（3）相连，所述硬风管与洞外风机（1）相连。