本实用新型涉及一种长距离送风的长大隧道通风装置及其建造方法。
背景技术：
在铁路、公路、水利、水电、工矿、国防工程和城市地铁工程等隧道施工中，通风是不可缺少的技术环节。在机械化作业情况下，通风为洞内施工地点供给新鲜空气、排除粉尘及各种有毒有害气体，创造良好的劳动环境，保障施工人员的健康与安全；同时，通风也是维持隧道内的机电设备正常运行的必要条件。对于各种长隧道施工来说，通风常常对整个工程的施工方案和施工组织设计起不可忽视的甚至是决定性的作用。
我国大多数新线铁路建设中，对工期起控制作用的是长大隧道的施工进度。为了缩短工期，组织多头掘进是惯用措施。至于在多大规模上组织多头掘进，往往取决于通风技术能否为长距离独头快速掘进创造条件。目前国内新建铁路隧道通风普遍存在工作面有效供风量不足的问题，长大铁路隧道修建多以增加无轨运输斜井的方式加快施工进度。但无轨运输斜井污染严重，特别是对于单个斜井承担两个工作面以上正洞施工的工作面通风将十分困难，由于独头掘进长度长，对风管直径、风机要求都很高，通风效率难以保证，施工过程中常常由于通风困难导致工作效率降低，进度缓慢，安全性难以得到保障。
目前对于超过10km的特长铁路双隧道多工作面的施工通风的通常做法是巷道式通风。其具体做法是：在离隧道洞口一定长度的隧道上方开挖与隧道斜向连通的斜井，在斜井口由轴流风机将新鲜风吸入，并通过风管将新鲜空气压送至一个隧道的掌子面，掌子面的空气再通过掌子面附近的横通道的抽风机，抽送至另一个隧道，再经该隧道沿途布置的多个射流风机排送至洞外。这种通风方式的缺点在于是：轴流风机从斜井洞口外抽入的新鲜风需要经过较长的距离由风管输送向隧道掌子面，需要耗费较多的风管，并且较长的风管漏风率较大，通风效率难以保证。此外，由于斜井口轴流风机需要一次性送风到掌子面附近，当送风距离过长时，风机需要长时间高功率运作，耗电量大，风机损伤较大，运营维护费用高。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种长距离送风的长大隧道通风装置，使用该通风装置对长大隧道进行长距离送风，运营维护费用低，通风效率高，能更好的保证隧道的施工进度和施工安全；且其风机损伤小，通风费用低。
本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是，一种长距离送风的长大隧道通风装置，包括斜井、与斜井连通的第一隧道、通过多个横通道与第一隧道连通的第二隧道；在第一隧道的掌子面与斜井的井口之间布置多个射流风机；其特征在于：
所述的多个横通道中离掌子面最近的横通道为掌子面横通道；离掌子面横通道最近的横通道为第一储风横通道，离第一储风横通道最近的横通道为第二储风横通道；掌子面横通道内也布置有射流风机；
所述的第一储风横通道和第二储风横通道两侧的端口用钢板密封，且在第一储风横通道和第二储风横通道的第一隧道侧的钢板上开有进风接口、第二隧道侧的钢板上开有出风接口；第一储风横通道和第二储风横通道的出风接口处均布置有横通道轴流风机；
所述的斜井的井口布置有轴流风机一和轴流风机二；
所述的轴流风机一通过进风管一与第一储风横通道的进风接口相连；出风管一的始端与第一储风横通道的横通道轴流风机相连，且出风管一经第二隧道、掌子面横通道终止于第一隧道的掌子面；
所述的轴流风机二通过进风管二与第二储风横通道的进风接口相连；出风管二的始端与第二储风横通道的横通道轴流风机相连，且出风管二沿第二隧道向前终止于第二隧道的掌子面。
本实用新型的工作过程和原理是：
由轴流风机一从斜井井口外将新鲜风抽入，新鲜风通过进风管一输入第一储风横通道，再经出风管一流向第一隧道的掌子面；第一隧道的掌子面的空气被第一隧道的掌子面与斜井的井口之间布置的多个射流风机依次吹向斜井，最后通过斜井井口吹向地面。
同时，开启轴流风机二，由轴流风机二从斜井井口外将新鲜风抽入，新鲜风通过进风管二输入第二储风横通道，再经出风管二流向第二隧道的掌子面；第二隧道的掌子面的空气被掌子面横通道内的射流风机吹向第一隧道的掌子面附近；再被第一隧道的掌子面与斜井的井口之间布置的多个射流风机依次吹向斜井，最后通过斜井井口吹向地面。
在系统工作时，还可以同时开启第一、第二储风横通道的横通道轴流风机；由轴流风机一和第一储风横通道的横通道轴流风机形成两段接力式抽风；轴流风机二和第二储风横通道的横通道轴流风机也形成两段接力式抽风。这种两段接力式抽风，加大了抽风功率，提高了通风效率和通风速度。
在系统工作时，也可以轮流开启轴流风机一和第一储风横通道的横通道轴流风机；轮流开启轴流风机二和第二储风横通道的横通道轴流风机。形成前、后两个轴流风机轮流工作的交替抽风方式。这种交替抽风方式可以降低轴流风机的大功率连续时间，降低对轴流风机的损害。
显然，本实用新型的系统是一个动态的系统，随着隧道开挖的推进，掌子面附近会开挖出新的横通道；新的横通道即成为掌子面横通道，而原有的掌子面横通道和第一储风横通道则分别成为第一储风横通道和第二储风横通道；原有的第二储风横通道的密封结构则撤除，成为普通的横通道。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
一、本实用新型将风管的送风过程分为两段，前段为斜井到横通道，后段为横通道到掌子面，两段式送风缓解了一次性的一段送风的通风压力：可以由前段的风机(轴流风机一、二)和后段的风机(第一、第二储风横通道的横通道轴流风机)同时工作，进行两段接力式送风。两段接力式送风即可减低单一风机的工作负荷，又能提高整个风道的抽风功率，提高通风效率和通风速度，进而更好的保证隧道的施工进度和施工安全。
二、本实用新型的两段式送风，前段的风机和后段的风机可以轮流工作形成交替抽风。避免了风机长时间连续高负荷工作，减少了风机的损伤，提高了风机的使用寿命，减小了对风机的维护及费用，进而降低了通风费用，提高了施工进度。
三、本实用新型的长距离通风增设的横通道轴流风机位于大体积的横通道内，横通道轴流风机的规格不受风管直径的限制，可以使用大尺寸的大功率轴流风机，从而有效提高通风效率和风量。
四、本实用新型的第一、第二储风横通道是利用隧道开挖时的既有横通道密封而成，不是单独修建的结构，也不占用主隧道空间；使其既修建快速，也不影响隧道本身的施工。
进一步，本实用新型的第一储风横通道和第二储风横通道两侧的端口用钢板密封的具体结构是：
所述的第一储风横通道和第二储风横通道的内壁和两侧的端口布置工字钢骨架，钢板覆盖于工字钢骨架上，钢板的连接处用焊接连接，形成密封的钢板筒。
这样，第一、第二储风横通道的密封快速，成本低，同时拆除方便。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例
图1示出，本实用新型的一种实施方式是，一种长距离送风的长大隧道通风装置，包括斜井3、与斜井3连通的第一隧道1、通过多个横通道与第一隧道1连通的第二隧道2；在第一隧道1的掌子面4与斜井3的井口之间布置多个射流风机7；其特征在于：
所述的多个横通道中离掌子面4最近的横通道为掌子面横通道50；离掌子面横通道4最近的横通道为第一储风横通道51，离第一储风横通道51最近的横通道为第二储风横通道52；掌子面横通道50内也布置有射流风机7；
所述的第一储风横通道51和第二储风横通道52两侧的端口用钢板密封，且在第一储风横通道51和第二储风横通道52的第一隧道侧的钢板上开有进风接口、第二隧道侧的钢板上开有出风接口；第一储风横通道51和第二储风横通道52的出风接口处均布置有横通道轴流风机83；
所述的斜井3的井口布置有轴流风机一81和轴流风机二82；
所述的轴流风机一81通过进风管一91a与第一储风横通道51的进风接口相连；出风管一91b的始端与第一储风横通道51的横通道轴流风机83相连，且出风管一91b经第二隧道2、掌子面横通道50终止于第一隧道1的掌子面4；
所述的轴流风机二82通过进风管二92a与第二储风横通道52的进风接口相连；出风管二92b的始端与第二储风横通道52的横通道轴流风机83相连，且出风管二92b沿第二隧道2向前终止于第二隧道2的掌子面4。
本例的第一储风横通道51和第二储风横通道52两侧的端口用钢板密封的具体结构是：
所述的第一储风横通道51和第二储风横通道52的内壁和两侧的端口布置工字钢骨架，钢板覆盖于工字钢骨架上，钢板的连接处用焊接连接，形成密封的钢板筒。