一种用于隧道施工的通风防尘系统的制作方法

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种用于隧道施工的通风防尘系统。

背景技术：

随着国家基础设施建设的深入发展，大量铁路、公路需要修建隧道穿越国家自然保护区，隧道施工排放的粉尘会极大地影响建筑工人的职业健康，污染隧道周边动植物生存环境，破坏生态平衡。故通风防尘是长大隧道施工的重点，也是难点。

长大隧道通常会设计若干条斜井、平导，以增加施工作业面，方便通风、出碴、进料，加快施工进度。斜井通常较长，且同时担负正洞施工任务；平导与长大隧道通过多道横通道相连，承担运营检修、施工物流、排水等多项任务，通风设计难度大。

施工通风系统通常配备大风量大功率通风机、大直径长距离通风管道，通风系统复杂，管理难度大。

减小通风设备造成的噪音污染和排出污浊空气中含有的大量粉尘，减轻隧道通风对建筑工人、周围居民及自然保护区内珍稀物种的影响，是国家基础设施建设倡导的“节能减排、绿色施工”的重要理念。

有鉴于此，现提出一种用于隧道施工的通风防尘系统来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于隧道施工的通风防尘系统，通过根据施工的进度来调节风机与风管的设置位置，从而实现复杂结构隧道内风管转向及分接多个风管，极大减小风力损失，满足特长隧道施工的通风要求。

本实用新型采用的技术是：

一种用于隧道施工的通风防尘系统，隧道包括正洞、平导及斜井，平导与斜井分别设于正洞的两侧，平导与正洞之间设有n道横通道连通，还包括第一风机、第二风机、第三风机、第四风机、第五风机及风管，平导设有施工的第一工作面，正洞与平导同一施工方向设有第二工作面，斜井与正洞连通后，正洞设有第三工作面与第四工作面，平导与正洞连通后，正洞设有第五工作面，第五工作面与第一工作面前进方向同向；

第一风机通过风管与第一工作面连接，第二风机通过风管与第二工作面连接，第三风机通过风管与第三工作面连接，第四风机通过风管与第四工作面连接，第五风机通过风管与第五工作面连接；

当n≤1时，第一风机与第五风机设于平导洞外；第二风机设于正洞洞外，第三风机与第四风机设于斜井洞外；

当n=2时，第一风机、第二风机与第五风机设于正洞与第一道横通道交叉口并靠近正洞洞外一侧；第三风机与第四风机设于斜井洞外；

当n＞2时，第一风机、第二风机与第五风机设于正洞与第n-1道横通道交叉口并靠近正洞洞外一侧；第n-2道横通道进行封堵；第四工作面完成施工并连通，第三风机设于正洞与斜井交叉口并靠近正洞洞外一侧。

通过上述方案，通风方式根据不同施工阶段采用不同通风方式，分三个步骤将风机位置移动，供五个工作面施工风量，风机随工作面的前进移动，能够减小风力在过长风管中的损耗，加强通风作用，也能减小噪音对洞外的影响。多台小功率风机组合，既能满足洞内的通风需求，又能根据洞内空气质量选择性开启部分风机工作，减小噪声污染，达到节能减排、绿色施工的理念。

作为方案的进一步优化，当n≥2时，平导洞内设有若干射流风机；当n＞2时，斜井洞内设有若干射流风机。射流风力在平导与斜井用于抽排浑浊空气，形成局部低压，利用工作面处有风机形成高压区，形成有效对流。

作为方案的进一步优化，当n=1时，第一风机、第二风机、第三风机、第四风机及第五风机距离洞口大于等于20m。避免将排出洞外的污浊空气吸入洞内，造成浑浊空气回流。

作为方案的进一步优化，射流风机之间的间距为100-150m，射流风机距离平导与斜井的洞口距离为250-350m。

作为方案的进一步优化，风管与第一工作面、第二工作面、第三工作面、第四工作面及第五工作面的距离大于等于60m。保证新鲜空气送至工作面，确保工作面施工人员呼吸道新鲜空气，其洞内因爆破，机械尾气等污浊空气依靠洞内新鲜空气的压力，沿整个洞室向隧道外排出。

作为方案的进一步优化，风管布置在正洞、平导、斜井及横通道的顶部。风管沿着隧道最顶部进入节省隧道内空间，给大型机械设备留足进出空间。

作为方案的进一步优化，风管的直径为1.6-1.8m。风管越小，产生的阻力越大，风力损耗越大，风管越大，占用空间大，合理控制风管来保证施工便捷及保证通风效果。

作为方案的进一步优化，还包括若干车载雾炮机，车载雾炮机设于隧道内部，进行持续的流动喷洒水雾。采用雾炮机除尘，有效除去洞内的灰尘，使得洞内排出的空气中的粉尘含量满足自然保护区环保要求。

作为方案的进一步优化，每当风管的长度大于2000m时，还包括续风房及续风风机，风管与续风风机连接，风管与续风房连接，续风风机与续风房连接，形成接力式通风。风管长度越长，管内对风机传送的空气的阻力越大，过长的风管出来的空气风力小，无法有效将工作面的浑浊空气排出，采用接力式通风，保证排走浑浊空气。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通风系统根据不同施工阶段采用不同通风系统，分三个步骤将风机位置移动，供五个工作面施工风量，风机随工作面的前进移动，能够减小风力在过长风管中的损耗，加强通风作用，也能减小噪音对洞外的影响。多台小功率风机组合，既能满足洞内的通风需求，又能根据洞内空气质量选择性开启部分风机工作，减小噪声污染，达到节能减排、绿色施工的理念。

采用本通风系统，通风质量指标均能达到国家卫生标准和隧道施工规范的相关要求，有利于文明施工。

解决了特长隧道无轨运输独头掘进无风门巷道式施工通风技术难题，与有轨运输设备投入比较，有较好的经济效益。

使用无风门巷道式射流通风技术，采用无轨运输方式施工，不但施工组织方便灵活，而且有利于多工序平行作业，加快了施工进度。

改善洞内作业环境，有利于施工人员的身心健康。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于隧道施工的通风防尘系统的示意图之一；

图2为本实用新型提供的一种用于隧道施工的通风防尘系统的示意图之二；

图3为本实用新型提供的一种用于隧道施工的通风防尘系统的示意图之三。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

请参照图1-3所示，一种用于隧道施工的通风防尘系统，隧道包括正洞201、平导101及斜井301，平导101与斜井301分别设于正洞201的两侧，平导101与正洞201之间设有n道横通道102连通，还包括第一风机11、第二风机21、第三风机31、第四风机41、第五风机51及风管，平导101设有施工的第一工作面1，正洞201与平导101同一施工方向设有第二工作面2，斜井301与正洞201连通后，正洞201设有第三工作面3与第四工作面4，平导101与正洞201连通后，正洞201设有第五工作面5，第五工作面5与第一工作面1前进方向同向；

第一风机11通过风管与第一工作面1连接，第二风机21通过风管与第二工作面2连接，第三风机31通过风管与第三工作面3连接，第四风机41通过风管与第四工作面4连接，第五风机51通过风管与第五工作面5连接；

当n≤1时，第一风机11与第五风机51设于平导101洞外；第二风机21设于正洞201洞外，第三风机31与第四风机41设于斜井301洞外；

当n=2时，第一风机11、第二风机21与第五风机51设于正洞201与第一道横通道102交叉口并靠近正洞201洞外一侧；第三风机31与第四风机41设于斜井301洞外；

当n＞2时，第一风机11、第二风机21与第五风机51设于正洞201与第n-1道横通道102交叉口并靠近正洞201洞外一侧；第n-2道横通道102进行封堵；第四工作面4完成施工并连通，第三风机31设于正洞201与斜井301交叉口并靠近正洞201洞外一侧。

在传统的隧道通风系统，在特长隧道中难以满足要求，传统的通风系统，只在洞外设置风机，需要配置大功率风机，较大的风管，投入大，还需要进行多次风机接力，风力损耗大，并不适用于长度过长的隧道施工。本实施例提供的通风系统，以平导101与正洞201形成多道横通道102来提高施工速度，利用横通道102来铺设风管，利用平导101进行出风口，在正洞201设置风机形成进风口，保证平导101与正洞201之间形成稳定的气体循环；利用斜井301来提高施工速度，一端打通后利用斜井301作为出风口，正洞201设置风机作为进风口；形成两端同时施工。

施工完成后的正洞201，空间大，设置风机不会妨碍施工机器运行，而风机在洞内运行，风机的功率可以采用较小型号，对洞外产生的噪声较少。风机随着工作面前进为前移，有利于减少风管长度，并减少风力损耗，不需要进行较多的风机接力，成本有效控制。

通过上述方案，通风方式根据不同施工阶段采用不同通风方式，分三个步骤将风机位置移动，供五个工作面施工风量，风机随工作面的前进移动，能够减小风力在过长风管中的损耗，加强通风作用，也能减小噪音对洞外的影响。多台小功率风机组合，既能满足洞内的通风需求，又能根据洞内空气质量选择性开启部分风机工作，减小噪声污染，达到节能减排、绿色施工的理念。

实施例2：

请参照图1-3所示，本实施例与实施例1的区别是，本实施例对风机位置进行了优化，以确保上述实施例更好的实施，获得更好的通风效果。

在本实施例中，当n≥2时，平导101洞内设有若干射流风机7；当n＞2时，斜井301洞内设有若干射流风机7。射流风力在平导101与斜井301用于抽排浑浊空气，形成局部低压，利用工作面处有风机形成高压区，形成有效对流。保证在工作面风管形成的高压气流能流向平导101及斜井301，不会流到正洞201造成浑浊气体回流。

作为方案的进一步优化，当n=1时，第一风机11、第二风机21、第三风机31、第四风机41及第五风机51距离洞口大于等于20m。避免将排出洞外的污浊空气吸入洞内，造成浑浊空气回流。

作为方案的进一步优化，射流风机7之间的间距为100-150m，射流风机7距离平导101与斜井301的洞口距离为250-350m。射流风机7的间距要保证不能过大，要保证能快速将正洞201抽排过来的浑浊空气排走。

作为方案的进一步优化，风管与第一工作面1、第二工作面2、第三工作面3、第四工作面4及第五工作面5的距离大于等于60m。保证新鲜空气送至工作面，确保工作面施工人员呼吸道新鲜空气，其洞内因爆破，机械尾气等污浊空气依靠洞内新鲜空气的压力，沿整个洞室向隧道外排出。

实施例3：

请参照图1-3所示，本实施例与实施例2的区别是，本实施例对风管铺设长度、位置进行了优化设计，以保证通风系统达到更好的效果。

在本实施例中，风管布置在正洞201、平导101、斜井301及横通道102的顶部。风管沿着隧道最顶部进入节省隧道内空间，给大型机械设备留足进出空间。

作为方案的进一步优化，风管的直径为1.6-1.8m。风管越小，产生的阻力越大，风力损耗越大，风管越大，占用空间大，合理控制风管来保证施工便捷及保证通风效果。

作为方案的进一步优化，每当风管的长度大于2000m时，还包括续风房6及续风风机61，风管与续风风机61连接，风管与续风房6连接，续风风机61与续风房6连接，形成接力式通风。风管长度越长，管内对风机传送的空气的阻力越大，过长的风管出来的空气风力小，无法有效将工作面的浑浊空气排出，采用接力式通风，保证排走浑浊空气。

实施例4：

请参照图1-3所示，本实施例与实施例3的区别是，本实施例提供了一种除尘系统，配合上述三个实施例的通风系统形成一种通风除尘系统。

在本实施例中，还包括若干车载雾炮机，车载雾炮机设于隧道内部，进行持续的流动喷洒水雾。采用雾炮机除尘，有效除去洞内的灰尘，使得洞内排出的空气中的粉尘含量满足自然保护区环保要求。

雾炮机除尘主要原理是：雾炮机采用雾炮技术使水雾化成粒径小于10μm超细水滴。然后利用水雾与空气接触面积大、水雾蒸发率高能使含尘区水蒸汽迅速达到饱和，然后通过云物理学、空气动力学、斯蒂芬流的输送等多种机理实现“呼吸性粉尘”的捕集。

使用雾炮机除尘效率较高，特别是对于微细粒径的呼吸性粉尘，除具有传统湿式除尘器优点之外，更主要的优点是:其雾化水颗粒粒径特别小，容易与粉尘颗粒结合而凝聚沉降下来，故其用水量比湿法除尘大大减小，只需传统湿式除尘用水量的千分之一，甚至更小。沉降下来的粉尘以类似“泥饼”形式存在，后续处理简单。

隧道施工中主要使用车载雾炮机，一般开挖爆破后以及出碴过程中在隧道内持续流动除尘，以保证洞内排除的空气中的粉尘满足要求。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。