公路隧道施工通风结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及公路隧道施工领域，尤其是一种公路隧道施工通风结构。
【背景技术】
[0002] 双桐公路隧道或者开挖有平导隧道的公路隧道施工过程中，根据隧道施工通风需 风量计算，需风量由桐内作业机械需风量控制，而随着掘进距离的增加，桐内运输车辆的台 数逐渐增加，导致需风量增大，通风能耗逐渐增加，施工通风方式需由最初的独头压入式通 风转换为巷道式通风，即一条隧道为进风巷，另一条隧道为回风巷，开通靠近掌子面的横通 道，形成进风巷一一横通道一一回风巷单通道巷道式通风，目前隧道施工采用的是单通道 巷道式通风。
[0003] 如公开号为CN101215973A和CN101225746A的专利文件均公开了类似上述通风方 法，其即是采用上述单通道巷道式通风，随着隧道掘进，在隧道前端新开辟横通道，并封闭 原横通道，构成新的单通道通风。其只保留最前端的横通道通风而封闭其余横通道的目的 是为了防止出现漏风或者出现污染物二次循环。
[0004] 但经申请人研究发现，在隧道施工工程中，隧道前端的掌子面作业机械可认为是 集中排污，回风巷作业机械可认为是均匀排污，采用上述通风方式，在回风巷中风速的分布 如图2所示，在回风巷的掌子面至隧道桐口风速恒定，相应地，CO等污染物浓度在回风巷中 分布如图3所示，污染物浓度从掌子面至隧道桐口逐渐增大，呈=角形分布，在桐口污染物 最大，要确保其在设计浓度范围内，则需使回风巷桐口风速达到一定强度，但实际在隧道前 段污染物浓度较小，无须很大风速就可使其达到设计标准，而采用上述通风方式，回风巷中 风速恒定，则无疑会造成很大地能源浪费，导致其通风能耗较高。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能耗较低的公路隧道施工通风结构。
[0006] 本实用新型公开的公路隧道施工通风结构，包括进风巷和回风巷，所述进风巷和 回风巷前端为掌子面，所述进风巷和回风巷前段连通有的前段横通道，所述进风巷中设置 有朝向隧道前端的风机，所述回风巷中设置有背向隧道前端的风机，所述前段横通道与隧 道桐口之间还设置有至少一个与前段横通道同时通风的中段横通道，所述中段横通道连接 于进风巷和回风巷之间，所述前段横通道和各中段横通道内均设置有朝向回风巷的风机。
[0007] 优选地，所述前段横通道和中段横通道均设置有用于调控通风量的风口。
[0008] 优选地，所述中段横通道与前段横通道的之间W及各中段横通道之间的间距为 800mm~1200m〇
[0009] 优选地，所述进风巷中设置有两个轴流风机，所述两个轴流风机分别连接有风管， 两根风管分别延伸至进风巷和回风巷的掌子面。
[0010] 优选地，所述进风巷和回风巷的掌子面处均设置有背向隧道前端的风机。
[0011] 本实用新型的有益效果是：在回风巷中污染物浓度也是从掌子面至隧道桐口逐渐 增加的，采用本实用新型的的通风结构，在回风巷中，风速从掌子面至隧道桐口呈阶梯状增 加，污染物浓度低的隧道段风速低，污染浓度高的隧道段风速高，在保证污染物浓度保持在 设计范围内的基础上，可极大程度地降低能耗，并且通过各横通道的通风量，还可实现回风 巷污染物浓度的分段控制。
【附图说明】
[0012] 图1是本实用新型的通风结构的示意图；
[0013] 图2是现有的单通道巷道式通风回风巷的风速分布图；
[0014] 图3是现有的单通道巷道式通风回风巷的CO浓度分布图；
[0015]图4是本实用新型公开的多通道巷道式通风中回风巷的风速分布图；
[0016] 图5是本实用新型公开的多通道巷道式通风中风巷的CO浓度分布图。
[0017] 图1中空屯、大箭头表示新鲜空气，实屯、大箭头表示含污染物空气，虚线表示空气 流动的路线方向。
[001引 附图标记：1-进风巷，2-回风巷，3-前段横通道，4-中段横通道，5-风机，6-风口， 7-轴流风机，8-风管，9-掌子面。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0020] 如图1所示，本实用新型公开的公路隧道施工通风结构包括进风巷1和回风巷2， 所述进风巷1和回风巷2前端为掌子面9,所述进风巷1和回风巷2前段连通有的前段横通 道3,所述进风巷1中设置有朝向隧道前端的风机5,所述回风巷2中设置有背向隧道前端 的风机5,所述前段横通道3与隧道桐口之间还设置有至少一个与前段横通道3同时通风的 中段横通道4,所述中段横通道4连接于进风巷1和回风巷2之间，所述前段横通道3和各 中段横通道4内均设置有朝向回风巷2的风机5。
[0021]如【背景技术】中所述，现有的隧道通风结构通常只由前段横通道通风3,构成单通道 通风，而随着隧道的掘进，开启新的横通道通风W后，则会封堵原通风横通道，保持单通道 通风状态。而本实用新型恰恰相反，在现有技术的基础上增设了至少一个同时通风的中段 横通道4,如图1所示，每个横通道和进风巷1W及回风巷2均可构成一个独立的通风回路， 从而实现多通道通风。本实用新型回风巷中风速分布如图4所示，从掌子面9至隧道桐口， 每经过一个横通道风速就会有所增到，其风速分布呈阶梯状增长，在此通风条件下，WCO 浓度为例，其浓度分布如图5所示，每经过一个横通道，由于新空气的加入，其污染物浓度 就会降低，污染物浓度呈银齿状分布。而现有的单通道通风方式中，其回风巷风速分布如图 2所示的均匀分布，对应地，CO等污染物浓度从掌子面9至隧道桐口逐渐增加。对比两种方 案，可W看出，在保持隧道桐口风速和污染物浓度一致的情况下，由于本实用新型采用多横 通道对回风巷2分段供风，进风巷1和回风巷2前段部分风速较单通道巷道式通风低，因此 本实用新型的多通道通风方式其平均风速更低，其能耗也就更低。
[0022]W某隧道为例，隧道全长8000m，分两个合同段施工，每个合同段单头掘进月 4000m，含3条单车行横通道，横通道间距为1000m，分别计算单通道巷道式通风、双通道巷 道式通风、=通道巷道式通风风机功率，结果如下表所示：
[0024] 由此可见采用多个横通道同时通风的方式，可有效降低能耗。
[00巧]采用上述方案还可通过控制各横通道的进风量而调节隧道各段的风速，W分别满 足回风巷不同区段的通风需求，进而实现污染物浓度的分段控制。而为了便于调控各横通 道的通风量，作为优选方式，所述前段横通道3和中段横通道4均设置有用于调控通风量的 风口 6。如此就可通过调节风机5转速和风口 6开启角度实现各横通道的通风量的调控。
[0026] 增设中段横通道4通风可W降低能耗，但是横通道也并非开启得越多越好，开启 横通道越多，设备设施成本越高，风速调控也越复杂，因此作为优选方式，所述中段横通道4 与前段横通道3的之间W及各中段横通道4之间的间距为800mm~1200m。W此为间距设 置通风的横通道，可W保证降低能耗的同时，便于分段调控风速并节约设备成本，而为了确 保无漏风和循环风出现，其余不参与通风的横通道则需予W封闭。
[0027] 在隧道掘进过程中，掌子面9产生的污染物无疑是最多的，为及时将降低掌子面 处的污染物浓度，作