一种有坡度的管廊施工负压通风设备的制作方法

本发明涉及到有坡度的管廊施工通风技术领域，能有效的改善管廊中空气质量，尤其涉及到一种保障作业人员身体健康的高效率负压通风设备。

背景技术：

在普通隧道和管廊施工中，燃油机械设备和施工爆破会产生大量有毒气体和废气，如chx、nox、co、co2、so2、h2s以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等，还有开挖过程中释放的甲烷气体，这些气体在有坡度的管廊内很难排除，严重威胁作业人员身体健康，其中有的成分密度比空气小，有的比空气密度大，必然造成管廊内空气成分出现分层的现象。目前铁路隧道和公路隧道施工通风实施较为成熟和多样化，而两类隧道主要特点是横断面大，坡度小于3%，传统的通风设备都能有效解决通风难题，从而有效的保障了作业人员身体健康。但是管廊横断面积小（一般在10m²左右）和坡度较大等特征，尤其是在山区的管廊施工中坡度能达到15°以上，传统的通风设备已经不能满足这类施工需求，通风效果极差，污浊有毒空无法有效排除，管廊内的空气死循环流动，只是被动的把管廊内下层密度较大的部分空气挤压出去，而在单向通道内也会使新鲜干净空气与污浊有毒空气混杂，进一步降低新鲜干净空气输入的效率，并且管廊内上层的有害气体始终在管廊内蔓延和向上流动堆积（如图2所示的传统设备在有坡度的管廊内通风空气流动示意图），一直长期困扰着施工单位，因此根据实际工程重大需求，急需为有坡度的管廊施工发明一种高效的通风设备。

技术实现要素：

为解决现有技术不足的问题，本发明提供了一种利用气体随气流流通的原理，利用负压差使气体主动流动，持续有效的更换管廊内污浊有毒空气，同时安置在管廊洞口外的送风泵，加速新鲜干净空气向内流通；设备主要包括移动式的拱形负压气嘴装置、管廊外的负压泵和送风泵，这套设备利用风洞中的暂冲式风洞原理，通风效果显著，不影响管廊施工，有效保障管廊内施工人员身体健康。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种有坡度的管廊施工负压通风设备，包括负压气嘴装置、负压泵和送风泵，其特征在于负压气嘴装置通过抽气管与管廊洞口外旁侧的负压泵连通，而管廊洞口外另一旁侧安置的送风泵与管廊洞口附近的柔性送风管相接。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的负压气嘴装置结构为拱形，该结构一是不影响机械设备进出，二是形成半环形气流层，有利于管廊内空气上下层气流都能被抽出，同时该断面所产生的负压差，有助于管廊内空气流动；负压气嘴装置能拆卸组装，满足不同管廊断面需求；负压气嘴装置旁侧安装有气压传感器，及时传数据到智能设备中，保障负压气嘴装置附近气压差稳定，其底端安装有移动式脚轮，能向前向后轻松移动，而在气嘴断面处有过滤罩和风向板，过滤罩能阻挡较大颗粒粉尘，避免设备阻塞，风向板可以控制抽吸气体流向。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的负压泵通过智能设备控制，根据安装在负压气嘴装置附近的气压传感器自动调节负压泵功率，以降低能耗。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的送风泵安置在负压泵位置的对立面，且两者距离优选大于30000mm，其目的是避免抽出的污浊有毒空气再次进入管廊内，以此满足新鲜干净空气持续流入。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的抽气管是由多节抽气管单元对接组成，方便施工中使用和运输，材料应优选耐腐蚀性金属材料，因为管廊内有毒气体在潮湿的环境下会和部分金属反应，造成管道漏气，而合金性能比较稳定。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的柔性送风管安置在管廊洞口内附近，沿角落铺设，距离洞口管长优选5000~50000mm，所选长度要满足通风效果和节约成本。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的负压泵抽气功的率选择能在负压气嘴装置附近产生的气压差可控制在2%~20%之间，气压差能使气体流动，气压差太小，通风效果不，所设定气压差过大，会影响作业人员施工。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的过滤罩是凹形多层刚性纱网，有利于气流形成，过滤较粗的粉尘颗粒进入负压通道，且过滤罩能取下清理或更换。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的负压通风设备适用于管廊坡度在3°~30°之间，能满足实际中较大坡度的管廊施工通风需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种有坡度的管廊施工负压通风设备，其一利用气体流通原理，使管廊空气持续处于流通状态；其二采用负压泵和送风泵相结合的原理，提高了管廊内空气流动效率和转化效率；其三能保障有坡度的管廊内上下层气体朝同一个方向持续流动，使所有不同密度的污浊有毒气体都能有效的被抽出（如图3本发明设备应用后空气流动示意图）；其四，设备结构简单易操作，不影机械设备进出，也能满足不同管廊施工的坡度和断面尺寸需求。该设备特别适用于狭长和坡度较大的管廊施工中，通风效果显著，保障了管廊内作业人员身体健康。

附图说明

图1为本发明的一种有坡度的管廊施工负压通风设备的原理示意图。

图2为传统设备在有坡度管廊内通风空气流动示意图。

图3为本发明应用后空气流动示意图。

附图标记：

1：管廊洞口；2：负压气嘴装置；3：抽气管；4：负压泵；5：柔性送风管；6：送风泵。

具体实施方式

为了使技术人士充分理解本发明，更好的悉知设备的优势，以下由具体实施例进行说明本发明的实施方式。

结合附图，所述的一种有坡度的管廊施工通风负压设备，在实际施工中，负压气嘴装置2安置在二次衬砌附近，与抽气管3连接，并铺设到管廊洞口1外与负压泵4连接；安置在管廊洞口1外另一侧的送风泵6与柔性送风管5连接，沿管廊洞口1附近角落铺设。先开启负压泵4，使负压气嘴装置2抽气，并且在负压气嘴装置2断面前3000~5000mm范围内与管廊洞口1外的负压差能达到2%~20%之间的一个设定值，智能设备自动调整负压泵4功率，然后再启动送风泵6，进一步促使新鲜干净空气向内流通，空气在管廊内流动速率可根据规范调整负压泵4和送风泵6的功率；其设备原理是压强高的气流点向压强低的气流点方向流动，并且在有坡度的管廊中，上层的气体密度较小，本身具有向上的流动趋势，借助负压差，流动速率更快，会造成上层压强比下层的小，带动管廊内下层密度较大的气体一部分向上层流动，使管廊中处于相对静止的污浊有毒空气向同一个方向流动，而管廊洞口1外新鲜干净的空气会持续流入，有进有出的良性循环，保障了管廊内作业人员身体健康。

作为可选的另一种实施方式，一种有坡度的管廊施工负压通风设备，包括负压气嘴装置、负压泵和送风泵，其特征在于负压气嘴装置通过抽气管与管廊洞口外旁侧的负压泵连通，而管廊洞口外另一旁侧安置的送风泵与管廊洞口内附近铺设的的柔性送风管相接。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的负压气嘴装置结构为拱形，其一是不影响机械设备进出，二是形成半环形层流，便于管廊内上下层污浊有毒空气都能被抽出，使该断面形成负压差，有助于空气流动，同时负压气嘴装置能拆卸组装，满足不同管廊断面尺寸需求；负压气嘴装置旁侧5000mm范围内安装有气压传感器，及时传数据到智能设备中，保障负压气嘴装置附近气压差稳定，其底端安装有移动式脚轮，能向前向后轻松移动，而在气嘴断面处有过滤罩和风向板，过滤罩能阻挡大颗粒灰尘，避免设备阻塞，风向板可以控制抽气气体流向，一般风向板水平向前，空气流动效果更佳。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的负压泵通过智能设备控制，根据安装在负压气嘴装置附近的气压传感器自动调节负压泵功率，以降低能耗。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的送风泵安置在负压泵位置的对立面一侧，且两者距离优选大于30000mm，其目的是避免抽出的污浊有毒空气再次进入管廊内，满足新鲜干净空气持续流入。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的抽气管是由多节抽气管单元对接组成，抽气管单元长度和内径可根据管廊长度和断面尺寸合理选择，同时也要满足施工中方便使用和运输，材料应优选耐腐蚀性合金，因管廊内有毒气体在潮湿的环境下会和有些金属反应，造成管道破损漏气，而合金性能比较稳定，不易腐蚀。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的柔性送风管安置在管廊洞口内附近端，柔性送风管可以选择纤维和芳纶等材料，沿角落铺设，距离洞口管长优选5000~50000mm，所选长度要达到通风效果和节约成本。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的负压泵抽气功率能在负压气嘴装置附近的气流与管廊洞口大气压相比，产生的气压差控在2%~20%之间，气压差的形成能使气体流动，气压差太小，通风效果不佳，所设置气压差过大，管廊内风速会较大，影响作业人员施工。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的过滤罩是凹形多层刚性纱网，有利于气流层形成，过滤罩能过滤较粗的粉尘颗粒进入负压通道，且过滤罩可取下清理或更换。

作为对上述技术方案的进一步的改进，所述的负压通风设备适用于管廊坡度在3°~30°之间，能满足实际中较大坡度的管廊施工通风需求。

最后说明，以上实施例仅作为本发明技术方案的说明，并非对其内容拓展限制，可以对本发明进行修饰和替换，但是不能脱离本技术方案的内容和原理，此外任何熟悉次技术人士都可灵活选择负压泵和送风泵功率以适应不同类型的工程需。