专利名称：隧腔分隔式巷道通风方法
技术领域：
本发明涉及隧道施工通风技术，特别是隧腔分隔式巷道通风方法，其适应于长大隧道的施工通风工程。
背景技术：
随着隧道施工装备的日益先进及施工技术水平的不断提升，长大隧道在各类工程中越来越常见。据申请人所知，传统的在长大隧道工程施工中经常使用的运输工具如电瓶车和由电力驱动的装载设备由于自身存在的技术问题和性能问题正在被淘汰，采用电瓶车牵弓I的物流运输装备因效率低被大功率的内燃卡车淘汰，由电力驱动的装载设备由于自身的机动性差也为内燃装载设备取代。随之带来是隧道内整个物流通道均被内燃机排出的尾气污染。申请人在研究中发现，传统的单一的通风方式如吸出式通风方式或压入式通风方 式由于距离原因，当超过2 0 0 0米送风距离后其出风口的风量及压力就面临严重衰减的问题，施工单位为了解决隧道施工掌子面的通风问题往往采取增大风筒直径和加大轴流风机功率的措施，从而使得通风成本成倍增长，但实际效果仍然非常有限；而采取的其它综合性的通风方式又分别存在一些不足，如吸出式与压入式相结合的混合式通风，容易出现污风与净风混流而严重影响通风效果，同时还须增加轴流风机及其它辅助设备；传统巷道式通风又必须具备使污风与净风各行其道的左右分离独立并行且中间有横通道联通的两座隧道同时推进的这一先决条件，实施起来存很大的困难。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术存在的不足进行改进，提出并研究隧腔分隔式巷道通风方法。其是一种简单可行的通风方法，既无需增大太多成本，也无需投入更多的设备，同时又兼顾现有的巷道式通风方法的优点，使长大隧道内的污风与净风各行其道。本发明的技术解决方案是，使用轴流风机，使隧道内的污风与净风各行其道，其特征在于，在隧道中设置分隔式巷道，采用隧腔分隔层，用防水编织布及钢绞线制作隧腔分隔层，其上部为上隧腔，其下部为下隧腔，其通风方法的具体步骤是
1)在隧道中设置分隔式巷道
采用隧腔分隔层将已完成衬砌的隧道分隔成上隧腔和下隧腔，上隧腔和下隧腔组成分隔式巷道，上隧腔为净风通道，下隧腔为污风和物流通道；隧腔分隔层由防水编织布、钢绞线构成，隧腔分隔层由锚固装置安装固定的高度位于隧道的上半部分；
2)根据隧道的掘进尺寸和供风情况，调整轴流风机的工作位置
当隧道的掘进尺寸不足2 0 0 0米或供风效果正常时，轴流风机设置隧道的洞口 ；当隧道的掘进尺寸达到2 0 0 0米后或供风效果显著下降时，移动轴流风机的工作位置；移动轴流风机前，先根据隧道的总掘进长度计算的上隧腔的长度L，再将轴流风机从隧道洞口移到隧道内上隧腔的出风端口处重新进行安装，轴流风机固定在轴流风机支架上，轴流风机支架与上隧腔的顶部的二衬固定连接，用密封板将上隧腔的出风端口安装轴流风机所在位置的周边间隙封闭；
3)采用防止影响通风效果的措施
将隧腔分隔层以10度上翘角向隧道洞口外延伸20米形成分隔层洞外延伸段，防止下隧腔污风在流出隧道外后同上隧腔净风混合，又被吸入隧道而降低上隧腔的净风质量从而影响通风效果的情况发生；
4)隧腔分隔层的加工、安装与固定方法是，隧腔分隔层采用防水编织布和钢绞线制作，根据隧道尺寸加工防水编织布，将防水编织布裁剪成制成所需要的尺寸大小，将经过裁剪的具有所需要的尺寸大小的防水编织布沿隧道纵向方向按一定间距设置钢绞线穿入孔；设置有钢绞线穿入孔的防水编织布安装时，在隧道两侧选定的统一的高度处画线，沿隧道纵向按设置钢绞线穿入孔对应的间距分别在两侧安装一对膨胀螺栓，将钢绞线穿入防水编织布上的钢绞线穿入孔中，张拉钢绞线并固定在膨胀螺栓上，采用长方木、木楔和铁钉，将采 用防水编织布和钢绞线制作的隧腔分隔层边缘紧密地固定在隧道的两侧上，使隧腔分隔层平整并能承受流动的空气在上隧腔和下隧腔之间形成的气压差。其特征在于，构成隧腔分隔层的防水编织布上设置钢绞线穿线孔，钢绞线通过防水编织布上设置的钢绞线穿线孔与防水编织布配连在一起。其特征在于，上隧腔的长度L的计算公式是L=隧道掘进长度一 2000米。其特征在于，锚固装置包括膨胀螺栓、长方木、木楔和铁钉。其特征在于，将隧腔分隔层边缘紧密地固定在隧道的两侧上的方法是，用冲击钻在隧道的两侧上沿隧道方向打孔，打孔的间距不大于100cm，在孔中打入木楔，将裸露在孔外的部分修整平整，用长方木将隧腔分隔层边缘压紧，用铁钉固定；相邻的两块隧腔分隔层之间的连接采用拉链联接。
其特征在于，隧腔分隔层向隧道洞口外延伸的部分为分隔层洞外延伸段，分隔层洞外延伸段由立柱支撑并固定。其特征在于，隧腔分隔层采用塑料防水编织布；钢绞线采用f 2. 7mm钢绞线；膨胀螺栓采用M6带钩膨胀螺栓；长方木采用截面2cmX Icm的木方。本发明创新点在于
I、非常好地解决了长大隧道施工的通风问题，具有巷道式通风的全部优点，却没有巷道式通风中左右二洞由于掘进进度不一时的相互制约，也避免了横通道到掌子面区段的通风需要辅助通风的缺点，通风效率高。2、成本低廉，安装简便，材料随处可购。3、无需增加任何通风设备，运行成本低。4、维修方便，对破损处可用针线缝补或从拉链处断开拆下更换。本发明优点是，构思新颖，方法合理，经济适用，且施工简单，效果明显，施工成本较低。
图I、本发明的分隔式巷道的纵面示意图。图2、本发明的分隔式巷道的横断面示意图。图3、本发明的隧腔分隔层安装与固定在隧道内横截面的示意图。
图4、本发明的隧腔分隔层安装与固定在隧道内侧壁面的示意图。
具体实施例方式下面，根据附图，详细描述本发明的实施例。如图I、图2、图3、图4所示，本发明采用巷道式通风方法，使用轴流风机9，使隧道11内的污风与净风各行其道，在隧道中设置分隔式巷道，采用隧腔分隔层4，用防水编织布及钢绞线制作隧腔分隔层4，其上部为上隧腔5，其下部为下隧腔6，通风方法的具体步骤是
I)在隧道中设置分隔式巷道
采用隧腔分隔层4将已完成衬砌的隧道11分隔成上部和下部两个部分，上部为上隧腔5，其下部为下隧腔6，上隧腔5和下隧腔6组成分隔式巷道，分隔式巷道的上隧腔5为净风 通道，下隧腔6为污风和物流通道；隧腔分隔层4由防水编织布、钢绞线20构成，钢绞线20通过隧腔分隔层4上设有的钢绞线穿线孔19与隧腔分隔层4配连，隧腔分隔层4由锚固装置13安装固定在二衬上。隧腔分隔层(4)由锚固装置(13)安装固定的高度位于隧道(11)的上半部分。下隧腔6通行运输车辆14。锚固装置13包括膨胀螺栓16、长方木17、木楔15和铁钉18。2)根据隧道11的掘进尺度和供风情况，调整轴流风机9的工作位置
当隧道11的掘进进尺不足2 0 0 0米或单一的压入式供风效果正常时，轴流风机9设置隧道11的洞口 ；当隧道11进尺达到2 0 0 0米后或单一的压入式供风效果显著下降时，移动轴流风机9的的工作位置；移动轴流风机9前，先根据隧道11的总掘进长度计算的上隧腔5的长度L，再将轴流风机9从隧道11洞口移到隧道11内上隧腔5的出风端口重新进行安装，轴流风机9固定在轴流风机支架7上，轴流风机支架7与上隧腔5的顶部12的二衬固定连接，用密封板8将上隧腔5的出风端口安装轴流风机9所在位置的周边间隙封闭；隔隧腔5的长度L的计算公式是上隧腔5的长度L=隧道掘进长度一 2000米，轴流风机9配有出风筒10。
采用型钢制作成轴流风机支架7，轴流风机支架7固定于上隧腔5的顶部12的二衬上。可以选择在隧道11内预留的锚栓代替轴流风机支架7安装并固定轴流风机9 ;也可以使用与制作隧腔分隔层4同样的材料代替密封板8将轴流风机9周边间隙封闭。3)采用防止影响通风效果的措施
将隧腔分隔层4以10度上翘角向隧道11洞口外延伸20米形成分隔层洞外延伸段3，临山体一侧尽量与山体密贴以增强防混效果，防止下隧腔6中的污风在流出隧道11外后同上隧腔5中的净风混合，又被吸入隧道11而降低上隧腔5的净风质量从而影响通风效果的情况发生。隧腔分隔层4向隧道11洞口外延伸的部分为分隔层洞外延伸段3，分隔层洞外延伸段3由立柱1、2支撑并固定。4)隧腔分隔层4的加工、安装与固定方法是，隧腔分隔层4采用防水编织布、钢绞线20制作，根据隧道11尺寸加工防水编织布，将防水编织布裁剪成制成所需要的尺寸大小，将经过裁剪的具有所需要的尺寸大小的防水编织布沿隧道11纵向方向每400cm缝制一个钢绞线穿入孔19 ;缝制有钢绞线穿入孔19的防水编织布与钢绞线20安装并固定在隧道11中构成隧腔分隔层4。隧腔分隔层4安装时，在隧道11两侧选定的统一的高度(如距离隧道铺底5米)处画线，沿隧道11纵向每隔400cm分别在隧道11两侧安装一对膨胀螺栓16，将钢绞线20穿入防水编织布上的钢绞线穿入孔19中，张拉钢绞线20并固定在膨胀螺栓16上，采用长方木17、木楔15和铁钉18，将采用防水编织布和钢绞线制作的隧腔分隔层4边缘紧密地固定在隧道11的两侧上，使隧腔分隔层4平整并能承受在轴流风机9启动和爆破时流动的空气在上隧腔5和下隧腔6间形成的气压差。将隧腔分隔层4边缘紧密 地固定在隧道11的两侧上的方法是，用冲击钻在隧道11两侧上打孔，所打的孔与相邻孔沿隧道11方向的间距不大于100cm，在孔中打入木楔15，将裸露在孔外的部分修整平整，用长方木17将隧腔分隔层4的边缘压紧，用铁钉18将长方木17隧腔分隔层4的边缘与孔中打入的木楔15固定在一起；相邻的两块隧腔分隔层4边之间的连接采用拉链联接。隧腔分隔层4也可以采用塑料防水编织布裁剪缝制；钢绞线20采用# 2. 7mm钢绞线；膨胀螺栓16采用M6带钩膨胀螺栓；长方木17采用截面2cmX Icm的木方。
权利要求
1.隧腔分隔式巷道通风方法，采用巷道式通风方法，使用轴流风机，使隧道内的污风与净风各行其道，其特征在于，在隧道(11)中设置分隔式巷道，采用隧腔分隔层(4)，用防水编织布及钢绞线(20)制作隧腔分隔层(4)，其上部为上隧腔(5)，其下部为下隧腔(6)，其通风方法的具体步骤是 1)在隧道(11)中设置分隔式巷道 采用隧腔分隔层(4)将已完成衬砌的隧道(11)分隔成上隧腔(5)和下隧腔(6)，上隧腔(5)和下隧腔(6)组成分隔式巷道，上隧腔(5)为净风通道，下隧腔(6)为污风和物流通道；隧腔分隔层(4)由防水编织布、钢绞线(20)构成，防水编织布上设置钢绞线穿线孔(19)，钢绞线(20)通过防水编织布上设置的钢绞线穿线孔(19)与防水编织布配连在一起，隧腔分隔层(4)由锚固装置(13)安装固定的高度位于隧道(11)的上半部分； 2)根据隧道(11)的掘进尺寸和供风情况，调整轴流风机(9)的工作位置 当隧道(11)的掘进尺寸不足2 0 0 0米或供风效果正常时，轴流风机(9)设置在隧道(11)的洞口 ；当隧道(11)的掘进尺寸达到2 0 0 0米后或供风效果显著下降时，移动轴流风机(9)的工作位置；移动轴流风机(9)前，先根据隧道(11)的总掘进长度计算的上隧腔(5)的长度L，再将轴流风机(9)从隧道(11)洞口移到隧道(11)内上隧腔(5)的出风端口处重新进行安装，轴流风机(9)固定在轴流风机支架(7)上，轴流风机支架(7)与上隧腔(5)的顶部(12)的二衬固定连接，用密封板(8)将上隧腔(5)的出风端口安装轴流风机(9)所在位置的周边间隙封闭； 3)采用防止影响通风效果的措施 将隧腔分隔层(4)以10度上翘角向隧道(11)洞口外延伸20米形成分隔层洞外延伸段(3)，防止下隧腔(6)的污风在流出隧道(11)外后同上隧腔(5)的净风混合，又被吸入隧道(11)而降低上隧腔(5)的净风质量从而影响通风效果的情况发生； 4)隧腔分隔层(4)的加工、安装与固定方法是，隧腔分隔层(4)采用防水编织布和钢绞线(20)制作，根据隧道尺寸加工防水编织布，将防水编织布裁剪成所需要的尺寸大小，将经过裁剪的具有所需要的尺寸大小的防水编织布沿隧道纵向方向按一定间距设置钢绞线穿入孔(19);设置有钢绞线穿入孔(19)的防水编织布安装时，在隧道(11)两侧选定的统一的高度处画线，沿隧道(11)纵向按设置钢绞线穿入孔(19)对应的间距分别在两侧安装一对膨胀螺栓(16)，将钢绞线(20)穿入防水编织布上的钢绞线穿入孔(19)中，张拉钢绞线(20)并固定在膨胀螺栓(16)上，采用长方木(17)、木楔(15)和铁钉(18)，将采用防水编织布和钢绞线(20)制作的隧腔分隔层(4)边缘紧密地固定在隧道(11)的两侧上，使隧腔分隔层(4)平整并能承受流动的空气在上隧腔(5)和下隧腔(6)之间形成的气压差。
2.根据权利要求I所述的隧道分隔式巷道通风方法，其特征在于，构成隧腔分隔层(4)的防水编织布上设置有钢绞线穿线孔(19)，钢绞线(20)通过防水编织布上设置的钢绞线穿线孔(19)与防水编织布配连在一起。
3.根据权利要求I所述的隧道分隔式巷道通风方法，其特征在于，上隧腔(5)的长度L的计算公式是L=隧道掘进长度一 2000米。
4.根据权利要求I所述的隧道分隔式巷道通风方法，其特征在于，锚固装置(13)包括膨胀螺栓(16)、长方木(17)、木楔(15)和铁钉(18)。
5.根据权利要求I所述的隧道分隔式巷道通风方法，其特征在于，将隧腔分隔层(4边缘紧密地固定在隧道(11)的两侧上的方法是，用冲击钻在隧道(11)的两侧上沿隧道(11)方向打孔，打孔的间距不大于100cm，在孔中打入木楔(15)，将裸露在孔外的部分修整平整，用长方木(17)将隧腔分隔层(4)边缘压紧，用铁钉(18)固定；相邻的两块隧腔分隔层(4)之间的连接采用拉链联接。
6.根据权利要求I所述的隧道分隔式巷道通风方法，其特征在于，隧腔分隔层(4)向隧道(11)洞口外延伸的部分为分隔层洞外延伸段(3)，分隔层洞外延伸段(3)由立柱(1、2)支撑并固定。
7.根据权利要求I所述的隧道分隔式巷道通风方法，其特征在于，隧腔分隔层(4)采用塑料防水编织布；钢绞线(20)采用# 2. 7mm钢绞线；膨胀螺栓(16)采用M6带钩膨胀螺栓；长方木(17)采用截面2cmX Icm的木方。
全文摘要
本发明涉及隧腔分隔式巷道通风方法，使用轴流风机，使隧道内的污风与净风各行其道，其通风方法的具体步骤是1)在隧道中设置隧腔分隔式巷道，采用隧腔分隔层将已完成衬砌的隧道分隔成上隧腔和下隧腔，上隧腔和下隧腔组成分隔式巷道；2)根据隧道的掘进尺寸和供风情况，调整轴流风机的工作位置；3)采用防止影响通风效果的措施，将隧腔分隔层以10度上翘角向隧道洞口外延伸20米，防止下隧腔的污风在流出隧道外后同上隧腔的净风混合，又被吸入隧道而降低上隧腔的净风质量从而影响通风效果的情况发生。隧腔分隔层采用防水编织布和钢绞线制作。本发明的优点是，构思新颖，方法合理，经济适用，施工简单，效果明显，施工成本较低。
文档编号E21D9/14GK102704980SQ20121018615
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者游国平 申请人:中铁十一局集团有限公司, 中铁十一局集团第四工程有限公司