一种在隧道施工过程中利用箱涵进行通风的方法与流程

文档序号:15404701发布日期:2018-09-11 18:45阅读:738来源:国知局

本发明属于隧道施工领域,涉及一种隧道施工通风方法,具体涉及一种在隧道施工过程中利用箱涵进行通风的方法。该方法在隧道掘进过程中,能增加通风效率,减小通风能耗。



背景技术:

隧道掘进过程中,隧道内空气流动性较差,且由于作业机械等的影响,隧道内的空气质量恶化,危及设备和工作人员的安全,是目前隧道施工中的技术难题。

在隧道施工过程中,隧道尚未贯通,仅单侧与空气连通,无法通过空气的自然流动来改善隧道内的空气质量。尤其是在长距离隧道的掘进过程中,若无其他辅助通风方式,隧道内空气基本处于静止状态,隧道内污染物得不到扩散,逐渐累积,当达到一定浓度时就会危及隧道内的设备和工作人员的安全,造成安全事故,导致工期延误和经济损失。

长距离隧道多采用钻爆法、盾构法等掘进方式。钻爆法掘进中,每爆炸一次就会产生大量的有毒有害气体;盾构法掘进中,盾构机械连续掘进,对物料运输要求高,内燃机汽车尾气排放大,这些都会导致隧道内温度升高,空气质量下降,必须采取高效的通风方式,使隧道内的施工环境达到相关规范的要求。

在长距离隧道施工过程中,常用的通风方式多为拉链式软风管压入式通风,在洞外地面新鲜风处,采用风机通过风管向隧道工作面供风,污风通过隧道回风排出洞外。但是在内部箱涵和隧道掘进同步施工时,由于箱涵占用空间大,隧道内部可用于布设风管的空间减小,导致风管直径减小。在隧道需风量和通风距离一定时,随着风管直径的减小,所需的风压成反比例增加。但是风机能提供的的最大风压和风管能承受的最大风压均有限制,极端情况下该通风方式无法满足工程的通风需求。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对目前隧道掘进和内部箱涵同步施工的长距离隧道通风困难的问题,提供一种能够减小通风能耗并且提高通风效率的方法。对箱涵与箱涵、箱涵与洞壁的接缝处进行密封处理,并将密封后的箱涵作为隧道内新鲜风的输送通道,再利用新鲜风输送风机和短风管将新鲜风流泵送至箱涵中,进而送至隧道内工作面的方法,达到隧道通风要求以及节约能耗的目的。

考虑到洞内运输的需要,内部箱涵多采用分节段洞外预制,洞内拼装的施工方式。箱涵与隧道洞壁在横断面上形成封闭环;箱涵为混凝土结构,且具有一定的厚度;但是箱涵与箱涵、箱涵与洞壁接缝处具有孔隙,会导致漏风。因此只需要对接缝处进行密封,箱涵即可作为新鲜风在洞内的输送管道。通过这种方式通风,不需要在洞内另设风管,可以节省相应的人力以及材料成本。并且箱涵内空间大,在隧道需风量一定时,所需风压会明显小于风管所需风压,还可以减小新鲜风输送风机的能耗,节约成本。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

一种在隧道施工过程中利用箱涵进行通风的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、隧道施工过程中,在每节段箱涵拼装完成后,对该段箱涵与相邻箱涵和洞壁的接缝处进行密封处理,形成通风道;

步骤二、对隧道施工始发端的箱涵外端面进行密封处理,并预留与风管大小匹配的连接孔;

步骤三、通过连接孔对箱涵拼装形成的通风道进行预通风,测试密封处理后箱涵的摩擦性系数以及漏风系数,并根据隧道需风量计算风压,并匹配风机;

步骤四、在隧道始发端地面新鲜风合适位置安装匹配的新鲜风输送风机,并通过管道将新鲜风输送风机与隧道施工始发端的箱涵外端面的连接孔相连;

步骤五、在确认通风系统完整后,进行试通风,并检测箱涵漏风情况以及风机运行状况;

步骤六、启动新鲜风输送风机,通风系统进入运行状态,实时监测各部位漏风情况,并对漏风严重的部位及时进行密封处理;

步骤七、随着隧道施工推进,内部箱涵会不断拼装向前延伸,在每一段箱涵拼装完成后重复按照步骤一进行密封处理。

作为改进,所述箱涵与箱涵、箱涵与洞壁的接缝处采用砂浆进行密封处理。

作为改进,所述箱涵与箱涵、箱涵与洞壁的接缝处采用密封条进行密封处理。

作为改进,所述密封条为环氧树脂密封条和或聚硫密封条。

作为改进,所述新鲜风输送风机为轴流风机。

作为改进,在每节段箱涵密封完成之后,必须进行漏风检测,对密封不好的部位及时采取补救措施,重新密封。

作为改进,箱涵采用密封条密封时,可在箱涵接缝中间预置填充材料,所述填充材料为聚乙烯泡沫条或木条。

作为改进,箱涵在粘贴密封条密封前,先对箱涵对应区域进行打磨。

本发明的有益效果是:

本发明利用密封处理后的箱涵作为隧道内新鲜风的输送通道,有效地增大了供风管道的过风面积,减小了通风管道的投入量,减小了通风风压,降低了对新鲜风输送风机的性能要求,达到了节约材料、降低能耗、提高效率的目的,当隧道施工完成后,将箱涵外端面的密封拆除,还原箱涵本来功能,一物两用,大大降低了施工成本。

附图说明

图1是本发明隧道通风流程示意图。

图2是隧道内部箱涵横断面示意图。

图3是隧道内部箱涵与洞壁接触处示意图。

图4是隧道内部箱涵与箱涵接触处示意图。

图5是隧道始发端箱涵外端部处理示意图。

图6是采用水泥砂浆作为密封材料的示意图。

图7是采用密封条作为密封材料的示意图。

图8是通风系统示意图。

1-箱涵,2-洞壁,3-连接孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的一种在隧道施工过程中利用箱涵进行通风的方法做出详细说明。

如图1所示,一种在隧道施工过程中利用箱涵进行通风的方法,包括以下步骤:

步骤一、隧道施工过程中,在每节段箱涵拼装完成后,对该段箱涵与相邻箱涵和洞壁的接缝处进行密封处理,形成通风道;

步骤二、对隧道施工始发端的箱涵外端面进行密封处理,并预留与风管大小匹配的连接孔;

步骤三、通过连接孔对箱涵拼装形成的通风道进行预通风,测试密封处理后箱涵的摩擦性系数以及漏风系数,并根据隧道需风量计算风压,并匹配风机;

步骤四、在隧道始发端地面新鲜风合适位置安装匹配的新鲜风输送风机(本实施例为轴流风机),并通过管道将新鲜风输送风机与隧道施工始发端的箱涵外端面的连接孔相连;

步骤五、在确认通风系统完整后,进行试通风,并检测箱涵漏风情况以及风机运行状况;

步骤六、启动新鲜风输送风机,通风系统进入运行状态,实时监测各部位漏风情况,并对漏风严重的部位及时进行密封处理;

步骤七、随着隧道施工推进,内部箱涵会不断拼装向前延伸,在每一段箱涵拼装完成后重复按照步骤一进行密封处理。

本发明实施例中所述新鲜风输送风机为轴流风机。选用轴流风机,实际上不限于轴流风机,也可选用其他任何风量和风压满足隧道通风要求的风机。

本发明箱涵与箱涵、箱涵与洞壁的接缝处即可采用砂浆进行密封处理,也可采用密封条进行密封处理,但是不限于上述两种密封处理方式。

箱涵采用密封条密封时,可在箱涵接缝中间预置填充材料,所述填充材料为聚乙烯泡沫条或木条,但是不限于这两种材料。

首先,熟悉箱涵结构,找到箱涵间接缝以及箱涵与洞壁间接缝,测量接缝大小以及长度,初步确定密封材料的用量。然后,选取合适的密封材料,并根据不同的密封材料选取合适的密封方式。在此过程中,需满足的原则如下:

a、接缝处的统计一定要全面准确,不可遗漏,否则会导致局部漏风,通风系统失效。

b、密封材料必须在振动和温度变化的情况下保持良好的气密性、一定的耐久性和刚度,并且无毒、环保,对箱涵后期使用无影响。

c、不同的密封材料密封方式不同,必须合理搭配,否则会导致密封效果不佳,影响整个通风系统的效率。

d、在选定密封材料和密封方式之后,必须对密封的效果进行气密性检测,保证达到工程的要求。

当选用砂浆作为密封材料时,首先应根据箱涵混凝土强度、接缝宽度,气密性要求,选择合适的砂浆配比。由于砂浆具有流动性,应采用注浆方式将接缝填充密实,保证气密性。注浆压力不宜过小,避免砂浆内部存在较大孔隙,无法保证气密性;注浆压力不宜过大,过大的话会使砂浆溢出,浪费材料且易填充无效。选用砂浆作为密封材料的密封方式如图6所示。

当选用密封条作为密封材料时,首先根据接缝宽度和气密性要求,选择密封条的材质。常用的密封条有环氧树脂密封条,聚硫密封条等。密封条的宽度应适宜,密封条宽度不宜过小,必须能够完全覆盖住接缝并且可以搭接在两侧,保证气密性;密封条宽度不宜过大,搭接部分过长无意义并且浪费材料。为了保证气密性,必须在两侧粘贴密封条,必要时可在接缝中间填充聚乙烯泡沫条等填充剂。在粘贴密封条前,应先对箱涵对应区域进行打磨,保证粘贴的强度,并且减小粘贴接触面的孔隙。选用密封条作为密封材料时的密封方式如图7所示。

箱涵接缝处的密封方式多样,密封材料也可根据实际工程灵活选择,本文仅列举上述两种方式,但不限于上述形式。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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