一种减小隧道风筒局部阻力的风筒吊挂方法与流程

本发明属于隧道通风施工技术领域，具体涉及一种减小隧道风筒局部阻力的风筒吊挂方法。

背景技术：

在隧道建设施工通风中，风筒的挂设质量直接影响隧道施工通风效果，其中，风筒的局部阻力是施工通风作业的重要控制点。

在以往的施工通风作业中，一般将风筒紧贴隧道拱顶挂设，因衬砌过程中，隧道初期支护面与衬砌面高度不一致，导致风筒穿越衬砌台车后，风筒被迫产生了“s”字形弯曲，由此产生的局部阻力在隧道施工通风中将产生十分不利的影响。当前，为解决以上问题，通常现场技术人员会使用铁丝将风筒逐渐下放至衬砌台车，待穿越后再使用铁丝将风筒逐渐提升至拱顶二次衬砌面，以期在最大程度上减小风筒的不平顺，从而减小风筒的局部阻力。但是，以上方法在实际施工中很难控制，往往适得其反，达不到理想的目的，很难满足铁路隧道施工通风技术要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种减小隧道风筒局部阻力的风筒吊挂方法，通过该方法能使衬砌台车前后的风筒在同一高度平面上，解决风筒穿越衬砌台车时的局部阻力问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种减小隧道风筒局部阻力的风筒吊挂方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、沿隧道开挖方向，在已开挖施工的隧道拱顶的初期支护面上安装一列风筒安装定位装置，安装定位装置沿预设的风筒的挂设位置安装，该列风筒安装定位装置包括多个间隔设置的固定件和依次穿过各固定件的钢丝绳，各固定件均用于固定钢丝绳；

上述钢丝绳距离拱顶初期支护的距离与隧道二次衬砌的厚度相一致；钢丝绳上用于挂设风筒，且风筒的走向与钢丝绳的走向相一致。

步骤二、沿钢丝绳的走向，并在其上挂设风筒；当已开挖施工的为隧道洞口段时，风筒的位于隧道洞口的一端与风机相连接，且风机布设高度与初期支护挂设风筒的高度相一致。

步骤三、当该段隧道为洞口段时，对该隧道进行洞口段一组二次衬砌施工，拆除隧道洞口端的一个钢丝绳固定件，风管和钢丝绳穿越预留衬砌台车孔洞，待衬砌完成后，衬砌台车前移，将出漏台车风管和钢丝绳采用膨胀螺栓均匀固定在已完成的二次衬砌拱顶上；

当洞口段衬砌施工完成后，每次衬砌台车向前移动，依次拆除台车前段范围内的一个固定件，并将出漏衬砌台车的风筒和钢丝绳依次采用膨胀螺栓固定在已完成二次衬砌上；施作二次衬砌后，朝向隧道内依次拆除下一个固定件。

步骤四、当步骤三中每拆除一个固定件时，就将该拆除的一个固定件安装于隧道内前段的新施做隧道拱顶的初期支护面上，并将钢丝绳固定于该固定件；依次将步骤三种拆除的固定件安装于隧道内前段的隧道拱顶的初支面上，并将钢丝绳依次穿过各固定件，在钢丝绳上挂设风筒；

步骤五、重复步骤三～四，直至完成整个隧道内风筒的安装。

进一步地，该固定件包括三脚支架，三脚支架为直角三角形框架结构；其一直角边安装于拱顶初支面上，直角边的走向与隧道的开挖方向相一致；各三脚支架上还设置有用于卡持钢丝绳的卡持固定件。

进一步地，该卡持固定件为开设在三角支架上的凹槽，凹槽用于卡持钢丝绳。

进一步地，该固定件还包括钢丝夹，穿过各凹槽的钢丝绳的前后均卡持有一个钢丝夹，用于将钢丝绳固定在凹槽底端。

进一步地，该凹槽内的上下壁面均由三角支架内到外向上倾斜设置。

进一步地，该凹槽内的上下壁面与水平面的夹角不小于30°。

进一步地，安装于隧道顶部的直边上间隔开设有至少两个螺钉安装孔，通过螺钉将三脚支架安装于初支面上。

本发明还公开了一种隧道风筒安装固定件，包括三脚支架，三脚支架为直角三角形框架结构；其一直角边用于安装于隧道拱顶初支面上，直角边的走向与隧道的开挖方向相一致；各三脚支架上还设置有用于卡持钢丝绳的卡持固定件，各三脚支架上还设置有用于卡持钢丝绳的卡持固定件；卡持固定件为开设在三角支架上的凹槽，凹槽用于卡持钢丝绳；固定件还包括钢丝夹，穿过各凹槽的钢丝绳的前后均卡持有一个钢丝夹，用于将钢丝绳固定在凹槽底端。

本发明一种减小隧道风筒局部阻力的风筒吊挂方法具有如下优点：1.通过设置钢丝绳，钢丝绳距离拱顶初期支护的距离与二次衬砌的厚度相一致在钢丝绳上挂设风筒，保证风筒穿越衬砌台车前后仍在同一高度，符合隧道通风“平、顺、直”的要求，极大地减小了风筒局部阻力。2.钢丝绳两端固定在三角支架上，即使一段钢丝绳拉断，不会影响其他段落风筒的质量。3.衬砌台车前进过程中，通过后拆、前装三角支架，实现了三角支架的循环利用，且始终保持风筒的平、顺、直。4.本发明的方法简单可行，实用性较强，效果良好。

附图说明

图1是本发明中安装施工结构示意图。

其中：1.三脚支架；2.钢丝绳；3.凹槽；4.钢丝夹；5.安装孔。

具体实施方式

本发明一种减小隧道风筒局部阻力的风筒吊挂方法，尤其适用于长远隧道，包括以下步骤：

步骤一、沿隧道开挖方向，在已开挖施工的隧道拱顶的初期支护面上安装一列风筒安装定位装置，如图1所示，安装定位装置沿预设的风筒的挂设位置安装，该列风筒安装定位装置包括多个间隔设置的固定件和依次穿过各固定件的钢丝绳2，各固定件均用于固定钢丝绳2；相邻两个固定件之间间隔10～15m；钢丝绳2距离拱顶初期支护的距离与隧道二次衬砌的厚度相一致；钢丝绳2上用于挂设风筒，且风筒的走向与钢丝绳2的走向相一致；

步骤二、沿钢丝绳2的走向，并在其上挂设风筒；当已开挖施工的为隧道洞口段时，风筒的位于隧道洞口的一端与风机相连接，且风机布设高度与初期支护挂设风筒的高度相一致。

步骤三、当该段隧道为洞口段时，对该隧道进行洞口段一组二次衬砌施工，拆除隧道洞口端的一个钢丝绳固定件，风管和钢丝绳穿越预留衬砌台车孔洞，待衬砌完成后，衬砌台车前移，将出漏台车风管和钢丝绳采用膨胀螺栓均匀固定在已完成的二次衬砌拱顶上；

当洞口段衬砌施工完成后，每次衬砌台车向前移动，依次拆除台车前段范围内的一个固定件，并将出漏衬砌台车的风筒和钢丝绳依次采用膨胀螺栓固定在已完成二次衬砌上；施作二次衬砌后，朝向隧道内依次拆除下一个固定件。

步骤四、当步骤三中每拆除一个固定件时，就将该拆除的一个固定件安装于隧道内前段的新施做隧道拱顶的初期支护面上，并将钢丝绳2固定于该固定件；依次将步骤三种拆除的固定件安装于隧道内前段的隧道拱顶的初支面上，并将钢丝绳2依次穿过各固定件，在钢丝绳2上挂设风筒；

步骤五、重复步骤三～四，完成整个隧道内风筒的安装。最终将固定件全部拆除，以备下次使用。

隧道开挖面与衬砌面间距为固定100m；当大于100m时，开始对该段已经挂设有风筒的隧道施作二次衬砌。

上述固定件包括角钢三脚支架1，角钢型号为“∠90×50×3”。固定件包括三脚支架1，三脚支架1为直角三角形框架结构；其一直角边安装于拱顶初支面上，直角边的走向与隧道的开挖方向相一致；各三脚支架1上还设置有用于卡持钢丝绳2的卡持固定件。各卡持固定件位于同一高度。实际使用时，可以考虑将三角支架1的三边长分别设置为30cm、40cm和50cm。30cm长的直角边安装于拱顶初支面上。这样保证了三角支架1的稳固性最好。

同时，在三角支架1上还设置了用于卡持固定钢丝绳2的卡持固定件，卡持固定件为开设在三角支架1上的凹槽3，凹槽3用于卡持钢丝绳2。凹槽3内的上下壁面均由直角边内到外向上倾斜设置。凹槽3内的上下壁面与水平面的夹角不小于30°。凹槽3的纵截面上，其底部为一半圆，半圆的直径设置为10mm，，圆心距离底部为25mm，半圆的切线即位于凹槽3的上下表面上，相切成45°。固定件还包括钢丝夹4，穿过各凹槽3的钢丝绳2的前后均卡持有一个钢丝夹4，用于将钢丝绳2固定在凹槽3底端。钢丝夹4选择u型卡。

本发明还公开了一种隧道风筒安装固定件，包括三脚支架1，三脚支架1为直角三角形框架结构；其一直角边用于安装于隧道拱顶初支面上，直角边的走向与隧道的开挖方向相一致；各三脚支架1上还设置有用于卡持钢丝绳2的卡持固定件，各三脚支架1上还设置有用于卡持钢丝绳2的卡持固定件；卡持固定件为开设在三角支架1上的凹槽3，凹槽3用于卡持钢丝绳2；固定件还包括钢丝夹4，穿过各凹槽3的钢丝绳2的前后均卡持有一个钢丝夹4，用于将钢丝绳2固定在凹槽3底端。

施工时，沿隧道开挖方向，一段隧道初支施工后，在该段拱顶初支面依次安装多个三角支架，当该段隧道为初施工段时，对该段隧道由入口端做一组二次衬砌，然后拆除隧道入口端的一个三角支架，并将由该固定件固定的钢丝绳固定于二次衬砌上；完成后，朝向隧道内依次拆除下一个三角支架；当该段隧道不为初施工段时，拆除该段隧道最外端的一个三角支架件，并将由该固定件固定的钢丝绳固定于前段隧道的二次衬砌上，完成后，朝向隧道内依次拆除下一个三角支架1。

当该段隧道为洞口段时，对该隧道进行洞口段一组二次衬砌施工，拆除隧道洞口端的一个钢丝绳固定件，风管和钢丝绳穿越预留衬砌台车孔洞，待衬砌完成后，衬砌台车前移，将出漏台车风管和钢丝绳采用膨胀螺栓均匀固定在已完成的二次衬砌拱顶上；

当洞口段衬砌施工完成后，每次衬砌台车向前移动，依次拆除台车前段范围内的一个固定件，并将出漏衬砌台车的风筒和钢丝绳依次采用膨胀螺栓固定在已完成二次衬砌上；施作二次衬砌后，朝向隧道内依次拆除下一个固定件。每拆除一个固定件时，就将该拆除的一个固定件安装于隧道内前段的新施做隧道拱顶的初期支护面上，并将钢丝绳2固定于该固定件；依次将步骤三种拆除的固定件安装于隧道内前段的隧道拱顶的初支面上，并将钢丝绳2依次穿过各固定件，在钢丝绳2上挂设风筒；重复上述操作，完成整个隧道的施工。保证了在整个过程中，风筒在同一高度。

安装三角支架1时，在隧道拱顶打膨胀螺丝，将三角支架1安装于拱顶初支面上，安装于隧道顶部的直边上间隔开设有至少两个膨胀螺丝安装孔5，通过螺钉将三脚支架1安装于初支面上。利用紧线器及膨胀螺丝将钢丝绳2牵紧。此时将钢丝绳2放进凹槽3内，在各三角支架1的两端用钢丝夹4将钢丝绳2卡紧，取下紧线器，钢丝绳2就被牵紧在角钢三脚支架1上。这样设置，每两个三角支架1之间的钢丝绳2是独立的，即使两个三角支架1之间的钢丝绳2断掉也不会影响其他段钢丝绳2吊挂风筒的效果。在使用风筒自带的三角挂钩将风筒吊挂在钢丝绳2上，间隔为30米。