一种隧道通风结构的制作方法

1.本实用新型涉及通风技术领域，具体而言，涉及一种隧道通风结构。


背景技术：

2.在利用盾构机进行轨道交通的隧道挖掘时，遇到有微、低瓦斯区段，比如说川西平原岷江水系ⅱ级阶地冲积平原地貌，地层会存在浅层天然气危害问题，为了防止瓦斯气体在盾构机设备区域汇集，需要对隧道内部进行及时的通风，而现有施工工程中，仅是利用风机将隧道内部的气体吹出，但由于风机的位置和吹风方向毫无章法，只有部分瓦斯气体能顺利从隧道中排出，剩下的瓦斯气体依旧在隧道内部徘徊，久而久之，隧道内部的瓦斯气体浓度会逐渐升高，造成安全隐患。


技术实现要素：

3.为了解决背景技术中提出的问题，本实用新型提供了一种隧道通风结构，具备流畅的通风回路，能够快速、高效地对隧道内部进行换气，将隧道内的瓦斯气体排出。
4.本实用新型通过下述技术方案实现：
5.一种隧道通风结构，包括通风管道、主通风机、第一局部通风机组以及第二局部通风机组；通风管道沿隧道的轴线安装在隧道内部，隧道一端为入口端，另一端为封堵端，通风管道远离封堵端的端部为进风口，靠近封堵端的端部为出风口，主通风机位于通风管道的进风口外，用于朝通风管道内部送风；第一局部通风机组以及第二局部通风机组均安装在隧道内的盾构设备上，用于朝隧道的入口端送风，第一局部通风机组位于隧道的封堵端与通风管道的出风口之间，第二局部通风机组均位于通风管道下方；盾构设备位于隧道的封堵端对隧道进行施工，瓦斯气体容易在盾构设备上方汇集，启动主通风机朝着通风管内送风，通风管道将外界不含瓦斯的气体输送到隧道的封堵端，对汇集的瓦斯气体进行稀释，然后启动第一局部通风机组对着盾构设备上方、偏隧道入口端的位置吹风，增加局部风速，防止瓦斯气体的聚集，同时启动第二局部通风机组，朝着隧道的入口端吹风，和通风管道内气体一起形成循环流动的回路，快速、高效地将隧道内的瓦斯气体排出。
6.进一步的，通风管道包括同轴依次连接的第一管道、连接管以及第二管道，第二管道靠近隧道的封堵端，第一管道的直径大于第二管道的直径；进入通风管道内的空气流速从第一连接管进入到第二连接管内时，由于第二管道的直径较小，空气流速会变快，空气从通风管道内出来时，会对汇集的瓦斯气体产生强烈的冲击，充分稀释瓦斯气体。
7.进一步的，第二管道由多个同轴连接的环状管道组成，随着隧道的挖掘工程的推进，隧道越来越长，通风管道也要跟着加长，利用多个环状管道组成的第二管道，可以根据需要的长度，加装环状管道以增加第二管道的长度，保证对瓦斯气体的通风效果。
8.进一步的，连接管上任一点到连接管轴线的距离为间隔距离，所有间隔距离按照从第一管道到第二管道的方向逐渐减小，连接管的管径是逐渐减小到和第二管道的管径一样，避免通风管道内的空气对连接管会造成冲击，可以使得空气能够顺利从第一管道流入
到第二管道中。
9.进一步的，第一局部通风机组的出风方向与隧道的轴线方向的夹角大于或等于第二局部通风机组的出风方向与隧道的轴线方向的夹角，第一局部通风机组主要是用于朝着盾构设备上方吹风的，具有两个主要作用，一是加快局部风速，减小瓦斯气体的汇集，二是将隧道内气体朝着隧道入口端的位置吹，第二局部通风机组的主要作用是将隧道内的气体吹出隧道外，与通风管道内的气体一同形成气体的流通回路，因此，为了达到更好的通风效果，第一局部通风机组的出风方向和隧道的轴线方向之间的夹角要大于或者等于第二局部通风机组的出风方向与隧道轴线之间的夹角。
10.进一步的，第一局部通风机组包括多个第一通风机，多个第一通风机均通过第一连接件与盾构设备滑动连接，根据瓦斯气体的实时检测报告，调整第一通风机滑动的位置，避免瓦斯气体的汇集。
11.进一步的，第一连接件包括滑动轨道和固定设备，滑动轨道固定连接在盾构设备上，固定设备底部设有滑动部，滑动部可在滑动轨道上滑动，固定设备顶部设有固定部，第一通风机通过螺钉与固定设备的固定部固定连接。
12.进一步的，第二局部通风机组包括多个第二通风机，多个第二通风机均通过螺钉固定在盾构设备上。
13.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
14.本实用新型通过对通风管道、主通风机、第一局部通风机组以及第二局部通风机组的位置进行合理安排，在对瓦斯气体进行稀释的同时，构建流畅的空气流通回路，将隧道内的瓦斯气体高效、快速地排出；将通风管道设置为两段直径不同的管道，加快管道内空气的流速，加强对于汇集的瓦斯气体的稀释效果；另外，还通过设置第一局部通风机组和第二局部通风机组的出风方向，使得隧道内的空气流通回路效果更好；并且将第一局部通风机组设置为可滑动的，根据隧道内瓦斯的实时气体浓度调节第一局部通风机组的位置，提高隧道内的空气流通效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型实施例的整体结构图；
17.图2为本实用新型实施例的第一连接件结构图。
18.附图中标记及对应的零部件名称：
19.1-通风管道，11-第一管道，12-连接管，13-第二管道，2-主通风机，3-第一局部通风机组，4-第二局部通风机组，5-隧道，6-盾构设备。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本
实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
21.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
22.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
23.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
24.实施例
25.我司在进行成都轨道交通19号线二期工程建设时，投入盾构机进行隧道5掘进施工，但由于施工区间属于川西平原岷江水系ⅱ级阶地冲积平原地貌，有微、低瓦斯区段，地层存在浅层天然气危害问题，因此在施工时需要格外注意隧道5内部的通风，隧道5的通风方式采取主通风以及局部通风同步工作的方式，如图1到图2所示，本实用新型实施例提供的一种隧道通风结构，包括通风管道1、主通风机2、第一局部通风机组3以及第二局部通风机组4，通风管道1沿着隧道5的轴线安装在隧道5内部，隧道5是指正在掘进的隧道5，一端为入口端，另一端为盾构设备6正在进行掘进的部位，为封堵端，瓦斯气体容易在此处聚集，通风管道1远离隧道5封堵端的端部为进风口，靠近封堵端的端部为出风口，主通风机2安装在隧道5外部，位于通风管道1的进风口，用于朝着通风管道1内部送风，第一局部通风机组3以及第二局部通风机组4均安装在隧道5内的盾构设备6上，主要是用于将隧道5内的气体通过隧道5的入口端排出，两者的出风方向均是偏向隧道5的入口端的，其中第一局部通风机的安装位置是位于通风管道1的出风口和隧道5的封堵端之间的，第二局部通风机组4的安装位置位于通风管道1下方，主通风机2、通风管道1、第一局部通风组件以及第二局部通风组件共同形成了一个通风回路。
26.在本实施例中，采用主通风以及局部通风两种方式的结合进行通风，盾构设备6上方容易汇集瓦斯气体，通风管道1将外界的空气输送到隧道5的封堵端，对汇集的瓦斯气体进行第一次的稀释，第一局部通风机组3是用来增加局部风速的，第一局部通风机组3朝着上方偏向隧道5入口端的方向吹风，对瓦斯气体进行二次稀释，并且将稀释过后的瓦斯气体朝着隧道5入口端吹动，第二局部通风机组4朝着隧道5入口端的方向吹风，加快隧道5内气体的流通，使得被稀释过后的瓦斯气体能够快速地排出到隧道5外，通风回路的空气流动速度快，瓦斯气体的排出速度也快，避免由于通风系统不流畅导致瓦斯气体汇集的情况。
27.在上述技术方案中，主通风机2选择型号为sdf(b)-no13轴流风机，需要同时选择两台主通风机2，采用一用一备的形式使用，两台主通风机2分别用两个控制柜控制，互相不
受影响。
28.通风管道1采用拉链式聚乙烯风管，该风管(静电、防阻燃)，通风管道1的结构包括同轴依次连接的第一管道11、连接管12以及第二管道13，连接管12连接在第一管道11和第二管道13之间，第一管道11靠近隧道5入口端，第二管道13靠近隧道5封堵端，其中，第一管道11的直径要大于第二管道13的直径，主通风机2朝着通风管道1内送风，当通风管道1内的风从第一管道11流至第二管道13后，风的流速会增加，流出第二管道13后，对汇集的瓦斯气体造成的稀释效果更好，风排出第二管道13，打在隧道5的封堵端上，朝着隧道5的入口端反弹，第一局部通风机组3和第二局部通风机组4一起对稀释后的瓦斯气体作用，使得瓦斯气体快速排出隧道5。
29.由于隧道5的掘进工程进度是不断递进的，设置在盾构设备6上的第一局部通风机组3和第二局部通风机组4能够随着盾构设备6移动，但是通风管道1是无法移动的，因此，将第二管道13设置为由多个同轴连接的环状管道组成的管道结构，可以根据需要对第二管道13的长度进行增减，使得隧道5内的通风回路能够正常运行，将瓦斯气体排出隧道5外。
30.连接管12上任一点到连接管12轴线的距离为间隔距离，所有间隔距离按照从第一管道11到第二管道13的方向逐渐减小；连接管12的直径是逐渐变小的，连接管12是两端开口的空心圆台结构，使得第一管道11内的风能够顺畅流入第二管道13中。
31.第一局部通风机组3包括多个第一通风机，多个第一通风机均通过第一连接件与盾构设备6滑动连接，第一通风机主要是用于增加局部风速的，第二局部通风机组4包括多个第二通风机，多个第二通风机均通过螺钉固定连接在盾构设备6上，第二通风机是用于将增加空气朝着隧道5入口端流动的速度的，为了隧道5内通风回路能够运行正常，第一局部通风机组3的第一通风机的出风方向与隧道5的轴线方向形成的夹角要大于或者等于第二局部通风机组4的第二通风机的出风方向与隧道5的轴线方向的夹角，第一通风机的出风方向是指第一通风机产生的气流的中轴线位置，第二通风机同理；第一连接件包括滑动轨道和固定设备，滑动轨道固定连接在盾构设备6上，固定设备底部为滑动部，滑动部可在滑动轨道上滑动，固定设备顶部为固定部，第一通风机通过螺钉与固定设备的固定部固定连接。
32.在本实施例提供的实施例中，第一通风机和第二通风机均采用射流风机或者是局部风扇，两者均通过螺钉固定，其中，第一通风机能够在盾构设备6上滑动，由于隧道5内的瓦斯气体的聚集点不是一成不变的，当检测到瓦斯气体的汇集点发生变化时，应该调整第一通风机的位置，充分发挥第一通风机的作用，避免第一通风机的无用吹风。
33.为了提高隧道5的安全性，可以在隧道5盾构设备6上安装一套自动监测系统，主要监测隧道5内(瓦斯/甲烷、一氧化碳、二氧化碳等)有毒气体的含量，当有毒气体含量超标后，系统发出声光报警的报警功能，作业人员应该立即采取相应措施。
34.在实际应用中，第一局部通风机组3选择两台2.2kw的射流风机，对准盾构设备6上方瓦斯容易聚集的地方吹风，第二局部通风机组4选择三台2.2kw的射流风机，对准盾构设备6尾部，也就是隧道5的入口端吹风，防止瓦斯气体在隧道5顶部形成瓦斯带；在其他实施例中，第一局部通风机组3选择三台功率为2.2kw的局部风扇，第二局部通风机组4选择十二台台功率为2.2kw的局部风扇，在盾构设备6的一到六节拖车各安装两个局部风扇，如图1所示。
35.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进
一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。