一种隧道工程用空气流通装置

1.本新型涉及一种隧道工程用空气流通装置，属工程机械及隧道施工技术领域。


背景技术：

2.目前在隧道、巷道等施工过程中，由于往往深入底层或山体内部，因此造成施工现场温度、湿度、粉尘等环境均相对恶劣，并易造成缺氧或因二氧化碳等有害气体浓度增加而对工作人员构成严重的危害，针对这一问题，当前开发了多种的隧道通风设备，如专利申请号为“202210907606.8”的“洞库通风装置”、专利申请号为“202210933407.4”的“一种静音性好的隧道通风风机及其使用方法”等设备或方法，虽然可以一定程度满足使用的需要，但一方面系统结构相对固定且复杂，往往仅能满足特定环境使用及运行的需要，使用灵活性和通用性均相对较差；另一方面当前的通风系统在运行时，往往仅能通过单一管道满足送风作业的需要，从而导致隧道内污浊空气环境无法有效的排出，严重影响了隧道通风换气作业的效率；
3.此外，当前的通风换气系统在运行中，通风换气位置往往均设置在隧道的顶部位置处，从而导致气流交换及环境监测位置较高，无法有效直接对隧道施工位置作业面进行通风换气；同时也往往无法有效的实现对隧道内不同位置通风换气时的气流量进行精确控制，因此为了满足对隧道内部长距离多个位置进行通风换气时，需要增加风机运行功率，从而导致通风换气作业能耗高，且隧道内通风的各通风点沿隧道轴线方向从外向内逐渐降低，从而影响了隧道内部换气效率。
4.因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的麻醉药剂蒸发设备，以满足实际使用的需要。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术上的不足，本新型提供一种隧道工程用空气流通装置，该新型一方面通用性好，使用灵活方便，可有效满足多种结构巷道、隧道环境配套使用的需要，并有效降低通风换气作业时气流产生的噪声污染；另一方面在运行中，通风换气量大，并具有良好的环境监测能力，可根据实际工作环境灵活调整各施工点通风换气量，并可实现送风机排风独立运行，从而达到根据不同工作点进行精确送风换气，降低气流输送损耗并有效克服传统通风换气时，隧道内外环境气流相互混杂干扰造成的送风换气质量较差的缺陷。
6.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
7.一种隧道工程用空气流通装置，包括排气风机、射流风机、承载机架、交互风管、引流风管、回流风管、控制阀、操控终端、旋转连接管头及驱动电路，其中交互风管至少一条，嵌于承载机架内并通过承载机架与隧道顶部连接，且其轴线与隧道轴线平行分布，交互风管前端面通过连接管道分别与排气风机、射流风机连通，交互风管侧壁设若干分流风口，分流风口对称分布在交互风管轴线两侧，引流风管和回流风管上端面通过旋转连接管与分流风口连通，下端面通过旋转连接管头与操控终端连通，操控终端包括硬质防护壳、出风口、
温湿度传感器、氧气传感器、粉尘传感器、导流管及操控界面，硬质防护壳为轴向截面呈矩形的框架结构，出风口嵌于硬质防护壳前端面内并与硬质防护壳同轴分布，出风口后端面通过控制阀与导流管连通，导流管另与旋转连接管头连通，并通过旋转连接管头与引流风管、回流风管间连通，且旋转连接管头嵌于硬质防护壳后端面内并与硬质防护壳后端面连接，温湿度传感器、氧气传感器、粉尘传感器嵌于硬质防护壳前端面并环绕出风口均布，操控界面嵌于硬质防护壳外侧面，并与驱动电路电气连接，且各操控终端的操控界面间并联并分别与驱动电路电气连接，驱动电路嵌于承载机架的前端面内。
8.进一步的，所述引流风管、回流风管通过旋转连接管头进行0
°
—180
°
范围旋转，其轴线与水平面呈0
°
—90
°
夹角，且所述的引流风管、回流风管均为至少两级伸缩管结构，其下端面与地平面间间距不小于30厘米，所述引流风管、回流风管外侧面与承载机架外侧面间通过伸缩驱动杆连接，所述伸缩驱动杆两端分别通过铰链与承载机架、引流风管、回流风管外侧面间铰接，且所述伸缩驱动杆与驱动电路间电气连接。
9.进一步的，所述交互风管包括外套管、内衬管、承载龙骨，其中所述内衬管和外套管均为轴向截面呈矩形的空心管状结构，所述内衬管至少一条并嵌于外套管内，所述内衬管与外套管轴线平行分布，并通过若干沿其轴线均布的承载龙骨与外套管内侧面连接，所述的外套管前端面通过连接管道与射流风机连通，内衬管前端面通过连接管道与排气风机连通，所述外套管、内衬管管壁上均设若干分流风口，其中外套管通过分流风口与引流风管连通，内衬管的分流风口与回流风管连通。
10.进一步的，所述承载龙骨包括承载框架、定位板、弹片、卡箍、弹性垫块，所述承载框架为与外套管同轴分布的空心管状框架结构，所述承载框架外表面通过若干环绕其轴线均布的弹性垫块与外套管内侧面连接，所述承载框架内设至少两个沿其轴线方向均布的卡箍，所述卡箍与承载框架同轴分布，且卡箍通过至少三条环绕其轴线均布的定位板与承载框架内侧面连接，所述定位板为横断面呈三角形、梭形及水滴型中任意一种的板状结构，其板面与承载框架轴线平行分布，所述定位板两端分别通过弹片与承载框架和卡箍连接，所述卡箍内侧面设至少两个环绕其轴线均布的弹性垫块，并通过弹性垫块与内衬管外侧面连接。
11.进一步的，所述承载框架重点、三等分点、四等分点对应的外套管、内衬管管壁位置处设置分流风口，且分流风口对应的承载框架内另设导向滑轨，所述导向滑轨为与回流风管同轴分布圆环结构，导向滑轨外侧面与承载框架连接并包覆在回流风管外，且回流风管通过导向滑轨与承载框架间滑动连接。
12.进一步的，所述承载机架包括定位管段、托架、弹性承载柱、强化顶板、强化锚索及连接弹簧，所述定位管段若干，均为轴向截面呈矩形的空心柱状框架结构，相邻两定位管段间通过至少两条环绕定位管段轴线均布的连接弹簧连接，且连接弹簧轴线与定位管段轴线呈0
°
—60
°
夹角，所述定位管段上端面与强化顶板间通过螺栓连接，所述强化顶板为横断面呈矩形网板结构，所述强化顶板另设至少四条环绕其中点均布的强化锚索，并通过强化锚索与隧道顶部连接，且强化锚索轴线与强化顶板板面呈30
°
—90
°
夹角，且当各强化锚索轴线与强化顶板板面夹角小于90
°
时，各强化锚索轴线相交，交点位于强化顶板下方并位于强化顶板延长线上，所述定位管段内设至少若干托架，各托架分别通过弹性承载柱与定位管段内侧面连接，所述托架为与交互风管同轴分布的圆弧结构，包覆在交互风管外，且每2—4
个托架环绕交付风管轴线均布并构成一个支护组，同一定位管段内设至少两个支护组，各支护组沿定位管段轴线均布。
13.进一步的，所述驱动电路为基于工业计算机为基础的电路系统，且驱动电路另设若干串口通讯端口；所述操控界面包括显示器、按键、信号指示灯、八段式发光二极管、电位器中的任意一种或几种共用，且操控界面另设以工业单片机为基础的控制电路。
14.本新型一方面通用性好，使用灵活方便，可有效满足多种结构巷道、隧道环境配套使用的需要，并有效降低通风换气作业时气流产生的噪声污染；另一方面在运行中，通风换气量大，并具有良好的环境监测能力，可根据实际工作环境灵活调整各施工点通风换气量，并可实现送风机排风独立运行，从而达到根据不同工作点进行精确送风换气，降低气流输送损耗并有效克服传统通风换气时，隧道内外环境气流相互混杂干扰造成的送风换气质量较差的缺陷。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本新型；
16.图1为本新型结构示意图；
17.图2为交互风管局部结构示意图；
18.图3为交互风管横断面局部结构示意；
19.图4为操控终端结构示意图。
具体实施方式
20.为使本新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本新型。
21.如图1-4所示，一种隧道工程用空气流通装置，包括排气风机1、射流风机2、承载机架3、交互风管4、引流风管5、回流风管6、控制阀7、操控终端8、旋转连接管头9及驱动电路10，其中交互风管4至少一条，嵌于承载机架3内并通过承载机架3与隧道顶部连接，且其轴线与隧道轴线平行分布，交互风管4前端面通过连接管道分别与排气风机1、射流风机2连通，交互风管4侧壁设若干分流风口11，分流风口11对称分布在交互风管4轴线两侧，引流风管5和回流风管6上端面通过旋转连接管9与分流风口11连通，下端面通过旋转连接管头9与操控终端8连通。
22.本实施例中，所述操控终端8包括硬质防护壳81、出风口82、温湿度传感器83、氧气传感器84、粉尘传感器85、导流管86及操控界面87，硬质防护壳81为轴向截面呈矩形的框架结构，出风口82嵌于硬质防护壳81前端面内并与硬质防护壳81同轴分布，出风口82后端面通过控制阀7与导流管连通，导流管另与旋转连接管头9连通，并通过旋转连接管头9与引流风管5、回流风管6间连通，且旋转连接管头9嵌于硬质防护壳81后端面内并与硬质防护壳81后端面连接，温湿度传感器83、氧气传感器84、粉尘传感器85嵌于硬质防护壳81前端面并环绕出风口82均布，操控界面87嵌于硬质防护壳81外侧面，并与驱动电路10电气连接，且各操控终端8的操控界面87间并联并分别与驱动电路10电气连接，驱动电路10嵌于承载机架3的前端面内。
23.本实施例中，所述引流风管5、回流风管6通过旋转连接管头9进行0
°
—180
°
范围旋
转，其轴线与水平面呈0
°
—90
°
夹角，且所述的引流风管5、回流风管6均为至少两级伸缩管结构，其下端面与地平面间间距不小于30厘米，所述引流风管5、回流风管6外侧面与承载机架3外侧面间通过伸缩驱动杆12连接，所述伸缩驱动杆12两端分别通过铰链与承载机架3、引流风管5、回流风管6外侧面间铰接，且所述伸缩驱动杆12与驱动电路间电气连接。
24.其中，所述的伸缩驱动杆12为电动伸缩杆，并通过伸缩驱动杆辅助旋转接头为引流风管、回流风管旋转调节及定位时提供驱动作用力，提高引流风管、回流风管的定位调节的稳定性和效率。
25.重点说明的，所述交互风管4包括外套管41、内衬管42、承载龙骨43，其中所述内衬管42和外套管41均为轴向截面呈矩形的空心管状结构，所述内衬管42至少一条并嵌于外套管41内，所述内衬管42与外套管41轴线平行分布，并通过若干沿其轴线均布的承载龙骨43与外套管41内侧面连接，所述的外套管41前端面通过连接管道与射流风机2连通，内衬管42前端面通过连接管道与排气风机1连通，所述外套管41、内衬管42管壁上均设若干分流风口11，其中外套管41通过分流风口11与引流风管5连通，内衬管42的分流风口11与回流风管6连通。
26.其中，所述承载龙骨43包括承载框架431、定位板432、弹片433、卡箍434、弹性垫块435，所述承载框架431为与外套管41同轴分布的空心管状框架结构，所述承载框架431外表面通过若干环绕其轴线均布的弹性垫块435与外套管41内侧面连接，所述承载框架431内设至少两个沿其轴线方向均布的卡箍434，所述卡箍434与承载框架431同轴分布，且卡箍434通过至少三条环绕其轴线均布的定位板432与承载框架431内侧面连接，所述定位板432为横断面呈三角形、梭形及水滴型中任意一种的板状结构，其板面与承载框架431轴线平行分布，所述定位板432两端分别通过弹片433与承载框架431和卡箍434连接，所述卡箍434内侧面设至少两个环绕其轴线均布的弹性垫块435，并通过弹性垫块435与内衬管42外侧面连接。
27.进一步优化的，所述承载框架431重点、三等分点、四等分点对应的外套管41、内衬管42管壁位置处设置分流风口11，且分流风口11对应的承载框架431内另设导向滑轨12，所述导向滑轨12为与回流风管6同轴分布圆环结构，导向滑轨12外侧面与承载框架431连接并包覆在回流风管6外，且回流风管6通过导向滑轨12与承载框架431间滑动连接。
28.本实施例中，所述承载机架3包括定位管段31、托架32、弹性承载柱33、强化顶板34、强化锚索35及连接弹簧36，所述定位管段31若干，均为轴向截面呈矩形的空心柱状框架结构，相邻两定位管段31间通过至少两条环绕定位管段31轴线均布的连接弹簧36连接，且连接弹簧36轴线与定位管段31轴线呈0
°
—60
°
夹角，所述定位管段31上端面与强化顶板34间通过螺栓连接，所述强化顶板34为横断面呈矩形网板结构，所述强化顶板34另设至少四条环绕其中点均布的强化锚索35，并通过强化锚索35与隧道顶部连接，且强化锚索35轴线与强化顶板34板面呈30
°
—90
°
夹角，且当各强化锚索35轴线与强化顶板34板面夹角小于90
°
时，各强化锚索35轴线相交，交点位于强化顶板34下方并位于强化顶板34延长线上，所述定位管段31内设至少若干托架32，各托架32分别通过弹性承载柱33与定位管段31内侧面连接，所述托架32为与交互风管4同轴分布的圆弧结构，包覆在交互风管4外，且每2—4个托架环绕交付风管4轴线均布并构成一个支护组，同一定位管段31内设至少两个支护组，各支护组沿定位管段31轴线均布。
29.通过设置的强化顶板、强化锚索有效提高承载机架的定位稳定性，并通过强化顶板实现对隧道顶部进行防护的的目的，同时通过设置的连接弹簧实现不同定位管段间沿隧道环境进行相对位置调整，灵活满足多种复杂运行环境的使用需要，此外设置的弹性承载柱和连接弹簧另可对外力冲击、交互风管内气流造成冲击作用力进
30.本实施例中，所述驱动电路10为基于工业计算机为基础的电路系统，且驱动电路10另设若干串口通讯端口；所述操控界面87包括显示器、按键、信号指示灯、八段式发光二极管、电位器中的任意一种或几种共用，且操控界面87另设以工业单片机为基础的控制电路。
31.本新型在具体实施中，首先根据待施工隧道结构，初步设定通风距离及通风点位置，然后对构成本新型的排气风机、射流风机、承载机架、交互风管、引流风管、回流风管、控制阀、操控终端、旋转连接管头及驱动电路进行装配，并将驱动电路与供电系统电气连接，即可完成本新型装配。
32.在进行实际隧道等工程施工时，首先由工作人员根据现场工作需要，通过操控终端调整引流风管、回流风管轴线与水平面间的夹角，从而达到调整操控终端工作位置及距离地面高度，从而有效满足操控、现场环境监测及通风作业的需要，同时降低场施工作业造成的操控终端损坏及误操作情况发生；在完成操控终端调节后，一方面由操控终端设置的温湿度传感器、氧气传感器、粉尘传感器对隧道内工作位置环境状态进行检测，并在检测到隧道内空气环境质量差时，即可由驱动电路驱动排气风机、射流风机进行通风换气工作；另一方面可有工作人员通过操控终端的操控界面直接驱动排气风机、射流风机进行强制通风换气工作；
33.在操控终端进行通风换气时，一方面由引流风管将交互风管内射流风机输送的洁净空气引流至操控终端处，并由操控终端的控制阀调节送风量，从而完成独立送风作业；另一方面由排气风机同时在交互风管形成负压环境，并在负压环境下通过回流风管和操控终端将隧道工作点位置的污浊空气进行强制抽风排出，从而完成隧道内通风透气，调节工作环境，并有效提高通风换气作业的效率，同时通过引流风管、回流风管和交互风管设置的外套管、内衬管构成的独立气路实现送风的洁净空气与隧道内污浊空气独立输送，提高气流输送效率的同时，防止洁净气流与污浊气流混合及输送方向相反造成的隧道换气效率和换气质量低下的缺陷。
34.本新型一方面通用性好，使用灵活方便，可有效满足多种结构巷道、隧道环境配套使用的需要，并有效降低通风换气作业时气流产生的噪声污染；另一方面在运行中，通风换气量大，并具有良好的环境监测能力，可根据实际工作环境灵活调整各施工点通风换气量，并可实现送风机排风独立运行，从而达到根据不同工作点进行精确送风换气，降低气流输送损耗并有效克服传统通风换气时，隧道内外环境气流相互混杂干扰造成的送风换气质量较差的缺陷。
35.以上显示和描述了本新型的基本原理和主要特征和本新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本新型的原理，在不脱离本新型精神和范围的前提下，本新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本新型范围内。本新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。