[发明专利]基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统及其通风方法

权利要求书

1.基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统，所述隧道包括隧道右线正洞、辅助横通道以及通过辅助横通道与隧道右线正洞相连通的隧道左线正洞或平行导洞；其特征在于：所述通风系统包括：

供风动力系统，所述供风动力系统布置于隧道进口处，以形成高速气流；

气流输送系统，所述气流输送系统布置于隧道洞内并能够延伸至隧道进口处与所述供风动力系统相连，用于向隧道内输送高压气流；

所述气流输送系统包括有由多根等径高压硬质风管构成的高压输运段和由至少一根渐变径高压硬质风管构成的气流扩散段，所述渐变径高压硬质风管布置于隧道掌子面作业段附近，以使通过所述供风动力系统形成的高速气流能够顺次经过所述高压输运段和所述气流扩散段进入掌子面附近并形成弥散式风流；

所述高压输运段包括分别与所述供风动力系统相连接的第一高压运输段和第二高压运输段；所述气流扩散段包括与所述第一高压运输段相连通的第一气流扩散段以及与所述第二高压运输段相连通的第二气流扩散段，所述第一气流扩散段布置于隧道左线正洞或平行导洞向前掘进的掌子面A附近；所述第二气流扩散段布置于隧道右线正洞向前掘进的掌子面B附近；

所述第一气流扩散段包括由第一高压运输段末端延伸至掌子面A附近的渐变径高压硬质风管A，第二气流扩散段包括由第二高压运输段末端延伸至掌子面B附近的渐变径高压硬质风管B，所述渐变径高压硬质风管A和渐变径高压硬质风管B的外轮廓面上均匀布置有泄流孔，用于对末端高压气流进行分流处理。

2.根据权利要求1所述的基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统，其特征在于：所述供风动力系统包括有轴流风机和空气增压泵，所述轴流风机与所述空气增压泵通过软质风管连接，且所述供风动力系统布置于所述隧道左线正洞或平行导洞外10-20m范围内。

3.根据权利要求2所述的基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统，其特征在于：所述轴流风机包括有轴流风机一和轴流风机二，所述空气增压泵包括有空气增压泵一和空气增压泵二，所述空气增压泵一的进风口经软质风管一与所述轴流风机一连接，所述空气增压泵一的供风端与所述第一高压运输段相连通；所述空气增压泵二的进风口经软质风管二与所述轴流风机二连接，所述空气增压泵二的供风端与所述第二高压运输段相连通。

4.根据权利要求2所述的基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统，其特征在于：所述空气增压泵为单气源增压设备，能够将供风系统的空气压力提高3-5倍。

5.根据权利要求1所述的基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统，其特征在于：所述第一高压运输段包括有多根依次拼接相连的等径高压硬质风管A，第二高压运输段包括有多根依次拼接相连的等径高压硬质风管B，所述等径高压硬质风管A和等径高压硬质风管B的直径为0.4-0.6m。

6.根据权利要求1所述的基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统，其特征在于：所述等径高压硬质风管和渐变径高压硬质风管采用的材质为PVC、镀锌铁皮、PP全塑聚丙烯、钢衬塑中的一种或几种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统，其特征在于：所述通风系统还包括有二次增压系统，所述二次增压系统包括布置于所述第一高压运输段内的空气增压泵三以及布置于所述第二高压运输段内的空气增压泵四，所述二次增压系统用于对进入气流输送系统内的气流进行二次或多次增压。

8.采用权利要求1-7任一项所述的基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统的通风方法，包括以下步骤：

步骤S1，分析隧道内污染源以及确定通风标准；

步骤S2，设计通风系统；

步骤S3，隧道通风参数计算，实施通风方案；

其特征在于：

所述步骤S2中的通风系统具体包括：采用在隧道进口处设供风动力系统，以形成高速气流；采用气流输送系统在隧道内输送高压气流，气流输送系统包括有由多根等径高压硬质风管构成的高压输运段和由至少一根渐变径高压硬质风管构成的气流扩散段，且在高压输运段内增设二次增压系统，在气流扩散段增设有泄流孔以在掌子面附近形成均匀弥散式风流；

所述步骤S3隧道通风参数计算具体包括：计算步骤S2中二次增压系统中空气增压泵的数量与布置间距；计算所述泄流孔在气流扩散段的布置参数。