[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

说明书

本发明中公开了一种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，涉及隧道施工通风技术领域，该通风系统包括供风动力系统和气流输送系统，供风动力系统布置于隧道进口处，以形成高速气流；气流输送系统布置于隧道洞内并能够延伸至隧道进口处与供风动力系统相连，用于向隧道内输送高压气流；气流输送系统包括有高压输运段和气流扩散段；以使通过供风动力系统形成的高速气流能够顺次经过高压输运段和气流扩散段进入掌子面附近并形成弥散式风流；通过实施本技术方案，旨在解决现有隧道施工通风系统供风不足、滞后施工进度等问题，可有效保障小断面长距离隧道的施工进度与安全，通风效率高、风损小、耐久性强，可有效降低设备运维费用。

技术领域

本发明涉及隧道施工通风技术领域，具体地讲，涉及一种适用于小断面长距离掘进隧道、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。

背景技术

随着我国基建工程施工技术的不断发展，小断面长隧洞特点的隧道工程日益增多，该类型隧道具有开口断面小、隧道深的施工环境特点，随着隧道掘进深度的增加，隧洞内施工支洞布置逐步复杂，粉尘、CO等污染物难以排除导致洞内环境逐步恶化，由此施工通风成为影响小断面长距离隧道施工安全和质量的突出难题。

根据发明人在实施本实施例的过程中发现，现有小断面长距离掘进隧道至少存在以下缺陷：其一，受净空断面限制，难以使用大型通风设备，这与越来越苛刻的施工环境相悖，随着掘进距离的加深，常规通风系统往往难以满足洞内施工需风量要求，致使施工环境恶劣，施工人员安全难以保障，且断面布置密集，严重影响洞内的交通运输，滞后施工进度；其二，随着隧道的掘进，洞内布置的柔性风管极易出现由于长时间悬挂而造成的局部破损，随着时间推移，破损越严重，远大于可接受范围内的理论漏风值，致使风机效率低下、能耗损失严重，且不能满足洞内实际环境要求；其三，柔性风管外部轮廓不具备可塑形，在局部转角处极易出现风管形状异变致使管内局部阻力加大，风损严重，局部的褶皱与应力集中也更易使风管破损，形成恶性循环。

针对上述技术问题，亟需本领域技术人员研究设计一种新型隧道施工通风系统/通风方法，以解决现有隧道施工通风问题，尤其是适应于该类型具有开口断面小、隧道深的施工环境特点的隧道。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于高压空气供风的新型隧道施工通风系统，旨在解决现有隧道施工通风系统供风不足、滞后施工进度等问题，该新型隧道施工通风系统适应于对小断面隧道进行长距离送风，可有效保障小断面长距离隧道的施工进度与安全，且该新型隧道施工通风系统具有通风效率高、风损小、耐久性强等特点，可有效降低设备运维费用。

本发明采用的技术方案如下：

一种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；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；所述高压输运段的一端与供风动力系统连接，高压输运段的另一端与气流扩散段相拼接，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。