專利名稱：隧腔分隔式巷道通風(fēng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道施工通風(fēng)技術(shù)，特別是隧腔分隔式巷道通風(fēng)方法，其適應(yīng)于長(zhǎng)大隧道的施工通風(fēng)工程。
背景技術(shù)：
隨著隧道施工裝備的日益先進(jìn)及施工技術(shù)水平的不斷提升，長(zhǎng)大隧道在各類工程中越來(lái)越常見。據(jù)申請(qǐng)人所知，傳統(tǒng)的在長(zhǎng)大隧道工程施工中經(jīng)常使用的運(yùn)輸工具如電瓶車和由電力驅(qū)動(dòng)的裝載設(shè)備由于自身存在的技術(shù)問(wèn)題和性能問(wèn)題正在被淘汰，采用電瓶車牽弓I的物流運(yùn)輸裝備因效率低被大功率的內(nèi)燃卡車淘汰，由電力驅(qū)動(dòng)的裝載設(shè)備由于自身的機(jī)動(dòng)性差也為內(nèi)燃裝載設(shè)備取代。隨之帶來(lái)是隧道內(nèi)整個(gè)物流通道均被內(nèi)燃機(jī)排出的尾氣污染。申請(qǐng)人在研究中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的單一的通風(fēng)方式如吸出式通風(fēng)方式或壓入式通風(fēng)方 式由于距離原因，當(dāng)超過(guò)2 0 0 0米送風(fēng)距離后其出風(fēng)口的風(fēng)量及壓力就面臨嚴(yán)重衰減的問(wèn)題，施工單位為了解決隧道施工掌子面的通風(fēng)問(wèn)題往往采取增大風(fēng)筒直徑和加大軸流風(fēng)機(jī)功率的措施，從而使得通風(fēng)成本成倍增長(zhǎng)，但實(shí)際效果仍然非常有限；而采取的其它綜合性的通風(fēng)方式又分別存在一些不足，如吸出式與壓入式相結(jié)合的混合式通風(fēng)，容易出現(xiàn)污風(fēng)與凈風(fēng)混流而嚴(yán)重影響通風(fēng)效果，同時(shí)還須增加軸流風(fēng)機(jī)及其它輔助設(shè)備；傳統(tǒng)巷道式通風(fēng)又必須具備使污風(fēng)與凈風(fēng)各行其道的左右分離獨(dú)立并行且中間有橫通道聯(lián)通的兩座隧道同時(shí)推進(jìn)的這一先決條件，實(shí)施起來(lái)存很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，提出并研究隧腔分隔式巷道通風(fēng)方法。其是一種簡(jiǎn)單可行的通風(fēng)方法，既無(wú)需增大太多成本，也無(wú)需投入更多的設(shè)備，同時(shí)又兼顧現(xiàn)有的巷道式通風(fēng)方法的優(yōu)點(diǎn)，使長(zhǎng)大隧道內(nèi)的污風(fēng)與凈風(fēng)各行其道。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，使用軸流風(fēng)機(jī)，使隧道內(nèi)的污風(fēng)與凈風(fēng)各行其道，其特征在于，在隧道中設(shè)置分隔式巷道，采用隧腔分隔層，用防水編織布及鋼絞線制作隧腔分隔層，其上部為上隧腔，其下部為下隧腔，其通風(fēng)方法的具體步驟是
1)在隧道中設(shè)置分隔式巷道
采用隧腔分隔層將已完成襯砌的隧道分隔成上隧腔和下隧腔，上隧腔和下隧腔組成分隔式巷道，上隧腔為凈風(fēng)通道，下隧腔為污風(fēng)和物流通道；隧腔分隔層由防水編織布、鋼絞線構(gòu)成，隧腔分隔層由錨固裝置安裝固定的高度位于隧道的上半部分；
2)根據(jù)隧道的掘進(jìn)尺寸和供風(fēng)情況，調(diào)整軸流風(fēng)機(jī)的工作位置
當(dāng)隧道的掘進(jìn)尺寸不足2 0 0 0米或供風(fēng)效果正常時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)設(shè)置隧道的洞口 ；當(dāng)隧道的掘進(jìn)尺寸達(dá)到2 0 0 0米后或供風(fēng)效果顯著下降時(shí)，移動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)的工作位置；移動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)前，先根據(jù)隧道的總掘進(jìn)長(zhǎng)度計(jì)算的上隧腔的長(zhǎng)度L，再將軸流風(fēng)機(jī)從隧道洞口移到隧道內(nèi)上隧腔的出風(fēng)端口處重新進(jìn)行安裝，軸流風(fēng)機(jī)固定在軸流風(fēng)機(jī)支架上，軸流風(fēng)機(jī)支架與上隧腔的頂部的二襯固定連接，用密封板將上隧腔的出風(fēng)端口安裝軸流風(fēng)機(jī)所在位置的周邊間隙封閉；
3)采用防止影響通風(fēng)效果的措施
將隧腔分隔層以10度上翹角向隧道洞口外延伸20米形成分隔層洞外延伸段，防止下隧腔污風(fēng)在流出隧道外后同上隧腔凈風(fēng)混合，又被吸入隧道而降低上隧腔的凈風(fēng)質(zhì)量從而影響通風(fēng)效果的情況發(fā)生；
4)隧腔分隔層的加工、安裝與固定方法是，隧腔分隔層采用防水編織布和鋼絞線制作，根據(jù)隧道尺寸加工防水編織布，將防水編織布裁剪成制成所需要的尺寸大小，將經(jīng)過(guò)裁剪的具有所需要的尺寸大小的防水編織布沿隧道縱向方向按一定間距設(shè)置鋼絞線穿入孔；設(shè)置有鋼絞線穿入孔的防水編織布安裝時(shí)，在隧道兩側(cè)選定的統(tǒng)一的高度處畫線，沿隧道縱向按設(shè)置鋼絞線穿入孔對(duì)應(yīng)的間距分別在兩側(cè)安裝一對(duì)膨脹螺栓，將鋼絞線穿入防水編織布上的鋼絞線穿入孔中，張拉鋼絞線并固定在膨脹螺栓上，采用長(zhǎng)方木、木楔和鐵釘，將采 用防水編織布和鋼絞線制作的隧腔分隔層邊緣緊密地固定在隧道的兩側(cè)上，使隧腔分隔層平整并能承受流動(dòng)的空氣在上隧腔和下隧腔之間形成的氣壓差。其特征在于，構(gòu)成隧腔分隔層的防水編織布上設(shè)置鋼絞線穿線孔，鋼絞線通過(guò)防水編織布上設(shè)置的鋼絞線穿線孔與防水編織布配連在一起。其特征在于，上隧腔的長(zhǎng)度L的計(jì)算公式是L=隧道掘進(jìn)長(zhǎng)度一 2000米。其特征在于，錨固裝置包括膨脹螺栓、長(zhǎng)方木、木楔和鐵釘。其特征在于，將隧腔分隔層邊緣緊密地固定在隧道的兩側(cè)上的方法是，用沖擊鉆在隧道的兩側(cè)上沿隧道方向打孔，打孔的間距不大于100cm，在孔中打入木楔，將裸露在孔外的部分修整平整，用長(zhǎng)方木將隧腔分隔層邊緣壓緊，用鐵釘固定；相鄰的兩塊隧腔分隔層之間的連接采用拉鏈聯(lián)接。
其特征在于，隧腔分隔層向隧道洞口外延伸的部分為分隔層洞外延伸段，分隔層洞外延伸段由立柱支撐并固定。其特征在于，隧腔分隔層采用塑料防水編織布；鋼絞線采用f 2. 7mm鋼絞線；膨脹螺栓采用M6帶鉤膨脹螺栓；長(zhǎng)方木采用截面2cmX Icm的木方。本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)在于
I、非常好地解決了長(zhǎng)大隧道施工的通風(fēng)問(wèn)題，具有巷道式通風(fēng)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，卻沒(méi)有巷道式通風(fēng)中左右二洞由于掘進(jìn)進(jìn)度不一時(shí)的相互制約，也避免了橫通道到掌子面區(qū)段的通風(fēng)需要輔助通風(fēng)的缺點(diǎn)，通風(fēng)效率高。2、成本低廉，安裝簡(jiǎn)便，材料隨處可購(gòu)。3、無(wú)需增加任何通風(fēng)設(shè)備，運(yùn)行成本低。4、維修方便，對(duì)破損處可用針線縫補(bǔ)或從拉鏈處斷開拆下更換。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是，構(gòu)思新穎，方法合理，經(jīng)濟(jì)適用，且施工簡(jiǎn)單，效果明顯，施工成本較低。


圖I、本發(fā)明的分隔式巷道的縱面示意圖。圖2、本發(fā)明的分隔式巷道的橫斷面示意圖。圖3、本發(fā)明的隧腔分隔層安裝與固定在隧道內(nèi)橫截面的示意圖。
圖4、本發(fā)明的隧腔分隔層安裝與固定在隧道內(nèi)側(cè)壁面的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。如圖I、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明采用巷道式通風(fēng)方法，使用軸流風(fēng)機(jī)9，使隧道11內(nèi)的污風(fēng)與凈風(fēng)各行其道，在隧道中設(shè)置分隔式巷道，采用隧腔分隔層4，用防水編織布及鋼絞線制作隧腔分隔層4，其上部為上隧腔5，其下部為下隧腔6，通風(fēng)方法的具體步驟是
I)在隧道中設(shè)置分隔式巷道
采用隧腔分隔層4將已完成襯砌的隧道11分隔成上部和下部?jī)蓚€(gè)部分，上部為上隧腔5，其下部為下隧腔6，上隧腔5和下隧腔6組成分隔式巷道，分隔式巷道的上隧腔5為凈風(fēng) 通道，下隧腔6為污風(fēng)和物流通道；隧腔分隔層4由防水編織布、鋼絞線20構(gòu)成，鋼絞線20通過(guò)隧腔分隔層4上設(shè)有的鋼絞線穿線孔19與隧腔分隔層4配連，隧腔分隔層4由錨固裝置13安裝固定在二襯上。隧腔分隔層(4)由錨固裝置(13)安裝固定的高度位于隧道(11)的上半部分。下隧腔6通行運(yùn)輸車輛14。錨固裝置13包括膨脹螺栓16、長(zhǎng)方木17、木楔15和鐵釘18。2)根據(jù)隧道11的掘進(jìn)尺度和供風(fēng)情況，調(diào)整軸流風(fēng)機(jī)9的工作位置
當(dāng)隧道11的掘進(jìn)進(jìn)尺不足2 0 0 0米或單一的壓入式供風(fēng)效果正常時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)9設(shè)置隧道11的洞口 ；當(dāng)隧道11進(jìn)尺達(dá)到2 0 0 0米后或單一的壓入式供風(fēng)效果顯著下降時(shí)，移動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)9的的工作位置；移動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)9前，先根據(jù)隧道11的總掘進(jìn)長(zhǎng)度計(jì)算的上隧腔5的長(zhǎng)度L，再將軸流風(fēng)機(jī)9從隧道11洞口移到隧道11內(nèi)上隧腔5的出風(fēng)端口重新進(jìn)行安裝，軸流風(fēng)機(jī)9固定在軸流風(fēng)機(jī)支架7上，軸流風(fēng)機(jī)支架7與上隧腔5的頂部12的二襯固定連接，用密封板8將上隧腔5的出風(fēng)端口安裝軸流風(fēng)機(jī)9所在位置的周邊間隙封閉；隔隧腔5的長(zhǎng)度L的計(jì)算公式是上隧腔5的長(zhǎng)度L=隧道掘進(jìn)長(zhǎng)度一 2000米，軸流風(fēng)機(jī)9配有出風(fēng)筒10。
采用型鋼制作成軸流風(fēng)機(jī)支架7，軸流風(fēng)機(jī)支架7固定于上隧腔5的頂部12的二襯上?？梢赃x擇在隧道11內(nèi)預(yù)留的錨栓代替軸流風(fēng)機(jī)支架7安裝并固定軸流風(fēng)機(jī)9 ;也可以使用與制作隧腔分隔層4同樣的材料代替密封板8將軸流風(fēng)機(jī)9周邊間隙封閉。3)采用防止影響通風(fēng)效果的措施
將隧腔分隔層4以10度上翹角向隧道11洞口外延伸20米形成分隔層洞外延伸段3，臨山體一側(cè)盡量與山體密貼以增強(qiáng)防混效果，防止下隧腔6中的污風(fēng)在流出隧道11外后同上隧腔5中的凈風(fēng)混合，又被吸入隧道11而降低上隧腔5的凈風(fēng)質(zhì)量從而影響通風(fēng)效果的情況發(fā)生。隧腔分隔層4向隧道11洞口外延伸的部分為分隔層洞外延伸段3，分隔層洞外延伸段3由立柱1、2支撐并固定。4)隧腔分隔層4的加工、安裝與固定方法是，隧腔分隔層4采用防水編織布、鋼絞線20制作，根據(jù)隧道11尺寸加工防水編織布，將防水編織布裁剪成制成所需要的尺寸大小，將經(jīng)過(guò)裁剪的具有所需要的尺寸大小的防水編織布沿隧道11縱向方向每400cm縫制一個(gè)鋼絞線穿入孔19 ;縫制有鋼絞線穿入孔19的防水編織布與鋼絞線20安裝并固定在隧道11中構(gòu)成隧腔分隔層4。隧腔分隔層4安裝時(shí)，在隧道11兩側(cè)選定的統(tǒng)一的高度(如距離隧道鋪底5米)處畫線，沿隧道11縱向每隔400cm分別在隧道11兩側(cè)安裝一對(duì)膨脹螺栓16，將鋼絞線20穿入防水編織布上的鋼絞線穿入孔19中，張拉鋼絞線20并固定在膨脹螺栓16上，采用長(zhǎng)方木17、木楔15和鐵釘18，將采用防水編織布和鋼絞線制作的隧腔分隔層4邊緣緊密地固定在隧道11的兩側(cè)上，使隧腔分隔層4平整并能承受在軸流風(fēng)機(jī)9啟動(dòng)和爆破時(shí)流動(dòng)的空氣在上隧腔5和下隧腔6間形成的氣壓差。將隧腔分隔層4邊緣緊密 地固定在隧道11的兩側(cè)上的方法是，用沖擊鉆在隧道11兩側(cè)上打孔，所打的孔與相鄰孔沿隧道11方向的間距不大于100cm，在孔中打入木楔15，將裸露在孔外的部分修整平整，用長(zhǎng)方木17將隧腔分隔層4的邊緣壓緊，用鐵釘18將長(zhǎng)方木17隧腔分隔層4的邊緣與孔中打入的木楔15固定在一起；相鄰的兩塊隧腔分隔層4邊之間的連接采用拉鏈聯(lián)接。隧腔分隔層4也可以采用塑料防水編織布裁剪縫制；鋼絞線20采用# 2. 7mm鋼絞線；膨脹螺栓16采用M6帶鉤膨脹螺栓；長(zhǎng)方木17采用截面2cmX Icm的木方。
權(quán)利要求
1.隧腔分隔式巷道通風(fēng)方法，采用巷道式通風(fēng)方法，使用軸流風(fēng)機(jī)，使隧道內(nèi)的污風(fēng)與凈風(fēng)各行其道，其特征在于，在隧道(11)中設(shè)置分隔式巷道，采用隧腔分隔層(4)，用防水編織布及鋼絞線(20)制作隧腔分隔層(4)，其上部為上隧腔(5)，其下部為下隧腔(6)，其通風(fēng)方法的具體步驟是 1)在隧道(11)中設(shè)置分隔式巷道 采用隧腔分隔層(4)將已完成襯砌的隧道(11)分隔成上隧腔(5)和下隧腔(6)，上隧腔(5)和下隧腔(6)組成分隔式巷道，上隧腔(5)為凈風(fēng)通道，下隧腔(6)為污風(fēng)和物流通道；隧腔分隔層(4)由防水編織布、鋼絞線(20)構(gòu)成，防水編織布上設(shè)置鋼絞線穿線孔(19)，鋼絞線(20)通過(guò)防水編織布上設(shè)置的鋼絞線穿線孔(19)與防水編織布配連在一起，隧腔分隔層(4)由錨固裝置(13)安裝固定的高度位于隧道(11)的上半部分； 2)根據(jù)隧道(11)的掘進(jìn)尺寸和供風(fēng)情況，調(diào)整軸流風(fēng)機(jī)(9)的工作位置 當(dāng)隧道(11)的掘進(jìn)尺寸不足2 0 0 0米或供風(fēng)效果正常時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)(9)設(shè)置在隧道(11)的洞口 ；當(dāng)隧道(11)的掘進(jìn)尺寸達(dá)到2 0 0 0米后或供風(fēng)效果顯著下降時(shí)，移動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)(9)的工作位置；移動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)(9)前，先根據(jù)隧道(11)的總掘進(jìn)長(zhǎng)度計(jì)算的上隧腔(5)的長(zhǎng)度L，再將軸流風(fēng)機(jī)(9)從隧道(11)洞口移到隧道(11)內(nèi)上隧腔(5)的出風(fēng)端口處重新進(jìn)行安裝，軸流風(fēng)機(jī)(9)固定在軸流風(fēng)機(jī)支架(7)上，軸流風(fēng)機(jī)支架(7)與上隧腔(5)的頂部(12)的二襯固定連接，用密封板(8)將上隧腔(5)的出風(fēng)端口安裝軸流風(fēng)機(jī)(9)所在位置的周邊間隙封閉； 3)采用防止影響通風(fēng)效果的措施 將隧腔分隔層(4)以10度上翹角向隧道(11)洞口外延伸20米形成分隔層洞外延伸段(3)，防止下隧腔(6)的污風(fēng)在流出隧道(11)外后同上隧腔(5)的凈風(fēng)混合，又被吸入隧道(11)而降低上隧腔(5)的凈風(fēng)質(zhì)量從而影響通風(fēng)效果的情況發(fā)生； 4)隧腔分隔層(4)的加工、安裝與固定方法是，隧腔分隔層(4)采用防水編織布和鋼絞線(20)制作，根據(jù)隧道尺寸加工防水編織布，將防水編織布裁剪成所需要的尺寸大小，將經(jīng)過(guò)裁剪的具有所需要的尺寸大小的防水編織布沿隧道縱向方向按一定間距設(shè)置鋼絞線穿入孔(19);設(shè)置有鋼絞線穿入孔(19)的防水編織布安裝時(shí)，在隧道(11)兩側(cè)選定的統(tǒng)一的高度處畫線，沿隧道(11)縱向按設(shè)置鋼絞線穿入孔(19)對(duì)應(yīng)的間距分別在兩側(cè)安裝一對(duì)膨脹螺栓(16)，將鋼絞線(20)穿入防水編織布上的鋼絞線穿入孔(19)中，張拉鋼絞線(20)并固定在膨脹螺栓(16)上，采用長(zhǎng)方木(17)、木楔(15)和鐵釘(18)，將采用防水編織布和鋼絞線(20)制作的隧腔分隔層(4)邊緣緊密地固定在隧道(11)的兩側(cè)上，使隧腔分隔層(4)平整并能承受流動(dòng)的空氣在上隧腔(5)和下隧腔(6)之間形成的氣壓差。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道分隔式巷道通風(fēng)方法，其特征在于，構(gòu)成隧腔分隔層(4)的防水編織布上設(shè)置有鋼絞線穿線孔(19)，鋼絞線(20)通過(guò)防水編織布上設(shè)置的鋼絞線穿線孔(19)與防水編織布配連在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道分隔式巷道通風(fēng)方法，其特征在于，上隧腔(5)的長(zhǎng)度L的計(jì)算公式是L=隧道掘進(jìn)長(zhǎng)度一 2000米。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道分隔式巷道通風(fēng)方法，其特征在于，錨固裝置(13)包括膨脹螺栓(16)、長(zhǎng)方木(17)、木楔(15)和鐵釘(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道分隔式巷道通風(fēng)方法，其特征在于，將隧腔分隔層(4邊緣緊密地固定在隧道(11)的兩側(cè)上的方法是，用沖擊鉆在隧道(11)的兩側(cè)上沿隧道(11)方向打孔，打孔的間距不大于100cm，在孔中打入木楔(15)，將裸露在孔外的部分修整平整，用長(zhǎng)方木(17)將隧腔分隔層(4)邊緣壓緊，用鐵釘(18)固定；相鄰的兩塊隧腔分隔層(4)之間的連接采用拉鏈聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道分隔式巷道通風(fēng)方法，其特征在于，隧腔分隔層(4)向隧道(11)洞口外延伸的部分為分隔層洞外延伸段(3)，分隔層洞外延伸段(3)由立柱(1、2)支撐并固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道分隔式巷道通風(fēng)方法，其特征在于，隧腔分隔層(4)采用塑料防水編織布；鋼絞線(20)采用# 2. 7mm鋼絞線；膨脹螺栓(16)采用M6帶鉤膨脹螺栓；長(zhǎng)方木(17)采用截面2cmX Icm的木方。
全文摘要
本發(fā)明涉及隧腔分隔式巷道通風(fēng)方法，使用軸流風(fēng)機(jī)，使隧道內(nèi)的污風(fēng)與凈風(fēng)各行其道，其通風(fēng)方法的具體步驟是1)在隧道中設(shè)置隧腔分隔式巷道，采用隧腔分隔層將已完成襯砌的隧道分隔成上隧腔和下隧腔，上隧腔和下隧腔組成分隔式巷道；2)根據(jù)隧道的掘進(jìn)尺寸和供風(fēng)情況，調(diào)整軸流風(fēng)機(jī)的工作位置；3)采用防止影響通風(fēng)效果的措施，將隧腔分隔層以10度上翹角向隧道洞口外延伸20米，防止下隧腔的污風(fēng)在流出隧道外后同上隧腔的凈風(fēng)混合，又被吸入隧道而降低上隧腔的凈風(fēng)質(zhì)量從而影響通風(fēng)效果的情況發(fā)生。隧腔分隔層采用防水編織布和鋼絞線制作。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，構(gòu)思新穎，方法合理，經(jīng)濟(jì)適用，施工簡(jiǎn)單，效果明顯，施工成本較低。
文檔編號(hào)E21D9/14GK102704980SQ20121018615
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者游國(guó)平 申請(qǐng)人:中鐵十一局集團(tuán)有限公司, 中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司