本發(fā)明涉及一種鐵路及地鐵隧道大型除塵設(shè)備，屬于鐵路機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
由于清洗鐵路隧道及地鐵隧道之前以人工高壓水槍沖洗為主，施工難度大，且在施工前期需要做大量的防水保護(hù)措施。施工后仍需大量人力進(jìn)行施工后的污水處理工作。因此，國(guó)內(nèi)大多數(shù)鐵路及地鐵隧道長(zhǎng)期處于使用狀態(tài)，很少進(jìn)行隧道內(nèi)除塵作業(yè)。目前市場(chǎng)中所擁有的隧道除塵設(shè)備中，國(guó)外進(jìn)口設(shè)備品種多樣，除塵技術(shù)手段以氣流吹吸為主。由于目前風(fēng)機(jī)設(shè)備的普遍使用及推廣且體積向小型化發(fā)展，將大流量風(fēng)機(jī)應(yīng)用于鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械便成為可能，但是目前仍然缺乏能夠有效清潔隧道內(nèi)表面的機(jī)器設(shè)備。申請(qǐng)?zhí)枮?01410356554.5的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種隧道除塵車(chē)，申請(qǐng)?zhí)枮?01410356110.1的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種隧道除塵車(chē)的除塵設(shè)備，二者的除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)類(lèi)似，前一申請(qǐng)的除塵車(chē)包括密閉式車(chē)廂，該車(chē)廂分隔成配電室及除塵室；配電室設(shè)置有密閉門(mén)和散熱口，配電室內(nèi)部配置有配電設(shè)備，除塵室設(shè)置有密閉門(mén)、進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口，除塵室內(nèi)部包括風(fēng)道、過(guò)濾網(wǎng)、吸塵風(fēng)機(jī)及儲(chǔ)塵袋，過(guò)濾網(wǎng)設(shè)置在風(fēng)道內(nèi)部靠近進(jìn)風(fēng)口一端；授權(quán)公告號(hào)為CN101581228B的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利也公開(kāi)了一種大型隧道除塵設(shè)備及其除塵方法，其包括除塵電力控制組和除塵作業(yè)組，除塵作業(yè)組包括4個(gè)作業(yè)室。上述除塵車(chē)及除塵設(shè)備能夠清除隧道內(nèi)的灰塵，但不能完全清除隧道頂壁和側(cè)壁圍巖或表面的灰塵，作業(yè)效果不夠好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種隧道除塵方法及其相應(yīng)的隧道除塵車(chē)。本發(fā)明中規(guī)定：縱向?yàn)槠叫杏阡撥壯由斓姆较?；橫向?yàn)榇怪庇阡撥壯由斓姆较颉１景l(fā)明第一方面提供一種隧道除塵方法，其包括：A.由隧道除塵車(chē)前端的三維激光檢測(cè)儀對(duì)待作業(yè)隧道的洞內(nèi)結(jié)構(gòu)和設(shè)施進(jìn)行全方位掃描；B.將掃描數(shù)據(jù)傳輸至車(chē)輛工控機(jī)；C.工控機(jī)控制滾輪毛刷伸出，同時(shí)可伸縮式液壓支撐桿處安裝的壓力傳感器檢測(cè)滾輪毛刷受到的壓力，當(dāng)壓力值大于0.1KPa時(shí)自動(dòng)停止向滾輪毛刷施加壓力，該滾輪毛刷開(kāi)始向后滾動(dòng)從而對(duì)作業(yè)面進(jìn)行清掃作業(yè)，并將粉塵向車(chē)體后方拋送；D.噴氣頭噴氣，對(duì)隧道頂部及墻壁進(jìn)行二次起塵；E.大流量吹風(fēng)口吹風(fēng)從而將粉塵顆粒向后噴射，同時(shí)大風(fēng)量吸風(fēng)口5進(jìn)行收集；F.車(chē)體兩側(cè)的高壓沖洗裝置開(kāi)啟，對(duì)隧道兩側(cè)的墻壁進(jìn)行沖洗；G.開(kāi)啟道床吸污艙的吸污裝置，將道床兩側(cè)的污物清理、收集。隧道除塵車(chē)在隧道內(nèi)以作業(yè)速度走行，同時(shí)以上步驟依A、B、C、D、E、F、G的順序進(jìn)行。優(yōu)選的是，所述噴氣頭的安裝支架上裝有反射式激光測(cè)距儀，當(dāng)該激光測(cè)距儀檢測(cè)到噴氣頭與作業(yè)表面的距離為200mm時(shí)停止繼續(xù)向外側(cè)伸出，在隧道除塵車(chē)的走行過(guò)程中，當(dāng)該激光測(cè)距儀檢測(cè)到障礙物時(shí)，檢測(cè)數(shù)據(jù)回傳至工控機(jī)，由工控機(jī)控制噴氣頭向內(nèi)做步進(jìn)量為20mm的收縮動(dòng)作，在收縮完畢后反射式激光測(cè)距儀繼續(xù)檢測(cè)，當(dāng)仍有障礙物時(shí)，噴氣頭繼續(xù)向內(nèi)做步進(jìn)量為20mm的收縮動(dòng)作，重復(fù)此過(guò)程，直至反射式激光開(kāi)關(guān)反饋無(wú)障礙物后，噴氣頭保持這一位置進(jìn)行施工；當(dāng)隧道除塵車(chē)經(jīng)過(guò)障礙物后，由車(chē)體外側(cè)的反射測(cè)距激光檢測(cè)距離，當(dāng)檢測(cè)值距離數(shù)值有增加、且增加值大于噴氣頭收縮量時(shí)，可將噴氣頭外擴(kuò)，外擴(kuò)值步進(jìn)量為20mm，外擴(kuò)后噴氣頭前端反射測(cè)距激光距離大于10m時(shí)，噴氣頭進(jìn)一步作步進(jìn)量為20mm的外擴(kuò)動(dòng)作，直至恢復(fù)初始距離；當(dāng)噴氣頭外擴(kuò)后，前端測(cè)距激光檢測(cè)到有障礙物時(shí)，噴氣頭內(nèi)縮，步進(jìn)量為20mm。更多操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，不再贅述。本發(fā)明第一方面所提供的隧道除塵方法的技術(shù)方案包括上述各部分的任意組合，上述各部分組件的簡(jiǎn)單變化或組合仍為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明第一方面所述的隧道除塵方法能夠全面清潔隧道頂部和側(cè)壁，提高清潔效率并能將粉塵顆粒高效地吸收，各機(jī)械部件配合靈活，極大地提高連續(xù)作業(yè)效率。本發(fā)明第二方面提供一種鐵路及地鐵隧道多功能除塵車(chē)，其應(yīng)用于本發(fā)明第一方面所述的隧道除塵方法，其降低了目前隧道清洗施工的難度，增加了隧道清洗的清潔效果。本發(fā)明第二方面所述隧道除塵車(chē)包括至少兩節(jié)作業(yè)車(chē)，作業(yè)車(chē)之間連掛走行或作業(yè)，首尾兩節(jié)作業(yè)車(chē)的結(jié)構(gòu)相同，且首尾兩節(jié)作業(yè)車(chē)關(guān)于作業(yè)車(chē)的橫向中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)布置，所述作業(yè)車(chē)的車(chē)架上方前端設(shè)有司機(jī)室，該司機(jī)室后方的車(chē)架上設(shè)置滾輪毛刷，該毛刷后方的車(chē)架下部由前向后依次裝有道床吸污艙和吸污箱集污艙以及備用集污艙，該毛刷后方的車(chē)架上部右前向后依次設(shè)置噴氣頭、大風(fēng)量出風(fēng)口和大風(fēng)量吸風(fēng)口，該大風(fēng)量吸風(fēng)口后方的車(chē)架上依次裝有粉塵過(guò)濾艙和蓄水箱，所述滾輪毛刷為可伸縮式電動(dòng)滾輪毛刷，該滾輪毛刷采用硬質(zhì)毛刷在橫向單列多個(gè)并呈扇形排列，該滾輪毛刷自帶壓力感應(yīng)器，當(dāng)該壓力感應(yīng)器在檢測(cè)到滾輪毛刷的壓力大于0.2KPa，即滾輪毛刷的壓力足以對(duì)頂部進(jìn)行清掃后即不再向外伸出，從而最大程度地與隧道頂部的拱形貼合；所述噴氣頭為可伸縮結(jié)構(gòu)，噴氣頭通過(guò)支架安裝在作業(yè)車(chē)的上方，該噴氣頭與其安裝支架構(gòu)成高壓吹氣裝置，在安裝該噴氣頭的支架上裝有激光測(cè)距儀，當(dāng)該激光測(cè)距儀檢測(cè)到噴氣頭與作業(yè)表面的距離為200mm時(shí)停止繼續(xù)向外側(cè)伸出，并對(duì)作業(yè)表面進(jìn)行高壓氣流沖擊，作業(yè)車(chē)車(chē)體前端兩側(cè)分別裝有兩組高壓沖洗裝置，用于清洗隧道內(nèi)低于1.5m的兩側(cè)墻面，所述作業(yè)車(chē)車(chē)架中部下方裝有可伸縮吸污管道，以便收集吹風(fēng)揚(yáng)塵時(shí)散落在道床兩側(cè)的粉塵及高壓水沖洗兩側(cè)墻面后產(chǎn)生的污水和大粒徑粉塵顆粒，從而將污水和大粒徑粉塵顆粒共同儲(chǔ)存在吸污箱集污艙內(nèi)。優(yōu)選的是，司機(jī)室前端裝有三維激光檢測(cè)儀，以便對(duì)隧道的洞內(nèi)結(jié)構(gòu)及設(shè)施全方位掃描，掃描完成后所得數(shù)據(jù)傳輸至車(chē)輛工控機(jī)內(nèi)，由該工控機(jī)指導(dǎo)所述滾輪毛刷及噴氣頭的外伸量。優(yōu)選的是，在噴氣頭與大風(fēng)量出風(fēng)口之間的間距為300mm，該大風(fēng)量出風(fēng)口的開(kāi)口朝向車(chē)體后部，以便將硬質(zhì)滾輪毛刷及噴氣頭所揚(yáng)起的灰塵向車(chē)輛后部吹送。優(yōu)選的是，所述大風(fēng)量出風(fēng)口和大風(fēng)量出風(fēng)口的間距為1500mm，所述大風(fēng)量出風(fēng)口的出風(fēng)速率為20m/s。優(yōu)選的是，大風(fēng)量吸風(fēng)口5的風(fēng)量設(shè)計(jì)為大風(fēng)量出風(fēng)口的風(fēng)量值的1.5倍，避免在隧道內(nèi)形成過(guò)強(qiáng)負(fù)壓。優(yōu)選的是，所述滾輪毛刷橫向單列3-5只，該滾輪毛刷自帶旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述滾輪毛刷2通過(guò)可伸縮式液壓支撐桿安裝在車(chē)體上方，該可伸縮式液壓支撐桿上裝有壓力傳感器，在壓力傳感器檢測(cè)到壓力值大于0.1KPa時(shí)，自動(dòng)停止向滾輪施加壓力，所述滾輪毛刷的自轉(zhuǎn)方向與車(chē)輛施工前進(jìn)方向相反，有效將隧道頂部黏著性較大顆粒及粒徑較大顆粒向后拋灑。優(yōu)選的是，所述噴氣頭連接高壓氣泵，該噴氣頭斜向側(cè)后方安裝。優(yōu)選的是，所述大風(fēng)量出風(fēng)口的吹風(fēng)通道采用斜向設(shè)置，出風(fēng)口頂部采用斜向設(shè)計(jì)。優(yōu)選的是，所述大風(fēng)量吸風(fēng)口的吸風(fēng)通道采用外大內(nèi)小的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，所述車(chē)架底部的吸污管道采用圓形設(shè)計(jì)。優(yōu)選的是，所述粉塵過(guò)濾艙內(nèi)的過(guò)濾裝置采用圓柱型設(shè)計(jì)。優(yōu)選的是，所述大風(fēng)量出風(fēng)口包括吹風(fēng)加熱裝置，該裝置采用吹風(fēng)口內(nèi)側(cè)加熱設(shè)計(jì)，由發(fā)動(dòng)機(jī)直接供電加熱。優(yōu)選的是，所述吸污箱集污艙和所述備用集污艙為斜向設(shè)計(jì)，反向安裝，通過(guò)傳輸帶連接，吸污箱集污艙斜向設(shè)計(jì)，可在車(chē)輛施工時(shí)，確保污物斜向滑落到傳送帶上，由傳送帶傳送到后方的備用集污艙，后方備用集污艙的傳送帶位于斜向擋板上方，這樣可以確保在污物傳送到備用集污艙后，污物由傳送帶尾部安裝的鏟泥板來(lái)清理，清理后的污物經(jīng)由斜面自由下落收集。隧道除塵車(chē)整車(chē)才用旋轉(zhuǎn)滾輪毛刷起塵，高壓噴氣頭3及大風(fēng)量出風(fēng)口熱風(fēng)吹氣配合揚(yáng)塵，大風(fēng)量吸風(fēng)口除塵的施工方式清理隧道內(nèi)的粉塵顆粒。整車(chē)由高壓噴氣頭、大風(fēng)量熱風(fēng)吹風(fēng)口及大風(fēng)量吸風(fēng)口組成屏蔽氣幕，在有效除塵的同時(shí)防止灰塵外揚(yáng)，影響隧道內(nèi)施工環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，隧道內(nèi)粉塵顆粒粒徑10μm以下的占95％以上，屬于人體可吸入顆粒物，在設(shè)計(jì)吹風(fēng)風(fēng)量與吸風(fēng)風(fēng)量時(shí)，應(yīng)充分考慮到對(duì)粉塵的起塵、揚(yáng)塵與吸塵的配合。起塵風(fēng)量設(shè)計(jì)應(yīng)能足以吹起10μm粒徑的粉塵顆粒，同時(shí)對(duì)小粒徑粉塵不會(huì)造成飛射，揚(yáng)塵出風(fēng)口設(shè)計(jì)應(yīng)能在粉塵被完全吹起后對(duì)粉塵顆粒有相對(duì)粉塵自身重力相反的作用力，作用力的大小應(yīng)設(shè)置為以2μm粒徑粉塵不外射為準(zhǔn)。吸風(fēng)風(fēng)量設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足對(duì)所揚(yáng)塵顆粒有完全吸收作用風(fēng)量，同時(shí)與吹風(fēng)風(fēng)量配合，不造成隧道內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)壓，影響施工設(shè)備及人員安全。本發(fā)明第二方面提供的隧道除塵車(chē)的工作方式是:將隧道除塵車(chē)連掛運(yùn)行至待作業(yè)路段，首先由車(chē)體前端三維激光檢測(cè)儀對(duì)隧道的洞內(nèi)結(jié)構(gòu)及洞內(nèi)設(shè)施進(jìn)行全方位掃描，掃描完成后數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰?chē)輛工控機(jī)，由工控機(jī)來(lái)指導(dǎo)司機(jī)室后側(cè)的滾輪毛刷及高壓噴氣頭的外伸伸出量。滾輪毛刷自帶壓力感應(yīng)裝置，在壓力達(dá)到0.1kpa時(shí)，滾刷不再外伸，開(kāi)始向后滾動(dòng)。將隧道頂部及墻壁的粉塵向車(chē)體后方拋送，經(jīng)由高壓噴氣頭噴氣，對(duì)隧道頂部及墻壁進(jìn)行二次起塵。粉塵充分吹起后，由大流量吹風(fēng)口將粉塵顆粒向后噴射，由大風(fēng)量吸風(fēng)口進(jìn)行收集。由于隧道除塵車(chē)不僅適用于地鐵隧道，同時(shí)適用于鐵路隧道，因此在車(chē)體司機(jī)室下方安裝兩組高壓噴水裝置，安裝位置高度為1400mm，對(duì)隧道1400mm以下墻壁及軌道兩側(cè)進(jìn)行沖洗，并由車(chē)體中部安裝的道床吸污裝置進(jìn)行清理。道床吸污裝置同樣使用大流量風(fēng)機(jī)吸風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)道床兩側(cè)污物的清理和收集。由于部分地鐵隧道存在第三軌供電，因此高壓沖洗裝置也可使用于第三軌供電地鐵隧道。作為三維掃描儀的輔助設(shè)備，在每組高壓吹氣裝置外殼上加裝反射式激光測(cè)距儀，通過(guò)測(cè)距儀對(duì)隧道內(nèi)設(shè)施的掃描及反饋來(lái)進(jìn)一步控制高壓吹氣裝置的伸縮。當(dāng)隧道除塵車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，...