高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在低溫地區(qū)或平均海拔2600米以上的高海拔高寒地區(qū)(也稱高原高寒地區(qū))隧道施工過(guò)程中，低溫造成的施工影響較為顯著，直接影響到施工安全、質(zhì)量及進(jìn)度。其中，高寒地區(qū)指海拔高、常年低溫且凍土常年不化的地區(qū)。目前，隧道施工過(guò)程中普遍采用的隧道環(huán)境升溫方法主要有以下三種:第一、鍋爐供暖空氣加熱技術(shù)，其原理是利用鍋爐升溫提供熱源(蒸汽或熱水)，廠家購(gòu)置SRL型或SRZ空氣加熱器(原理同暖氣片供暖)，為隧道內(nèi)區(qū)域環(huán)境空氣供暖升溫；第二、暖風(fēng)機(jī)供暖技術(shù)，熱媒采用飽和蒸汽或電熱，為隧道內(nèi)區(qū)域環(huán)境空氣供暖升溫；第三、通風(fēng)空氣預(yù)加熱技術(shù)，利用洞口鍋爐房蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽，調(diào)節(jié)送入暖風(fēng)機(jī)，暖風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的熱風(fēng)送達(dá)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，達(dá)到進(jìn)洞空氣加熱的目的。
[0003]上述三種現(xiàn)有的隧道環(huán)境升溫技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備均不同程度地存在缺陷和不足，其中前兩種類升溫方法只能對(duì)洞內(nèi)局部區(qū)域進(jìn)行升溫，不能滿足低溫環(huán)境下的供暖需求，并且在洞內(nèi)狹小空間里設(shè)備易被碰撞影響施工；第三種升溫方法采用鍋爐房洞外提供熱源，污染較大，配置人員多，因熱能輸送距離過(guò)大，過(guò)程散熱損失大，隧道掘進(jìn)深度較大后掌子面施工區(qū)域供暖效果較差。
[0004]針對(duì)上述三種現(xiàn)有的隧道環(huán)境升溫技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備存在的缺陷和不足，高海拔高寒地區(qū)隧道施工過(guò)程中針對(duì)低溫造成的施工影響，需解決以下問(wèn)題:第一、高原高寒地區(qū)在低溫環(huán)境下，隧道壓入式通風(fēng)供入洞內(nèi)的空氣低溫，造成洞內(nèi)掌子面及之后的襯砌施工區(qū)域環(huán)境溫度下降，影響初期支護(hù)噴射砼、襯砌砼、仰拱及仰拱填充砼的強(qiáng)度上升，影響施工進(jìn)度及洞內(nèi)施工人員身體健康；第二、在未進(jìn)行通風(fēng)升溫情況下，洞外環(huán)境溫度降低于o°c時(shí)，冷空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)及風(fēng)管壓入洞內(nèi)，如低溫空氣進(jìn)入造成通風(fēng)管前端洞內(nèi)環(huán)境溫度下降，初期支護(hù)完成后，地下水滲透過(guò)噴射砼形成冰凌，圍巖與噴射砼間極易造成凍脹、造成初期支護(hù)變形開(kāi)裂，形成安全隱患；第三、現(xiàn)有隧道內(nèi)環(huán)境升溫方法，所采用方法步驟及設(shè)備復(fù)雜，洞內(nèi)污染大，設(shè)備配套人員多，在洞內(nèi)占用施工面積太大，在隧道內(nèi)狹小空間里設(shè)備易被碰撞影響施工；第四、現(xiàn)有洞口供風(fēng)升溫方法，所采用洞外鍋爐升溫污染大，熱能供應(yīng)不穩(wěn)定，設(shè)備配套人員多；洞口供風(fēng)升溫后通過(guò)風(fēng)管運(yùn)輸距離長(zhǎng)，通過(guò)風(fēng)管運(yùn)輸過(guò)程中熱能大量散失，采用隧道獨(dú)頭壓入式通風(fēng)時(shí)，經(jīng)洞口升溫的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)輸后，熱能就已經(jīng)喪失殆盡。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用操作簡(jiǎn)便、使用效果好，能解決現(xiàn)有隧道環(huán)境升溫方法存在的易被碰撞影響隧道施工、供暖效果較差、不能滿足低溫環(huán)境下的供暖需求等問(wèn)題。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征在于:包括一個(gè)向所施工隧道的隧道洞內(nèi)送風(fēng)的軸流式通風(fēng)機(jī)、布設(shè)于所施工隧道的隧道洞內(nèi)的風(fēng)管和對(duì)通過(guò)軸流式通風(fēng)機(jī)送入所施工隧道內(nèi)的冷風(fēng)進(jìn)行加熱的通風(fēng)加熱管，所述風(fēng)管位于軸流式通風(fēng)機(jī)前側(cè)；所述通風(fēng)加熱管安裝在風(fēng)管上且其與風(fēng)管連接組成與軸流式通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口相接的通風(fēng)管道；
[0007]所述通風(fēng)加熱管包括圓形加熱管以及分別安裝在圓形加熱管前后端的出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口 ；所述圓形加熱管包括外鋼管、同軸套裝在外鋼管內(nèi)的內(nèi)鋼管和安裝在內(nèi)鋼管內(nèi)的通風(fēng)加熱裝置，所述外鋼管和內(nèi)鋼管均為圓形鋼管且二者之間設(shè)置有保溫隔熱層；所述內(nèi)鋼管為通風(fēng)管道，所述出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口均與內(nèi)鋼管內(nèi)部相通；所述通風(fēng)加熱裝置包括支撐架和多排由前至后布設(shè)在支撐架上的電熱管，所述支撐架為圓柱形且其同軸安裝在內(nèi)鋼管內(nèi)，每排所述電熱管均包括多個(gè)沿圓周方向布設(shè)的電熱管。
[0008]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述軸流式通風(fēng)機(jī)布設(shè)于所施工隧道的隧道洞口外側(cè)或布設(shè)于所施工隧道的隧道洞內(nèi)，所述內(nèi)鋼管的內(nèi)徑與風(fēng)管的內(nèi)徑相同或比所述風(fēng)管的內(nèi)徑大0.05m?0.15m。
[0009]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述通風(fēng)加熱管安裝在風(fēng)管的起始端、中部或末端；安裝在風(fēng)管起始端的通風(fēng)加熱管為起始端加熱管，所述起始端加熱管位于軸流式通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口前側(cè)且其位于軸流式通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口與風(fēng)管的起始端之間；安裝在風(fēng)管中部的通風(fēng)加熱管為中部加熱管，所述風(fēng)管通過(guò)所述中部加熱管分為前后兩個(gè)風(fēng)管節(jié)段，所述中部加熱管安裝于前后兩個(gè)所述風(fēng)管節(jié)段之間；安裝在風(fēng)管末端的通風(fēng)加熱管為末端加熱管，所述末端加熱管位于風(fēng)管的末端前側(cè)。
[0010]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述通風(fēng)加熱管與所施工隧道的掌子面之間的間距不大于300m且其位于對(duì)所施工隧道的二次襯砌進(jìn)行施工的隧道襯砌模板臺(tái)車后方。
[0011]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述外鋼管和內(nèi)鋼管均由矩形鋼板彎曲而成；所述外鋼管的壁厚不大于內(nèi)鋼管的壁厚，所述外鋼管的壁厚為3mm?5mm，所述內(nèi)鋼管的壁厚為5mm?6mm。
[0012]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述外鋼管和內(nèi)鋼管的長(zhǎng)度相同且二者的前后前端均相平齊，所述外鋼管和內(nèi)鋼管的長(zhǎng)度均為5m?7m;所述出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口均與外鋼管呈同軸布設(shè)且二者的長(zhǎng)度均為0.8m?1.2m。
[0013]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同且二者呈對(duì)稱布設(shè)，所述出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口均為由鋼板彎曲形成的通風(fēng)口 ；所述通風(fēng)口由與外鋼管連接的第一連接口和位于所述第一連接口外側(cè)的第二連接口組成，所述第一連接口為由內(nèi)至外口徑逐漸縮小的錐形風(fēng)口，所述第二連接口為由內(nèi)至外口徑逐漸增大的錐形風(fēng)口，所述第一連接口的內(nèi)端口徑與外鋼管的內(nèi)徑相同，所述第一連接口的外端口徑和所述第二連接口的內(nèi)端口徑均與內(nèi)鋼管的內(nèi)徑相同。
[0014]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述支撐架為鋼筋支架，所述鋼筋支架由多根沿圓周方向布設(shè)的縱向鋼筋和多道由前至后布設(shè)在多根所述縱向鋼筋外側(cè)的圓形箍筋組成，多根所述縱向鋼筋通過(guò)多道所述圓形箍筋緊固連接為一體；所述電熱管的排數(shù)為四排，四排所述電熱管包括兩排位于支撐架前側(cè)的前側(cè)電熱管和兩排位于支撐架后側(cè)的后側(cè)電熱管，兩排所述前側(cè)電熱管與兩排所述后側(cè)電熱管呈對(duì)稱布設(shè)；所述電熱管為u形電熱管。
[0015]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述圓形加熱管的外側(cè)套裝有加固框架，所述加固框架為由多根型鋼焊接而成的圓柱形框架。
[0016]上述高海拔高寒地區(qū)隧道施工用通風(fēng)升溫系統(tǒng)，其特征是:所述內(nèi)鋼管的內(nèi)側(cè)壁上由前至后設(shè)置有多排絕緣件，每排所述絕緣件均包括多個(gè)沿圓周方向布設(shè)的所述絕緣件，所述絕緣件為瓷管或瓷條；所述外鋼管和內(nèi)鋼管之間通過(guò)多排由前至后布設(shè)的第一瓷瓶進(jìn)行支撐，每排所述第一瓷瓶均包括多個(gè)沿圓周方向布設(shè)的所述第一瓷瓶；所述內(nèi)鋼管與支撐架之間通過(guò)多排由前至后布設(shè)的第二瓷瓶進(jìn)行支撐，每排所述第二瓷瓶均包括多個(gè)沿圓周方向布設(shè)的所述第二瓷瓶；每個(gè)所述電熱管與支撐架之間均墊裝有瓷墊片。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、所采用的通風(fēng)升溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且加工制作及安裝布設(shè)簡(jiǎn)便，投入成本較低。
[0019]2、所采用的通風(fēng)升溫系統(tǒng)主要包括一個(gè)向所施工隧道的隧道洞內(nèi)送風(fēng)的軸流式通風(fēng)機(jī)、布設(shè)于所施工隧道的隧道洞內(nèi)的風(fēng)管和對(duì)通過(guò)軸流式通風(fēng)機(jī)送入所施工隧道內(nèi)的冷風(fēng)進(jìn)行加熱的通風(fēng)加熱管，風(fēng)管位于軸流式通風(fēng)機(jī)前側(cè)，通風(fēng)加熱管安裝在風(fēng)管上且其與風(fēng)管連