本發(fā)明屬于隧道施工技術領域，尤其是涉及一種隧道施工通風風量導向分配裝置與方法。

背景技術：

當隧道為雙洞施工時，如對雙正洞進行施工或對正洞與平行導洞(簡稱為平導)進行施工時，隧道通風往往采用巷道通風體系，根據(jù)以往的施工驗證，是較為成熟的隧道施工通風手段。但是傳統(tǒng)的這些通風方式，均需要對雙洞分別配置大功率通風設備，而施工時雙洞分別循環(huán)施工，往往出現(xiàn)一個隧道洞通風而另一個隧道洞不通風(或低功率通風)的時間段，這種時候會經常出現(xiàn)，此時會出現(xiàn)一個隧道洞的風機高功率運轉且排污風排不及，而另一個隧道洞內風機的不通風(或低功率通風)并出現(xiàn)功率閑置的情況，造成極大的設備資源浪費。如對雀兒山隧道的正洞與平導進行施工時采用巷道式通風，正洞作為污風巷，平導作為凈風巷，在平導洞內設置風門，分別采用軸流風機向正洞及平導送風，輔以射流風機補給凈風和排出污風，主要大風量通風時間在掌子面噴射砼施工以及爆破后出渣施工時，其它時間為低風量通風，通風系統(tǒng)存在大風量通風時功率較小，低風量通風時功率過剩的情況。

目前，常見的隧道通風方式有送風式、排風式、混合式、并用式和巷道式通風幾種通風方式，主要通過軸流風機洞內外變換位置及通風方向，輔以射流風機組合而成的不同通風方式。其中，軸流風機大多數(shù)為單機單風管通風，只有在長大隧道通風中為了加大通風功率提高通風量，有采用集中并聯(lián)或對角并聯(lián)的方式，這兩種并聯(lián)方式也只是在單風管基礎上加大通風量。因而，現(xiàn)有隧道施工通風技術存在以下缺陷和不足：第一、當隧道為雙洞施工時，目前常見的隧道通風方式多采用巷道通風體系，需要單獨的通風管路到達各自的掌子面供給新鮮風，這種通風方式需要分別配置軸流風機，隧道整體通風體系配置功率大，供電系統(tǒng)功率配置大；第二、當一個隧道洞爆破后出渣需要大功率通風時，另一個隧道洞立架或裝藥等不需要通風或小功率通風時，此時一個隧道洞內的軸流風機需要大功率滿負荷通風，而另一個隧道洞內的軸流風機不需要通風或小功率通風，雖然說是一套隧道通風體系，卻做不到軸流風機共同工作，存在設備配置功率上的浪費情況。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種隧道施工通風風量導向分配裝置，其結構簡單、設計合理且加工制作及使用操作簡便、使用效果好，能簡便對兩個隧道洞施工過程中的通風量進行靈活分配，提高通風設備利用率。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種隧道施工通風風量導向分配裝置，其特征在于：包括分配箱和供分配箱水平安裝的安裝支架，所述分配箱包括前后均開口的分配箱箱體、安裝在分配箱箱體前側且與分配箱箱體內部連通的出風口構造和安裝在分配箱箱體后側且與分配箱箱體內部連通的進風口構造，所述出風口構造和進風口構造的結構相同且二者呈對稱布設；所述進風口構造包括左右兩個安裝為一體的進風口接頭，兩個所述進風口接頭分別為左側進風口接頭和位于所述左側進風口接頭右側的右側進風口接頭；所述出風口構造包括左右兩個安裝為一體的出風口接頭，兩個所述出風口接頭分別為位于所述左側進風口接頭正前方的左側出風口接頭和位于所述左側出風口接頭右側的右側出風口接頭；所述分配箱箱體呈水平布設，所述分配箱箱體內通過分隔裝置分隔為左右兩個送風通道，所述分隔裝置呈豎直向布設且其包括固定在分配箱箱體內側的分隔座、能進行左右水平擺動并能對一個所述送風通道進行封堵的活動門和帶動活動門進行左右水平擺動的擺動驅動裝置，所述活動門安裝在分隔座上，所述活動門與所述擺動驅動裝置進行傳動連接。

上述隧道施工通風風量導向分配裝置，其特征是：所述活動門后側通過安裝軸安裝在分隔座上，所述安裝軸呈豎直向布設。

上述隧道施工通風風量導向分配裝置，其特征是：所述擺動驅動裝置包括通過拉繩帶動活動門進行左右擺動的電動機，所述拉繩纏繞在轉軸上，所述拉繩的前后兩端分別固定在活動門的左右兩側，所述轉軸由電動機進行驅動且二者之間進行傳動連接；所述分隔座的左右兩側分別設置有對拉繩進行導向的導向裝置。

上述隧道施工通風風量導向分配裝置，其特征是：所述分配箱箱體、進風口接頭和出風口接頭均由復合板加工而成，所述復合板由竹膠板和布設在所述竹膠板外側的鍍鋅鐵皮組成。

上述隧道施工通風風量導向分配裝置，其特征是：所述分配箱箱體的橫截面為矩形或圓端形；所述進風口接頭為矩形接頭或圓形接頭，所述出風口接頭為矩形接頭或圓形接頭。

上述隧道施工通風風量導向分配裝置，其特征是：所述進風口接頭和出風口接頭外側均安裝有外支撐框架，所述分配箱箱體內安裝有內支撐框架。

上述隧道施工通風風量導向分配裝置，其特征是：所述活動門的周邊上均固定有密封條。

上述隧道施工通風風量導向分配裝置，其特征是：所述活動門的前側底部安裝有萬向輪。

同時，本發(fā)明公開了一種方法步驟簡單、設計合理且實現(xiàn)方便、使用方式靈活、使用效果好的隧道施工通風風量導向分配方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、隧道通風系統(tǒng)安裝：將所述通風風量導向分配裝置的兩個所述進風口接頭分別與兩個通風機的送風口連接，并將所述通風風量導向分配裝置的兩個所述出風口接頭分別與兩個風管的進風口連接；兩個所述風管分別為向兩個所述隧道洞內送風的送風管；所述通風風量導向分配裝置、兩個所述通風機和兩個所述風管組成隧道通風系統(tǒng)；兩個所述隧道洞分別為左側隧道洞或位于所述左側隧道洞右側的右側隧道洞；

步驟二、通風風量導向分配：由后向前對兩個所述隧道洞進行掘進開挖過程中，根據(jù)兩個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)，采用所述通風風量導向分配裝置進行通風風量導向分配：當一個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)為爆破后出渣狀態(tài)且另一個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)為炮孔鉆取狀態(tài)時，通過所述擺動驅動裝置控制活動門向處于炮孔鉆取狀態(tài)的所述隧道洞一側移動，并對分配箱箱體中處于炮孔鉆取狀態(tài)的所述隧道洞一側的送風通道進行封堵，此時所述通風風量導向分配裝置處于單側通風狀態(tài)；否則，所述活動門安裝在分隔座上，此時所述通風風量導向分配裝置處于雙側通風狀態(tài)。

上述方法，其特征是：步驟二中當所述通風風量導向分配裝置處于雙側通風狀態(tài)時，還需根據(jù)兩個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)，對兩個所述通風機的送風量進行調節(jié)：當兩個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)均為爆破后出渣狀態(tài)時，增大兩個所述通風機的送風量；否則，維持兩個所述通風機的送風量不變。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、所采用的隧道施工通風風量導向分配裝置結構簡單且加工制作簡便，投入成本較低。

2、所采用的隧道施工通風風量導向分配裝置結構設計合理且使用操作簡便，包括分配箱和安裝支架，分配箱包括前后均開口的分配箱箱體、安裝在分配箱箱體前側的出風口構造和安裝在分配箱箱體后側的進風口構造，進風口構造包括左右兩個安裝為一體的進風口接頭，出風口構造包括左右兩個安裝為一體的出風口接頭，分配箱箱體內通過分隔裝置分隔為左右兩個送風通道，分隔裝置包括分隔座、活動門和擺動驅動裝置，結構安裝緊湊、重量輕且便于移動，支設方便，并且體積小，占用空間較小。

3、所采用的隧道施工通風風量導向分配裝置使用操作簡便且使用方式靈活，兩臺軸流風機風管接入分配箱，通過箱體內活動風門重新分配過風面積，調整兩個出風口通風量，軸流風機分為高檔及低擋兩個檔位，相同功率的兩臺軸流風機通過分配箱將分為低(即單個通風機低功率運行)、低+低(即兩個通風機均低功率運行)、高(即單個通風機高功率運行)、高+低(即一個通風機低功率運行，另一個通風機高功率運行)和高+高(即兩個通風機均高功率運行)五個檔位，兩臺不同功率的軸流風機通過分配箱將分為：小低(即僅小功率通風機的低功率運行)、小高(即僅小功率通風機的高功率運行)、大低(即僅大功率通風機的低功率運行)、大高(即僅大功率通風機的高功率運行)、小低+大低(即兩個通風機均低功率運行)、小低+大高(即小功率通風機的低功率運行且大功率通風機的高功率運行)、小高+大低(即小功率通風機的高功率運行且大功率通風機的低功率運行)和小高+大高(即兩個通風機均高功率運行)八個檔位?？筛鶕?jù)現(xiàn)場需風量情況合理調整檔位搭配滿足通風需要，如：雙洞爆破完出渣采用高+高檔，雙洞掌子面噴射混凝土采用高+低檔等，同時結合正洞+平導分別施工通風需要，開啟相應檔位組合，也可調整活動風門分配向正洞及平導的通風量。

4、所采用的隧道施工通風風量導向分配裝置使用效果好，具有以下優(yōu)點：第一、當隧道為雙洞施工時，在保證通風效果的基礎上，能夠降低隧道整體通風系統(tǒng)配置功率，降低供電系統(tǒng)配置功率；第二、通過活動風門(即活動門)在箱體內的移動，重新分配軸流風機通風量，將原有的雙機分別兩檔通風，優(yōu)化為雙機五檔通風；第三、根據(jù)正洞及平導施工現(xiàn)場需風量情況，合理分配通風量，單洞大風量通風時，集中通風風量縮短大風量掌子面通風時間，加快掌子面施工循環(huán)的問題；第四、雙洞小風量通風時選用單機雙洞通風，減少風量及設備功率浪費，降低設備磨損；第五、雙機交替通風，便于施工期間風機維修保養(yǎng)，減少風機工作時間；第六、減輕了單洞單機通風壓力，確保了隧道施工通風量可控，減少了通風時間，加快了施工通風進度；第七、有效利用了軸流風機功率及通風量，確保了作業(yè)人員工作環(huán)境達標，盡可能的減少了資源浪費，大大節(jié)約了電力資源，降低了施工通風系統(tǒng)投入的工程成本；第八、投入費用少，設備加工安裝操作簡單，低配置、高效通風效果好等特點。

5、所采用的隧道施工通風風量導向分配方法步驟簡單、設計合理且實現(xiàn)方便，使用效果好，對傳統(tǒng)的通風體系進行了改進，通過使用隧道施工通風風量導向分配裝置，合理安排正洞+平導施工循環(huán)，科學的將正洞+平導通風體系并聯(lián)，從雙洞整體通風系統(tǒng)配置上降低了投入設備功率，從通風效果上兩洞通風系統(tǒng)相互配合縮短了掌子面通風時間。因而，當隧道為雙洞施工時，由于雙洞分別不同的施工循環(huán)，采用本發(fā)明在保證通風效果的基礎上，通風系統(tǒng)能夠降低隧道整體配置功率，降低供電系統(tǒng)配置功率；同時，在提高隧道內通風效果的同時，能有效縮短掌子面通風時間，加快掌子面施工循環(huán)的問題。

綜上所述，本發(fā)明設計合理、使用操作簡便且使用效果好，能簡便對兩個隧道洞施工過程中的通風量進行靈活分配，提高通風設備利用率。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明隧道施工通風風量導向分配裝置的使用狀態(tài)參考圖。

圖2為本發(fā)明分配箱的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明分配箱內互動門擺至左側時的使用狀態(tài)參考圖。

圖4為本發(fā)明分配箱內互動門擺至右側時的使用狀態(tài)參考圖。

圖5為本發(fā)明矩形進風口接頭的結構示意圖。

圖6為本發(fā)明圓形進風口接頭的結構示意圖。

圖7為本發(fā)明活動門的使用狀態(tài)參考圖。

附圖標記說明:

1—分配箱； 1-1—分配箱箱體； 1-2—出風口構造；

1-21—風口接頭； 1-3—進風口構造； 1-31—進風口接頭；

1-4—活動門； 1-5—安裝軸； 1-6—拉繩；

1-7—電動機； 1-8—轉軸； 1-9—分隔座；

1-10—導向裝置； 3—風管支架； 4—風管；

2—安裝支架。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3及圖4所示的一種隧道施工通風風量導向分配裝置，包括分配箱1和供分配箱1水平安裝的安裝支架2，所述分配箱1包括前后均開口的分配箱箱體1-1、安裝在分配箱箱體1-1前側且與分配箱箱體1-1內部連通的出風口構造1-2和安裝在分配箱箱體1-1后側且與分配箱箱體1-1內部連通的進風口構造1-3，所述出風口構造1-2和進風口構造1-3的結構相同且二者呈對稱布設；所述進風口構造1-3包括左右兩個安裝為一體的進風口接頭1-31，兩個所述進風口接頭1-31分別為左側進風口接頭和位于所述左側進風口接頭右側的右側進風口接頭；所述出風口構造1-2包括左右兩個安裝為一體的出風口接頭1-21，兩個所述出風口接頭1-21分別為位于所述左側進風口接頭正前方的左側出風口接頭和位于所述左側出風口接頭右側的右側出風口接頭；所述分配箱箱體1-1呈水平布設，所述分配箱箱體1-1內通過分隔裝置分隔為左右兩個送風通道，所述分隔裝置呈豎直向布設且其包括固定在分配箱箱體1-1內側的分隔座1-9、能進行左右水平擺動并能對一個所述送風通道進行封堵的活動門1-4和帶動活動門1-4進行左右水平擺動的擺動驅動裝置，所述活動門1-4安裝在分隔座1-9上，所述活動門1-4與所述擺動驅動裝置進行傳動連接。

本實施例中，所述分配箱箱體1-1、出風口構造1-2和進風口構造1-3形成分隔座1-9。

本實施例子，如圖7所示，所述活動門1-4后側通過安裝軸1-5安裝在分隔座1-9上，所述安裝軸1-5呈豎直向布設。

本實施例中，所述擺動驅動裝置包括通過拉繩1-6帶動活動門1-4進行左右擺動的電動機1-7，所述拉繩1-6纏繞在轉軸1-8上，所述拉繩1-6的前后兩端分別固定在活動門1-4的左右兩側，所述轉軸1-8由電動機1-7進行驅動且二者之間進行傳動連接；所述分隔座1-9的左右兩側分別設置有對拉繩1-6進行導向的導向裝置1-10。

實際加工時，所述分配箱箱體1-1、進風口接頭1-31和出風口接頭1-21均由復合板加工而成，所述復合板由竹膠板和布設在所述竹膠板外側的鍍鋅鐵皮組成。

本實施例中，所述竹膠板的厚度為15mm～20mm，外包1mm厚的鍍鋅鐵皮。

實際加工時，根據(jù)送風管3的直徑對進風口接頭1-31和出風口接頭1-21的尺寸進行相應調整。對于直徑Φ180mm的送風管3，進風口接頭1-31和出風口接頭1-21的高度為150cm且其寬度為170cm；對于直徑Φ140mm的送風管3，進風口接頭1-31和出風口接頭1-21的高度為150cm且其寬度為105cm。所述進風口接頭1-31和出風口接頭1-21的長度為80cm。

因而，實際加工簡便且投入成本較低。

實際使用時，所述分配箱箱體1-1的橫截面為矩形或圓端形；所述進風口接頭1-31為矩形接頭或圓形接頭，所述出風口接頭1-21為矩形接頭或圓形接頭，詳見圖5和圖6。

本實施例中，所述分配箱箱體1-1的橫截面為矩形；所述進風口接頭1-31為圓形接頭，所述出風口接頭1-21為圓形接頭。

本實施例中，所述出風口構造1-2和進風口構造1-3的結構和尺寸均相同。

本實施例中，所述進風口接頭1-31和出風口接頭1-21外側均安裝有外支撐框架，所述分配箱箱體1-1內安裝有內支撐框架。

并且，所述內支撐框架為型鋼框架。

本實施例中，所述活動門1-4的周邊上均固定有密封條。

為操作簡便且擺動靈活，所述活動門1-4的前側底部安裝有萬向輪。

同時，本發(fā)明還公開了一種隧道施工通風風量導向分配方法，包括以下步驟：

步驟一、隧道通風系統(tǒng)安裝：將所述通風風量導向分配裝置的兩個所述進風口接頭1-31分別與兩個通風機的送風口連接，并將所述通風風量導向分配裝置的兩個所述出風口接頭1-21分別與兩個風管4的進風口連接；兩個所述風管4分別為向兩個所述隧道洞內送風的送風管；所述通風風量導向分配裝置、兩個所述通風機和兩個所述風管4組成隧道通風系統(tǒng)；兩個所述隧道洞分別為左側隧道洞或位于所述左側隧道洞右側的右側隧道洞；

步驟二、通風風量導向分配：由后向前對兩個所述隧道洞進行掘進開挖過程中，根據(jù)兩個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)，采用所述通風風量導向分配裝置進行通風風量導向分配：當一個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)為爆破后出渣狀態(tài)且另一個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)為炮孔鉆取狀態(tài)時，通過所述擺動驅動裝置控制活動門1-4向處于炮孔鉆取狀態(tài)的所述隧道洞一側移動，并對分配箱箱體1-1中處于炮孔鉆取狀態(tài)的所述隧道洞一側的送風通道進行封堵，此時所述通風風量導向分配裝置處于單側通風狀態(tài)；否則，所述活動門1-4安裝在分隔座1-9上，此時所述通風風量導向分配裝置處于雙側通風狀態(tài)。

本實施例中，步驟二中當所述通風風量導向分配裝置處于雙側通風狀態(tài)時，還需根據(jù)兩個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)，對兩個所述通風機的送風量進行調節(jié)：當兩個所述隧道洞的掘進施工狀態(tài)均為爆破后出渣狀態(tài)時，增大兩個所述通風機的送風量；否則，維持兩個所述通風機的送風量不變。

實際使用時，所述風管4通過風管支架3進行支撐。

并且，兩個所述進風口接頭1-31與兩個通風機的送風口之間均通過風管4進行連接。

本實施例中，所述導向裝置1-10包括安裝架和安裝在所述安裝架上的導向滑輪，所述拉繩1-6從所述導向滑輪上繞過。

并且，所述導向滑輪的數(shù)量為兩個且二者一上一下安裝在所述安裝架外側。

實際使用時，所述分配箱箱體1-1的橫截面為矩形或圓端形。

當所述分配箱箱體1-1的橫截面為矩形時，所述活動門1-4為矩形；當所述分配箱箱體1-1的橫截面為圓端形時，所述活動門1-4由后側門板和位于所述后側門板前側的前側門板組成，所述后側門板為矩形，所述前側門板為半圓形。

本實施例中，所述分配箱箱體1-1的橫截面為矩形，高度為150cm，寬度為300cm，長度為300cm～500cm。

本實施例中，兩個所述隧道洞分別為呈平行布設的正洞與平行導洞(簡稱平導)，實際施工過程中，本發(fā)明所述的隧道施工通風風量導向分配裝置有以下三種工作狀態(tài)：第一狀態(tài)：正洞爆破后出渣的同時，平導打鉆(平導內空氣質量良好)，正洞需要強通風；此時，關閉平導風道，風量全部供應正洞通風，盡快改善正洞洞內空氣質量，縮短正洞通風時間，盡快使正洞進入下道工序循環(huán)施工；第二狀態(tài)：平導爆破后出渣的同時，正洞打鉆(正洞內空氣質量良好)，平導需要強通風，關閉正洞風道，風量全部供應平導通風，盡快改善平導洞內空氣質量，縮短平導通風時間，盡快使平導進入下道工序循環(huán)施工；第三狀態(tài)：分為兩種情況，一種是正洞與平導均為爆破后出渣工序需要強通風，為保持低配置高效通風，施工中合理調配正洞及平導的施工時間，錯開這一情況的發(fā)生，如發(fā)生這種情況則雙機高檔通風；另一種是正洞與平導均為一般工序，低檔位較小風量通風即可。因而，采用本發(fā)明能視正洞及平導洞內空氣質量，合理調配供應通風風量，維持洞內通風風速及空氣質量。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。