[实用新型]一种大型地下水封洞库群推挽式施工通风系统

说明书

本实用新型公开了一种大型地下水封洞库群推挽式施工通风系统，通过及时施作洞库两端的工艺竖井与通风竖井与顶层相贯通，形成风流回路；采用全射流风机布置结构，充分利用洞库两端竖井形成“前牵后推”的推挽式通风；通过射流风机选型与通风设计；合理布置风机及附属通风设施；结合现场情况优化通风设计。本系统巧妙利用位于洞库两段的通风竖井和工艺竖井，采用基于全射风机的推挽式通风方式，通过洞库内部通风设施的合理布置，巧妙避开顶层贯通后带来的交错相通巷道等可能形成的风流窜流现象，达到将洞库内部工作面产生有害物质以最短路径排出洞库，避免施工环境内污浊气体滞留，在确保洞库内部环境安全舒适的情况下，达到通风成本最低化。

技术领域

本实用新型属于地下洞室建筑设计施工技术领域，涉及一种大型地下洞室施工通风方法，特别涉及一种地下水封洞库群中下层施工过程中施工通风系统。

背景技术

大型地下水封洞库或洞库群一般断面较大，其面积一般在400m²以上，是一般公路隧道的2～3倍左右，特大断面施工必然会伴随着大量的污浊有害气体、粉尘等有害物质的产生，且由于其超大断面的特性，施工方式常采用分层施工的办法，即将开挖施工分为顶层、中层、下层三层依次开挖。对于分层施工而言，其各层施工期间施工环境存在巨大差异，对通风效果、通风措施的要求、布置有较大的技术影响，对于大型地下水封洞库而言施工期间的施工通风问题是一个亟待解决的重大课题，其涉及现场作业人员的健康、施工的安全性以及施工效率的提高，必须根据其施工特征针对性地采取有效的施工通风措施。

对于大型地下水封洞库及洞库群中下层施工而言，由于这种大型地下水封洞库结构复杂，其通风方式主要参照现阶段隧道通风方式，即包含以风管及轴流风机将新风直接送至开挖工作面的独头压入式以及基于平行巷道式两大种方式，但是由于地下洞库与隧道无论是开挖断面积，还是隧洞布置形式上都具有明显的不同，故仍基于这两种通风方式具有明显的缺陷和局限性。

对于独头压入式通风而言，轴流风机通过风管直接对开挖工作面送入新风，并通过回流将污染物排出，大型水封洞库群中下层施工时，该方法面临三大问题，首先由于洞库顶层已开挖完成，洞库断面相对顶层扩大2倍乃至3倍，此时由于巨大空间带来的巨大需风量，需配置超大功率的轴流风机才能满足要求，这将大大增加施工通风成本；其次是洞库断面面积较大，独头压入式通风效果微弱，且由于巷道曲折交错及风管漏风等问题会造成大量的新鲜风流损失，并因洞库顶层已贯通，一方面极有可能大部分新鲜风流直接经顶层流出，而对洞库内污染源项，即开挖工作面施工环境影响较小，洞内通风效果较差，通风机械合理利用率低；最后由于顶层已贯通，经工作面开挖产生的污染物质污染了的新鲜风流极有可能在已经贯通顶层的洞库内部窜流造成二次污染。

因此，大型地下水封洞库或洞库群顶层施工时，如采用由轴流风机加风管直接将新风送往工作面的独头压入式通风，一旦进入二层及三层施工，由于主洞室顶层已贯通，洞库内无论是开挖面积还是空间布置形式相对顶层施工而言均具有较大变化，继续采用轴流风机加风管的独头压入式通风，其施工过程中的施工通风不能满足需要。

巷道式通风是采用射流风机为动力，利用施工巷道，再由安设在新风区的轴流风机通过风管将新风直接送到开挖工作面。在大型水封洞库群中下层施工时，采用巷道式通风，其将面临两大方面的问题，一方面是对于大型地下水封洞库由于多组洞库互相联通，巷道交相贯通等特点，若此时采用基于洞库内部已形成的风网的网络巷道式通风，对于单一洞库内部由经工作面排出的有害物质污染的污染风流可能随着贯通等通道流入相邻洞库，造成二次污染；另一方面是对于复杂洞室群而言一般出于工期考虑，多采用多个工作面并行施工的施工方式，此时若采用巷道式通风，增加洞库内部污浊气体途经排放距离，增加洞库内部通风阻力，从而增加施工通风成本，且此时若多个洞库间污染物产生积聚，则可能会间接增加洞库内部施工风险。

综上可见，大型地下水封洞库或洞库群由于断面大、分层开挖、主洞及多巷道互通等特点，其在施工过程中，采用传统的独头压入式或巷道式通风均不能满足需要，存在高成本、控制困难、通风效果差、二次污染等重大缺陷。

发明内容