[发明专利]一种高海拔隧道梯级供氧系统及其使用方法

说明书

本发明涉及隧道工程领域，具体涉及一种高海拔隧道梯级供氧系统及其使用方法，供氧系统包括：第一封隔件，与隧道内壁适配，用于与掌子面间隔设置，第一封隔件与掌子面之间形成可开合的第一封隔空间；第二封隔件，与隧道内壁适配，与第一封隔件间隔设置，位于第一封隔件远离掌子面的一侧，第一封隔件与第二封隔件之间形成可开合的第二封隔空间；第一供氧装置，用于向第一封隔空间中供氧。本发明提供的上述高海拔隧道梯级供氧系统，通过设置两级封隔空间，能够保证掌子面附近的施工人员的氧气供应，有利于提高工作效率，在保障施工机械顺利通过的同时，能够降低氧气损耗，节约成本。使用方法基于上述的供氧系统。

技术领域

本发明涉及隧道工程领域，特别是一种高海拔隧道梯级供氧系统及其使用方法。

背景技术

高海拔地区空气稀薄，缺氧严重，空气中的含氧量仅有海平面的50％。稀薄的空气使人头痛目眩，心悸发慌，胸闷气短，鼻子出血，出现呕吐。如果在高海拔的环境条件下进行施工作业，施工人员不仅要忍受这些强烈高原反应的折磨与痛苦，面临着健康损害和生命安全的威胁，而且劳动效率极低，施工进度和质量无法保证。为此采取安全、可靠、经济、科学的有效措施进行高海拔地区施工场所供氧，对于保障施工人员健康和生命安全、提高工作效率等具有重要意义。

现有技术中，国内外在高海拔地区隧道施工的特殊环境下主要采用个人携氧的方式补充施工人员所需的氧气。施工人员将氧气瓶背在背上，用鼻吸管吸氧。该方法设备简单，容易操作，在短时间或某些紧急情况下比较适用。但这种供氧方式不能连续供氧，每隔一定时间需要更换氧气瓶，影响连续施工作业，并且长时间背负氧气瓶增加了施工人员的劳动强度，尤其是高海拔地区的隧道施工人员，极大地降低了工效。

高海拔地区隧道洞内施工通风技术还没有较成熟的经验，一般较为普遍的通风供氧技术措施是采用加大风机功率、风管直径等来增加洞内通风量，从而改善洞内空气质量，提高洞内的氧含量和空气质量。但对于高海拔地区的特长隧道内，单纯采用加大通风量来实现洞内供氧的措施成本较高，也未能有效解决洞内低气压、缺氧的问题。

对于特长隧道，由于洞内施工条件差，风管的损失率较大，由于通风管路径太长，当到达掌子面时，风管的风量会损失很大，供氧效果会受到影响。也有采用弥散式供氧技术，将预先制备好的氧气预先储存并放在洞内，通过供氧管连续不断的将氧气送至掌子面，然后在掌子面一定区域内供氧，但这种方法供氧成本较高。

因此，需要提出一种更加高效可靠的隧道供氧系统。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的隧道内供氧成本高、效果差的问题，提供一种高海拔隧道梯级供氧系统及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种高海拔隧道梯级供氧系统，包括：第一封隔件，与所述隧道内壁适配，用于与掌子面间隔设置，所述第一封隔件与所述掌子面之间形成可开合的第一封隔空间；第二封隔件，与所述隧道内壁适配，与所述第一封隔件间隔设置，位于所述第一封隔件远离掌子面的一侧，所述第一封隔件与所述第二封隔件之间形成可开合的第二封隔空间；第一供氧装置，用于向所述第一封隔空间中供氧。本发明提供的上述高海拔隧道梯级供氧系统，施工时，施工人员在第一封隔空间中进行隧道施工，通过第一供氧装置向第一封隔空间中供氧，即可保证第一封隔空间内的气压和氧气含量，保证施工顺利进行。在施工机械需要进出第一封隔空间等情况下、需要开启第一封隔空间时，使第二封隔空间处于封闭状态，打开第一封隔件，此时，只在第一封隔空间和第二封隔空间的范围内产生气体交换，减小第一封隔空间内的气压和氧气降低的幅度。在施工机械进入到第二封隔空间内时，再关闭第一封隔件、打开第二封隔件，使施工机械驶出第二封隔空间即可。

本发明提供的上述高海拔隧道梯级供氧系统，通过设置两级封隔空间，能够保证掌子面附近的施工人员的氧气供应，有利于提高工作效率，在保障施工机械顺利通过的同时，能够降低氧气损耗，节约成本。