[发明专利]一种用于隧道施工的自适应形通风结构

说明书

本发明涉及隧道通风技术领域，具体公开了一种用于隧道施工的自适应形通风结构，包含风管，所述风管包含柔性顶面和柔性底面，所述柔性顶面的轮廓适配所述隧道顶部内壁的形状，所述柔性顶面通过连接件连接于隧道顶部，所述连接件沿所述隧道纵向间隔分布有若干排，每排包含沿所述柔性顶面宽度方向间隔设置的若干个挂件。本申请能够在有限的高度内增大通风的断面，空间利用率高又不侵占施工作业空间，保证施工安全和效率，所述风管具有一定变形空间，既能有效保持通道的形状和通风面积，又能避免所述风管顶面积水，还能通过调整相邻两个所述挂件的间距微调进风量，有利于解决高海拔隧道施工较大需风量的问题，满足施工隧道复杂的环境要求。

技术领域

本发明涉及隧道通风技术领域，特别涉及一种用于隧道施工的自适应形通风结构。

背景技术

近年来，我国西部高原地区隧道建设发展迅速，西部地区多山且海拔较高，出现许多高海拔超长隧道。在高海拔地区隧道建设过程中，面临的最主要问题就是施工通风问题。由于高海拔地区空气中氧气含量低、气压低，施工人员又大多来自于平原地区，对于低氧环境适应能力差，对于有害气体等更为敏感，隧道施工过程中隧道内的空气质量相对于洞外环境更差，容易导致施工人员的工作效率降低。因此，施工通风需风量将大大增加。

现有技术中，增加施工通风管断面积是提高掌子面通风量的一种有效方法，但是传统通风管断面是圆形，与隧道断面契合度不是很高，增加通风管面积会大量侵占施工作业的空间，因此通风管段面积的增加是有限的。将隧道上方一部分空间隔离直接作为通风道虽然可增加通风流量，但是由于封闭空间通过浇筑混凝土实现的，通道糙率大、易存在漏风点，会使有效通风量降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中缺乏增加高海拔地区隧道的施工通风量的有效手段的上述不足，提供一种用于隧道施工的自适应形通风结构。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于隧道施工的自适应形通风结构，包含风管，所述风管包含柔性顶面和柔性底面，所述柔性顶面的轮廓适配所述隧道顶部内壁的形状，所述柔性顶面通过连接件连接于隧道顶部，所述连接件沿所述隧道纵向间隔分布有若干排，每排包含沿所述柔性顶面宽度方向间隔设置的若干个挂件。

采用本发明所述的一种用于隧道施工的自适应形通风结构，所述风管沿隧道纵向设置，所述风管靠近所述隧道一侧的轮廓形状适配拱顶内壁的形状，能够在有限的高度内增大通风的断面，相较于现有的圆形风管，本断面形式空间利用率高又不侵占施工作业空间，利于保证施工安全和效率，所述风管包含柔性顶面和柔性底面，使得所述风管具有一定变形空间，柔性的风管配合间隔设置的各断面的所述连接件，能够有效保持通道的形状和通风面积，有利于避免所述风管顶面积水，同时，又能够通过调整相邻两个所述挂件的间距微调进风量，有利于解决高海拔隧道施工较大需风量的问题，满足施工隧道复杂的环境要求。

优选的，所述柔性顶面和柔性底面均为风筒布。

优选的，所述连接件相邻两排的间距其中，ω_m表示所述风管容许的最大挠度，包括所述柔性底面在自重作用下容许的最大挠度以及所述柔性底面在风压作用下容许的最大挠度；g表示所述风管的自重；E表示所述风管的材料的弹性模量；I_xc表示所述风管的截面惯性矩；p表示所述风管内的风压；b表示所述风管的宽度；d表示所述风管的厚度。

进一步优选的，所述风管的截面惯性矩I_xc包含所述柔性底面的截面惯性矩以及所述柔性顶面的截面惯性矩其中，R表示所述柔性顶面的半径。

在设计时，将实际工况容许的最大塌落变形量代入ω_m，进而确定l₁。

优选的，所述风管还设有骨架，所述骨架包含若干个断面骨架及连接相邻两个所述断面骨架之间的连接骨架。

进一步优选的，所述连接骨架包含直杆，所述直杆设于所述风管顶部。