一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统.pdf

本发明公开了一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，包括控制器、烟尘浓度计、有害气体浓度检测单元、对需调节柔性风管管口的风速进行实时检测的风速监测仪和安装在需调节柔性风管管口外侧的风速调节装置；风速调节装置包括上夹板、下夹板、位于需调节柔性风管外侧且能进行左右移动的推板、安装在上夹板与下夹板之间且能带动推板进行左右移动的伸缩杆和对伸缩杆进行推动的电动推杆；伸缩杆包括螺纹套筒、上螺纹杆、下螺纹杆、安装在上螺纹杆顶端的上滑块和安装在下螺纹杆底端的下滑块。本发明结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能根据掌子面附近炮烟和有害气体浓度大小自动对柔性风管风速进行相应调整。

1.  一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，其特征在于：包括控 制器（1）、布设在所施工隧道掌子面周侧的烟尘浓度计（3）、布设在所 施工隧道掌子面周侧的有害气体浓度检测单元（4）、对安装在所施工隧 道洞侧壁上的需调节柔性风管管口的风速进行实时检测的风速监测仪（5） 和安装在需调节柔性风管管口外侧的风速调节装置，所述烟尘浓度计（3）、 有害气体浓度检测单元（4）和风速监测仪（5）均与控制器（1）相接； 所述风速调节装置包括布设在所述需调节柔性风管上方的上夹板（6-1）、 布设在所述需调节柔性风管下方的下夹板（6-2）、位于所述需调节柔性 风管外侧且能进行左右移动的推板（8）、安装在上夹板（6-1）与下夹板 （6-2）之间且能带动推板（8）进行左右移动的伸缩杆和对所述伸缩杆进 行推动的电动推杆（9）；所述伸缩杆包括螺纹套筒（10）、安装在螺纹 套筒（10）的内侧上部且能在螺纹套筒（10）内进行上下移动的上螺纹杆 （11-1）、安装在螺纹套筒（10）的内侧下部且能在螺纹套筒（10）内进 行上下移动的下螺纹杆（11-2）、安装在上螺纹杆（11-1）顶端的上滑块 （12）和安装在下螺纹杆（11-2）底端的下滑块（13），所述上夹板（6-1） 的中后部开有供上滑块（12）进行左右移动的上滑槽，所述下夹板（6-2） 的中后部开有供下滑块（13）进行左右移动的下滑槽；所述推板（8）和 电动推杆（9）分别安装在螺纹套筒（10）的前后侧，所述推板（8）的宽 度小于上夹板（6-1）与下夹板（6-2）之间的间距；所述推板（8）上安 装有对其移动位移进行实时检测的位移传感器（14），所述位移传感器（14） 与A/D转换器（15）相接，所述A/D转换器（15）与控制器（1）相接； 所述电动推杆（9）由驱动电机（16）进行驱动且其与驱动电机（16）之 间通过传动机构进行传动连接；所述驱动电机（16）由控制器（1）进行 控制且其与控制器（1）相接。

2.  按照权利要求1所述的一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系 统，其特征在于：所述上夹板（6-1）布设在下夹板（6-2）的正上方，所 述上夹板（6-1）和下夹板（6-2）均为L形且二者均通过紧固件固定在所 施工隧道洞的侧壁上。

3.  按照权利要求1或2所述的一种隧道施工用柔性风管风速自动调节 系统，其特征在于：还包括与控制器（1）相接且由控制器（1）进行控制 的声光报警单元（17）。

4.  按照权利要求1或2所述的一种隧道施工用柔性风管风速自动调节 系统，其特征在于：还包括与控制器（1）相接的计时电路（18）。

5.  按照权利要求1或2所述的一种隧道施工用柔性风管风速自动调节 系统，其特征在于：还包括内部存储有不同烟尘浓度条件下的风管风速数 值与不同有害气体浓度条件下的风管风速数值的数据存储单元（2），所 述数据存储单元（2）与控制器（1）相接。

6.  按照权利要求1或2所述的一种隧道施工用柔性风管风速自动调节 系统，其特征在于：所述紧固件为紧固螺栓（7）。

一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统
技术领域
本发明属于隧道通风施工技术领域，尤其是涉及一种隧道施工用柔性风 管风速自动调节系统。
背景技术
众所周知，隧道施工中的通风是一道关键工序，其作用是从洞外向洞 内输送足够的新鲜空气，排出洞内爆破和运输产生的炮烟和有害气体，以 最终保证洞内作业人员和机械对新鲜空气的需要，使洞内空气达到国家和 行业规定的标准。在长大隧道施工中通风效果的好坏，直接影响到工程的 进度和作业人员的身体健康。目前，国内外隧道施工通风大多采用管道压 入式的通风方式，在洞口外设置轴流风机，该轴流风机通过与其相连的通 风管道（即固定在隧道洞侧壁上的柔性风管）将新鲜空气送至隧道掘进工 作面，而洞内的污浊空气在送入洞内新鲜空气的挤压作用下，沿已开挖好 的洞身排至洞外。在隧道较长时，采用多个轴流风机并、串联的方式以提 高风量和送风距离。实际施工过程中，爆破结束后由于洞内爆破和运输产 生的炮烟和有害气体的浓度较大，因而如能对柔性风管的管口大小进行调 整，则能在送风量不变的情况下，对柔性风管管口的风速大小进行相应调 整，从而使得掌子面附近的炮烟和有害气体快速排出洞外。综上，现如今 缺少一种结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好的 隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，其能根据掌子面附近炮烟和有害 气体浓度大小自动对柔性风管风速进行相应调整，以对掌子面附近空气状 况进行快速、有效改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，其结构简单、设计合理且使用 操作简便、使用效果好，能根据掌子面附近炮烟和有害气体浓度大小自动 对柔性风管风速进行相应调整。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种隧道施工用柔性 风管风速自动调节系统，其特征在于：包括控制器、布设在所施工隧道掌 子面周侧的烟尘浓度计、布设在所施工隧道掌子面周侧的有害气体浓度检 测单元、对安装在所施工隧道洞侧壁上的需调节柔性风管管口的风速进行 实时检测的风速监测仪和安装在需调节柔性风管管口外侧的风速调节装 置，所述烟尘浓度计、有害气体浓度检测单元和风速监测仪均与控制器相 接；所述风速调节装置包括布设在所述需调节柔性风管上方的上夹板、布 设在所述需调节柔性风管下方的下夹板、位于所述需调节柔性风管外侧且 能进行左右移动的推板、安装在上夹板与下夹板之间且能带动推板进行左 右移动的伸缩杆和对所述伸缩杆进行推动的电动推杆；所述伸缩杆包括螺 纹套筒、安装在螺纹套筒的内侧上部且能在螺纹套筒内进行上下移动的上 螺纹杆、安装在螺纹套筒的内侧下部且能在螺纹套筒内进行上下移动的下 螺纹杆、安装在上螺纹杆顶端的上滑块和安装在下螺纹杆底端的下滑块， 所述上夹板的中后部开有供上滑块进行左右移动的上滑槽，所述下夹板的 中后部开有供下滑块进行左右移动的下滑槽；所述推板和电动推杆分别安 装在螺纹套筒的前后侧，所述推板的宽度小于上夹板与下夹板之间的间 距；所述推板上安装有对其移动位移进行实时检测的位移传感器，所述位 移传感器与A/D转换器相接，所述A/D转换器与控制器相接；所述电动推 杆由驱动电机进行驱动且其与驱动电机之间通过传动机构进行传动连接； 所述驱动电机由控制器进行控制且其与控制器相接。
上述一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，其特征是：所述上 夹板布设在下夹板的正上方，所述上夹板和下夹板均为L形且二者均通过 紧固件固定在所施工隧道洞的侧壁上。
上述一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，其特征是：还包括 与控制器相接且由控制器进行控制的声光报警单元。
上述一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，其特征是：还包括 与控制器相接的计时电路。
上述一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，其特征是：还包括 内部存储有不同烟尘浓度条件下的风管风速数值与不同有害气体浓度条 件下的风管风速数值的数据存储单元，所述数据存储单元与控制器相接。
上述一种隧道施工用柔性风管风速自动调节系统，其特征是：所述紧 固件为紧固螺栓。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单且电路设计合理，投入成本低，安装布设简便。
2、电路简单且接线方便。
3、使用操作简单且智能化程度高。
4、使用效果好且实用价值高，能根据掌子面附近炮烟和有害气体浓 度大小自动对柔性风管风速进行相应调整，以对掌子面附近空气状况进行 快速、有效改善。
综上所述，本发明结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好， 能根据掌子面附近炮烟和有害气体浓度大小自动对柔性风管风速进行相 应调整。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
图2为本发明风速调节装置的结构示意图。
附图标记说明:
1—控制器；               2—数据存储单元； 3—烟尘浓度计；
4—有害气体浓度检测单元； 5—风速监测仪；   6-1—上夹板；
6-2—下夹板；             7—紧固螺栓；     8—推板；
9—电动推杆；             10—螺纹套筒；    11-1—上螺纹杆；
11-2—下螺纹杆；          12—上滑块；      13—下滑块；
14—位移传感器；          15—A/D转换器；   16—驱动电机；
17—声光报警单元；        18—计时电路；    19—参数输入单元；
20—显示单元；            21—无线通信模块。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明包括控制器1、布设在所施工隧道掌子面周 侧的烟尘浓度计3、布设在所施工隧道掌子面周侧的有害气体浓度检测单 元4、对安装在所施工隧道洞侧壁上的需调节柔性风管管口的风速进行实 时检测的风速监测仪5和安装在需调节柔性风管管口外侧的风速调节装 置，所述烟尘浓度计3、有害气体浓度检测单元4和风速监测仪5均与控 制器1相接。所述风速调节装置包括布设在所述需调节柔性风管上方的上 夹板6-1、布设在所述需调节柔性风管下方的下夹板6-2、位于所述需调 节柔性风管外侧且能进行左右移动的推板8、安装在上夹板6-1与下夹板 6-2之间且能带动推板8进行左右移动的伸缩杆和对所述伸缩杆进行推动 的电动推杆9。所述伸缩杆包括螺纹套筒10、安装在螺纹套筒10的内侧 上部且能在螺纹套筒10内进行上下移动的上螺纹杆11-1、安装在螺纹套 筒10的内侧下部且能在螺纹套筒10内进行上下移动的下螺纹杆11-2、安 装在上螺纹杆11-1顶端的上滑块12和安装在下螺纹杆11-2底端的下滑 块13，所述上夹板6-1的中后部开有供上滑块12进行左右移动的上滑槽， 所述下夹板6-2的中后部开有供下滑块13进行左右移动的下滑槽。所述 推板8和电动推杆9分别安装在螺纹套筒10的前后侧，所述推板8的宽 度小于上夹板6-1与下夹板6-2之间的间距。所述推板8上安装有对其移 动位移进行实时检测的位移传感器14，所述位移传感器14与A/D转换器 15相接，所述A/D转换器15与控制器1相接。所述电动推杆9由驱动电 机16进行驱动且其与驱动电机16之间通过传动机构进行传动连接。所述 驱动电机16由控制器1进行控制且其与控制器1相接。
本实施例中，所述上夹板6-1布设在下夹板6-2的正上方，所述上夹 板6-1和下夹板6-2均为L形且二者均通过紧固件固定在所施工隧道洞的 侧壁上。
同时，本发明还包括与控制器1相接且由控制器1进行控制的声光报 警单元17。
本实施例中，本发明还包括与控制器1相接的计时电路18。
本实施例中，本发明还包括内部存储有不同烟尘浓度条件下的风管风 速数值与不同有害气体浓度条件下的风管风速数值的数据存储单元2，所 述数据存储单元2与控制器1相接。
本实施例中，所述紧固件为紧固螺栓7。
实际使用时，所述紧固件也可以采用其它类型的紧固元件。
同时，本发明还包括分别与控制器1相接的参数输入单元19、显示单 元20和无线通信模块21。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是 根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构 变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。