一种隧道施工隧洞通风环境监测方法与流程

本发明涉及通风监测，具体为一种隧道施工隧洞通风环境监测方法。

背景技术：

1、隧道施工通常需要进行隧洞通风，通风对于隧道工程是至关重要的，在隧道施工过程中，会产生大量的尘埃、废气和有害气体，如一氧化碳、硫化氢等，良好的通风系统可以及时将这些有害物质排出隧道，保证工人的安全健康，通风系统可以保持隧道内的空气流通，防止空气污染和二氧化碳积聚，确保工人在施工过程中有足够的新鲜空气供应，在地下隧道施工中，可能会因为深度、地质条件等因素而产生高温、高湿度的环境。通风系统可以调节隧道内的温度和湿度，提供一个相对舒适的工作环境，隧道施工现场可能存在着火灾的风险，通风系统可以及时将烟雾和燃烧产生的有害气体排出隧道，减少火灾的危害；

2、现有技术下，隧洞工程在进行隧洞进风时，通风完成后需要及时检测风压以及空气环境是否满足工作需求，但是在初始检测后没有进行长时段的监测，缺乏监测意味着无法及时察觉到后续工作过程中可能存在的环境异常情况，如气体浓度超标、通风不畅等问题，从而无法采取及时的措施进行调整和处理，隧道环境的监测是确保工程质量的重要手段之一，缺乏监测可能导致隧道内部环境条件不稳定，影响工程施工进度和质量，为此，我们提出一种隧道施工隧洞通风环境监测方法用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，包括以下步骤：

4、s101、隧道供风，开挖施工采用空压机进行供风，每个施工面配置4～6容量20m3/min的空压机，管路采用φ150mm钢管法兰盘连接，铺设至距掌子面20～30m位置，剩余20～30米管路采用橡胶软风管，当隧道掘进2km以后在洞内进行增压；

5、s102、阶段通风，采用长管路通风方式，风管采用软质风管，联接采用拉链接头，风管每百米漏风率小于1％，其中进出口工区施工通风一共分为两个阶段，第一阶段用压入式通风，第二阶段用巷道式通风；

6、s103、在隧洞内安装有风速监测器，对风速进行检测，确保隧道各段风量达到洞内允许最小风速v=0.15m/s以上；

7、s104、安装在隧道内的传感器可以监测环境参数，温度、湿度、氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度和硫化氢浓度，传感器连续地监测环境的变化，并将数据传输到监测系统；

8、s105、实时数据采集：监测系统实时采集传感器传输过来的数据，并对数据进行处理和分析，及时发现环境异常情况，并采取相应的措施；

9、s106、报警机制：监测系统设置了预设的环境参数阈值，一旦监测到环境参数超出预设阈值，就会触发报警机制，及时向工程人员发出警报，报警可以通过声音和光闪方式进行，提醒工程人员采取相应的措施；

10、s107、数据记录与分析：监测系统会将采集到的环境数据记录下来，并进行分析，通过对数据的分析，可以了解环境变化的趋势和规律，为隧道施工的环境管理提供参考依据。

11、优选的，所述风速监测器包括固定框以及装配框，所述固定框顶部两侧固定连接有用于稳定自身的定位架，两侧所述定位架沿固定框轴线对称分布，所述装配框置于固定框内，所述装配框与固定框内壁滑动连接，所述装配框内置有用于监测隧道风速的检测组件，所述装配框在固定框内的一端设置有用于保护检测组件的连接组件。

12、优选的，所述连接组件包括装配腔室，所述装配腔室开设于装配框一端两侧，两侧所述装配腔室沿装配框轴线对称分布，所述装配框深度小于固定框深度，所述装配腔室内置有转动辊。

13、优选的，所述转动辊一端通过轴承与装配腔室内腔底部转动连接，所述转动辊表面套接有弹性扭簧，所述弹性扭簧置于装配腔室内，所述弹性扭簧一端与转动辊固定连接，所述弹性扭簧另一端与装配腔室内壁固定连接。

14、优选的，所述转动辊远离装配腔室的一端延伸至装配框外部，所述转动辊在装配框外部的一端固定连接有连接板，所述连接板远离转动辊的一端与固定框内壁固定连接。

15、优选的，所述检测组件包括风扇，所述风扇设置在装配框内，所述风扇风压输入端朝向固定框，所述风扇尾部固定连接有运动辊，所述运动辊与风扇轴线重合。

16、优选的，所述运动辊远离风扇的一端安装有电源，所述运动辊靠近风扇的一端表面开设有环绕自身一周的固定环槽，所述固定环槽内腔底部两侧安装有光源，两侧所述光源沿运动辊轴线对称分布。

17、优选的，所述光源输入端与电源输出端电连接，所述运动辊远离风扇的一端套接有转动轴承，所述转动轴承表面套接有安装板，所述转动轴承内环壁与运动辊固定连接。

18、优选的，所述转动轴承外环壁与安装板固定连接，所述安装板靠近风扇的一侧固定连接有定位筒，所述定位筒套接在运动辊表面且不与接触，所述定位筒上下两侧开设有贯穿自身的连通窗口，所述安装板靠近风扇的一侧两下两端固定连接有安装座。

19、优选的，两端所述安装座沿运动辊轴线对称分布，两侧所述安装座相互靠近的端面安装有光敏传感器，所述光敏传感器与连通窗口在水平面上坐标点相同且处在同一垂直面上。

20、与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

21、本发明中采用空压机进行供风，配置适量的空压机和管路，确保施工面有足够的供风量，采用长管路通风方式，使用软质风管和拉链接头联接，有效控制漏风率，确保施工区域通风良好，在隧道内安装风速监测器，对风速进行实时检测，确保各段风量达到规定的最小风速要求，安装传感器监测温度、湿度、氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度和硫化氢浓度等环境参数，实时了解环境情况，监测系统能够实时采集传感器数据，并对数据进行处理和分析，及时发现环境异常情况，设定预设的环境参数阈值，一旦超出阈值就会触发报警机制，及时提醒工程人员采取措施，监测系统记录采集到的环境数据，并进行分析；

22、其中使用的风速监测器可以通过转动装配框来调整风扇承压面的朝向，从而适应不同位置和方向的风速监测需求，装置通过弹性扭簧和固定框之间的阻尼力保持稳定，确保在工作时装配框得到稳定，提高了风速检测的准确性，装置具有收纳性，可以减小整体的占用空间体积，方便在隧道内布置和使用，数据重叠检查，两侧均设有连通窗口和光敏传感器，可以进行数据重叠检查，提高了监测数据的准确性和可靠性，通过实时监测装置所处位置的风速，可以及时了解隧道内的通风情况，确保通风达标，提高了施工安全性，当监测到风速低于允许最小风速时，可以及时发出警报，提醒人员进行故障排查和处理，保障施工的顺利进行和人员安全，适用于隧道施工过程中的通风环境监测需求。

技术特征：

1.一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，所述风速监测器包括固定框（1）以及装配框（102），所述固定框（1）顶部两侧固定连接有用于稳定自身的定位架（101），两侧所述定位架（101）沿固定框（1）轴线对称分布，所述装配框（102）置于固定框（1）内，所述装配框（102）与固定框（1）内壁滑动连接，所述装配框（102）内置有用于监测隧道风速的检测组件（2），所述装配框（102）在固定框（1）内的一端设置有用于保护检测组件（2）的连接组件（2）。

3.根据权利要求2所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，所述连接组件（2）包括装配腔室（201），所述装配腔室（201）开设于装配框（102）一端两侧，两侧所述装配腔室（201）沿装配框（102）轴线对称分布，所述装配框（102）深度小于固定框（1）深度，所述装配腔室（201）内置有转动辊（202）。

4.根据权利要求3所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，所述转动辊（202）一端通过轴承与装配腔室（201）内腔底部转动连接，所述转动辊（202）表面套接有弹性扭簧（203），所述弹性扭簧（203）置于装配腔室（201）内，所述弹性扭簧（203）一端与转动辊（202）固定连接，所述弹性扭簧（203）另一端与装配腔室（201）内壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，所述转动辊（202）远离装配腔室（201）的一端延伸至装配框（102）外部，所述转动辊（202）在装配框（102）外部的一端固定连接有连接板（204），所述连接板（204）远离转动辊（202）的一端与固定框（1）内壁固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，所述检测组件（3）包括风扇（301），所述风扇（301）设置在装配框（102）内，所述风扇（301）风压输入端朝向固定框（1），所述风扇（301）尾部固定连接有运动辊（302），所述运动辊（302）与风扇（301）轴线重合。

7.根据权利要求6所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，所述运动辊（302）远离风扇（301）的一端安装有电源（303），所述运动辊（302）靠近风扇（301）的一端表面开设有环绕自身一周的固定环槽（304），所述固定环槽（304）内腔底部两侧安装有光源（305），两侧所述光源（305）沿运动辊（302）轴线对称分布。

8.根据权利要求7所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，所述光源（305）输入端与电源（303）输出端电连接，所述运动辊（302）远离风扇（301）的一端套接有转动轴承（306），所述转动轴承（306）表面套接有安装板（307），所述转动轴承（306）内环壁与运动辊（302）固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，所述转动轴承（306）外环壁与安装板（307）固定连接，所述安装板（307）靠近风扇（301）的一侧固定连接有定位筒（308），所述定位筒（308）套接在运动辊（302）表面且不与接触，所述定位筒（308）上下两侧开设有贯穿自身的连通窗口（309），所述安装板（307）靠近风扇（301）的一侧两下两端固定连接有安装座。

10.根据权利要求9所述的一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，其特征在于，两端所述安装座沿运动辊（302）轴线对称分布，两侧所述安装座相互靠近的端面安装有光敏传感器（310），所述光敏传感器（310）与连通窗口（309）在水平面上坐标点相同且处在同一垂直面上。

技术总结本发明公开了一种隧道施工隧洞通风环境监测方法，涉及通风监测技术领域，包括隧道供风、阶段通风、安装在隧道内的传感器可以监测环境参数、实时数据采集、报警机制和数据记录与分析，采用空压机进行供风，配置适量的空压机和管路，确保施工面有足够的供风量，其中使用的风速监测器方便在隧道内布置，两侧均设有连通窗口和光敏传感器，进行数据重叠检查，提高了监测数据的准确性和可靠性，实时监测装置所处位置的风速，及时了解隧道内的通风情况，当监测到风速低于允许最小风速时，可以及时发出警报，提醒人员进行故障排查和处理，保障施工的顺利进行和人员安全，确保各段风量达到规定的最小风速要求，适用于隧道施工过程中的通风环境监测需求。技术研发人员：刘同,陶永宝,吴西峰,史邢凯,易先坤,何维维,柏涛,李函受保护的技术使用者：中铁三局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18