一种输水隧洞在钢管运输焊接过程中的通风方法技术

本发明专利技术公开了一种输水隧洞在钢管运输焊接过程中的通风方法，该方法可有效保证输水隧洞内衬钢管施工过程中，在钢管运输、特别是焊接过程中通风的可行性、有效性、安全性、集约化、智能化、数字化，高效保障施工人员生命安全的同时，促进智慧施工建设，使整个施工过程更加安全，数据采集更加便捷，为数字化指导整个施工过程创造新思路。本发明专利技术拟采用智能机器人内携传感器的方式，从初始工况、标准工况、充电工况、检修工况四个方面详述整个通风机器人系统的调度及运行，为今后类似工程的施工方式提供参考。供参考。供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种输水隧洞在钢管运输焊接过程中的通风方法


[0001]本专利技术涉及内衬钢管的输水隧洞在钢管输运及焊接过程中的通风方法，具体来说是一种利用智能移动式机器人的通风方法。

技术介绍

[0002]随着经济和科技的不断发展，隧洞技术更加广泛的应用于各种工程。如今在给水工程中运用隧洞技术的案例逐渐增多，很多工程采用矿山、盾构等工法完成隧洞施工，再于隧洞内敷设球墨铸铁管或钢管进行输配水。同时，为了更大程度的利用隧洞空间，使隧洞内管道输水能力最大化并同时提升供水安全性，隧洞内衬管道技术被采用。但此种工程的通风相关研究很少，特别是隧洞内衬钢管工程，除了要保证管材运输工况的通风，还要考虑管道焊接等一系列的通风问题。由于隧洞内衬钢管技术开展应用时间不长，国内工程案例极少，此种工程通风问题的研究近乎空白。
[0003]在道路隧道等工程中，施工过程的通风往往采用风管送风直达掌子面，保证施工作业面的新风。但如隧洞工程需内衬钢管，即在完成隧洞后需在隧洞内进行钢管的运输和焊接，钢管外壁和隧洞内壁紧密贴合并用防腐材料进行填充。此时无法参照隧洞施工时将风管固定在隧洞顶部的通风方式，因为此种方式势必会阻碍钢管运输。本专利技术公开了一种输水隧洞在钢管运输焊接过程中的通风方法，采用智能型可移动通风机器人进行通风，并进行合理的运行调度。该机器人顶部为轴流或离心风机，下部为履带传动装置并和上部风机设备固定，自带小型供配电箱体采用电缆连接供电或锂电池供电，目前已有相关设备产品。如采用本思路方法进行编程设计，将提高使用性能及用户体验。该方法可有效保证输水隧洞内衬钢管在运输和焊接过程中通风的可行性、有效性、安全性，集约化、智能化、数字化，高效保障施工人员生命安全的同时，促进智慧施工建设，使整个施工过程更加安全，数据采集更加便捷，为数字化指导整个施工过程创造新思路。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种输水隧洞在钢管运输焊接过程中的通风方法。为了保障人员安全，隧洞内作业人员需保证新鲜空气量。在管道运输过程中，人员需保证新鲜空气摄入量，在管道焊接过程中，将会产生大量烟尘，不利于人员健康及后续正常作业。对于狭长隧洞内衬钢管工程，整个通风系统的设计需保证管道正常运输及管道焊接施工过程良好运转。同时，狭长隧洞如采用自然通风无法满足通风需求，需采用机械通风并经过合理设计使新鲜空气在整段隧洞中流动起来，减少滞留区的出现，避免回流区的产生。
[0005]针对内衬钢管输水隧洞工程，为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]首先对比分析三种通风方式，两端机械式：将两井间隧道系统看作一根风管，将隧道进口及出口进行封闭处理，同时开门利于管材及人员进出。隧道口一端设置风机进风，另一端设置风机排风，采用活塞式通风系统的总体思路，对整个隧道进行空气置换，保证隧洞整体通风。随身便携式：人员随身携带氧气瓶，保证人员在最不利情况下的人身安全。采用
轻型材质氧气瓶，携带方便，可随身携带即需即用。当风机故障，身体不适，烟雾浓度过大等情况时，利用氧气瓶保证正常新鲜空气的摄入。智能移动式：采用智能型可移动通风机器人，机器人随着输送管道车辆同步运行，对整个机器人阵列进行相应的控制，进行风机接力，保障整个隧洞通风系统的可行。方案一风系统实施简单，对隧道口封闭处理有一定困难，但总体可实施，但此方式不利用材料的输送，需要不停的开关洞口门洞。方案二方便可行，但携带氧气瓶不利于人员方便的作业。方案三不仅仅可用在钢管焊接工况，在检修时同样可以使用，通风机器人开入井内，跟随车辆，保证人员及工作面的新风量。确定采用智能移动式机器人通风。
[0007]使用智能移动式机器人在钢管运输焊接过程中的通风方法，包括以下步骤：
[0008]S1:选择智能移动式通风机器人和运输机器人进行施工，对机器人进行编号并预设其在隧洞中的初始位置。
[0009]S2:AAO运输机器人将首节钢管运输至隧洞中间，A8～A14和B8～B14通风机器人从另一端进入并停放在钢管中。
[0010]进一步的，所述A8～A14和B8～B14通风机器人停靠在隧洞中间位置，A14和B14可作为备用通风机器人。
[0011]S3：AAO运输机器人将左侧第1节钢管运输至隧洞中间，A1～A6通风机器人依次进入隧洞中，BBO运输机器人将右侧第1节钢管运输至隧洞中，B1～B6通风机器人依次进入隧洞中，将首节钢管分别与左侧第1节钢管、右侧第1节钢管进行焊接。
[0012]进一步的，AAO运输机器人可以先将左侧第1节钢管运输至隧洞中间，而后BBO运输机器人才将右侧第1节钢管运输至隧洞中，优选的，AAO运输机器人和BBO运输机器人同步推进运输钢管的工作。
[0013]进一步的，S3步骤中还包括A7和B7通风机器人，A7和B7通风机器人停放于隧道外备用，A7和B7可以替换电量低的通风机器人。例如停靠在隧洞中间的A8～A13通风机器人向左端移动，布满隧洞左端进行通风时，可以用A7通风机器人替换其中电量较低的A8～A13通风机器人中的任意一个。
[0014]S4：AAO运输机器人和BBO运输机器人分别将左侧第n节钢管、右侧第n节钢管(n≥2)运输至隧洞中，再次焊接钢管，隧洞中间停放的通风机器人同步向端部移动。
[0015]进一步的，多个钢管焊接，钢管的长度不断增加，停靠在原来隧洞中间的A8～A13和B8～B13通风机器人可以往两端移动或者一端移动来保证通风均匀，其中A8～A13往左端移动，B8～B13通风机器人往右端移动。
[0016]S5：重复S4步骤直至施工完毕，位于运输机器人后部的通风机器人随运输机器人退出隧洞，集中进行充电。
[0017]进一步的，AAO运输机器人向左端移动退出隧洞，而后A1～A6通风机器跟随AAO运输机器人依次退出；BBO运输机器人向右端移动退出隧洞，而B1～B6通风机器跟随BBO运输机器人依次退出，AAO运输机器人和BBO运输机器人可以同步从隧洞两边退出，例如，AAO运输机器人、BBO运输机器人、A1～A6和B1～B6通风机器人全部退出隧洞，隧洞中只布满A8～A13和B8～B13通风机器人。
[0018]进一步的，但也可以根据工程的实际情况，只有一端的运输机器人从隧洞中退出，另一端运输机器人位置不变化，例如AAO运输机器人和A1～A6通风机器人退出隧洞，隧洞左
端则布满A8～A13通风机器人，隧洞右端的各机器人位置不变化。
[0019]进一步的，A洞口外设置充电桩，从隧洞中退出的A1～A6和B1～B6通风机器人可以集中在隧洞外部进行充电。
[0020]进一步的，在某种工况下，A1～A6通风机器人全部退出隧洞，而隧洞右端机器人不需要移动时，隧洞左端已布满A8～A13通风机器人，A14通风机器人和B8～B14通风机器人停靠在隧洞中间备用，如果A8～A13通风机器人中任意一个通风机器人电量较低，可用A14通风机器人替代，同样的，位于隧洞右侧B1～B6通风机器人中任意一个通风机器人电量较低可以用B14通风机器人替代；反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输水隧洞在钢管运输焊接过程中的通风方法，其特征在于，通风方法包括下列步骤：S1:选择智能移动式通风机器人和运输机器人进行施工，对机器人进行编号并预设其在隧洞中的初始位置；S2:AAO运输机器人将首节钢管运输至隧洞中间，A8～A14和B8～B14通风机器人从另一端进入并停放在钢管中；S3：AAO运输机器人将左侧第1节钢管运输至隧洞中间，A1～A6通风机器人依次进入隧洞中，BBO运输机器人将右侧第1节钢管运输至隧洞中，B1～B6通风机器人依次进入隧洞中，将首节钢管分别与左侧第1节钢管、右侧第1节钢管进行焊接；S4：AAO运输机器人和BBO运输机器人分别将左侧第n节钢管、右侧第n节钢管(n≥2)运输至隧洞中，再次焊接钢管，隧洞中间停放的通风机器人同步向端部移动；S5：重复S4步骤直至施工完毕，位于运输机器人后部的通风机器人随运输机器人退出隧洞，集中进行充电。2.根据权利要求1所述的一种输水隧洞在钢管运输焊接过程中的通风方法，其特征在于，S2～S5步骤中运输机器人采用顶推运输。3.根据权利要求1所述的一种输水隧洞在钢管运输焊接过程中的通风方法，其特征在于，S2～S5步骤中隧洞中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜己，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：