一种隧道施工用大断面泡沫除尘装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种隧道施工用大断面泡沫除尘系统及方法，该系统包括除尘台车本体、泡沫发生装置、环境参数监测装置。泡沫发生装置布置在除尘台车上，由加液箱、加药装置、泡沫发生喷嘴、喷嘴保护装置、pvc水管、气管组成；环境参数监测装置，用于监测施工作业环境内的粉尘浓度，并传输致控制中心，经预设计算后控制泡沫发生量与运行时长；除尘台车提供降尘装置所需压缩气体、水、电等动力源。本方案安装与使用对原有施工工序不造成影响，同时可快速降低各环节尘毒浓度，缩短爆破工艺后人员等候进场时间，提高作业效率；降尘效果好、降尘时间短；可迅速恢复隧道现场能见度，保障作业安全，具有较好的推广应用价值。较好的推广应用价值。较好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道施工用大断面泡沫除尘装置


[0001]本专利技术涉及隧道施工领域，以及隧道建设阶段施工作业环境控制
，尤其涉及一种隧道施工用大断面泡沫除尘系统及方法。

技术介绍

[0002]隧道施工作业中爆破、出渣、喷浆等工序产生大量粉尘，现阶段隧道施工过程中采用的最广泛、最有效的开挖方式为钻爆法施工，爆破期粉尘浓度高达1600至2100mg/m3，严重污染作业场所的环境。高浓度的粉尘对现场工人的身体健康造成了极大的威胁，人体长时间接触粉尘，肺部有利二氧化硅的含量会持续增加，当游离二氧化硅的含量增加到一定程度，能够引起肺部组织纤维化，导致尘肺病和矽肺病等疾病；粉尘沉降到机器设备上会加快设备磨损的速度，迫使企业投入更多的资金在购买和维修设备方面，严重威胁安全生产和人员生命安全。
[0003]目前最常采用压入式通风方式来稀释粉尘与毒害气体浓度，但由于隧道进尺长度不断增加，以及长距离风管随机破损严重，该方式减尘降毒效果低于预期。此外，现场通常配备了车载雾炮、水幕等装置的可移动式降温除尘设备，由于车载设备结构复杂、尺寸巨大，造成进出隧道延误施工进度的实际问题，闲置率较高。现有设备在实际使用中可推广性有限，且使用、维护成本高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种隧道施工用大断面泡沫除尘系统及方法，并具体提供了以下技术方案：
[0005]一方面，本专利技术提供了一种隧道施工用大断面泡沫除尘系统，所述系统包括除尘台车1、泡沫发生装置、环境参数监测装置、气水源过滤装置；
[0006]所述除尘台车1为门字型台架结构101，中间为行车通道102，底部设置电力驱动滚轮103；所述泡沫发生装置、环境参数监测装置及气水源过滤装置设置于所述除尘台车1上；
[0007]所述泡沫发生装置用于产生泡沫，并进行泡沫的喷淋；
[0008]所述环境参数监测装置用于监测隧道中的粉尘浓度，并传输至控制中心；
[0009]所述气水源过滤装置用于对水源及气源进行过滤；
[0010]所述除尘台车1的本体两侧布置有固定连接支架，第一气管9、第二气管10、第一水管11、第二水管12布置在固定连接支架上。
[0011]优选地，所述泡沫发生装置设置有第一泡沫发生喷嘴13、第二泡沫发生喷嘴14、泡沫发生喷嘴保护装置131、第一加液箱2、第二加液箱7、第一水泵4、第二水泵6、第一加药装置5、第二加药装置8及空气压缩机3；
[0012]空气压缩机3布置在除尘台车1右侧最下层，除尘台车1右侧第二层布置有第一加液箱2、第一水泵4，除尘台车1右侧第三层布置有第一加药装置5，且第一加药装置5位于第一加液箱2的正上方，并向第一加液箱2中添加泡沫药剂；
[0013]所述除尘台车1的左侧第二层布置有第二水泵6、第二加液箱7，左侧第三层布置有第二加药装置8，且第二加药装置8位于第二加液箱7的正上方，并向第二加液箱7中添加泡沫药剂。
[0014]优选地，所述第一泡沫发生喷嘴13、第二泡沫发生喷嘴14对称布设在除尘台车1的全断面上。
[0015]优选地，所述第一泡沫发生喷嘴13和第二泡沫发生喷嘴14上均设置有进气口132和进水口133；
[0016]所述进气口132与第一气管9或第二气管10相连，所述进水口133与第一水管11或第二水管12相连。
[0017]优选地，所述泡沫发生喷嘴保护装置131包括保护钢管134和泡沫塑料层135，泡沫塑料层135设置在保护钢管134内；
[0018]泡沫发生喷嘴保护装置131分别设置在第一泡沫发生喷嘴13和第二泡沫发生喷嘴14的外侧，第一泡沫发生喷嘴13和第二泡沫发生喷嘴14分别穿过泡沫塑料层135和保护钢管134；
[0019]保护钢管131设置在进气口132和进水口133的外侧；泡沫塑料层135设置在保护钢管134与第一气管9、第一水管11之间，以及保护钢管134与第二气管10、第二水管12之间。
[0020]优选地，所述气水源过滤装置包括第一水源一级过滤器16、第一水源二级过滤器17、第二水源一级过滤器18、第二水源二级过滤器19、气源一级过滤器20、气源二级过滤器21；
[0021]所述的第一水管11通过阀门、第一水泵4与第一加液箱2相连，进入第一加液箱2的水源均经过第一水源一级过滤器16、第一水源二级过滤器17过滤处理；第二水管12通过阀门、第二水泵6与第二加液箱7相连，进入第二加液箱7的水源均经过第二水源一级过滤器18、第二水源二级过滤器19过滤处理；
[0022]空气通过气源一级过滤器20、气源二级过滤器21处理后进入空气压缩机3，第一气管9、第二气管10通过阀门与空气压缩机3相连。
[0023]优选地，所述气源一级处理器20、气源二级处理器21布置在除尘台车1右侧最底层；第一水源一级过滤器16、第一水源二级过滤器17位于除尘台车1右侧第二层；第二水源以及过滤器18、第二水源二级过滤器19位于除尘台车1左侧第二层。
[0024]优选地，所述系统还包括供电设备及水源；
[0025]所述供电设备为所述除尘台车1上的各类设备提供电源。
[0026]优选地，所述所述环境参数监测装置包括粉尘浓度传感器15，粉尘浓度传感器15设置于所述除尘台车1的第二层，用于监测隧道中的粉尘浓度，并传输至控制中心，所述控制中心基于所述粉尘浓度，控制泡沫发生装置的运行。
[0027]优选地，所述系统还包括风速传感器，用于检测环境风速。
[0028]此外，本专利技术还提供了一种隧道施工用大断面泡沫除尘方法，所述方法应用于如上所述的隧道施工用大断面泡沫除尘系统，该方法包括：
[0029]S1、确定输入变量、输出变量的论域、对应模糊子集及论域到模糊子集的映射，并对输入变量、输出变量进行模糊化处理；
[0030]S2、建立模糊规则库，确定输入变量与输入变量之间的关系；
[0031]S3、基于所述模糊规则库及输入变量，进行模糊推理，得到输出变量的隶属度；
[0032]S4、对所述输出变量的隶属度进行反模糊化处理，得到控制参数清晰值。
[0033]优选地，所述S3进一步包括：
[0034]S301、构建多维多重模糊推理模型；
[0035]S302、计算输入量的笛卡尔乘积，令
[0036][0037]将多维多重模糊推理模型转化为一维多重模糊推理模型：
[0038][0039]其中，x1，x2，
…
，x
n
为输入变量，A
11
，A
12
，
…
，A
mn
为规则库中输入变量的模糊取值，B1，B2，
…
，B
m
为规则库中输出变量的模糊取值，A
′1，A
′2，A
′3，...，A
′
n
表示实际输入量的模糊取值，B
′
表示实际输出量的模糊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道施工用大断面泡沫除尘系统，其特征在于，所述系统包括除尘台车(1)、泡沫发生装置、环境参数监测装置、气水源过滤装置；所述除尘台车(1)为门字型台架结构(101)，中间为行车通道(102)，底部设置电力驱动滚轮(103)；所述泡沫发生装置、环境参数监测装置及气水源过滤装置设置于所述除尘台车(1)上；所述泡沫发生装置用于产生泡沫，并进行泡沫的喷淋；所述环境参数监测装置用于监测隧道中的粉尘浓度，并传输至控制中心；所述气水源过滤装置用于对水源及气源进行过滤；所述除尘台车(1)的本体两侧布置有固定连接支架，第一气管(9)、第二气管(10)、第一水管(11)、第二水管(12)布置在固定连接支架上。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泡沫发生装置设置有第一泡沫发生喷嘴(13)、第二泡沫发生喷嘴(14)、泡沫发生喷嘴保护装置(131)、第一加液箱(2)、第二加液箱(7)、第一水泵(4)、第二水泵(6)、第一加药装置(5)、第二加药装置(8)及空气压缩机(3)；空气压缩机(3)布置在除尘台车(1)右侧最下层，除尘台车(1)右侧第二层布置有第一加液箱(2)、第一水泵(4)，除尘台车(1)右侧第三层布置有第一加药装置(5)，且第一加药装置(5)位于第一加液箱(2)的正上方，并向第一加液箱(2)中添加泡沫药剂；所述除尘台车(1)的左侧第二层布置有第二水泵(6)、第二加液箱(7)，左侧第三层布置有第二加药装置(8)，且第二加药装置(8)位于第二加液箱(7)的正上方，并向第二加液箱(7)中添加泡沫药剂。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一泡沫发生喷嘴(13)、第二泡沫发生喷嘴(14)对称布设在除尘台车(1)的全断面上。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一泡沫发生喷嘴(13)和第二泡沫发生喷嘴(14)上均设置有进气口(132)和进水口(133)；所述进气口(132)与第一气管(9)或第二气管(10)相连，所述进水口(133)与第一水管(11)或第二水管(12)相连。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述泡沫发生喷嘴保护装置(131)包括保护钢管(134)和泡沫塑料层(135)，泡沫塑料层(135)设置在保护钢管(134)内；泡沫发生喷嘴保护装置(131)分别设置在第一泡沫发生喷嘴(13)和第二泡沫发生喷嘴(14)的外侧，第一泡沫发生喷嘴(13)和第二泡沫发生喷嘴(14)分别穿过泡沫塑料层(135)和保护钢管(134)；保护钢管(131)设置在进气口(132)和进水口(133)的外侧；泡沫塑料层(135)设置在保护钢管(134)与第一气管(9)、第一水管(11)之间，以及保护钢管(134)与第二气管(10)、第二水管(12)之间。6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述气水源过滤装置包括第一水源一级过滤器(16)、第一水源二级过滤器(17)、第二水源一级过滤器(18)、第二水源二级过滤器(19)、气源一级过滤器(20)、气源二级过滤器(21)；所述的第一水管(11)通过阀门、第一水泵(4)与第一加液箱(2)相连，进入第一加液箱(2)的水源均经过第一水源一级过滤器(16)...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏祎璇，汪澍，欧盛南，赵颖，金龙哲，郭海峰，刘建国，徐一菲，刘昆华，黄晓瑞，邱永祥，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所中国铁道科学研究院集团有限公司中国国家铁路集团有限公司，
类型：发明
国别省市：