【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道施工领域。更具体地说，本专利技术涉及一种红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统。
技术介绍
1、我国地形地貌复杂多变，其中70％是山地、丘陵地区，在山岭地区修建高速铁路时隧道工程占比大，且山岭隧道修建的难易程度多依赖地形条件与地质构造等情况。山岭地区隧道施工会遇到多种多样的复杂地层及地质条件，而危岩带下伏基岩的红层软岩地层是常见的不良建设条件之一。并且我国山岭地区煤层气、油气等资源较为丰富，尤其是西南地区，隧道开挖难免会穿越煤层、非煤系地层和油气地层等，在隧道开挖卸荷影响下，瓦斯等有毒有害致灾气体极易沿构造裂隙溢出，具有不可预见和规律性差等特点，隧道施工极易诱发有毒有害气体局部聚集风险。现有技术中在监测到隧道内致灾气体的浓度超过限制之后，采取的处理方法一般为通过加强通风来降低致灾气体的浓度，或者在通风管道外加设抽风管道，通过额外设置的抽风管道将致灾气体抽出；其中前一种方式对通风机的功率要求较高，不适用于纵深隧道；后一种方式进一步占用了的隧道内空间，并且增加隧道施工工作量，影响施工效率。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，包括：
3、通风装置，其包括通风机、抽风机、通风管道；所述通风管道沿隧道施工方向固定设置在隧道内，且出风口延伸至隧道的掌子面；所述通风管道内设置有隔板，所述隔板为可伸
4、监测装置，其设置在隧道内，用以监测隧道内多种致灾气体的浓度；
5、控制模块，其与所述监测装置、所述抽风机以及所述主控阀连接，用以接收所述监测装置监测的气体数据，并根据所述气体数据是否超出限值调整启动所述抽风机和所述主控阀。
6、优选的是，所述通风管道由多个管道节段拼接形成，每个所述管道节段内均设置有所述隔板；所述隔板包括气囊袋、内外支撑架和外支撑架，所述气囊带的两端为与所述管道节段内壁相配合的弧形，所述内外支撑架设置在所述气囊袋内，且与所述气囊袋的内壁固定连接；所述外支撑架的一端与所述管道节段的内壁固定连接，另一端与所述气囊袋的外壁固定连接；所述气囊袋朝向所述通风腔的一侧设置有充排气泵，所述充排气泵与所述气囊袋之间连接有电磁阀，所述电磁阀和所述充排气泵分别与所述控制模块连接。
7、优选的是，所述内外支撑架包括结构相同的上撑板、中间撑板和下撑板；所述中间撑板的轴线与所述管道节段的轴线重合，所述上撑板和所述下撑板与所述中间撑板之间均间隔设置有多个可伸缩的导向杆；所述上撑板、所述中间撑板和所述下撑板与所述通风管道长度方向平行的两侧均与所述气囊袋粘贴固定。
8、优选的是，所述上撑板、所述中间撑板和所述下撑板沿所述管道节段的长度方向通长设置，且均开设有多个上下贯通的通气孔。
9、优选的是，相邻两个所述管道节段内的气囊袋对应所述中间撑板的位置固定连接。
10、优选的是，所述通风管道设置在隧道的顶部，各所述风孔处均对应设置有回抽装置，所述回抽装置包括抽风管道和抽排风机，所述抽风管道竖直设置，其底部为进风口，其顶部密封连接有安装板，所述安装板与隧道顶部固定连接；所述抽排风机固定设置在所述抽风管道的外侧，所述抽排风机的进气端与所述抽风管道连通，且出风端通过出风管道与所述风孔连通；各所述抽排风机分别与所述控制模块连接。
11、优选的是，所述抽风管道为可伸缩管道，所述可伸缩管道包括直径依次减小的多个子管，任意所述子管的外壁的顶部和底部分别设置有上限位环和下限位环，其内壁的底部设置有外限位环；所述抽风管道内顶部设置有调节装置，用以调整所述抽风管道的伸缩。
12、优选的是，所述调节装置包括驱动电机、卷线轴和拉绳；所述驱动电机固定设置在所述抽风管道的内顶部，其输出轴与所述卷线轴同轴固定连接，所述拉绳的一端固定在所述卷线轴上，另一端与最内侧的所述子管的底壁，所述驱动电机与所述控制模块连接。
13、本专利技术至少包括以下有益效果：
14、1、本专利技术提供的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，通过隔板实现仅通过一个通风管道同时进行通风和抽风，当隧道内致灾气体的浓度超过限值时，可快速地对隧道内空气进行置换，从而迅速降低隧道内致灾气体的浓度，保障施工安全，可适用于长隧道施工。
15、2、本专利技术提供的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，隔板的伸缩通过气囊袋的伸缩实现，气囊袋借助通气腔内空气实现快速充气，可迅速将通风管道进行分隔，保证致灾气体的处理效率。
16、3、本专利技术提供的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，通过回抽装置可以根据致灾气体出现的位置精确地进行回抽及排风处理，进一步提高致灾气体的处理效率，保障施工安全。
17、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，所述通风管道由多个管道节段拼接形成，每个所述管道节段内均设置有所述隔板；所述隔板包括气囊袋、内外支撑架和外支撑架，所述气囊带的两端为与所述管道节段内壁相配合的弧形，所述内外支撑架设置在所述气囊袋内，且与所述气囊袋的内壁固定连接；所述外支撑架的一端与所述管道节段的内壁固定连接，另一端与所述气囊袋的外壁固定连接；所述气囊袋朝向所述通风腔的一侧设置有充排气泵，所述充排气泵与所述气囊袋之间连接有电磁阀，所述电磁阀和所述充排气泵分别与所述控制模块连接。
3.如权利要求2所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，所述内外支撑架包括结构相同的上撑板、中间撑板和下撑板；所述中间撑板的轴线与所述管道节段的轴线重合，所述上撑板和所述下撑板与所述中间撑板之间均间隔设置有多个可伸缩的导向杆；所述上撑板、所述中间撑板和所述下撑板与所述通风管道长度方向平行的两侧均与所述气囊袋粘贴固定。
4.如权利要求3所
5.如权利要求4所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，相邻两个所述管道节段内的气囊袋对应所述中间撑板的位置固定连接。
6.如权利要求1所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，所述通风管道设置在隧道的顶部，各所述风孔处均对应设置有回抽装置，所述回抽装置包括抽风管道和抽排风机，所述抽风管道竖直设置，其底部为进风口，其顶部密封连接有安装板，所述安装板与隧道顶部固定连接；所述抽排风机固定设置在所述抽风管道的外侧，所述抽排风机的进气端与所述抽风管道连通，且出风端通过出风管道与所述风孔连通；各所述抽排风机分别与所述控制模块连接。
7.如权利要求6所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，所述抽风管道为可伸缩管道，所述可伸缩管道包括直径依次减小的多个子管，任意所述子管的外壁的顶部和底部分别设置有上限位环和下限位环，其内壁的底部设置有外限位环；所述抽风管道内顶部设置有调节装置，用以调整所述抽风管道的伸缩。
8.如权利要求7所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，所述调节装置包括驱动电机、卷线轴和拉绳；所述驱动电机固定设置在所述抽风管道的内顶部，其输出轴与所述卷线轴同轴固定连接，所述拉绳的一端固定在所述卷线轴上，另一端与最内侧的所述子管的底壁，所述驱动电机与所述控制模块连接。
...【技术特征摘要】
1.一种红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，所述通风管道由多个管道节段拼接形成，每个所述管道节段内均设置有所述隔板；所述隔板包括气囊袋、内外支撑架和外支撑架，所述气囊带的两端为与所述管道节段内壁相配合的弧形，所述内外支撑架设置在所述气囊袋内，且与所述气囊袋的内壁固定连接；所述外支撑架的一端与所述管道节段的内壁固定连接，另一端与所述气囊袋的外壁固定连接；所述气囊袋朝向所述通风腔的一侧设置有充排气泵，所述充排气泵与所述气囊袋之间连接有电磁阀，所述电磁阀和所述充排气泵分别与所述控制模块连接。
3.如权利要求2所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，所述内外支撑架包括结构相同的上撑板、中间撑板和下撑板；所述中间撑板的轴线与所述管道节段的轴线重合，所述上撑板和所述下撑板与所述中间撑板之间均间隔设置有多个可伸缩的导向杆；所述上撑板、所述中间撑板和所述下撑板与所述通风管道长度方向平行的两侧均与所述气囊袋粘贴固定。
4.如权利要求3所述的红层软岩区域高铁隧道施工中致灾气体处理系统，其特征在于，所述上撑板、所述中间撑板和所述下撑板沿所述管道节段的长度方向通长设置，且均开设有多个上下贯通的通气孔。
5.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹明，袁义华，武进广，郭炜欣，王隽夫，刘伟，郭朝，高永河，陈成名，杨燕，闫晨阳，刘敏，解博亮，徐志成，刘涛，胡坤，
申请(专利权)人：中铁七局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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