1.本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置及其施工方法。
背景技术：
2.隔板式通风常用于隧道内斜井的施工通风，目前常用的隔板式通风的隔板结构有pvc板、彩钢板、钢筋混凝土板三种结构类型。且不管哪种结构类型，都是直接在隧道施工现场，将隔板与隧道两侧进行现场施工、密封安装。但通过这种安装方式，会出现以下问题：
3.1.由于斜井一般只施作初期支护，而初支面往往是凹凸不平的，这使得隔板与壁面很难做到密封连接，从而导致传统的隔板风道漏风严重。
4.2.除此之外，传统的隔板式结构(以钢混隔板和彩钢板为主)工程造价偏高。除了本身的材料成本较高，由于需要现场施工所产生的管理成本和人工成本也较高。
5.3.由于传统的隔板式通风需要现场施作，安装耗时耗力，安装效率较低，对工程进度的推进不利。
6.4.传统的隔板风道以隧道的顶部壁面为风道的组成部分，导致许多围岩的渗漏水直接进入风道中，并且长期积水后腐蚀隔板等相关材料，导致隔板使用寿命降低。
7.因此，针对上述问题，目前亟需一种更优化的通风装置。
技术实现要素：
8.本发明的目的在于提供一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置及其施工方法，采用本方案，通过预制的通风组件而形成的通风通道，避免了与隧道施工现场的精度磨合，也就规避了传统隔板风道边缘连接处漏风严重的问题。
9.本发明通过下述技术方案实现：
10.一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，包括通风组件；
11.所述通风组件包括隔板、支撑板和内凹件；隧道两侧均设置有支撑板，所述隔板的两侧分别放置于隧道两侧的支撑板上；
12.所述内凹件的两侧均和所述隔板连接，所述内凹件的内凹侧和所述隔板之间形成通风通道；
13.所述支撑板和内凹件均沿隧道纵向设置。
14.相对于现有技术中，由于斜井一般只施作初期支护，初支面往往是凹凸不平的，这使得隔板与壁面很难做到密封连接，从而导致传统的隔板风道漏风严重的问题，本方案提供了一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，具体包括有预制的通风组件，其中通风组件包括隔板、支撑板和内凹件，其中，在沿隧道纵向方向上，支撑板分布在隧道两侧位置，支撑板一部分和隧道衬砌面固定，另一部分能支撑隔板即可，其形状构造此处不做限定；隔板沿隧道纵向设置，其两侧和支撑板连接，优选为放置在支撑板上即可，在隔板的上表面，连接内凹件，其中内凹件沿隧道纵向设置，而内凹件的内凹空间被隔板封闭，从而形
成通风通道，内凹件的形状不定，即弧形、弯折形状等，只要能形成通风通道，均在本方案的保护范围之内；而此时通过内凹件和隔板，能形成自制的通风通道，从而避免了和隧道初支面的高精度磨合，并规避了传统隔板风道边缘连接处漏风严重的问题；通过直接将隔板放置于支撑板上，从而大大减少了现场的施工成本和管理成本，并提高了施工效率。
15.进一步优化，所述内凹件为风筒布，所述风筒布的两侧分别连接于隔板两侧，所述风筒布的中部和所述隧道顶部连接；用于优化内凹件。
16.进一步优化，所述隔板的两侧均设有隔板槽，所述隔板槽沿隔板长度方向设置，所述风筒布的侧面端部伸入所述隔板槽，并通过粘接剂和隔板槽连接；用于优化通风通道的密封。
17.进一步优化，所述通风组件还包括吊环，所述隧道顶部固设有挂钩，所述风筒布中部通过所述吊环挂接于所述挂钩上；用于实现通风组件的快速安装。
18.进一步优化，沿所述隧道纵向依次设有多段首尾连接的通风组件；用于匹配隧道的长度。
19.进一步优化，多段所述通风组件中，相邻所述隔板端部之间通过工字连接板连接；用于实现快速安装。
20.进一步优化，多段所述通风组件中，相邻所述风筒布端部之间采用拉链连接，并相互搭接；用于实现快速安装。
21.进一步优化，所述隔板包括两块相互平行的薄钢板，两块所述薄钢板之间为酚醛层；用于提高隔板的性能。
22.进一步优化，用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置的施工方法，包括以下步骤：
23.步骤一：在工厂预制多段通风组件；
24.步骤二：在隧道斜井施作初支后，开始施工第一段通风组件；
25.步骤三：将第一段通风组件中的多个支撑板分别打入隧道两侧壁面，呈悬臂结构；然后将第一段通风组件中的隔板搭设在隧道两侧的支撑板上；
26.步骤四：按照步骤三施工第二段通风组件；
27.步骤五：将第一段通风组件和第二段通风组件首尾连接，并使通风通道相互贯通；
28.步骤六：重复步骤四和步骤五，持续分段沿隧道纵向向前推进布设，直至完成预定通风长度。
29.进一步优化，所述通风组件还包括设置于内凹件顶部的吊环，在施工每段通风组件时，需在隧道顶部打入挂钩，然后将吊环挂接于挂钩上。
30.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
31.1.本发明提供了一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置及其施工方法，采用本方案，通过预制生产的技术手段，避免了与隧道施工现场的精度磨合，也就规避了传统隔板风道边缘连接处漏风严重的问题。
32.2.本发明提供了一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置及其施工方法，采用本方案，通过预制生产、现场搭接的施工模式，从而大大减少了现场的施工成本和管理成本，并提高了施工效率。
33.3.本发明提供了一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置及其施工方法，采
用本方案，将隔板风道与隧道壁面分离，围岩渗漏出的地下水会直接沿风筒布外侧流到隧道下部，从而规避了隔板积水腐蚀的问题。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
35.图1为本发明提供的结构示意图；
36.图2为本发明提供的截面图；
37.图3为本发明提供的局部示意图a；
38.图4为本发明提供的局部示意图b；
39.图5为本发明提供的通风组件的侧视图；
40.图6为本发明提供的隔板的结构示意图。
41.附图中标记及对应的零部件名称：
42.1-隔板，11-隔板槽，12-薄钢板，13-酚醛层，2-支撑板，3-内凹件，4-粘接剂，5-挂钩，6-吊环，7-隧道，8-工字连接块。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
44.实施例1
45.如图1至图6所示，本实施例1提供了一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，包括通风组件；
46.所述通风组件包括隔板1、支撑板2和内凹件3；隧道7两侧均设置有支撑板2，所述隔板1的两侧分别放置于隧道7两侧的支撑板2上；
47.所述内凹件3的两侧均和所述隔板1连接，所述内凹件3的内凹侧和所述隔板1之间形成通风通道；
48.所述支撑板2和内凹件3均沿隧道7纵向设置。
49.相对于现有技术中，由于斜井一般只施作初期支护，初支面往往是凹凸不平的，这使得隔板1与壁面很难做到密封连接，从而导致传统的隔板1风道漏风严重的问题，本方案提供了一种用于隧道7施工通风的预制隔板1式通风装置，具体包括有预制的通风组件，其中通风组件包括隔板1、支撑板2和内凹件3，其中，在沿隧道7纵向方向上，支撑板2分布在隧道7两侧位置，支撑板2一部分和隧道7衬砌面固定，另一部分能支撑隔板1即可，其形状构造此处不做限定；隔板1沿隧道7纵向设置，其两侧和支撑板2连接，优选为放置在支撑板2上即可，在隔板1的上表面，连接内凹件3，其中内凹件3沿隧道7纵向设置，而内凹件3的内凹空间被隔板1封闭，从而形成通风通道，内凹件3的形状不定，即弧形、弯折形状等，只要能形成通风通道，均在本方案的保护范围之内；而此时通过内凹件3和隔板1，能形成自制的通风通
道，从而避免了和隧道7初支面的高精度磨合，并规避了传统隔板1风道边缘连接处漏风严重的问题；通过直接将隔板1放置于支撑板2上，从而大大减少了现场的施工成本和管理成本，并提高了施工效率。
50.作为一种优化内凹件3的具体实施方式，如图2所示，所述内凹件3为风筒布，所述风筒布的两侧分别连接于隔板1两侧，所述风筒布的中部和所述隧道7顶部连接；本方案中，内凹件3优选为风筒布，其中风筒布的两侧连接在隔板1的两侧，而其中部和隧道7顶部连接，此时风筒布即可形成和隧道7顶部截面相适配，并类似贴合的弧形面，在预制的通风组件搭设好后，在隧道7洞口布设轴流风机，将新鲜风流持续不断通入风道内，风流沿着风道给掌子面供风，相比传统的风管式压入通风，且通过风筒布，使隔板1式压入通风的通风断面更大，沿程阻力就更小，从而极限通风长度更大，在长距离隧道7施工通风中有显著的优势。
51.作为一种优化通风通道密封的具体实施方式，如图4所示，所述隔板1的两侧均设有隔板槽11，所述隔板槽11沿隔板1长度方向设置，所述风筒布的侧面端部伸入所述隔板槽11，并通过粘接剂4和隔板槽11连接；本方案中，在隔板1的两侧均设置有隔板槽11，隔板槽11沿隔板1长度方向，即隧道7纵向设置，隔板槽11的宽度略大于风筒布的厚度，此时便可将风筒布整齐塞入到隔板槽11内，然后在通过粘接剂4，使风筒布和隔板槽11胶接，形成密封连接，进一步防止漏风。
52.作为一种为实现通风组件的快速安装的具体实施方式，如图3所示，所述通风组件还包括吊环6，所述隧道7顶部固设有挂钩5，所述风筒布中部通过所述吊环6挂接于所述挂钩5上；本方案中，在风筒布的中线位置，并沿中线长度方向，固定设置有多个吊环6，而在隧道7拱顶位置，并沿隧道7纵向，固定设置有多个挂钩5，在放置好隔板1后，此时将吊环6挂接于吊环6上即可，达到快速安装的效果；其中吊环6和风筒布之间可采用粘接外加缝线加固的方式连接。
53.作为一种为匹配隧道7长度的具体实施方式，沿所述隧道7纵向依次设有多段首尾连接的通风组件；本方案中，将多段通风组件依次首尾连接，能使多段通风组件的通风通道依次相互贯通，便于通风。
54.作为一种为实现快速安装的具体实施方式，如图1所示，多段所述通风组件中，相邻所述隔板1端部之间通过工字连接板连接；本方案中，相邻隔板1之间通过工字连接板连接，将隔板1端部卡入工字连接板的槽内，再采用螺钉加固，并在接缝处涂上泡沫膨胀胶，从而增加其密封性。
55.作为一种为实现快速安装的具体实施方式，多段所述通风组件中，相邻所述风筒布端部之间采用拉链连接，并相互搭接；本方案中，相邻风筒布之间采用拉链连接，便于快速安装和拆卸，且采用相互搭接的形式，将拉链搭接在内，能避免拉链处漏风。
56.作为一种为提高隔板1性能的具体实施方式，如图5所示，所述隔板1包括两块相互平行的薄钢板12，两块所述薄钢板12之间为酚醛层13；本方案中，隔板1由两块相互平行的薄钢板12组成，即上下的饰面层为一层极薄的钢片，并在两块薄钢板12之间为酚醛层13，其中酚醛层13的主材料为高分子酚醛材料，属高分子有机硬质铝箔泡沫产品，是由热固性酚醛树脂在一定的温度、湿度等环境条件下发泡而成，从而使隔板1质地轻便、但又具有较高的硬度和强度。且密闭性好，不透风；其中，该
复合材料的表观密度仅61.7kg/m3，远小于传
统隔板1风道通风采用的彩钢板(7800kg/m3)、混凝土隔板1(1950-2800kg/m3)的密度；轻便的材料配合预制的安装模式使得现场施作非常方便快捷，大大节省了施工成本和人力成本。并且，隔板1风道通风时隔板1的受力主要为受弯变形，该复合材料的弯曲强度为2.21mpa、虽然不及彩钢板和混凝土的强度，但是也能满足隧道7施工通风的要求。且施工通风作为临时结构，在施工完成后即可拆除，使用强度过高的材料反而有所浪费。
57.实施例2
58.本实施例2在实施例1的基础上进一步优化，提供了一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置的施工方法，包括以下步骤：
59.步骤一：在工厂预制多段通风组件；
60.步骤二：在隧道7斜井施作初支后，开始施工第一段通风组件；
61.步骤三：将第一段通风组件中的多个支撑板2分别打入隧道7两侧壁面，呈悬臂结构；然后将第一段通风组件中的隔板1搭设在隧道7两侧的支撑板2上；
62.步骤四：按照步骤三施工第二段通风组件；
63.步骤五：将第一段通风组件和第二段通风组件首尾连接，并使通风通道相互贯通；
64.步骤六：重复步骤四和步骤五，持续分段沿隧道7纵向向前推进布设，直至完成预定通风长度。
65.本实施例中，所述通风组件还包括设置于内凹件3顶部的吊环6，在施工每段通风组件时，需在隧道7顶部打入挂钩5，然后将吊环6挂接于挂钩5上。
66.本实施例还提供了一种具体的实施方式，其详细施工步骤如下：
67.1.准备工作：
68.在工厂时将风筒布和特制隔板1提前连接好，确保连接紧密，接缝处不漏风，以≥10m为一个隔板1段制作好，运送至施工现场；其中隔板1为硬质材料，如果太长不便于货车运输；如果太短在施工时的纵向连接缝数量增加。
69.2.现场施工步骤：
70.(1)在隧道7斜井施作完初支以后，待初支变形稳定，其他相关施工步骤结束后，开始进行预制隔板1风道的布设工作。
71.(2)将木制或者工字钢制的支撑板2沿隧道7纵向打入隧道7两侧壁面，间隔每4m一个，支撑板2一半打入隧道7壁面，一半悬空，呈悬臂结构。如果支撑强度不足，可进行注浆处理。
72.(3)将钢制的挂钩5沿隧道7纵向打入拱顶处，间隔每2m一个。挂钩5的布设间距与风筒布上的皮制吊环6间距一致。
73.(4)将第一段预制隔板1风道升起，并沿纵向搭设在两侧支撑板2上，并将纵向的吊环6逐个穿接在拱顶的挂钩5上。
74.(5)重复步骤(2)和(3)，布设第二段的支撑件和挂钩5。
75.(6)将第一段的隔板1插接进工字连接板腹板的一侧，并用注浆、玻璃胶或者泡沫膨胀胶进行密封处理。
76.(7)将第二段的预制隔板1风道升起，并重复步骤(4)的操作。
77.(8)将第二段的预制隔板1插接进工字连接板腹板的另一侧，并用注浆、玻璃胶或者泡沫膨胀胶进行密封处理。
78.(9)将第一段和第二段之间的风筒布用拉链接好，并且将风筒布的加长段进行重叠覆盖。
79.重复步骤(5)～(10)，持续分段向前推进布设直至完成预定通风长度。
80.最后在预制隔板1风道搭设好以后，在隧道7洞口布设轴流风机，将新鲜风流持续不断通入风道内，风流沿着风道给掌子面供风。相比传统的风管式压入通风，隔板1式压入通风的通风断面更大，沿程阻力就更小，从而极限通风长度更大。在长距离隧道7施工通风中有显著的优势。
81.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。技术特征：
1.一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，其特征在于，包括通风组件；所述通风组件包括隔板(1)、支撑板(2)和内凹件(3)；隧道(7)两侧均设置有支撑板(2)，所述隔板(1)的两侧分别放置于隧道(7)两侧的支撑板(2)上；所述内凹件(3)的两侧均和所述隔板(1)连接，所述内凹件(3)的内凹侧和所述隔板(1)之间形成通风通道；所述支撑板(2)和内凹件(3)均沿隧道(7)纵向设置。2.根据权利要求1所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，其特征在于，所述内凹件(3)为风筒布，所述风筒布的两侧分别连接于隔板(1)两侧，所述风筒布的中部和所述隧道(7)顶部连接。3.根据权利要求2所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，其特征在于，所述隔板(1)的两侧均设有隔板槽(11)，所述隔板槽(11)沿隔板(1)长度方向设置，所述风筒布的侧面端部伸入所述隔板槽(11)，并通过粘接剂(4)和隔板槽(11)连接。4.根据权利要求2所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，其特征在于，所述通风组件还包括吊环(6)，所述隧道(7)顶部固设有挂钩(5)，所述风筒布中部通过所述吊环(6)挂接于所述挂钩(5)上。5.根据权利要求2所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，其特征在于，沿所述隧道(7)纵向依次设有多段首尾连接的通风组件。6.根据权利要求5所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，其特征在于，多段所述通风组件中，相邻所述隔板(1)端部之间通过工字连接板(8)连接。7.根据权利要求2所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，其特征在于，多段所述通风组件中，相邻所述风筒布端部之间采用拉链连接，并相互搭接。8.根据权利要求1所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置，其特征在于，所述隔板(1)包括两块相互平行的薄钢板(12)，两块所述薄钢板(12)之间填充有酚醛层(13)。9.根据权利要求1～8任意一项所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在工厂预制多段通风组件；步骤二：在隧道(7)斜井施作初支后，开始施工第一段通风组件；步骤三：将第一段通风组件中的多个支撑板(2)分别打入隧道(7)两侧壁面，呈悬臂结构；然后将第一段通风组件中的隔板(1)搭设在隧道(7)两侧的支撑板(2)上；步骤四：按照步骤三施工第二段通风组件；步骤五：将第一段通风组件和第二段通风组件首尾连接，并使通风通道相互贯通；步骤六：重复步骤四和步骤五，持续分段沿隧道(7)纵向向前推进布设，直至完成预定通风长度。10.根据权利要求9所述的用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置的施工方法，其特征在于，所述通风组件还包括设置于内凹件(3)顶部的吊环(6)，在施工每段通风组件时，需在隧道(7)顶部打入挂钩(5)，然后将吊环(6)挂接于挂钩(5)上。
技术总结
本发明公开了一种用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置及其施工方法，涉及隧道施工技术领域，包括通风组件；所述通风组件包括隔板、支撑板和内凹件；隧道两侧均设置有支撑板，所述隔板的两侧分别放置于隧道两侧的支撑板上；所述内凹件的两侧均和所述隔板连接，所述内凹件的内凹侧和所述隔板之间形成通风通道；所述支撑板和内凹件均沿隧道纵向设置。采用本方案，通过预制的通风组件而形成的通风通道，避免了与隧道施工现场的精度磨合，也就规避了传统隔板风道边缘连接处漏风严重的问题。传统隔板风道边缘连接处漏风严重的问题。传统隔板风道边缘连接处漏风严重的问题。
技术研发人员：曾艳华 姚文浩 范磊 苏晓蓉 赵东旭 田啸宇
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/6/30
声明：
“用于隧道施工通风的预制隔板式通风装置及其施工方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：西南交通大学
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2024年08月01日 ~ 03日 
