本实用新型涉及建筑施工辅助设备技术领域，尤其涉及一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器。
背景技术：
隧道开挖是在有限空间内进行钻孔、爆破、清理宕渣、喷浆支护以及洞内各种施工机械和运输车辆都能产生大量的粉尘和烟雾弥漫在隧道内，是作业人员易患肺矽病的高危场所。当前国内外隧道施工一般通风采用在洞口设置大功率通风电机，通过软塑管向隧道内输送空气，根据洞内外气压差，来向外将粉尘通过隧道向外排尘。需要通风周期长、耗电率高、污染严重、效果不良、职业健康难以得到保障等。经勘查，扬尘严重桩号段为开挖掌子面至二衬之间，其次是二衬至洞口段。根据类似工程调查，如采取双管“一吹一抽”的通风方式，效果佳，但成本翻倍，洞内通风管道的布设受空间受限增加维护和工程管理等难度。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决隧道内施工时消除粉尘的问题，提供一种构造合理，能够有效减少隧道扬尘排尘影响，降低粉尘对进洞作业人人员的伤害，控制肺矽病职业病的发生的用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，包括水管，还包括雾化一体机、环形水管、伸缩调节架，所述的雾化一体机包括箱体、设于箱体内与箱体一体设置的电气控制装置、水增压装置，所述雾化一体机还设有对称的一对可旋转平衡架，所述的水增压装置包括增压泵，所述水增压装置进水口与水管连通，所述的环形水管与隧道内壁配合设置，所述环形水管一端与水增压装置出水口连通，所述环形水管另一端封闭并与伸缩调节架固定，所述环形水管设有等距分布且喷口方向朝向环形水管环心的多个雾化喷头。本方案的增压泵与电气控制装置连接。
作为优选，所述的电气控制装置面板上设有紧急停机按钮、停机按钮、启动按钮、水压压力表、超压爆闪灯、待机状态灯，所述电气控制装置面板上还设有粉尘探测显示器观察孔。本方案涉及的粉尘探测感应器，为方便工作人员在隧道断面区段内监测粉尘浓度，采用手持移动式检测仪，平常安放在控制面板后方卡槽内，显示屏与控制面板预留观察窗重交，方便工作人员观察粉尘浓度参数，从而随时启动雾化水幕以降低区段粉尘含量，确保进洞人员的职业健康，降低肺矽病患病率；水压压力表显示增压后水压，超压爆闪灯在水压超过一定程度后报警，待机状态灯显示当前设备工作状态。
作为优选，所述的电气控制装置设有粉尘探测终端连接插口，所述的电气控制装置还设有远红外探测终端连接插口。本方案机壳内面板有预留粉尘探测终端连接插口，用于各区段多点探测粉尘含量；面板有远红外动态探测终端连接插口，用于人员和车辆及机械通过水幕时，自动停止喷雾，停止和启动时间可调，一般为1分钟恢复启动。
作为优选，所述的水增压装置进水口与水管通过软管连接，所述进水口包括进水硬管、与雾化一体机固定用定位垫、过滤器，所述的进水硬管一端与软管连通固定，所述进水硬管另一端与增压泵进水端连通固定，所述水增压装置出水口包括出水硬管、与雾化一体机固定用法兰、水压感应器，所述的出水硬管一端与环形水管连通固定，所述出水硬管另一端与增压泵出水端连通固定，所述的定位垫、法兰分别与雾化一体机箱体固定。本方案水压感应器与电气控制装置连接。
作为优选，所述的进水硬管与出水硬管之间设有安全阀、回流管道，所述的回流管道两端分别与进水硬管、出水硬管连通，所述的安全阀设于回流管道中部。在水压超过安全限度后，安全阀自动打开，增压泵进水端与出水端连通，降低水压。
作为优选，所述的水增压装置出水口与环形水管连通固定采用连接器，所述的连接器包括连接器上法兰、连接管、连接软管、弹性法兰连接杆，所述的环形水管设有连接法兰与连接器上法兰固定，所述环形水管与连接管连通，所述的连接管一端固定在连接器上法兰上，所述连接管另一端与水增压装置出水口通过连接软管连通，所述的弹性法兰连接杆包括螺纹杆、空心管、弹簧，所述的螺纹杆穿过空心管，所述螺纹杆两端分别连接法兰、连接器上法兰，所述的空心管一端紧靠法兰，所述空心管另一端设有垫片，所述的弹簧设于螺纹杆外侧，所述弹簧位于空心管垫片与连接器上法兰之间。连接器的弹性法兰连接杆可以有一个或多个，本方案连接器可用于调整环形水管与水增压装置出水口的连接角度，由于环形水管为弧形，根据隧道大小不同，其弧度会有改变，连接器的连接软管可以适应角度调整，而弹性法兰连接杆可保证连接的刚性，即保证调整后角度不变。
作为优选，所述的一对可旋转平衡架分别设于箱体两侧，所述的可旋转平衡架包括三角架、直角架，所述的三角架与箱体可旋转固定，所述的直角架一端与三角架在水平方向上可伸缩固定，所述直角架另一端设有在竖直方向上可伸缩固定的调整杆，所述的调整杆与地面固定。
作为优选，所述的环形水管由多节分水管连接而成，所述的分水管之间为法兰连接。
作为优选，所述的伸缩调节架包括与环形水管固定连接的套管、与套管在竖直方向可伸缩固定的地脚杆，所述的地脚杆与地面固定。
本方案环形雾化水幕降尘器环形水管采用φ33mm普通镀锌自来水钢管，根据隧道弧度弯曲分段法兰方式连接，在管道上等距朝环形内芯方向安装雾化喷头，喷头的间距、朝向、单喷和多喷头等选择可根据试验结果确定和调整，效果要求应全断面均产生雾化水幕，可在水幕投射可变颜色或安全警示文字激光器，增加视觉宣传效果；环形雾化水幕降尘器第一道设在隧道初期支护与挂防水布台车处(初期支护段)，可视降尘效果在掌子面与初期支护处(开挖段)增设一道；第二道设在二衬完成处(二衬施工段)，为加强降尘效果，防止排出的粉尘污染已完成的二衬，可视情况在完成段增设一道；环形雾化水幕降尘器的水压增压泵设置水压监控和报警及泄压安全阀；还可进行改进，如在每一施工段增设粉尘探测器终端，并在洞口设置显示屏，显示每一区段粉尘浓度、级别，采取红、黄、绿灯进行预警，达到红色预警的通过声光进行预警提示，并进行语音自动播报提示人员需正确佩戴口罩或护具；通过模拟雨滴形成理论，增加洞内空气湿度，且在粉尘表面包裹水雾，迫使隧道内漂浮在空气中的粉尘降落的地面上，另可增加区段空气湿度有利于初期支护和二衬的保湿养护功效，提高初期支护砼和二衬砼的养护质量。根据不同位置设置的降尘系统逐级将扬尘降至最低。日常管理应根据区段地面降尘和降尘系统进行清洁和维护，将功能充分发挥。该创新措施为隧道防尘降尘措施中独树一帜的新理念、新技术。
本方案的有益效果是：1)科学改进隧道施工期间降尘方法，有效减少隧道扬尘排尘影响，从源头上改善隧道开挖作业期间粉尘造成作业人员肺矽病的危害作业环境条件，全面降低进洞作业人人员的粉尘伤害，控制肺矽病职业病的发生；2)减少隧道二衬面的二次污染，防水布表面面、减少各种台车、器具表面的粉尘着附；3)减少大功率空压机的电能高消耗，节约施工成本；4)有效缩短隧道通风时间，减少因通风浪费的时间，有利于工序的时间安排，为工程建设争得宝贵的时间；5)有效落实施工现场标准化建设。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2是本实用新型雾化一体机的一种结构示意图。
图3是本实用新型水增压装置的一种结构示意图。
图4是本实用新型连接器的一种结构示意图。
图5是本实用新型在隧道施工时的分布结构示意图。
1、水管2、雾化一体机3、环形水管4、伸缩调节架
5、可旋转平衡架6、增压泵7、雾化喷头8、紧急停机按钮
9、停机按钮10、启动按钮11、水压压力表12、超压爆闪灯
13、待机状态灯14、观察孔15、软管16、进水硬管
17、定位垫18、过滤器19、出水硬管20、法兰21、水压感应器
22、安全阀23、回流管道24、连接器上法兰25、连接管
26、连接软管27、连接法兰28、螺纹杆29、空心管30、弹簧
31、三角架32、直角架33、调整杆34、套管35、地脚杆
36、箱体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步解释说明：
如图1至图4所示，一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，包括水管1，还包括雾化一体机2、环形水管3、伸缩调节架4，雾化一体机2包括箱体36、设于箱体36内与箱体36一体设置的电气控制装置、水增压装置，雾化一体机2还设有对称的一对可旋转平衡架5，水增压装置包括增压泵6，水增压装置进水口与水管1连通，环形水管3与隧道内壁配合设置，环形水管3一端与水增压装置出水口连通，环形水管3另一端封闭并与伸缩调节架4固定，环形水管3设有等距分布且喷口方向朝向环形水管3环心的多个雾化喷头7；
电气控制装置面板上设有紧急停机按钮8、停机按钮9、启动按钮10、水压压力表11、超压爆闪灯12、待机状态灯13，电气控制装置面板上还设有粉尘探测显示器观察孔14；
水增压装置进水口与水管1通过软管15连接，进水口包括进水硬管16、与雾化一体机2固定用定位垫17、过滤器18，进水硬管16一端与软管15连通固定，进水硬管16另一端与增压泵6进水端连通固定，水增压装置出水口包括出水硬管19、与雾化一体机2固定用法兰20、水压感应器21，出水硬管19一端与环形水管3连通固定，出水硬管19另一端与增压泵6出水端连通固定，定位垫17、法兰20分别与雾化一体机2箱体36固定；
进水硬管16与出水硬管19之间设有安全阀22、回流管道23，回流管道23两端分别与进水硬管16、出水硬管19连通，安全阀22设于回流管道23中部；
水增压装置出水口与环形水管3连通固定采用连接器，连接器包括连接器上法兰24、连接管25、连接软管26、弹性法兰连接杆，环形水管3设有连接法兰27与连接器上法兰24固定，环形水管3与连接管25连通，连接管25一端固定在连接器上法兰24上，连接管25另一端与水增压装置出水口通过连接软管26连通，弹性法兰连接杆包括螺纹杆28、空心管29、弹簧30，螺纹杆28穿过空心管29，螺纹杆28两端分别连接法兰20、连接器上法兰24，空心管29一端紧靠法兰20，空心管29另一端设有垫片31，弹簧30设于螺纹杆28外侧，弹簧30位于空心管29垫片31与连接器上法兰24之间；
一对可旋转平衡架5分别设于箱体36两侧，可旋转平衡架5包括三角架31、直角架32，三角架31与箱体36可旋转固定，直角架32一端与三角架31在水平方向上可伸缩固定，直角架32另一端设有在竖直方向上可伸缩固定的调整杆33，调整杆33与地面固定；
环形水管3由多节分水管连接而成，分水管之间为法兰连接；
伸缩调节架4包括与环形水管3固定连接的套管34、与套管34在竖直方向可伸缩固定的地脚杆35，地脚杆35与地面固定。
具体实施过程是，如图5所示，本方案环形雾化水幕降尘器各部件连接完成后，可在施工隧道内设置多个，例如，第一道设在隧道初期支护与挂防水布台车处(初期支护段)，可视降尘效果在掌子面与初期支护处(开挖段)增设一道；第二道设在二衬完成处(二衬施工段)，为加强降尘效果，防止排出的粉尘污染已完成的二衬，可视情况在完成段增设一道；
设置完成后，根据粉尘检测仪的显示，如需进行除尘工作，打开启动按钮10，增压泵6开始工作，将水从水管1、水增压装置进水口引入增压后从水增压装置出水口打入环形水管3，水从环形水管3的雾化喷头7成雾状喷出形成水幕，将灰尘吸附落下；
水增压过程中，如果水压超标，安全阀22自动打开，增压泵6进水端与出水端连通，降低水压；如果水压继续超标，超压爆闪灯12报警，提醒工作人员关机，可按动紧急停机按钮8紧急停机。
技术特征：
1.一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，包括水管，其特征在于，还包括雾化一体机、环形水管、伸缩调节架，所述的雾化一体机包括箱体、设于箱体内与箱体一体设置的电气控制装置、水增压装置，所述雾化一体机还设有对称的一对可旋转平衡架，所述的水增压装置包括增压泵，所述水增压装置进水口与水管连通，所述的环形水管与隧道内壁配合设置，所述环形水管一端与水增压装置出水口连通，所述环形水管另一端封闭并与伸缩调节架固定，所述环形水管设有等距分布且喷口方向朝向环形水管环心的多个雾化喷头。
2.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，其特征是，所述的电气控制装置面板上设有紧急停机按钮、停机按钮、启动按钮、水压压力表、超压爆闪灯、待机状态灯，所述电气控制装置面板上还设有粉尘探测显示器观察孔。
3.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，其特征是，所述的电气控制装置设有粉尘探测终端连接插口，所述的电气控制装置还设有远红外探测终端连接插口。
4.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，其特征是，所述的水增压装置进水口与水管通过软管连接，所述进水口包括进水硬管、与雾化一体机固定用定位垫、过滤器，所述的进水硬管一端与软管连通固定，所述进水硬管另一端与增压泵进水端连通固定，所述水增压装置出水口包括出水硬管、与雾化一体机固定用法兰、水压感应器，所述的出水硬管一端与环形水管连通固定，所述出水硬管另一端与增压泵出水端连通固定，所述的定位垫、法兰分别与雾化一体机箱体固定。
5.根据权利要求4所述的一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，其特征是，所述的进水硬管与出水硬管之间设有安全阀、回流管道，所述的回流管道两端分别与进水硬管、出水硬管连通，所述的安全阀设于回流管道中部。
6.根据权利要求1或3所述的一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，其特征是，所述的水增压装置出水口与环形水管连通固定采用连接器，所述的连接器包括连接器上法兰、连接管、连接软管、弹性法兰连接杆，所述的环形水管设有连接法兰与连接器上法兰固定，所述环形水管与连接管连通，所述的连接管一端固定在连接器上法兰上，所述连接管另一端与水增压装置出水口通过连接软管连通，所述的弹性法兰连接杆包括螺纹杆、空心管、弹簧，所述的螺纹杆穿过空心管，所述螺纹杆两端分别连接法兰、连接器上法兰，所述的空心管一端紧靠法兰，所述空心管另一端设有垫片，所述的弹簧设于螺纹杆外侧，所述弹簧位于空心管垫片与连接器上法兰之间。
7.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，其特征在于，所述的一对可旋转平衡架分别设于箱体两侧，所述的可旋转平衡架包括三角架、直角架，所述的三角架与箱体可旋转固定，所述的直角架一端与三角架在水平方向上可伸缩固定，所述直角架另一端设有在竖直方向上可伸缩固定的调整杆，所述的调整杆与地面固定。
8.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，其特征在于，所述的环形水管由多节分水管连接而成，所述的分水管之间为法兰连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，其特征在于，所述的伸缩调节架包括与环形水管固定连接的套管、与套管在竖直方向可伸缩固定的地脚杆，所述的地脚杆与地面固定。
技术总结
本实用新型公开了一种用于隧道工程施工的环形雾化水幕降尘器，包括水管，还包括雾化一体机、环形水管、伸缩调节架，所述的雾化一体机包括箱体、设于箱体内与箱体一体设置的电气控制装置、水增压装置，所述雾化一体机还设有对称的一对可旋转平衡架，所述的水增压装置包括增压泵，所述水增压装置进水口与水管连通，所述的环形水管与隧道内壁配合设置，所述环形水管一端与水增压装置出水口连通，所述环形水管另一端封闭并与伸缩调节架固定，所述环形水管设有等距分布且喷口方向朝向环形水管环心的多个雾化喷头。本实用新型构造合理，能够有效减少隧道扬尘排尘影响，降低粉尘对进洞作业人人员的伤害，控制肺矽病职业病的发生。
技术研发人员：沈裕金
受保护的技术使用者：浙江陆德和交通科技有限公司
技术研发日：.03.29
技术公布日：.01.14
