一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置的制作方法

本技术属于隧道工程，特别涉及一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置。

背景技术：

1、隧道施工通风技术随着科技的不断进步而得到了快速的发展，如今对于超特长距离的铁路公路隧道一般采用长隧短打的方案实现快速贯通，在此方案下仍有一些隧道通过辅助坑道进入正洞的施工距离依然很长，这对施工通风的挑战进一步增加了难度，对于此类情况，国内外研制了多款高性能风机，主要是对电机和风机叶片的种类、数量和角度等方面开展的研究和突破，在高性能风机、长节段大直径风管的组合下使得长距离通风有了初步的基础保障，风管进入正洞后要穿越多种台车到达掌子面施工区域附近，此时风管出风口距掌子面的距离决定了掌子面施工区域的最小回风速度和空气质量的好坏，如今风管出风口距掌子面的距离一般控制在30米至50米之间，距离掌子面太近的话风管容易被爆破产生的碎石击破，距离太远的话通风效果又没有保障，但是在此最重要的一点就是风管出风口的固定。

2、目前隧道里面常见的是将风管上端挂环与钢丝绳相连，也就是说风管出风口位置只有一个挂点与隧道衬砌相连，在检测风管出风口通风情况时通常需要2人配合使用皮托管和压差仪完成风速风压的检测。发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下一些问题：（1）风管出风口与洞身衬砌只靠一个挂点连接，在正常通风时出风口的风流场是紊流状态，此处风流沿着隧道空间的各个方向吹动，反而会阻碍掌子面施工区域的有害气体和粉尘的向外排出，起到了相反的作用；（2）风管出风口风流场紊乱，掌子面施工环境差，风量不足以施工需求；（3）风管出风口风速风压检测流程繁琐，需要2人以上配合完成，且需要测量风管横截面多个点的数据，测量时间长，数据量少。

3、因此，提出一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，通过由外圈固定环和内圈固定环组合的固定装置将风筒出风口段牢固稳定的固定在隧道衬砌上，防止了风管出风口风流场紊乱对隧道掌子面施工区域粉尘和有害气体的排出与沉降，内圈固定环内侧安装多个风速风速传感器能实时检测出风口的风速风压变化情况，解决了现有的由人工使用仪器长时间多频次检测的工作，既保证了掌子面施工环境的通风效果，又节省了一大部分人工成本。

2、本实用新型的技术方案在于：一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，包括连接杆，所述连接杆一端与初期支护固定连接，另一端固定连接有外圈固定环，所述外圈固定环内固定连接有内圈固定环，所述外圈固定环与内圈固定环之间固定安装有风筒的出风口端，所述内圈固定环内设有多个风速风压传感器，所述内圈固定环表面设有数据线，所述数据线一端与所述风速风压传感器电连接，另一端电连接有数据采集仪。

3、所述外圈固定环靠近连接杆一侧设有固定钢板，所述固定钢板为圆弧形，圆弧形固定钢板中间设有固定螺母a，圆弧形固定钢板两端分别设有固定螺母b，所述固定钢板通过固定螺母a与所述连接杆固定连接，所述固定钢板通过固定螺母b与所述外圈固定环固定连接。

4、所述风速风压传感器的数量为4个，分别为传感器a、传感器b、传感器c和传感器d，所述传感器a、传感器b、传感器c和传感器d沿所述内圈固定环内侧顶部顺时针方向均布，所述传感器a、传感器b、传感器c和传感器d均朝向所述内圈固定环圆心方向。

5、所述风筒的直径为l，所述传感器a的杆身长度等于l/8，传感器b的杆身长度等于2l/8，传感器c的杆身长度等于3l/8，传感器d的杆身长度等于4l/8，相邻所述风速风压传感器的环向间距a等于l/8。

6、所述数据采集仪安装在初期支护内侧距底板1.5米的边墙上，所述连接杆与所述初期支护的钢拱架焊接。

7、所述外圈固定环设有多个无帽螺栓，所述风筒通过无帽螺栓固定在外圈固定环和内圈固定环之间。

8、本实用新型的技术效果在于：1、本实用新型通过安装由外圈固定环和内圈固定环组合的固定装置将风筒出风口段牢固稳定的固定在隧道衬砌上，防止了风管出风口风流场紊乱对隧道掌子面施工区域粉尘和有害气体的排出与沉降；2、本实用新型通过在内圈固定环内侧安装多个风速风速传感器实时检测出风口的风速风压变化情况，解决了传统的由人工使用仪器长时间多频次检测的工作，既保证了掌子面施工环境的通风效果，又节省了一大部分人工；3、本实用新型安装简单、加工成本低、数据采集灵活方便、使用反馈效果好。

9、以下将结合附图进行进一步的说明。

技术特征：

1.一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，其特征在于：包括连接杆（2），所述连接杆（2）一端与初期支护（1）固定连接，另一端固定连接有外圈固定环（3），所述外圈固定环（3）内固定连接有内圈固定环（4），所述外圈固定环（3）与内圈固定环（4）之间固定安装有风筒（6）的出风口端，所述内圈固定环（4）内设有多个风速风压传感器（5），所述内圈固定环（4）表面设有数据线（401），所述数据线（401）一端与所述风速风压传感器（5）电连接，另一端电连接有数据采集仪（402）。

2.根据权利要求1所述一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，其特征在于：所述外圈固定环（3）靠近连接杆（2）一侧设有固定钢板（301），所述固定钢板（301）为圆弧形，圆弧形固定钢板（301）中间设有固定螺母a（302），圆弧形固定钢板（301）两端分别设有固定螺母b（303），所述固定钢板（301）通过固定螺母a（302）与所述连接杆（2）固定连接，所述固定钢板（301）通过固定螺母b（303）与所述外圈固定环（3）固定连接。

3.根据权利要求1所述一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，其特征在于：所述风速风压传感器（5）的数量为4个，分别为传感器a(501)、传感器b(502)、传感器c(503)和传感器d(504)，所述传感器a(501)、传感器b(502)、传感器c(503)和传感器d(504)沿所述内圈固定环(4)内侧顶部顺时针方向均布，所述传感器a(501)、传感器b(502)、传感器c(503)和传感器d(504)均朝向所述内圈固定环(4)圆心方向。

4.根据权利要求3所述一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，其特征在于：所述风筒(6)的直径为l，所述传感器a(501)的杆身长度等于l/8，传感器b(502)的杆身长度等于2l/8，传感器c(503)的杆身长度等于3l/8，传感器d(504)的杆身长度等于4l/8，相邻所述风速风压传感器(5)的环向间距a等于l/8。

5.根据权利要求1所述一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，其特征在于：所述数据采集仪（402)安装在初期支护（1)内侧距底板1.5米的边墙上，所述连接杆（2）与所述初期支护（1）的钢拱架（8）焊接。

6.根据权利要求1所述一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，其特征在于：所述外圈固定环（3）设有多个无帽螺栓（7），所述风筒（6）通过无帽螺栓（7）固定在外圈固定环（3）和内圈固定环（4）之间。

技术总结
本技术属于隧道工程技术领域，特别涉及一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置。一种用于隧道施工通风风管出风口的风速风压检测装置，包括连接杆，连接杆一端与初期支护固定连接，另一端固定连接有外圈固定环，外圈固定环内固定连接有内圈固定环，外圈固定环与内圈固定环之间固定安装有风筒的出风口端，内圈固定环内设有多个风速风压传感器，内圈固定环表面设有数据线，数据线电连接有数据采集仪。本技术通过外圈固定环和内圈固定环将风筒出风口段稳定固定在隧道衬砌上，防止风管出风口风流场紊乱对隧道掌子面施工区域粉尘和有害气体的排出与沉降，内圈固定环内侧安装多个风速风压传感器能实时检测出风口的风速风压变化情况。

技术研发人员：郭亚斌,高轩,来显杰,孙向东,李龙
受保护的技术使用者：中交第二公路工程局有限公司
技术研发日：20230811
技术公布日：2024/3/17