[发明专利]一种大断面隧道风速监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种大断面隧道风速监测装置，包括车架、驱动车架移动的动力装置、设于车架上的风速计，以及用于驱动风速计相对车架升降的升降装置，所述升降装置用于在车架在沿隧道移动时带动所述风速计往复升降。本发明还公开了一种大断面隧道风速监测方法，将大断面隧道风速监测装置从隧道的一侧向隧道的另一侧移动，同时大断面隧道风速监测装置上的升降装置带动风速计往复升降，直至抵达隧道另一侧时停止；记录风速计测得的读数n，以及风速计往复升降所需时间t，根据相应公式计算得到大断面隧道的平均风速V_平均。本发明提供的大断面隧道风速监测装置及方法，获得的数据更加准确。

【技术领域】

本发明涉及隧道风速监测技术领域，具体是一种大断面隧道风速监测装置及方法。

【背景技术】

隧道施工是我国山岭地区交通建设的控制性工程，对整个交通建设工程的施工周期与安全建设起着重要的作用。目前，山区隧道施工主要采用炮掘法，即首先通过放炮的方式爆破掌子面围岩，随后采用挖掘机清挖岩石形成裸露的隧道轮廓线，然后安装钢拱架并采用注浆机对裸露面喷注混凝土，形成一定形状的隧道轮廓线。这种隧道施工方法因其施工程序简单、成本价格低廉与掘进速度较快等优点，现已被广泛采用。然而，炮掘法隧道施工也有诸多不利之处。首当其冲的便是放炮、清挖与喷浆施工过程中会产生大量的粉尘，给隧道施工环境造成严重粉尘危害。为了防止隧道施工的粉尘问题，通风是目前行之有效、采用最为广泛的措施。除了隧道正常施工产生的分成，隧道穿越特殊地段产生的有毒、有害、易燃易爆性气体，也需要通过加大通风的方式来进行排除。

鉴于隧道施工的特殊情况，隧道通风必须满足两个条件：(1)通风风速要适合工人呼吸；(2)通风风量要能有效排除粉尘和有毒有害气体。如何判断隧道通风能否满足以上两个条件是隧道通风监测的重要任务。目前，隧道施工多采用风速自动传感器来实时监测风速，即在隧道某个断面安装一个监测点，为了不影响隧道施工过程中出渣车等出入，通常风速监测点设置在隧道拱顶；然后以该点的风速为平均风速，以该点的隧道横断面积为通风面积计算风量。这种风速风量监测方法存在一个明显的缺陷：隧道断面面积可达百余平方米，以隧道某点的风速作为平均风速显然不合理。因此，设计一种针对大断面隧道的自移式连续自动化平均风速检测装置及方法是十分的必要。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种大断面隧道风速监测装置及方法，解决现有技术中以单个测定点进行风速监测导致的风速数据不准确的问题。

为解决上述问题，本发明提供技术方案如下：

一种大断面隧道风速监测装置，包括车架、驱动所述车架移动的动力装置、设于所述车架上的风速计，以及用于驱动所述风速计相对所述车架升降的升降装置，所述升降装置用于在车架在沿隧道移动时带动所述风速计往复升降。

如上所述的大断面隧道风速监测装置，所述风速计上设有用于检测所述风速计与隧道顶部距离的传感器。

如上所述的大断面隧道风速监测装置，还包括用于检测风速计往复升降所需时间的计时装置。

如上所述的大断面隧道风速监测装置，所述升降装置包括第一连杆、套设于第一连杆上的第二连杆、以及用于驱动第二连杆相对第一连杆移动的驱动装置，所述风速计设于第二连杆上。

如上所述的大断面隧道风速监测装置，所述第一连杆与所述车架铰接且可相对所述车架翻转。

如上所述的大断面隧道风速监测装置，所述第二连杆上设有用于固定所述风速计的托盘。

如上所述的大断面隧道风速监测装置，所述驱动装置包括带动所述第二连杆相对第一连杆匀速往复升降的液压系统。

如上所述的大断面隧道风速监测装置，所述车架上设有用于人机交互的触摸屏和微处理器，所述微处理器与触摸屏、风速计和传感器电连接。

一种大断面隧道风速监测方法，包括以下步骤：