第一篇:馬家坡隧道施工通風(fēng)方案(定)
馬家坡隧道施工通風(fēng)方案
一、概述
馬家坡隧道為上、下行分離四車(chē)道高速公路特長(zhǎng)隧道,隧道最大埋深約472米。隧道起訖樁號(hào):左線ZK139+545-ZK143+523,長(zhǎng)3978m;右線YK139+485-YK143+435,長(zhǎng)3950m。
二、施工通風(fēng)方案
施工通風(fēng)是長(zhǎng)大隧道施工的重要配套工藝之一,按照本標(biāo)段工程特點(diǎn),全線隧道均采用無(wú)軌運(yùn)輸,隧道施工采用壓入式通風(fēng)方案。在洞外設(shè)置主風(fēng)機(jī),接風(fēng)管引至工作面,據(jù)工作面距離不大于15m,為工作面提供新鮮空氣,污濁空氣通過(guò)隧道主洞排出洞外。隧道緊急停車(chē)帶、橫洞、側(cè)洞(室)、臺(tái)車(chē)、掌子面、排水板背部、拱頂?shù)纫追e聚瓦斯的地方,應(yīng)加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè),結(jié)合局扇、局部抽排、局部采用高壓風(fēng)吹,增加瓦斯易聚集地段的風(fēng)速和風(fēng)流量,防止瓦斯聚集。在死角、塌腔等部位,加強(qiáng)監(jiān)測(cè),根據(jù)瓦斯檢測(cè)結(jié)果,用高壓風(fēng)將聚集的瓦斯吹出,使之與回風(fēng)混合后排出。對(duì)于人行和車(chē)行橫洞應(yīng)盡快打通,橫洞設(shè)可變換抽風(fēng)方向的射流風(fēng)機(jī),使左右隧道內(nèi)部形成巷道通風(fēng),加快爆破后有害氣體的排出,減少作業(yè)等待時(shí)間,但必要時(shí)應(yīng)注意采取防爆(隔爆)措施,注意防止橫道內(nèi)形成通風(fēng)短路,影響通風(fēng)效果。
三、通風(fēng)理論計(jì)算
馬家坡隧道采用獨(dú)頭壓入式供風(fēng),通風(fēng)計(jì)算以最大供風(fēng)長(zhǎng)度計(jì)算做為控制值。根據(jù)目前工程進(jìn)度,最大供風(fēng)長(zhǎng)度按2000m計(jì)算,約為隧道總長(zhǎng)度的一半。隧道開(kāi)挖采用無(wú)軌運(yùn)輸。
3.1 計(jì)算參數(shù)
按照《鐵路隧道施工規(guī)范》(TB10204-2002)的規(guī)定,計(jì)算應(yīng)滿足以下條件:
1)、供給每人的新鮮空氣量按m=3m3/min計(jì); 2)、內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)時(shí)所需供風(fēng)量按Q0=3m3/min〃kW計(jì);
3)、全斷面開(kāi)挖最低允許風(fēng)速為0.15m/s,分部開(kāi)挖最低允許風(fēng)速為0.25m/s,亦不應(yīng)大于6m/s;為防止瓦斯積聚的風(fēng)速不宜小于1m/s;
4)、根據(jù)目前剩余工程的圍巖襯砌支護(hù)設(shè)計(jì),開(kāi)挖斷面尺寸按SF-Ⅳa型襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)控制,其設(shè)計(jì)開(kāi)挖斷面尺寸為101.26m2。
考慮可能存在的超挖、尺寸誤差,以及為保證限界滿足要求需要加大開(kāi)挖斷面尺寸等情況,預(yù)留5%左右的安全系數(shù),則隧道主洞最大開(kāi)挖面積為:
101.26×1.05=106.3m2,取值106 m2;
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,隧道內(nèi)約658m設(shè)一隧道緊急停車(chē)帶,長(zhǎng)度為40m,隧道緊急停車(chē)帶全斷面計(jì)算斷面為:
106+45.38=151.38m2,取值152 m2
5)、每炮炸藥用量:根據(jù)剩余工程量圍巖情況,結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)于瓦斯隧道,采用煤礦許用炸藥,每循環(huán)進(jìn)尺約2m,全段面爆破時(shí),1m3巖石用藥量約1.4~1.6 kg,則主洞每循環(huán)所用炸藥量約為:
1.4×106×2=296.8kg,取為300 kg 隧道緊急停車(chē)帶全斷面每循環(huán)所用炸藥量約為:
1.4×152×2=425.6kg,取為426 kg 根據(jù)《乳化炸藥》GB18095-2000,煤礦許用乳化炸藥爆炸后有毒氣體含量不大于80L/kg,則主洞每循環(huán)所用炸藥產(chǎn)生的最大有毒氣體量為:
80×360=24000 L 隧道緊急停車(chē)帶全斷面每循環(huán)所用炸藥產(chǎn)生的最大有毒氣體量為:
80×426=34080 L 6)、隧道主放炮后通風(fēng)時(shí)間按t=30min計(jì); 3.2用風(fēng)量分項(xiàng)計(jì)算
1、以隧道中通風(fēng)風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量
根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2002,J160-2002),防 止瓦斯積聚的風(fēng)速不宜小于1m/s。本工程采用全斷面開(kāi)挖,獨(dú)頭壓入式通風(fēng)。鑒于隧道緊急停車(chē)帶設(shè)計(jì)間距658m一道,長(zhǎng)40m,其數(shù)量和長(zhǎng)度有限,可采用局部風(fēng)扇或高壓風(fēng)吹解決瓦斯積聚問(wèn)題,所以防止瓦斯積聚通風(fēng)計(jì)算時(shí)不予考慮,則為防止瓦斯積聚所需要的通風(fēng)量為:
Q風(fēng)速=Vmin×S×60=1×106×60=6360(m3/min)
2、按洞內(nèi)同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)計(jì)算
Q1?kNq
式中:k—風(fēng)量備用系數(shù),一般為1.1~1.25,本工程取1.2;
N—洞內(nèi)同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù),按鉆孔15人,噴混凝土8人,襯砌12人,其他10人計(jì),共45人;
q—每一作業(yè)人員的通風(fēng)量,取m3/min。
Q人員=3×45×1.2=162(m3/min)
3、按照爆破后稀釋有毒氣體至許可最高濃度確定用風(fēng)量 1)、隧道主洞全斷面爆破時(shí)
(1)按洞內(nèi)同一時(shí)間爆破使用最多炸藥量計(jì)算風(fēng)量: Q爆=5Ab/t(m3/ min)其中:t—通風(fēng)時(shí)間,本工程取30 min;
Ab—同一時(shí)間爆破耗藥量生產(chǎn)的有毒氣體,m3; Q爆=5×24000/30=4000 m3/ min(2)采用理論計(jì)算公式,壓入式通風(fēng)用風(fēng)量為:
Q爆=(7.8/t)(A〃S2〃L2)1/3(m3/ min)其中:t—通風(fēng)時(shí)間,本工程取30 min;
A—同一時(shí)間爆破耗藥量,kg; S—巷道斷面面積,m2;
L—需要稀釋的巷道長(zhǎng)度(即工作人員工作區(qū)),按距掌子 面向后400m計(jì),符合爆破飛石安全距離要求。
則 Q爆=(7.8/t)(A〃S2〃L2)1/3
=(7.8/30)[(360×1062×4002]1/3 =2249(m3/ min)由于第一個(gè)計(jì)算公式?jīng)]有考慮炮眼擴(kuò)散被主風(fēng)流帶走,所以計(jì)算結(jié)果偏大,綜合以上兩種計(jì)算方法,取Q爆=3000 m3/ min。
2)、隧道緊急停車(chē)帶全斷面爆破時(shí)
(1)按洞內(nèi)同一時(shí)間爆破使用最多炸藥量計(jì)算風(fēng)量:
Q爆=5×34080/30=5680 m3/ min(2)采用理論計(jì)算公式,壓入式通風(fēng)用風(fēng)量為:
Q爆=(7.8/t)(A〃S2〃L2)1/3 =(7.8/30)[(426×1522×4002]1/3 =3024.9(m3/ min),取為3025 m3/ min 由于第一個(gè)計(jì)算公式?jīng)]有考慮炮眼擴(kuò)散被主風(fēng)流帶走,所以計(jì)算結(jié)果偏大,綜合以上兩種計(jì)算方法,取Q爆=4500 m3/ min。
3)、隧道緊急停車(chē)帶全斷面爆破時(shí),按隧道主洞全斷面爆破時(shí)需要的通風(fēng)量控制,需要的通風(fēng)時(shí)間為:
(1)按洞內(nèi)同一時(shí)間爆破使用最多炸藥量計(jì)算: t =5Ab/ Q爆(m3/ min)=5×34080/4000=42.6 min(2)采用理論計(jì)算公式計(jì)算:
t =(7.8/ Q爆)(A〃S2〃L2)1/3(m3/ min)=(7.8/2249)[(426×1522×4002]1/3 =40.35 min 綜合以上兩種計(jì)算方法,經(jīng)過(guò)安全、經(jīng)濟(jì)等方面考慮,取t=43min。
4、按洞內(nèi)使用內(nèi)燃機(jī)械計(jì)算風(fēng)量
Q內(nèi)燃=Q0×ΣP 式中:ΣP——進(jìn)洞內(nèi)燃機(jī)械功率總數(shù)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械配置情況,在裝渣工序中,按2輛東風(fēng)自卸載重汽車(chē)(190KW)、1臺(tái)ZL40型裝載機(jī)(125KW)、1臺(tái)斗山220挖掘機(jī)(150KW),根據(jù)《鐵路隧道鉆爆法施工工序和作業(yè)指南》(TZ231-2007),采用內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)時(shí),供風(fēng)量不宜小于3 m3/(min〃KW),則洞內(nèi)使用內(nèi)燃機(jī)械計(jì)算用風(fēng)量為:
Q燃=(2×190+150+125)×3=1965m3/ min
5、按將瓦斯?jié)舛认♂尩?.5%以下,計(jì)算風(fēng)量 隧道稀釋瓦斯用風(fēng)Q稀=n(1/0.5%-1)其中:n—隧道絕對(duì)瓦斯涌出量(m3/min),根據(jù)石家莊鐵道大學(xué)馬家坡瓦斯隧道左線進(jìn)口瓦斯等級(jí)評(píng)定報(bào)告,隧道瓦斯涌出總量為2.06 m3/min;
0.5%—將瓦斯?jié)舛认♂尩?.5%以下;
計(jì)算得:Q稀= 2.06×(1/0.5%-1)=409.94m3/ min,取410m3/ min 3.3、通風(fēng)量確定
1、按隧道主洞斷面考慮,計(jì)算通風(fēng)量
根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2002,J160-2002)第7.2.5條規(guī)定“瓦斯隧道需要的風(fēng)量,必須按照爆破排煙、同時(shí)工作的最多人數(shù)以及瓦斯絕對(duì)涌出量分別計(jì)算,并按允許風(fēng)速進(jìn)行檢驗(yàn),采用其中的最大值。馬家坡隧道施工采用無(wú)軌運(yùn)輸方案,考慮不利組合,安全生產(chǎn)用風(fēng)量按滿足爆破排煙、最大工作人數(shù)(考慮爆破時(shí),人員不出洞)、瓦斯稀釋以及出渣作業(yè)、工作人數(shù)(出渣司機(jī)四人,同時(shí)初期支護(hù)作業(yè)人員10人、二襯綁扎鋼筋等人員5人、仰拱作業(yè)人員5人、安全人員1人,計(jì)25人)、瓦斯稀釋兩種情況計(jì)算,并按允許風(fēng)速進(jìn)行檢驗(yàn)。
無(wú)軌運(yùn)輸安全生產(chǎn)用風(fēng)量為:
Q無(wú)軌總1= Q爆+Q人+Q稀
=3000+162+410=3572 m3/min Q無(wú)軌總2= Q燃+Q人+Q稀
=1965+25×3+410=2450 m3/ min 則取Q無(wú)軌總為3572 m3/min。
綜上,若按照《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2002,J160-2002)控制,無(wú)軌運(yùn)輸安全生產(chǎn)用風(fēng)量與允許風(fēng)速用風(fēng)量相比,滿足安全生產(chǎn)的用風(fēng)量應(yīng)為6360 m3/min,但根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,如完全達(dá)到瓦斯不積聚,風(fēng)速必須達(dá)到3.5m/s以上,而施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,采用加強(qiáng)監(jiān)測(cè),結(jié)合局扇、局部抽排、局部采用高壓風(fēng)吹等措施,完全能夠滿足保證施工安全的需要。所以綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)等因素,在加強(qiáng)監(jiān)測(cè),結(jié)合局扇、局部采用高壓風(fēng)吹、局部抽排等措施的馬家坡隧道通風(fēng)量可以按照無(wú)軌運(yùn)輸安全生產(chǎn)用風(fēng)量來(lái)控制,即需要的通風(fēng)量為3572 m3/min。
2、隧道緊急停車(chē)帶全斷面爆破時(shí),通風(fēng)量及通風(fēng)量時(shí)間控制 隧道緊急停車(chē)帶全斷面爆破時(shí),按照爆破后稀釋有毒氣體至許可最高濃度確定用風(fēng)量達(dá)到4500 m3/ min,是按隧道主洞全斷面爆破時(shí)需要通風(fēng)量3000 m3/ min的1.5倍。由于隧道緊急停車(chē)帶數(shù)量和長(zhǎng)度有限,考慮通過(guò)延長(zhǎng)爆破后通風(fēng)時(shí)間來(lái)控制,即通風(fēng)量仍按3572 m3/min控制,通風(fēng)時(shí)間延長(zhǎng)到43min。
3.4、考慮風(fēng)管漏風(fēng)損失修正后的實(shí)際通風(fēng)量
風(fēng)管選擇便于裝卸和維修的PVC拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)管。為減少接頭,減小風(fēng)阻,減少漏風(fēng),風(fēng)管每節(jié)長(zhǎng)20m,并配少量每節(jié)長(zhǎng)10m的風(fēng)管,以利于調(diào)節(jié)風(fēng)管末端到工作面的距離。風(fēng)管聯(lián)接采用密封式法蘭盤(pán)接頭,墊板可采用橡膠板或軟聚氯乙烯塑料板,以減少接頭漏風(fēng)。
1)、根據(jù)《鐵路工程施工技術(shù)手冊(cè)隧道(下冊(cè))(1995年10月,第二版),膠皮風(fēng)管漏風(fēng)視接頭情況可以計(jì)算如下:前20節(jié)風(fēng)管每個(gè)接頭漏風(fēng)約為1%,而以后每個(gè)接頭則為0.5%,則2000m漏風(fēng)系數(shù)為:
1+20×1%+[(2000-20×20)/20] ×0.5%=1+0.2+0.4=1.6 則洞內(nèi)實(shí)際所需總風(fēng)量Q需= 3572×1.6=5715.2 m3/min 2)、根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2002 J160-2002)7.3.4條規(guī)定“風(fēng)管百米漏風(fēng)率不應(yīng)大于2%”,則2000m漏風(fēng)系數(shù)為: 1+(2000/100)×2%=1+0.4=1.4 則洞內(nèi)實(shí)際所需總風(fēng)量Q需=3572×1.4=5000.8 m3/min 綜上,取洞內(nèi)實(shí)際所需總風(fēng)量Q需=5400 m3/min,即90 m3/s??紤]到風(fēng)管漏風(fēng)損失修正后,隧道緊急停車(chē)帶全斷面爆破時(shí),通風(fēng)時(shí)間按60 min控制。
3.5.風(fēng)壓計(jì)算
風(fēng)管內(nèi)摩擦阻力系數(shù)取為λ=0.0078,若采用直徑1.5m風(fēng)管,則
S風(fēng)管=πD2/4=1.767m2
V= Q需/S
風(fēng)管
=90/1.767=50.93m/s 風(fēng)速過(guò)大,達(dá)到強(qiáng)臺(tái)風(fēng)分級(jí)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)的上限值,故需加大風(fēng)管設(shè)計(jì)直徑。若采用直徑2m風(fēng)管,則有:
C=ρ×L=1×2000=2000;W=C/2D=2000/(2×2)=500 S風(fēng)管=πD2/4=3.14m2;
V= Q需/S
風(fēng)管
=90/3.14=28.66m/s H摩=λ×W×V2=0.0078×500×28.662=3203.4Pa 式中:ρ—空氣密度,隧道進(jìn)口海拔800m左右,按ρ=1.0kg/m3計(jì)。
V—風(fēng)管內(nèi)平均風(fēng)速。
系統(tǒng)風(fēng)壓H?h摩?h局?h正?h其他,為簡(jiǎn)化計(jì)算,取H=1.2H摩
H=1.2 H摩=1.2×3203.4=3844.08Pa 3.6.風(fēng)機(jī)選型
風(fēng)機(jī)的選擇主要根據(jù)所需風(fēng)量和風(fēng)壓來(lái)確定,并考慮節(jié)能效果,采用多級(jí)變速風(fēng)機(jī)。為安全,隧道內(nèi)接力串聯(lián)風(fēng)機(jī)宜采用防爆軸流式風(fēng)機(jī)。為保證施工作業(yè)的連續(xù)進(jìn)行,同時(shí)配備一套同等性能的備用通風(fēng)機(jī),并保證在主風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)在15min內(nèi)啟動(dòng)投入使用。必要時(shí),設(shè)軸流抽風(fēng)機(jī),風(fēng)管設(shè)置在拱頂上,在距掌子面400m處進(jìn)行瓦斯抽排,保證作業(yè)范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛确弦?guī)范要求。
風(fēng)管采用φ2000軟質(zhì)雙抗(抗燃燒、抗靜電)風(fēng)管,每節(jié)20m,具有 風(fēng)阻小、漏風(fēng)低,強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。
在隧道緊急停車(chē)帶、橫洞、側(cè)洞(室)、臺(tái)車(chē)、掌子面等易積聚瓦斯的地方,應(yīng)加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè),并各設(shè)1~2臺(tái)局部風(fēng)扇,以增加瓦斯易聚集地段的風(fēng)速和風(fēng)流量,防止瓦斯聚集。在死角、塌腔等部位,根據(jù)瓦斯檢測(cè)結(jié)果,用高壓風(fēng)將聚集的瓦斯吹出,使之與回風(fēng)混合后排出。
3.7注意事項(xiàng)
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,隧道主洞全斷面爆破后,持續(xù)通風(fēng)30 min后可以開(kāi)始進(jìn)入掌子面400m范圍內(nèi)正常施工;隧道緊急停車(chē)帶全斷面爆破后,持續(xù)通風(fēng)60 min后可以開(kāi)始進(jìn)入掌子面400m范圍內(nèi)正常施工。
四、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)已有通風(fēng)設(shè)備應(yīng)用進(jìn)行校核
目前,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際通風(fēng)設(shè)備為天津風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的2SZ-S-12.5隧道通風(fēng)機(jī),功率為2×115kW,高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,最佳工況下的最大供風(fēng)量為2000 m3/min,最大壓力為4800Pa。風(fēng)管采用φ1500mm軟質(zhì)雙抗(抗燃燒、抗靜電)風(fēng)管,每節(jié)20m,具有風(fēng)阻小、漏風(fēng)低,強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。為充分利用現(xiàn)場(chǎng)已有設(shè)備,根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,計(jì)算如下:
1、取漏風(fēng)系數(shù)為1.5,則實(shí)際有效供風(fēng)量為:2000/1.5=1333.3 m3/min
2、需要稀釋至許可最高濃度的爆破后有毒氣體
Q爆= Q無(wú)軌總1-Q人-Q稀
=1333.3-162-410=761.3 m3/min
3、爆破后有毒氣體稀釋至許可最高濃度所需時(shí)間 1)、隧道主洞全斷面爆破時(shí)
t1 =5Ab/ Q爆(m3/ min)=5×24000/761.3=157.6 min t2 =(7.8/ Q爆)(A〃S2〃L2)1/3(m3/ min)
=(7.8/761.3)[(360×1062×4002]1/3 =88.62 min 取通風(fēng)時(shí)間為120min。2)、隧道緊急停車(chē)帶全斷面爆破時(shí)
t1 =5Ab/ Q爆(m3/ min)=5×34080/761.3=223.8 min t2 =(7.8/ Q爆)(A〃S2〃L2)1/3(m3/ min)=(7.8/761.3)[(426×1522×4002]1/3 =119.2 min 取通風(fēng)時(shí)間為170min。
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,采用現(xiàn)有通風(fēng)設(shè)施,隧道主洞全斷面爆破后,持續(xù)通風(fēng)120min后可以開(kāi)始進(jìn)入掌子面400m范圍內(nèi)正常施工;隧道緊急停車(chē)帶全斷面爆破后,持續(xù)通風(fēng)170 min后可以開(kāi)始進(jìn)入掌子面400m范圍內(nèi)正常施工。
公司工作組
二〇一一年四月十六日
第二篇:隧道通風(fēng)技術(shù)方案
隧道通風(fēng)技術(shù)方案
隧道左右洞出口獨(dú)頭掘xxxxm,采用壓入式通風(fēng)來(lái)滿足供風(fēng)要求,風(fēng)機(jī)串聯(lián)方式進(jìn)行壓風(fēng)。
1、通風(fēng)設(shè)備的布置
(1)主風(fēng)機(jī)布置在洞口外30 m處,防止洞內(nèi)排出的污濁空氣重新進(jìn)入洞內(nèi)。(2)風(fēng)管懸掛在隧道拱腰部位,距地面3 m 以上,安裝時(shí)充分考慮機(jī)械出碴對(duì)風(fēng)管的影響。(3)風(fēng)管出口距工作面保持40 m左右,出風(fēng)口氣體射流沿壁擴(kuò)散后能反向流出工作面,對(duì)工作面換氣通風(fēng)有利。(4)橫洞施工完成后,設(shè)置臨時(shí)隔風(fēng)設(shè)施,防止左、右洞風(fēng)流相互影響。
4.2 風(fēng)管防漏、降阻措施
(1)風(fēng)管選擇:隧道洞口段300 m 采用1500mm硬質(zhì)玻璃鋼風(fēng)管;其它采用1500 mm軟風(fēng)管,軟風(fēng)管采用長(zhǎng)絲滌綸纖維作基布,壓延PV塑料復(fù)合而成。其優(yōu)點(diǎn):表面光潔,對(duì)通風(fēng)摩阻力?。挥蟹浪?、抗燃、抗靜電、抗老化性能;便于加工和接頭處理。(2)風(fēng)管聯(lián)接方式:采用加長(zhǎng)風(fēng)管,減少風(fēng)管接頭數(shù)量,從而減少接頭漏風(fēng)量和接頭阻力。風(fēng)管每節(jié)長(zhǎng)度采用30~40 m,風(fēng)管接頭用高強(qiáng)樹(shù)脂拉鏈接口。(3)風(fēng)管加工工藝:靠近工作面的風(fēng)管采用混織膠布,用401強(qiáng)力膠手工粘接;軟質(zhì)風(fēng)管到1500m處用增強(qiáng)膠布;風(fēng)管采用電熱塑機(jī)加工,整條風(fēng)管無(wú)一個(gè)針眼,其防漏性和鋼質(zhì)風(fēng)管無(wú)異。
(4)提高風(fēng)管安裝質(zhì)量:風(fēng)管吊掛做到平、直、穩(wěn)、緊,即在水平面上無(wú)彎曲,垂直面上無(wú)起伏,以減少管道彎曲、褶皺形成的局部阻力;風(fēng)管拐彎處要圓順。
(5)風(fēng)管底設(shè)置排水口:由于溫度變化,風(fēng)流中水汽會(huì)變成水積在風(fēng)管底,要定期排-水,以防風(fēng)管變形。
2、隧道通風(fēng)降塵的關(guān)鍵技術(shù)
用水濕潤(rùn)沉積的粉塵:用水濕潤(rùn)沉積于碴堆、周壁等處的粉塵,是很有效的除塵措施。粉塵被水濕潤(rùn)后,塵?;ハ喔街Y(jié)成較大的顆粒,同時(shí)增加了附著性,因而在生產(chǎn)過(guò)程或高速風(fēng)流中不宜飛揚(yáng)起來(lái)。主要做法:一是灑水降塵,在裝碴運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)塵較大的工序和工點(diǎn)噴霧灑水,可顯著地減少產(chǎn)塵量和防止塵土飛揚(yáng);二是洗壁,在爆破后和鑿眼、裝碴前及時(shí)洗壁,不僅能有效的防塵,也有利于隨后的噴錨作業(yè);三是濕式鑿巖,可以明顯的降低鉆眼時(shí)的粉塵濃度,若在水中加入濕潤(rùn)劑,則降塵效果更佳
定期灑水:采用無(wú)軌運(yùn)輸,出碴前向爆破后的石碴上灑水,定期向隧道內(nèi)車(chē)行路線上灑水,使粉塵對(duì)施工人員的傷害降低到最低限度。噴射混凝土采用濕噴工藝,可有效地減少粉塵,改變作業(yè)環(huán)境。運(yùn)輸車(chē)輛不工作時(shí)要熄火,以減少尾氣排放污染。
第三篇:平安隧道通風(fēng)專(zhuān)項(xiàng)施工方案 2
目 錄
第一章 編制依據(jù)................................................1 第二章 工程概況................................................1 2.1 工程概況................................................1 2.2 總體施工方案.............................................2 第三章 通風(fēng)施工方案............................................3 3.1 通風(fēng)設(shè)計(jì)原則.............................................3 3.1.1通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)...............................................3 3.1.2通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)...........................................4 3.1.3 通風(fēng)計(jì)算...............................................4 3.1.4通風(fēng)設(shè)備...............................................6 3.2 通風(fēng)方法................................................6 3.2.1平安隧道4#斜井、3#橫洞工區(qū)施工通風(fēng)方案...................6 3.2.2平安隧道出口、平安隧道4#橫洞施工通風(fēng)方案.................6 3.3通風(fēng)管布置..............................................10 3.4 通風(fēng)管理...............................................12 第四章 施工通風(fēng)安全技術(shù)措施....................................12 4.1 風(fēng)機(jī)安裝...............................................12 4.2 風(fēng)管安裝...............................................13 第五章 施工通風(fēng)質(zhì)量保證措施....................................13
第一章 編制依據(jù)
(1)新建鐵路成都至蘭州線D8K165+973平安隧道設(shè)計(jì)圖及參考圖;(2)《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10753-2010);(3)鐵路隧道施工通風(fēng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化管理指導(dǎo)手冊(cè);
(4)《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》(鐵建設(shè)[2010]241號(hào));(5)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2002);(6)成蘭公司相關(guān)文件;
第二章 工程概況
2.1 工程概況
平安隧道為雙洞分修隧道,正線總長(zhǎng)28.426km,本標(biāo)段承擔(dān)出口方向左線9336m,里程D8K170+850~D9K180+186;右線9201.242m,里程YD8K170+935~YD9K180+136.242的施工任務(wù)。最大埋深約為1720m,左線最淺埋深在D9K180+120~D9K180+178段,右線最淺埋深在YD9K180+055~D9K180+115段,均為隧道出口。本標(biāo)段平安隧道設(shè)有3個(gè)輔助坑道,分別為4#斜井,3#橫洞,4#橫洞。
段內(nèi)不良地質(zhì)為高地應(yīng)力、危巖落石、斷層破碎帶、巖堆、泥石流、有害氣體、放射性等。隧道地層中含炭質(zhì)千枚巖,少量地段含炭質(zhì)頁(yè)巖,可能含有瓦斯等有害氣體,施工中加強(qiáng)通風(fēng),加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。
于隧道左線D8K172+360處設(shè)置4號(hào)斜井,洞口位于茂縣沙灣村平橋溝內(nèi)。斜井中線與線路左線小里程方向平面夾角為73°,凈空尺寸為7.5m×6.2m,全長(zhǎng)1023m。斜井于XJ4K0+000~+025、XJ4K0+275~+300、XJ4K0+550~+575、XJ4K0+825~+850設(shè)置4個(gè)緩坡段,坡度1%,其余段落坡度為7.3%(進(jìn)洞為下坡)。
于D9K179+750處線路前進(jìn)方向左側(cè)設(shè)置4#橫洞,橫洞中線與左線線路中線大里程端交角為45°,于HD1K0+070處右轉(zhuǎn),夾角為135°;橫洞采用雙車(chē)道無(wú)軌運(yùn)輸,于HD3K0+275~300段設(shè)一處25m長(zhǎng)1%的緩坡段,其余段落坡度為5.2%(進(jìn)洞為上坡),凈空尺寸為7.5m(寬)×6.2m(高),橫洞總長(zhǎng)555m。本橫洞作為運(yùn)營(yíng)期間排水通道,隧道竣工后,橫洞與隧道正洞交叉處,預(yù)留排水通道。
于D9K176+200處線路前進(jìn)方向左側(cè)設(shè)置3#橫洞,全長(zhǎng)674.8米,3#橫洞位于太平鄉(xiāng)胡爾村。橫洞中線與線路中線小里程端成40°夾角,并于HD3K0+521.6處右轉(zhuǎn),夾角為112°;橫洞采用雙車(chē)道無(wú)軌運(yùn)輸,坡度為1.8%(進(jìn)洞為上坡),凈空尺寸為7.5m(寬)×6.2m(高)。
2.2 總體施工方案
4#斜井工區(qū)由第一架子隊(duì)負(fù)責(zé)施工:其中4#斜井長(zhǎng)度1023m,正洞左線隧道3270m,右線隧道2623m;
3#橫洞工區(qū)由第一架子隊(duì)負(fù)責(zé)施工:其中3#橫洞長(zhǎng)度741m,正洞左線隧道3490m,右線隧道3302m;
4#橫洞及出口工區(qū)由第二架子隊(duì)負(fù)責(zé)施工:其中4#橫洞長(zhǎng)度555m,正洞左線隧道2140m,右線隧道2845m;平安隧道出口左線隧道436m,右線隧道431.242m。
平安隧道4#斜井先期安排正洞左線向小里程方向、正洞左線向大里程(3#橫洞)方向、正洞右線向小里程方向三個(gè)單線工作面,右線施工至與CLZQ-9標(biāo)方向貫通里程后,工裝轉(zhuǎn)至4#斜井右線三岔口,向正洞右線大里程(3#橫洞)方向施工,正洞左線大里程方向施工作業(yè)與3#橫洞左線小里程方向施工作業(yè)貫通后,工裝經(jīng)62#聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)入右線向右線小里程方向施工。其施工范圍:左線D8K170+850(與CLZQ-9標(biāo)分界線)~D9K174+120(左線與3#橫洞貫通點(diǎn)),右線YD8K170+935(與CLZQ-9標(biāo)分界線)~YD9K173+565(右線與3#橫洞貫通點(diǎn))。
平安隧道3#橫洞先期安排正洞左線向小里程(4#斜井)方向、正洞左線向大里程(4#橫洞)方向、正洞右線向小里程(4#斜井)方向三個(gè)單線工作面;左線與4#橫洞方向貫通后,工裝轉(zhuǎn)至3#橫洞右線三岔口,向正洞右線大里程(4#橫洞)方向施工。其施工范圍:左線D9K174+120(左線與4#斜井貫通點(diǎn))~D9K177+610(左線與4#橫洞貫通點(diǎn));右線YD9K173+565(右線與4#斜井貫通點(diǎn))~YD9K176+860(右線與4#橫洞貫通點(diǎn))。
平安隧道4#橫洞先期安排正洞左線向小里程(3#橫洞)方向、正洞右線向小里程(3#橫洞)方向兩個(gè)單線工作面。其施工范圍:D9K177+610(左線與3#橫洞貫通點(diǎn))~D9K179+750(4#橫洞與正洞左線交叉點(diǎn),也是與平安隧道出
口貫通點(diǎn));YD9K176+860(右線與3#橫洞貫通點(diǎn))~ YD9K179+705(4#橫洞與正洞右線交叉點(diǎn),也是與平安隧道出口貫通點(diǎn))。
平安隧道出口經(jīng)過(guò)6個(gè)月施工準(zhǔn)備后左右雙洞同時(shí)向小里程方向施工,掘進(jìn)到4#橫洞與正洞交叉口即為貫通。
第三章 通風(fēng)施工方案
3.1 通風(fēng)設(shè)計(jì)原則
充分利用現(xiàn)有設(shè)備,在滿足通風(fēng)效果的前提下,進(jìn)行合理調(diào)配減少新購(gòu)風(fēng)機(jī)的數(shù)量。在凈空允許的情況下,采用大直徑風(fēng)管,減少能耗損失。通過(guò)適當(dāng)增加一次性投入,減少通風(fēng)系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行成本。
3.1.1通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)
隧道在整個(gè)施工過(guò)程中,作業(yè)環(huán)境應(yīng)符合下列職業(yè)健康及安全標(biāo)準(zhǔn):(1)空氣中氧氣含量,按體積計(jì)不得小于20%。
(2)粉塵容許濃度,每立方米空氣中含有10%以上的游離二氧化硅的粉塵不得大于2mg。含有10%以下的游離二氧化硅的礦物性粉塵不得大于4mg。
(3)隧道可能含有瓦斯,瓦斯段裝藥爆破時(shí),爆破地點(diǎn)20m內(nèi),風(fēng)流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?.5%;回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葢?yīng)小于0.75%。
開(kāi)挖面瓦斯?jié)舛却笥?.5%時(shí),所有人員必須撤至安全地點(diǎn)并加強(qiáng)通風(fēng)。(4)有害氣體最高容許濃度:
1)一氧化碳最高容許濃度為30mg/m3;在特殊情況下,施工人員必須進(jìn)入開(kāi)挖工作面時(shí),濃度可為100mg/m3,但工作時(shí)間不得大于30min;
2)二氧化碳按體積計(jì)不得大于0.5%; 3)氮氧化物(換算成NO2)為5mg/m3以下。(5)隧道內(nèi)氣溫不得高于28℃。(6)隧道內(nèi)噪聲不得大于90dB。
(7)隧道施工通風(fēng)應(yīng)能提供洞內(nèi)各項(xiàng)作業(yè)所需的最小風(fēng)量,每人應(yīng)供應(yīng)新鮮空氣3m3/min。
(8)隧道施工通風(fēng)的風(fēng)速,全斷面開(kāi)挖時(shí)不小于0.15m/s,分部開(kāi)挖的坑道內(nèi)部小于0.25m/s,并均不大于6m/s。隧道瓦斯段施工中防止瓦斯集聚的風(fēng)
速不得小于1m/s。
3.1.2通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)
供給每個(gè)人的新鮮空氣量按3m3/min; 控制通風(fēng)計(jì)算按開(kāi)挖爆破一次最大用藥量200kg; 放炮后通風(fēng)時(shí)間按30min; 軟式風(fēng)管百米漏風(fēng)量1.0%,風(fēng)管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.01;洞內(nèi)風(fēng)速不小于0.25m/s;隧道內(nèi)氣溫不超過(guò)28℃;
3.1.3 通風(fēng)計(jì)算
(1)正洞風(fēng)量計(jì)算:
1)按洞內(nèi)最低風(fēng)速要求計(jì)算風(fēng)量: Q1=60×A×V=60×80×0.25=1200(m3/min)式中:
V-洞內(nèi)最小風(fēng)速0.25m/s A-整洞開(kāi)挖斷面,取80m2
2)洞內(nèi)施工最多人數(shù)按90人計(jì) :
Q2=3×90×1.2=324(m3/min),安全系數(shù)k=1.2 3)按爆破時(shí)最多藥量計(jì)算風(fēng)量:
Q3=5Gb/t=5×200×35.35/30=1178(m3/min)式中:
G-同時(shí)爆破的炸藥用量200kg b-爆炸時(shí)有害氣體成量,取35.35 t-通風(fēng)時(shí)間,取30min 取以上最大值1200m3/min作為工作面所需風(fēng)量,實(shí)際所需風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q機(jī)要大于: Q機(jī)=p×Q=1.79×1200=2148m3/min 式中: Q機(jī)-計(jì)算最大風(fēng)量, 2148m3/min p-系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù), p=1/(1-1/100×p100)=1.79 4)所需風(fēng)機(jī)壓力計(jì)算: 使用風(fēng)管直徑1.5m,風(fēng)管平均流速V=35.8m/s 風(fēng)管內(nèi)摩擦阻力h1=λ(L/D)ρ(V2/2)=17943Pa
λ-摩擦系數(shù),根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)、取λ=0.01 L-通風(fēng)管長(zhǎng),取3500m D-風(fēng)管直徑,取D=1.5m ρ-空氣密度,取ρ=1.2kg/m3 風(fēng)管內(nèi)局部阻力h局=ζρ(V2/2),按風(fēng)管內(nèi)局部阻力h1的5%考慮,總阻力h=17943×105%=18840Pa(2)輔助坑道風(fēng)量計(jì)算
通過(guò)橫洞、斜井通風(fēng)最遠(yuǎn)距離按1200m計(jì)算。1)按洞內(nèi)最低風(fēng)速要求計(jì)算風(fēng)量: Q1=60×A×V=60×60×0.25=900(m3/min)式中:
V-洞內(nèi)最小風(fēng)速0.25m/s A-整洞開(kāi)挖斷面,取60m2
2)按爆破時(shí)最多藥量計(jì)算風(fēng)量:
Q3=5Gb/t=5×200×35.35/30=1178(m3/min)式中:
G-同時(shí)爆破的炸藥用量200kg b-爆炸時(shí)有害氣體成量,取35.35 t-通風(fēng)時(shí)間,取30min 取以上最大值1178m3/min作為工作面所需風(fēng)量,實(shí)際所需風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q機(jī)要大于: Q機(jī)=p×Q=1.79×1178=2108m3/min 式中: Q機(jī)-計(jì)算最大風(fēng)量, 2108m3/min p-系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù), p=1/(1-1/100×p100)=1.79 所需風(fēng)機(jī)壓力計(jì)算: 使用風(fēng)管直徑1.5m,風(fēng)管平均流速V=18.9m/s 風(fēng)管內(nèi)摩擦阻力h1=λ(L/D)ρ(V2/2)=1717Pa λ-摩擦系數(shù),根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)、取λ=0.01 L-通風(fēng)管長(zhǎng),取1200m
D-風(fēng)管直徑,取D=1.5m ρ-空氣密度,取ρ=1.2kg/m3
風(fēng)管內(nèi)局部阻力h局=ζρ(V2/2),按風(fēng)管內(nèi)局部阻力h1的5%考慮,總阻力h=1717×105%=1800Pa 3.1.4通風(fēng)設(shè)備
根據(jù)平安隧道出口及各輔助坑道洞口計(jì)算所需風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓及通風(fēng)方式選擇風(fēng)機(jī)。各輔助坑道施工時(shí)采用1臺(tái)2×110kw壓入式軸流通風(fēng)機(jī),施工至正洞后隨著工作面增加逐漸增加至3臺(tái)2×110kw壓入式通風(fēng)機(jī),隧道左線施工至右線時(shí)還需增加巷道通風(fēng)機(jī)輔助通風(fēng)。
3.2 通風(fēng)方法
隧道施工獨(dú)頭掘進(jìn)長(zhǎng)度超過(guò)150m 時(shí),應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)。通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)獨(dú)頭通風(fēng)長(zhǎng)度、斷面大小、施工方法、設(shè)備條件等綜合確定,通風(fēng)方式采用壓入式或混合式通風(fēng),有條件時(shí)采用巷道式通風(fēng)進(jìn)行輔助。
3.2.1平安隧道4#斜井、3#橫洞工區(qū)施工通風(fēng)方案
本工區(qū)最大獨(dú)頭掘進(jìn)長(zhǎng)度1760m,經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化,結(jié)合以往隧道施工通風(fēng)經(jīng)驗(yàn),本工區(qū)隧道掘進(jìn)施工過(guò)程中,主要采用以下三種方案動(dòng)態(tài)調(diào)整通風(fēng)方案,充分發(fā)揮通風(fēng)機(jī)的效能,使工作面新鮮風(fēng)流滿足要求。
平安隧道4#斜井工區(qū)左線與平安隧道3#橫洞工區(qū)貫通前,各工作面均采用壓入式通風(fēng);平安隧道4#斜井工區(qū)左線與3#橫洞工區(qū)左線貫通后,4#斜井工區(qū)右線與3#橫洞工區(qū)貫通前,各工作面均采用混合式通風(fēng);4#斜井工區(qū)右線與3#橫洞工區(qū)貫通后,各工作面均采用巷道式通風(fēng)。其各階段通風(fēng)布置圖詳見(jiàn)“圖3-2-1 4#斜井工區(qū)壓入式通風(fēng)布置圖(左線貫通前)”、“圖3-2-2 4#斜井混合式通風(fēng)平面圖(左通右未通)”、“圖3-2-3 4#斜井混合式通風(fēng)平面圖(左右貫通)”。圖3-2-4 3#橫洞壓入式通風(fēng)布置圖(左線未貫通)”、“圖3-2-5 3#橫洞卷道巷式通風(fēng)布置圖(左線貫通)”
3.2.2平安隧道出口、平安隧道4#橫洞施工通風(fēng)方案
平安出口及4#橫洞均采用壓入式通風(fēng),平安隧道出口與4#橫洞貫通后,4#橫洞采用出口風(fēng)機(jī)壓入通風(fēng),通風(fēng)示意圖如“圖3-2-6 4#橫洞采用出口風(fēng)機(jī)壓入通風(fēng)(未貫通)”、“ 圖3-2-7 出口工區(qū)壓入式通風(fēng)平面圖”。
23+0K14XJ30工區(qū)分界里程 D8K170+85015開(kāi)挖面XJD84KK10+72000+360工區(qū)分界里程 D8K174+120左 線 中 線左 線 中 線開(kāi)挖面>15開(kāi)挖面右 線 中 線開(kāi)挖面
4#斜井工區(qū)壓入式通風(fēng)布置圖(左線貫通前)圖3-2-1 4#斜井工區(qū)壓入式通風(fēng)布置圖(左線貫通前)
3021+4KJXHD3K0+74130工區(qū)分界里程 D8K170+850工區(qū)分界里程 D8K174+12015開(kāi)挖面左 線 中 線XD8J4KK10+7200+3060左 線 中 線左 線 中 線3015YD8K170+935貫通面右 線 中 線右 線 中 線4#斜井混合式通風(fēng)平面圖(左通右未通)貫通面YD8K173+565三號(hào)00000+364K2+XJ17KD8橫洞中線四號(hào)斜井中線 圖3-2-2 4#斜井混合式通風(fēng)平面圖(左通右未通)
3021+4KXJHD3K0+741 D8K170+850 D8K174+120橫洞中線四號(hào)斜井中線程程號(hào)里里三XDJ84KK界界107+20+0分306000分區(qū)00+630+K2區(qū)工47J1XK8工D左 線 中 線左 線 中 線左 線 中 線30開(kāi)右 線 中 線右 線 中 線挖面553695++037711KK89DDYY 程程里里界界分分區(qū)區(qū)工4#斜井混合式通風(fēng)布置圖(左右貫通)工
圖3-2-3 4#斜井混合式通風(fēng)平面圖(左右貫通)
HD30K03+741016+771K9D 程里界HDD分93KK107+區(qū)60+020015015工開(kāi)左 線 中 線左 線 中 線開(kāi)挖挖面面>15開(kāi)右 線 中 線開(kāi)挖挖面面3#橫洞壓入式通風(fēng)布置圖(左線未貫通)
圖3-2-4 3#橫洞壓入式通風(fēng)布置圖(左線未貫通)
HD3K0+741左 線 中 線15開(kāi)挖面右 線 中 線工區(qū)分界里程 YD9K173+565三00000+203K6+HDK17D9號(hào)橫洞中線3#橫洞巷道式通風(fēng)布置圖(左線貫通)工區(qū)分界里程 YD9K176+860
圖3-2-5 3#橫洞卷道巷式通風(fēng)布置圖(左線貫通)
HD4K0+555工區(qū)分界里程 D9K177+610工區(qū)分界里程 D9K176+860HD=D4K09K+017009+750<15M開(kāi)挖面左線中線<15M開(kāi)挖面右線中線貫通面D9K179+705開(kāi)挖面4#橫洞壓入式通風(fēng)布置圖(未貫通)貫通面 D9K179+750四號(hào)橫洞中線開(kāi)挖面 圖3-2-6 4#橫洞采用出口風(fēng)機(jī)壓入通風(fēng)(未貫通)
貫通面 D9K179+750左線出口里程 D9K180+186>30<15M>30<15M貫通面D9K179+705開(kāi)挖面左線中線出口工區(qū)壓入式通風(fēng)平面圖右線出口里程D9K180+136.242
圖3-2-7 出口工區(qū)壓入式通風(fēng)平面圖
3.3通風(fēng)管布置
各洞口風(fēng)機(jī)距離洞門(mén)不小于10m,出風(fēng)口距開(kāi)挖作業(yè)面距離不大于20m。(1)主風(fēng)機(jī)安裝
主風(fēng)機(jī)固定在輔助坑道洞口外設(shè)置的通風(fēng)機(jī)門(mén)架上,通風(fēng)機(jī)門(mén)架材料采用I16 工字鋼,由三至四榀拱架組合而成。通風(fēng)機(jī)門(mén)架基礎(chǔ)采用C20 混凝土澆筑?;A(chǔ)頂面尺寸要保證能安裝通風(fēng)機(jī)配電柜及遮雨棚。
(2)通風(fēng)管安裝
輔助坑道通風(fēng)管布置在輔助坑道拱頂,與洞外主風(fēng)機(jī)相連,正洞內(nèi)風(fēng)管根據(jù)實(shí)際情況布置在洞身左側(cè)或右側(cè)拱腰位置。
1)風(fēng)管與風(fēng)管之間采用拉鏈連接,通過(guò)風(fēng)管上鎖扣(吊扣)將風(fēng)管固定在鋼絲繩上;風(fēng)管上每隔3.0m 有1 道加固索和1 個(gè)鎖扣,順直風(fēng)管,減少風(fēng)流阻力。
2)鋼絲繩采用膨脹螺栓固定在隧道拱頂或邊墻上,采用 φ12 膨脹螺栓,錨固長(zhǎng)度不小于7cm,間距為3.0m。風(fēng)管吊掛要平直,拉緊吊穩(wěn),避免出現(xiàn)褶
皺增加局部阻力,在與橫洞交接處宜避免死彎。
3)風(fēng)管安裝高度不得遮擋監(jiān)控量測(cè)水平測(cè)線,并保證洞內(nèi)有足夠的凈空高度,避免發(fā)生過(guò)往車(chē)輛和機(jī)械刮破風(fēng)管而影響施工。
4)風(fēng)管出口應(yīng)與工作面保持一定距離,對(duì)于大斷面、大風(fēng)量、大直徑風(fēng)管,該距離應(yīng)控制在20~30m 以內(nèi)。
圖3-3-1 通風(fēng)機(jī)門(mén)架示意圖
圖3-3-2 通風(fēng)管布置示意圖
3.4 通風(fēng)管理
施工通風(fēng)管理水平的高低是影響通風(fēng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。以往不少隧道施工通風(fēng)不好,除了通風(fēng)系統(tǒng)布局不合理、風(fēng)機(jī)風(fēng)管不匹配等技術(shù)原因外,主要問(wèn)題是通風(fēng)管理不善,管道通風(fēng)阻力大,開(kāi)挖工作面得不到足夠的新鮮風(fēng)流,沿途污濁空氣不能及時(shí)排出洞外。
(1)我們以“合理布局,優(yōu)化匹配,防漏降阻,嚴(yán)格管理、確保效果”二十字方針,作為施工通風(fēng)管理的指導(dǎo)原則,強(qiáng)化通風(fēng)管理。
(2)建立以崗位責(zé)任制和獎(jiǎng)懲制為核心的通風(fēng)管理制度和組建專(zhuān)業(yè)通風(fēng)班組,通風(fēng)班組全面負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的安裝、管理、檢查和維修,發(fā)現(xiàn)風(fēng)管破損及時(shí)粘補(bǔ)。嚴(yán)格接照通風(fēng)管理規(guī)程及操作細(xì)則組織實(shí)施,項(xiàng)目部定期根據(jù)通風(fēng)質(zhì)量給通風(fēng)班組兌現(xiàn)獎(jiǎng)懲辦法。
(3)防漏降阻措施
1)以長(zhǎng)代短:風(fēng)管節(jié)長(zhǎng)由以往的20~30m加長(zhǎng)至50~100m,減少接頭數(shù)量,即減少漏風(fēng)量。
2)以大代小:在凈空允許的條件下,盡量采用大直徑風(fēng)管。
3)截彎取直:風(fēng)管安裝前,先按5m間距埋設(shè)吊掛錨桿,并在桿上標(biāo)出吊線位置,再將φ8mm盤(pán)條吊掛線拉直拉緊并焊固在錨桿上,爾后在吊掛線上掛風(fēng)管。這樣可使風(fēng)管安裝到達(dá)平、直、穩(wěn)、緊,不彎曲、無(wú)褶皺,減少通風(fēng)阻力。
(4)隧道施工防塵采取綜合治理的方案:為控制粉塵的產(chǎn)生,鉆眼作業(yè)必須采用濕式鑿巖,鑿巖機(jī)在鉆眼時(shí),必須先送水后送風(fēng)。新鮮風(fēng)連續(xù)經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作面時(shí),在兩個(gè)工作面間,根據(jù)防塵效果,適當(dāng)增設(shè)噴霧器凈化風(fēng)流中的粉塵。
第四章 施工通風(fēng)安全技術(shù)措施
4.1 風(fēng)機(jī)安裝
(1)風(fēng)機(jī)支架應(yīng)穩(wěn)固結(jié)實(shí),避免運(yùn)行中振動(dòng),風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置加強(qiáng)型柔性管與風(fēng)管連接,風(fēng)機(jī)與柔性管結(jié)合處應(yīng)多道綁扎,減少漏風(fēng)。
(2)通風(fēng)機(jī)前后5m范圍內(nèi)不得堆放雜物,通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)置鐵箅,并
應(yīng)裝有保險(xiǎn)裝置。
(3)當(dāng)巷道內(nèi)的風(fēng)速小于通風(fēng)要求最小風(fēng)速時(shí),可布設(shè)射流風(fēng)機(jī)來(lái)卷吸升壓,提高風(fēng)速。
(4)洞內(nèi)風(fēng)機(jī)的移動(dòng),采用小平板車(chē)移動(dòng),移動(dòng)前,提前做好風(fēng)機(jī)支座或支架。射流風(fēng)機(jī)應(yīng)逐個(gè)移動(dòng),以保證洞內(nèi)不間斷的空氣循環(huán)。
(5)通風(fēng)機(jī)應(yīng)有適當(dāng)?shù)膫溆脭?shù)量。
4.2 風(fēng)管安裝
(1)風(fēng)管必須有出廠合格證,使用前進(jìn)行外觀檢查,保證無(wú)損壞,粘接縫牢固平順,接頭完好嚴(yán)密。通風(fēng)管應(yīng)優(yōu)先采用高強(qiáng)、抗靜電、阻燃的軟質(zhì)風(fēng)管。
(2)風(fēng)管掛設(shè)應(yīng)做到平、直,無(wú)扭曲和褶皺。在平行導(dǎo)坑作業(yè)時(shí),先由測(cè)工在拱頂測(cè)出中線位置,然后用電鉆打眼,安置膨脹螺栓;在正洞作業(yè)時(shí),襯砌地段根據(jù)襯砌模板縫每5m標(biāo)出螺栓位置,未襯砌地段,先由測(cè)量工在邊墻上標(biāo)出水平位置,然后用電鉆打眼,安置膨脹螺栓。布8號(hào)鍍鋅鐵絲,用緊線器張緊。風(fēng)管吊掛在拉線下。為避免鐵絲受沖擊波振動(dòng)、洞內(nèi)潮濕空氣腐蝕等原因造成斷裂,每10m增設(shè)1個(gè)尼龍繩掛圈。
(3)通風(fēng)管破損時(shí),應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換。當(dāng)采用軟風(fēng)管時(shí),靠近風(fēng)機(jī)部分,應(yīng)采用加強(qiáng)型風(fēng)管。通風(fēng)管的節(jié)長(zhǎng)盡量加大,以減少接頭數(shù)量,接頭應(yīng)嚴(yán)密,每100m平均漏風(fēng)率不宜大于1%。彎管平面軸線的彎曲半徑不得小于通風(fēng)管直徑的3倍。
(4)風(fēng)管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折疊風(fēng)管,以便放炮時(shí)將此55m迅速縮至炮煙拋擲區(qū)以外。
第五章 施工通風(fēng)質(zhì)量保證措施
(1)風(fēng)機(jī)操作人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)、考核合格后方能上崗作業(yè),必須嚴(yán)格遵守風(fēng)機(jī)的操作規(guī)程,熟悉通風(fēng)系統(tǒng)性能。
(2)隧道通風(fēng)系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格后方可投入正常運(yùn)行,運(yùn)行期間應(yīng)加強(qiáng)巡視及維護(hù)工作,保證通風(fēng)系統(tǒng)各項(xiàng)性能、技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(3)保證隧道24小時(shí)連續(xù)不間斷通風(fēng),風(fēng)量、風(fēng)壓必須滿足規(guī)范和施工組織設(shè)計(jì)要求,不得隨意停風(fēng)。
(4)風(fēng)機(jī)設(shè)置兩路電源并裝設(shè)風(fēng)電閉鎖裝置,確保正在使用的通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障后能在15min內(nèi)啟動(dòng)備用通風(fēng)機(jī),保證隧道通風(fēng)和正常作業(yè)不受影響。
(5)對(duì)易形成瓦斯聚積的部位必須采取局部通風(fēng),當(dāng)停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1%時(shí),并在壓入式局部通風(fēng)機(jī)及其開(kāi)關(guān)地點(diǎn)附近6m以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛染怀^(guò)0.5%時(shí),方可人工開(kāi)動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)。
(6)組織每周對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查,架子隊(duì)長(zhǎng)每天對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)必須作例行檢查,通風(fēng)工必須做好日常巡查,發(fā)現(xiàn)有風(fēng)管破損漏風(fēng)立即進(jìn)行修補(bǔ)或直接進(jìn)行更換。
第四篇:長(zhǎng)大隧道最佳通風(fēng)方案
長(zhǎng)大隧道最佳通風(fēng)方案
中鐵隧道集團(tuán)一處
周正華
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和西部大開(kāi)發(fā)力度的進(jìn)一步加大,各項(xiàng)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與此同時(shí)得到了迅猛發(fā)展;而在各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,作為公路建設(shè)和鐵路建設(shè)很重要的一部分的隧道施工作業(yè)中,長(zhǎng)大隧道的通風(fēng)問(wèn)題作為施工作業(yè)中很重要的一部分,通風(fēng)效果的好壞直接會(huì)影響到整個(gè)隧道施工的空氣質(zhì)量,進(jìn)而影響到各個(gè)作業(yè)面施工人員的人體健康,而通風(fēng)方案的選擇是影響通風(fēng)效果好環(huán)的直接決定因素,在對(duì)具體通風(fēng)方案的選擇上,技術(shù)上存在的問(wèn)題是長(zhǎng)期以來(lái)需要攻克的的重點(diǎn)和難點(diǎn),在長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)工作中經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)際運(yùn)用中的各種方案的比較和技術(shù)上的論證,我認(rèn)為采用以下方案可以使通風(fēng)效果達(dá)到最好,現(xiàn)將我的論證依據(jù)歸納如下:
一、存在的問(wèn)題
從目前來(lái)看,現(xiàn)在大多數(shù)山嶺隧道施工主要是采用新奧法進(jìn)行施工,其主要特點(diǎn)是根據(jù)隧道圍巖的變化,及時(shí)調(diào)整隧道施工工藝的一種動(dòng)態(tài)施工管理方法,它主要是通過(guò)加強(qiáng)隧道開(kāi)挖支護(hù),使圍巖穩(wěn)定幾乎不再變化后,才進(jìn)行砼襯砌施工(除在Ⅰ、Ⅱ類(lèi)圍巖施工中,襯砌砼是要作為受力載體而進(jìn)行砼施工外),根據(jù)這種施工工藝方法,在長(zhǎng)大隧道施工中若沒(méi)有一個(gè)好的隧道通風(fēng)方案,必將存在著極大的施工質(zhì)量隱患和安全隱患,處理不好的話很容易造成安全質(zhì)量事故,同時(shí)還會(huì)加大動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的耗油量,造成內(nèi)燃機(jī)機(jī)械燃燒不充分,產(chǎn)生大量有毒的一氧化碳?xì)怏w,加大機(jī)械設(shè)備的磨損,降低機(jī)械設(shè)備的使用壽命。
這是因?yàn)槿魶](méi)有解決好長(zhǎng)大隧道通風(fēng)問(wèn)題,必然導(dǎo)致在隧道施工中隧道中的空氣渾濁,尤其是隧道開(kāi)挖掌子面空氣渾濁,光線不夠明亮,造成隧道開(kāi)挖施工中開(kāi)挖工人和工程技術(shù)人員無(wú)法準(zhǔn)確掌握隧道掌子面圍巖的變化情況;一方面使我們的工程技術(shù)人員無(wú)法根據(jù)隧道圍巖變化而及時(shí)調(diào)整隧道開(kāi)挖支護(hù)工藝,而導(dǎo)致隧道塌方質(zhì)量事故;另外一方面使我們的開(kāi)挖工人在開(kāi)挖施工中無(wú)法看清隧道頂部圍巖的松動(dòng)情況,而導(dǎo)致隧道頂部巖石下落傷人的安全事故。
同時(shí)由于隧道中的空氣渾濁,使我們的隧道監(jiān)測(cè)人員無(wú)法對(duì)已開(kāi)挖支護(hù)成型的隧道進(jìn)行準(zhǔn)確的量測(cè),進(jìn)而使我們無(wú)法掌握隧道已開(kāi)挖成型部分的圍巖變化情況----甚至隧道可能已出現(xiàn)細(xì)微的裂縫,我們卻沒(méi)有掌握隧道業(yè)已變化的實(shí)際情況,造成沒(méi)有對(duì)出現(xiàn)裂縫段的隧道進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),導(dǎo)致隧道坍塌和人員傷亡的安全質(zhì)量事故。
另外如果隧道中的通風(fēng)不夠良好,空氣渾濁;將會(huì)導(dǎo)致我們?cè)谒淼朗┕ぎ?dāng)中不得不進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的通風(fēng),從而浪費(fèi)大量的電力能源,使工程施工成本進(jìn)一步加大;以單個(gè)隧道施工為例:起動(dòng)一臺(tái)110KW通風(fēng)機(jī),每小時(shí)耗電量為110KW,以一臺(tái)通風(fēng)機(jī)每天比最佳通風(fēng)方案至少多工作8時(shí)計(jì)算,一臺(tái)通風(fēng)機(jī)每天電力要多消耗880KW,按每度電0.5元計(jì)算,則每天要增加440元,每月消耗則至少增加13200.00元,則一年消耗要多增加16萬(wàn)元左右,尤其在當(dāng)今全國(guó)性電力普遍缺乏的情況下,電力供應(yīng)緊張與工程施工之間的需求矛盾進(jìn)一步加大,又制約了工程施工進(jìn)度,同時(shí)由于隧道通風(fēng)效果不夠理想,造成工程施工的人員工作效率降低,機(jī)械設(shè)備的磨損加大,機(jī)械設(shè)備的利用率降低,進(jìn)一步加大工程施工成本。
二、長(zhǎng)大隧道通風(fēng)問(wèn)題的解決辦法
根據(jù)流體力學(xué)原理以及熱力學(xué)原理和我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合來(lái)談?wù)勎覍?duì)長(zhǎng)大隧道的通風(fēng)方案觀點(diǎn)以供大家參考: 根據(jù)隧道施工的實(shí)際情況,我們可將隧道通風(fēng)的過(guò)程看成是一個(gè)絕熱的過(guò)程,空氣在隧道中的流動(dòng)是一種穩(wěn)定流動(dòng)----也就是說(shuō)流道(隧道)中任何位臵上流體速度及其它狀態(tài)參數(shù)都不隨時(shí)間而變化,且流入與流出系統(tǒng)的質(zhì)量是相等的;其方程式可表示為:
ΣEī=U1+p1V1+m1c12/2+m1gz1+Q,ΣEē=U2+p2V2+m2C22/2+m2gz2+Wsh
其中p1V1、p2V2----流體流入、流出系統(tǒng)的流動(dòng)功,M1c12/
2、m2C22/2-----流體流入、流出系統(tǒng)的動(dòng)能,M1gz1、m2gz2-------流體流入、流出系統(tǒng)的位能,Wsh------傳出系統(tǒng)的軸功;
在隧道通風(fēng)中我們可近似的將流體看成一個(gè)絕熱的過(guò)程,所以m1gz1、m2gz2看成相等;根據(jù)熱力學(xué)第一定律----系統(tǒng)中能量即不能增加也不能減少,只能以各種形式的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換,故得出以下結(jié)論:U1+p1V1+m1c12/2+m1gz1+Q= U2+p2V2+m2C22/2+m2gz2+Wsh 22也就是p1V1+m1c1/2= p2V2+m2C2/2,V=CS, 其中 C為流體的速度,S為流體通過(guò)的隧C道撐子面c圖1橫截面積;根據(jù)動(dòng)量守恒定律,我們可以近似的將隧道撐子面看成為一個(gè)等壓、等溫絕熱的過(guò)程----即P1=P2,22故PC1S1+m1c1/2= p C2S2+m2C2/2 ;且C1、C2方向相反,如圖1所示:
根據(jù)以上所訴,下面就長(zhǎng)大隧道的通風(fēng)問(wèn)題談?wù)勎业目捶ǎ?/p>
1、單線長(zhǎng)大隧道通風(fēng)方案
根據(jù)單線長(zhǎng)大隧道的施工特點(diǎn),為了不影響其他工序的施工達(dá)到最佳通風(fēng)效果,我們將采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的對(duì)旋式軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng);具體布局如下:1)在隧道洞口安裝一臺(tái)對(duì)旋式軸流風(fēng)機(jī)直接對(duì)隧道撐子面進(jìn)行壓入新鮮空氣,同時(shí)在模板襯砌臺(tái)車(chē)前(靠近撐子面端)安裝一臺(tái)對(duì)旋式軸流風(fēng)機(jī)將隧道撐子面的放炮后的有毒空氣以及噴漿時(shí)產(chǎn)生的有毒空氣吸出隧道作業(yè)面;這樣可以避免許多隧道施工在模板襯砌臺(tái)車(chē)段很難排出有毒氣體的缺陷,達(dá)到加快隧道內(nèi)空氣流動(dòng),使隧道中的有毒氣體迅速排出隧道的目的。詳情見(jiàn)下圖2
形成渦流模板為襯砌臺(tái)車(chē)處 圖 2 在以往的單線長(zhǎng)大隧道通風(fēng)效果不好的主要原因是隧道模板襯砌臺(tái)車(chē)處的通風(fēng)問(wèn)題不好解決,這是因?yàn)樵谀0逡r砌臺(tái)車(chē)段,模板襯砌臺(tái)車(chē)就類(lèi)似一塊檔板,大大減小了風(fēng)量通過(guò)隧道的有效面積,如上圖所示:根據(jù)動(dòng)量守恒定律:M1C1=M2C2+M3C3;以及熱力學(xué)原理,隧道內(nèi)的有毒氣體在模板襯砌臺(tái)車(chē)處(靠隧道撐子面一端)很易形成渦流,進(jìn)而造成有毒氣體,排不出去,為了解決這一難題,我們?cè)谝r砌臺(tái)車(chē)前約10M處,安裝一臺(tái)對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī),將模板襯砌臺(tái)車(chē)處有毒氣體反吸出隧道,整條隧道的主要通風(fēng)方式如下圖3所示:
新鮮空氣軸流通風(fēng)機(jī)隧道開(kāi)挖面有害氣體軸流通風(fēng)機(jī)圖3
2、雙線長(zhǎng)大隧道通風(fēng)方案
依據(jù)隧道設(shè)計(jì)和施工的實(shí)際情況,例如隧道何處設(shè)有緊急停車(chē)帶,何處設(shè)有緊急通車(chē)道等,結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們對(duì)隧道通風(fēng)方案做了如下布局:
兩臺(tái)射流 通風(fēng)機(jī)123隧道1兩臺(tái)軸流通風(fēng)機(jī)橫 沖 道11橫 沖 道223隧道2隧道開(kāi)挖撐子面雙線長(zhǎng)大隧道通風(fēng)方案如上圖4所示,在隧道1洞口處安裝兩臺(tái)射流通風(fēng)機(jī)將洞外新鮮空氣壓入隧道中,若隧道開(kāi)挖時(shí),將兩臺(tái)對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)安裝在靠近開(kāi)挖掌子面最近的一個(gè)橫沖通之間的所有橫沖通
1、橫沖通
2、……橫沖通n均進(jìn)行封閉處理,不讓空氣相互流動(dòng),這樣整條隧道通風(fēng)就近似為下圖5所示:
引風(fēng)機(jī)兩臺(tái)射流 通風(fēng)機(jī)隧道1兩臺(tái)軸流通風(fēng)機(jī)圖4隧道開(kāi)挖撐子 模板隧道2襯砌臺(tái)車(chē)處面
圖5 若隧道過(guò)長(zhǎng),則在兩臺(tái)射流通風(fēng)機(jī)及兩臺(tái)對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)間安裝一臺(tái)引風(fēng)機(jī),以增加通風(fēng)效果,具體的空氣流動(dòng)可分解為隧道撐子面一段,另外可分解為橫沖通一段,隧道撐子面一段在前文已有敘述,此處就不在重復(fù),而隧道橫沖道一段空氣流動(dòng)具體方式如下圖6:
隧道1隧道2開(kāi)挖撐子面
圖6
根據(jù)動(dòng)量守恒定律:m1v1+m2v2=m3v3,m3v3+m4v4=m5v5
而依據(jù)能量守恒定律:1/2m1v12+1/2m2v22=1/2m3v32,1/2m3v32+1/2m4v42=1/2m5v52 即m1v12+m2v22=m3v32,m3v32+m4v42=m5v52 所以此種通風(fēng)方式的最終結(jié)果為兩條隧道開(kāi)挖撐子面到離撐子面最近一條橫沖道段的空氣都得到凈化,其中一條隧道如上所述的隧道1,其空氣一直保持新鮮干凈,而另外一條隧道如上所述的隧道2,其空氣一直較差,在長(zhǎng)大隧道施工中,引風(fēng)機(jī)的位臵應(yīng)當(dāng)常移動(dòng)(往撐子面前移動(dòng)),為了加大空氣的流動(dòng),提高空氣的質(zhì)量,我們可以在隧道2襯砌臺(tái)車(chē),靠撐子面一端前約為10m處(類(lèi)似單線長(zhǎng)大隧道施工一樣)安裝一臺(tái)對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī),加大空氣流動(dòng),將有毒氣體迅速排出隧道2。
通過(guò)對(duì)以上方案各方面分析認(rèn)證以及現(xiàn)場(chǎng)投入使用的效果來(lái)看,采用以上方案可以大大提高隧道中空氣的清潔度和隧道的通風(fēng)效果,達(dá)到將長(zhǎng)大隧道中有毒氣體和混濁空氣迅速排出洞外的目的,是目前長(zhǎng)大隧道施工作業(yè)中的一種最佳通風(fēng)方案。
參考文獻(xiàn):
1、機(jī)械工業(yè)出版社出版的《氣壓傳動(dòng)及控制》
2、機(jī)械工業(yè)出版社出版的《機(jī)械工程師手冊(cè)》
聯(lián)系地址:浙江省慈溪市掌起鎮(zhèn)長(zhǎng)溪村中鐵隧道集團(tuán)一處二公司
郵編:315313
第五篇:茶店隧道通風(fēng)專(zhuān)項(xiàng)方案
京能十堰熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目2×350MW供熱機(jī)組工程
鐵路專(zhuān)用線工程施工(B標(biāo)段)
茶店隧道通風(fēng)專(zhuān)項(xiàng)施工方案
編制單位:中鐵七局集團(tuán)有限公司 編 制: 復(fù) 核: 審 批: 日 期:
目
錄
一.編制依據(jù).....................................................................................................2 二.工程概況.....................................................................................................2 三.風(fēng)量及風(fēng)壓計(jì)算.........................................................................................2 四.施工通風(fēng).....................................................................................................5 五.通風(fēng)機(jī)安裝要求.........................................................................................6 六.施工通風(fēng)管理.............................................................................................7 七.通風(fēng)對(duì)施工的要求.....................................................................................8 八.有害氣體檢測(cè).............................................................................................8 九.防塵措施...................................................................................................10 十.施工通風(fēng)安全技術(shù)措施...........................................................................11
一.編制依據(jù)
(1)茶店隧道施工設(shè)計(jì)文件、圖紙等相關(guān)文件;
(2)我方擁有的科學(xué)技術(shù)成果、機(jī)械設(shè)備裝備情況、施工技術(shù)與管理水平以及多年來(lái)在鐵路工程實(shí)踐中積累的施工、科研及管理經(jīng)驗(yàn);
(3)《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》(TZ204-2008);(4)《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10304-2009);(5)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2002)。二.工程概況
茶店隧道位于十堰市張灣區(qū)茶店村,單線隧道,隧道內(nèi)線路縱坡為10‰和4.9‰的單面上坡,隧道局部位于半徑R=800m的右偏曲線上,隧道進(jìn)口里程DK4+547,出口里程DK7+915,全長(zhǎng)3368m。在靠近電廠站一側(cè)設(shè)置一座斜井,斜井與正洞相交于DK6+750處,交角約47度,斜井采用單車(chē)道無(wú)軌運(yùn)輸,最大坡度8%,中間設(shè)緩坡段,緩坡段長(zhǎng)度30m,坡度2%,緩坡段采用雙車(chē)道斷面。
隧道施工分進(jìn)口工區(qū)、出口工區(qū)和斜井工區(qū)3個(gè)工區(qū),進(jìn)口工區(qū)承擔(dān)正洞施工長(zhǎng)度1133m,出口工區(qū)承擔(dān)正洞施工長(zhǎng)度1169m,斜井工區(qū)承擔(dān)斜井全長(zhǎng)327.92m及正洞施工長(zhǎng)度1070m。三.風(fēng)量及風(fēng)壓計(jì)算
1、風(fēng)量計(jì)算
從四個(gè)方面考慮,具體為洞內(nèi)允許最低風(fēng)速計(jì)算得Q1;按洞內(nèi)最多工作人員數(shù)計(jì)算得Q2;按排除爆破炮煙計(jì)算得Q3;按稀釋運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的廢氣稀釋風(fēng)量計(jì)算得Q4。通過(guò)計(jì)算,取最大值。
①按洞內(nèi)最低風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量(每個(gè)工作面):
最小風(fēng)速取0.15m/s,隧道斷面A=50m2; Q1=60vA=60×0.15×50=450m3/min ②按洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算供風(fēng)量(每個(gè)工作面)Q1=q人mk(m3/min)式中:
q人—每人每min呼吸所需空氣量q=4m3/min; m—同時(shí)工作人數(shù),正洞取m=80人; k—風(fēng)量備用系數(shù),取k=1.15; 由此得Q1=1.15×80×4=368m3/min。③按稀釋爆破炮煙計(jì)算風(fēng)量:
Q3??7.8/t??3A?S2?L2
式中:
A—同一時(shí)間爆破耗藥量,取302.05kg; S—隧道的斷面積,S=50m2;
L—工作面至炮煙稀釋到運(yùn)行濃度的距離,即臨界長(zhǎng)度取100m。t—通風(fēng)時(shí)間,取30分鐘;
Q3??7.8/t??3A?S2?L2=510 m/min
3④按稀釋汽車(chē)廢氣計(jì)算風(fēng)量: Q4= q機(jī)P(m3/min)
q機(jī)-每臺(tái)內(nèi)燃機(jī)械每min所需空氣量,按《鐵路隧道鉆爆法施工技術(shù)要點(diǎn)手冊(cè)》,取q=3m3/min.KW P-洞內(nèi)施工的內(nèi)燃機(jī)械總功率,考慮洞內(nèi)有1臺(tái)側(cè)傾ZLC50裝載機(jī)
(計(jì)算功率145KW)和2臺(tái)自卸車(chē)(一臺(tái)滿載99KW,一臺(tái)空車(chē)79KW)同時(shí)在洞內(nèi),每個(gè)洞口的主要內(nèi)燃機(jī)械的總功率為:323kW Q4=3×323=969m3/min 施工需風(fēng)量: Q=Qmax(Q1,Q2,Q3,Q4)Qmax(450,368,510,969)=969m3/min。風(fēng)機(jī)風(fēng)量:
根據(jù)洞內(nèi)最大需風(fēng)量、通風(fēng)長(zhǎng)度和百米漏風(fēng)率,應(yīng)用公式 Qm=Q計(jì)/(1-βL/100)(m3/min),β取0.012,計(jì)算求得無(wú)軌運(yùn)輸所配風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。
Qm=969/(1-0.012×1398/100)=1164m3/min
2、風(fēng)壓計(jì)算
h阻=h動(dòng)+h局+h沿
其中h動(dòng)取50Pa,h局一般按分段沿程壓力損失的10%估算;沿程壓力損失h=aPLQ2g/s3
式中:a--風(fēng)道摩擦阻力系數(shù),取3×10-4kg·s2/m2 L--風(fēng)道長(zhǎng)度(m)(L=1398m)Q--風(fēng)機(jī)風(fēng)量(m3/s)(Q=19.4m3/s)S--管道截面積(m2)(S=1.13m2)P--管道內(nèi)周長(zhǎng)(m)(P=3.77m)g--重力加速度,取9.8m/s2
h沿=3×10-4×3.77×1398×19.42×9.8/1.133=4041Pa
h總=50+4041×0.1+4041=4495.1Pa 四.施工通風(fēng)
隧道通風(fēng)就是將鉆孔、爆破和出碴產(chǎn)生的有毒有害氣體、出碴設(shè)備排出的尾氣、油煙和粉塵在較短時(shí)間內(nèi)排出洞外,并將新鮮空氣輸送到施工作業(yè)面,隧道通風(fēng)是保證隧道施工安全和提高工效的一項(xiàng)重要措施。
1、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備配置
依據(jù)風(fēng)量及風(fēng)壓計(jì)算,每個(gè)洞口選用1臺(tái)變級(jí)多速壓入式軸流風(fēng)機(jī)供風(fēng),風(fēng)機(jī)型號(hào)SDF(C)-No12.5,功率為2×110KW,全壓5355pa,即能滿足隧道施工通風(fēng)要求。
采用直徑φ1200PVC高強(qiáng)、柔性風(fēng)管,懸掛于邊墻上進(jìn)入。
2、通風(fēng)系統(tǒng)布置
隧道通風(fēng)分兩階段進(jìn)行,第一階段為斜井開(kāi)挖未進(jìn)入正洞前通風(fēng),第二階段為斜井開(kāi)挖進(jìn)入正洞后通風(fēng)。在第二階段,斜井工區(qū)在交叉口處增加一臺(tái)28KW射流通風(fēng)機(jī),確保斜井工區(qū)的通風(fēng)效果。
具體通風(fēng)兩階段通風(fēng)平面布置圖見(jiàn)下圖。
當(dāng)隧道開(kāi)挖掌子面掘進(jìn)200米時(shí),要在洞口安裝通風(fēng)機(jī)對(duì)隧道進(jìn)行通風(fēng)。通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距離洞口不小于30m,出風(fēng)口距離掌子面不小于45m。
隧道斜井軸流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)隧道進(jìn)口隧道出口隧道第一階段通風(fēng)布置示意圖軸流風(fēng)機(jī)隧道斜井軸流風(fēng)機(jī)射流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)隧道進(jìn)口隧道出口隧道第二階段通風(fēng)布置示意圖
五.通風(fēng)機(jī)安裝要求
通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管的安裝與使用需符合下列要求:
1、通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)安裝有保險(xiǎn)裝置,當(dāng)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)自動(dòng)停機(jī)。
2、通風(fēng)管沿線每隔50-100m設(shè)立警示標(biāo)志,人員嚴(yán)禁在風(fēng)管進(jìn)出口前停留。
3、通風(fēng)機(jī)安裝臺(tái)架應(yīng)穩(wěn)定牢固,經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用。
4、隧道施工應(yīng)有備用通風(fēng)機(jī)和備用電源,保證應(yīng)急通風(fēng)的需要。
六.施工通風(fēng)管理
1、施工通風(fēng)管理水平的高低是影響通風(fēng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。以往不少隧道施工通風(fēng)不好,除了通風(fēng)系統(tǒng)布局不合理、風(fēng)機(jī)風(fēng)管不匹配等技術(shù)原因外,主要問(wèn)題是通風(fēng)管理不善,管道通風(fēng)阻力大,開(kāi)挖工作面得不到足夠的新鮮風(fēng)流,沿途污濁空氣不能及時(shí)排出洞外。
2、以“合理布局,優(yōu)化匹配,防漏降阻,嚴(yán)格管理、確保效果”二十字方針,作為施工通風(fēng)管理的指導(dǎo)原則,強(qiáng)化通風(fēng)管理。
3、建立以崗位責(zé)任制和獎(jiǎng)懲制為核心的通風(fēng)管理制度和組建專(zhuān)業(yè)通風(fēng)班組,通風(fēng)班組全面負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的安裝、管理、檢查和維修,嚴(yán)格按照通風(fēng)管理規(guī)程及操作細(xì)則組織實(shí)施。項(xiàng)目部定期根據(jù)通風(fēng)質(zhì)量給通風(fēng)班組兌現(xiàn)獎(jiǎng)懲辦法。
4、防漏降阻措施:
(1)以長(zhǎng)代短:風(fēng)管節(jié)長(zhǎng)由以往的20-30m加長(zhǎng)至50-100m,減少接頭數(shù)量,即減少漏風(fēng)量。以大代小:在凈空允許的條件下,盡量采用大直徑風(fēng)管。
(2)截彎取直:風(fēng)管安裝前,先按5m間距埋設(shè)吊掛錨桿,并在干上標(biāo)出吊線位置,再將φ8mm盤(pán)條吊掛線拉直拉緊并焊固在錨桿上,而后在吊掛線掛風(fēng)管。這樣可使風(fēng)管安裝到達(dá)平、直、穩(wěn)、緊,不彎曲、無(wú)褶皺,減少通風(fēng)阻力。加強(qiáng)風(fēng)管的檢查維修,發(fā)現(xiàn)破損及時(shí)粘補(bǔ)。
5、風(fēng)機(jī)必須配有專(zhuān)門(mén)司機(jī)負(fù)責(zé)操作,并作好運(yùn)轉(zhuǎn)記錄,上崗前必須進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),培訓(xùn)合格后方可上崗。
6、電工必須定期檢修風(fēng)機(jī),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決故障,保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)
轉(zhuǎn)。
7、風(fēng)管過(guò)模板臺(tái)車(chē)位置采用薄鐵皮焊成130cm圓管,置于模板臺(tái)車(chē)門(mén)架支撐中間,同時(shí)采用角鋼固定圓管,使風(fēng)管穿過(guò)圓管。七.通風(fēng)對(duì)施工的要求
1、為了保證風(fēng)機(jī)能夠正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn),必須為風(fēng)機(jī)提供合適的供電設(shè)備。
2、加強(qiáng)日常通風(fēng)檢測(cè),保證足夠的風(fēng)量和風(fēng)壓,并且要愛(ài)護(hù)通風(fēng)管路,避免對(duì)通風(fēng)管路的破壞,降低漏風(fēng)率。
3、要求通風(fēng)管每節(jié)長(zhǎng)度20m,根據(jù)開(kāi)挖面銜接風(fēng)管長(zhǎng)度的需要可以配置少量10m/節(jié)的風(fēng)管。
4、洞口風(fēng)機(jī)需要安設(shè)在距離洞口30m以外的上風(fēng)向,避免發(fā)生污風(fēng)循環(huán)。風(fēng)管出風(fēng)口距開(kāi)挖工作面的距離不超過(guò)45m。
5、由于采用無(wú)軌運(yùn)輸,運(yùn)輸車(chē)輛的尾氣排放口應(yīng)安設(shè)凈化裝置,并不允許汽油式機(jī)械進(jìn)洞以降低對(duì)隧道內(nèi)施工環(huán)境的污染程度。
6、行人和運(yùn)輸車(chē)輛必須按照設(shè)計(jì)線路行走。八.有害氣體檢測(cè)
茶店隧道設(shè)計(jì)為無(wú)瓦斯隧道,為預(yù)防有害氣體突出,避免災(zāi)害性事故發(fā)生,加強(qiáng)對(duì)有害氣體的監(jiān)測(cè),用監(jiān)測(cè)信息指導(dǎo)隧道施工,同時(shí)對(duì)有害氣體進(jìn)行綜合治理。
根據(jù)茶店隧道有害氣體的實(shí)際情況,瓦斯(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)作為主要監(jiān)測(cè)對(duì)象,而把一些含量低、濃度小的有害氣體作為輔助監(jiān)控對(duì)象。
1、儀器的選擇
根據(jù)茶店隧道實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)比較等,在確保監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的前提下,選用三合一氣體檢測(cè)儀及大量CO、CO2、H2S、SO2、NOn 等各劑量濃度有害氣體檢測(cè)試管。
2、人員配備
成立專(zhuān)業(yè)瓦檢組,瓦檢組由3人組成,所有瓦檢人員均經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。3人分成3組24 小時(shí)值班,做到分工明確、責(zé)任明確,保證瓦檢儀的精確度。專(zhuān)職瓦檢員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn),取得資格證后方可上崗,所有進(jìn)洞施工人員都要經(jīng)過(guò)瓦斯知識(shí)培訓(xùn),合格后方可進(jìn)洞施工。
3、監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)整理分析(1)監(jiān)測(cè)頻率及位置
因本隧道為非瓦斯隧道,因此監(jiān)測(cè)頻率較瓦斯隧道少,在圍巖變化時(shí)必須進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)每班監(jiān)測(cè)不得少于一次,遇有突發(fā)氣體時(shí),每班可根據(jù)情況進(jìn)行多次監(jiān)測(cè),檢監(jiān)時(shí)每一百米檢測(cè)3個(gè)斷面,每個(gè)斷面測(cè)五個(gè)點(diǎn):即拱頂、兩側(cè)拱腰處和兩側(cè)墻腳處,掌子面處應(yīng)多測(cè)幾點(diǎn)。重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的風(fēng)流和場(chǎng)地包括:開(kāi)挖面回風(fēng)流、放炮地點(diǎn)附近20 m 以內(nèi)的風(fēng)流、局部坍方冒頂處、各種作業(yè)臺(tái)車(chē)和機(jī)械附近20 m 處以及隧道頂部局部凹陷有害氣體易于聚集處等;地質(zhì)破碎帶處應(yīng)及時(shí)檢查。
(2)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理分析
瓦檢人員在洞內(nèi)檢測(cè)的同時(shí),做好各種有害氣體濃度變化的記錄,并及時(shí)匯總分析,指導(dǎo)隧道安全施工,如遇特殊情況及時(shí)向值班負(fù)責(zé)人報(bào)告,以便采取緊急應(yīng)對(duì)措施。
4、其它方法
利用有害氣體的化學(xué)、物理特性,采取下列措施,也可降低有害氣體濃度:
(1)對(duì)H2S 氣體,可向煤體或巖體壓送石灰水及化學(xué)漿液。(2)水幕降塵,把水霧化成微細(xì)水滴射到空氣中,使之與空氣中的粉塵碰撞,則塵粒附于水滴上,被潤(rùn)濕的塵粒凝聚成大顆粒,從而加快其降落速度,達(dá)到防塵防有害氣體的目的。
5、管理措施
(1)瓦檢儀器專(zhuān)人保管、充電,應(yīng)隨時(shí)保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。按各種儀器說(shuō)明書(shū)要求,定期送地市級(jí)以上質(zhì)量技術(shù)鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行鑒定,日常每3 天校正一次,對(duì)需要大修的儀器應(yīng)送國(guó)家認(rèn)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)。
(2)重點(diǎn)區(qū)域及部位堅(jiān)持“一炮三檢制”,即裝藥前、爆破前、爆破后,均應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。
(3)每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置明顯的記錄牌,每次檢測(cè)應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)在瓦斯記錄本上,并定期逐級(jí)上報(bào)。九.防塵措施
隧道施工防塵采取綜合治理的方案。
為控制粉塵的產(chǎn)生,鉆眼作業(yè)必須采用濕式鑿巖。鑿巖機(jī)在鉆眼時(shí),必須先送水后送風(fēng);利用通風(fēng)降塵是不經(jīng)濟(jì)的,因此在優(yōu)化通風(fēng)方案的基礎(chǔ)上采取一些有力的輔助性措施是十分必要的。裝砟前,進(jìn)行噴霧、灑水;在距離掌子面30m外邊墻兩側(cè)各放一臺(tái)水幕降塵器,爆破前10min打開(kāi)閥門(mén),放炮30min后關(guān)閉,可有效降塵。
十.施工通風(fēng)安全技術(shù)措施
1、風(fēng)機(jī)安裝
⑴風(fēng)機(jī)支架應(yīng)穩(wěn)固結(jié)實(shí),避免運(yùn)行中振動(dòng),風(fēng)機(jī)出口處設(shè)臵加強(qiáng)型柔性管與風(fēng)管連接,風(fēng)機(jī)與柔性管結(jié)合處應(yīng)多道綁扎,減少漏風(fēng)。
⑵通風(fēng)機(jī)前后5m范圍內(nèi)不得堆放雜物,通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)臵鐵箅,并應(yīng)裝有保險(xiǎn)裝臵。
⑶當(dāng)巷道內(nèi)的風(fēng)速小于通風(fēng)要求最小風(fēng)速時(shí),可布設(shè)射流風(fēng)機(jī)來(lái)卷吸升壓,提高風(fēng)速。
⑷洞內(nèi)風(fēng)機(jī)的移動(dòng),采用小平板車(chē)移動(dòng),移動(dòng)前,提前做好風(fēng)機(jī)支座或支架。射流風(fēng)機(jī)應(yīng)逐個(gè)移動(dòng),以保證洞內(nèi)不間斷的空氣循環(huán)。
⑸通風(fēng)機(jī)應(yīng)有適當(dāng)?shù)膫溆脭?shù)量。
2、風(fēng)管安裝
⑴風(fēng)管必須有出廠合格證,使用前進(jìn)行外觀檢查,保證無(wú)損壞,粘接縫牢固平順,接頭完好嚴(yán)密。通風(fēng)管應(yīng)優(yōu)先采用高強(qiáng)、抗靜電、阻燃的軟質(zhì)風(fēng)管。
⑵風(fēng)管掛設(shè)應(yīng)做到平、直,無(wú)扭曲和褶皺。在正洞作業(yè)時(shí),襯砌地段根據(jù)襯砌模板縫每5m標(biāo)出螺栓位置,未襯砌地段,先由測(cè)量工在邊墻上標(biāo)出水平位置,然后用電鉆打眼,安置膨脹螺栓。布8號(hào)鍍鋅鐵絲,用緊線器張緊。風(fēng)管吊掛在拉線下。為避免鐵絲受沖擊波振動(dòng)、洞內(nèi)潮濕空氣腐蝕等原因造成斷裂,每10m增設(shè)1個(gè)尼龍繩掛圈。
⑶通風(fēng)管破損時(shí),應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換。當(dāng)采用軟風(fēng)管時(shí),靠近風(fēng)機(jī)部分,應(yīng)采用加強(qiáng)型風(fēng)管。通風(fēng)管的節(jié)長(zhǎng)盡量加大,以減少接頭數(shù)量,接頭應(yīng)嚴(yán)密,每100m平均漏風(fēng)率不宜大于1%。彎管平面軸線的彎曲半徑不得小于通風(fēng)管直徑的3倍。
(4)風(fēng)管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折疊風(fēng)管,以便放炮時(shí)將此55m迅速縮至炮煙拋擲區(qū)以外。
3、通風(fēng)系統(tǒng)日常管理和維護(hù)措施
⑴通風(fēng)機(jī)應(yīng)有專(zhuān)人值守,按規(guī)程要求操作風(fēng)機(jī),如實(shí)填寫(xiě)各種記錄。⑵通風(fēng)機(jī)使用前應(yīng)卸去廢油,換注新油,以后每半月加注一次。
⑶風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量減少停機(jī)次數(shù),發(fā)揮風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)性能。需停機(jī)或開(kāi)啟時(shí),根據(jù)洞內(nèi)調(diào)度通知進(jìn)行。為減少風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的氣錘效應(yīng)對(duì)風(fēng)管的沖擊破壞,應(yīng)采用分級(jí)啟動(dòng),分級(jí)間隔時(shí)間為3min。
⑷開(kāi)啟軸流風(fēng)機(jī)前,射流風(fēng)機(jī)必須開(kāi)啟運(yùn)轉(zhuǎn),以控制風(fēng)流方向,防止污濁空氣形成小循環(huán)。
⑸綜合保障班組中應(yīng)設(shè)專(zhuān)職風(fēng)管維修工。每班必須對(duì)全部風(fēng)管進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)破損等情況及時(shí)處理。對(duì)于輕微破損的管節(jié),采用快干膠水粘補(bǔ):先將破損部位清潔打毛后,再行粘補(bǔ);破損口小于15cm時(shí),直接粘補(bǔ);破損口大于15cm時(shí),先將破口縫合后再行粘補(bǔ),粘補(bǔ)面積應(yīng)大于破損面積的30%。粘補(bǔ)后10min內(nèi)不能送風(fēng)。對(duì)于嚴(yán)重破損的管節(jié),必須及時(shí)更換。
⑹因洞內(nèi)滲水和溫度變化的影響,風(fēng)管內(nèi)會(huì)積水,故應(yīng)定期排水,以減少風(fēng)管承重和阻力。