特长隧道通风技术研究_陈乾.pdf
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1、Construction&DesignForProject工程建设与设计1引言我国隧道施工通风技术起步较晚,经验不足。且由于建设初期隧道的长度较短从业人对其不够重视,隧道施工通风发展相对较慢。在我国拥有复杂地形的多山脉西南部,各种长距离大断面的隧道开始出现,长大隧道施工期间的通风问题开始得到我国隧道建设参与者的重视1-2。在隧道施工中,为了确保设备的正常运行,确保工人的身体和心理健康,必须进行通风,尤其是对于特殊复杂的隧道建设3-4,如瓦斯隧道、高原高寒隧道等,必须保证洞内尤其是掌子面附近的空气质量与温度。这给隧道施工通风带来了新的挑战和机会,要求应用更高水平的通风理论和技术,以及更严格的通风
2、管理和优化方案。施工通风的好坏不但会直接影响工程的施工进度,而且也会左右工程的设计与成本等5-7。因此,对于长大隧道而言,施工通风及优化是我国亟须解决的问题之一。长大隧道的通风系统具有分阶段性。在隧道掘进初期,由于掘进深度较浅,通风方式也较为单一,一般以压入式通风为主8;随着隧道的不断掘进,此时就需要考虑辅助坑道进行巷道式通风,这也是通风系统的重点和难点。而西部高海拔地区存在低气压和低含氧量的问题,在此环境下,作业人员的身体机能将会下降。本文依托剑河至黎平高速公路青山界特长隧道工程对特长隧道的通风方式和方案进行研究,确定了风机、风管安装方式,并通过风量计算确定风机的型号。2工程重难点剑黎高速青
3、山界隧道按照双车道分离式隧道设计,隧道全长约4 800 m。隧道最大埋深约552.96 m,属于特长隧道。隧道右线K38+686K38+720段、K39+446K40+613段、左线Z2K38+708Z2K38+826段、Z2K39+528Z2K40+619段 存 在地温危害,应采取降温措施。由于隧道过长,也有部分段落存在地温危害,再加上爆破、机械产生大量的热量,所以一定要制订合适的通风方案。3通风设计3.1隧道施工通风方法隧道建设的通风模式大体可分为两类9-10:自然通风和机【作者简介】陈乾(1990),男,江苏盐城人,工程师,从事土木工程施工管理研究。特长隧道通风技术研究Study on
4、Ventilation Technology of Extra-Long Tunnel陈乾(中国铁建昆仑投资集团有限公司,成都 610000)CHEN Qian(China ailway Construction Kunlun Investment Group Co.Ltd.,Chengdu 610000,China)【摘要】以青山界隧道为背景,对青山界隧道的通风方式进行了简要介绍,并对其进行了分析,根据相应规范确定了风机、风管的安装形式,最终通过通风量的计算,确定其通风方案、通风机型号,解决了本隧道的通风问题。【Abstract】Based on the background of Cast
5、le Peak Boundary Tunnel,this paper briefly introduces and analyzes the ventilation mode ofCastle Peak Boundary Tunnel.Then according to the corresponding specifications,the fan,duct installation form are determined;Finally,through the calculation of ventilation volume,the ventilation scheme and type
6、 of ventilator are determined,which solves the ventilationproblem of this tunnel.【关键词】特长隧道;通风;风量计算【Keywords】extra-long tunnel;ventilate;air quantity calculation【中图分类号】U453.5【文献标志码】A【文章编号】1007-9467(2023)04-0106-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.04.032106械通风。青山界隧道采用机械通风,主要采用管道通风、巷道通风和风道式通风。管道式通风方式大体上又可分
7、为3种:压入通风、抽出通风和混合通风,其中压入通风的费用最低。该隧道采用了压力通风的方法,在一定程度上降低了隧道的温度。图1为隧道通风方法分类图。图 1隧道通风方法分类图3.2风机安装为了保证通风系统有足够的气流,在距洞口20 m处安装一台鼓风机,再用砖砌成1.5 m高的基座,并用螺钉固定通风机,保证风机的稳定。风管悬吊于入洞右侧的岩石或衬砌壁,距地面1.5 m左右。施工前,每5 m挖一孔,装一根锚杆,再用6 mm钢丝拉紧,用紧线器将风管吊在一根缆绳下面,风管和风机之间用钢丝缠绕加强,可提高风机、风管的稳定性。3.3通风计算与选择3.3.1隧道施工环境标准隧道内主要包含的气体有粉尘、氮氧化合物
8、和洞内空气。为了保证隧道内工人的安全施工,隧道内规定:(1)空气中游离二氧化硅的粉尘不得大于2 mg/m3;(2)隧道空气内氮氧化合物的体积分数不得超过0.00025,浓度不得超过5 mg/m3;(3)有人工作的地点,氧气的体积分数不得低于22,二氧化碳的体积分数不大于0.4。因此,在青山界隧道的施工中,按照JTG/T 36602020公路隧道施工技术规范,要求提供每个人每分钟必须达3 m3的新鲜空气,而柴油机每分钟必须提供3 m3的新鲜空气。3.3.2通风设计原则通风的设计原则是在保证通风能力的前提下,降低造价,在净空允许时,使用大口径风管,以减少能耗,提高通风效率。3.3.3设计参数开挖断
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