长大隧道施工通风方案技术总结.doc
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1、长大隧道施工通风方案技术总结前言:白云山隧道位于宜昌至万州线第二批内资土建工程六标段,是全线十三座重点隧道之一,属关键控制性工程。隧道全长6827米,隧道进口位于车溪车站内,隧道进口DK40+550DK41+803全长1253米为四线双连拱隧道和燕尾式隧道,DK41+803DK47+377段为单线隧道。主洞右侧40米处设有一贯通平导,平导全长6854米采用与主洞一致的坡度,主洞与平导之间设有22处横通道连通。我公司承建进口段工程,施工通风是长大隧道施工的重要配套工艺之一,本文对我公司施工过程中的通风设计方案进行了总结。1、隧道施工环境标准根据我国铁路、厂矿、企业及有关劳动卫生标准的规定,隧道内
2、施工作业段的空气必须符合下列卫生标准:粉尘浓度:国务院颁布的关于防止厂矿企业中矽尘危害的决定中规定:每m3空气含有10以上游离二氧化硅的粉尘为2mg;含游离二氧化硅在10以下时,不含有害物质的矿性和动植物性的粉尘为10mg;含游离二氧化硅在10%以下的水混粉尘为6mg。氮氧化合物(换算成NO2)浓度:我国矿山安全规程及铁路隧道施工技术规范规定:氮氧化合物不得超过0.00025,质量浓度不得超过5mg/m3。洞内空气成分(按体积计):我国矿山安全规程及铁路隧道施工技术规范规定:凡有人工作的地点,氧气(O2)的含量不低于20,二氧化炭(CO2)的含量不得大于0.5。洞内风量要求:每人每分钟供应新鲜
3、空气不应少于3m3,柴油设备千瓦/分钟需要新鲜空气不小于3m3。2、通风设计原则充分利用现有设备,在满足通风效果的前提下,进行合理调配减少新购风机的数量。在净空允许的情况下,采用大直径风管,减少能耗损失。通过适当增加一次性投入,减少通风系统的长期运行成本。3、设计参数开挖断面积(级围岩):S平导14.4m2、S正洞120m2;一次爆破用药量:A平导=60kg、A正洞=290kg (级围岩循环进尺:平导2.2m,正洞3m) ;洞内最多作业人数:按每工作面平均30人;爆破后通风排烟时间:30min;通风管:采用1.2m软管和0.8m软管两种;管道百米漏风率:1.2;风管沿程摩阻系数(达西系数:0.
4、01):ap/83.010-4kg.s2/m2;最大压入通风长度:L平导=2000m;L正洞=1250m。4、风量计算从四个方面考虑,具体为按洞内允许最低风速计算得Q1;按洞内最多工作人员数计算得Q2;按排除爆破炮烟计算得Q3。通过计算,取QMax(Q1、Q2、Q3)。按洞内最小风速计算风量(每个工作面):平导最小风速取为0.25m/s;Q1平导0.2514.460=216(m3/min);正洞最小风速取为0.21m/s;Q1正洞0.2112060=1512(m3/min);按洞内最多工作人员数计算风量(每工作面):Q2=330=90(m3/min);按稀释爆破炮烟计算风量:Q3平导=7.8/
5、T =750(m3/min);(考虑平导肩负单线正洞施工)Q3正洞=1030(m3/min);T通风时间,取30分钟;A同时爆破药量;S开挖断面积;L工作面至炮烟稀释到允许浓度的距离即临界长度取100m;按稀释内燃机车废气计算风量:由于本隧道平导采用有轨运输方案,限制洞内内燃机车数量,内燃机车功率主要在主洞施工相当于750kw。Q4=8503=2550m3/min风机风量:根据洞内最大需风量、通风长度和百米漏风率,应用公式QmQ0/(1-0.012L/100)分别求出平导及正洞所配风机的风量。Q平导=513 m3/min,Q正洞=2550 m3/min。5、风压计算阻动局沿动压取50Pa;局部
6、压力损失一般按沿程压力损失的10估算;沿程压力损失计算:h沿agpLQ2/s3 (Pa)式中 a风道摩擦阻力系数,取a3x10-4kgs2/m2L 风道长度(m)(L平导=2000m;L正洞=860m)。Q风机风量(m3/s)Q平导8.5m3/s, Q正洞21.7m3/sS管道截面积(m2)(S平导=0.78m2;S正洞=1.76m2)。P管道内周长(m)(P平导=3.14m;P正洞=4.71m)。g重力加速度,取9.81m2/sh平导沿2814(Pa),h正洞沿1030(Pa)。平导阻动局平导沿=3145(Pa)。正洞阻动局正洞沿=1183(Pa)。6、通风系统设备、材料配置隧道施工通风设备
7、、材料见下表。施工通风设备、材料表名称型号 功率(kW)风量(m3/min) 风压(Pa)轴向力(N) 使用位置 数量 产地 轴流风机 SDF(C)-NO12.5 1102 2385 5355 Pa 正洞及平导 2台 山西轴流风机 3SZ-140 平导 4台 射流风机 SDS112K-4P-45 45 2190 1460 N 单线正洞 2台 PVC双抗软风管 0.8m 平导 4000m 洛阳 1.0m 正洞 1800m 7、通风方法7.1车站隧道段正洞由于车站隧道位于进口洞口段,开挖断面达到300m3进洞施工200米内不考虑通风,炮烟、油烟采用自然循环方式置换新鲜空气。当自然通风时间超过40分
8、钟不能满足施工要求时在距洞口20米处安设SDF(C)-NO12.5轴流风机采用压入式通风。由于正洞洞口段为四线双连拱隧道采用中导洞法施工,中导洞肩负双线大跨和燕尾段的施工任务,有时左洞和中导洞内担负施工的工作面同时需要通风排烟,为了避免这一施工矛盾本着节约投入的原则正洞洞口段风机安设在中隔墙轴线距洞口20米处采取Y型钢桶进行供风分流。当只一个工作面需要通风时关闭另一侧,当两个工作面同时需要供风时将风机调至合理功率同时开放两个通路尽心通风。(正洞通风布置图)7.2平导通风平导前1250米未担负单线正洞施工施工任务时,由于开挖断面较小正常地段只有14.4m2,施工工艺采用有轨出碴洞内污染源主要为炮
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