1、特长隧道竖井通风系统概述
浅谈山岭地区特长隧道斜井施工通风技术

62交通科技与管理工程技术浅谈山岭地区特长隧道斜井施工通风技术朱增奎(中交二公局东萌工程有限公司,西安 710119)摘 要:“十三五”以来,随着国家经济的快速发展,人民群众对交通条件的需求不断提升,公路工程建设的步伐不断加快,平原地区的公路网络已趋于完善,工程建设的重心逐渐向地质情况复杂的山岭地区转移,在山岭地区的公路工程建设中受地形地质条件的制约,长、特长隧道工程设计所占比重不断提高。
关键词:长、特长隧道;斜井;通风技术中图分类号:U455.4 文献标识码:A0 引言长、特长隧道工程大多为线路的重要控制性工程,在设计时为了平衡工期、降低造价,长度大于3 000 m 的特长隧道大多设计横导洞、斜井、平导洞、竖井等辅助导洞,辅助导洞承担开辟工作面或运营期通风功能。
如何解决长、特长隧道施工期的通风问题成了施工过程中的面临的技术难题,所以研究隧道施工通风技术对山岭地区的隧道工程建设意义重大[1]。
文章结合自己在贵州省都匀至安顺高速公路T11标毛尖特长隧道施工过程中斜井施工通风的工程实例,就山岭地区特长隧道斜井施工通风技术做简单探讨。
1 工程背景贵州省都匀至安顺高速公路T11标毛尖特长隧道,为全线的控制性工程,左洞长5 247 m,右洞长5 222 m,后半段1 400 m 为低瓦斯隧道,在隧道距离进口3 400 m 处设置一施工斜井,斜井长度571 m,围岩为中风化灰岩夹薄层页岩、炭质页岩、砂岩,属硬质岩夹软岩,节理裂隙较发育,最大埋深174 m。
斜井宽度7.39 m,高度6.25 m,纵坡-1.559%,本斜井转入正洞后同时辅助左右洞进入双向施工,左右洞之间以联络通道相接,需开辟4个工作面,同时满足3个工作面的物料运输、照明、通风需求(如图1、图2)。
2 斜井转正洞交叉口施工组织安排隧道斜井段施工采用普通钻爆法施工,开挖掘进至距离正洞(右洞)25 m 处采用“小导洞爬坡”工法,逐拼渐变至联络风道设计轮廓,联络风道施工完成后分三步实施,逐一开辟正洞工作面,共开辟4个工作面,高峰期共3个工作面同时施工。
台湾雪山特长公路隧道通风系统分析_金文良
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Vr 7. 75 8. 12
图 5 上坡隧道塞车, 竖井无法对该隧道进行充分 通风, 浓度超过安全标准
这是一个非常极端的现象, 西向隧道的通风需 求非常庞大而东向隧道的需求很小。首先, 依前述 的方法迭代调整西向隧道的竖井流量, 发现在上游 第一座竖井位置的烟雾浓度就已经超过了安全标准 ( 0. 0056m- 1, 图 5) , 显示该段通风区间的通风不足, 此时若加强通风设备运转, 所耗去的电量将非常可 观; 若不控制进入该隧道的交通量以减轻负荷( 每条 隧道皆有其最大交通负荷量) , 则必须有其它措施以 维持空气质量, 例如静电集尘可降低烟雾浓度, 或与 通风需求较低 的隧道交换空气以降低 污染物浓度 等。当欲依前述的方法调整出第一座竖井所需流量 时, 发现即使竖井将上游的污浊空气完全排出并打 入等量的新鲜空气, 仍然无法使第二座竖井位置的 烟雾浓度合于安全标准。
0. 0056m- 1) 时的竖井流量, 见图 3。例如第一个通 风竖井 Q sh1 的送风量为 605m3 / s, 其中 240m3 / s 提 供给东向隧道, 365m3/ s 提供给西向隧道, 而排风量 则假设与送风量相同。东向代表由台北到宜兰, 西 向代表由宜兰到台北。另外, 在迭代竖井流量的过 程中, 隧道风速的变化很小, 故可知隧道通风在正常 运作状况下主要是由车行效应所提供的交通风力占
3 隧道污染物分析
3. 1 污染物运动 污染物被排放到空气中, 主要是借着空气的流
动而传递, 另外通风设备( 射流风机、竖井) 及车辆行 驶都将造成周围空气迅速地均匀混合, 程度依状况 而不同。取隧道内壁所围成的一段控制体积分析其 中污染物浓度变化, 以体积百分率来表示污染物浓 度, 空气的进出及内部污染源产生污染物, 都会改变 污染物的浓度。污染物的运动 方程式可以下 式表
特长隧道通风竖井设计与施工技术
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收 稿 日期 :0 10 -5 修 回 日期 :0 1 1—0 2 1-7 1 ; 2 1 .03 基金项 目: 安徽 省 教育 厅 自然 基 金 项 目( J0 10 0 ; 徽 建 筑 工 业 学 K2 1B 4 ) 安 院 博 士 启 动 基 金项 目(0 5 0 ) k 23 1 。 作 者 简 介 : 士 良(9 2 ) 男 , 徽 寿 县 人 , 师 , 士 。 徐 17 一 , 安 讲 博
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道
建
筑
Ra l y En i ei g iwa gne rn
文章 编 号 :0 3 1 9 ( 0 2 0 —0 0 0 1 0 -9 5 2 1 ) 10 8 —3
特 长 隧 道 通 风 竖 井 设 计 与 施 工 技 术
徐 士 良
( 安徽 建 筑 工业 学 院 岩 土工 程 系 , 徽 合 肥 安 2 02 ) 3 0 2
21 0 2年 第 1 期
特 长 隧 道 通 风 竖 井 设 计 与施 工 技 术
要根 据 地层 的变 化情 况不 断 调整 , 以保 证支 护 的稳定 。 典 型断 面 的支护 设计 如 图 2 。
意识 。
3 提 高初 期 支 护 质 量 , ) 出渣 过 程 中或 完 毕 后 , 根 据情 况进 行锚 喷支 护 , 要 时对 上 一 循 环 的喷 射 混 凝 必
具 有岩爆倾 向性 。
设 计 中 , 于岩爆 等 特殊 地 质 条 件还 没 有 系 统 的设 计 对
方法 。在 竖井 的施工 中 , 据 实 际工 程 的具 体条 件 采 根 用 了不 同方法 。秦岭公 路 隧道 1号和 3号竖 井采用 先 反井 后爆 破扩孔 法施 工 , 活 岩 特 长公 路 隧 道 竖井 采 夹
油气田区特长瓦斯隧道施工通风技术研究分析

油气田区特长瓦斯隧道施工通风技术研究分析随着油气田区特长瓦斯隧道的施工越来越多,通风技术在隧道施工中的作用愈发重要。
本文旨在对油气田区特长瓦斯隧道施工通风技术进行研究分析,为提高施工效率和保障工人安全提供参考。
一、瓦斯隧道通风的意义瓦斯是一种常见的有害气体,在隧道施工过程中,会因为地下矿藏和地质构造等原因而积聚和聚集。
一旦积聚的瓦斯达到一定浓度,就可能引起爆炸和中毒等事故。
瓦斯隧道通风技术的存在和应用具有重要意义。
瓦斯隧道通风的主要目的是通过通风系统,及时将隧道中的瓦斯排出,确保隧道内空气清新,减少瓦斯的积聚和危险。
通风技术还可以为作业人员提供良好的工作环境,加快工程施工速度,提高施工效率。
特长瓦斯隧道施工通风技术的研究内容主要包括通风系统设计、通风参数计算、通风系统设备选择等方面。
1. 通风系统设计:通风系统设计是通风技术的核心。
设计合理的通风系统可以降低瓦斯浓度,保持隧道内空气清新。
设计过程中需要考虑隧道的尺寸、形状、走向等因素,确定通风系统的布置方式和通风口的位置。
2. 通风参数计算:通风参数计算是通风系统设计的基础。
通过合理的计算,确定通风风量、通风速度和风压等参数,为通风系统的设计提供依据。
计算过程中需要考虑隧道的长度、高度、坡度和瓦斯的产生速度等因素。
3. 通风系统设备选择:通风系统设备选择是通风系统设计的重要环节。
通风设备的选择应根据通风参数计算的结果和工程实际情况来确定,包括通风机、通风管道、通风口等设备的选择。
1. 通风效果:通过实地测试和模拟计算,评估通风系统的通风效果。
主要考虑瓦斯浓度分布、通风风速和风压等指标,确定通风系统的优化方案。
2. 通风设备的性能:对通风设备的性能进行评估和研究,主要包括通风机的风量、风压特性和能耗等指标,为通风设备的选择和优化提供依据。
3. 通风系统的运行管理:通过对通风系统的运行管理过程进行分析,探讨如何提高通风系统的运行效率和操作人员的安全意识。
包家山特长隧道1号竖井施工技术
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包家山特长隧道1号竖井施工技术许海峰 胡 平 康志荣 赵超志(陕西省交通建设集团公司小康项目管理处 安康 725000)摘 要 包家山特长隧道1号通风竖井深243m ,内净空Φ750c m ,其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风,在建设阶段兼作正洞投料及通风作用,施工采用正井法。
本文着重介绍该竖井的施工技术。
关键词 包家山隧道 竖井 施工1 概述小河至安康高速公路为包茂高速公路在西安以南路段的组成部分,同时也是陕西省规划的“米”字型公路主骨架中南北向的重要经济干线,属陕西省生产力布局和经济建设的主轴线之一。
包家山特长隧道位于小康高速公路的咽喉部位,是最艰巨的工程地段之一,也是全线最大的控制性工程。
其中的1号通风竖井深243m ,内净空Φ750cm ,其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风,在建设阶段兼作正洞投料及通风作用,故施工采用正井法。
2 井口地表到25m 深施工方法2.1 井口防排水由于竖井施工井口总体布置图的特殊性,故施工前做好地表水防排工作非常关键,在井口地表外砌筑截水沟以拦截地表水。
井口四周比井沿处略低30~50cm ,防止地表水流入井内。
为防止井口在地表水的浸袭下变形,在井口开挖后立即按设计进行井口圈施工,防止井口发生变形。
井身防排水用吊泵和深井泵接力排水,并且随时保持一套排水机械作为突然涌水时的防备措施,确保竖井施工安全。
2.2 开挖开挖采用手持风动凿岩机打眼,非电毫秒雷管引爆,预裂爆破,人工修整开挖轮廓线,严格控制欠挖,确保开挖轮廓尺寸。
开挖循环进尺1.5m ,开挖后立即进行锚杆、挂网、喷混凝土支护,然后清底、立模灌注混凝土。
竖井开挖前由测量组准确测出竖井的开挖轮廓线,测量采用测距仪及垂准仪定出竖井中心及开挖轮廓线,开挖后对开挖轮廓进行检查,确保竖井开挖净空尺寸符合设计要求。
2.3 出碴竖井井下0~25m 采用反铲(山猫331型)井底装碴至1.5m 3吊桶,2台绞车提升吊桶出碴,井上采用汽车倒运至弃碴场。
隧道通风井的工作原理
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隧道通风井的工作原理
隧道通风井是一种通风设施,用于隧道的通风。
隧道通风井的主要作用是通过自然或
机械通风的方式,将隧道内的有害气体排出,保持空气流通,确保隧道内的安全。
下面将
介绍隧道通风井的工作原理。
1. 自然通风
隧道通风井的自然通风工作原理是利用自然空气对流的原理来实现通风。
即隧道内有
害气体和污浊空气会上升,而新鲜空气则会由通风井下方自然地流入隧道内,以取代升起
的有害气体和污浊空气,形成空气的流通。
这种自然通风的方式需要依靠周围的空气流动,因此适用于比较短的隧道和通风井周围气流较为活跃的地区。
2. 机械通风
隧道通风井的机械通风工作原理是利用机械设备来加速空气流速,以使空气更快地流动,从而达到更好的通风效果。
机械通风一般采用排风、送风或逆流通风等不同方式来实现。
(1)排风通风
排风通风是通过设置风机将隧道内的有害气体和污浊空气抽出隧道的方式实现通风。
首先,在隧道内设置排风口,然后在通风井内设置抽气风机,将排风口农的有害气体和污
浊空气抽出隧道,使新鲜空气顺畅地流入隧道,以保持隧道内的空气清新。
(3)逆流通风
总之,隧道通风井的工作原理虽然有多种方式来实现,但都是以取代隧道内的有害气
体和污浊空气为目的的。
机械通风的方式由于可以通过设备对空气进行加速和控制,可以
达到更高效的通风效果。
特长隧道通风技术研究张旺

特长隧道通风技术研究张旺发布时间:2023-06-06T06:09:22.896Z 来源:《中国建设信息化》2023年6期作者:张旺[导读] 随着中国铁路、公路、水利等基础设施建设隧道数量和长度的增加,隧道施工通风尤为重要。
隧道施工通风隧道及隧道外的通风为隧道施工提供了安全的工作环境。
它是隧道建设者和机械的“生命线”,特别是对于天然气,热力和有毒气体隧道。
施工通风可减少隧道中的有害气体。
物质的浓度。
该孔是避免瓦斯爆炸,高温,中毒等灾害的最直接手段。
晟远工程设计集团有限公司山东烟台 264670摘要:随着中国铁路、公路、水利等基础设施建设隧道数量和长度的增加,隧道施工通风尤为重要。
隧道施工通风隧道及隧道外的通风为隧道施工提供了安全的工作环境。
它是隧道建设者和机械的“生命线”,特别是对于天然气,热力和有毒气体隧道。
施工通风可减少隧道中的有害气体。
物质的浓度。
该孔是避免瓦斯爆炸,高温,中毒等灾害的最直接手段。
关键词:隧道施工、通风技术、通风设备引言长大公路隧道通风问题是公路中很重要的一个问题,大量的尾气、粉尘,甚至是火灾风险,让通风技术显得尤为重要。
本文以红谷隧道为例,分析对比隧道各种通风方式,最终选用纵向通风,通过计算各个车速下稀释CO、烟雾、异味以及应对火灾工况的需风量,来得到隧道需风量,再根据规范要求选用合适的射流风机及台数布置,在安装过程中采用更好的吊式安装方案,使得风机安装具有更好的抗变形防破坏抗锈蚀能力,同时最大限度的利用了自然风和活塞风,节能减排效果更好。
1工程概况某隧道左线长度为6534米,右线长度为6549米,本标段内某某隧道左线起讫里程ZK160+788~ZK163+503(2715),右线起讫里程YK160+776~YK163+500(2724米),纵坡为1.9%的单向下坡。
隧道开挖标准断面轮廓面积为76.07㎡,施工采取进口单向独头掘进施工方案,隧道进口独头掘进2724m,某某隧道进口为平行双隧,设置2个配电横洞,6个人行横洞,3个车行横洞。
隧道工程施工通风系统

01
根据隧道的长度、断面尺寸和施工方法确定所需通风量及通风
方式。
地质条件与围岩状况
02
考虑地质条件和围岩状况对通风效果的影响,选择合适的通风
设备和布置方式。
洞内作业环境要求
03
确保洞内空气质量、温度和湿度等作业环境满足施工规范和人
员健康要求。
通风方式选择
01
02
03
自然通风
利用洞口自然风压或温差 实现通风,适用于短隧道 或施工初期。
通风顺畅。
施工过程中的通风管理
通风设备运行
按照通风系统设计要求,开启通风设备,确保隧 道内空气流通,降低粉尘、有害气体浓度。
风管维护与管理
定期对风管进行检查、维护,确保风管畅通无阻 ,避免漏风、破损等问题。
通风效果监测
在隧道内设置监测点,实时监测空气质量、风速 、风向等指标,确保通风效果符合要求。
经验教训总结
1 2
重视通风系统设计
在隧道施工前,应充分重视通风系统设计工作, 确保设计方案的科学性和合理性。
加强设备选型与匹配
在设备选型时,应充分考虑设备的性能参数与通 风系统的匹配性,避免造成资源浪费。
3
强化施工监管与验收
在施工过程中,应加强对通风系统施工的监管和 验收工作,确保施工质量符合要求。
经济合理
在保证安全的前提下,通风系 统的设计和运行应经济合理,
降低能耗和运行成本。
技术可行
通风系统应采用成熟可靠的技 术和设备,确保系统稳定运行
,易于维护和管理。
环保节能
通风系统应符合环保要求,减 少废气排放和噪音污染,同时 积极采用节能技术和措施。
02 隧道施工通风系统设计
设计依据与标准
云中山特长隧道通风竖井抽排水施工技术

得通流截面上的平均流速 u = 1 . 1 4 6 m / s < 2 . 4 m / s , 符合要求 。 最 大涌水量 时 , 每个水仓排水流量为 6 0 n l / h = 1 6 . 7 L/s , 查 阅直管摩擦损失简表一定管道最大直径之最大流量限制表 , 选 择 管道直径 1 0 0m m。 根 据公式 : q = u x A, 得通 流截面上 的平均 流速 u = 2 . 1 2 m/s <
近几年 ,随着 国家高速公路 网的不断完善和施工技术 的逐 步 提高 ,在 山岭重丘 区设计特 长隧道时采用竖井通风 的形式作 为该类 隧道运营通风 已较 为普遍 。 由于云 中山特长隧道通 风竖
井 地下水丰 富 、 地 质条件复 杂 , 增 大 了通 风竖井 的施工难度 , 且 在 下挖 至 6 0 i n时 ,遇软 弱围岩 与硬岩 的分 界处有一 层含水 夹 层 。建设 单位在确保安全的前提 下 , 对竖井在施工过程中可能遇 到 的困难作 了充分 的考虑 ,并 在此 基础上对竖井抽排水系统 的 设计进 行了完善 ,该设计对 富水类 竖井工程整体施工进度及成
云 中山特 长隧道通风 竖 井抽排水施工技术
高 志 强
( 山西 省交通建设工程监理总公司 ,山西 太原 0 3 0 0 1 2 )
摘
要 : 云 中山特 长隧道 竖井深度深 ,涌水量 大,地 质复 杂 ,井 身的正常 涌水量 达到
6 5 0 m3 /d 。从设备选型 、 水仓建设及 井底排水 三个方面, 详细介 绍 了富水竖井抽排水施工 技 术。富水 竖井抽排水 问题的解决 , 不仅加快 了竖 井施工进度 , 并大大减 少了工程投 资。 关键词 :公路 隧道 ; 富水竖井 ; 水泵 ; 水仓 中图分类号 :U4 5 3 . 6 文献标 识码 :A 文章编号 : 1 0 0 0 - 8 1 3 6 ( 2 0 1 3 ) 0 2 - 0 0 3 1 - 0 2
隧道通风井的工作原理
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隧道通风井的工作原理
隧道通风井是用于隧道内通风换气的设备,其工作原理主要包括以下几方面:
一、自然通风原理
隧道通风井在通风时,可以利用其与环境的温度差异,通过自然通风的方式进行通风换气。
当隧道内温度高于井外温度时,空气会自动从井内向外流动,形成负压区域;当隧道内温度低于井外温度时,空气会自动从井外向内流动,形成正压区域。
这样就可以实现隧道内的空气流通和新鲜空气的补充。
二、机械通风原理
隧道通风井还可以通过机械通风的方式进行通风换气。
主要通过电动机驱动风机,将外界新鲜空气吸入井内,再通过井内管道将空气送入隧道内,形成气流。
同时将隧道内的废气排出井外,通过井外管道排出。
这样就可以实现隧道内外的空气流通和新鲜空气的补充。
三、紧急排烟原理
隧道通风井还可以作为紧急排烟设备,当隧道内发生火灾或烟雾时,通过启动通风井的紧急排烟系统,将隧道内的废气排出井外,形成负压区域,避免烟雾扩散,以便疏散人员。
综上所述,隧道通风井的工作原理主要包括自然通风原理、机械通风原理和紧急排烟原理。
不同的工作原理可以根据实际情况进行选择,以实现隧道内的通风换气和紧急排烟的功能。
- 1 -。
公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术

公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术作者:李晓俊来源:《科学之友》2010年第08期摘要:结合目前中国高速公路特长隧道通风竖井的建设情况,文章主要阐述了通风竖井的一般规定、结构设计方法、施工技术。
关键词:特长隧道;施工;通风竖井中图分类号:U455.8文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)08-0034-02随着中国高速公路建设的发展,长大隧道越来越多,对于长大隧道的通风竖井建设也将会受到更多的关注。
公路隧道因井位的选择、地质条件的差异、功能上的差异、结构安全的差异等,还需要进行深入的研究。
通风条件是制约长大公路隧道建设的主要因素之一,因此,建设好竖井工程对长大公路的建设至关重要。
1 一般规定(1)竖井结构主要包括锁口圈、井身、马头门。
(2)锁口圈设置于隧道口部,主要承受地表土层的土压力、井口建筑物及设备的荷载,其基础应尽量置于基岩中。
锁口圈通常采用敞口开挖,采用钢筋混凝土结构。
(3)马头门为井身与联络通道交叉处结构,形状特殊,受力复杂,并承受井身二次衬砌传来荷载,应考虑加强处理。
马头门断面应能满足施工所用的材料、设备的运输及运营期间导流叶片的安装。
(4)井身是竖井的主要组成部分,它上接锁口圈,下接马头门。
当竖井较深时,或井身需要承受上方较大荷载时,应设置壁座;壁座通常设置于井口段、地质条件较差的井身段及马头门的上方。
(5)井身支护一般采用喷锚防护的复合衬砌结构形式,初期支护为主要的承载结构,二次衬砌通常作为安全储备及减少运营期间通风阻力的作用。
(6)从结构受力、施工难易程度以及通风效率等多方面考虑,竖井断面以圆形断面较为合适,其内径的大小应根据《公路隧道通风照明设计规范》规定的“风道内设计风速宜在13m/s~18m/s范围内取值”而确定,高低的取值与通风井的长度有关系(即考虑井内摩阻力变化对送排风机功率的影响)。
当通风井偏长时,应取较低的风速,当通风井偏短时可以取较高的风速,如果通风井长度小于100 m,井内风速即使取20 m/s对风机功率影响也是可以接受的。
水利工程特长隧洞TBM施工通风系统设计及应用

水利工程特长隧洞TBM施工通风系统设计及应用摘要:在特长隧洞施工中,通风方案可以说是一个非常重要的部分。
为了保证隧洞工程施工能够顺利开展,使得通风方案在技术上具有可行性,在经济上具有合理性,就需要在设计过程中分阶段设定通风方案。
本文主要阐述广西桂中治旱乐滩水库引水工程TBM隧洞施工通风方案的设计及应用。
关键词:水利工程;特长隧洞;TBM施工;通风系统;设计及应用一、工程概况广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程北干渠Ⅰ标段线路总长29444m,由明渠、隧洞及附属渡槽、水闸等建筑物组成,明渠(分进口明渠和出口明渠)全长5690m,窑瓦~六浪隧洞全长23745.561m,其中采用全断面隧洞硬岩掘进机(TBM)施工长度为16070.518m,TBM掘进断面Φ5.94m,设计纵坡1/4000,从六浪隧洞出口始发,首段掘进12929.783m(桩号13+264.5~26+194.283,含1038.783m空推段),然后步进通过北泗钻爆法隧洞3010m,再掘进第二段4179.518m(桩号6+074.982~10+254.500),到达陈村拆卸竖井吊出。
TBM施工采用连续皮带机出碴、有轨内燃机车进行物料运输,独头掘进最大通风长度12929.783m。
二、通风方案设计1、通风方式TBM施工采用大功率轴流式风机布置在洞口,PVC风管(直径1.8m)垂吊于隧洞顶部与TBM固定风筒连接,将新鲜空气直接送到TBM主机尾部,污浊空气通过隧洞排出洞外。
2、主要计算参数①根据《水工建筑物地下开挖工程施工规范》(SL-378-2007)的要求,工作面附近的风速V≥0.15m/s;②洞内作业人员每人需风量按3m3/min;③每kw柴油驱动设备的最低新鲜空气需求量为4m3/(min?KW);④TBM散热系数为3.0m3/(s?KVKA);⑤通风管径1.8m。
3、风量计算TBM施工开挖时需要的风量,按下列要求计算确定并取最大值:1)按最小风速计算:Q1=V?S×60=0.2m/s×27.7m2×60=332.4 m3/min式中V——洞内允许最小风速(m/s),TBM施工风速取值V≥0.2m/sS——最大断面积(m2)2)按洞内同时工作的最多人数计算,每人每分钟供应3.0m3的新鲜空气:TBM洞中每班施工人员共50人,则他们共需风量为:Q2=3m=3m3/min×50=150m3/min3)洞内使用内燃机械需风量的计算:洞内使用柴油机械时,可按每分钟消耗4m3风量计算,并与工作人员所需风量叠加,洞内运输车辆为1台182kW内燃机车,2台45kW砂浆搅拌罐,总功率为272kW,则在洞中共需空气量为:Q3=Q2+272kW×4m3/minkW=150+1088=1238m3/min4)TBM设备散热所需风量计算:Q4=3.0m3/(s?KVKA)×60×4200KW/1000=756 m3/min。
公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术
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公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术摘要:随着工业化、农业化进程的推进,我国交通运输业得到快速的发展,借此,本文就以高速公路为研究对象,就高速公路中的特长隧道通风竖井的一般规定、结构设计方法和施工技术等进行探究和分析。
关键词:公路;特长隧道;通风竖井;设计方法;施工技术引言我国高速公路的快速发展使特长隧道的工程越来越多,进而带动着对于通风竖井建设的关注度不断增高。
公路隧道通风竖井位置的选择、地质条件、功能上及结构安全方面的差异,都有可能影响通风竖井的作用,需要对其进行深入性研究。
因此,做好公路特长隧道通风竖井设计和施工至关重要。
一、一般规定1.1竖井的概念竖井指的就是洞壁直立的井状管道,实际上就是一种塌陷的漏斗。
从平面的角度来看,主要轮廓呈现出方形、长条状,或者是不规则的圆形等形状。
即方形或者是圆形是沿着两组节理而发育,而长条状是沿着一组节理而发育得出。
1.2竖井结构组成部分公路特长隧道通风竖井结构主要是由锁口圈、井身、马头门等构成。
第一,锁口圈主要在隧道口部设置,主要是为了承受井口建筑物、地表土层的土压力和相关设备的荷载,尽可能的将其基础置立于基岩之中。
另外,在进行锁口圈开挖的过程中,主要是以敞口开挖和钢筋混凝土结构为主。
第二,井身作为竖井中的重要组成部分,上面连接锁口圈,下面连接马头门。
如果竖井处在一个较深的位置时,或者是竖井井身需要承载较大的荷载力时,应该要设置相应的壁座,而壁座主要设置于井口的位置处、马头门的上方,或者是地质条件较差的井身段处。
另外,井身支护通常都采用的是喷锚防护复合衬砌结构的形式,在通常情况下,初期支护作为主要的承载结构,而二次衬砌主要是发挥安全储备,或者是减少运营期间通风阻力的作用。
第三,马头门主要是为井身和联络通道交叉处的结构组织,不仅形状较为特殊,而且受力作用也比较复杂,同时承受着井身二次衬砌传递过来的荷载力,通常要对这种情况加强相关的处理。
所以,在进行马头门断面处理时,应当还要兼顾施工所需要的材料、设备运输,并且就对运用期间的导流叶片进行相关的安装作业。
浅谈特长隧道通风竖井的施工技术
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第 5期
S C I E NC E&T E C H N OL O G Y I N F OR MA T I O N
O建筑 与工程 0
科技信息
浅谈特长隧道通风竖井的施工技术
宋 超 ( 广 西壮 族 自治 区公 路桥 梁 工程 总公 司 , 广 南宁 5 3 0 0 0 0)
到清水池 内. 循环使用 , 多余部分放入循环池 中循环使用 。 4 ) 反导井扩孔 随着我 国交通基础设施建设规模的逐步扩大 . 高等级公路建设 的 在井底风道 内卸下 2 7 0的钻头 . 换装 1 4 0 0的扩孔钻 头 . 自 下 向上 迅速发展 和交通 运输量的逐渐提 高 . 特大 、 长大公路 隧道工程将 日益 将导孔扩大为 1 4 0 0的导井 。 导井 扩孔结束后 , 拆除钻机。 在井 口设龙 增加 . 公路隧道配套及相关设施的建设规模也将不断扩大 竖井 是长 门架 . 通过地 面上 的卷扬机牵引设 在井 内的吊笼 , 供 人员 、 钻机进行 上 大公路隧道 的重要配套工程之一 . 对隧道 的通风排污 、 防灾减灾 、 正常 下运输 : 同时在井壁设置悬挂 吊笼 的锚 杆、 爬梯, 井 口安装护栏进行 围 运营等起着重要作用 。目前我 国隧道竖井的设计 中. 对于岩爆 等特殊 挡, 防止碎石 、 杂物掉人井 内 , 确保 安全 。 地质条件还没有系统的设计方法 在竖井 的施工 中. 根据 实际工程的 5 ) 扩挖 具体条件采用 了不 同方法 如秦岭公路隧道 l 号和 3 号竖井采用先反 为防止全 断面扩挖堵孔 . 首先从下 向上扩挖至 3 . 5 m卸碴孔 . 采用 井后爆破扩孔法施工 : 而夹活岩特长公路 隧道竖井采用 全断面爆破法 人 工钻爆 法施 工。 施工 。 6 ) 初 期支护 本文选择 了国内某一特长公路 隧道 . 其通风竖井井筒 设计深度达 用 高压风 自上而 下吹净岩面 . 施作结构 锚杆并挂设 钢筋 网、 钢架 7 0 0 余I n 。 掘进直径为 1 2 . 0 — 1 8 . 0 m之间。该通风竖井井 口 段3 5 m为第 等。 四系全新 统坡洪积层 . 其 中表层为崩积 块石土 . 坡 洪积层岩性 为粉质 7 ) 二次衬砌 粘土 。 3 5 m以下为混合片麻岩 . 部分地段夹黑云母闪长岩残 留体 , 岩体 竖井二次衬砌 采用滑模 自下而上施 工 .溜灰管输 送到工作 面入 受构造影 响轻微 . 岩体完整 , 以大块状砌体结构 为主。 地下水大多为基 模. 中间设 缓冲器 , 防止混凝土离析 。 中隔板 两侧采 用压制成弧的钢板 岩裂 隙水 . 无 侵蚀性 。 焊接而成 的模板 . 2 组独立 的模板通 过“ 开” 型提升架相连 成为一个整 竖井 方案则 具有以下优点 : 竖井口 地 形较平坦开阔 . 高差大 , 烟 囱 体刚性结构体 , 井壁设提升架 , 混凝土 内设爬杆 , 爬 杆采用钢管 . 提升 效 应显 巨. 更有利 于隧道 通风 : 竖井 穿过地层地 质较好 . 岩 性单一 , 竖 采用多 台千斤顶 。 井 结构安全稳定 : 竖井施 工采用 中心扩孔法施 工费用相对 较低 , 需要 3 . 2 防水治水措施 上 山的设 备少 . 山上施工场地也较小 ; 且不必在山上弃渣 , 更有利 于环 当井筒涌水 量小于 l O m 3 / h 时, 施工过程 中主要采取 以截 、 导、 排 境保 护 : 竖井可以大大减小通风阻力 , 从而降低通风运营费用。 综合 上 为主 的常规 治水措施 . 即安装 截水槽 . 铺设导水 管和设置集 中排水站 述 理由 , 最终选定采用竖井方案。 经过分析方案 , 竖井选 择采用 先反井 等常规治水措施 , 实现打 干井 , 加快施工速度 , 保证工 程质量 。当井筒 后爆 破扩孔法进行施工 涌水量大于 l O m 3 / h 时, 可采用如下方法处理 : 1 ) 止浆垫注浆封水 如果井筒涌水量特别大或工作面岩层特别破 2 先导 井后 扩挖 法 介绍 碎. 则施工 止浆 垫注浆 封水。 先进行井筒强排水 , 待水 排干后预埋 注浆 2 . 1 沿竖井 的设计 轴线用钻爆法 自 上 而下开挖直径较小 的导洞。此 管 . 下石子 滤水层 , 打混凝 土止浆 垫。待混凝土止浆垫养护期满后 . 先 种方法出碴效率高 . 占用井上的绿地较少 。 对预埋 注浆 管进行 注浆。 先注滤水层 预埋 注浆 管 , 进行 固结封水 . 后注 2 . 2 爬罐法 国外有阿立马克内燃 液压爬 升机 . 配合 内燃驱动运输车 工作 面预埋 注浆管。注完后在混凝土止浆垫上 , 沿井简净径周 围均匀 自下而上 开挖 导洞的机械开 挖法 :国内有能源部 指定 开发 的电动爬 布置 6 — 8 个 注浆孔 , 进一步加强注浆 。 注浆 完成后 进行 掘止浆垫工作。 罐. 此产 品可开挖竖井深达 3 5 0 m。 可配凿岩机 具 2 — 3台( 气动 、 湿式 、 掘前必须在 井简 中间打 7 m深检查孔 . 检查 注浆效 果 . 如有 水则需 继 气腿 向上式 ) 。 续 注浆。 2 . 3 在地表竖井设计轴线后用钻机钻 出超前导孔( 直径为 0 . 2 - - 0 . 3 m) . 再 2 ) 壁后注浆。第 1 次衬砌成井后 , 井壁如果局部 出现淋 渗水或有 布置提升 机 . 将 钢丝绳穿过 导孔至井底 通道 .由下往上扩挖 一直径 集中出水点 时. 则 采取壁后注浆 方法进行 封堵 . 使成井 井筒涌水 量符 2 . 0 — 2 . 5 m的导洞 。 此种方法对于深竖井 。 导孔方 向较难达到设计要求 , 合规范要求 。 注浆前对成井井简局部滴水 、 渗水进行调查 , 查清集 中出 且安全性较差 . 需增加施工 临时支 护。 水点 。 注浆时将机具布置在 吊盘上 , 利用 吊盘作为工作平 台, 进行造孔 2 . 4 反井钻 机正向扩大法 该方 法是在地面上利用 反井钻机 自上 而 和注 浆作业 布 孔原则 是顶 点造 孔 .孔 深穿 透井壁 进入 围岩 6 0 0 一 下钻一导孔f 直径为 2 0 — 3 0 c m ) . 然后再 在井 下水平 巷道内安装钻头 , 自 l O 0 0 m m为宜 。注浆过程中 , 根据井壁设计抗压强度 , 调整注浆压力并 下而上开凿导洞 这种施工方法 的主要 特点是 : 井筒 内爆破后 的岩碴 随时观察注浆孔周 围井壁 . 避免 注浆压力过大破坏井壁 。 注浆结束后 . 均利用小导井溜 至井底通道运 出至洞外 的隧道专用弃碴场 。 井 口外 不 及时清理预埋注浆管 , 防止刮卡 坠落伤人 。 弃碴或者少弃碴 . 占 用地上 面积较 少 , 井上施 工机械及管理人员少 。 3 _ 3 施工 中存在 的问题
通风竖井
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第十一章通风竖井通风竖井是指用于隧道运营通风的竖井。
特长隧道内的污染物排放达到一定水平时,通常需要设置通风井来解决隧道的换气问题[1]。
即根据隧道内污染物的浓度分布、隧道所在地区的地形地质等情况,设置竖向的通风井,并借助通风机等设施,向隧道内输送新鲜空气或排除洞内的污染空气。
由于通风竖井在几何形状、结构受力和施工方法等方面与普通的隧道有很大区别,国内外隧道竖井工程相对较少,许多隧道在通风竖井设计与建设中未能取得十分理想的效果。
本章介绍隧道通风竖井设计与施工的基本情况,并就有关问题进行讨论。
第一节竖井分类与断面形式一、竖井分类根据使用功能,竖井可分为通风竖井和施工排渣竖井,前者用于运营期的隧道通风;后者用于施工期隧道的排渣,形成开挖工作面,加快工程进度。
由于竖井功用的不同,结构形式和断面大小有很大的差异,以后只讨论与通风竖井有关的问题。
根据竖井施工期的排渣方式,可分为上排渣竖井和下排渣竖井。
前者以往称为正井法施工竖井,即用传统方法自上而下钻眼、爆破、排渣、支护,由地面施工至井底,然后再自下而上进行井壁防水与衬砌,其爆破的岩渣通过提升设备排至地面;后者以往称为反井法施工竖井,这种方法通常先用地质钻由地表向下钻孔至井底;然后经通道在井底安装向上作用的钻头,通过反井钻机将已有钻孔由井底向上逐渐扩大至地表;再自上而下钻眼、爆破、排渣、支护,循环作业,直到井底,最后自下而上完成井壁防水与衬砌,与上排渣竖井不同的是,所谓的反井法的岩渣通过扩大孔坠至井底,经装运由隧道排出。
二、通风竖井断面形式通风竖井的横断面主要是圆形。
当通风竖井仅用于向隧道内送风或排风时,圆形断面为最佳断面形式。
在面积相同的情况下,相对于其它断面形式,圆形断面通风阻力小,建井工程造价小。
当隧道采用排、送组合纵向通风时,通常需对通风竖井进行横向分割,即沿竖向设中隔墙,将通风竖井分割成排风井和送风井。
值得强调,当一个圆形断面的通风竖井一分为二成两个通风井时,圆形断面未必是竖井断面的最佳形式,而椭圆形断面可能是竖井的最佳断面。
油气田区特长瓦斯隧道施工通风技术研究分析
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油气田区特长瓦斯隧道施工通风技术研究分析随着我国经济的快速发展,对能源的需求与日俱增,因此对油气资源的开发也呈现出日益增长的趋势。
在这一过程中,油气田区的特长瓦斯隧道施工通风技术显得尤为重要。
特长瓦斯隧道是指在工作面长达3km以上,瓦斯含量大于1%的隧道。
在这种特殊环境下,通风系统的设计和施工显得尤为重要,它直接关系到矿山工作人员的生命安全和矿井的持续生产。
进行对这一领域的研究和分析显得尤为必要。
一、特长瓦斯隧道通风系统设计1. 通风系统的组成通风系统通常由通风井、风机、风道、排风井和尾气处理设备等组成。
通风井是通风系统的核心,它决定了通风系统的有效性和稳定性。
在特长瓦斯隧道的通风系统中,通风井的数量和位置需要进行科学合理的设计,以保证有效的通风效果。
风机作为通风系统的动力来源,其选型和安装位置也需要经过精密的计算和确定。
风道和排风井则是通风系统的“血管”和“排泄系统”,它们需要合理布局、通风阻力小、通风效率高。
尾气处理设备主要针对瓦斯的排放进行处理,以保证环境的清洁和安全。
特长瓦斯隧道通风系统的原理主要包括两方面:一是利用风机的动力将新鲜空气输送到工作面,以保证工作人员能够有足够的氧气供应;二是将工作面产生的废气通过排风井排出隧道外,以保证工作面的瓦斯浓度符合安全要求。
通风系统的设计需要结合地质条件、瓦斯分布和工作面布置等因素,通过模拟计算和风流动力学原理,确定合理的通风方案。
首先需要做好通风系统施工的前期准备工作。
包括通风井的预制和安装、风机和风道的安装、排风井的施工等工程。
这一过程需要精密的测量和计算,以保证通风系统的稳定性和有效性。
2. 通风系统施工过程中的安全保障特长瓦斯隧道通风系统施工过程中,安全问题时刻都是需要特别关注的。
首先是通风系统施工人员的安全,需要提供相应的安全防护措施,例如通风系统施工现场的通风和排瓦斯设备、呼吸器等。
其次是通风系统施工对周边环境和其他设备的影响,需要保证通风系统施工的同时不影响其他设备的正常运行,同时要防止施工对周边环境的污染。
特长隧道施工通风技术
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特长隧道施工通风技术湖南金路工程咨询监理有限公司:邓如彪、谭娟摘要如何选择特长隧道施工通风的最佳方案,既要将隧道施工中产生的烟雾、粉尘及有害气体排出洞外,确保隧道施工安全、卫生,又不影响后续工序的作业,是隧道施工组织不容忽视的重要问题。
本文结合龙潭隧道施工通风方案的确定,阐述根据隧道的长度、掘进隧道的断面大小、施工方法和设备条件等因素来确定隧道施工通风的方式、方法。
关键词特长隧道施工通风技术一、工程慨况龙潭隧道是一座上下行分离式隧道,两隧道中心线相距50m。
隧道进口位于湖北长阳县贺家坪镇堡镇村头道河北侧一小山脊的端部,出口位于长阳县榔坪镇长丰村青岩沟与龙潭沟交汇口处。
左线起止桩号为ZK65+516~ZK74+209,全长8693m,右线起止桩号为YK65+515~YK74+114,全长8599m,属特长隧道。
中铁十四局集团有限公司承建的龙潭隧道出口段,左线长4349m,右线长4254m。
左线距洞口3079m处、右线距洞口2989m处分别设置Φ7.0m、深335m和Φ5.3m、深349m通风竖井各一座。
隧道出口位于直缓线上,纵向坡度为-1.50%~-2.10%。
隧道设计净宽9.75m,净高5.0m。
开挖最大断面积98.5m2,衬砌后最大断面积83.6m2。
本隧道采用无轨运输出碴方式施工,独头掘进长度4300m。
独头通风3000m。
该隧道合同工期33个月,月进尺260m左右,工期较为紧张。
二、隧道施工烟尘现状:目前隧道施工环境中有害气体主要来源于:爆破、内燃机尾气、围岩被扰动释放的有害气体等;有害粉尘主要来源于:凿岩、爆破、装渣、车辆对已沉积粉尘的扰动等。
在无轨运输作业条件下,施工通风的技术难度远大于有轨运输作业,原因主要是内燃机设备废气排放量大,污染源分散在隧道沿程,稀释比较困难。
目前公路隧道独头通风超过3000m的甚少。
三、通风方案选择隧道施工通风方案,主要考虑隧道掘进1~3000m通风竖井未贯通前的方案选择;当隧道掘进大于3000m,通风竖井贯通后,将按左、右线施工互不干扰的原则,采用独立通风系统,选择正洞压风、竖井抽风的压、抽混合式通风方式。
隧道工程中的通风与排烟系统
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隧道工程中的通风与排烟系统隧道是连接两个地点的人工通道,为了保证隧道内空气质量和人员安全,通风与排烟系统在隧道工程中起着至关重要的作用。
本文将从通风系统和排烟系统两个方面进行论述和分析。
一、通风系统通风系统是隧道工程中必不可少的一部分,它主要通过循环和补充新鲜空气来保持隧道内的空气质量。
通风系统的设计应该考虑以下几个方面:1.空气流动性能:通风系统应能够有效地将空气从隧道入口吸入并将污浊空气排出隧道出口,保证空气的流动畅通,避免积聚的有毒有害气体对工人和设备造成伤害。
2.风速和温度控制:根据隧道使用的具体情况,通风系统应能够控制隧道内的风速和温度。
如果是地铁隧道,在高峰时段需要保持较高的风速以确保空气流通,而在冬季需要增加供暖设备来提供合适的温度。
3.应急通风:通风系统还应具备应急通风功能,以应对可能发生的火灾、烟雾或有害气体泄漏等紧急情况。
在这些情况下,通风系统应能够迅速排除烟雾和有害气体,为人员疏散提供良好的环境。
二、排烟系统排烟系统是为了保证在紧急情况下,能够及时排除隧道内的烟雾和有害气体。
排烟系统的设计应具备以下特点:1.烟雾传感器:排烟系统应装备有高灵敏度的烟雾传感器,能够及时检测到隧道内可能出现的烟雾,发出警报并启动排烟装置。
2.排烟装置:排烟系统中的排烟装置应能够迅速将烟雾和有害气体排出隧道,避免人员中毒或火灾蔓延。
3.紧急通道的通风:排烟系统应确保紧急通道内的通风,以确保人员疏散过程中不受烟雾和有毒气体的威胁。
三、通风与排烟系统的整合在实际工程中,隧道的通风与排烟系统往往需要相互整合,共同发挥作用。
比如,通风系统在日常使用中保证空气流通,而在紧急情况下则需要通过联动排烟系统,快速排除烟雾和有害气体。
因此,在设计阶段就应充分考虑两个系统的整合,确保其协同工作的效果和可靠性。
四、技术的发展与应用随着科技的不断进步,通风与排烟系统的技术也在不断发展。
如今,一些先进的技术已经在隧道工程中得到应用,例如,采用智能化控制系统来监测和控制通风与排烟设备,使其更加灵活和高效。
隧道施工通风技术
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隧道施工通风技术隧道施工通风技术一、引言隧道施工通风技术是隧道工程中重要的一环。
隧道施工过程中,由于人员活动、设备运行等原因,会产生大量的尘埃、有害气体和热量等。
为了保障施工人员的安全和施工进度的顺利进行,必须进行有效的通风措施。
本文将详细介绍隧道施工通风技术的相关内容。
二、通风系统设计1. 通风系统分类1)自然通风系统:通过利用自然空气流动来实现通风效果。
2)机械通风系统:通过使用风扇、风机等机械设备来推动空气流动。
2. 通风系统的基本原理通风系统的设计需要考虑气流的流通路径、流速、温度、湿度等因素。
通风系统的设计应满足以下基本原理:1)合理的空气流通路径设计2)适当的气流流速3)控制空气温度和湿度3. 通风系统设计步骤1)确定通风系统的类型:自然通风还是机械通风。
2)确定通风系统的容量:考虑施工场地的大小、施工人员数量、设备数量等因素。
3)确定通风系统的布局:确定通风口和排气口的位置,保证空气流通路径合理。
4)确定通风系统的设备:选择适合的风扇、风机等通风设备。
5)进行通风系统的计算:计算通风系统所需的空气流量、风压等参数。
6)编制通风系统的施工图纸。
三、通风设备选用1. 风扇1)搅拌风扇:用于搅动空气,改善空气的流动性。
2)排烟风扇:用于排出隧道中的烟雾和有害气体。
3)送风风扇:用于送风,增加氧气含量和空气流动性。
2. 风机1)正压通风机:适用于自然通风不足的地方,能够增加空气流量和流速。
2)负压通风机:适用于排除隧道中的污浊空气,能够加速排风。
四、通风控制与安全1. 通风系统控制1)风速控制:根据施工现场的实际情况,调整通风系统的风速。
2)温度控制:通过控制送风风扇的加热功能,调整空气的温度。
3)湿度控制:通过调节通风系统的湿度控制装置,保持空气湿度适宜。
2. 安全措施1)安全防护设施:设置合适的安全防护设施,防止人员接触有害气体和高温等。
2)应急预案:制定通风系统应急预案,预防和处理突发事故。
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宁武高速公路特长隧道通风系统概述特长隧道通风系统概述洞宫山隧道通风系统设计分水关隧道通风系统设计宁武高速公路特长隧道通风系统概述宁武高速公路南平段全长205Km、沿线共有隧道41座,其中洞宫山隧道长度6.538Km与宁德交界;分水关隧道长度6.043Km与江西交界,均属于特长隧道,采用竖井通风的方式加强通风,通过在竖井上端装设大型轴流风机的方式实现对隧道的送风和排风,同时配套隧道内射流风机来实现纵向通风。
一般长隧道采用纵向通风方式即可满足正常和事故状态的通风要求,纵向通风方式是隧道内通风气流在行车空间的流动方式,纵向通风需要在隧道的适当位置安装射流风机,由风机通风产生的压力,使空气沿隧道轴线方向流动,从而达到通风目的。
本项目选用射流风机为具有消音装置且可逆转的公路隧道专用射流风机,成组多台以一定间距按隧道轴线平行悬吊式安装,其可环境温度250℃情况下运行60分钟,满足消防排烟的工作要求。
其平时和突发情况的开启运行及正反转,可实施就地及远程控制,并依据本项目设计运行模式实施。
射流风机安装支承强度保证静荷载大于15倍,设备安装时并应逐台做强度荷载试验。
对于特长隧道工程,当采用射流风机纵向通风时,其在隧道后半程往往会发生达不到稀释气体浓度的规范标准,因此需要采取通风井集中通风方式。
集中通风方式设施一般由通风机、风道、风井构成。
风井与隧道贯通,其位置依据通风系统方案设计确定。
洞宫山隧道为宁武高速公路控制性工程之一,隧道按山岭重丘区高速公路标准设计,设计行车速度为80km/h,双洞单向行车,单洞2车道,左右洞分离布置,其中左洞长6541米,右洞长6532米,如只采用射流风机纵向通风后半程往往会发生达不到稀释气体浓度的规范标准,因此隧道采用竖井送排式+射流风机纵向通风方式。
分水关隧道全长超过6公里,一旦发生火灾,只通过进出口排烟,烟雾在隧道内短期内不易排散,于防灾救灾非常不利。
而且只靠射流风机排烟,风速、压力效果不理想,洞内环境差,隧道行车安全性及服务水平较低。
综合以上因素,分水关隧道采用竖井送排式+射流风机纵向通风方式。
宁武高速特长隧道集中通风设备,采用单向大型轴流式风机,大型轴流式风机一般由叶轮、电机、导叶、导流罩、机体、两端软连接及法兰、减振装置、接线控制盒、外接电缆等组成,成套大型轴流式风机系统安装于专用机房内,由风机、风机连接管、消音器、风阀、防护网等组成。
风机通风流量和压力配比关系,依据隧道内通风需求和管网设计确定。
其开启运行,应可实施就地及远程控制,并依据本项目设计运行模式实施。
本项目多台成组大轴流风机并联安装,其安全运行要求高,需要设置设备运行的温度、振动、压力等设备运行技术参数监控。
洞宫山隧道通风系统设计根据省高指《关于下发“公路隧道通风节能关键参数研究及应用”子课题中间成果的通知》闽高路控[2011]65号文件,结合重庆交通科研设计院的《宁武高速公路洞宫山隧道、分水管隧道通风系统技术咨询报告》,现将洞宫山隧道通风系统方案简述如下:1、洞宫山隧道为特长隧道,右洞6532米,左洞6541米。
根据隧道交通条件等多方面的要求,采用竖井送排式纵向通风,机房采用地表风机房。
竖井位于交通条件较为便利的隧道中部平地,左右洞风机房合并一起,位于隧道右洞右侧地表。
2、送排风竖井均采用左右洞合并设置方式:左右洞排风通道共用一个排风竖井(竖井设置分隔板),左右洞送风通道共用一个送风竖井(竖井设置分隔板)。
送排风竖井均设置在隧道右洞右侧,其中排风竖井直径为6.2米,送风竖井直径为6.6米。
3、排风左洞:竖井送排式+射流风机组合纵向式通风(排风口桩号ZK94+730)。
右洞:全射流通风,发生火灾时利用排风口(排风口桩号YK94+698)进行分段排烟。
4、送风左洞:送风口桩号ZK94+690。
右洞:送风口桩号YK94+738。
5、排风井中心位置为:YK94+710,右洞洞轴线右偏26.192米。
送风井中心位置为:YK94+695,右洞洞轴线右偏36.192米。
送排风竖井通过送排风道与主洞相连,形成完善的通风系统。
6、送风竖井深度:143.69米;排风竖井深度:145.34米。
通风系统平面布置示意图(单位:cm)风机装机功率洞宫山隧道通风方案,在原施工图方案的基础上,进行了优化设计,优化前后的装机功率对比如下表:根据优化后的方案,在排风段,左右洞分别配置1台250KW的轴流风机;送风段,左洞配置2台280KW的轴流风机,右洞不配置。
送风排风Qr1vr1Qr2 vr2Qe veQb vbC1 C2C3L1=3534 L2=2546DS=55分水关隧道通风系统设计(1)设计方案分水关隧道以换气工况需风量作为设计需风量,左线Qreq=423m3/s,右线Qreq=447 m3/s;左线设计风速vr左=6.82m/s,右线设计风速vr右=7.21m/s;如果仅从通风风速的角度来考虑,采用全射流风机纵向通风时能满足要求的,但分水关隧道全长超过6公里,一旦发生火灾,只通过进出口排烟,烟雾在隧道内短期内不易排散,于防灾救灾非常不利。
而且只靠射流风机排烟,风速、压力效果不理想,洞内环境差,隧道行车安全性及服务水平较低。
综合以上因素,分水关隧道采用竖井送排式+射流风机纵向通风方式。
在左线隧道和右线隧道各设一座竖井,其中,1#竖井位于福建境内,与主洞相交桩号为Z4K299+080,将左线分成2601m与3534m 两段,1#竖井内加隔板分成送、排风井,分别为左线送、排风;1#竖井深度为221.78m,采用地上式风机房。
1#竖井排风井净空断面积为12.70 m2,排风口净空断面积为32.01 m2;送风井排净空断面积为23.37 m2,送风口净空断面积为13.19 m2;排烟通道与主洞相交于K299+105.3,净空断面积13.19 m2,长度为61.64m。
右线2#竖井设置在江西境内,为右线隧道进行送排风,并为左线隧道进行火灾排烟(由江西段设计实施)。
(2)送排风计算隧道长度L=6135m(L1=3534m,L2=2546m,DS=55m)隧道断面积S=62.0m2断面当量直径Dr=12.74m需风量Q req=423m3/s(Q reqⅠ=244 m3/s ;Q reqⅡ=179 m3/s)自然风洞内风速V n=2.5m/s火灾排烟风速V火=2.5m/s取Q3通过分析可确定如下诸量:Q e=200 m3/s;Q r1=279m3/s;v r1=4.5m/s;Q b=169 m3/s ;Q r2=248m3/s;v r2=4m/s;Δp e+Δp b=23.17N/m2(送排风口提供的升压力),v r1、v r2均大于火灾排烟风速最低要求2 .5m/s以及换气最低风速2.5m/s,即以上取值满足隧道通风所有工况。
(3)通风压力计算左线排风全压计算左线送风全压计算排烟全压计算由以上竖井全压计算可知,左线排风所需风量及全压已能满足右线排烟需求,故以左线排风需风量及全压计算排风机功率,送风机功率由左线线送风需风量及全压计算得出。
(4)竖井送排式+射流风机组合式通风方案火灾工况时,部分路段排烟方向与行车方向相反,而单纯采用竖井送排式通风方式无法满足要求,且射流风机在通风系统中增压效果好于轴流风机,故本次设计在隧道主洞内设置一定数量的射流风机,采用竖井送排式+射流风机组合通风方式。
本次设计在隧道左线设置12台射流风机(福建境)、隧道右线设置10台射流风机,用于提升隧道风压及火灾工况时的辅助排烟工作。
(5)轴流风机参数计算及选型排风机全压:P tote=1.1*(1/2*v e 2+p db-p sb)=876P a排风机轴功率:S kw=Q e* P tote/1000η*(273+t0)/(273+t1)*P1/P0=222KW排风机电机功率:M1= S kw /ηm*k=284KW送风机全压:P totb=1.1*(1/2*v b 2+p de-p se)=450P a送风机轴功率:S kw=Q e* P tote/1000η*(273+t0)/(273+t1)*P1/P0=96KW送风机电机功率:M1= S kw /ηm*k=123 KW本次设计设置2台排风机,风量为120m3/s,功率为200KW;设置2台送风机,风量为100m3/s,功率为150KW。
(6)分水关隧道通风系统优化设计根据省交通厅下发的隧道通风节能关键技术研究课题的中间成果以及课题承担单位招商局重庆交通科研设计院有限公司的咨询意见对分水关隧道通风系统进行优化设计:近期左洞正常工况采用全射流通风方式,发生火灾时采用竖井排出式分段排烟;远期采用斜井送排式纵向式通风方式。
分水关隧道(福建)通风方案优化装机功率表同时,在隧道左线设置12台射流风机(福建境)、隧道右线设置10台射流风机,用于提升隧道风压及火灾工况时的辅助排烟。
(7)火灾时通风方案分水关隧道左、右线各分为3个火灾排烟区段,左线Z4K296+479~ Z4K299+080为Ⅰ区, Z4K299+080~ ZK300+800为Ⅱ区,ZK300+800~ ZK302+722为Ⅲ区。
右线K296+527~ K299+105为Ⅰ区, K299+105~ K300+800为Ⅱ区,K300+000~~K301+715为Ⅲ区。
左线火灾时交通组织及通风预案:当火灾发生在Ⅰ区时,立即封闭左、右线交通,火灾点前方车辆从出口顺序撤离,火灾点后方车辆通过车行横通道从右线撤离,同时关闭1#竖井排风机,开足送风机,将全线射流风机正转,烟雾从出口排出;如果火灾发生在Ⅱ区,交通组织同前,同时开足1# 竖井排风机,关闭1#竖井送风机,将Ⅰ区射流风机反转,Ⅱ区、Ⅲ区射流风机正转,烟雾从1#竖井排风井排出;如果火灾发生在Ⅲ区,交通组织同前,打开左线与2#竖井排风井之间联络风道的风门,同时开足2#竖井排风机,减小2#竖井送风机功率,将Ⅰ区、Ⅱ区射流风机反转,Ⅲ区射流风机反转,烟雾从2#竖井排风井排出;隧道右线排烟区段划分及交通流组织与左线一致,当火灾发生在Ⅰ区时,打开右线线与1#竖井排风井之间联络风道的风门,同时开足1#竖井排风机,减小1#竖井送风机功率,将Ⅰ区射流风机正转,Ⅱ区、Ⅲ区射流风机反转,烟雾从1#竖井排风井排出;如果火灾发生在Ⅱ区,开足2#竖井排风机,关闭2#竖井送风机,将Ⅰ区、Ⅱ区射流风机正转,Ⅲ区射流风机反转,烟雾从2#竖井排风井排出;如果火灾发生在Ⅲ区,开足2#竖井送风机,减小排风机功率,将所有射流风机正转,烟雾从出口排出。
1、风机控制模式(1)通风控制方式隧道通风采用自动控制方式,并用手动控制方式辅助。
手动控制方式考虑联动控制与单独控制。
联动控制为预先确定风量档次,通过单手操纵风量各档次按钮,使射流风机联动控制风量的控制方式。