隧道施工辅助作业

隧道施工通风与防尘
（一）通风方式
隧道施工通风，主要采用机械通风。按 照风道类型和通风机安装位置的不同，机 械式通风可分为风管式和巷道式两类。 1 风管式通风是用软管风道，给据隧道 内空气流向的不同，又可分为压入式、吸 出式、组合式三种形式。
压入式通风 吸出式通风
混合式通风
压入式通风的优点：冲淡和排出炮烟的作用比 压入式通风的优点：
第三章 隧道施工方法
第二组：王贝贝 赵钟声 胥定一 郝明明 马国震 杨付业
隧道施工准备
施工准备工作贯穿整个施工过程的始终，根 据施工顺序的先后，有计划，有步骤，分段 进行。 施工准备包括：技术准备，施工现场准备， 技术准备，施工现场准备， 物资准备，施工人员准备。 物资准备，
辅助作业
概念：修建隧道时，为配合开挖、运渣、支 为配合开挖、运渣、 护衬砌等基本作业而进行的其他作业。 内容： （1）通风防尘 （2）压缩空气供应 （3）施工给水排水 （4）施工供电与照明
较强；工作面回风不通过风机和通风管，对设备污 染小，在有瓦斯涌出的共作面采用这种方法比较安 全。
吸出式通风：抽出式通风的有效吸程很短， 吸出式通风：
当风筒口距工作面很近时才可以获得满意的结果。
混合通风：综合了前两种方式的优点，适合 混合通风：
于大断面长距离隧道通风，在机械化作业时更为有 利。
2 巷道式通风
3 风压计算
在通风过程中，要克服沿途所受阻力，保证将所需风量送到洞 内，并达到规定的风速，则必须要有一定的风压。因此，风压 计算的目的就是要确定通风机本身应具备多大的压力才能满足 通风要求。
h机≥h总阻
式中： h机——通风机的风压 h总阻——风流受到的总阻力
防
1 : 防尘的必要性
尘
在隧道施工中，凿岩、爆破、装渣、喷射混凝土等项作 凿岩、爆破、装渣、 业都有粉尘的产生其中以凿岩和喷射混泥土产生的粉尘最多。 必须采取多种措施，把粉尘浓度降到2mg/m3以下的标准。
2 : 防尘措施
（1）湿式凿岩
湿式凿岩就是在钻研过程中利用高压水湿润粉尘，使其 成为岩浆流出炮眼，这就防止了粉尘的飞扬。 （2）机械通风 机械通风是降低洞内粉尘浓度的重要手段。通风可
以稀释有害气体浓度给施工人员提供足够的新鲜空气。因 此，除爆破后需要通风外，还应保持通风的经常性，这对 于消除装渣运输中产生的粉尘是十分必要的。
Q＝(1+δ)kKm∑q m/min ＝
空压机使用安全系数， 式中 δ——空压机使用安全系数， 空压机使用安全系数 电动空压机为1.30～1.50， 电动空压机为 ～ ， 内燃空压机为1.36～1.60； 内燃空压机为 ～ ；
k——空压机磨损引起效率降低的修正系数，k=1.05～ 空压机磨损引起效率降低的修正系数， 空压机磨损引起效率降低的修正系数 ～ 1.10； ； Km——海拔高度增加引起的耗风量修正系数， 海拔高度增加引起的耗风量修正系数， 海拔高度增加引起的耗风量修正系数 4500m以下时，为1.0～1.43（每增加 以下时， 以下时 ～ （每增加300m，Km增 ， 增 加0.04～0.03）； ～ ）； ∑q——同时工作的各种风动工具耗风量， 同时工作的各种风动工具耗风量， 同时工作的各种风动工具耗风量 ∑q=Nqklk2 N——使用台数； 使用台数； 使用台数 q——每台耗风量，m3／min； 每台耗风量， 每台耗风量 ／ ； kl——同时工作系数，凿岩机为 同时工作系数， 同时工作系数 凿岩机为1.00～0.65，其他风动 ～ ， 工具为1.00～0.55； 工具为 ～ ； k2——风动工具磨损系数，凿岩机为 风动工具磨损系数， 风动工具磨损系数 凿岩机为1.15，其他风动工 ， 具为1.10。 具为 。
水池与它供水的最高工作面之间的高差为： H ≥1.2（30+h损）
洞内排水
洞内排水方式 1、顺坡施工的排水
向洞内开挖是上坡。因此只需随导坑的延伸，在一侧开 挖水沟，使水顺坡自然排出洞。
2、反坡施工的排水
向洞内开挖为下坡。因此水向工作面汇集，需用机械排 水。排水系统的布置有两种方式： （1）分段开挖反坡水沟； （2）隔开较长距离开挖集水坑。
正在挖掘中的武汉长江隧道
照
明
成洞地段照明用220V 成洞地段照明用 工作地段照明用24V—36V 工作地段照明用 ●施工照明通常采用电灯照明
施工中三管两线布置图
三管两线 通风管 高压风管 高压水管 动力线 照明线
2供电方式 供电方式
隧道施工供电方式有自设发电站和地方电网供电两种。
3供电线路布置及导线选择
（1）线路电压等级，隧道供电电压，一般是三相五线 线路电压等级，隧道供电电压， 400V/230V。长大隧道可用6~10kv，动力机械的电压标准
是380V；成洞地段照明可采用220V，工作地段照明和手 持电动工具按规定选用安全电压供电。 （2）导线选择。由于导线问题出现的电压降，给据施工 导线选择。 规则规定，选用的导线断面应使末端电压不超过规定电压 的10%及国家对经济电流密度的规定。 （3）供电线路布置在成洞地段用400V/230V供电线路， 一般采用塑料绝缘铝绞线或橡皮绝缘芯线架设；开挖未衬 砌地段以及手提灯应使用铜芯橡皮绝缘电缆。
1 通风计算的依据
（1）按洞内同时工作的最多人数计算； （2）按同时爆炸的最多炸药量计算； （3）按内燃机作业废气稀释的需要计算； （4）按洞内允许最小风速计算。
2 漏风计算
通风机的供风量除满足上述计算的需要风量外，一般考 虑漏风系数计算。
Q供=pQ
式中：Q——前述计算结果的最大值称计算风量 p——漏风系数。
制冷系统图：见图 － 制冷系统图：见图1－13
施工供水与排水
施工给水
（1）水质要求
凡无臭味不含有害矿物质的洁净天然水都可作施工用水， 但仍应做好水质化验工作。
（2）给水方式
山上自流水或泉水；河水；钻井取水。
蓄水池
蓄水一般采用开口水池。水池容积根据水源情况为一昼 夜用量的1/10~1/2，通常为50~100m3
适用于有平行导坑的长隧道。其特点是通过最前面的 横通道，使正洞和平行导坑组成一个循环风流系统，在平 导洞口附近安装通风机，将污浊空气由平导吸出，新鲜空 气由正洞流入，形成循环风流。
这种通风方式，断面小、阻力小，可供应较大的风 量，是目前解决长隧道施工通风比较有力的方法。
（二）通风计算
隧道通风计算的目的：为了供给洞内所需要的新鲜空气， 选择合适的通风机，以便布施合理的通风管道，从而满足施 工作业环境的要求。
施工供电及照明
供电
1施工用电估算
随着机械化程度的提高，隧道施工耗电量大，负荷集中的特点。 在施工现场，电力供应首先根据施工方法，要使用的机械设备等 电力供应首先根据施工方法， 来确定用电总量再来选择合适的电力设备。 S＝Κ（ΣР1Κ1/ηCOSΦ·Κ2+ΣΡ2Κ3) S—施工用电总量（kw）； K—备用系数，一般取1.05～1.10； ΣР1—整个工地动力设备的额定输出功率之和（kw）； ΣΡ2—整个工地照明设备的额定输出功率之和（kw）； η—动力设备的平均效率，通常取0.85； COSΦ—平均功率因数，采用0.5～0.7； Κ1—动力设备同时使用系数； Κ2—动力负荷系数一般取0.75～1.0 Κ3—照明用电设备同时使用系数；
1－盐水泵，2－盐水箱、蒸发器，3－氨液分离器，4－氨压缩机，5－油氨分离器 6－集油器，7－冷凝器，8－储氨器，9－空气分离器，10－冷却水泵，11－节流阀， 12－去路干管
3 空压机选择
类型： 类型： 电动、内燃；移动式、固定式; 电动、内燃；移动式、固定式 活塞式、滑片式、离心式、 活塞式、滑片式、离心式、隔膜式 选择： 选择： 短隧道多采用移动式内燃空压机 长隧道及矿山多采用固定式大型电动空压机 矿山常用L型 矿山常用 型，如3L—10/8型、4L—20/8型等 型 型等
内燃空气压缩机
电动空压机
4压风管道设置
压风管一般采用无缝钢管 直径根据工作面的需风量计算： 根据工作面的需风量计算：
d＝20 ＝
Qi
mm
Qi——在管路中通过的压气量，m3/min 在管路中通过的压气量， 在管路中通过的压气量 经验： 经验：φ100~300mm，管壁厚度一般为 ，管壁厚度一般为4~6mm 型号表示： 型号表示：φ108×4.5mm ×
1压气机站布置 压气机站布置
地下工程施工一般需在地面设置空压机站； 空压机站外应设冷却水池，以给空压机降风
2压气站能力计算
隧道施工时，空气压缩机（简称空压机，又叫压风机） 隧道施工时，空气压缩机（简称空压机，又叫压风机） 通常设在洞口； 通常设在洞口； 矿井施工时设在地面。 矿井施工时设在地面。 空气压缩机的生产能力可按下式计算： 空气压缩机的生产能力可按下式计算：
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（3）喷雾洒水
喷雾洒水和冲刷岩壁，不仅可以消除爆破、出渣所产 生的粉尘，而且可以吸收或溶解少量有害气体，并能降低 坑道温度，使空气变的干净清爽。
（4）个人防护
个人防护主要指戴防尘口罩，在凿岩喷混凝土等作业 时还要配带防噪声的耳塞及防护眼睛等。
压缩空气供应工作
风镐、凿岩机、 地下施工中用到的风镐、凿岩机、压浆 机等均由空气压缩机提供压缩空气作为动 力。