长大铁路隧道施工通风技术探讨
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第４ ０卷 第 ９期
２ ０ １ ４年 ３月
山 ห้องสมุดไป่ตู้ 建 筑
Ｓ ＨＡＮ ＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｔ ＥＣ Ｔ Ｕ ＲＥ
Ｖｏ １ ． ４０ Ｎｏ ． ９
Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ４
・１ ７ ３・
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５（ ２ ０ １ ４） ０ ９ — ０ １ ７ ３ — ０ ３
３ 。 １ 设 计原 则
１ ） 正 常施工条 件下 的施工 环境应 符合 国家卫 生标 准 ， 即Ｃ Ｏ 含量低 于 ３ ０ ｍ ｇ ／ ｍ ， 氮氧 化物 （ 换算 成 Ｎ Ｏ ２ ） 低于 ５ ｍｇ ／ ｍ ， 粉 尘 浓度 不得大于 ２ ｍ ｓ ／ ｍ ， 洞内气 温不得大于 ２ ８ ｃ Ｃ。２ ｌ ） 应 紧密结 合 施工 现场 ， 满 足施工 进 度 的要求 。３ ） 应尽 可 能降 低通 风技 术 难 度， 便于施工管理 。４ ） 选用 国产低 噪声 、 高 效率专用隧道 风机 ， 坚 持节 约投 资 、 节约能源 的设计原则 。
长 大 铁 路 隧 道 施 工 通 风 技 术 探 讨
张 兴 伟
１ ． 南华 大学核 资源 ｑ － 程学院 ， 湖南 衡阳
陶 干 强
４ ５ ０ ０ ０ ０）
４ ２ １ ０ ０ １ ２ ． 中铁隧道股份 有限公司 ， 河南 郑州
摘
要： 在总结钻爆 法无轨运 输压入 式、 排风式和巷道式通风 技术经验 的基础上 ， 通过对 燕山隧道 ５号斜井进 双正洞 同时施 工的
两个阶段通风系统设计和布置 ， 达到了提高通风效果和改善隧道施 工环境 的 目的。
关键 词 ： 斜井 ， 双正洞 ， 混合 式通风 技术 ， 长大隧道 中图分类号 ： Ｕ ４ ５ ３ ． ５ 文献标识码 ： Ａ
随着国民经济的发展 ， 铁路 建设 中长 大隧道 的修 建数量 日益 ３ 通风 系统 设计 增 多… 。据统计 ， 国内已建成 的长大铁路 隧道 约 ８ ０ ％ 以上采用 了
尘 等 ， 严重 的污染 了洞 内施工环 境 ， 对施工 进度和施 工成 本影
响较大 ， 给施工通风技术提 出了挑战 ， 是 目前 研究的重点。本文在 钻爆法无轨运输压入式 、 排风式和巷道 式通风技术经验基础 上 ， 通
过对燕 山隧道 ５号斜井进双正洞 四个工作 面同时施工的两个阶段 的通 风系统设计 和布置 ， 达 到了提高通风效果 和改善 了隧道施 工
环 境 的 目的 。
３ ． ２ 所 需风量 计 算 （ 单 工作 面 ）
在长大隧道施工又采用钻爆无轨运输 的情 况下 ， 设 计需考 虑 隧道 内最低允许平均风速 、 人员 呼吸所应保 证的风量 、 排 出炮烟 、 粉尘所需风量 、 稀 释和排出内燃 设备废气所 需风 量等 因素 。根 据 施 工通风经验 ， 一般稀 释和排 出内燃 设备废气计 算所需 风量是 最
钻爆 法无 轨运输 ， 为节 约工期多 用 “ 长隧短 打 ” 的施 工方 案 ， 因而 斜井 进正洞的施 工组织 、 施工通 风技 术等方 面的技术研 究是 隧道 施 工至关重要的课 题。单斜 井进 双正洞 四个 工作 面 同时施工 的 长 大隧道 ， 投入的 内燃 机械 设备 较 多 ， 产生 大量 的 Ｃ Ｏ， Ｎ Ｏ ：和粉
３ ｍ ／ （ ｍ ｉ ｎ ・ ｋ ｗ ） ， 则： ｑ 内＝ ３ ・ ∑ Ⅳ 两 ｉ 。 其中 ， Ｔ ｉ 为内 燃 机 械 设
取０ ． ６ ５ ； 为每 台 内燃 机械 设备 的额定 功率 ， 其 中装 Ｙ Ｄ Ｋ ５ ２＋ ９ ６ ０ ， 出 口里 程 为 改 Ｙ Ｄ Ｋ ７ ４＋１ １ ４ ， 长２ １ １ ５ ４ ｍ。隧 道 设 置 备利用率 ， 载机 功 率 为 １ ６ ２ ｋ Ｗ， 出碴 汽 车 功 率 为 ２ １ ４ ｋ Ｗ， 挖 掘 机 功率 为 １ １ ０ ｋ Ｗ。第一 阶段 ： 内燃设备 按出碴车 ３台、 装载机 １台、 挖掘 机 燕 山 ５号斜井设 计为双 车道永久 斜井 ， 断面 尺寸 为 ６ ． ８ ｍ× 经计 算 ｑ ＝１ ７ ８ ２ ． ３ ｍ ／ ｍｉ ｎ ； 第 二阶段 ： 因设 置 了排 风 ６ ． ３ ｍ（ 宽 ×高） ， 斜 井长 １ ３ ５ ２ ｍ， 与左线 正洞交会 里程为 Ｄ Ｋ ６ ６＋ １台考虑 ， 机 ， 只考虑掌子 面附近的内燃设 备 ， 按 出碴车 ２台、 装载机 １台、 挖 ４ ２ ２ ， 与线路平面交 角 为 ６ ７ 。 ， 综 合 坡度 ８ ． ０ １ ％， 采用 无 轨运输 方 掘机 １台考虑 ， 经计算 口 ＝１ ３ ６ ５ ｎ ｌ ／ ａ ｒ ｉ ｎ 。 式 。进入正洞后承担 四个作业 面的施工任务 ， 属于单斜井进双正洞
． ３ 风机供 风 量 （ 单工作 面 ） 双 向掘进 ， 同时有 四个 面施工 ， 其 中左 、 右线 张家 口方 向 １ ３ １ ０ ｍ， ３
左、 右线唐山方 向 １ ７ ５ ０ ｍ， 施 工任 务平 面布置示 意图见 图 １ 。通
１ 工程概 况
新建 张家 口至唐 山铁路 工程燕 山隧 道位 于河北 省宣 化 县李 大的 ， 也是确定通风 系统设 计风 量 的主要依 据。根据 《 铁 路隧 道 家堡 乡李家 堡村与赤 城县龙关镇八里庄 村之 间境 内， 为双洞单 线 工程施工技术 指南》 规定 ， 稀 释 内燃设备 废气 所需风 量不 应小 于 隧道 ， 线 间距为 ４ ０ ． ０ ｍ。隧道左 线进 口里程 为改 Ｄ Ｋ ５ ２＋９ ５ ３ ， 出 口里程 为 改 Ｄ Ｋ ７ ４＋１ ０ ６ ， 长２ １ １ ５ ３ ｍ； 隧道 右 线 进 口里程 为 改 ７座斜井 ， 左线 与右线每隔 ４ ２ ０ ｍ设置横通道一个 。
２ ０ １ ４年 ３月
山 ห้องสมุดไป่ตู้ 建 筑
Ｓ ＨＡＮ ＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｔ ＥＣ Ｔ Ｕ ＲＥ
Ｖｏ １ ． ４０ Ｎｏ ． ９
Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ４
・１ ７ ３・
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５（ ２ ０ １ ４） ０ ９ — ０ １ ７ ３ — ０ ３
３ 。 １ 设 计原 则
１ ） 正 常施工条 件下 的施工 环境应 符合 国家卫 生标 准 ， 即Ｃ Ｏ 含量低 于 ３ ０ ｍ ｇ ／ ｍ ， 氮氧 化物 （ 换算 成 Ｎ Ｏ ２ ） 低于 ５ ｍｇ ／ ｍ ， 粉 尘 浓度 不得大于 ２ ｍ ｓ ／ ｍ ， 洞内气 温不得大于 ２ ８ ｃ Ｃ。２ ｌ ） 应 紧密结 合 施工 现场 ， 满 足施工 进 度 的要求 。３ ） 应尽 可 能降 低通 风技 术 难 度， 便于施工管理 。４ ） 选用 国产低 噪声 、 高 效率专用隧道 风机 ， 坚 持节 约投 资 、 节约能源 的设计原则 。
长 大 铁 路 隧 道 施 工 通 风 技 术 探 讨
张 兴 伟
１ ． 南华 大学核 资源 ｑ － 程学院 ， 湖南 衡阳
陶 干 强
４ ５ ０ ０ ０ ０）
４ ２ １ ０ ０ １ ２ ． 中铁隧道股份 有限公司 ， 河南 郑州
摘
要： 在总结钻爆 法无轨运 输压入 式、 排风式和巷道式通风 技术经验 的基础上 ， 通过对 燕山隧道 ５号斜井进 双正洞 同时施 工的
两个阶段通风系统设计和布置 ， 达到了提高通风效果和改善隧道施 工环境 的 目的。
关键 词 ： 斜井 ， 双正洞 ， 混合 式通风 技术 ， 长大隧道 中图分类号 ： Ｕ ４ ５ ３ ． ５ 文献标识码 ： Ａ
随着国民经济的发展 ， 铁路 建设 中长 大隧道 的修 建数量 日益 ３ 通风 系统 设计 增 多… 。据统计 ， 国内已建成 的长大铁路 隧道 约 ８ ０ ％ 以上采用 了
尘 等 ， 严重 的污染 了洞 内施工环 境 ， 对施工 进度和施 工成 本影
响较大 ， 给施工通风技术提 出了挑战 ， 是 目前 研究的重点。本文在 钻爆法无轨运输压入式 、 排风式和巷道 式通风技术经验基础 上 ， 通
过对燕 山隧道 ５号斜井进双正洞 四个工作 面同时施工的两个阶段 的通 风系统设计 和布置 ， 达 到了提高通风效果 和改善 了隧道施 工
环 境 的 目的 。
３ ． ２ 所 需风量 计 算 （ 单 工作 面 ）
在长大隧道施工又采用钻爆无轨运输 的情 况下 ， 设 计需考 虑 隧道 内最低允许平均风速 、 人员 呼吸所应保 证的风量 、 排 出炮烟 、 粉尘所需风量 、 稀 释和排出内燃 设备废气所 需风 量等 因素 。根 据 施 工通风经验 ， 一般稀 释和排 出内燃 设备废气计 算所需 风量是 最
钻爆 法无 轨运输 ， 为节 约工期多 用 “ 长隧短 打 ” 的施 工方 案 ， 因而 斜井 进正洞的施 工组织 、 施工通 风技 术等方 面的技术研 究是 隧道 施 工至关重要的课 题。单斜 井进 双正洞 四个 工作 面 同时施工 的 长 大隧道 ， 投入的 内燃 机械 设备 较 多 ， 产生 大量 的 Ｃ Ｏ， Ｎ Ｏ ：和粉
３ ｍ ／ （ ｍ ｉ ｎ ・ ｋ ｗ ） ， 则： ｑ 内＝ ３ ・ ∑ Ⅳ 两 ｉ 。 其中 ， Ｔ ｉ 为内 燃 机 械 设
取０ ． ６ ５ ； 为每 台 内燃 机械 设备 的额定 功率 ， 其 中装 Ｙ Ｄ Ｋ ５ ２＋ ９ ６ ０ ， 出 口里 程 为 改 Ｙ Ｄ Ｋ ７ ４＋１ １ ４ ， 长２ １ １ ５ ４ ｍ。隧 道 设 置 备利用率 ， 载机 功 率 为 １ ６ ２ ｋ Ｗ， 出碴 汽 车 功 率 为 ２ １ ４ ｋ Ｗ， 挖 掘 机 功率 为 １ １ ０ ｋ Ｗ。第一 阶段 ： 内燃设备 按出碴车 ３台、 装载机 １台、 挖掘 机 燕 山 ５号斜井设 计为双 车道永久 斜井 ， 断面 尺寸 为 ６ ． ８ ｍ× 经计 算 ｑ ＝１ ７ ８ ２ ． ３ ｍ ／ ｍｉ ｎ ； 第 二阶段 ： 因设 置 了排 风 ６ ． ３ ｍ（ 宽 ×高） ， 斜 井长 １ ３ ５ ２ ｍ， 与左线 正洞交会 里程为 Ｄ Ｋ ６ ６＋ １台考虑 ， 机 ， 只考虑掌子 面附近的内燃设 备 ， 按 出碴车 ２台、 装载机 １台、 挖 ４ ２ ２ ， 与线路平面交 角 为 ６ ７ 。 ， 综 合 坡度 ８ ． ０ １ ％， 采用 无 轨运输 方 掘机 １台考虑 ， 经计算 口 ＝１ ３ ６ ５ ｎ ｌ ／ ａ ｒ ｉ ｎ 。 式 。进入正洞后承担 四个作业 面的施工任务 ， 属于单斜井进双正洞
． ３ 风机供 风 量 （ 单工作 面 ） 双 向掘进 ， 同时有 四个 面施工 ， 其 中左 、 右线 张家 口方 向 １ ３ １ ０ ｍ， ３
左、 右线唐山方 向 １ ７ ５ ０ ｍ， 施 工任 务平 面布置示 意图见 图 １ 。通
１ 工程概 况
新建 张家 口至唐 山铁路 工程燕 山隧 道位 于河北 省宣 化 县李 大的 ， 也是确定通风 系统设 计风 量 的主要依 据。根据 《 铁 路隧 道 家堡 乡李家 堡村与赤 城县龙关镇八里庄 村之 间境 内， 为双洞单 线 工程施工技术 指南》 规定 ， 稀 释 内燃设备 废气 所需风 量不 应小 于 隧道 ， 线 间距为 ４ ０ ． ０ ｍ。隧道左 线进 口里程 为改 Ｄ Ｋ ５ ２＋９ ５ ３ ， 出 口里程 为 改 Ｄ Ｋ ７ ４＋１ ０ ６ ， 长２ １ １ ５ ３ ｍ； 隧道 右 线 进 口里程 为 改 ７座斜井 ， 左线 与右线每隔 ４ ２ ０ ｍ设置横通道一个 。