小結(jié)隧道通風(fēng)的方措施與計(jì)算方法

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1通風(fēng)方案

將兩洞口通風(fēng)機(jī)拆除,均移至左線距第三個(gè)車(chē)行橫洞100m處,通過(guò)φ1200mm拉鏈軟風(fēng)管將新鮮空氣分別壓到左右洞隧道掌子面,并在右洞洞口位置設(shè)置1臺(tái)抽風(fēng)機(jī),對(duì)已貫通的其它車(chē)行通道進(jìn)行封閉,新鮮空氣由左洞進(jìn)入洞內(nèi),經(jīng)風(fēng)機(jī)壓到掌子面,污濁空氣則經(jīng)3號(hào)通道進(jìn)入右洞排出,以右洞作為污濁空氣排除通道,使左洞和右洞之間形成巷道通風(fēng)。隧道進(jìn)口與斜井貫通后,采用通風(fēng)機(jī)進(jìn)洞巷道式通風(fēng),將斜井兩臺(tái)大功率通風(fēng)機(jī)(110*2)拆除,均移至左線斜井與進(jìn)叉處小里程方向100m處,并在該處封閉左洞,只留通風(fēng)機(jī)從左洞吸入新線空氣,通過(guò)φ1500mm拉鏈軟風(fēng)管將新鮮空氣分別壓到左右洞隧道掌子面,并在右洞洞口及斜井洞口位置各設(shè)置1臺(tái)抽風(fēng)機(jī),對(duì)已貫通的其它車(chē)行通道進(jìn)行封閉,新鮮空氣由左洞進(jìn)入洞內(nèi),經(jīng)風(fēng)機(jī)分別壓到左右洞掌子面,污濁空氣則經(jīng)3號(hào)通道進(jìn)入右洞或經(jīng)由斜井排出,以右洞與斜井作為污濁空氣排除通道。掘進(jìn)1500m內(nèi)采用壓入式通風(fēng)方案。每個(gè)洞口設(shè)置一臺(tái)軸流通風(fēng)機(jī)(型號(hào)為55*2),通風(fēng)機(jī)并聯(lián)后通過(guò)φ1500mm拉鏈軟風(fēng)管將新鮮空氣壓到隧道掌子面。掘進(jìn)1500m后至2522m(與進(jìn)口貫通前),采用通風(fēng)機(jī)進(jìn)洞巷道式通風(fēng)。掘進(jìn)800m內(nèi)采用壓入式通風(fēng)方案,洞口設(shè)置一臺(tái)軸流通風(fēng)機(jī)(2*55),通過(guò)風(fēng)管將新鮮空氣壓到隧道掌子面。掘進(jìn)800m后至與隧道進(jìn)口貫通前,采用壓入式通風(fēng)方案,洞口設(shè)置兩臺(tái)大功1500mm拉鏈軟風(fēng)管分別將新鮮空氣壓到隧道左右洞掌子面。斜井與進(jìn)口貫通后,通風(fēng)方案采用隧道進(jìn)口通風(fēng)方案。

2通風(fēng)計(jì)算

通風(fēng)檢算綜上所述可知,采用軸流通風(fēng)機(jī)(型號(hào)為55*2)時(shí),通風(fēng)距離最長(zhǎng)為1500m,采用軸流通風(fēng)機(jī)(型號(hào)為110*2)時(shí),通風(fēng)距離最長(zhǎng)為進(jìn)口與斜井貫通后施工階段,3244m。若后者通風(fēng)能滿足需要,則其余均能滿足。根據(jù)相關(guān)資料及現(xiàn)場(chǎng)施工組織安排情況,對(duì)各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行了整理,通風(fēng)管使用PVC拉鏈風(fēng)筒,節(jié)長(zhǎng)20m,平均百米漏風(fēng)率0.67％,接頭漏風(fēng)率0.179％,考慮通風(fēng)筒架設(shè)彎曲、個(gè)別破損等,取平均百米漏風(fēng)率P100＝1.2%,摩擦阻力系數(shù)α=0.8×10－3kg/m3。掌子面需風(fēng)量計(jì)算:按洞內(nèi)允許最低風(fēng)速計(jì)算:Q風(fēng)=Vmin×Amax式中:Vmin—保證洞內(nèi)穩(wěn)定風(fēng)流之最小風(fēng)速0.2m/sAmax—開(kāi)挖最大斷面積71.72。Q風(fēng)=0.2×71.72×60=860.64m3/min.按洞內(nèi)最多作業(yè)人數(shù)計(jì)算:Q人=3MK式中:M洞內(nèi)同時(shí)最多作業(yè)人數(shù)50K風(fēng)量備用系數(shù)K=1.23每人每分鐘所需新鮮空氣量(m3/人·分鐘)Q2=3×50×1.2=180m3/min.按排除炮煙計(jì):按一次性爆破所需要排除的炮煙量計(jì)算()327.8AFLtQ=煙式中:A—一次性爆破炸藥量,kg;t—通風(fēng)時(shí)間,min;dL—通風(fēng)長(zhǎng)度,m;F—隧道斷面積,m2。Q煙=916m3/min左右×0.8×10-3×3000/1.55=2Q機(jī)通機(jī)高效風(fēng)量2790m3/minQ需掌子面需風(fēng)量1736m3/minD通風(fēng)管直徑1.5m通風(fēng)管出口風(fēng)量:Q出口=Q機(jī)-Q機(jī)×P100×L/100=2790-2790×1.2%×3000/100=1785.6m3/min由以上結(jié)果可知,Q出口=1786.6＞Q需=1337m3/min,P損=2072.4Pa＜P全=7470Pa,亦即,通風(fēng)出口風(fēng)量大于掌子面需求風(fēng)量,沿程風(fēng)壓損失均小于風(fēng)機(jī)全壓,而且檢算中沒(méi)考慮洞內(nèi)射流風(fēng)機(jī)吸風(fēng)的有利作用,故此種方式可滿足洞內(nèi)施工通風(fēng)需要。隧道進(jìn)口工區(qū)首先擔(dān)負(fù)1985m雙延米單線正洞施工任務(wù),1#斜井工區(qū)擔(dān)負(fù)斜井530米和正洞1289雙延米單線的施工任務(wù),待進(jìn)口與斜井貫通后,工區(qū)合并再行施工1470雙延米單線的任務(wù),直至與出口貫通,隧道出口工區(qū)擔(dān)負(fù)2522雙延單線米正洞施工任務(wù)。各工區(qū)施工任務(wù)及通風(fēng)布置通風(fēng)機(jī)選型隧道通風(fēng)設(shè)備選用以下兩種型號(hào):軸流風(fēng)機(jī)SDF(b)-NO11軸流通風(fēng)機(jī)(風(fēng)量1015～1985m3/min,全壓624～4150Pa,電機(jī)功率2*55kW);軸流風(fēng)機(jī)SDF(b)-NO11軸流通風(fēng)機(jī)(風(fēng)量2030～2790m3/min,全壓624～4150Pa,電機(jī)功率2*110kW)風(fēng)管選型為加快施工進(jìn)度,為減少摩擦風(fēng)阻,增大有效通風(fēng)率,根據(jù)流體力學(xué)阻力定律,管道通風(fēng)的壓力損失與風(fēng)管直徑的5次方成反比,采用Φ1500mm的高強(qiáng)拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)管,單節(jié)長(zhǎng)20m。

作者：嚴(yán)林單位：中鐵十二局集團(tuán)國(guó)際工程有限公司