猫头岭隧道施工通风技术

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1、猫头岭隧道施工通风技术李志清(中铁隧道集团有限公司赣龙铁路工程指挥部)摘要猫头岭隧道全长4755米,单口掘进长度两公里以上的施工情况,对施工通风的设计、安装、管理进行了总结,对以后长隧道的施工通风有一定的借鉴意义。关键词隧道施工通风1.施工通风设计1.1通风方式选择根据施工阶段不同,采用不同的通风方式。施工初期采用压入式通风,中期采用混合式通风,后期采用射流通风。其中以双软管混合式通风为主,充分利用混合式通风和软风管二者各自的优点。1.2风量风压计算1.2.1主要参数①根据《铁路隧道施工规范》(T

2、BJ204-96)规定:断面最小风速νmin=0.15m/s;进人作业标准Ca=100mg/m3。②爆破通风时间t=15min;③一次爆破的最大炸药量A=228Kg;内燃机设备总功率W=262kw。④洞内同时作业最多人数按80人考虑。1.2.2计算方法根据上述主要参数,并考虑现场施工的具体情况,分别按洞内同时作业最多人数、一次爆破的最大炸药量、进洞内燃设备总功率、洞内要求的最小风速等计算风量,并确定控制风量。然后,根据控制风量、通风方式、送风长度和风管性能参数等计算所需要的供风量和风压。风量配置时

3、应考虑循环风的影响,使风量配置最经济合理。1.3通风设备选择及配置①风机的选择主要根据所需风量和风压来确定,并考虑节能效果,采用科研所研制开发的变极多速风机。②风管的选择主要根据所需风量和送风长度确定,全部采用科研所研制并获国家专利的新型软风管。选用通风设备的型号和性能参数见表1。表1主要通风设备配置表设备名称型号技术参数单位数量备用射流风机SSF-NO90出口风速:33.2m/s功率:22kw台21变极多速风机SDF(C)-NO10风量:770~1500m3/min640~1010m3/min,

4、420~760m3/min风压:550~3500Pa240~1600Pa140~880Pa功率:37×2kw12×2kw6×2kw台41软风管φ1200mmβ100≤0.02、λ≤0.02m2400—φ1300mmβ100≤0.02、λ≤0.02m6000—1.4通风布置通风布置见图1。本隧道的施工通风采用综合通风技术措施,原则上分三阶段进行通风。①第一阶段:施工初始阶段采用压入式通风。②第二阶段:独头掘进长度L>600m之后,改用双软管混合式通风。③第三阶段:进、出口两端贯通之后,通常采用自然通

5、风;若自然风较小,无法满足要求时,可采用射流通风,并视自然风流方向确定射流通风的方向。图1猫头岭隧道施工通风设计图2.施工通风方案的实施为保证通风方案的实施,切实改善洞内施工作业环境,施工通风工作由中隧集团科研所具体实施。2002年7月隧道正式进洞施工,通风工作由2002年8月份开始,施工初始阶段隧道开挖距离较短,按通风设计方案的第一阶段压入式通风实施。通风组的值班人员分三班24小时在施工现场。随着隧道开挖深度的增加,施工通风的难度随之增大。为减少管路的漏风,我们将已完全衬砌好地段的旧通风管逐渐换

6、成新,使漏风达到了设计管路百米漏风率小于2%的要求。做好新风管更换工作的同时,积极保证掌子面的通风质量,及时前接通风管,风管出口与掌子面的距离保持小于30米的要求。由于采取措施得当,最大限度的减少风管漏风,确保了掌子面对通风量的要求,放炮后不到10分钟掌子面已经开始进行出碴、找顶等工序的作业。洞内通风效果良好,完全满足了施工的要求。截止2003年5月末,猫头岭隧道出口工区开挖1700m,进口工区开挖滞后,为实现集团公司对业主的投标承诺,安全、优质、高效地建成赣龙铁路,6月份集团公司指挥部要求创施工

7、高产,确保11月份全隧道贯通。为加快施工进度,除加强各施工工序的管理外,改善洞内作业环境也是保障施工进度的重要措施。经通风方案的比较决定,出口工区实施第二阶段通风方案,由原来的压入式通风变为混合式通风,具体通风布置如图1。新风由隧道进入到达压风机,通过通风管新风送达开挖工作面,污风由隧道内流到抽风机,通过通风管抽出洞外。图2出口工区混合式通风系统图2003年11月15日猫头岭隧道贯通后,施工通风进入第三阶段射流通风,利用置于洞内的两台轴流风机作射流风机用,根据自然风流的方向确定射流通风的方向,分别

8、开启风机。11月25日隧道的检底工作基本结束后,剩余工作产生的污染很小,采用自然通风就可以满足隧道内的施工要求,通风工作基本结束。3.通风效果实测开挖面风速始终保持在0.26m/s以上,满足《隧道施工规范》中风速不小于0.15m/s的要求。工作面有效通风量在800m3/min以上,也超过了740m3/min的设计风量要求。爆破后不到10分钟掌子面的炮烟已完全吹净,洞内的能见度高,完全达到通风设计的要求。这也是进出口工区开挖超过1500m没有改变通风系统的原因。出口工区实施混合式通风

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