隧道施工阶段范例(3篇)
时间:2024-05-13
时间:2024-05-13
Abstract:Alongwithrapidruraldevelopment,China'sbuildingofrailwayandhighwaytunnelismoreandmore.Combinedwithproductionpractice,thepapersummarizesthetunnelconstructionofrailway,andpresentstheconstructiontechnologyandexcavationmethodchoice.
关键词:铁路;隧道;开挖
Keywords:railway;tunnel;excavation
中图分类号:[U25]文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)35-0094-02
0引言
我国是一个山高水清的国家,随着国民经济的迅速发展和技术水平的不断提高,铁路隧道也在不断的增加,本人结合多年工作经验,以及具体工程案例主要针对案例中的隧道开挖施工技术,包括工程特点、重点、难点以及施工处理原则;洞口工程开挖与支护;洞身工程全断面开挖;洞身开挖施工注意事项等做出了简要阐述分析,以供类似隧道工程参考。
1隧道力学特征和施工特点
1.1力学特征较之前的建设单线和双线铁路隧道,客运专线铁路大断面隧道,开挖的跨度较大、高度较高,下面是力学特征。拱顶岩块崩塌的可能会更严重,隧道拱顶不是很稳定,拱顶围岩存在拉应力区;标准有较高的围岩强度或良好的地基承载力,隧道拱脚和边墙脚处的应力集中更严重;辅助施工措施要求更强,松弛压力更大,浅埋隧道的埋深范围较大,产生拱作用要求的埋深较深;开挖之后,围岩自稳的要求标准围岩强度更高一些,隧道周围围岩呈现出更多范围的塑性化和更大的变形。
1.2施工特点铁路大断面隧道施工非常的复杂,“勤量测、紧支护”更为关键;应坚持“断面化大为小、强支护、早封闭、短进尺、勤量测,来对待堆积体、破碎地带、浅埋处、洞口处、黄土隧道;对铁路大断面隧道建筑办法的确认、隧道的稳固与安全有很大的干扰的,不仅包括围岩的全面性,还有围岩本身强度性。
2铁路大断面隧道开挖方法选择
汽车专线隧道开挖经常用到的办法为整体断面方法、CRD工方法、CD工方法、台阶方法、双侧壁导坑工方法,钻爆方法依然是我国现在使用广泛、成功的隧道建设方法。从建筑成本和工程效率斟酌,建设的先后顺序是:全断面方法正台阶方法台阶设临时仰拱CD工方法CRD工方法眼镜工方法;从工程的建筑安全正好相反。在建筑成本、工程效率、各方安全等方面,怎样择选适合的开挖方法,应依照现实的情况理性均衡、结合考虑,是我们目前要面对的问题。
2.1整体断面法整体断面开挖方法是指将全面的隧道开挖以及断面当时钻孔、当场爆破形成、一次初期支护一步到位的隧道开挖方法。整体断面开挖方法施工起来相对很容易了,最好是运用移动式钻孔台车或全能台架,整体断面一次钻孔,并使用装药连线,之后将钻孔台车撤后至安全地方再爆破,一次爆破成功,爆出碴之后对全面开挖轮廓来初喷,钻孔台车或多功能台架再推移到开挖面就位,在进行另一个爆破工序,同时,运用支护台架整体断面施工作业仅剩初期支护工作。由于整体断面方法一次开挖形成,开挖跨度非常大,高度也是非常高的,隧道周围围岩呈现较大空间的塑性化和非常严重的无形了,隧道拱脚和墙脚处的应力集中更为复杂,隧道拱顶非常不稳固。针对硬岩隧道,本身就有着很高的硬度,因此围岩本身硬度根本不会干扰隧道稳定与安全的关键要素。由于软岩隧道本身强度大多比较低的,经常会干扰隧道稳固与安全的控制要点。对于按照《铁路隧道围岩分级判定标准》判定的围岩级别,在确认隧道开挖法时应全面的想到围岩本身硬度。硬岩隧道可经过利用超前杆锚、超前预注浆、超前小管棚等协助工程建设来超前预加固,因而提升围岩的全面性,但针对软岩隧道,各种超前预加固措施对围岩本身硬度提升面局限。总之每种要素考虑,结合原来相似的项目施工经验,针对铁路大断面隧道,整体断面方法关键适合用非浅埋Ⅰ~Ⅲ级硬岩地层和Ⅳ~Ⅵ级软岩地层。当隧道处于非浅埋Ⅳ级硬岩地层时,在采取超前小管棚、超前锚杆、超前预注浆等协助施工问题稳固之后,还可以运用整体断面方法操作,但应依照全面的围岩状况适当缩短开挖进尺。洞口段、偏压段和浅埋段不适合运用整体断面方法开挖。整体断面开挖方法有很大的操作空间,有利于运用大型配套施工设备,提升建设效率,而且操作的工序少,管理起来简单一些,部分开挖方法降低了爆破震动数量。开挖的面积非常大,围岩得不到稳定,让每个过程都加大了工作量,每次深孔爆破勾起的震动非常大,所以要求我们来精心的钻爆设计,并严格控制并执行爆破作业。
2.2台阶法台阶法施工就是分成几个不同的部分来同时进行,就是将结构断面分成两个或几个部分,依照地层现有的情况和设备的配置状况,我们结合原来的建筑经验,依照铁路断面隧道本身的力学特征,综合分析考虑围岩等级划分中的岩性指标、岩体整体状况等,台阶法适用于Ⅰ~Ⅳ级硬岩地层和Ⅱ~Ⅲ级软岩地层洞口段、偏压段、浅埋段,Ⅲ~Ⅳ级硬岩地层和Ⅲ、Ⅳ级软岩地层,台阶法可以分成中隔墙台阶法、正台阶法等。根据当下的形式状况采用超前预注浆、超前小管、棚超前锚杆、超前大管棚等协助建设措施来作稳固。台阶法开挖优势非常多,能使支护较早地合闭,要看项目的现状、机械条件和地层条件,择选适合台阶方式。这样有利于控制构架扭曲及构成的地面下沉。上台阶尺度经常制定在1~1.5倍大小,依照地层状况,分成两块或多块开挖。这样做是有利无害的,台阶尺度超出这个局限,会迷失纵向承载拱受重的构架,留下横向平面承载拱受力构架,台阶尺度之所以定为1~1.5倍洞径,关键是在1~1.5倍这一块的周边地层出现横向和纵向两者承载拱的功能。在开挖的同时纵向变位非常大,上台阶断面形状不能太用力,上台阶如果较短,不足1倍洞径,很容易导致洞顶土体下滑,导致我们工作的地方及其不稳,主要是由于较软的地层,洞内纵向裂面超过了工作的地方。上台阶如果超出1.5倍洞径的长台阶,构成拱脚就近承受力过大而使其没有了稳固性,很轻易的干扰到其它地方的正常,塑性区加大。
松软地层避免运用短台阶法操作。然而,如果强硬的岩地层,岩体比较全面,可设置超短台阶,以便于风钻打眼,采用爆破法施工。从安全方面分析,操作设备的配置必须按照以下要求去做,台阶尺度应为1~1.5倍洞径是正常的。对此,在运用台阶法操作时,只有1~1.5倍洞径长度的台阶,不能分短台阶、长台阶、微台阶。依照分的不同,台阶法可做成上下两部分步开挖法和多部分步开挖留核心土开挖法。
2.2.1上下两部分步开挖法上下两部分步开挖法操作工序由图1所示,该方法适合用在强度较硬岩Ⅲ、Ⅳ级,软岩Ⅲ级,偏压段、洞口段、浅埋段Ⅰ~Ⅲ级硬岩地层和Ⅳ~Ⅵ级较软岩地层。可将断面分作上和下两个台阶同时开挖,台阶尺度正常调整在1~1.5倍洞径(D)以里,但一定在地层失去自稳能力之前抓紧开挖下一个台阶,支护构成闭封构架;如果地层很差的话,让工作地方稳定了,还可用以超前小导管支护等方式。上和下两部台阶方法开挖示意图见图1。
2.2.2多部分步开挖留核心土法这种方法适合用在比较差的地层,偏压段、洞口段、硬岩Ⅱ、Ⅲ级和浅埋段软岩Ⅲ、Ⅳ级,围岩非常软的岩Ⅲ、Ⅳ级。上面的台阶取1倍洞径可以绕圈开挖,留住关键土壤,可用系统超前小导管支护、预注浆稳固在工作面;初期支护用网构钢拱架做;拱脚、墙脚设置锁脚锚杆。开挖工序由图2所示。
2.2.3台阶法开挖优劣势它是大部分方法里面的最基础方法,所有较软的围岩地层,都可以用台阶法,因为它灵活多变,适用性强。而且,当我们在碰到地层具有变化时,还可以在换其它的方法。台阶大部分利于开挖面的稳固,应有大量的工作时间和非常快的的操作速度,主要是上部开挖支护之后,下半部工作则相对比较安全;我们要避免主要下部操作时对上部的稳固性的干扰,台阶法开挖的不足是上和下部操作互相干涉,台阶法开挖会加大围岩扰的数量等。
2.3侧壁导坑法运用这法开挖同时,单侧壁导坑距离一般超前的在2倍洞径之上。单侧壁导坑法是指在隧道断面一侧先开挖一导坑,距离必须并一直超前,再开挖隧道断面剩下的部分隧道开挖方法。很多是用人工独立开挖、人和设备联合开挖、人工和机械联合出碴。确保工作的地方是稳定的超前小管棚,超前锚杆、必须使用、超前大管棚、超前预注浆等协助操作措施来超前加以稳定。断面剩下的部分开挖的时候,可运用控制爆破避免损坏已构成的导坑的暂时支护。使用这种方法可加大跨断面为小跨断面,安全、可靠的使隧道顺利开挖,将导坑跨度控制在4~6m,则断面剩下跨度是8~10m。单侧壁导坑法是来用于地质较差、断面非常大、采用台阶法开挖非常困难的Ⅳ、Ⅴ级围岩地层。
2.4中隔墙法(CD工法)把隧道断面分成两左右段,先开挖左(或者右)侧,在开挖的同时还要在隧道断面中间部分建个暂时的支撑隔墙,另一侧隧道断面的施工方法就是CenterDiaphragm工法,简称CD工法,等到隧道断面开挖的一侧比例一侧朝前后开挖。把隧道断面分为两段并在中间部分建立暂时的支撑隔墙,这种方法能使隧道断面在开挖过程中更安全可靠,还能减小隧道断面的跨度,使断面受力更合理。
2.5铁路大断面隧道开挖施工法的支护措施和协助措施根据新奥法施工原理,联合铁路大断面隧道的力学特征,为保证隧道稳固和操作安全,应该在择选隧道开挖施工法同时运用适合的支护方法和协助措施。①不只拱部、墙部要达成合格的标准的光爆效果,仰拱、交叉口、墙脚、洞室、底部、变断面地方也应该注意,用心对待隧道的整体断面光面爆破操作。应该按光面爆破来规划,以降低超欠挖还能出现的应力集中,及时达到和墙拱统一光面爆破结果。②开挖之后降低围岩无形,打消应力集中,立即初喷混凝土对开挖轮框岩面来密封和平衡。③为保证铁路大断面隧道承受的需求,使开挖断面周围构成非常大空间的承载环,增加锚杆尺度;为降低承载环里面可能呈现的拉应力,以使承载环的承受力度更有效,可运用预应力锚杆;为使承载环能立刻构成,可使用快凝环氧树脂锚杆、速凝砂浆锚杆等能立即受力的锚杆。④为使围岩和支护初期一块的承载构架马上构成,要做好锚杆、钢架支柱和复喷混凝土操作。⑤为化解拱顶不稳固和墙脚、拱脚承受力大以及应力集中的问题,要增强对隧道拱脚、拱顶和墙脚的保护。⑥仰拱开挖应该对整个断面一块完成,严禁待隧道开挖几百米后才开始仰拱开挖、支护和二衬施工。应依照围岩状况,制约开挖的进度,仰拱开挖后支护初期应立即来密封,严禁仰拱施工与无仰拱段捡铺底同步进行。
参考文献:
[1]郝金印,刘杨.浅埋暗挖双联拱大跨隧道下穿既有线综合施工技术[J].价值工程,2012,(14).
关键词:公路隧道;隧道施工;不良地质段;隧道监控
Abstract:withtherapiddevelopmentofhighwayconstruction,thehighwayconstructionofmaximumpossibletogiveconsiderationtotheconstructionofhighwaytunnels.Inviewofthis,thisarticlethroughthecombinationofahighwaytunnelinconstructionofhighwaytunnelconstruction,therelevantaspectsofthehighwaytunnel,putsforwardtherelatedmattersintheconstructionofhighwaytunnel,atthesametimemayencounterbadgeologicalsectionputsforwardthefeasibleconstructionprocessingmeans,providereferenceforsimilarengineeringreference.
Keywords:highwaytunnel;tunnelconstruction;badgeologicalsection;tunnelmonitoring
中图分类号:U459.2文献标识码:A文章编号:
引言
结合某公路隧道施工项目来探讨关于公路隧道施工的有关方面。某高速公路采用双向四车道、设计行车速度100km/h标准设计,根据《公路隧道设计规范》的规定,本路段隧道设计采用了标准间距分离式布置形式。隧道轴线设计既要服从路线的总体走向,又要根据隧道位置的地形、地质、地物、水文情况和施工条件综合考虑。本项目共有2条路线方案(K、B线),设置隧道11255m/8座(按路线长计),均为分离式隧道。
公路隧道施工方法
公路隧道开挖时隧道施工的关键环节,合理的开挖技术是确保隧道施工的安全前提。在进行公路隧道洞口段开挖施工前必须施作好洞顶截水沟,防止地表水体渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面的稳定;在开挖过程中,边坡防护必须与开挖同步进行,开挖到成洞面附近时要求预留核心土体,待洞口长管棚施工完成后再开挖进洞。尤其是对于洞口地质较差,应尽量避开雨季施工,明洞衬砌完成后应及时回填。完成明洞回填反压后方可开始暗洞开挖。对于隧道施工开挖总体上要求拱部采用光面爆破,边墙部采用预裂爆破,以最大限度地保护周边岩体的完整性,同时减少超挖量,提高初期支护的承载能力。对于隧道中存在Ⅴ级围岩地段要求采用短台阶留核心土法,并保证初期支护及时落底封闭,以确保初期支护的承载能力。由于二次衬砌是按主要的承载结构设计,因此二次衬砌应紧跟开挖面,在初期支护落底后应及时施作仰拱二次衬砌和仰拱回填层,然后施作边墙及拱部二次衬砌。在Ⅳ级围岩地段要求采用短台阶留核心土法,台阶长度控制在10~15m,注意上半断面及基础锁脚锚杆的施工质量。在Ⅲ级围岩地段推荐采用台阶法施工。
对隧道中存在偏压的进口端而言,结合工程实践,笔者认为应当先采用上下台阶法(预留核心土)施工偏压一侧结构,台阶长度10~15m。仰拱二次衬砌落后下台阶20~30m;另一侧结构采用单侧壁导坑法(CD法)后续施作,靠近偏压一侧结构的外侧导坑先行,台阶长度10~15m。内侧导坑落后30~50m后施作,台阶长度10~15m。仰拱二次衬砌落后下台阶20~30m。
隧道施工注意事项
从上述所分析关于隧道开挖施工方法,同时结合笔者从事隧道施工的工程实践情况来看。对于隧道洞口施工应注意边坡修整圆顺,铺砌整齐。洞门应严格按照设计要求施工,以达到设计效果。尤其是注意边仰坡后截水沟的施作质量,确保不渗不漏并能有效拦截地表水。
对于洞口浅埋及Ⅴ级围岩地段应尽快及时施作二次衬砌,二次衬砌施作时间严格紧跟初期支护,尽早发挥二次衬砌的承载能力,以保证施工安全。复合衬砌施工应认真执行新奥法原则,拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破,加强监测,减少施工过程中对围岩的扰动,尽量发挥围岩的自身承载能力。当发现初期支护承载能力不够时,除应及时加强初期支护外,也可修改二次衬砌支护参数后提前施作二次衬砌。在隧道开挖施工中应注意钢拱架及钢筋网与围岩的密贴,二次衬砌施作完成后应检查其背后与喷砼层之间的空隙。一旦发现,应及时回填。
整个隧道纵向设置的沉降缝处边墙、拱部及仰拱均应断开。同时对于隧道施工时注意衬砌中预留预埋设施。为了有效地满足隧道防排水效果,对于隧道采取初期支护中设置的Ω型排水管注意分层、分处设置,并与边墙基础下纵向排水管有效连通。在施工过程中应采取有力措施保护好预埋的各种排水管沟,避免淤塞和破坏,以保证隧道运营阶段各项排水措施功能正常发挥。在隧道施工期间也需注意洞内积水的排除,不得散流。铺设防水卷材前应裁除出露的锚杆端部,修整喷砼表面过大的凹凸不平处,以防刺破防水卷材,铺设过程中应注意防水卷材搭接良好。另外,对于隧道施工要重视保护生态环境,实行文明施工,提高机械化水平,尽量减少对隧道附近环境的破坏。
隧道施工监控技术
对于隧道施工来说,由于岩土工程的复杂性和特殊性,在隧道施工过程中一般需要根据施工过程中洞内外地质调查、洞内观察、现场监控量测及岩土物理力学实验等施工反馈信息,进一步分析确定围岩的物理力学参数,以最终确定和修改隧道施工方法和支护方式。在施工过程中,可以根据隧道地质特点和结构形式,结合现场管理各方的研究需要,选择一些特殊监控量测项目对隧道进行深入研究,如:围岩内部位移量测、锚杆内力量测、钢支撑内力量测、喷射混凝土应力量测以及二次衬砌应力量测等等。由于这些监控量测项目技术含量高,初始投入大,进行时间长,其目的主要是对隧道施工方法和设计参数作更深入的研究,为后续工程设计与施工的进一步优化提供参考意见,且一般要求多方面合作才行,因此,尽管设计上提供了比较完善的内容和方法,但是对其实施与否不作强制性要求。建议建设方选择有代表性的地质地段和代表性衬砌类型设立选测项目,进行隧道设计施工方面的技术研究,以提高本项目的技术水平。
关键词:特长隧道隧道施工通风方案
中图分类号:U45文献标识码:A
一、隧洞通风污染源及安全标准
钻爆法隧道施工中常见的有害气体包括:一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、甲烷((CH4)以及粉尘等。这些污染物来源有,爆破炮烟、柴油机废气、扬尘以及地质条件自然产生的瓦斯、天然气等易燃易爆气体,具体见表l-1
表1-1洞内主要污染源
1、爆破炮烟
隧道内一个循环进尺炸药爆炸产生炮烟中含有大量有害气体(见表1-2),其中成分和含量与炸药种类和爆炸效果有关。有害气体中,NO浓度可通过洒水有效降低,CO不溶于水,因此CO浓度常被用来衡量隧道通风效果
表1-2每公斤炸药产生气体(L/kg)
2、柴油机废气
柴油机的废气成分很复杂,它是柴油在高温高压下燃烧时所产生的各种有毒有害气体的混合物。隧道内使用的机械被限定为低污染的柴油机,柴油机废气中有害物质有氮氧化合物、含氧碳氢化合物、低碳氧化合物和油烟等,主要是NOX、CO和油烟.柴油机排放废气量影响因素众多,并没有统一标准,可参考坑内矿用柴油机废气排放指标,见表1-3
表1-3坑内矿用柴油机废气排放指标
3、岩体中的气体与粉尘
在某些岩层中蕴含一些有害气体,如CH4,C2H6,H2S等,当隧道开挖通过这些岩层时这些气体就会被释放出来,影响隧道正常施工。其中甲烷气体易燃易爆,H2S则有毒。参照水工建筑物地下开挖工程施工技术规范,地下开挖空间内有害气体浓度限值,见表1-4
表1-4空气中有害气体的最高容许浓度
粉尘来源于隧道施工中的掘进、钻孔、出渣运输以及喷锚支护等过程中产生的一些微粒悬浮物,空气中粉尘安全浓度,见表1-5
表1-5空气中粉尘容许浓度
二、隧洞施工通风方式
隧道的施工通风就是将新鲜空气送入工作面,稀释隧道内有害的气体与粉尘,并有效排除。合理的通风方式需要根据隧道的形态、规模以及施工方法进行考虑。
隧通的通风方式根据动力不同可分为自然通风与机械通风两种。
1、自然通风
自然通风是指在没有辅助动力条件下,利用气压条件和温度条件等自然因素,使隧道内空气自由流动的现象。
自然通风方式的优点:一但这种通风力一式能够在适宜的气候条件和风压规律中应用于隧道施工中,即可极大的节省能源消耗,对环境的影响最小。但其不足于:一,限制因素众多,如自然条件和施工方法等;二,排污周期长,影响进度;三,排污不够充分,对工作人员的健康危害大。因此,自然通风方式在隧道施工中的应用几率很小,主要出现在部分短隧进的运营通风中。
2、机械通风
机械通风,是指通过风机等辅助设务提供机械风压,使风流沿肴设计风路流动。
机械通风又根据通风管道不通分为风管式(压入式、抽出式和复合式)通风和巷道式通风,具体通风方式的选择要根据隧道的尺寸条件和地质条件的不通来确定。
1)、风管压入式通风
风管压入式通风(如图2-1)是将风机设备位置设在隧道洞口或者空气质量较好处,通过风机提供的风压通过风管送入施工掌子面处,再将稀释污染物后的气体通过隧道洞身引出洞外的方式。
图2-1压入式通风
此外,压入式通风一般选择柔性风价,原因是压入式通风风管内为正压,选择较软的柔性风管也不会因管内风压而变形,因此成本也较低。
2)、风管抽出式通风
风管抽出式通风(如图2-2)的风机位置设置在隧道出口处,通过风机提供的管道风压将施工掌子面的污染物吸入管道,排至洞外,新鲜风则会由于掌子面被抽出造成的负压由隧道洞身引入至掌子面。
图2-2抽出式通风
3、风管复合式通风
复合式通风就是将风管压入式和风管压出式共同使用,通过两条风管同时工作,分别利用压入排出两种方式,一条风管供应新鲜风,另一条风管将污风排出。这种通风方式兼具了以上两种风管通风方式的优点,但缺点是:两条风管的存在是隧道洞身空间占用率大,可能会干扰运输,同时会给洞身的衬砌等施工带来不便。适用于通风质量要求较高的隧道施工。
(1)以压入为般的复合通风方式(如图2-3),以柔性风管为主
图2-3以压入为主的复合通风方式
(2)以抽出为主的复合通风方式(如图2-4),以刚性风管为主。
图2-4以抽出为主的复合通风方式
可通过不同隧道的地质条件、结构特征以及工作面环境要求等因素来选择合适风管通风方式。
4、巷道式通风
巷道式通风,是指长大隧道施工中在地质条件允许的状况下,开设通风辅助坑道(如平导洞、斜井和竖井等),与隧道洞身联通形成通风回路的通风方式。利用辅助风道进行通风可以减小独头掘进距离,降低隧道施工的通风成本。
三、隧道施工射流通风中横通道的风流控制问题
按横通道射流风机的安设及作用,控制横通道风流的方法可分为三种,即横通道射流减阻调节法、横通道射流增阻调节法和横通道无射流调节法。
1、横通道射流减阻调节法
该方法是在横通道中安设射流风机,射流流向与横通道内的风流方向一致,射流风机起减小阻力的作用。
2、横通道射流增阻调节法
该方法在横通道中安设射流风机,射流流向与横通道内的风流方向相反,射流风机起增大阻力的作用。
3、横通道无射流调节法
该方法横通道中不安设射流风机,横通道内的风流通过A号洞中两组射流风机来调节。
射流风机布置如图3.1所示。第1组射流风机安设在A洞第1区段内,第2组射流风机安设在A洞第2区段内,要求横通道X中风流由A洞流向B洞。主风流由A洞进入,B洞排出。
图3.1无射流调节法射流风机布置
四、隧道施工射流通风技术
某隧道全长11068m,平导与正洞中线间距30m,每隔410m左右设一个横通道,共计26个。隧道进出口工区分界里程为DK355+820。进口工区长4355m,约10个横通道;出口工区长6713m。进出口工区均为钻爆法施工、有轨运输。
1、施工通风布置
某隧道进口工区通风布置如图4.1、图4.2、图4.3、图4.4所示,设备配备见表4.1;出口工区通风布置如图4.5、图4.6、图4.7、图4.8所示,设备配备见表4.2。两工区通风均分为四个阶段。
第一阶段,当正洞和平导之间的横通道连通前,进出口工区的正洞和平导各自采用独立的管道压入式通风。
第二阶段,当横通道连通正洞和平导构成通风回路时,则采用射流通风,新风从平导口进入,污风从正洞口排出,各掌子面则采用管道压入式通风。当平导揭煤时,则从正洞分风加大平导工作面的风量。
第三阶段,通风方式与第二阶段基本相同;但随着隧道的向前掘进,需不断增加射流风机数量。当正洞揭煤,应加大该整洞工作面的风量,其他工作面可暂停掘进。
第四阶段,通风方式与第二阶段基本相同。若增开第四个工作面,因受平导断面的制约,该工作面必须与其他工作面共用一台风机和部分管路,这两个丁作而就存存相互制约的问题,特别是放炮时间必须错开。
图4.4进口工区第四阶段设计通风布置示意图
图4.5出口工区第一阶段设计通风布置示意图
图4.6出口工区第二阶段设计通风布置示意图
图4.7出口工区第三阶段设计通风布置示意图
图4.8出口工区第四阶段设计通风布置示意图
表4-1
表4-2
2、通风方案实施与效果
通风方案的实施基本上是根据设计图进行的,但施工单位通常都有一些现成的设备,需要将这些设备充分利用,以免造成不必要的浪费;通风机的安设位置也需要根据现场的具体情况,进行适当调整,因此实施结果和设计图有一定的出入,通风效果与预期的结果也有一定的差别,但基本上能够满足施工的需要。下面就通风方案的实施和通风的实际效果,进、出口工区分别加以说明。
2.1进口工区的实施与效果
(1)第一阶段
施工通风布置:正洞开始段为双线隧道,采用SDF一No11风机通过管路为工作面供风,平导用SDF-No6.5风机通过管路为工作面供风。该阶段通风直观感觉良好,未进行测试。
(2)第二阶段
①通风系统布置
施工通风布置如图4.9所示。
②通风效果
第二阶段通风方案完成以后,分别对平导作业面、三通正洞作业面和四通正洞作业面放炮过后CO浓度的变化情况进行了测试,结果见图4.10。从测试结果可以看出,基本可以在20min时间内,把CO浓度降到国际上普遍的标准以下,通风效果良好。
图4.10进口工区第二阶段炮后各作业面CO浓度变化曲线
2.2出口工区的实施与效果
(1)第一阶段
其实施与设计图基本相同。通风效果感觉良好,未进行测试.
(2)第二阶段
①通风系统布置
25横通道连通正洞及平导后,平导和正洞之间能构成进、出风流回路,开始实施第二阶段通风方案。实施后通风布置如图4.11所示。
图4.11出口工区第二阶段施工通风布置示意图
②通风效果
在平导流风机停机,其他风机全开的情况下,分别对正洞和平导工作面放炮过后,CO浓度进行了测试。正洞一次爆破炸药消耗量192kg,测点距掌子面20m;平导一次爆破炸药消耗量约92kg,测点距掌子面10m的中线高1.5m处。CO浓度随诵风时间的夸化见图4.12
图4.12出口工区第二阶段炮后各作业面CO浓度变化曲线
结语:
由于施工通风专业化管理模式的建立和推行,使通风设计方案真正落到了实处,通风效果得到充分的体现。新型风机和风管的推广应用以及施工通风技术的不断提高,为特长隧道搞好施工通风创造了有利的条件。但要真正搞好通风,还必须建立一支专业化的施工通风队伍,建立一个专业化的管理体系。
参考文献:
[1]刘红伟等,瓦斯隧道施工中的射流通风技术,世界隧道2000年第3期
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