《隧道施工辅助作业》PPT课件.ppt

第八章 隧道施工辅助作业,为了保证隧道施工顺利进行，施工中尚需许多辅助作业，如通风、排水、照明、压缩空气供应等。,第一节 施工通风,一、隧道施工作业区应符合的卫生标准,粉尘浓度 有害气体浓度 氧气含量 隧道内气温 通风 防止噪音,二、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，机械通风可分为风管式和巷道式两类。 1风管式通风 风管式通风是用软管作风道，根据隧道内空气流向的不 同，又可分为压入式、抽出式、混合式三种型式。 （1）压入式 如图8-1所示，通风机和局部扇风机把新鲜空气经风筒 压入工作面，污浊空气沿隧道流出。 （2）抽出式 如图8-2所示，通风机或局部扇风机经风筒把工作面的 污浊空气抽出，新鲜风流沿隧洞流入。,图8-1 压入式通风,图8-2 抽出式通风,（3）混合式通风 混合式通风系统如图8-3所示。这种方式综合了前两种方 式的优点，适合于大断面长距离隧道通风，在机械化作业时 更为有利。采用喷锚支护的隧道，喷浆地点的粉尘浓度很 高，采用混合式通风，降尘效果十分明显。,图8-3 混合式通风,2 巷道式通风 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，将污浊空气由平导抽出，新鲜空气由正洞流 入，形成循环风流(图8-4)。,图8-4 巷道式通风,3自然通风 适用于岩层不产生有害气体，长度短于300m的隧道。 4风道式通风 适用于隧道比较长，一般风管式通风难以解决，又无平 行导坑可利用的情况。,三、风量与风压计算 1. 风量计算 掘进工作面所需风量可分别按下列方法计算，并取其最大 者作为供风标准。 按排除炮烟计算风量；按排出粉尘计算风量；按施 工隧洞内的最多人数计算风量；按规范规定的最低允许风速 计算风量。 2. 风压计算 将风送到工作面，必须克服沿途的阻力，并且需要在管口 仍有一定的风速，要求通风机的压力为： h机h总阻 (8-1) 式中： h机通风机具有的压力；h总阻沿途总的通风阻力。,3. 通风机选择 风机应满足所需拱给的通风量Q拱及需克服的总风阻h机的 要求，其机械效率宜大于0.45，据此可选择合适型号的风机。,四、防 尘 （一）防尘的必要性 在隧道施工中，凿岩、爆破、装碴、喷射混凝土等项作业 都有粉尘产生，其中以凿岩和喷射混凝土产生的粉尘最多。必 须采取多种措施，把粉尘浓度降到2mg/m3以下的标准。 （二）主要的防尘措施 1. 湿式作业 湿式作业是矿山和铁路、交通、水工等隧道施工中普 遍采用一项重要的防尘技术措施凿岩。主要有以下措施：,(1) 湿式凿岩； (2) 水封爆破； (3)装碴洒水喷雾 ； (4) 喷雾捕尘 。 2. 机械通风 施工通风可以稀释隧道内的有害气体浓度，给施工人 员提供足够的新鲜空气，同时也是防尘的基本方法。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。 3. 个人防护 个人防护也是综合防尘措施之一，目前主要方法是配 戴防尘口罩。在凿岩、喷混凝土等作业时还要配带防噪声 的耳塞及防护眼镜等。,第二节 压缩空气供应,风动机具由于结构简单，使用方便，安全可靠，故常被 隧道施工中所采用，如常用的风动机具有凿岩机、风钻台车 、装渣机、喷射混凝土机具、断钎机，压缩机等。要保证这 些机具的正常工作，需有足够的压缩空气供应，即要有足够 的风量和风压供应给各个风动机具。 压缩空气由空压机(空气压缩机)供给。空压机有内燃及 电动等类型，通常设在洞口。 在实际的工作现场，我们应按照所需要风量大小、使用 要求(如风压机是否需要移动)、工地能源情况等选用空压机。,第三节 施工给排水及供电照明,坑道施工和日常生活都需要用水，围岩若有地下 水，则会软化围岩造成坍方，使施工不能正常运行， 且坑道有水，对施工人员健康不利，影响工效。此外 ，施工如凿岩、喷雾洒水等作业，有大量施工废水。 这些水都需要及时排除洞外。洞内施工，电动机具需 要电，必不可少的照明也需要电。施工中，给水、排 水、拱电、照明都是非常重要的。,第四节 施工用辅助坑道,隧道施工仅有两个工作面，隧道较长时，每个工作面担负的任务较重，并且坑道长，施工条件恶化，进度不能加快。因此，在具备一定条件的情况下，可设置一些辅助坑道，如横洞、斜井、竖井、平行坑道等，用以增加施工工作面、加快施工速度、改善施工条件。 设置辅助坑道将使隧道工程造价提高，辅助坑道选择的恰当与否，会影响其作用的发挥，因此，在选择辅助坑道时应根据隧道长度，是否作为永久通风通道、工期要求、地形条件、地质及水文地质情况、弃渣场地、具备的施工机具、经济等各个方面综合考虑。其断面尺寸由地质及施工需要、机具情况而定，一般不宜过大。,横洞是在隧道侧面修建的与之相交的坑道。傍山沿河隧 道、侧向覆盖层较薄或在适当位置处侧向覆盖层较薄的隧道 ，具备设置横洞的条件。 选择横洞与隧道的交角最好是90，当斜交时，交角不 宜小于40，交角太小则锐角段围岩教易坍塌。 横洞的布置见图8-5。对于正交横洞，为便于车辆运输 ，相交处可用半径不小于12m的圆曲线相交。横洞与隧道相 交处应是隧道线路的设计标高处。横洞纵坡因考虑到便于排 水及重车下坡运输方便，故应向外设不小于3%的下坡。 横洞位置应由地形及施工要求而定，若需增辟两个工作 面，则应尽量设在隧道中部。,一、横 洞,一般情况下，横洞不长 ，故较经济，因此在地形条 件允许时，宜优先考虑采用 横洞来增辟工作面。 在考虑把横洞作为运营 时的通风口的情况，横断面 大小应按通风要求及施工需 要一并考虑。并宜修筑永久 衬砌。,图8-5,二、平行导坑,平行导坑是与隧道平行修筑的坑道。对于长大越岭隧道 ，由于受到地形的限制，或因机具设备条件、运输道路等条 件的限制，无法选用横洞、竖井、斜井等辅助坑道增辟工作 面，因此，为加快隧道施工，可采用平行导坑方案。但由于 多开挖了一个导坑使工程造价提高，因此在3000m以上的隧道 、无其它的辅助坑道可设计时才考虑平行导坑方案。大断面 开挖隧道，采用大型机具施工，干扰小，施工条件好(如通风 、排水、运输等)，因此一般可不采用平行导坑。 平行导坑的平面布置如图8-6所示。 平行导坑在隧道的施工中的作用有：增辟工作面，超前 可起地质堪查作用，有利于施工通风(可利用平行导坑组成巷,道通风系统)、排水、降水、测量(利用平行导坑设置洞内导 线网，提高测量精度)，解决运输干扰，加快施工进度。,图8-6 平行导坑布置示意图,三、斜井,斜井是在隧道侧面上方开挖的与之相连的倾斜坑道。 当隧道埋深不大，地质条件较好，隧道侧面有沟谷等低 洼地形时，可采用斜井作为辅助的坑道。斜井的平、剖面如 图8-7所示。,斜井长度不宜超过200m, 否则工程造价教高，且运输的 效能下降，因此，在选用较长 斜井方案时，应做经济技术比 较。 斜井井口位置不应设在洪 水淹没处。井口段应修筑衬砌 ，其它部分视地质条件及是否 作为永久通风道等条件决定是 否修筑永久衬砌。 施工期间应作好井口防排 水工程，严防洪水淹没。,图8-7 斜井布置示意图,四、竖井,竖井是在隧道的上方或者一侧上方开挖的与隧道相连的 竖向坑道。 覆盖层较薄的长隧道、或在中间适当位置覆盖层不厚、 具备提升设备、施工中又需要增加工作面，则可用竖井增加 工作面的方案。竖井的深度一般不超过150m。 竖井的位置可以设在隧道一侧，与隧道的距离一般情况 下为1525m之间(如图8-8)，或者设置在上方(如图8-9)。竖 井设置在隧道一侧时，施工安全，干扰少，但通风效果差； 竖井设在隧道正上方时，通风效果好，造价低些，提升方便 且快，但施工干扰大，施工中不太安全。圆形断面能承受较 大的地层压力，且作