隧道城轨专业课程毕业设计.doc

隧道、城轨专业课程（毕业）设计 中 施长 工隧 通道 风无 技轨 术运 研输 究姓名 日期2010年12月3日星期五中长隧道无轨运输施工通风技术研究 结合铁路山区中长隧道无轨运输施工方法，从通风设计、方案的选择、设备选型、经济可行性等方面，较为详细地阐述了中长隧道无轨运输施工通风技术问题，为类似工程提供了参考。关键词：中长隧道，无轨运输通风技术 中长隧道无轨运输施工通风技术研究1 概述在隧道施工中，凿岩、爆破、出碴、喷射混凝土等作业过程经常会产生大量的粉尘和有害气体，严重危害作业人员的身体健康，也不利于施工作业的正常进行。因此，施工通风是隧道施工中不可缺少的环节，也是制约隧道快速施工的一个重要因素。中铁四局集团有限公司在内昆铁路施工的隧道共有5座，其中阴山一号隧道全长2 022 m，在未贯通前为独头巷道掘进l 100 m；手扒岩隧道全长3 055 m，在未贯通前为独头巷道掘进1 700 m，油房头隧道和垭口隧道分别为964 m和857 m，均为单线隧道。由于线路所经地段地形陡峻、场地狭窄，同时从进度、造价、组织管理、机械维修、施工干扰及适应性方面比较，决定采用无轨运输施工方法，这样如何有效地解决隧道施工通风问题就成为当前面临的重要课题之一。为此，以阴山一号隧道为主进行了通风技术的研究工作。2 通风设计21 通风方案的确定隧道施工通风主要采用机械通风，其通风方式按风道类型一般分为巷道式和管道式两种，其中后者按送风方式不同又可分为压入式、吸出式和混合式三种。经分析比较后认为，压入式通风较为适合无轨运输施工，它可使足够的新鲜空气能很快被送至工作面，实现快速掘进1,21。考虑到柴油机废气污染，风机选型要求大风量、高风压，风管要求选用大直径柔性风22 通风系统的设计计算22、1 风量计算1)按洞内同时工作的最多人数计算Q：3km =311540=138 m3rain。式中：3每人每分钟呼吸所需新鲜空气量，m3min；文献标识码：A愚风量备用系数，取115；优洞内同时工作的最多人数，40人。2)按同时爆破的最多炸药量计算Q ：5Ab： QQ： 堡Q =668 m3rain。式中：A同时爆破的炸药消耗量，1002 kg；61 1g炸药爆破时所构成的有害气体体积，40 L；t 通风时间按30 min计。3)按爆破后稀释Co至许可最高浓度计算Q=軎 603min=嘉60：275 m3 30 n。0式中：A、t意义同前；K风量备用系数，取110。4)按压入式通风30 min内将齐头工作面爆破产生的有害气体浓度稀释到允许浓度计算Q压=7 ：,8=3162 m3 n。式中：S巷道断面积，4237 m2；L通风区段长度，取100m，即掌子面向洞口方向100m范围内；A、t意义同前。5)按稀释内燃机排放废气中有害气体浓度至许可浓度计算Q =q 叩=408512615=7721 m3min。式中：q柴油机废气排量，4085 m3min； 稀释系数，126；r 安全系数，15。以上只是对如何确保水泥混凝土路面耐久性的一些浅显认识，在道路工程的建设中，还需广大的工程建设者进一步研究、探讨，以确保道路的通畅。1）文献标识码：A愚风量备用系数，取115；优洞内同时工作的最多人数，40人。2)按同时爆破的最多炸药量计算Q ：5Ab： QQ： 堡Q =668 m3rain。式中：A同时爆破的炸药消耗量，1002 kg；61 1g炸药爆破时所构成的有害气体体积，40 L；t 通风时间按30 min计。3)按爆破后稀释Co至许可最高浓度计算Q=軎 603min=嘉60：275 m3 30 n。0式中：A、t意义同前；K风量备用系数，取110。4)按压入式通风30 min内将齐头工作面爆破产生的有害气体浓度稀释到允许浓度计算Q压=7 ：,8=3162 m3 n。式中：S巷道断面积，4237 m2；L通风区段长度，取100m，即掌子面向洞口方向100m范围内；A、t意义同前。5)按稀释内燃机排放废气中有害气体浓度至许可浓度计算Q =q 叩=408512615=7721 m3min。式中：q柴油机废气排量，4085 m3min； 稀释系数，126；r 安全系数，15。参考文献：1梁启勇影响路基压实度的因素J山西建筑，2003(6)：5759How to guarantee durability of concrete road surfaceZHANG Ren-hai LIU Zhengkd(1Jiangsu Suztumg Construction Group CoLtd，Shanghai 200336，China；2Shanghai Hi-tech Project Counsel& Inspection CoLtd，Shanghai 200336，Ch ina )Abstract：In connection with actual injured situation of road in construction and usage，it propounds concrete measures to guarantee durabilityof cexnan t concrete road surface from aspects of guaran ty of base quality and guarantyof an ti-crimp stm agth SO aS to guarantee m-othnessd roadKey words：concrete road surface，durability，an ticrimp strength6)按满足工作面最小风速计算Q =60VS=600154237=3813 m3min。式中：V工作面最小风速，不小于015 ms；S 巷道断面积，4237 m2。取上述风量的最大值作为设计风量，故工作面所需风量应大于772、1 m3rain。考虑漏风因素：据风管厂提供的技术指标，采用PVC增强塑纤布作风管材料，百米漏风率正常时可控制在2以内。本方案通风距离考虑1 100 rn，据此计算漏风系数：P1一 P啪1一 2 128。式中：L 通风距离，1 100 m；Pl00百米漏风率，取2。则风机供风量应不小于：Q一=PQ =1287721=9883 n1jmin。222 系统风压计算从理论上讲，通风系统克服通风阻力后在风管末端风流具有一定的动压，克服阻力则取决于系统静压，动压与静压之和即为系统需供风压。1)动压计算H动=告yt， =专1256 =19 Pa。式中：y空气密度，12 kgm3； 末端管口风速，56 ms(按工作面最小风速折算)。2)静压计算a管道摩擦阻力：hm = 0032 12872=2 916 Pa口式中： 管道摩阻系数，0032； 管道内平均风速， ( lrd60)=12 87 ms；d风管直径；L，y，Q一，Q意义同前。b局部阻力：局01hm=012 916=292 Pa。系统静压：静：hm+局=3 208 Pa。3)系统风压 h= 动+ 静：3 227 Pa。通风管径越大，则系统阻力越小，根据全断面掘进时断面尺寸，施工机械和衬砌台车的尺寸设计时按牵12 m风管计算。3 通风方案的实施与检测在阴山1号隧道进I：I段对设计方案安排、落实，并成立了专门的通风检测组和作业班组，进行通风检测和日常维护工作。31 系统安装与维护L3-4 J在安设风管时，应尽量做到平直畅通、吊挂稳固、接头牢靠，并注意保持吊挂锚杆的纵向一致和风管承重索的高度相同。风管的接长等工作则选在打眼期问。对于风管末端距工作面的距离，隧道施工规范从通风效果的角度出发，提出压人式通风不宜大于15 1TI。但在实际应用时，考虑到放炮的影响，其距离可适当延长。32 系统检测为及时了解通风系统的运行状况，正确评价系统的应用效果，成立了通风测试小组，应用U型压力计、比托管等测压仪器，对系统相关位置的动压、静压进行了测定，测定结果表明，各项指标达到计指标：o0浓度小于30 mgm3，N 浓度小于5 mgm3，工作面风速大于015 ms。其中CX3浓度有偏大的测量值，但经降阻、降污措施后，调整在规定范围内。4 防漏降阻技术措施41 防漏问题风管的材质和接头方式是造成风管漏风的内在因素。因此，选择耐久性强、涂敷层密实的材料制作的风管和密封性能好的接头，可适当减少漏风和降低风阻。经过调研，选取了隧道局生产的由PVC塑纤布和拉链式接头制作的风管，可较好地解决接头漏风问题。42 降阻问题通风系统管道阻力除了受风管制作材料表面的光洁度和接头平滑程度的影响外，风管直径的大小以及管道弯曲等导致的局部风阻增大也是重要因素。因此，在选择风管时，除了考虑风管的制作材料和接头方式外，还采用了直径较大(牵12 m)的风管。5 结语I)隧道施工采取何种通风方式应根据施工方法、坑道特点等实际情况而定。对于采用钻爆法、全或大断面、无轨运输出碴的中长隧道，汽车废气的污染发生在整个运输巷道上，因此宜采用压人式管道通风。2)在选取通风系统时，可根据风量、风压计算，量采用高效大风量的风机和大直径、性能好的风管，以改善通风效果。3)选择风管时要注意材质、接头方式和单节风管的长度以及管径大小；安装上要保持平、直、顺和接头牢