隧道施工通风专项方案

中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 目目 录录 一 编制依据一 编制依据 2 二 编制标准二 编制标准 2 三 编制范围三 编制范围 3 四 工程概况四 工程概况 3 四 总体通风方案四 总体通风方案 4 通风机通风机 4 通风管通风管 5 隧道各洞口通风长度隧道各洞口通风长度 5 五 通风检算五 通风检算 6 掌子面需风量计算掌子面需风量计算 6 供风计算供风计算 7 结论结论 8 六 通风设备的安装与使用六 通风设备的安装与使用 8 通风管的安装通风管的安装 8 通风机安装通风机安装 9 七 通风管理方案七 通风管理方案 9 1 1 各岗位职责各岗位职责 9 2 2 通风管路管理通风管路管理 10 风管的修补风管的修补 11 通风机管理通风机管理 12 通风监测管理通风监测管理 13 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 2 隧道施工通风专项方案 一 编制依据一 编制依据 万荣隧道设计图 蒙华浩三段施隧参 60 铁路隧道工程施工技术指南 TZ204 2008 铁路隧道工程施工安全技术规程 TB10304 2009 铁路隧道施工通风技术与标准化管理指导手册 铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10407 2003 其他有关法律法规和规范等 二 编制标准二 编制标准 隧道在整个施工过程中 作业环境应符合下列职业健康及安全标准 空气中氧气含量 按体积计不得小于 20 粉尘容许浓度 每立方米空气中含有 10 以上的游离二氧化硅的粉 尘不得大于 2mg 每立方米空气中含有 10 以下的游离二氧化硅的矿物性 粉尘不得大于 4mg 有害气体最高容许浓度 一氧化碳最高容许浓度为 30mg m3 在 特殊情况下 施工人员必须进入开挖工作面时 浓度可为 100mg m3 但 工作时间不得大于 30min 二氧化碳按体积计不得大于 0 5 氮氧化 物 换算成 NO2 为 5mg m3 以下 隧道内气温不得高于 28 隧道内噪声不得大于 90dB 隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量 每人应供应 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 3 新鲜空气 4m3 min 三 编制范围三 编制范围 本方案适用于新建蒙华铁路 MHSS 2 标段万荣隧道施工通风 四 工程概况四 工程概况 万荣隧道位于山西省运城市万荣县境内 隧道起讫里程为 DK555 117 DK562 800 全长 7683m 为单洞双线隧道 最大埋深约为 90 25m 隧道北起谢村 向东南依次经过小谢村 东和村 东王村 东张 村至许村 隧道进口 DK555 210 07 段 93m 位于 R 1200m 的左偏曲线 上 其余段均位于直线上 隧道线间距变化范围 4 00 4 13m 隧道纵坡 为单面上坡 坡度及坡长依次为 4 9 333m 5 1 7350m 隧道洞身多处 共约 33 处 下穿道路及村庄 在 DK557 222 248 处 穿越闻合高速公路 覆土厚度 88m 隧道地层为砂质或黏质新黄土 砂质 或黏质老黄土 粉砂 细砂 不良地质为砂质新黄土 粉砂地层 地表水 不发育 地下水位埋深较深 形成局部范围的上层滞水或洞顶局部渗水 砂层侧向补给渗水 水量不大 隧道 DK557 375 DK557 465 DK559 065 DK559 155 段为 级围岩 DK558 150 DK558 250 段为 级围岩 其余段均为 级围岩 隧道 级 围岩 180m 占 2 34 级围岩 7403m 占 96 36 级围岩 100m 占 1 3 万荣隧道设置 5 座斜井 1 号斜井长 432m 2 号斜井长 562m 3 号斜 井长 815m 4 号斜井长 758m 5 号斜井长 380m 其中 1 号 3 号斜井采 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 4 用单车道断面 4 号 5 号斜井采用双车道断面 斜井均采用无轨运输方 式 各洞口承担施工任务见图 4 1 交汇里程 DK560 900 交汇里程 DK556 600 交汇里程 DK559 300 交汇里程 DK558 050 交汇里程 DK557 150 隧道进口DK555 117 隧道出口DK562 800 765m暗洞 375m670m415m 930m835m430m 177m 明洞 640m 290m470m260m350m 明挖段 DK555 610 1 斜井 2 斜井 3 斜井 4 斜井 5 斜井 760m明洞 316m 暗洞 图图 4 14 1 万荣隧道各洞口承担任务划分图万荣隧道各洞口承担任务划分图 四 总体通风方案四 总体通风方案 施工通风是隧道施工的重要工序之一 合理的通风系统 理想的通风 效果是实现隧道快速施工 保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证 根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果 按照自成 体系的原则 综合考虑施工过程中可能出现的情况 制定隧道通风方案 万荣隧道为黄土地质 无瓦斯气体 隧道各洞口均采用长管路独头压 入式通风 由洞外经长风管将新鲜风送至工作面 污风沿隧道排出 根据 各洞口承担的施工任务 隧道进口明挖段布置 2 台 55kw 轴流风机 大小 里程各使用 1 台通风 隧道出口布置 1 台 55kw 轴流风机 1 5 号斜井各 布置一台 2 110kw 轴流风机 通风设备布置示意图见图 4 1 4 2 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 5 通风机 轴流风机选用 SDF c NO12 5 型 全压 1378 5355Pa 电机功率 2 110KW 通风管 隧道进 出口采用 1200mm 的柔性通风管 1 号 5 号斜井 斜井 洞身采用 1500mm 的柔性阻燃通风管 在交叉口处利用三通装置 转变 为 1000mm 管径 风别向大小里程送风 开挖方向 风机 30m 30 50m 图图 4 14 1 隧道进 出 口通风设备布置示意图隧道进 出 口通风设备布置示意图 浩勒报吉 三门峡西 30m 30 50m30 50m 三通管 风机 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 6 图图 4 24 2 斜井口通风设备布置图斜井口通风设备布置图 隧道各洞口通风长度 隧道各洞口通风长度见表 4 1 表表 4 14 1 隧道各口通风长度表隧道各口通风长度表 项目名称通风方式通风最长距离 m 风机数量 进口明挖工区压入式6402 1 号斜井压入式7822 2 号斜井压入式10322 3 号斜井压入式12302 4 号斜井压入式15932 5 号斜井压入式13102 出口压入式7651 五 通风检算五 通风检算 选用 SDF c NO12 5 型轴流风机 风量 1550 2912m3 min 风压 1378 5355Pa 电机功率 2 110KW 根据施工总体进度安排及通风系 统布置 4 号斜井进口方向工作面施工压入通风距离最长 为 1613m 如 果此工作面通风能满足需要 则其余均能满足 通风管使用 PVC 拉链接头风筒 节长 20m 平均百米漏风率 0 67 接头漏风率 0 179 考虑通风筒架设弯曲 个别破损等 取平均 百米漏风率 P100 1 2 摩擦阻力系数 0 8 1 4 10 3kg m 开挖断面积 正洞 Amax 103 85m2 洞内最多作业人数 正洞 30 人 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 7 掌子面需风量计算 按洞内允许最低风速计算 Q1 Vmin Amax 式中 Vmin 保证洞内稳定风流之最小风速 0 15m s Amax 开挖最大断面积 Q1 0 15 60 103 85 934 65m min 按洞内最多作业人数计算 Q2 3MK 式中 M 洞内同时最多作业人数 K 风量备用系数 K 1 2 3 每人每分钟所需新鲜空气量 m 人 分钟 Q2 3 30 1 2 108m3 min 按稀释内燃机废气计算 Q3 NNiK k 内燃机功率通风计算系数 考虑到自卸车燃烧比较充分取 2 0 minHp N 需通风工区内内燃设备总台数 Ni 各台内燃机机的额定功率 KW 本标段七个工区均以自卸车出碴 为主 每台自卸车的额定功率为 187KW 按保持 2 台车在作业面计算 Q3 2 187 2 748m3 min 通过 Q1 Q2 Q3 比较 最大需风量为 934 65m3 min 供风计算 沿程风压损失 P 损 R Q 机 Q 需 3600 2 2912 934 3600 1512Pa 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 8 式中 风阻系数 R 6 5 L D5 6 5 1 4 10 3 1613 1 55 1 93 Q 机 通风机高效风量 2912m3 min 计划 1 台轴流风机供应一个正 洞工作面 Q 需 掌子面需风量 934m3 min D 通风管直径 1 5m 通风管出口风量 Q 出口 Q 机 Q 机 P100 L 100 2912 2912 1 2 1631 100 2348 35m3 min 由以上结果可知 Q 出口 2348 35 2Q 需 934 65 2 1869 3m3 min P 损 1512Pa P 全 5355Pa 亦即 通风出口 风量可以满足两个掌子面需求风量 并且满足沿程风压损失均小于风机全 压 故此种方式同样可满足其他斜井洞内施工通风需要 结论 斜井每个洞口配置一组 2 110KW 轴流风机 隧道进口明挖段单作业 面 隧道出口配备一组 55KW 轴流风机 可以满足施工需求 六 通风设备的安装与使用六 通风设备的安装与使用 通风管的安装 压入式通风的进风管口宜设在洞口里程 30m 以外 按洞内管线布置图测设风管中线位置 每隔 5m 打眼安装高强膨胀 螺栓 布 6mm 钢筋拉线 用紧线器拉紧 风管吊挂在拉线下 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 9 通风管的安装应平顺 接头严密 每 100m 平均漏风率不得大于 2 弯管半径不得小于通风管的 3 倍 通风管破损时 必须及时修理或更换 当采用软风管时 靠近风机 部分 应采用加强型风管 通风管洞内安装位置见图 6 1 右 线 线 路 中 线 左 线 线 路 中 线 通风管 隧 道 中 线 图图 6 16 1 通风管洞内位置安装示意图通风管洞内位置安装示意图 通风机安装 通风机安装于洞口 通风机安装支架稳固 避免运转时振动摇晃 风 机出口设置刚性风筒连接 风机和风筒接口处法兰间加密封垫 刚性风管 与软风管接合处绑扎三道 以减小局部漏风和阻力 七 通风管理方案七 通风管理方案 通风是隧道施工中至关重要的一道工序 直接关系到隧道的快速施工 结合我公司在秦岭终南山特长公路隧道 乌峭岭隧道 吕梁山隧道 榴桐 寨隧道等长大隧道通风经验及成熟的工艺 工法 对隧道施工通风进行管 理 制订科学合理的通风方案和切实可行的保障措施 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 10 1 各岗位职责 各岗位的职责见表 6 1 表 6 1 通风系统管理机构职责表 序号人员或小组职责 1项目负责人 全面负责施工通风技术和人员管理 落实通风方案并组 织实施 协调与其他工种之间的关系 2技术组 协助项目负责人工作 解决方案实施过程中的细化与修 改 过渡方案的设计 通风系统测试与评价 自动监测 系统的维护以及洞内作业环境评价等 3风管安拆组负责风机 风管的安装和拆卸 管理的维护和修理 4环境监测组负责洞内作业环境的人工监测 5风机司机 负责风机值班 风机运行状况记录工作以及风机的日常 维护 6风管修修补工在洞外专职修补的风管 7风机维修工负责风机的保养与维修 2 通风管路管理 通风管路的管理主要包括风管的安装与拆卸 维护和更换以及修补等 工作 风管的安装于拆卸 随着隧道作业面的向前推进 需要不断安装风管 接长管路 是管理 出风口经作业面 另外 由于工作面的转移 原来的管路也需要拆卸 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 11 风管的安装和拆卸由安拆组来完成 对管理安装和拆卸有如下要求 风管的安装位置和管理出风口到工作面的距离要求按照方案实施细 则的要求进行 风管的连接方向 应使有衬里头的一头朝向风流的方向 风管吊挂牢固 接头连接紧密 拉链拉好后 吧外反边翻好到位 安装好的管路要保证平直 顺畅 转弯自然 风管的安装时间应尽量避免在工作面需要供风之时 在延长通风管路时 新风管接在中间 末端风管向前移动 在易遭破坏的地段 安装的新接风管一律采用接长为 10m 的风管 不要的风管及时拆掉 遇到洞外进行修补 叠好入库 以便备用 管路的维护和更换 要保证工作面有足够的有效风量 加强管路维护 减少管路漏风就显 得非常重要 因此 经常对通风管路进行巡视 主要检查风管破损情况 接头拉链是否损坏以及吊挂是否牢固等 并及时维护或更换 对管路的维护和更换要求如下 对管体受损严重 漏洞较多或较大的风管 以及接头拉链损坏的风 管 应更换 对于已衬砌或进入安全地段的风管 要换成 20m 或 30m 一节风管 在 地段更换风管时应采用 10m 节长的风管 对于可能损坏风管的出露锚杆 要及时进行处理 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 12 对于车辆经常碰到的通风管路 要及时抬高 检底作业时 要对附近的管理采取保护措施 对轻微破损的风管可在洞内修补 放炮作业时 要提前通知风机司停风保护 风管的修补 台车移动和车辆运行等经常会造成风管的损坏 为减少风管漏风 降 低成本 需要对更换下来的破损风管进行修补 该工作由风管修补工完成 要求如下 管体漏洞采用焊枪进行修补 更换拉链使用补鞋机 修补好的风干要清洗干净 晾干叠好 入库备用 通风机管理 风机的安装和移动 随着作业面的向前推进 有时需要安装的移动风机 该工作由技术员 安拆组的风机维修工共同完成 首先 由技术人员根据设计选定风机的位置 安拆组在安装风机的地 方加固定处理 其次 由风机维修式对所安风机进行检测 确定正常后 用吊装设备移动到设备指定位置 再由安拆组对风机进行加固 最后 由 技术人员和风机维修师负责连接线路 调试运行 风机的运行 通风机的正常地运转 是保证通风正常的首要条件 风机的开关的运 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 13 行由风机司机负责 要求如下 根据安拆组的通知信号开关风机关 风机启动和关闭方法要符合风机的操作规程 对风机运行状况作好记录 以备查询 特殊情况及时汇报 经常对风机进行简单的保养 风机的维修 风机的维修由维修 负责完成 要求如下 对风机运行情况要经常了解 定期对风机进行保养 检修 损坏风机要及时修理 通风监测管理 通风监测由环境监测组负责完成 要求如下 监测员必须执行巡回检查和现场交接班制度 监测员应按规定要求 作好监测记录并填写报表 及时向项目负责 人报告监测结果 监测要严格 不得空班漏检 不得虚报 假报数据 施工通风监测 管道通风监测采用 1 3m 比托管 U 型压力计以五 环 10 点法测试管道全压和静压 采用 1 3m 比托管 DGM 9 型补偿式微 压计测试通风管内风的动压 通风量监测与管道通风测点相同截面用电子 风速仪以 9 点法测试风速 风量 气象条件测试采用数字式温度计测试管 道内 外气温 用空盒气压表 干湿球温度计测试巷道内各点气压的湿度 中铁十二局集团有限公司蒙华铁路 MHSS 2 标段项目经理部 隧道施工通风专项方案 14 值 隧道内炮烟及有害气体扩散规律测试用 P 5 型数字粉尘计自动记录各 测点烟尘每分钟浓度动态变化 远红外线 CO 测试仪记录每个测点炮烟中 一氧化碳浓度动态变化 对不同施工阶段的通风进行监测 根据测试结果 进行系统改进 通风应急处理 在隧道施工通风中方面可能出现风机烧坏 风管爆裂或划破 风管拉 链断开 管路掉落和检测故障系统等紧急情况 风机烧坏时的应急处理 风机烧坏的原因主要有 电源电压过高 电机漆包线的绝缘不好 风路堵塞 负载过大 电压 过低 电流过大 风机电器部分受潮 绝缘降低 缺相运行 当发生风机烧坏时 首先通知作业面工人 并根据洞内环境监测结果 决定是否停工 同时尽快查明原因 启动备用风机 并对烧坏的风机进行 维修 风管爆裂或划破时的应急处理 若