高速铁路隧道施工-隧道施工辅助作业

1、 Page: 1高高 速速 铁铁 路路 隧隧 道道 施施 工工 Page: 2隧道施工辅助作业隧道施工辅助作业 第一节第一节 压缩空气供应压缩空气供应 第二节第二节 施工供水与排水施工供水与排水 第三节第三节 隧道施工通风与防尘隧道施工通风与防尘 第四节第四节 施工供电与照明施工供电与照明 Page: 3 修建隧道时为配合开挖、运输、支护及衬砌等基本作业而进行的其他作业，称为辅助作业。主要内容有：压缩空气供应、施工供水、施工供电和照明以及施工通风与防尘等。 Page: 4第一节第一节 压缩空气供应压缩空气供应在隧道施工中，以压缩空气为动力的风动机具已得到广泛的应用，常用的有凿岩机、装渣机、喷混

2、凝土机、压浆机等。这些风动机具所需要的压缩空气由空气压缩机（简称空压机）生产，并通过高压风管输送给风动机具。风动机具都需要在一定的风压和风量条件下进行正常工作。因此，压缩空气的供应主要应考虑供应足够的风量和必需的工作风压，同时，应尽量减少压缩空气在管路输送过程中的风量和风压的损失。 Page: 5一、供风量的计算一、供风量的计算 压缩空气由空压机生产供应。空压机一般集中安设在洞口附近的空压机站内。空压机站的生产能力取决于耗风量的大小，并应考虑一定的备用系数。耗风量应包括隧道内同时生产的各种风动机具的耗风量和由储气罐到风动机具沿途的损失。 （m3/s)mkqqKKQ)(1 (漏备 Page: 6

3、 空压机的备用系数,一般采用7590； 风动机具所需风量,3/min ,(可查阅风动机具性能表)； 同时工作系数,（可查表）； 空压机所处海拔高度对空压机生产能力的影 响系数（可查表）。 管路及附件的漏耗损失,其值为 备K每公里漏风量,平均为1.52.03/minkm；管路总长,km；（包括主、支管路的实际铺设 长度和配件折合成管路当量,配件折合当量可 查表）；qKmk漏qLLq漏 Page: 7二、空压机站 根据计算确定了空压机的生产能力后，可选择合适的空压机和适当容量的储气罐。当一台空压机的排气量不能满足供风需要时，可选择多台空压机组成空压机组。此时，为便于操作和维修，宜采用同类型的空压机

4、，考虑到施工风量负荷的不均匀，为避免空压机的回风空转，可选择一台较小排气量（一般为其他空压机风量的一半）的空压机进行组合。 空压机一般分为电力和内燃两类。短隧道可采用内燃空压机；长隧道采用电动空压机。当施工初期电力缺乏时，一般采用内燃空压机过渡。 Page: 8三、高压风管管径的选择 压风管道的选择，应满足工作风压不小于0.5MPa要求。空压机生产的压风动力一般在0.70.8MPa左右，钢管终端的风压不得小于0.6MPa，通过胶皮管输送至风动机具的工作风压不小于0.5MPa。 压缩空气在输送过程中由于管道摩擦、接头、阀门等产生阻力，其压力会减少，一般称为压力损失。根据达西公式，钢管的压力损失P

5、可按下式计算：62102gvdLP(MPa) Page: 9式中：式中： 摩阻系数 （可查表） ； 送风管路长度（包括配件当量长度（可表）； 送风管内径,； 重力加速度,采用9.81/s2； 压缩空气的容重。压缩空气的容重。大气压强下,温度为0oC时,空气容重为12.9N/3,温度为toC 时,其容重则为Ldgtt2732739 .121 . 0) 1 . 0(Pt此时,压力为P的压缩空气的容重为 P为空压机生产的压缩空气的压力,由空压机性能可知,单位为Mpa； Page: 10v压缩空气在风管中的速度/s；根据风量和风管面积可得。高压风钢管管径选择可按下列步骤进行高压风钢管管径选择可按下列步

6、骤进行：1.计算出送风管路最大的理论长度。2.根据最大供风量及送风管管路最大理论长度,由表7-1-6可查得风管直径。3.根据查得的风管直径及最大供风量,计算风压损失值（也可查 表7-1-7确定）。当风压损失值P-0.6MPa时(P为送风钢管始端风压),查得的风管直径即可使用,否则要将风管直径加大一级,并重复以上步骤重新选取,直至满足为止。 Page: 11四、高压风管管路铺设要求四、高压风管管路铺设要求 1.管道敷设要求平顺、接头密封、防止漏风,凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用； 2.在洞外地段,风管长度超过500、温度变化较大时,宜安装伸缩器；靠近空压机150以内,风管的法兰盘接头宜

7、用耐热材料制成垫片,如石棉衬垫等； 3.压风管道在总输出管道上,必须安装总闸阀以便控制和维修管道；主管上每隔300500应分装闸阀；按施工要求,在适当地段(一般每隔60)加设一个三通接头备用；管道前端至开挖面距离宜保持在30左右,并用高压软管接分风器；分部开挖法通往各工作面的软管长度不宜大于50,与分风器联结的胶皮软管长度不宜大于10； 4.主管长度大于1000时,应在管道最低处设置油水分离器,定期放出管中聚积的油水,以保持管内清洁与干燥； Page: 125.管道安装前应进行检查,钢管内不得留有残杂物和其他脏物；各种闸阀在安装前应拆开清洗,并进行水压强度试验,合格者方能使用；6.管道在洞内应

8、敷设在电缆、电线的另一侧,并与运输轨道有一定距离,管道高度一般不应超过运输轨道的轨面,若管径较大而超过轨面,应适当增大距离。如与水沟同侧时不应影响水沟排水；7.管道使用时,应有专人负责检查、养护。 Page: 13第二节第二节 施工供水与排水施工供水与排水一、施工供水一、施工供水 (一一)水质要求水质要求 凡无臭味,不含有害矿物质的洁净天然水,都可以作施工用水,饮用水的水质则要求符合国家饮用水标准。无论生活用水还是施工用水,均应做好水质化验工作。 (二二)用水量估算用水量估算 用水量与隧道工程的规模、施工进度、施工人员数量、机械化程度等条件有关,变化幅度较大,一般可参照表7-2-3来估算1d的

9、用水量,再加一定的储备量。 Page: 14(三三)供水方式供水方式 供水方式主要根据水源情况而定。通常应尽量利用自流水源,以减少抽水机械设备。一般是把山上流水或泉水,河水或地下水(打井)用水管或抽水机引导或扬升到位于山顶的蓄水池中,然后利用地形高差形成水压,通过管路送达使用地点。个别缺水地区，可用汽车运水或长距离管路供水。(四四) 供水管道布置供水管道布置 1.管道敷设要求平顺、短直且弯头少,干路管径尽可能一致,接头严密不漏水; 2.管道沿山顺坡敷设悬空跨距大时,应根据计算来设立支柱承托,支撑点与水管之间加木垫；严寒地区应采用埋置或包扎等防冻措施,以防水管冻裂; 3.水池的输出管应设总闸阀,

10、干路管道每隔300500应安装闸阀一个,以便维修和控制管道。管道闸阀布置还应考虑一旦发生管道故障(如断管)能够暂时由水池或水泵房供水的布置方案; Page: 154.给水管道应安设在电线路的异侧,不应妨碍运输和行人,并设专人负责检查养护(可与压风管道共同组织一个维修、养护工班)。5.管道前端至开挖面,一般保持的距离为30,用直径50mm高压软管接分水器,中间预留的异径三通,至其他工作而供水使用软管(13mm)连接,其长度不宜超过50。6.如利用高山水池,其自然压头超过所需水压时,应进行减压,一般是在管路中段设中间水池作过渡站,也可直接利用减压阀来降低管道中水流的压力。 二、洞内排水二、洞内排水

11、 (一)顺坡施工排水 向洞内开挖为上坡,叫顺坡施工。此时只需随着隧道的延伸,在一侧(或两侧)开挖排水沟,使水顺坡自然排出洞外。 Page: 16(二)反坡施工排水 向洞内开挖为下坡,叫反坡施工。斜井开挖亦属此类。因水向工作面汇集,需用机械排水,排水系统常用的布置有两种方式； 1.分段开挖反坡水沟 在分段处挖集水坑,每个集水坑处设一抽水机,把水抽至后一段反坡,最后一个抽水机把水排出洞外,如图7-2-1（a）所示。 集水坑间距LK用下式计算: KSKKiihL式中: 反坡水沟最大开挖深度,一般不超过0.7； 线路坡度； 水沟底坡度,不小于2。KhSiKi Page: 17 2.隔开较长距离开挖集水坑