小断面,长隧道通风技术.docx

小断面长距离引水隧洞施工通风技术隧道网 (2008-3-28)??来源：现代隧道技术摘　要　:本文结合马栏河引水隧洞工程实践，较详细地介绍了小断面、长距离引水隧洞施工通风的方案选择、实施改进、动态分析和体会，对困难条件下的随洞施工通风有一定的参考价值。??? 关键词:小断面引水随洞施工通风方案选择1工程概况马栏河引水工程是为解决陕西省铜川市城市用水严重不足而修建的跨流域调水工程，是陕西省二十项兴陕工程之一，马栏河引水隧洞是该工程的关键控制工程。该隧洞全长11. 49 km，进口位于旬邑县马栏镇境内，出口位于耀县庙湾镇境内。该工程分为A,B两个标段，铁一局承担B标段(K11+491 m~K6+019 m)，即隧洞出口端的施工任务，长5472m，其中出口至2#斜井段长2265 m, 2#斜井至A,B两标段交汇点长3207 m,2#斜井长296m。工程于1993年五月正式开工，采用钻爆法施工、全断面开挖及电瓶车牵引和有轨运输，1997年12月隧洞全线顺利贯通。在B标段的施工中成功地实现了小断面隧洞的长距离独头通风(总距离5514 m) 。?2施工通风技术的难点该隧道施工通风的技术难点主要表现在以下两个方面:一是隧洞设计断面小，仅3. 73 m2，宽X高为2.1X2.0 m;洞内采用电瓶车牵引，有轨运输，运输设备的宽X高为1.35X1.2 m,剩余空间很少，在很大程度上限制了风机和通风筒的尺寸，即限制了通风量。二是单口通风距离长，斜井至A,B两标段交汇点的距离达3 200 mK9+226~K6+-019)，加上2#斜井约300 m，单口通风距离长达3500 m。要保证相应的掘进速度，对通风时间有严格的限制，所? 以，具有很大的技术难度。这样条件下实施如此长距离的管道通风在国内尚未见报道。3通风方案的确定3. 1风机选择计算 首先进行通风量的计算，以压入式通风方式考? 虑。由于巷道掘进距离很长，炮烟达到稀释安全长度L。时，前面巷道内空气中的有害气体浓度已稀释至允许浓度，此时，在风量计算时，巷道通风长度应取炮烟稀释安全长度。再分别通过计算整个通风系统的动压、静压来确定系统所需要的风压，以作为选择风机的供风风压标准。3.2通风方案必须考虑的条件(1)根据该洞的施工设计，施工通风应做分段设计，即按洞口至2#斜井、2#斜井至A,B两标段交汇处分别进行设计。(2)各阶段的通风设计以管道压人式为主，必要时增设局扇。(3)长距离通风宜采用大直径风筒，由于隧洞空间的限制，在该洞最大只能采用小500 mm的风筒。由于采用的风筒直径较小，使得通风系统具有较大的风阻，因此对风筒的风阻和漏风率应有严格的要求，才能保证通风效果。(4)在2#斜井至A,B两标段交汇处的通风设计，风筒长度要达到3200 m，一台风机不能满足要求时，采用多台风机串联方式解决。(5)由于斜井和正洞存在着“热压差”，因此可利用此压差自斜井排出炮烟，当气象条件不利于排出时，使用辅助风机将炮烟排出。 3. 3通风系统布局的确定根据通风设计分阶段考虑的原则，施工通风分为三个阶段，第一阶段为出口向进口方向1800 m? (K11)491~K9}-691 m)，采用单台风机柔性管筒? 压人式送风，通过已掘进好的巷道排烟。第二阶段为? 斜井与正洞交汇处向进口方向1500 m(K9-i-226w-? K7~726m)，采用单台风机柔性管筒压人式送风，通过斜井排烟。第三阶段(K7-f-726^-K6-}-019 m),采用串联风机柔性管筒压人式送风，通过斜井排烟。 通风系统布置如图1一图4所示。4通风方案的实施及改进4. 1通风方案的实施该工程1993年开工，由于对施工通风的难度考虑不足，在施工初期，每个循环的通风排烟时间长达150 min，严重影响了施工进度。4.1.1第一阶段的施工通风第一阶段即出口至进口方向1800 m的通风设计(图1)，经过计算分析和对部分风机技术性能的比选，选用了YBT52-2防爆轴流式局扇风机，其主要技术性能如下:风机设计功率2X5. 5 kW设计风量145~225 m3/min设计全风压2400~500 Pa按照通风设计进行风筒扩径改型，将风筒直径从原400 mm加大到500 mm，单节长度从10 m加长到100 m，并将接头型式由插接改为钢圈式。洞内空间重新分配利用，主要是将运输轨道向无通风筒的一侧移动25 cm;对电瓶车进行改造，降低高度，使电瓶车沿隧洞的一侧运行，通风筒布置在隧洞的另一侧，这样就可满足加大直径后风筒的需要。实施后，通风状况显著改善，工作面的通风排烟从原150 min缩短到20 min左右，加快了施工进度。1995年5月隧洞出口与斜井贯通，出口段共掘进了1997 m，也就是说，隧洞出口的小断面单机、小直径柔性风筒通风系统的通风距离达到了1997 m,超过了