某隧道通風(fēng)專項(xiàng)施工方案

/新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道土建工程MHTJ-15標(biāo)隧道通風(fēng)專項(xiàng)施工方案編制：審核：批準(zhǔn)：中鐵五局集團(tuán)有限公司蒙華鐵路MHTJ-15標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2016年3月

目錄1編制依據(jù)及原則 11.1編制依據(jù) 11.2編制原則 12工程概況 13通風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 24通風(fēng)設(shè)計(jì)原則 25通風(fēng)方案 25.1通風(fēng)布置方案 25.1.1施工通風(fēng)布置 25.2通風(fēng)量計(jì)算 35.2.1計(jì)算依據(jù) 35.2.2需風(fēng)量計(jì)算 45.2.3風(fēng)量計(jì)算結(jié)果 65.2.4通風(fēng)設(shè)備的選擇 66風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的安裝 76.1安裝風(fēng)機(jī) 76.2安裝風(fēng)管 77通風(fēng)系統(tǒng)維護(hù) 88平安措施 89文明施工、職業(yè)健康 9隧道通風(fēng)專項(xiàng)施工方案1編制依據(jù)及原則1.1編制依據(jù)（1）蒙華15標(biāo)三工區(qū)管段隧道工點(diǎn)圖；（2）鐵路隧道工程施工平安技術(shù)規(guī)程；（3）鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程；（4）鐵路工程施工技術(shù)手冊(cè)（隧道）；（4）煤運(yùn)通道建設(shè)項(xiàng)目管理規(guī)定；（5）業(yè)主指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)；（6）蒙華15標(biāo)實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)。1.2編制原則（1）嚴(yán)格遵守施工規(guī)范和質(zhì)量評(píng)定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；（2）堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)性，科學(xué)合理性，平安牢靠性和實(shí)事求是相結(jié)合的原則；（3）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)堅(jiān)持全員、全方位、全過程嚴(yán)密監(jiān)控，動(dòng)態(tài)限制，科學(xué)管理的原則。2工程概況蒙華15標(biāo)三工區(qū)管段內(nèi)的隧道位于河南省三門峽市盧氏縣橫澗鄉(xiāng)境內(nèi)，總計(jì)5座隧道，文山寨隧道497米、孟家坡隧道1385米、石家隧道776米、張家?guī)X隧道293.28米、白土坡隧道1509米，全長(zhǎng)4460.28米。依據(jù)施組支配，文山寨隧道從出口單面掘進(jìn)，孟家坡隧道從出口單面掘進(jìn)，石家隧道從進(jìn)口單面掘進(jìn)，張家?guī)X隧道從出口單面掘進(jìn)，白土坡隧道從進(jìn)口單面掘進(jìn)，線路地理位置見下圖:3通風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)隧道內(nèi)風(fēng)量依據(jù)爆破及人員作業(yè)所需新風(fēng)設(shè)計(jì)，通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)如下：1）全斷面開挖時(shí)施工通風(fēng)風(fēng)速不小于0.15m/s，分部開挖的坑道中不小于0.25m/s，但均不應(yīng)大于6m/s；洞內(nèi)作業(yè)人員所供應(yīng)的簇新空氣3m3/min，洞內(nèi)一次爆破后30～40min排出工作面炮煙進(jìn)行計(jì)算，取其中的最大值限制計(jì)算。另外還應(yīng)考慮洞內(nèi)無軌運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)用所需的風(fēng)量。2）鉆爆法施工時(shí)，最大循環(huán)進(jìn)尺按3m，炸藥用量1.1kg/m3，通風(fēng)時(shí)間按30～40min考慮。運(yùn)輸設(shè)備接受20t自卸卡車（運(yùn)輸實(shí)力10m3/輛）。3）風(fēng)機(jī)及風(fēng)管依據(jù)施工進(jìn)度進(jìn)行配置。4通風(fēng)設(shè)計(jì)原則1）滿足隧道通風(fēng)各項(xiàng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；2）滿足規(guī)范規(guī)定的其它通風(fēng)要求；3）通風(fēng)系統(tǒng)具有可維護(hù)性。5通風(fēng)方案5.1通風(fēng)布置方案依據(jù)隧道施工支配，蒙華15標(biāo)三工區(qū)隧道均實(shí)行單面掘進(jìn)施工，通風(fēng)接受壓入式通風(fēng)方式。施工通風(fēng)布置隧道接受“壓入式”通風(fēng)方式。在隧道洞口設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)，接風(fēng)管至掌子面進(jìn)行壓入式通風(fēng)。如下圖所示。隧道施工通風(fēng)示意圖5.2通風(fēng)量計(jì)算5.2.1計(jì)算依據(jù)通風(fēng)量計(jì)算按簇新風(fēng)從洞外壓入掌子面，污風(fēng)從隧道排出進(jìn)行。詳細(xì)計(jì)算依據(jù)《鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》。1)按洞內(nèi)同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)所須要的簇新空氣，計(jì)算出Q1；2)規(guī)定時(shí)間內(nèi)稀釋一次爆破運(yùn)用最多炸藥量所產(chǎn)生的有害氣體到允許的濃度，計(jì)算出所需的風(fēng)量Q2；3)依據(jù)不同的施工方法，按隧道內(nèi)規(guī)定的最小風(fēng)速，計(jì)算出所需的風(fēng)量Q3；4)當(dāng)隧道內(nèi)接受內(nèi)燃機(jī)械時(shí)，按施工作業(yè)隧道內(nèi)的內(nèi)燃設(shè)備總功率，計(jì)算出所需的風(fēng)量Q4。按上述方法計(jì)算后，以其中的最大值Qmax，再考慮風(fēng)管的損失率，最終確定洞內(nèi)所需的總供風(fēng)量。5.2.2需風(fēng)量計(jì)算依據(jù)通風(fēng)方案，隧道獨(dú)頭通風(fēng)的距離依據(jù)1385m計(jì)算，其余的計(jì)算不在此處詳細(xì)排列，詳細(xì)計(jì)算數(shù)據(jù)見風(fēng)量計(jì)算結(jié)果。本處計(jì)算風(fēng)量時(shí)獨(dú)頭通風(fēng)距離取1385m。1)按洞內(nèi)同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)計(jì)算Q1=qmk式中：q—洞內(nèi)每人每分鐘所需簇新空氣，取3m3/min；m—洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)，隧道取50人；k—風(fēng)量備用系數(shù)，取1.15。Q1=3×50×1.15=172.5m3/min2)按沖淡因爆破產(chǎn)生的有害氣體所需空氣量計(jì)算Q2＝5Ab/t式中：t—通風(fēng)時(shí)間，取40min；A—同一時(shí)間起爆總藥量（kg），A=Sqι=101.78×1.1×2=223.916kg；（S—斷面面積，取101.78m2（V級(jí)圍巖斷面）；q—單位耗藥量，取1.1kg/m3；ι—循環(huán)進(jìn)尺，取2.0m；）b—1Kｇ炸藥爆炸時(shí)所折合的CO體積，取40m3／kg。Q2=5×223.916×40/40=1119.58m3/min3)按允許平均風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量Q3＝60×S×V式中：Q3—計(jì)算風(fēng)量，m3/min；S—最大斷面面積，m2，取101.78m2；V—洞內(nèi)允許最小風(fēng)速，取0.25m/s（分部開挖最小須要0.25m/s）。則：Q3＝60×101.78×0.25＝1526.7m3/min4)按內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備總功率計(jì)算洞內(nèi)每個(gè)掌子面內(nèi)的通風(fēng)量由內(nèi)燃機(jī)的制造型號(hào)、結(jié)構(gòu)、燃料、負(fù)荷等因素確定，本工程洞內(nèi)主要內(nèi)燃機(jī)械為挖機(jī)、裝載機(jī)以及自卸汽車，按每KW供風(fēng)量不小于3m3/min進(jìn)行計(jì)算。即Q4=K∑Ni式中：Ni—內(nèi)燃機(jī)功率，KW；K—洞內(nèi)岀碴時(shí)運(yùn)用內(nèi)燃機(jī)每KW所需風(fēng)量，取3m3/min計(jì)算；結(jié)合隧道斷面、地質(zhì)水文條件，綜合考慮各種工況組合，洞內(nèi)岀碴時(shí)掌子面運(yùn)用的內(nèi)燃機(jī)最多，按2臺(tái)自卸汽車(110KW)、1臺(tái)ZLC50B裝載機(jī)（163KW）計(jì)算，總功率為2×110+163=383KW。Q4=K∑Ni=3×383=1149m3/min5)風(fēng)機(jī)需供應(yīng)的風(fēng)量確定由前面計(jì)算結(jié)果知：Q需=Q3=1526.7m3/min（取以上Q值的最大值）。則Q機(jī)=Q需/（1-β）L/100，其中Q機(jī)—風(fēng)機(jī)需供應(yīng)的風(fēng)量，m3/min；L—風(fēng)機(jī)送風(fēng)距離；β—通風(fēng)管百米漏風(fēng)率，通風(fēng)管直徑1.5m，取1.0%。Q機(jī)=Q需/（1-β）L/100=1526.7/（1-1.0%）1385/100=1754.8m3/min。6)風(fēng)壓計(jì)算Hf=xH摩式中Hf—風(fēng)機(jī)需供應(yīng)風(fēng)壓，Pa；H摩—風(fēng)管沿程摩阻力，Pa；x為送風(fēng)坡度所取系數(shù)，孟家坡隧道由于處于5‰的坡度，所以取值為1.1。H摩=α×L×P×Q2/S3=6.5×α×L×（Q/60）2/d5（Pa）式中：L—獨(dú)頭通風(fēng)長(zhǎng)度，m；P—斷面周界長(zhǎng)，m；Q—風(fēng)機(jī)需供應(yīng)供風(fēng)量，m3/min，為前面計(jì)算Q機(jī)；S—斷面積，㎡；d—風(fēng)管直徑，按1.5m計(jì)算；α—風(fēng)管摩擦阻力系數(shù)，依據(jù)閱歷取0.0016。H摩=6.5×0.0016×1385×（1754.8/60）2／1.55=1622Pa；Hf=1.1H摩=1.1×1622=1784Pa。5.2.3風(fēng)量計(jì)算結(jié)果工作面最大獨(dú)頭通風(fēng)距離、最大風(fēng)量及工作風(fēng)壓見下頁表。隧道獨(dú)頭通風(fēng)長(zhǎng)度表序號(hào)施工工點(diǎn)獨(dú)頭通風(fēng)長(zhǎng)度（m）1文山寨隧道出口4972孟家坡隧道出口13853石家隧道進(jìn)口7764張家?guī)X隧道出口293.285白土坡隧道進(jìn)口1509隧道工作面風(fēng)量及風(fēng)壓表位置Q1Q2Q3Q4Q需Q機(jī)工作風(fēng)壓（Pa）(m3/min)(m3/min)(m3/min)(m3/min)(m3/min)(m3/min)文山寨隧道出口172.59901800114918001892.2769.3孟家坡隧道出口172.51119.581526.711491526.71754.81784.7石家隧道進(jìn)口172.51119.581526.711491526.71650.5987.1張家?guī)X隧道出口172.51119.581512.111491511.11532.3377.6白土坡隧道進(jìn)口172.51119.581526.711491526.71776.41944.55.2.4通風(fēng)設(shè)備的選擇各型號(hào)風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)見下表。風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)表設(shè)備名稱型號(hào)技術(shù)參數(shù)備注功率(Kw)風(fēng)壓(Pa)風(fēng)量(m3/min)軸流風(fēng)機(jī)DSF(B2)-IN0.10A2×55624-41501550軸流風(fēng)機(jī)SFD(B2)-No11.52×75727-46281912依據(jù)計(jì)算結(jié)果及風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)，風(fēng)機(jī)配置見下表。隧道風(fēng)機(jī)配置表工點(diǎn)名稱設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量配置方案文山寨隧道出口軸流風(fēng)機(jī)SFD(B2)-No11.51臺(tái)2×75Kw風(fēng)管Φ1.5m，20m/節(jié)597m百米漏風(fēng)率1.0%孟家坡隧道出口軸流風(fēng)機(jī)SFD(B2)-No11.51臺(tái)2×75Kw風(fēng)管Φ1.5m，20m/節(jié)1385m百米漏風(fēng)率1.0%石家隧道進(jìn)口軸流風(fēng)機(jī)SFD(B2)-No11.51臺(tái)2×75Kw風(fēng)管Φ1.5m，20m/節(jié)776m百米漏風(fēng)率1.0%張家?guī)X隧道出口軸流風(fēng)機(jī)DSF(B2)-IN0.101臺(tái)2×55Kw風(fēng)管Φ1.5m，20m/節(jié)293.28m百米漏風(fēng)率1.0%白土坡隧道進(jìn)口軸流風(fēng)機(jī)SFD(B2)-No11.51臺(tái)2×75Kw風(fēng)管Φ1.5m，20m/節(jié)1509m百米漏風(fēng)率1.0%6風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的安裝6.1安裝風(fēng)機(jī)1）風(fēng)機(jī)基座應(yīng)穩(wěn)固堅(jiān)固，避開運(yùn)行中振動(dòng)，風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置加強(qiáng)型柔性管和風(fēng)管連接，風(fēng)機(jī)和柔性管結(jié)合處應(yīng)多道綁扎，削減漏風(fēng)。2）通風(fēng)機(jī)安裝位置應(yīng)和洞口保持確定距離，一般應(yīng)大于30m。6.2安裝風(fēng)管1）風(fēng)管必需有出廠合格證，運(yùn)用前進(jìn)行外觀檢查，保證無損壞，粘接縫堅(jiān)實(shí)平順，接頭完好嚴(yán)密。2）風(fēng)管吊掛要平直、拉緊吊穩(wěn)、避開出現(xiàn)褶皺增加阻力，襯砌地段依據(jù)襯砌模板縫每5m標(biāo)出螺栓位置，未襯砌地段，先由技術(shù)員在邊墻上標(biāo)出水平位置，然后用電鉆鉆眼，安置膨脹螺栓。3）洞內(nèi)由于空間有限且風(fēng)管半徑較大，為了防止風(fēng)管布下垂，可每5m增設(shè)1個(gè)接受扁鋼制作的圓環(huán)懸掛風(fēng)管布，并用緊線器張緊8號(hào)鍍鋅鐵線后，風(fēng)管吊掛在拉線下。4）風(fēng)管通過襯砌臺(tái)車及掛板臺(tái)車時(shí)，接受1mm厚鋼板制作成直徑1m的硬風(fēng)管，固定在襯砌臺(tái)車上，其兩端設(shè)凹槽，軟風(fēng)管套在硬風(fēng)管上，用塑膠材料制作成膠帶，捆綁在凹槽部位。5）風(fēng)管安裝懸吊要穩(wěn)固，懸掛高度一樣，要求每10m撓度不大于150mm，軸向偏差每100m不大于300mm。為克服長(zhǎng)期運(yùn)用風(fēng)管乏累造成的長(zhǎng)度延長(zhǎng)、撓度增大，每月進(jìn)行一次系統(tǒng)檢查，每300m為一個(gè)檢查調(diào)整段，風(fēng)管拉緊后去除多余部分，增設(shè)鋼圈接頭，捆綁堅(jiān)實(shí)。6）風(fēng)管末端安裝60m范圍接受舊風(fēng)管，風(fēng)管出口距工作面不超過15米。7通風(fēng)系統(tǒng)維護(hù)1）通風(fēng)機(jī)應(yīng)有專人值守，按規(guī)程要求操作風(fēng)機(jī)，照實(shí)填寫各種記錄。2）通風(fēng)機(jī)運(yùn)用前應(yīng)卸去廢油，換注新黃油，以后每半月加注一次。3）風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量削減停機(jī)次數(shù)，發(fā)揮風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)性能。需停機(jī)或開啟時(shí)，依據(jù)洞內(nèi)調(diào)度通知進(jìn)行。為削減風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的氣錘效應(yīng)對(duì)風(fēng)管的沖擊破壞，應(yīng)接受分級(jí)啟動(dòng)，分級(jí)間隔時(shí)間為3min。4）應(yīng)設(shè)專職風(fēng)管修理工。每班必需對(duì)全部風(fēng)管進(jìn)行檢查，發(fā)覺破損等狀況剛好處理。對(duì)于略微破損的管節(jié)，接受快干膠水粘補(bǔ)，先將破損部位清潔打毛后，再行粘補(bǔ)；破損口小于15cm時(shí)，干脆粘補(bǔ)；破損口大于15cm時(shí)，先將破口縫合后再行粘補(bǔ)，粘補(bǔ)面積應(yīng)大于破損面積的30%。粘補(bǔ)后10min不能送風(fēng)。對(duì)于嚴(yán)峻破損的管節(jié)，必需剛好更換。5）因洞內(nèi)滲水和溫度變更的影響，風(fēng)管內(nèi)會(huì)積水，故應(yīng)定期排水，以削減風(fēng)管承重和阻力。8平安措施1）風(fēng)機(jī)