某隧道通風(fēng)專(zhuān)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(zhuān)項(xiàng)施工方案中鐵五局集團(tuán)蒙華鐵路MHTJ-15標(biāo)段工程經(jīng)理部2016年3月目錄1編制依據(jù)及原那么11.1編制依據(jù)11.2編制原那么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)原那么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(zhuān)項(xiàng)施工方案1編制依據(jù)及原那么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)工程管理規(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編制原那么〔1〕嚴(yán)格遵守施工標(biāo)準(zhǔn)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，平安可靠性與實(shí)事求是相結(jié)合的原那么；〔3〕對(duì)現(xiàn)場(chǎng)堅(jiān)持全員、全方位、全過(guò)程嚴(yán)密監(jiān)控，動(dòng)態(tài)控制，科學(xué)管理的原那么。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(mén)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。根據(jù)施組安排，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(jiàn)下列圖:3通風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)隧道內(nèi)風(fēng)量根據(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(kāi)挖時(shí)施工通風(fēng)風(fēng)速不小于0.15m/s，分部開(kāi)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)人員所供給的新鮮空氣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，取其中的最大值控制計(jì)算。另外還應(yīng)考慮洞內(nèi)無(wú)軌運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸設(shè)備的使用所需的風(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)備采用20t自卸卡車(chē)〔運(yùn)輸能力10m3/輛〕。3〕風(fēng)機(jī)及風(fēng)管根據(jù)施工進(jìn)度進(jìn)行配置。4通風(fēng)設(shè)計(jì)原那么1〕滿足隧道通風(fēng)各項(xiàng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；2〕滿足標(biāo)準(zhǔn)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)布置方案按照隧道施工安排，蒙華15標(biāo)三工區(qū)隧道均采取單面掘進(jìn)施工，通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)方式。施工通風(fēng)布置隧道采用“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)。如下列圖所示。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)算按新鮮風(fēng)從洞外壓入掌子面，污風(fēng)從隧道排出進(jìn)行。具體計(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)所需要的新鮮空氣，計(jì)算出Q1；2)規(guī)定時(shí)間內(nèi)稀釋一次爆破使用最多炸藥量所產(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)根據(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)采用內(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，最后確定洞內(nèi)所需的總供風(fēng)量。5.2.2需風(fēng)量計(jì)算根據(jù)通風(fēng)方案，隧道獨(dú)頭通風(fēng)的距離按照1385m計(jì)算，其余的計(jì)算不在此處詳細(xì)羅列，具體計(jì)算數(shù)據(jù)見(jiàn)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)每人每分鐘所需新鮮空氣，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(kāi)挖最小需要0.25m/s〕。那么：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(chē)，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)使用內(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)掌子面使用的內(nèi)燃機(jī)最多，按2臺(tái)自卸汽車(chē)(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)需提供的風(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〕。那么Q機(jī)=Q需/〔1-β〕L/100，其中Q機(jī)—風(fēng)機(jī)需提供的風(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)需提供風(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)需提供供風(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)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(jiàn)下頁(yè)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(jiàn)下表。風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)表設(shè)備名稱(chēng)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根據(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(jiàn)下表。隧道風(fēng)機(jī)配置表工點(diǎn)名稱(chēng)設(shè)備名稱(chēng)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)固結(jié)實(shí)，防止運(yùn)行中振動(dòng)，風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置加強(qiáng)型柔性管與風(fēng)管連接，風(fēng)機(jī)與柔性管結(jié)合處應(yīng)多道綁扎，減少漏風(fēng)。2〕通風(fēng)機(jī)安裝位置應(yīng)與洞口保持一定距離，一般應(yīng)大于30m。6.2安裝風(fēng)管1〕風(fēng)管必須有出廠合格證，使用前進(jìn)行外觀檢查，保證無(wú)損壞，粘接縫牢固平順，接頭完好嚴(yán)密。2〕風(fēng)管吊掛要平直、拉緊吊穩(wěn)、防止出現(xiàn)褶皺增加阻力，襯砌地段根據(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)采用扁鋼制作的圓環(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(guò)襯砌臺(tái)車(chē)及掛板臺(tái)車(chē)時(shí)，采用1mm厚鋼板制作成直徑1m的硬風(fēng)管，固定在襯砌臺(tái)車(chē)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，懸掛高度一致，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)期使用風(fēng)管疲勞造成的長(zhǎng)度延伸、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)管拉緊后去除多余局部，增設(shè)鋼圈接頭，捆綁牢固。6〕風(fēng)管末端安裝60m范圍采用舊風(fēng)管，風(fēng)管出口距工作面不超過(guò)15米。7通風(fēng)系統(tǒng)維護(hù)1〕通風(fēng)機(jī)應(yīng)有專(zhuān)人值守，按規(guī)程要求操作風(fēng)機(jī)，如實(shí)填寫(xiě)各種記錄。2〕通風(fēng)機(jī)使用前應(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)盡量減少停機(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(kāi)啟時(shí)，根據(jù)洞內(nèi)調(diào)度通知進(jìn)行。為減少風(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)采用分級(jí)啟動(dòng)，分級(jí)間隔時(shí)間為3min。4〕應(yīng)設(shè)專(zhuān)職風(fēng)管維修工。每班必須對(duì)全部風(fēng)管進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)破損等情況及時(shí)處理。對(duì)于輕微破損的管節(jié)，采用快干膠水粘補(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)，直接粘補(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)重破損的管節(jié)，必須及時(shí)更換。5〕因洞內(nèi)滲水和溫度變化的影響，風(fēng)管內(nèi)會(huì)積水，故應(yīng)定期排水，以減少風(fēng)管承重和阻力。8平安措施1〕風(fēng)機(jī)必須安裝牢固，風(fēng)機(jī)前后5m內(nèi)不得堆放雜物，防止影響風(fēng)機(jī)風(fēng)量，防止異物進(jìn)入風(fēng)機(jī)損壞葉片。風(fēng)機(jī)應(yīng)有過(guò)載限壓等保護(hù)裝置，發(fā)生異常時(shí)，能自動(dòng)停機(jī)，起到保護(hù)作用。2〕通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口設(shè)置鐵蓖，防止異物進(jìn)入風(fēng)機(jī)損壞葉片和風(fēng)機(jī)傷人事故的發(fā)生。3〕通風(fēng)機(jī)司機(jī)要遵守操作規(guī)程，防止機(jī)械事故的發(fā)生；做好防觸電工作，供電線路停電時(shí)，必須切斷電源，風(fēng)機(jī)葉片未停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不準(zhǔn)接觸其轉(zhuǎn)動(dòng)局部或?qū)ζ溥M(jìn)行維修。4〕非操作人員，嚴(yán)禁私自開(kāi)啟通風(fēng)機(jī)電源。通風(fēng)機(jī)司機(jī)開(kāi)啟電源前，應(yīng)確認(rèn)前方是否有人員維修和接長(zhǎng)風(fēng)管，防止送風(fēng)傷人。5〕各種車(chē)輛和人員在洞內(nèi)行進(jìn)時(shí)，應(yīng)與風(fēng)機(jī)、風(fēng)管保持一定距離，注意保護(hù)通風(fēng)管路。6〕通風(fēng)工進(jìn)洞必須戴好平安帽，發(fā)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)有漏風(fēng)或其它故障時(shí)，應(yīng)立即通知有關(guān)人員進(jìn)行處理。7〕接長(zhǎng)、更換、修補(bǔ)風(fēng)管時(shí)，作業(yè)的人員應(yīng)做好洞內(nèi)運(yùn)輸車(chē)輛防護(hù)工作，防止發(fā)生墜落事故。8〕風(fēng)機(jī)支