理论教育 隧道工程施工及风险防控:通风方式和优点

隧道工程施工及风险防控:通风方式和优点

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:巷道式通风方式是利用隧道本身和辅助坑道组成主风流和局部风流两个系统,二者相互配合以达到通风目的。但随着目前我国巷道式通风独头掘进技术的发展,开挖断面的增大,通风方式趋向采用大功率、大管径的压入式通风。这充分说明了压入式通风的优点。压入式通风又称射流纵向式通风,它能将新鲜空气直接输送至工作面,有利于工作面施工,但污浊空气将流经整个坑道。若无平行导坑,如果断面较大,则可采用风墙式通风。

隧道工程施工及风险防控:通风方式和优点

通风方式应根据隧道长度、掘进坑道的断面大小、施工方法和设备条件等诸多因素来确定。在施工中,通风方式有自然通风和强制机械通风两类,其中自然通风是利用洞室内外的温差或风压差来实现通风的一种方式,一般仅限于短直隧道,且受洞外气候条件的影响极大,因而较少完全依赖自然通风,绝大多数隧道均应采用强制机械通风。

1.机械通风方式的种类

机械通风方式可分为管道通风和巷道通风两种。

(1)管道通风根据隧道内空气流向的不同又可分为压入式、吸出式和混合式三种。这些方式根据通风机(以下简称风机)的台数及设置位置、风管的连接方法的不同又分为集中式和串联(或分散)式;根据风管内的压力不同还可分为正压型和负压型。

(2)巷道式通风方式是利用隧道本身(包括成洞、导坑及扩大地段)和辅助坑道(如平行导坑)组成主风流和局部风流两个系统,二者相互配合以达到通风目的。下面以设有平行导坑的隧道为例来说明风流循环系统的组成。在平行导坑的侧面开挖一个通风洞,在通风洞口安装主通风机,在平行导坑洞口设置两道风门,除将最里面一个横通道作为风流通道外,其余横通道全部设风门或砌筑堵塞。

当主风机向外抽风时,平行导坑内产生负压,洞外新鲜空气向洞内补充,由于平行导坑口及横通道全部风门关闭或被砌筑堵塞,新鲜空气只能由正洞进入,直至最前端横通道,带动污浊气体经平行导坑进入通风洞后排出洞外,形成循环风流,以达到通风目的。

另外,巷道通风还有风墙式、通风竖井、通风斜井、横洞等。但随着目前我国巷道式通风独头掘进技术的发展,开挖断面的增大,通风方式趋向采用大功率、大管径的压入式通风。秦岭隧道Ⅱ线平行导坑的开挖断面面积为28 m2,独头掘进9.5 km,通风设计分为两个阶段,第一阶段采用PF-110SW55型轴流风机和软风管进行单机压入式通风,通风长度可达6 km;第二阶段在4.5~5 km处设通风站,采用混合式通风,通风长度可达10 km。这充分说明了压入式通风的优点。

2.通风方式的选择原则

通风方式的选择应针对污染源的特性,尽量避免成洞地段的二次污染,且应有利于快速施工。因而在选择时应遵循以下原则。(www.daowen.com)

(1)自然通风的影响因素较多,通风效果不稳定且不易控制,故除短直隧道外,应尽量避免采用自然通风。

(2)压入式通风又称射流纵向式通风,它能将新鲜空气直接输送至工作面,有利于工作面施工,但污浊空气将流经整个坑道。若采用大功率、大管径,其适用范围则较广。

(3)吸出式通风的风流方向与压入式相反,但其排烟速度慢,且易在工作面形成炮烟停滞区,故一般很少单独使用。

(4)混合式通风集压入式和吸出式通风的优点于一体,但管路、风机等设施较多,在管径较小时可采用,若采用大管径、大功率风机,其经济性不如压入式通风。

(5)利用平行导坑实施巷道式通风,是解决长隧道施工通风问题的方案之一,其通风效果主要取决于通风管理的成效。若无平行导坑,如果断面较大,则可采用风墙式通风。

(6)选择通风方式时,一定要选用合适的风机和风管等设备,同时要处理好风管的连接,尽量降低漏风率。

(7)做好施工中的通风管理工作,对设备要定期检查、及时维修,加强环境监测,使通风效果更加经济合理。

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