隧道施工輔助作業(yè)

第七章隧道施工輔助作業(yè)第一節(jié)壓縮空氣的供應(yīng)第二節(jié)施工供水與排水第三節(jié)施工通風(fēng)與防塵第一節(jié)壓縮空氣的供應(yīng)

壓縮空氣俗稱高壓風(fēng)，即經(jīng)空氣壓縮機(jī)壓縮后的具有一定壓力的空氣。要保證風(fēng)動(dòng)機(jī)械(具)設(shè)備正常工作，壓縮空氣必須具有一定的風(fēng)量和風(fēng)壓。一、供風(fēng)量的計(jì)算供風(fēng)量的大小可根據(jù)下式計(jì)算：(ｍ3/min)二、空壓機(jī)站空壓機(jī)站主要由空壓機(jī)、配電設(shè)備、儲(chǔ)風(fēng)罐(俗稱風(fēng)包)、送風(fēng)管及配件、循環(huán)水池(用于冷卻空壓機(jī))等組成。空壓機(jī)按動(dòng)力來(lái)源可分為電動(dòng)和內(nèi)燃兩種。短隧道可采用移動(dòng)式內(nèi)燃空壓機(jī)，長(zhǎng)隧道可采用固定式大型電動(dòng)空壓機(jī)。

三、高壓風(fēng)管管徑的選擇高壓風(fēng)管管徑應(yīng)根據(jù)可能出現(xiàn)的最大風(fēng)量和容許的最大風(fēng)壓損失來(lái)確定。使之滿足：能通過(guò)計(jì)算的最大供風(fēng)量；送風(fēng)管末端的風(fēng)壓不小于0.6MPa，以保證高壓風(fēng)通過(guò)膠管到達(dá)風(fēng)動(dòng)機(jī)械(具)后仍能保持0.5MPa的風(fēng)壓。壓縮空氣在輸送過(guò)程中，由于管壁摩擦、接頭、閥門(mén)等產(chǎn)生阻力，其壓力會(huì)減少，一般稱壓力損失。根據(jù)達(dá)西公式，鋼管的風(fēng)壓損失ΔP可按下式計(jì)算。

高壓風(fēng)鋼管管徑選擇可按下列步驟進(jìn)行：

1.計(jì)算出送風(fēng)管路最大的理論長(zhǎng)度。

2.根據(jù)最大供風(fēng)量及送風(fēng)管管路最大理論長(zhǎng)度，由表7-1-6可查得風(fēng)管直徑。

3.根據(jù)查得的風(fēng)管直徑及最大供風(fēng)量，計(jì)算風(fēng)壓損失值（也可查表7-1-7確定）。當(dāng)風(fēng)壓損失值≤P-0.6MPa時(shí)(P為送風(fēng)鋼管始端風(fēng)壓)，查得的風(fēng)管直徑即可使用，否則要將風(fēng)管直徑加大一級(jí)，并重復(fù)以上步驟重新選取，直至滿足為止。轉(zhuǎn)到下張表7-1-6容許通過(guò)風(fēng)量與管徑、管長(zhǎng)關(guān)系

注：本表系按送風(fēng)鋼管始端風(fēng)壓0.7MPa，鋼管末端風(fēng)壓為0.6MPa，即風(fēng)壓通過(guò)管路的損失為0.1MPa計(jì)算。返回表8-1-7風(fēng)壓損失

注：本表系按送風(fēng)鋼管始端風(fēng)壓0.7MPa，送風(fēng)管長(zhǎng)度(含配件當(dāng)量長(zhǎng)度)為1000ｍ計(jì)算而得。返回第二節(jié)施工供水與排水一、施工供水(一)水質(zhì)要求凡無(wú)臭味，不含有害礦物質(zhì)的潔凈天然水，都可以作施工用水，飲用水的水質(zhì)則要求更為新鮮清潔。無(wú)論生活用水還是施工用水，均應(yīng)做好水質(zhì)化驗(yàn)工作。(二)用水量估算用水量與隧道工程的規(guī)模、施工進(jìn)度、施工人員數(shù)量、機(jī)械化程度等條件有關(guān)，變化幅度較大，一般可參照表7-2-3來(lái)估算1d的用水量，再加一定的儲(chǔ)備量。轉(zhuǎn)到下張返回表7－2－31d的用水量（t）

(三)供水方式

(四)供水管道布置二、洞內(nèi)排水

(一)順坡施工排水

向洞內(nèi)開(kāi)挖為上坡，叫順坡排水。一般只需隨著隧道的延伸，在一側(cè)(或兩側(cè))開(kāi)挖排水溝，使水順坡自然排出洞外。(二)反坡施工工排水向洞內(nèi)開(kāi)開(kāi)挖為下下坡，叫叫反坡施施工。斜斜井開(kāi)挖挖亦屬此此類。因因水向工工作面匯匯集，需需用機(jī)械械排水，，排水系系統(tǒng)常用用的布置置有兩種種方式；；1.分段開(kāi)挖挖反坡水水溝，在在分段處處挖集水水坑，每每個(gè)集水水坑處設(shè)設(shè)一抽水水機(jī)，把把水抽至至后一段段反坡，，最后一一個(gè)抽水水機(jī)把水水排出洞洞外，如如圖7-2-1（a）所示。。下一張2.隔開(kāi)較長(zhǎng)長(zhǎng)距離開(kāi)開(kāi)挖集水水坑，開(kāi)開(kāi)挖面的的積水用用小水泵泵抽到最最近的集集水坑內(nèi)內(nèi)，再用用主抽水水機(jī)將水水排到洞洞外，如如圖7-2-1（b）所示。。轉(zhuǎn)到下張張(b)長(zhǎng)距離集集水坑排排水1.主水泵2.小水泵3.集水坑4.排水管5.橫溝6.水溝圖7-2-1反坡排水水方式示示意圖返回第三節(jié)隧隧道道施工通通風(fēng)與防防塵一、施工工通風(fēng)方方式機(jī)械通風(fēng)風(fēng)方式，，按照通通風(fēng)類型型、通風(fēng)風(fēng)機(jī)安裝裝位置的的不同，，可分為為風(fēng)管式式、巷道道式兩大大類。而而管道通通風(fēng)根據(jù)據(jù)隧道內(nèi)內(nèi)空氣流流向的不不同，又又可分為為壓入式式，吸出出式和混混合式三三種。(一)風(fēng)管式通通風(fēng)此種通風(fēng)風(fēng)形式的的風(fēng)流經(jīng)經(jīng)由管道道輸送，，可分為為以下三三種形式式：1.壓入式通通風(fēng)，如如圖7-3-1(a)所示。2.吸出式通通風(fēng)，如如圖7-3-1(b)所示。3.混合式通通風(fēng)，如如圖7-3-1(c)所示。(二)巷道式通通風(fēng)巷道式通通風(fēng)是利利用隧道道本身（（包括成成洞、導(dǎo)導(dǎo)坑及擴(kuò)擴(kuò)大地段段）和輔輔助坑道道（如平平行導(dǎo)坑坑）組成成主風(fēng)流流和局部部風(fēng)流兩兩個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)互相配配合而達(dá)達(dá)到通風(fēng)風(fēng)的目的的?，F(xiàn)以以設(shè)有平平行導(dǎo)坑坑的隧道道為例說(shuō)說(shuō)明。如如圖7-3-2所示。下一張圖7-3-1風(fēng)管式通通風(fēng)的三三種形式式圖7-3-2巷道式通通風(fēng)(單位：ｍｍ)返回朔黃線寺寺鋪尖隧隧道通風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)（（左上））內(nèi)昆線青青山隧道道施工通通風(fēng)（右右下）渝懷線圓圓梁山隧隧道施工工通風(fēng)（（右上））廣渝高速速公路華華山隧道道施工通通風(fēng)（左左下）京九線五五指山隧隧道長(zhǎng)距距離獨(dú)頭頭施工通通風(fēng)烏鞘嶺隧隧道七號(hào)號(hào)斜井通通風(fēng)烏鞘嶺隧隧道八號(hào)號(hào)斜井通通風(fēng)二、施工工通風(fēng)計(jì)計(jì)算(一)風(fēng)量計(jì)算算1.按洞內(nèi)同同時(shí)工作作的最多多人數(shù)所所需要的的風(fēng)量計(jì)計(jì)算式中：—所需風(fēng)量量，ｍ3/min；—風(fēng)量備用用系數(shù)；；常取k=1.1~1.2；—洞內(nèi)同時(shí)時(shí)工作的的最多人人數(shù)；—洞內(nèi)每人人每分鐘鐘需要新新鮮空氣氣量，通通常按3ｍ3/(人·min)計(jì)算。2.按稀釋洞洞內(nèi)同時(shí)時(shí)爆破采采用的最最多炸藥藥量所產(chǎn)產(chǎn)生的有有害氣體體需要的的風(fēng)量計(jì)計(jì)算由于通風(fēng)風(fēng)方式不不同，計(jì)計(jì)算方法法也各不不相同，，以下分分別介紹紹。(1)巷道式通通風(fēng)式中：—所需風(fēng)量量，ｍ3/min；—洞內(nèi)同時(shí)時(shí)爆破的的最多炸炸藥量，，kg；—1kg炸藥折合合成一氧氧化碳的的體積，，一般取取b=40L/kg；—爆破后的的通風(fēng)時(shí)時(shí)間，min。(2)管道式通通風(fēng)a.壓入式通通風(fēng)式中：S—坑道的開(kāi)開(kāi)挖斷面面面積，，ｍ2；L—坑道的通通風(fēng)長(zhǎng)度度，ｍ；；其他符號(hào)號(hào)同前。。b.吸出式通通風(fēng)式中：L散——爆破后炮炮煙的擴(kuò)擴(kuò)散長(zhǎng)度度，ｍ；；非電起爆爆L散＝１５５＋Ａ（（ｍ）電雷管起起爆L散＝１５５＋Ａ/S（ｍ）其他符號(hào)號(hào)同前。。c.混合式通通風(fēng)c.混合式通通風(fēng)采用混合合式通風(fēng)風(fēng)時(shí)，要要求吸出出風(fēng)機(jī)功功率大于于壓入風(fēng)風(fēng)機(jī)功率率，即Q混吸＞Q混壓。所以只只計(jì)算Q混壓即可。即即：式中：—壓入風(fēng)量量；—吸出風(fēng)量量；—壓入風(fēng)口口至工作作面的距距離，一一般采用用25ｍ計(jì)算；；其他符號(hào)號(hào)同前。。3.按內(nèi)燃機(jī)機(jī)作業(yè)廢廢氣稀釋釋的需要要計(jì)算:式中：—洞內(nèi)同時(shí)時(shí)使用內(nèi)內(nèi)燃機(jī)作作業(yè)的總總kW數(shù)；—洞內(nèi)同時(shí)時(shí)使用內(nèi)內(nèi)燃機(jī)每每kW所需要的的風(fēng)量，，一般采采用3ｍ3/min·kW計(jì)算。4.按洞內(nèi)允允許最小小風(fēng)速驗(yàn)驗(yàn)算風(fēng)量量式中：vmin—洞內(nèi)允許許最小風(fēng)風(fēng)速ｍ/s，全斷面面開(kāi)挖時(shí)時(shí)為0.15ｍ/s，其他坑坑道為0.25ｍ/s；Smax—坑道斷面面積，ｍｍ2。按上述四四種情況況計(jì)算后后，取其其中最大大者為計(jì)計(jì)算風(fēng)量量。要求求通風(fēng)機(jī)機(jī)提供的的風(fēng)量為為式中:Q—計(jì)算所需需風(fēng)量；；P—管道漏風(fēng)風(fēng)系數(shù)。。P值與風(fēng)管管直徑、、長(zhǎng)度、、接頭質(zhì)質(zhì)量、風(fēng)風(fēng)壓、風(fēng)風(fēng)管材料料等因素素有關(guān)，，是個(gè)大大于1的系數(shù)，，可按有有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)手冊(cè)中中查用。。對(duì)于高山山地區(qū)，，由于壓壓強(qiáng)的降降低，供供風(fēng)量需需要進(jìn)行行修正，，即：式中:Q高—高度修正正后的供供風(fēng)量；；Ｑ正—正常條件件下的供供風(fēng)量(ｍ3/min