深圳市葵坝路施工通风方案

葵坝路2号隧道进口段施工通风、排烟方案一、工程概况深圳市葵坝路工程，位于龙岗区东部大鹏半岛，西接葵涌街道的延安路，东至坝光化工园区规划路网中的东一路交叉口，是大鹏半岛路网的重要组成部分，该路联系葵涌街道与坝光精细化工园区、岭澳核电站的主要通道之一。也是精细化工园建设及运营的重要通道。线路全长6.61公里，设计为城市Ⅱ级主干道，设计速度为50km/小时。双向4车道，路面采用沥青、水泥砼复合式路面。本工程为第一标段，从设计起点至里程K3+000段。标段内道路设计包括1#、2#隧道及部分路基工程，其中2号隧道为我标段控制性工程。2号隧道单线总长为4.8公里，我部承建2号隧道进口端，该隧道位于火烧山岭靠葵涌一侧，左线长度2309m，ZK0+691～ZK3+000，右线长度2254m，右线YK0+746～YK3+000。采用钻爆法施工，内燃设备无轨装渣运输，拱墙衬砌采用模板台车泵送砼施工。该隧道为深圳市特长隧道，无疑在保证施工通风上是一个大问题。为确保安全，结合隧道施工实际情况，为此我标段就隧道施工通风编制专项方案。二、通风、排烟方式选择根据我单位从事隧道施工多年经验来看，增加竖井通风效果好。我部就本特长隧道施工通风问题准备在K1+400隧道顶部增加竖井与洞内压入式结合通风排烟，但竖井施工涉及征地难、施工时间长、投入大、费用高；压入式通风与隧道运营永久设备射流风机提前安装，在施工过程中提前使用的方式进行通风排烟，因此，就后者方案进行设计。葵坝2号隧道进口为双洞双线四车道，典型断面的开挖高度9.94m，开挖宽度12.26m，开挖面积105m2。钻爆法独头掘进，无轨运输。根据施工采用独头轴流通风机压入为主，中后期采用射流风机将洞内废气加速形成通路排出洞外。三、隧道施工通风设计依据根据《公路隧道施工规范》、《铁路工程设计技术手册》-隧道等相关内容和葵坝2号隧道施工设计图。四、隧道施工通风标准1、隧道中氧气含量按体积计不得小于20%。2、粉尘最高容许浓度每M3空气中含有10%以上游离二氧化碳的粉尘应小于2mg。3、有害气体最高允许浓度：（1）、一氧化碳最高允许浓度为30mg/M3。（2）、二氧化碳按体积计算不得大于0.5%；（3）、氮化物（换算成NO2）为5mgM3以下；4、供给每人的新鲜空气量按m=3m3/min计；5、内燃机械作业时所需供风量按Q0＝3m3/min·kW计；6、按照分部开挖的最不利因素，坑道施工通风最小风速按Vmin=0.15m/s计；7、隧道内气温不超过28℃；8、最大开挖面积按S=105m2计（全断面开挖）；9、全断面开挖爆破一次最大用药量A=300kg（每循环进尺3m）；10、放炮后通风时间按t=30min计；11、风管百米漏风率β＝1.5％，风管内摩擦阻力系数为λ＝0.0078。五、隧道通风计算施工通风所需风量按爆破排烟、同时工作的最多人数、内燃机械设备总功率分别计算，并按允许最小风速进行检验，以其中最大值为控制风量。1、通风量计算：按洞内允许最小风速要求计算风量：Q风速=60sυ=0.15m/s×105㎡×60=945m3/min式中：s-断面积,㎡υ-允许最小风速，0.15m/s2、按洞内同时作业人数计算风量：Q人员=q×m×K=3×60×1.15=207m3/min式中：Q—同时作业人员所需风量，m3/min；m—同时作业人数，60人；q—每人供应新风量，3m3/minK-风量备用系数，取1.153、按开挖面爆破排烟计算需风量：328.7LFAtQ烟3260*105*300308.7烟Q=5943/minM式中：Q烟—爆破排烟所需风量3/minM；t—通风时间：30min；A一次爆破炸药消耗量，300Kg；F一开挖断面积105m2；L—通风区段长度按60m。4、按内燃机械作业所需风量：Q内燃=Q0×ΣP=3×(145+99+79×2+120)=1566m3/min式中：ΣP—进洞内燃机械马力总数。该隧道洞内内燃动力在出渣时期有ZLC50侧卸式装载机和自卸汽车。其中侧卸式装载机1台，最大功率162kw，计算功率145kw；PC200挖机1台，功率150KW，计算功率按120KW；3台自卸车（满载车1台，空车2台），满载功率按110kw，计算功率99kw，空车计算功率按满载80%计，即79kw。Q0—柴油机单位功率所需风量指标，1KW的风量不小于3m3/min通过以上计算，隧道施工通风受内燃机械作业所需风量控制，隧道洞内施工最大通风量为1566m3/min左右。5、风管漏风损失修正风量风管直径为1.8米，通风计算取最大通风长度L＝2329m，按2400m计算。风管百米漏风系数β为1.5%，风机所需风量为Q机为：B=L/100=2400/100=24A=（1-β）B=（1-0.015）24=0.7Q机=Q需/A=1566/0.7=2237m3/min=37.3m3/s6、风压计算摩擦阻力损失计算8255111/1.658.12400002.05.65.6mNsｄLRPaQRhf229637.337.31.65211机系统风压其他正局摩hhhhH，为简化计算，取H=1.2H摩H=1.2H摩=1.2*2296=2755Pa六、隧道通风风机选型长大隧道通风，主要由轴流风机和射流风机两种。根据上述Q机、H的计算结果，参考风机性能曲线选择风机，要求风量、风压处于被选择分机的高效区内。主要通风设备参数表名称型号技术参数速度（r/min）风压（Pa）风量（m3/min）功率（KW）轴流风机SDF(C)-NO12.5高速1378—53551550—2912110×2中速629—24451052—196834×2低速355—1375840—147516×2拉链式软风管PVCФ1800㎜平均百米漏风率0.015，摩阻系数0.02，每节长度20m/节。SDF(C)-NO12.5型轴流风机功率为2×110kW，最高风压能到1378～5355Pa＞H(2755Pa)，最大风量可达1550～2912m3/min＞Q机（2237m3/min）。因此，洞口风机选用SDF(C)-NO12.5型轴流风机，配以φ1800mm软质风管。风管采用φ1800mm软质双抗（抗燃烧、抗静电）风管，每节20m，，具有风阻小、漏风低，强度高等优点。通过以上计算，目前隧道施工所配置通风设备能满足掌子面供风要求。但根据是我司对长大隧道施工经验，隧道内排烟存在很大问题，在施工过程中将存在一下现象：施工生产对废气将存在隧道的2.3km隧道施工区域内，排出速度非常缓慢作业环境很难改善。为此洞内排烟是隧道是隧道施工存在较大问题。七、隧道排烟形式根据长大隧道排烟方式一般有以下几种：1、竖（斜）井排烟；2、风机管道式抽排；3、射流风机辅助排烟；排烟方案比选，竖（斜）井排烟效果最佳，但本项目征地难；风机管道式抽排效果差，管道长；射流风机辅助排烟，通过在遂渝铁路项目施工的龙凤山特长隧道中的成功运用，通过多种方法比选，决定采取射流风机来提高洞内排烟，它是通过悬挂在隧道内拱部的射流风机的运转，使隧道内得到排烟所需的纵向风速。根据现场施工实际情况，隧道衬砌与开挖同时进行，衬砌摸注台车阻风面积大，且施工二衬砼时水化热高，在台车附近温度高，风速低，使得洞内空气混浊，同时考虑施工临时用电功率，因此，隧道施工中后期在隧道左、右线设置射流风机加快洞内废气向洞外排出速度。八、射流风机设置射流通风设备参数表射流风机SSF-NO16K工作转速（r/min）出口风量（Pa）出口风速（m3/min）功率（KW）98039002130553600180045306015930在里程ZK1+490和YK1+548设计预留风机各安装一台SSF-NO16K射流风机往洞外压出，同时在里程ZK2+200和YK2+100处各变更增加设置一台SSF-NO16K射流风机加快洞内废气向洞外排出速度，以满足施工需要。（通风布置图附后）九、通风管理1、风机必须配有专业风机司机负责操作，并作好运转记录，上岗前必须进行专业培训，培训合格后方可上岗。变极多速风机必须按顺序启动。2、电工定期检修风机，及时发现和解决故障，保证风机正常运转。3、为了保证风机能够正常启动和运转，必须为风机提供合适的供电设备。4、洞口风机宜安设在距离洞口20m以外的上风向，避免发生污风循环；风管出风口距开挖工作面的距离不宜超过60m。5、因为所选择的风管直径较大，必须保证隧道有足够的净空，避免发生过往车辆和机械刮破风管而影响施工。SDF（C）型隧道施工专用轴流通风机技术性能参数表：风机型号速度风量（m3min）风压(Pa)高效风量（m3min）转速(r/min)最高点功率(KW)最大配用电机功率（KW）SDF(C)-No10高速770-1500550-3500122514807137×2中速640-1010240-160082598021.912×2低速420-760140-8806197509.36×2SDF(C)-No11高速1015-1985624-41501550148010755×2中速690-1345295-1900109898033.517×2低速540-1006160-1095825750158×2SDF(C)-No11.5高速1171-2285727-462918651480142.875×2中速975-1536317-2116125598044.024×2低速639-1156185-116494175018.712×2SDF(C)-No12.5高速1550-29121378-535523851480208110×2中速1052-1968629-2445161098067.534×2低速840-1475355-13751208750283416×2SDF(C)-No13高速1695-3300930-592026911480259132×2中速1407-2219406-270418139808145×2低速923-1670237-148713607503422×2SDF(C)-No14高速2113-41161078-686033611480360185×2中速1756-2771470-3136226398011760×2低速1152-2085274-172516987505030×2、SDF（C）型隧道施工通风机外型尺寸表尺寸型号类别L1L2L3L4Lbb1DNo10C5305301050105044507806801190No10.5C5005001000100045007806801240No11C5505501100110049608807801290No11.5C6006001200120052608807801340No12.5C69069013801380563010009001450No13C69069013801380595010009001500No14C75075015001500628010809801600No15C75075015001500673010809801700No16C850850170017007180118010801800No17C850850170017007640118010801900No18C900900180018008080128011802000深圳葵坝路第一合同段2#隧道进口施工通风方案编制：审核：审定：中铁十三局集团有限公司深圳市葵坝路第一合同段项目经理部编制日期：2011年07月