下载文档原格式
62交通科技与管理工程技术浅谈山岭地区特长隧道斜井施工通风技术朱增奎（中交二公局东萌工程有限公司,西安 710119）摘 要：“十三五”以来，随着国家经济的快速发展，人民群众对交通条件的需求不断提升，公路工程建设的步伐不断加快，平原地区的公路网络已趋于完善，工程建设的重心逐渐向地质情况复杂的山岭地区转移，在山岭地区的公路工程建设中受地形地质条件的制约，长、特长隧道工程设计所占比重不断提高。
关键词：长、特长隧道；斜井；通风技术中图分类号：U455.4 文献标识码：A0 引言长、特长隧道工程大多为线路的重要控制性工程，在设计时为了平衡工期、降低造价，长度大于3 000 m 的特长隧道大多设计横导洞、斜井、平导洞、竖井等辅助导洞，辅助导洞承担开辟工作面或运营期通风功能。
如何解决长、特长隧道施工期的通风问题成了施工过程中的面临的技术难题，所以研究隧道施工通风技术对山岭地区的隧道工程建设意义重大[1]。
文章结合自己在贵州省都匀至安顺高速公路T11标毛尖特长隧道施工过程中斜井施工通风的工程实例，就山岭地区特长隧道斜井施工通风技术做简单探讨。
1 工程背景贵州省都匀至安顺高速公路T11标毛尖特长隧道，为全线的控制性工程，左洞长5 247 m，右洞长5 222 m，后半段1 400 m 为低瓦斯隧道，在隧道距离进口3 400 m 处设置一施工斜井，斜井长度571 m，围岩为中风化灰岩夹薄层页岩、炭质页岩、砂岩，属硬质岩夹软岩，节理裂隙较发育，最大埋深174 m。
斜井宽度7.39 m，高度6.25 m，纵坡-1.559%，本斜井转入正洞后同时辅助左右洞进入双向施工，左右洞之间以联络通道相接，需开辟4个工作面，同时满足3个工作面的物料运输、照明、通风需求（如图1、图2）。
2 斜井转正洞交叉口施工组织安排隧道斜井段施工采用普通钻爆法施工，开挖掘进至距离正洞（右洞）25 m 处采用“小导洞爬坡”工法，逐拼渐变至联络风道设计轮廓，联络风道施工完成后分三步实施，逐一开辟正洞工作面，共开辟4个工作面，高峰期共3个工作面同时施工。
油气田区特长瓦斯隧道施工通风技术研究分析随着油气田区特长瓦斯隧道的施工越来越多，通风技术在隧道施工中的作用愈发重要。
本文旨在对油气田区特长瓦斯隧道施工通风技术进行研究分析，为提高施工效率和保障工人安全提供参考。
一、瓦斯隧道通风的意义瓦斯是一种常见的有害气体，在隧道施工过程中，会因为地下矿藏和地质构造等原因而积聚和聚集。
一旦积聚的瓦斯达到一定浓度，就可能引起爆炸和中毒等事故。
瓦斯隧道通风技术的存在和应用具有重要意义。
瓦斯隧道通风的主要目的是通过通风系统，及时将隧道中的瓦斯排出，确保隧道内空气清新，减少瓦斯的积聚和危险。
通风技术还可以为作业人员提供良好的工作环境，加快工程施工速度，提高施工效率。
特长瓦斯隧道施工通风技术的研究内容主要包括通风系统设计、通风参数计算、通风系统设备选择等方面。
1. 通风系统设计：通风系统设计是通风技术的核心。
设计合理的通风系统可以降低瓦斯浓度，保持隧道内空气清新。
设计过程中需要考虑隧道的尺寸、形状、走向等因素，确定通风系统的布置方式和通风口的位置。
2. 通风参数计算：通风参数计算是通风系统设计的基础。
通过合理的计算，确定通风风量、通风速度和风压等参数，为通风系统的设计提供依据。
计算过程中需要考虑隧道的长度、高度、坡度和瓦斯的产生速度等因素。
3. 通风系统设备选择：通风系统设备选择是通风系统设计的重要环节。
通风设备的选择应根据通风参数计算的结果和工程实际情况来确定，包括通风机、通风管道、通风口等设备的选择。
1. 通风效果：通过实地测试和模拟计算，评估通风系统的通风效果。
主要考虑瓦斯浓度分布、通风风速和风压等指标，确定通风系统的优化方案。
2. 通风设备的性能：对通风设备的性能进行评估和研究，主要包括通风机的风量、风压特性和能耗等指标，为通风设备的选择和优化提供依据。
3. 通风系统的运行管理：通过对通风系统的运行管理过程进行分析，探讨如何提高通风系统的运行效率和操作人员的安全意识。
包家山特长隧道1号竖井施工技术许海峰 胡 平 康志荣 赵超志(陕西省交通建设集团公司小康项目管理处 安康 725000)摘 要 包家山特长隧道1号通风竖井深243m ,内净空Φ750c m ,其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风,在建设阶段兼作正洞投料及通风作用,施工采用正井法。
本文着重介绍该竖井的施工技术。
关键词 包家山隧道 竖井 施工1 概述小河至安康高速公路为包茂高速公路在西安以南路段的组成部分,同时也是陕西省规划的“米”字型公路主骨架中南北向的重要经济干线,属陕西省生产力布局和经济建设的主轴线之一。
包家山特长隧道位于小康高速公路的咽喉部位,是最艰巨的工程地段之一,也是全线最大的控制性工程。
其中的1号通风竖井深243m ,内净空Φ750cm ,其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风,在建设阶段兼作正洞投料及通风作用,故施工采用正井法。
2 井口地表到25m 深施工方法2.1 井口防排水由于竖井施工井口总体布置图的特殊性,故施工前做好地表水防排工作非常关键,在井口地表外砌筑截水沟以拦截地表水。
井口四周比井沿处略低30～50cm ,防止地表水流入井内。
为防止井口在地表水的浸袭下变形,在井口开挖后立即按设计进行井口圈施工,防止井口发生变形。
井身防排水用吊泵和深井泵接力排水,并且随时保持一套排水机械作为突然涌水时的防备措施,确保竖井施工安全。
2.2 开挖开挖采用手持风动凿岩机打眼,非电毫秒雷管引爆,预裂爆破,人工修整开挖轮廓线,严格控制欠挖,确保开挖轮廓尺寸。
开挖循环进尺1.5m ,开挖后立即进行锚杆、挂网、喷混凝土支护,然后清底、立模灌注混凝土。
竖井开挖前由测量组准确测出竖井的开挖轮廓线,测量采用测距仪及垂准仪定出竖井中心及开挖轮廓线,开挖后对开挖轮廓进行检查,确保竖井开挖净空尺寸符合设计要求。
2.3 出碴竖井井下0～25m 采用反铲(山猫331型)井底装碴至1.5m 3吊桶,2台绞车提升吊桶出碴,井上采用汽车倒运至弃碴场。
隧道通风井的工作原理
隧道通风井是一种通风设施，用于隧道的通风。
隧道通风井的主要作用是通过自然或
机械通风的方式，将隧道内的有害气体排出，保持空气流通，确保隧道内的安全。
下面将
介绍隧道通风井的工作原理。
1. 自然通风
隧道通风井的自然通风工作原理是利用自然空气对流的原理来实现通风。
即隧道内有
害气体和污浊空气会上升，而新鲜空气则会由通风井下方自然地流入隧道内，以取代升起
的有害气体和污浊空气，形成空气的流通。
这种自然通风的方式需要依靠周围的空气流动，因此适用于比较短的隧道和通风井周围气流较为活跃的地区。
2. 机械通风
隧道通风井的机械通风工作原理是利用机械设备来加速空气流速，以使空气更快地流动，从而达到更好的通风效果。
机械通风一般采用排风、送风或逆流通风等不同方式来实现。
（1）排风通风
排风通风是通过设置风机将隧道内的有害气体和污浊空气抽出隧道的方式实现通风。
首先，在隧道内设置排风口，然后在通风井内设置抽气风机，将排风口农的有害气体和污
浊空气抽出隧道，使新鲜空气顺畅地流入隧道，以保持隧道内的空气清新。
（3）逆流通风
总之，隧道通风井的工作原理虽然有多种方式来实现，但都是以取代隧道内的有害气
体和污浊空气为目的的。
机械通风的方式由于可以通过设备对空气进行加速和控制，可以
达到更高效的通风效果。
特长隧道通风技术研究张旺发布时间：2023-06-06T06:09:22.896Z 来源：《中国建设信息化》2023年6期作者：张旺[导读] 随着中国铁路、公路、水利等基础设施建设隧道数量和长度的增加，隧道施工通风尤为重要。
隧道施工通风隧道及隧道外的通风为隧道施工提供了安全的工作环境。
它是隧道建设者和机械的“生命线”，特别是对于天然气，热力和有毒气体隧道。
施工通风可减少隧道中的有害气体。
物质的浓度。
该孔是避免瓦斯爆炸，高温，中毒等灾害的最直接手段。
晟远工程设计集团有限公司山东烟台 264670摘要：随着中国铁路、公路、水利等基础设施建设隧道数量和长度的增加，隧道施工通风尤为重要。
隧道施工通风隧道及隧道外的通风为隧道施工提供了安全的工作环境。
它是隧道建设者和机械的“生命线”，特别是对于天然气，热力和有毒气体隧道。
施工通风可减少隧道中的有害气体。
物质的浓度。
该孔是避免瓦斯爆炸，高温，中毒等灾害的最直接手段。
关键词：隧道施工、通风技术、通风设备引言长大公路隧道通风问题是公路中很重要的一个问题，大量的尾气、粉尘，甚至是火灾风险，让通风技术显得尤为重要。
本文以红谷隧道为例，分析对比隧道各种通风方式，最终选用纵向通风，通过计算各个车速下稀释CO、烟雾、异味以及应对火灾工况的需风量，来得到隧道需风量，再根据规范要求选用合适的射流风机及台数布置，在安装过程中采用更好的吊式安装方案，使得风机安装具有更好的抗变形防破坏抗锈蚀能力，同时最大限度的利用了自然风和活塞风，节能减排效果更好。
1工程概况某隧道左线长度为6534米，右线长度为6549米，本标段内某某隧道左线起讫里程ZK160+788~ZK163+503（2715），右线起讫里程YK160+776~YK163+500（2724米），纵坡为1.9%的单向下坡。
隧道开挖标准断面轮廓面积为76.07㎡，施工采取进口单向独头掘进施工方案，隧道进口独头掘进2724m，某某隧道进口为平行双隧，设置2个配电横洞，6个人行横洞，3个车行横洞。
隧道通风井的工作原理
隧道通风井是用于隧道内通风换气的设备，其工作原理主要包括以下几方面：
一、自然通风原理
隧道通风井在通风时，可以利用其与环境的温度差异，通过自然通风的方式进行通风换气。
当隧道内温度高于井外温度时，空气会自动从井内向外流动，形成负压区域；当隧道内温度低于井外温度时，空气会自动从井外向内流动，形成正压区域。
这样就可以实现隧道内的空气流通和新鲜空气的补充。
二、机械通风原理
隧道通风井还可以通过机械通风的方式进行通风换气。
主要通过电动机驱动风机，将外界新鲜空气吸入井内，再通过井内管道将空气送入隧道内，形成气流。
同时将隧道内的废气排出井外，通过井外管道排出。
这样就可以实现隧道内外的空气流通和新鲜空气的补充。
三、紧急排烟原理
隧道通风井还可以作为紧急排烟设备，当隧道内发生火灾或烟雾时，通过启动通风井的紧急排烟系统，将隧道内的废气排出井外，形成负压区域，避免烟雾扩散，以便疏散人员。
综上所述，隧道通风井的工作原理主要包括自然通风原理、机械通风原理和紧急排烟原理。
不同的工作原理可以根据实际情况进行选择，以实现隧道内的通风换气和紧急排烟的功能。
- 1 -。
宁武高速公路特长隧道通风系统概述特长隧道通风系统概述洞宫山隧道通风系统设计分水关隧道通风系统设计宁武高速公路特长隧道通风系统概述宁武高速公路南平段全长205Km、沿线共有隧道41座，其中洞宫山隧道长度6.538Km与宁德交界；分水关隧道长度6.043Km与江西交界，均属于特长隧道，采用竖井通风的方式加强通风，通过在竖井上端装设大型轴流风机的方式实现对隧道的送风和排风，同时配套隧道内射流风机来实现纵向通风。
一般长隧道采用纵向通风方式即可满足正常和事故状态的通风要求，纵向通风方式是隧道内通风气流在行车空间的流动方式，纵向通风需要在隧道的适当位置安装射流风机，由风机通风产生的压力，使空气沿隧道轴线方向流动，从而达到通风目的。
本项目选用射流风机为具有消音装置且可逆转的公路隧道专用射流风机，成组多台以一定间距按隧道轴线平行悬吊式安装，其可环境温度250℃情况下运行60分钟，满足消防排烟的工作要求。
其平时和突发情况的开启运行及正反转，可实施就地及远程控制，并依据本项目设计运行模式实施。
射流风机安装支承强度保证静荷载大于15倍，设备安装时并应逐台做强度荷载试验。
对于特长隧道工程，当采用射流风机纵向通风时，其在隧道后半程往往会发生达不到稀释气体浓度的规范标准，因此需要采取通风井集中通风方式。
集中通风方式设施一般由通风机、风道、风井构成。
风井与隧道贯通，其位置依据通风系统方案设计确定。
洞宫山隧道为宁武高速公路控制性工程之一，隧道按山岭重丘区高速公路标准设计，设计行车速度为80km/h，双洞单向行车，单洞2车道，左右洞分离布置，其中左洞长6541米，右洞长6532米，如只采用射流风机纵向通风后半程往往会发生达不到稀释气体浓度的规范标准，因此隧道采用竖井送排式+射流风机纵向通风方式。
分水关隧道全长超过6公里，一旦发生火灾，只通过进出口排烟，烟雾在隧道内短期内不易排散，于防灾救灾非常不利。
而且只靠射流风机排烟，风速、压力效果不理想，洞内环境差，隧道行车安全性及服务水平较低。
综合以上因素，分水关隧道采用竖井送排式+射流风机纵向通风方式。
宁武高速特长隧道集中通风设备，采用单向大型轴流式风机，大型轴流式风机一般由叶轮、电机、导叶、导流罩、机体、两端软连接及法兰、减振装置、接线控制盒、外接电缆等组成，成套大型轴流式风机系统安装于专用机房内，由风机、风机连接管、消音器、风阀、防护网等组成。
风机通风流量和压力配比关系，依据隧道内通风需求和管网设计确定。
其开启运行，应可实施就地及远程控制，并依据本项目设计运行模式实施。
本项目多台成组大轴流风机并联安装，其安全运行要求高，需要设置设备运行的温度、振动、压力等设备运行技术参数监控。
洞宫山隧道通风系统设计根据省高指《关于下发“公路隧道通风节能关键参数研究及应用”子课题中间成果的通知》闽高路控[2011]65号文件，结合重庆交通科研设计院的《宁武高速公路洞宫山隧道、分水管隧道通风系统技术咨询报告》，现将洞宫山隧道通风系统方案简述如下：1、洞宫山隧道为特长隧道，右洞6532米，左洞6541米。
根据隧道交通条件等多方面的要求，采用竖井送排式纵向通风，机房采用地表风机房。
竖井位于交通条件较为便利的隧道中部平地，左右洞风机房合并一起，位于隧道右洞右侧地表。
2、送排风竖井均采用左右洞合并设置方式：左右洞排风通道共用一个排风竖井（竖井设置分隔板），左右洞送风通道共用一个送风竖井（竖井设置分隔板）。
送排风竖井均设置在隧道右洞右侧，其中排风竖井直径为6.2米，送风竖井直径为6.6米。
3、排风左洞：竖井送排式+射流风机组合纵向式通风（排风口桩号ZK94+730）。
右洞：全射流通风，发生火灾时利用排风口（排风口桩号YK94+698）进行分段排烟。
4、送风左洞：送风口桩号ZK94+690。
右洞：送风口桩号YK94+738。
5、排风井中心位置为：YK94+710，右洞洞轴线右偏26.192米。
送风井中心位置为：YK94+695，右洞洞轴线右偏36.192米。
送排风竖井通过送排风道与主洞相连，形成完善的通风系统。
6、送风竖井深度：143.69米；排风竖井深度：145.34米。
通风系统平面布置示意图（单位：cm）风机装机功率洞宫山隧道通风方案，在原施工图方案的基础上，进行了优化设计，优化前后的装机功率对比如下表：根据优化后的方案，在排风段，左右洞分别配置1台250KW的轴流风机；送风段，左洞配置2台280KW的轴流风机，右洞不配置。
送风排风Qr1vr1Qr2 vr2Qe veQb vbC1 C2C3L1=3534 L2=2546DS=55分水关隧道通风系统设计（1）设计方案分水关隧道以换气工况需风量作为设计需风量，左线Qreq=423m3/s，右线Qreq=447 m3/s；左线设计风速vr左=6.82m/s，右线设计风速vr右=7.21m/s；如果仅从通风风速的角度来考虑，采用全射流风机纵向通风时能满足要求的，但分水关隧道全长超过6公里，一旦发生火灾，只通过进出口排烟，烟雾在隧道内短期内不易排散，于防灾救灾非常不利。
而且只靠射流风机排烟，风速、压力效果不理想，洞内环境差，隧道行车安全性及服务水平较低。
综合以上因素，分水关隧道采用竖井送排式+射流风机纵向通风方式。
在左线隧道和右线隧道各设一座竖井，其中，1#竖井位于福建境内，与主洞相交桩号为Z4K299+080，将左线分成2601m与3534m 两段，1＃竖井内加隔板分成送、排风井，分别为左线送、排风；1＃竖井深度为221.78ｍ，采用地上式风机房。
1＃竖井排风井净空断面积为12.70 m2，排风口净空断面积为32.01 m2；送风井排净空断面积为23.37 m2，送风口净空断面积为13.19 m2；排烟通道与主洞相交于K299+105.3，净空断面积13.19 m2，长度为61.64m。
右线2#竖井设置在江西境内，为右线隧道进行送排风，并为左线隧道进行火灾排烟（由江西段设计实施）。
（2）送排风计算隧道长度L=6135m（L1=3534m，L2=2546m，DS=55m）隧道断面积S=62.0m2断面当量直径Dr=12.74m需风量Q req=423m3/s（Q reqⅠ=244 m3/s ；Q reqⅡ=179 m3/s）自然风洞内风速V n=2.5m/s火灾排烟风速V火=2.5m/s取Q3通过分析可确定如下诸量：Q e=200 m3/s；Q r1=279m3/s；v r1=4.5m/s；Q b=169 m3/s ；Q r2=248m3/s；v r2=4m/s；Δp e+Δp b=23.17N/m2（送排风口提供的升压力），v r1、v r2均大于火灾排烟风速最低要求2 .5m/s以及换气最低风速2.5m/s，即以上取值满足隧道通风所有工况。
（3）通风压力计算左线排风全压计算左线送风全压计算排烟全压计算由以上竖井全压计算可知，左线排风所需风量及全压已能满足右线排烟需求，故以左线排风需风量及全压计算排风机功率，送风机功率由左线线送风需风量及全压计算得出。
（4）竖井送排式+射流风机组合式通风方案火灾工况时，部分路段排烟方向与行车方向相反，而单纯采用竖井送排式通风方式无法满足要求，且射流风机在通风系统中增压效果好于轴流风机，故本次设计在隧道主洞内设置一定数量的射流风机，采用竖井送排式+射流风机组合通风方式。
本次设计在隧道左线设置12台射流风机（福建境）、隧道右线设置10台射流风机，用于提升隧道风压及火灾工况时的辅助排烟工作。
（5）轴流风机参数计算及选型排风机全压：P tote=1.1*（1/2*v e 2+p db-p sb）=876P a排风机轴功率：S kw=Q e* P tote/1000η*(273+t0)/(273+t1)*P1/P0=222KW排风机电机功率：M1= S kw /ηm*k=284KW送风机全压：P totb=1.1*（1/2*v b 2+p de-p se）=450P a送风机轴功率：S kw=Q e* P tote/1000η*(273+t0)/(273+t1)*P1/P0=96KW送风机电机功率：M1= S kw /ηm*k=123 KW本次设计设置2台排风机，风量为120m3/s，功率为200KW；设置2台送风机，风量为100m3/s,功率为150KW。
（6）分水关隧道通风系统优化设计根据省交通厅下发的隧道通风节能关键技术研究课题的中间成果以及课题承担单位招商局重庆交通科研设计院有限公司的咨询意见对分水关隧道通风系统进行优化设计：近期左洞正常工况采用全射流通风方式，发生火灾时采用竖井排出式分段排烟；远期采用斜井送排式纵向式通风方式。
分水关隧道（福建）通风方案优化装机功率表同时，在隧道左线设置12台射流风机（福建境）、隧道右线设置10台射流风机，用于提升隧道风压及火灾工况时的辅助排烟。
（7）火灾时通风方案分水关隧道左、右线各分为3个火灾排烟区段，左线Z4K296+479~ Z4K299+080为Ⅰ区， Z4K299+080~ ZK300+800为Ⅱ区，ZK300+800~ ZK302+722为Ⅲ区。
右线K296+527~ K299+105为Ⅰ区， K299+105~ K300+800为Ⅱ区，K300+000~~K301+715为Ⅲ区。
左线火灾时交通组织及通风预案：当火灾发生在Ⅰ区时，立即封闭左、右线交通，火灾点前方车辆从出口顺序撤离，火灾点后方车辆通过车行横通道从右线撤离，同时关闭1#竖井排风机，开足送风机,将全线射流风机正转，烟雾从出口排出；如果火灾发生在Ⅱ区，交通组织同前，同时开足1# 竖井排风机，关闭1#竖井送风机，将Ⅰ区射流风机反转，Ⅱ区、Ⅲ区射流风机正转，烟雾从1#竖井排风井排出；如果火灾发生在Ⅲ区，交通组织同前，打开左线与2#竖井排风井之间联络风道的风门，同时开足2#竖井排风机，减小2#竖井送风机功率，将Ⅰ区、Ⅱ区射流风机反转，Ⅲ区射流风机反转，烟雾从2#竖井排风井排出；隧道右线排烟区段划分及交通流组织与左线一致，当火灾发生在Ⅰ区时，打开右线线与1#竖井排风井之间联络风道的风门，同时开足1#竖井排风机，减小1#竖井送风机功率，将Ⅰ区射流风机正转，Ⅱ区、Ⅲ区射流风机反转，烟雾从1#竖井排风井排出；如果火灾发生在Ⅱ区，开足2#竖井排风机，关闭2#竖井送风机，将Ⅰ区、Ⅱ区射流风机正转，Ⅲ区射流风机反转，烟雾从2#竖井排风井排出；如果火灾发生在Ⅲ区，开足2#竖井送风机，减小排风机功率，将所有射流风机正转，烟雾从出口排出。
1、风机控制模式（1）通风控制方式隧道通风采用自动控制方式，并用手动控制方式辅助。
手动控制方式考虑联动控制与单独控制。
联动控制为预先确定风量档次，通过单手操纵风量各档次按钮，使射流风机联动控制风量的控制方式。
