小断面长距离水工隧洞施工通风的设计与布置
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小断面长距离引水隧洞施工技术应用研究本文主要分析的是一项跨流域、小断面、长距离的引水隧洞施工工程,主要是解决部分地区饮水资源严重C乏的引水工程,山曲水枢纽、引水的线路(主要包括管道和隧洞)以及调节水库等组成。
引水隧洞作为该工程的关键控制工程,全长约为10km,断面为2. 5mX 2. 5m,洞身段为完整的花岗岩体,采用钻爆法进行施工,根据施工现场的情况再投入相应的设备进行作业,以实现小断面长距离引水隧洞的施工完成。
1施工工期与工程特点1.1施工工期本工程施工工期山于距离较长,施工时间为36个月,工程比较紧,任务也比较重。
1.2施工工程特点本施工工程有以下三个特点:(1)断面比较小,距离比较长,通风困难,机械化作业的程度较低;(2)山于多段中地下有丰富的地下水,在施工时困难比较大; (3)山于距离比较长,施工时间较短,施工干扰严重,很难形成干扰作业等。
2本工程施工隧洞的施工设计与改进2.1基础性的隧洞施工设计小断面长距离隧洞是各类隧洞中施工难度比较大的一种施工隧洞,小断面对机械化程度比较高的施工机械不能够进洞进行作业,只能够采取人工开挖的方法为主,小机械化为辅。
长距离对通风、排水、供电、运输材料等方面都会造成一定的困难,这就会给作业带来相当大的难度,对施工设计也会带来一定的困难。
在长距离小断面的引水隧洞中,在2mX 2m以下的开挖断面并没有实例,距离在10km以上也比较少,对这种工程必须设计出合理的施工方案,以满足小断面长距离引水隧洞的施工方法。
山于施工时主要是以人工为主,许多建材的运输就需要采取运输工具进行机械运输,在初步设计时的施工工期为36个月。
引水隧洞在进行试验开挖时,山于小断面施工中对爆破的钳制作用,在每一循环施工仅为1.1——1.2m,随着施工的不断推进,对通风、排烟等方面明显会受到施工断面的限制,送风的距离比较短,运输车与通风管的间隔太近,通风管很容易被尖状物品划破,很容易造成危险,再加上隧洞内还需要高压电缆和低压电缆、照明灯具等,在通风时不能够出渣,在出渣时不能够进行通风,就会严重影响洞内的空气质量,随着循环作业的拉长,在施工期施工人员的安全生产就得不到保证。
长距离小洞径隧洞施工中通风方式及应用研究发布时间:2021-04-28T10:21:27.917Z 来源:《基层建设》2020年第34期作者:郭标[导读] 摘要:在隧洞施工的过程中,长距离小洞径隧洞施工是难度最大的一类。
中铁十局集团第五工程有限公司江苏省苏州市 215011摘要:在隧洞施工的过程中,长距离小洞径隧洞施工是难度最大的一类。
通风作为长距离小洞径隧道施工中控制掘进的关键因素,对其通风方式及其应用效果展开探究非常必要。
因此,本研究结合实例对其通风方式展开了探究。
关键词:隧洞施工;长距离小洞径;通风方式Abstract:In the process of tunnel construction,the construction of long - distance tunnel with small tunnel diameter is the most difficult.Ventilation is a key factor to control tunneling in long distance tunnel construction,so it is necessary to explore the ventilation mode and its application effect.Therefore,this study combined with an example to explore its ventilation mode.Key words:tunnel construction;Long small hole diameter;Ventilation way前言:长距离小洞径隧洞施工在各类隧洞施工中的施工难度最大[1]。
为控制其掘进,施工通风措施作为重要的因素,应给予关注和重视。
通风方式作为施工通风措施的重要基础性工作,在此次研究的过程中,选取某引水隧洞工程作为实例,对其隧洞施工中的通风方式展开了探究,并对其通风效果进行了总结。
一、编制说明 (3)1.1编制依据 (3)1.2 编制原则 (3)二、工程概况 (3)2.1工程概述 (3)2.2工程地质 (4)2.3水文气象 (4)2.4主要工程数量 (4)三、施工总体布置 (5)3.1施工总布置的原则 (5)3.2临时设施布置 (6)3.3风、水、电布置 (6)3.3.1 施工供风 (6)3.3.2 施工供水 (7)3.3.3 施工供电 (7)3.4拌和机布置 (7)3.5交通道路布置 (8)3.6施工通讯布置 (8)3.7通风排烟布置 (8)3.8主要施工机械及劳动力配置 (8)四、隧洞施工 (10)4.1洞口工程施工 (10)4.1.1 施工工艺 (10)4.1.2边仰坡加固和防护 (11)4.1.3洞口及覆盖层段加固 (13)4.2洞挖工程施工 (14)4.2.1 隧洞开挖措施 (14)4.2.2特殊洞段 (16)4.2.3洞内锚杆及钢筋网工艺 (16)4.2.4塌方 (17)4.3 混凝土施工 (19)4.3.1钢筋工程 (19)4.3.2模板工程 (19)4.3.3衬砌工程 (19)4.4隧洞灌浆工程 (21)4.4.1施工布置 (21)4.4.2回填灌浆 (21)4.4.3固结灌浆施工方法 (22)五、施工进度 (24)5.1施工进度安排 (24)5.2保证工期的主要措施 (24)5.2.1组织保证措施 (24)5.2.2施工保证措施 (25)六、工程质量保证措施 (25)6.1质量保证体系 (25)6.2 安全质量保证措施 (26)6.2.1质量组织保证 (26)6.2.2质量保证措施 (27)6.2.3隧洞质量要素及质量控制措施 (28)七、安全文明及环境保护 (31)7.1安全文明 (31)7.1.1安全目标 (31)7.1.2安全保证措施 (31)7.2.环境保护 (34)一、编制说明根据工程的合同文件、设计图纸、工程现场施工条件及有关技术规范,结合类似工程的施工经验和目前的施工技术,编制了本施工专项方案。
地下小断面环形隧洞施工的通风排烟及除尘(精)背景地下小断面环形隧洞的施工是现代城市地下建筑的重要组成部分,也是城市基础设施建设的必要环节。
这种工程需要通风排烟及除尘技术来保障工人的安全和健康。
通风排烟技术通风排烟技术是指通过合理的通风系统,使隧洞内空气得以循环流通,污浊的空气及时排出,从而达到改善隧洞内气氛、保证工作人员健康和提高工作效率的技术。
通风系统设计与布置通风系统设计应根据隧洞的实际情况,包括长度、断面尺寸、运输设备等因素进行考虑。
通风系统的布置应尽可能使新风和排气风流量和速度平衡,以避免产生气流环流和工作区域漏风问题。
通风系统一般包括进风系统、出风系统和废气排放系统。
通风系统操作通风系统操作应严格按照标准化操作规程进行。
同时,还要经常性对系统进行维护和保养,例如定期更换空气过滤器和通风设备的清洗和检查。
除尘技术除尘技术是指通过物理或化学手段,去除隧洞中的灰尘和其他微粒物质,保证施工人员在清洁的工作环境中工作。
除尘方法除尘方法通常分为机械除尘和化学除尘两种方法,常用的包括:- 机械过滤法:通过滤纸、滤网等材料将颗粒物捕捉下来。
- 静电吸附法:利用静电作用将颗粒物吸附到电极表面。
- 化学吸附法:在隧洞内添加化学吸附剂,使颗粒物化学吸附下来。
- 喷雾洗涤法:在隧洞内设置喷水系统,利用水雾将颗粒物冲洗掉。
除尘设备常用的除尘设备包括: - 滤筒除尘器:利用滤芯中的滤布滤除颗粒物。
- 电除尘器:利用带电导线将颗粒物吸附到电极上。
- 湿式除尘器:通过水雾将颗粒物冲洗下来。
地下小断面环形隧洞施工的通风排烟及除尘技术对保障工人的安全和健康至关重要。
通风系统应根据隧洞实际情况进行设计和布置,并进行标准化操作和维护保养;除尘方法包括机械除尘和化学除尘两种方法,可根据实际情况选择合适的除尘设备进行处理。
长距离小断面引水隧洞的施工设计实践应用中铁十六局集团小浪底引黄工程徐永内容摘要:小断面、长距离隧洞是各类隧洞中施工难度较大的,引水隧洞工程实践、介绍了小断面、长距离引水隧洞的施工措施,为同类引水隧洞工程提供了可借鉴的经验。
关键词:“小断面”,“长距离”,“引水隧洞”,“施工”。
一、概述山西省小浪底引黄工程主要由取水口、输水线路(包括管道和隧洞及泵站)、尾部调节水库等组成,为II等中型工程。
于2012年开工,目前未具备通水条件。
隧洞全长59.6km。
设计流量为20m3/s,灌溉面积为63。
58万亩。
主要纵坡为1/3000(除取水口至高压泵站处)。
隧洞断面形式为城门洞形,设计断面为宽*高为3.8m*5m。
洞内水流为无压隧洞。
洞身段大部分在完整花岗岩体中,围岩类别基本为Ⅰ—Ⅱ类,断层破碎带段是Ⅲ~Ⅴ类围岩,成洞条件较好;底板及拱墙全环现浇 30cm~40cm 砼.洞顶上覆基岩厚度 13~250m,山顶地形起伏不平。
洞身段有进、出口,若干个斜井、一个施工盾构竖井,共计 13 个工作面,其中竖井深分别为 68m,控制长度为5。
5km。
为本工程施工难点,控制着整个工程的进度。
二、国内小断面长隧洞施工情况小断面长距离隧洞是各类隧洞中施工难度较大的,“小"是指机械化程度较高的施工机械如多臂钻、装载机、自卸汽车等不能进洞作业,只能采取以人工为主的方法开挖,“长"是对通风、供电、排水和运距相对而言,同样比较长的距离,对于洞径较大,开挖、装碴、通风和运碴设备都比较方便的隧洞,不称其为长,但对于洞径较小、主要靠人工作业的隧洞,就可认为是长隧洞了.目前检索查到的小断面隧洞施工情况如下表所示:表 1 国内小断面隧洞施工情况序号名称断面尺寸(m)长度(km) 开挖、出碴、通风方式工期(年) 1 马栏河输水隧洞 2.1×2。
0 11.49 砂泥岩、较破碎,装岩机、轨道电瓶机车牵引矿车 4 年2 浮山供水引水隧洞 2。
小断面长隧洞通风排尘研究第1章引言地球表面以下是一层很厚的岩石圈,岩石圈不断风化形成了土层。
岩层和土层在自然状态下都是实体,只有在外部条件作用下才能形成空间。
在岩层或土层中天然形成或经人工开发形成的空间称为地下空间;人工采用各种技术开挖出来的空间称为地下建(构)筑空间。
人类利用地下空间的历史是与其文明史相呼应的,经历了一个自从发到自觉的漫长过程。
而推动这一过程发展的动力是人类的自身发展,人类繁衍和智能的提高、社会生产力的发展。
远古时期〜公元前3000年,人类就利用天然洞穴作为栖身住所,1万年前的“新洞人”、“山顶洞人”居住的就是自然条件较好的天然岩洞;黄河流域,公元前8000〜前3000年的洞穴遗址就有7000 多处,其中住房多为浅穴,在日本、西亚、中东、欧洲、美洲、北非也都发现了古人类居住洞穴。
公元前3000 年〜5世纪,世界进入了铜、铁器时代,劳动工具的进步和生产关系的改变,导致了生产力有很大的发展,从而出现了古埃及、希腊、罗马及古中国的高度文明,人类对地下空间的利用从单纯的居住进入了更广泛的领域。
埃及的金字塔下的墓穴、巴比伦幼发拉底河引水隧道等均为这一时代地下建筑的典范。
我国秦汉时期(公元前221 年~公元前220 年)的陵墓、采矿、军事、地下粮仓等也已具有相当的技术水准和规模。
5世纪〜14世纪,欧洲由于文化低潮,地下空间的发展基本停滞。
这一时期,我国地下建筑的开发多用于陵墓的建造和满足宗教的一些特殊要求,以及用于屯兵和储粮的军事目的。
其中,在洛阳北发现的面积达600m*700m的近200个地下粮仓、河北峰峰建造的军用地道(长约40km)、著名的云冈石窟、龙门石窟、敦煌石窟和甘肃麦积山和河北邯郸响堂山石窟等,这些石窟岩洞形成了大型的雕刻艺术空间。
近代和现代,欧洲文艺复兴、产业革命的出现,,科学技术开始走在了世界地道前列,地下工程迅速发展。
1613 年的伦敦地下水道;1681年的地中海比斯开湾170m的链接隧道;1863年伦敦的越河隧道和世界上第一条城市地下铁道;1871年穿越阿尔卑斯山链接法、意全长12.8km的公路隧道到了20世纪90 年代末,世界已有70 多个国家和地区80 多个城市修建地下铁道,其中,日本的青函隧道长(53850m)、英法海峡隧道长(500000m)、我国的大瑶山铁路隧道(14295m)、我国第一条海底隧道厦门“东通道” (9000m)等无不表现了地下工程建设的迅猛发展。
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YAN JIU
JIAN SHE
小断面长距离水工隧洞施工通风的设计与布置
Xiao duan mian chang ju li shui gong sui dong shi gong tong feng de she ji yu bu zhi
江勇 陈阳海 侯学勇
在各类隧洞工程的施工过程中,小断面且距离长的隧洞工程施工难度较大,由于地形环境与其他因素,可设置的施工支洞数量有限,故此,小断面长距离隧洞施工的通风设计直接关系到施工人员的生命安全与项目工期控制。
本文结合具体的小断面长距离隧洞工程实例,对其通风的设计与布置进行了分析,为日后类似的工程提供可参考的依据。
进行小断面长距离水工隧洞工程施工时,最关注的就是其施工通风设计的合理性。
如今,通风技术在隧洞施工中得到了广泛的应用,在设计通风系统时,应着重考虑如何向掌子面输入新鲜空气,且及时排出隧洞内的废气。
随着我国隧洞工程的技术不断发展,利用小断面长距离通风技术,能够显著改善地下施工的空气质量,从而保证了整个工程的施工安全和施工效率。
一、工程概述
某县水厂集中供水工程开工时间为2016年9月2日,引水部分工程线路全长18.28km,其中隧洞13.80km、明渠3.56km/3段、渡槽 411m/6处、暗涵404m/7处。
隧洞群中有一条隧洞工程其隧洞轴线长度为6275.5m,该隧洞的开挖断面为城门洞类型,表现为上圆下方,开挖断面的尺寸大小为4.52m 2。
由于隧洞地形原因,此隧洞工程只能开设一条施工支洞与一条放空检修洞,长度分别为220m、280m,该支洞与防空检修洞将整个隧洞分为三部分,在距隧洞进口607m 处设有直径3m,深26.5m 的洞中竖井。
开设支洞后,主洞共计6个作业面,其平均长度已经达到了1600m 和1150m,本工程是典型的小断面长距离的隧洞施工案例。
结合之前小断面长距离隧洞的施工经验,摸索出适合本工程的通风数据,并完成此隧洞通风技术的设计与布置。
二、隧洞内通风与风量分析
在隧洞工程内进行通风设计主要是确保在施工过程中,隧洞内有足够的新鲜空气,利用通风技术,将各种有害废气以及爆破工程残留的粉尘及时排出,保证隧洞的空气质量达到国家标准,为施工人员提供良好的工作环境,
降低工程风险,提高施工效率、保证工程质量。
1.通风形式
(1)压力式通风
压力式通风主要是利用风压,将隧洞内残留的废气与粉尘排出至洞外。
其做法是在隧洞口外安设一台风机,由吹风筒往隧洞内源源不断地输入新鲜空气,且直接送入至开挖工作面,从而使得隧洞内的废气与爆破后残留的粉尘沿着洞室排出隧洞。
此通风方式的优点在于隧洞内开挖作业面能够享受到较大的空气对流,有利于新鲜空气在隧洞内的流动,能够及时的处理废气与粉尘,但是由于排出的废气与粉尘需要经过洞室内,所以会对洞壁造成一定程度的污染。
压力式通风一般情况下被使用在单机450m 左右的单头独进的隧洞,如果要作用于450m 以上的隧洞,可以考虑将风机进行并行或串行开展通风工作,压力式通风的风量采用如下的计算公式:
(1)
其中,表示压力式通风的风量值,单位为:立方米每分钟;为爆破工程中采用的爆破药量,单位为千克,这里为40千克;S 表示的隧洞内开挖工作面的面积大小;L 表示隧洞内开挖长度,本工程支洞长度为220m,即L1=220m,上下游主洞合计长900m,L=220+900=1120m ;T 表示压力式通风时间,这里T 取30分钟,将数据带入公式,得出本工程压力式通风风量,其风量值为303立方米每分钟。
(2)吸出式通风
吸出式通风主要式将风机安装在洞壁上,将洞内的废气与粉尘吸出,保持整个隧洞内的空气清洁,新鲜空气将依靠压力差流向隧洞内开挖工作面。
根据以往的工程经验,在小断面长距离水工隧洞利用吸出式通风技术实际效果不理想,故本工程决定不采用此通风技术进行施工。
(3)混合式通风
混合式通风技术结合了压力式通风与吸出式通风的优点,将两种通风技术混合使用,在小断面长距离水工隧洞通风施工中,混合式通风作用显著,下文将对本工程中的通风方案进行详细介绍。
术,其混合式通风技术风量计算公式如下
(2)
其中,表示混合式通风技术中压入式风量值
输风口至开挖工作面的距离,本工程为
入公式得到的风量值得结果为29立方米每分钟,由此可。