公路特长隧道巷道式通风应用

GXF360 2017-09-19

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公路特长隧道巷道式通风应用

张骞

（中交第二公路工程局有限公司，陕西西安 710065）

摘要：结合西岙岭隧道工程，分析了巷道式通风的需风量，介绍了通风方案的布置情况及过程实施时的一些要求等，通过利用巷道式通风系统提升的公路隧道的通风效果，提高了整体的经济效益，为后续的研究提供参考。

关键词：特长隧道；巷道式通风；隧道工程

0 引言

随着经济的不断发展，我国的交通越来越便利，作为穿越山体的一种过程，公路特长隧道的技术也趋于先进，但正是由于施工机械化程度的提高，导致隧道的通风不能达到要求。巷道式通风是利用横向通道和平导组合成为一个系统，它可以将隧洞里面的风抽出来并将隧洞外的新鲜空气输送进去，以达到通风的目的，对于平行导坑的长隧道可用巷道式通风系统进行通风。巷道式通风系统是运用了公路运营的通风原理，将空气射流技术与通风系统相结合，使得隧道中的空气纵向流动。通过在通风口设置射流机来控制风的方向，改变风速。利用巷道式通风系统可以使得公路隧道的通风效果有较大的提升，提高了经济效益。本文通过西岙岭隧道工程，介绍了通风方案的具体布置情况、通风方案的实施及管理，最后进一步阐述了巷道式通风的可行性。

1 工程概况

西岙岭隧道工程的具体概况为：K167＋900～K171＋595，路线长度3.695km，主要工程内容为：路基、三改路面、桥涵、隧道工程等的施工及缺陷责任期缺陷修复，西岙岭隧道3123.5m/0.5座（隧道右线总长5970m、左线总长5961m，本标段施工长度右线为3330m、左线为3117m）。西岙岭隧道为分离式隧道，左洞起讫桩号为ZK167＋890～ZK171＋007，长3117m，右洞起讫桩号为K167＋900～K171＋030，长3130m。

2 需风量分析

总需风量主要考虑两个方面：洞内允许最低风速、洞内最多工作人数。选择其中最大需风量作为控制风量。

第一种：按照洞内最多工作人数计算，则需风量等于洞内最多工作人数乘以每个工作人员的通风量，即：

需风量＝每个工作人员的通风量×洞内最多工作人数

若洞内最多工作人数取50，每个工作人员的通风量为3m3/min，则需风量为150m3/min。

第二种：按照洞内允许最低风速（0.15m/s）计算，则需风量等于洞内允许最低风速乘以隧道开挖断面面积（85m2），即

需风量＝洞内允许最低风速×断面开挖面积

则需风量为765m3/min。

由上可得：总风量为765m3/min。

3 通风方案布置

西岙岭隧道的主洞的通风布置主要分为两个阶段。

第一阶段，如图1所示，前期主洞开挖采用压入式通风，分别采用一台主洞2×110kW轴流风机和Φ1.5m规格的风袋送风距离在800m之内。

图1 出口工区第一阶段通风布置图

第二阶段，首先将8车道打通，把隧洞口的两台通风机放置在距离8车通50m的地方，用风墙将16、15通道封闭，之后通风管开始为里面的两个开挖面送风，并且在距离洞口50m的地方设置一台射流风机，具体的布置如图2所示。

图2 主洞第二阶段第一步通风布置图

第二阶段的第二步，将7车通道打通，用风墙将16、15、8、14、13通道封闭，把8车通道前的风机移动到距离7车通道50m的位置，之后通风管开始为里面的两个开挖面送风，在距离洞口50m的位置增加一台射流机，具体布置如图3。

第二阶段第三步，将6车通道打通，用风墙将16、15、8、14、13、7、12、11通道封闭，把7车通道前的风机移动到距离6通道50m的位置，之后通风管开始为里面的两个开挖面送风，在距离洞口50m的位置增加一台射流机，具体布置如图4。

图3 主洞第二阶段第二步通风布置图

图4 主洞第二阶段第三步通风布置图

3.1 通风方案的实施

针对不同的通风设计方案，根据现场的实际情况规划了详细的实施图。为了满足每一个隧道掘进面的通风需求，各个工作面需是独立通风，不允许与其他工作面相互通风。工作人员应对现场实物具体情况详细了解，根据设计图纸来绘制出实施图并监督方案的实施，对于不符合要求的实施策略加以改进，根据具体的情况，如天气的影响等，实施方案也应做出相应的调整或在之前应准备好应对的策略，保证通风方案的顺利实施。

3.2 通风方案的局部调整

通常情况下，会将施工组织及施工方法作为通风方案设计的依据，而施工过程中施工方法及施工组织会因各种因素的变化而改变，如遇到恶劣天气时通风方案也需要作出变化。因此，需要工作人员时刻注意天气的变化，调整施工方法及施工组织设计，进一步调整通风方案。

3.3 过渡方案的设计

通风方案一般分多个阶段实施，每阶段之间会存在过渡问题，工作人员需要做好通风过渡工作，避免两个阶段的过渡部分出现问题，对将会出现的各种问题准备好应对措施。通常一个阶段到下一个阶段需要2～3d时间，所以应在两天内准备好下阶段的过渡方案。

4 通风管理

隧道施工的过程中，通风是非常重要的一个步骤，与隧道施工的速度及安全等息息相关。应对隧道的施工通风做好管理工作，制作详细的管理方案。施工通风主要包括风机及风管的安装两个关键部分。安装风机是用支架来稳定风机，防止运行时摇晃。用弹性的风管连接风机出口，同时在安装风管之前应对其进行检查，防止风管出现连接不紧密等现象。在注意风机及风管的安装要领时，也应注意后续通风系统的维护。必须选择质量较好的通风管材，在安装管道时应使其平稳，不可以出现弯曲现象，防止通风阻力增大。必须对各个横洞的密封墙进行封闭，避免由于漏风所造成的污风循环。由于隧洞挖掘时会有爆破工作，会对管道造成一定程度的破坏，所以在爆破之前应停止通风，将通风机关闭，防止爆破对管道的破坏。对于每天的通风情况应密切观察，一旦发现有风管损坏的迹象或是风管已经损坏需立即进行补休。应配备专业人员定期对通风机进行检查维护，按照说明操作通风机。

5 通风方案使用效果

通风方案实施之后是否能够达到设计要求，就需要测试管路的通风量、风速及风阻力等来检查方案的实施情况，如表1为通风设备配置，表2是实测的风速和风量，实际测验显示通风效果良好，能够满足要求。工作人员在方案实施之后应尽快进行测试，需对通风的效果经常检测。

表1 洞口通风设备配置

项目型号规格数量防爆型射流风机 SDS—II—NO10 75kW 1防爆型抽流风机 SFDZ—I—No.17（n＝980r/min） 2×110kW 2抗静电、阻燃风管 Ф1.8m 1.5m 4000

表2 实测通风参数

序号测风地点净断面积（m2）实测风速（m/ s）风量（m3/ min）备注1 右洞总进风侧 120 0.7 5040 2 右洞压式风机至2#变电硐室之间 120 0.51 1728 3 2#变电硐室 30 2.4 4320 4 左洞总回风侧 120 0.7 5040 5 右洞2#变电硐室至撑子面段（已二衬） 120 0.53 1800 6 左洞2#变电硐室至撑子面段（已二衬） 120 0.5 1800