深圳市葵坝路施工通风方案.doc
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1、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
2、靠葵涌一侧,左线长度2309m,ZK0+691ZK3+000,右线长度2254m,右线YK0+746YK3+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
3、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 。(
4、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5mg M3 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Q03m3/minkW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1.5,风管内摩擦阻力系数为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
5、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=60s=0.15m/s10560=945m3/min式中:s-断面积, -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=qmK =3601.15=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,3 m3 /minK-风量备用系数,取1.153、按开挖面爆破排烟计算需风量: =594 式中:Q烟爆破排烟所需风量;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
6、 ;L通风区段长度按60m。4、按内燃机械作业所需风量:Q内燃=Q0P =3(145+99+792+120)=1566m3/min式中:P 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3 m3 /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
7、最大通风量为1566 m3/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L2329m,按2400m计算。风管百米漏风系数为1.5%,风机所需风量为Q机为:B=L/100=2400/100=24A=(1-)B=(1-0.015)24=0.7Q机= Q需/A=1566/0.7=2237 m3/min=37.3 m3/s6、风压计算摩擦阻力损失计算系统风压,为简化计算,取H=1.2H摩H=1.2 H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
8、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13785355155029121102中速629244510521968342低速35513758401475162拉链式软风管PVC1800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2110kW,最高风压能到13785355PaH(2755Pa),最大风量可达15502912m3/minQ机(2237m3/min)。因此,洞口风机选用SDF(C)-NO12.5型轴流风机,配
9、以1800mm软质风管。风管采用1800mm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
10、;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)9803900213055360
11、0180045306015930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
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