长隧洞开挖期的通风除尘排烟施工技术的探索与应用论文_王伟

长隧洞开挖期的通风除尘排烟施工技术的探索与应用论文_王伟

广东水电二局股份有限公司 511340

摘要:随着引水工程的建设,小断面长隧洞不断出现。在各类隧洞中.这类隧洞施工难度较大。小断面使高效机械难以进洞作业。只能采用以人工为主的方法开挖。而且通风、排水也很困难。如果施工方法、施工机械组合不当就会造成施工进度缓慢。从而影响工期。本文分析了小断面长隧洞施工通风除尘技术,以供同类工程借鉴。

关键词:小长隧洞开挖施工通风除尘

一、工程概况

广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程是一项将乐滩水库的水自流引至灌区.改善灌区水环境兼顾城市景观及生态旅游的综合性工程。主要建筑物有隧洞、箱涵、渡槽、倒虹吸和水闸组成。本标段为广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程第五标段,概况如下:

1.隧洞工程

本标段共有两条隧洞;一条隧洞轴线长1383米,另一条较长,轴线长度5700余米,隧洞开挖断面均为门洞型,洞径8.1×8.1m,长隧洞无竖井无支洞,只有进出口两个施工通道;

2.地质条件

隧洞溶线洞身段上覆岩体厚度大多在100m以上,地层为石灰岩,喀斯特地貌,裂隙发育,溶沟融槽较多,隧洞进出口进洞一百多米各有一个大溶洞,围岩以Ⅲ~Ⅳ为主;

3.水文气象条件

当地气候为湿热型,雨季持续时间较长,从5月份持续至11月份,除非天气晴朗,否则洞内气压较低,洞内浊气及爆破形成的烟雾很难排出洞内。

二、通风方案

进出口各采用两台110kw轴流风机串联,洞内设置一条Ф1.5米的帆布通风管,拉链式连接,紧跟工作面前进(距掌子面约20米),除爆破时间,均持续开放送风,单头进洞约1500米时再串联一台110kw轴流风机接力,并在工作面附近设置一台移动鼓风机,这种方法能使压入的空气扫过工作面,迫使污浊空气向外扩散;该方式能在爆破后20-30min内即可将烟尘排出洞外,很快在作业面形成清洁区间。

三、隧洞内环境条件的标准

1.洞内温度与风速

按照我国《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099--1999的规定,洞内平均温度不应超过28qC,应根据不同温度,调节洞内风速以提高散热效果,但工作面附近的最小风速不得低于0.15m/s,最大风速也不应大于4.0m/s。

2.洞内空气标准

上述规范规定洞内每个作业人员应供新鲜空气3m3/min。洞内空气中含量为10%以上游离Si02的粉尘最高浓度为2mg/m3。减少粉尘所占用的时间,确保施工环境符合规范要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我们除采用湿式钻孔、爆破控制装药量,喷混凝土采用湿喷工艺外,洞内出碴设备全部采用尾气排放达标的柴油内燃装载机和自卸汽车,为减少出碴粉尘,利用洞内水管外接软管和多个花洒加压向爆破渣堆喷洒降尘、净化空气。

四、存在的问题及原因分析

隧洞开挖实际进度在前500m内基本能按计划进度完成。在500m以后则达不到计划要求,造成开挖工期延长。主要存在的问题有以下几个方面:

1.出碴问题:由于是采用轮胎自卸车出渣,洞内爆破渣尖角较多,轮胎经常扎破爆胎,虽然经常检修,但也经常发生车辆坏在洞内的情况.遇到车胎损坏时在洞内拖出或修理很不方便,经常影响几个小时。

2.通风排烟问题:洞内烟尘主要为爆破后的炮烟和出碴车辆的尾气。实际施工中很少做到喷水扑尘和自卸车加装尾气过滤装置。随着隧洞开挖进尺的不断延长,通风排烟时间也越来越长。虽然通过设置串联通风机,但受电压下降等影响,难以达到理想效果,越到开挖后期,通风排烟时间占开挖循环时间的比例越大。

3.洞内动力电源电压不足问题:随着洞挖进尺的延长,洞内电压不断的下降。如果前期架设的电缆断面小。到洞挖后期出现电压不足。洞内水泵、电焊机、等设备不能正常启动。再次更换电缆耽误时间也造成浪费。

五、施工通风

1.前期采用洞口两台110kw轴流风机串联,洞内设置一条Ф1.5米的帆布通风管,拉链式连接,紧跟工作面前进(距掌子面约20米),除爆破时间,均持续开放送风,将新鲜空气直接送人工作面,迫使炮烟向外扩散,以达到工作面空气新鲜的目的。

2.后期由于距离较长,单靠洞口风机无法将洞内浊气挤出洞外,施工时采用在进洞约1500米时再串联一台110kw轴流风机接力,由于采用的是帆布软管,开机顺序是先将洞口风机打开,待风管将洞外新鲜空气送到该串联风机处时,开启串联风机,继续向洞内工作面输送,并在工作面附近设置一台移动鼓风机,这种方法能使压入的空气扫过工作面,迫使污浊空气向外扩散;该方式能在爆破后20-30min内即可将烟尘排出洞外,很快在作业面形成清洁区间。才能解决长距离通风问题。

3.为减少出碴粉尘,利用洞内水管外接软管和多个花洒加压向爆破渣堆喷洒降尘、净化空气。

结束语

通过对上述两个阶段通风措施实施,文中断面开挖爆破后能在30min内将工作面的烟尘排除,提高了工效,通过此隧洞施工过程中暴露出的问题,我认为:若是小断面,为保证长隧洞的施工进度,隧洞开挖采用传统钻爆法对进度没有影响,要实现小断面长隧洞的快速施工,关键在于选择高效的施工机械及其最佳组合:装碴应采用轮式或者履带耙渣机比较合适。运碴采用自卸车欠妥,洞内可采用有轨电车运至洞口,增加集中斗由柴油内燃机转运至渣场。通风排烟除尘除可采用文中的措施外,还需尽量减少采用产生污染源的设备。

参考文献:

[1]张立德软岩隧洞设计与施工技术中国水利水电出版社 2013.9

[2]刘志刚隧洞施工技术人民铁道出版社 2014.1

[3]王永兴水工隧洞施工与质量控制人民交通出版社 2014.5

论文作者:王伟

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/9/27

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