① 地鐵隧道中的機械通風分什麼風和什麼風
地鐵隧道通風排煙系統的分析:自然通風.機械通風方式
新風+回風或者強排煙、強排風.
② 施工通風與防塵
一、通風與防塵准備工作
1.技術准備
根據隧道的長度、工程與水文地質特徵、施工方案等要求:選擇通風方式,計算通風風量和風壓,選擇通風機械的型號,安裝與調試通風設備,安設通風管。
根據隧道施工組織計劃的技術要求,計算壓縮空氣供風量,選定空壓機站設置位置、空壓機數量與高壓風管直徑,安裝空壓機與配電設備,鋪設高壓風管管路。
2.材料准備
供風與供水器材:通風管(軟管或金屬管)、壓縮空氣送風管及其配件、水管。
3.主要機具
主要機械:軸流風機、空壓機、儲風缸、水泵。
二、技術要求
機械通風的風壓和送風量應能滿足隧道各項作業時的衛生與環境要求。
(1)空壓機站應提供能滿足各種風動機械(具)設備正常運轉及輸送損耗所需要的風量。
(2)空壓機站一般應靠近洞口,與鋪設的高壓風管路同側,並注意防洪、防火、防爆破,機房要求地形寬敞,通風良好,地基堅固。
(3)高壓風管的管徑能滿足施工高峰期最大供風量的需求;管路鋪設時應盡量減少風壓損失。通風管道採用軟式風管時,風管應耐用,不易破損。高壓風管應採用經久耐用,容易維修和更換的鍍鋅鋼管。
三、環境要求
採用機械通風時應使隧道內的工作環境達到以下標准:
(1)有害氣體的允許濃度:CO 容許濃度小於 30mg/m3;SO2的容許濃度小於15mg/m3,NO2的容許濃度小於 5mg/m3,NH3濃度小於 30mg/m3;CO2的含量應小於0.5%。
(2)新鮮空氣的供給:洞內空氣應流通、新鮮,O2含量不得少於20%(按體積計)。
(3)粉塵含量:在含有 10%以上游離SiO2者,不得超過 2mg/m3;含有 10%以下游離SiO2的水泥粉塵,不得超過4mg/m3。
(4)洞內溫度:為使工人能在較舒適的氣溫條件下工作,洞內氣溫不宜超過28℃。
四、施工通風工藝
1.工藝流程
施工通風工藝流程如圖10-1 所示。
圖10-1 施工通風工藝流程圖
2.施工通風工藝
1)通風方式
隧道施工通風,主要採用機械通風。按照風道類型和通風機安裝位置的不同,機械通風可分為風管式、巷道式和風牆式。
風管式通風。風管式通風是用軟管作風道,又可分為三種型式,如表10-1 所示。為了取得良好的通風效果,風管末端至開挖面的距離必須予以保證,風管要隨著開挖面的推進而及時接長。
表10-1 風管式通風型式表
巷道式通風。適用於有平行導坑的長隧道。其特點是通過最前面的橫通道,使正洞和平行導坑組成一個循環風流系統,在平導洞口附近安裝通風機,將污濁空氣由平導抽出,新鮮空氣由正洞流入,形成循環風流。對平導和正洞導坑前面的獨頭巷道,可另輔局部的風管式通風。如圖10-2 所示。
圖10-2 巷道式通風示意圖
風牆式通風。利用隧道成洞部分空間,用磚砌或木板隔出一條風道,代替大直徑風管,以縮短風管長度,而又能增大供風量滿足通風要求。該方式用於隧道較長,又無平行導坑可供利用,而管道式通風又難以全盤解決的情況。
2)機械通風的風量計算
(1)作業面所需的風量Q,應按以下因素考慮:①按洞內同時工作的最高人數計算;②按沖淡因爆破產生的有害氣體所需空氣量計算;③按沖淡內燃機產生的有害氣體所需空氣量計算;④按最小風速驗算風量。
(2)其中按第①種因素考慮的計算方法如下:
地下建築工程施工
式中:m為洞內同時工作最高人數;k 為風量備用系數,採用 1.1~1.2 5;3 為每人每分鍾所需新鮮空氣量(m3/min人)。
(3)按上述四種情況計算後,取其中最大者為計算風量。要求通風機提供的風量為:
地下建築工程施工
式中:Q為計算所需風量;P 為管道漏風系數。P 值與風管直徑、總長、接頭質量、風壓、風管材料等因素有關,是個大於 1 的數,可在有關的設計手冊中查用。
3)風壓計算
為保證將所需風量送達工作面,並在出風口仍保持一定風速,要求通風機的風壓足以克服沿途所有的阻力。風機應具備的風壓為:
地下建築工程施工
式中:h摩為沿程摩擦阻力;h局為風道局部阻力,包含風道轉彎和斷面變化所產生的阻力;h正為是風流遇到的正面阻力,只有在計算巷道式通風時才需考慮。
4)通風機
通風機按使用行業分有礦用型和非礦用型,在礦用型中按其安全性又分普通型和安全型(防爆型)。通風機按構造分有軸流式和離心式兩種。軸流式又分普通軸流式和對旋式軸流式。軸流式通風機主要由葉輪、電動機、筒體、底座、集流器和擴散器主要部件組成。對旋式軸流通風機與普通軸流通風機的不同之處是沒有靜葉,僅由動葉構成,兩級動輪分別由兩個不同旋轉方向的電機驅動。在礦井,按其用途分有主扇、輔扇和局扇三種,主扇用於全礦井或礦井某一翼,又稱為主要通風機;輔扇用於某些分支風路中藉以調節風量,協助主扇工作;局扇用於無貫穿風流的局部地點通風,故又稱為局部扇風機。主扇和輔扇的機型和功率一般都比較大,多為固定式;局扇的機型和功率一般比較小,多為移動式,而且以軸流式為主。通風機種類繁多,形式多樣,地下工程施工一般為獨頭掘進,故多使用軸流式通風機,部分軸流式通風機的技術特徵如表10-2所示。
表10-2 幾種軸流式風機技術性能參數表
隧道施工通風中主要採用軸流式通風機,尤其是對旋式,結構簡單、效率高、性能好,不論礦山或是隧道,都已得到廣泛使用。《公路隧道施工技術規范》明確要求,隧道施工採用大口徑風管通風,需要配置與風管直徑相適應的、體積小、質量輕、雜訊低、可在隧道內任意移動的新型軸流風機。但需注意,在有瓦斯的地下工程施工時,應選擇防爆型通風機。我國目前生產的局部扇風機都是軸流式的,有防爆型的 BKJ 系列和非防爆型的J F系列、J FD系列等。軸流式風機按風流的方向還有壓入式和抽出式之分,在選用時也應注意。
選用通風機時,除合理選擇通風機的形式和型號外,還需確定通風機的台數。當隧(巷)道較長、斷面較大,單機不能滿足風量要求時,應選多機並聯或串聯運轉。在隧(巷)道通風阻力小,而要求風量大的情況下,採用通風機並聯運轉能夠取得較好的效果。通風機聯合運轉的效果取決於多台風機聯合運轉的綜合特性曲線,兩台通風機並聯運轉時,通風量明顯增加,一般可比單機通風量增大 70%。但隨並聯風機台數的增多,風量增加的效果會減小。所以並聯風機以2~3 台為宜。在需風量較小、風阻大時,可進行串聯運轉。串聯運轉時,風量變化不大,風壓明顯提高。風機並聯或串聯運轉時,各台風機的型號宜相同,這樣選型、管理、維修都比較方便。
5)風管
風管是地下工程施工通風系統的重要組成部分,其性能的優劣、安裝及維護的質量對通風效果有著直接的影響。
常用的風筒分剛性風筒和柔性風筒兩類。剛性風筒主要有金屬(鐵皮、鍍鋅鋼板或鋁合金板)風筒和玻璃鋼風筒,柔性風筒有膠皮風筒、塑料(聚氯乙烯)風筒和維尼龍風筒。風筒一般都是圓形的,剛性風筒在必要時也可製成矩形。金屬風筒的主要優點是堅固耐用,其最大缺點是質量大,儲存、搬運和安裝不便,已逐步被玻璃鋼風筒所替代。柔性風筒原則上只能用於壓入式通風,但用彈簧鋼做螺旋形骨架的柔性風筒,同時具有剛、柔的特點,也可用於抽出式通風。剛性風筒既可用於壓入式通風也可用於抽出式通風。
各種風筒的優缺點及使用情況如表10-3 所示。
表10-3 各類風筒主要優缺點
風筒直徑根據需通過的風量、通風的長度等條件確定。風筒直徑為 300~1500mm,送風量大、距離長,直徑應大些。根據經驗,通風距離為 200~500m 時,風筒直徑為500mm左右;距離為 500~1000m時,風筒直徑為 600~800mm。
隨著地下工程施工技術的日益發展,長隧道採用全斷面開挖越來越多,選用大口徑風筒進行施工通風可大大簡化隧道施工工序,有利於全斷面開挖的推廣使用,是解決長隧道施工通風的主要途徑。大口徑風筒的直徑一般為 1.0~1.5m。
風筒一般應設在不妨礙出碴運輸作業、襯砌作業的空間處,同時要牢固地安裝以免受到震動、沖擊而發生移動、掉落。風筒一般均用夾具等安裝在支撐構件上。風筒可掛設在巷(隧)道拱頂中央、中部或靠邊牆牆角等處,一般在拱頂中央處通風效果較佳。
風筒的漏風率是影響管道通風的主要因素之一,要做到防止漏風,減少通風巷道阻力,防止主流風回風、短路等,這與隧道施工管理水平有很大關系,要經常性定期檢查、測試以提高通風效果,達到安全、衛生的目的。風筒的安裝要平順、接頭嚴密、彎曲半徑不得小於風筒直徑的 3倍,以減小通風阻力。風筒的連接應密貼,以減少漏風,一般硬管用密封帶或墊圈,軟管用緊固件連接。風筒如有破損,必須及時修理或更換。
6)通風工藝要點
要取得良好的通風效果,除選擇好通風設備外,還需合理布置通風系統和加強維修管理。對於風管式通風,當管道很長,需要較高風壓時,可採用串聯風機方式解決。用膠皮管通風時,風機與風機間以短風管(約 5~8 m)集中串聯為宜。用金屬管通風時,以間隔串聯為宜,但兩台風機的間距不要超過風管全長的 40%。對於巷道式通風,當需要風量較大時,可採取並聯風機方式解決。通風機應有備用數量,一般為計算能力的 50%。
3.防塵
在地下工程施工中,鑿岩、爆破、裝岩、噴射混凝土等作業都有粉塵產生,其中鑿岩作業產生的粉塵占洞內空氣中含塵量的 85%,爆破產生的約占 10%,裝碴運輸占 5%。粉塵對人體危害極大,故必須採取多種措施,把含 10%以上游離 SiO2的粉塵控制在國家規定的2 mg/m3的標准之內。
地下工程施工中的防塵措施應是綜合性的,應做到「四化」,即濕式鑿岩標准化、機械通風經常化、噴霧灑水制度化和人人防護普遍化。
(1)濕式鑿岩標准化。為了使濕式鑿岩能正常進行,應注意以下四點:①水壓標准(高壓水到達工作面處的壓力不小於 300Pa),水量充足(每台風鑽不小於 3t/min);②釺尾標准,其長度一般為 107mm,釺孑 L 正中。釺尾淬火硬度與鑿岩機內活塞應一致;③水針安裝端正,擰緊螺絲,墊圈密貼,不漏水;④操作正規,應先開水後開風,先關風後關水,鑿岩時機體與鑽釺方向應一致,不得擺,以免卡斷水針。在特別缺水地區,可用「乾式捕塵」裝置來代替混式鑿岩,但效果欠佳。
(2)機械通風正常化。機械施工可稀釋空氣中的粉塵含量,是降低洞內粉塵含量的重要手段。因此在一般主要作業(鑽眼、裝碴等)進行期間應始終保持風機的運轉。
(3)噴霧灑水經常化。噴霧灑水不僅能降低因爆破、出碴等所產生的粉塵,而且還能溶解少量的有害氣體的二氧化碳、硫化氫等)並能降低溫度,使空氣清新爽人。
(4)個人防護普遍化,主要指戴防塵口罩。
③ 什麼情況下隧道採用機械通風隧道運營通風方式可以根據隧道的長度來確定嘛
機械通風方式根據公路等級、隧道長度,隧道斷面大小、交通流量等確定
④ 礦井通風系統的概述
礦井通風系統是礦井通風方式、通風方法和通風網路的總稱。通風系統,包括風機控制、CO感測器、交通狀態檢測、火災報警控制和TC控制。通風系統的工作原理如下:中心計算機和TC收集CO檢測器、交通狀態檢測和火災報警器的數據,以自動接通、關閉不同位置和不同等級的風機。中心計算機和TC連續的收集並分析來自隧道的數據,當數據達到報警級別時,本系統根據報警級別接通風機。報警級別分類的主要依據為CO濃度,啟動風機的數量主要為依據檢測到的CO濃度是否達到預先設定的各級閥值,各級閥值和風機開啟的間隔時間可根據交通流的增長趨勢在中心計算機自由的進行設定。在單個隧道內定義的火災區(1—4)發生火災,不屬於本火災區的風機將關閉,屬於這火災區的風機將開啟,同時考慮大火產生的煙霧會通過隧道內橫穿通道進入另外一個隧道,給正在高速行使的車輛(在隧道火災時兩個隧道都要求關閉)帶來影響,因此,通風程序在啟動本洞風機的同時也啟動相鄰隧道洞口處的2組風機加快排煙速度。此外,管理人員可根據使用需要在中心計算機、隧道管理房PLC控制櫃、隧道內TC人工接通選定的風機,並控制風機的正轉和反轉。 按進回風巷在井田位置不同,通風系統分為中央式 、 對角式 、 分區式 和 混合式
中央式:進、回風井均位於井田中央。根據進、回風井沿傾斜方向相對位置不同,又分為中央並列式和中央邊界式(中央分列式)。
對角式:進、回風分別位於井田的兩翼。兩翼對角式:進風井位於井田中央,回風井位於井田兩翼(沿傾斜方向的淺部),稱為兩翼對角式,進、回風分別位於井田的兩翼稱為單翼對角式。分區對角式:進風井位於井田走向的中央,在各采區開掘一個不深的小回風井,無總回風巷。
分區域式: 在井田的每一個生產區域開鑿進、回風井,分別構成獨立的通風系統。
混合式:由上述諸種方式混合組成。例如,中央分列與兩翼對角混合式,中央並列與兩翼對角混合式等等。 礦井通風系統的基本任務是:
(1)、供給井下足夠的新鮮空氣,滿足人員對氧氣的需要。
(2)、沖淡井下有毒有害氣體和粉塵,保證安全生產。
(3)、調節井下氣候,創造良好的工作環境。
礦井通風系統是由通風機和通風網路兩部分組成。風流由入風井口進入礦井後,經過井下各用風場所,然後進入回風井,由回風井排出礦井,風流所經過的整個路線稱為礦井通風系統。
礦井通風方法以風流獲得的動力來源不同,可分為自然通風和機械通風兩種。(1)自然通風:利用自然氣壓產生的通風動力,致使空氣在井下巷道流動的通風方法叫做自然通風。自然風壓一般都比較小,且不穩定,所以《煤礦安全規程》規定:每一礦井都必須採用機械通風。(2)機械通風:利用扇風機運轉產生的通風動力,致使空氣在井下巷道流動的通風方法叫做機械通風。採用機械通風的礦井,自然風壓也是始終存在的,並在各個時期內影響著礦井的通風工作,在通風管理工作中應給予充分重視,特別是高沼氣礦井尤應注意。 1.每個礦井,至少要有兩個通到地面的安全出口。
2.進風井口要有利於防洪,不受粉塵,有害氣體污染。
3.北方礦井、井口需裝供暖裝備。
4.總回風巷不得作為主要人行道。
5.工業廣場不得受扇風機噪音干擾。
6.裝有皮帶機的井筒不得兼作回風井。7.裝有箕斗的井筒不應作為主要進風井。
8.可以獨立通風的礦井,采區應盡量獨立通風,不宜合並一個通風系統。
9.通風系統要為防治瓦斯、火、塵、水及高溫創造條件。
10.通風系統要有利用深水平或後期通風系統的發展變化。
⑤ 短隧道隧道施工需要通風機進行通風嗎
第8章 隧道通風
8.1 概述
1、隧道內污染的形成
(1) 施工期間:爆破、施工設備、瓦斯
(2) 運營期間:汽車排放出的廢氣,CO和煙霧
(3) 隧道內突發事件的產生:火災、消防、交通混亂
2、改善隧道內污染的途徑
(1) 消除污染源---改造汽車
(2) 濾毒濾煙設備,還原被污染空氣
(3) 將污染空氣稀釋到容許濃度值以下
(4) 突發事件應急措施研究、隧道結構研究、路面結構研究
3、隧道通風設計要考慮的主要問題
(1) 空氣中有害物質的容許濃度:人的忍受程度、行車安全視距
(2) 需風量計算問題:考慮交通量、排放量
(3) 通風方式及通風設備選擇:經濟性和耐久性
8.2 空氣中有害物質容許濃度
1、確定隧道內污染空氣中有害物的設計濃度需要研究的問題
(1) 對汽車排放CO量的研究
(2) 對汽車排放煙霧量及透明度的研究
(3) 人在污染空氣中的適應能力
(4) 分別研究CO設計濃度和煙霧設計濃度
2、CO設計濃度
(1) 有害氣體濃度的表示:單位體積被污染空氣中含有害氣體體積
(2) 人體對各種濃度有害氣體的反映
圖8.2.1 空氣中的CO濃度、吸人時間以及活動狀狀態與CO-Hb飽和率之間的關系
(3) CO設計濃度:與隧道長度和通風方式有關
表8.2.2 CO設計濃度 (ppm)
隧道長度(m)
縱向通風方式 300 250
全橫向和半橫向通風方式 250 200
人車混合通行隧道 150 100
3、煙霧設計濃度
(1) 煙霧濃度定義:通過測定光線在煙霧中的透過率來表示
透過率是光線在污染空氣中的透過量與在潔凈空氣中的透過量之比:
(8.2.1)
式中: 分別為同一光源的光通過污染空氣和潔凈空氣後的照度。
(8.2.3)
式中: 是光源光穿過lm厚的容許透光率,在隧道通風與照明中,取 =100m,故其容許濃度 。
(2) 司機對煙霧濃度舒適度的評價
當煙霧濃度,透過率( = 100m)和車速不同時,對舒適程度的感覺也不同,表8.2.3是行車速度為40km/h時,司機對舒適水平的主觀評價。
表8.2.3 司機對煙霧濃度的舒適度評價
煙霧濃度 ( )
=100m處的透過率
舒適水平主觀評價
60 空氣清潔
50 稍有煙霧
40 舒適度下降
30 不愉快的環境
(3) 煙霧設計濃度:與光源和車速有關
表8.2.4 車速-路面亮度-煙霧濃度的關系
計算行車速度( )
100 80 60 40
路面平均亮度( )
9.0 4.5 2.5 1.5
0.0065 0.0070 0.0075 0.0090
當煙霧濃度達到0.012 1/m時,應考慮採取交通管制等措施;
隧道內進行養護維修時,煙霧濃度不大於0.0035 1/m
4、其他有害物質
(1) 氮氧化物:柴油機主要排放的有害物質,據調查,平均濃度為20mg/m3(接觸45分鍾),只有少數人出現不適感,當平均濃度為55mg/m3,全部人員有不適感;
(2) 丙烯醛:是一種無色揮發性液體,對眼睛和呼吸道粘膜有劇烈刺激作用,如流淚等;
(3) 二氧化硫:為具有強烈幸辣刺激性氣味的氣體,進入呼吸道後形成硫酸和亞硫酸,被氣管吸收引起各種炎症。
(4) 這些有害物質的含量與CO和煙霧含量相比較小。
8.3 需風量計算
1、按稀釋CO濃度計算新風量
(1) 計算方法
通風設計中,車輛有害氣體排放量及與之對應的交通量都應有明確的遠景設計年限,兩者應相匹配;
確定新風量時,應對計算行車速度以下的各工況車速按20km/h為一檔分別進行計算,並考慮交通阻滯狀態取其較大者作為設計需風量;
在雙向交通隧道中,上坡較長方向的交通量按設計交通量的60%進行計算;
首先計算汽車排放量,然後計算稀釋到容許濃度所需新風量。
(2) CO的排放量計算
(8.3.1)
其中: 是隧道全長CO排放量 ;
是CO基準排放量 輛km),可取0.01;
為考慮CO的車況系數,對高速公路、一級公路取1.0,對二、三、四級公路取1.1~1.2;
是車密度系數,與車速有關,按表8.6取值;
是考慮CO的海拔高度系數,按圖8.3.1取值;
為相應車型的設計交通量(輛/h);
為考慮CO的車型系數,按表8-7取值;
為考慮CO的縱坡-車速系數,按表8.8取值;
為車型類別數。
L為隧道長度,m
(3) 稀釋CO到容許濃度的新風量計算
(8.3.2)
式中: 為隧道全長稀釋CO的需風量( );
標准大氣壓 ,取101.325 ;
是隧址設計氣壓 ;
是標准氣溫 ,取273;
為隧道夏季的設計氣溫 。
是CO設計濃度。
2、按稀釋煙霧濃度計算新風量
煙霧排放量是以柴油車作為計算依據,當交通流組成柴油車比例大到某一限度以後,煙霧危害超過CO危害,因此,根據煙霧排放量計算所需通風量成為重要問題。
(1) 煙霧排放量計算
煙霧排放量按下式計算:
(8.3.3)
其中: 是隧道全長煙霧排放量( );
為煙霧基準排放量 輛km),可取2.5 輛km);
為考慮煙霧的車況系數,對高速公路、一級公路取1.0,對二、三、四級公路取1.2~1.5; 是考慮煙霧的海拔高度系數,按圖8.3.2取值;
為考慮煙霧的縱坡-車速系數,按表8.3.4取值;
是考慮煙霧的車型系數,按表8.3.5取值;
是柴油車車型類別系數;
(2) 稀釋煙霧到容許濃度所需的新風量計算
所需新鮮風量按下式計算:
(8.3.4)
為隧道全長稀釋煙霧的需風量( );
為煙霧設計濃度( )。
8.4 通風方式及其選擇
1、概述
(1) 通風方式
自然通風:自然風(不穩定) 交通風(活塞風)
機械通風:縱向通風、橫向通風、半橫向通風、組合通風
(2) 如何選擇通風方式
確定所需風量
考慮自然通風是否滿足
選擇通風方式
(3) 通風方式選擇與多種因素有關
隧道類型:山嶺隧道、城市隧道、水底隧道
交通量:近期、遠期、某年限的交通量
經濟問題:考慮工程費、維修費和養護費
地質條件:大斷面開挖的可行性
2、自然通風
(1)自然風壓阻力
目前還沒有可靠的計算自然通風的隧道最大容許長度的一般算式。在隧道內引起的總壓頭,可由下式計算:
(8.4.1)
是自然風阻力( );
為隧道入口損失系數,可取0.6;
是隧道壁面摩阻損失系數;0.02
L是隧道長度;
是自然風作用引起的洞內風速( ),可取2~3 ;
為空氣密度( ),可取1.2;
為隧道斷面當量直徑, 為隧道凈空斷面積, 為隧道斷面周長。
(2)交通風壓阻力
交通通風力可按下式計算:
(8.4.4)
其中: 是交通通風力; 是隧道內與 同向的車輛數; 為隧道內與 反向的車輛數; 是隧道設計風速m/s; 為與 同向的各工況車速; 為與 反向的各工況車速; 為汽車等效阻抗面積(汽車正投影面積)。
(3)通風阻抗力
通風阻抗力可按下式計算:
(8.4.5)
式中: ( )。 是隧道設計風速m/s;
由上所述,自然風方向,隧道內的風向以及交通方向之間可以有不同的組合方式。
(4) 隧道內壓力平衡條件
為射流風機群總升壓力(N/m2)
(5) 射流風機所需台數計算
在滿足隧道設計風速條件下,射流風機台數為:
為每台射流風機升壓力:
是射流風機出口面積; 是射流風機出口速度; 射流風機位置摩阻損失折減系數;
3、是否設置通風機的經驗判定
(1) 雙向交通隧道
(雙向交通) (8.4.2)
(2) 單向交通隧道
(單向交通) (8.4.3)
式中:L為隧道長度(m);N為設計交通量(輛/h)。
4、縱向通風
(1) 射流式通風:在車道空間上方吊設射流風機,用以升壓;
(2) 有豎井的縱向式通風:
5、橫向通風
(1) 半橫向通風
半橫向式通風,可使隧道內的污染濃度,大體上接近一致。送風式半橫向通風是半橫向通風的標准型式,新鮮空氣經送風管直接吹向汽車的排氣孔高度附近,對排氣直接稀釋,這對後續車很有利。污染空氣是在隧道上部擴散,經過兩端洞門排出洞外。
(2) 全橫向通風
這種通風方式同時設置送風管道和排風管道,隧道內基本上不產生沿縱向流動的風,只有橫方向的風流動。
(3) 混合式通風
6、通風方式的選擇
(1) 影響因素:隧道長度、交通條件、地質條件、氣象條件
(2) 選擇原則:應綜合考慮各種因素,以適用、經濟為原則。
第9章 隧道照明
9.1 概述
1、隧道照明的目的:把必要的視覺信息傳遞給司機,保證行車安全。
2、人對光強變化的視覺問題
(1) 人的視覺:光入射人眼後產生的各種視覺
光覺—明暗
形覺—物體形狀
色覺—顏色
動覺—物體運動
立體覺—遠近
深度覺—深淺
(2) 白天進洞
(3) 白天出洞
3、我國隧道照明狀況
9.2 隧道照明基礎
1、光的度量
(1) 光通量 什麼是光通量?
(流明) (9.2.1)
式中:Km——最大光譜光效能,683 lm/w;
V(λ)——明視覺光譜光效率;
——光譜輻射通量,即在給定波長為λ的附近無限小范圍內,單位時間內發出輻射能量的平均值,單位為W/nm。輻射通量也稱輻射功率;
φ——光通量,lm。
(2) 發光強度 什麼是發光強度? 光通量的角密度
cd 坎德拉 (9.2.2)
若光源輻射的光通量Φ是均勻的,則在立體角ω內的平均光強I為:
(9.2.3)
(3) 照度 什麼是照度?被照面上光通量的面積密度
照度是用來表示被照面上光的強弱,以被照場所光通的面積密度來表示。取微小面積dA,入射的光通為dΦ,則照度E為:
(9.2.5)
(4) 亮度 什麼是亮度?
(9.2.11)
太陽的亮度:
熒光燈:
2、司機的視覺
(1) 視野:人眼的視野較廣,大約100度范圍,上約50、下約75度
(2) 視覺:視網膜上分布著兩種感光細胞,錐狀體和桿狀體細胞,根據光強度不同進行工作。
(3) 司機注視范圍
(4) 司機的看視條件 隧道內司機的看視條件有哪些?
路面平均亮度
路面亮度均勻度
物體的亮度
物體與背景的對比度
觀察物體的有效時間
旋光程度
3、影響視覺的主要因素 影響司機視覺有哪些主要因素?
(1)適宜的亮度
(2)對象大小
(3)對象和背景的亮度對比
(4)顏色對比
(5)環境亮度
(6)能見度
(7)觀察時間長短
9.3 道路照明質量
1、路面平均亮度 隧道路面照明質量有哪些要求?
2、路面亮度均勻度 什麼是視覺誘導性和光學誘導性?
3、旋光限制 什麼是牆效應?
4、誘導性
9.4 隧道亮度曲線
1、隧道照明區段劃分 隧道照明區段劃分哪些?
長隧道照明基本上可以按接近段、入口段、過渡段、中間段和出口段五個區段劃分;
隧道照明的任務是:不間斷地為司機獲得足夠視覺信息提供照明條件
什麼是黑洞效應? 亮度變化速率太快,眼睛適應遲緩。
2、隧道亮度曲線 什麼是隧道亮度曲線?
沿道路軸線司機在白天所需要的路面亮度變化曲線;
9.5 隧道照明設計 隧道照明設計的主要內容有哪些?
1、確定光源和照明器
2、照度計算
3、燈具布置方案
4、電源及配電方式
第10章 隧道施工
10.1 概述
1、隧道施工的特點
(1) 全部為隱蔽工程,地質和水文十分重要;
(2) 隧道結構為一扁平結構物,施工工作面少,工期長;
(3) 施工環境差,應採取有效措施加以改善;
(4) 工程施工不受季節變換及氣候變化的影響;
2、隧道施工應遵循的基本精神
少擾動,早噴錨,勤量測,緊封閉
3、隧道施工方法及其選擇
(1) 隧道施工方法
礦山法:傳統方法、新奧法(鑽暴法)
掘進機法:TBM法、盾構法
明挖法:淺埋隧道,先開挖,做隧道結構後填土的方法;
沉管法:
頂管法
(2) 施工方法選擇需要考慮的因素
工程的重要性
地質和水文條件
施工技術和設備條件
投資效益
施工安全狀況
環境污染及地面沉降要求等
4、隧道施工技術的發展
(1)加強施工中地質勘探工作
(2)加快隧道施工機械化
(3)加強隧道施工新技術研究
(4)加強隧道施工現代化管理
10.2 新奧法施工
1、全斷面開挖方法:按隧道設計輪廓線一次爆破成型的施工方法
(1) 開挖施工程序
鑽眼、裝葯
爆破、開挖
清除危石、安設錨桿及噴射第一層混凝土
出渣
邊牆支護
必要的二次支護
下一循環
(2) 優點
工序少
干擾少
工作空間大,大型機械方便運轉
進度快
(3) 注意的問題
搞清開挖面前方的地質情況
充分發揮施工機械效率
保證施工環境良好、通風
施工人員對新奧法思想的理解
2、台階法
(1) 長台階法: 上下可同時進行
(2) 短台階法:
(3) 超短台階法: 只能採取交替作業
(4) 台階法開挖應注意
下半斷面開挖應在上半斷面開挖初支護基本穩定後進行
下半邊牆開挖後應及時噴射混凝土,按規定做初支護
量測工作及時,觀察頂、中、底部位的位移,及時支護
3、分部開挖法
(1) 台階分部開挖
(2) 單側壁導坑法
(3) 雙側壁導坑法
4、施工中可能出現的問題及對策
p228表10-1,是人們長期生產實踐的總結
10.3 不良地質條件下的隧道施工
1、概述
(1) 隧道施工中的不良地質類型
溶洞
斷層
鬆散地層
流沙
黃土
膨脹土圍岩
岩暴
瓦斯地層
(2) 開挖和支護過程中可能造成的危害
土石坍塌
隧道支撐變形
襯砌結構斷裂
嚴重影響施工進度
瓦斯地層會威脅施工安全
(3) 不良地質地段隧道施工原則
先治水、弱爆破、短開挖、早襯砌、勤量測、強支護,穩步推進原則
2、溶洞
(1) 什麼是溶洞?岩溶水的溶蝕作用為主,石灰岩、石膏及白雲岩等
(2) 隧道開挖遇到溶洞的處理方法:
查明溶洞分布范圍及性質
常用處理方法:引、堵、越、繞
3、塌方
(1) 塌方的主要原因
自然因素:地質情況、受力狀態、地下水變化
認為因素:設計不周、施工方法不當
(2) 預防塌方的措施
合理選擇施工方法
加強塌方預測---觀察和測量
加強初期支護
(3) 隧道塌方的處理
詳細觀測塌方范圍、形狀、水情況及地質等
先加固未塌方地段,以防繼續發展;
加強防排水工作;
塌方地段襯砌加強;
塌方後加設量測點;
4、鬆散地層
(1) 超前支護
(2) 超前小導管預注漿
(3) 降水、堵水
5、膨脹土圍岩
(1) 膨脹土圍岩特性
超固結性,開挖產生卸荷膨脹;
吸水膨脹,失水收縮;
天然狀態下的高強度特性;
(2) 對施工的危害
開挖產生膨脹;
坑道下沉;
膨脹突出和坍塌;
底鼓;
襯砌變形破壞
(3) 施工特點
加強調查、測量圍岩壓力及流變
合理選擇施工方法
防止圍岩濕度變化
合理進行圍岩支護
6、岩暴
(1) 岩暴的產生條件:地層岩性條件和地應力大小是岩暴與否的決定性因素;或岩體內是否儲存足夠應變能,是否具有釋放應變能的條件;
(2) 岩暴的特點
岩暴未發生前無明顯徵兆,有時會發出響聲,但不弔塊;
岩暴時岩塊從洞壁圍岩母體彈出,呈中厚邊薄塊狀;
岩暴發生位置多在新開挖工作面及其附近;
(3) 岩暴防止措施
強化圍岩
弱化圍岩
7、瓦斯地層
(1)瓦斯的性質:
無色無味,與碳化氫、硫化氫混合產生的一種類似蘋果香味氣體;
瓦斯不自燃,但極易燃燒
(2)瓦斯放出類型:滲出、噴出、突然噴出
(3)防止瓦斯事故的措施
制定探測方法和稀釋方法
宜採用全斷面開挖
加強通風是有效方法
⑥ 隧道施工獨頭掘進長度超多少米後採用機械通風
150m。
隧道施工通風的風速,全斷面開挖時不應小於回0.15m/s,在分部開挖的坑道中不應小於0.25m/s,單獨壓入式的進風管口或吸出答式的出風管口應設在洞外,前者宜在洞口裡程20m以外,後者則應作成煙囪式。採用混合式通風時,當一組通風機向前移動,另一組通風機的管路應相應接長。兩組通風管交錯的距離不得小於20~30m。
(6)隧道機械通風有哪些方式擴展閱讀:
注意事項:
對隧道井口的上下安全扶梯、起重機械、起重繩索、吊具箱色、要經常檢查,留有足夠的安全系數,起重物下嚴禁有人。
全內襯台模在安裝、移位、定位過程中,應對吊攀、卷揚機、繩索吊點進行檢查,移位時,人員要全部避讓。
作好現場落手清工作,防止人員在狹窄空間的台模中碰傷、摔倒。
泵車和井下水平運輸車輛為司機在運行操作時要集中思想,嚴格執行安全操作規程。
⑦ 人的不安全行為和物的不安全狀態有哪些
一、人的不安全行為主要表現為:
①以不安全的方式、速度操作,如車輛超速行駛等。
②使用不安全的工具操作,如在易燃易爆場所使用鐵器敲擊。
③在不安全的位置操作,如在起重機臂下或無防護在高處作業等。
④在不安全的狀態下操作,如在機械轉動時清掃、修理、檢查等。
⑤進行不安全的配置、混合或接觸,如將兩種可能發生爆炸反應的化學品混存等。
⑥不使用或不正確使用個人防護用品,如穿工作服沒做到「三緊」、操作鑽床時帶手套等。
⑦擅自拆除安全裝置或設施。
⑧誤操作,如開錯開關或閥門等。
二、物的不安全狀態又可分為機具、材料和環境兩個方面。其主要表現如下。
(1)機具、材料方面:
①機具本身存在缺陷,如強度不夠、車輛剎車不靈、「帶病」運轉等。
②機械設備無必要的防護裝置、設施,或者雖然有但不符合安全要求。
③工件、材料、物品放置不當及物流方面的缺陷,如車間內外原材料運輸線路混亂等。
④作業方法導致的物的不安全狀態,如垂直、交叉作業等。
⑤無必要的防護器具及個人防護用品,或者雖然有但不符合合要求。
⑥使用、生產具有燃爆性、毒性、放射性及腐蝕性的材料、物料,且無防護。
(2)環境方面:
①室外不良氣候,如高溫、低溫、風、雨、雪等造成的不安全狀態。
②作業場所存在的各種職業危害因素及時間、空間方面的不安全狀態,如照明不良、溫、濕度不當、作業空間狹窄雜亂等。
(7)隧道機械通風有哪些方式擴展閱讀不安全行為是人表現出來的,與人的心理特徵相違背的,非正常行為。職工在職業活動過程中,違反勞動紀律、操作程序和方法等具有危險性的做法,也是「三違」的部分內容。
不安全狀態,指的是在某個事件里或地方里自身忽然會感到不安,感覺似乎有危險逼近,從而進入的狀態。
心理表現:不安全狀態其實是一種心理表現,大多數人比較傾向於第六感覺——直覺,從而就有了這種狀態。