长大隧道斜井通风排烟.docx

石家庄铁道大学学报(自然科学版)第26卷增刊Vol．26Supp．JOUＲNALOFSHIJIAZHUANGTIEDAOUNIVEＲSITY(NATUＲALSCIENCE)2013年9月Sep．2013长大隧道斜井通风排烟李海飞(中铁十六局集团有限公司第二工程有限公司，天津300162)摘要:对于两条平行的单线隧道斜井施工，如何有效的解决通风排烟问题，创造良好的施工环境，始终是困扰隧道施工的难题。斜井段由于断面小，风机安装数量少，通风量不足，但是如果斜井留出车辆通行的净空，把拱部有限的空间全部利用起来，作为新鲜空气的通道，就可以最大程度上缓解这种矛盾。可以考虑采用吊顶的方式把拱部全部封闭起来，作为新鲜空气的通道。关键词:单线隧道;斜井;通风排烟;吊顶长大隧道通风排烟的技术难题对于没有设置平行导坑的长大隧道，如何有效地解决通风排烟问题，创造良好的施工环境，始终是困扰长达隧道施工的重点难题。以关角隧道为例，新建关角隧道是目前国内最长的钻爆法施工高原隧道，也是西格二线的控制性工程。关角隧道为两平行的单线隧道，线间距40m，两线通过间距420m的横通道相连。5#斜井位于青海省天峻县境内，井身设计长度为1935．63m，斜井口高程3680．80m。斜井进去先进Ⅰ线。为缓解通风排烟及运输问题，斜井施工接近正洞时侧向打一斜支洞，斜井施工到正洞和支洞施工到正洞位置相差50m，斜井及支洞施工到正洞后分别沿垂直于正洞方向向前掘进40m，然后挑顶形成Ⅱ线作业面。由于高海拔，生态环境恶劣，植被稀少，氧气含量只有内地的60%。当斜井开挖加深后，氧气浓度会进一步减少。通过辅助坑道施工的工作面多，随着施工的不断进行，通风将不断复杂化，其技术难度是不言而喻的，而且，在高原环境中，低气压、缺氧条件下内燃机型废气排放量更大，炮烟、粉尘、内燃废气组合危害比平原地区更加严重，通风不良的施工安全隐患更大，通风技术难度更大。对于这类隧道，经常采用的通风方式是压入式或混合式通风，这对于单口掘进的单、双线隧道，该通风方式即适用又经济。对于斜井向两个方向施工的单、双线隧道来说，如果斜井断面允许，在不影响车辆通行的条件下，可以同时布设两个风机进洞，到交叉口处向两侧一边一个分流;但是如果斜井断面狭窄，只允许在斜井拱顶布设一个风机，到正洞后再分流，显然风力、风量就不太够用，通风效果大打折扣。同样对于斜井进去四个作业面的两平行单线隧道来说，这种问题更加突出，甚至在斜井口布设两个风机也达不到良好的通风排烟效果。隧道通风的目的就是保证足够的新鲜空气进入作业面，再加上风机对风力的加速作用，使作业面的空气产生对流，污浊的空气逐渐被排出，并逐渐向喇叭口移动直至通过斜井排出洞外，新鲜的空气进入作业面，改善作业面的工作环境。这里提到了两个问题，一是要有足够多的新鲜空气;二是通向作业面的空气要有一定的流速。第二个问题很好解决，可以采用压入式通风，在每个作业面的进口处安装一个轴流风机，并随着作业面向前延伸而向前接长通风布，一直接到二衬处或一直通过二衬接到仰拱端头。最难解决的就是第一个问题，由于斜井断面狭窄，采用压入式通风，一个通风机显然不能满足通风排烟要求，过多的通风设备又占用运输空间，影响车辆通行，尤其是对于两平行的单线隧道来说，不可能在斜井拱顶1收稿日期者简介:李海飞男1984年出生工程师216石家庄铁道大学学报(自然科学版)第26卷布设四个风机，斜井断面也不允许，那么通向斜井交叉口的新鲜的空气流就成为难题了。如何解决这一矛盾，可以这样考虑，斜井采用通风机向主洞内送风，主洞交叉口安装接力风机通向四个作业面，斜井段由于断面小，风机数量少，通风量不足。但是如果斜井留出车辆通行的净空要求，把拱部有限的空间全部利用起来，作为新鲜空气的通道，就可以最大程度上缓解这种矛盾。所以可以采用吊顶的方式把拱部全部封闭起来，作为新鲜空气的通道。2吊顶通风方案实施的可行性关角隧道斜井长，比如中铁十六局二公司施工的5号斜井长1935．63m，另外斜井单车道设计宽度为5．2m，高6．63m，拱部为半径2．6m的半圆，错车道宽度为7．3m，高7m，拱部为短半轴为2．92m的椭圆。两侧还要布设抽水管道，占去1m多宽。斜井空间极其有限。2．1首先考虑吊顶的高度设计这里要考虑几种车辆:①H178三臂台车，由于关角隧道地质状况极为复杂，涌水量大，所以部分施工段要进行帷幕注浆和径向注浆，为加快施工进度，因此需要该特种机械，H178三臂台车的长×宽×高=1371cm×305cm×345cm;②载重汽车，普通的6×4自卸车，长×宽×高=830cm×240cm×330cm，而更大一点的5350B型载重汽车长×宽×高=950cm×27