中南大学隧道工程第8章-隧道施工的辅助坑道及辅助作业PPT课件

1、2021/7/231第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2328.1 8.1 隧道施工的辅助导坑隧道施工的辅助导坑8.2 施工通风与防尘施工通风与防尘8.3 施工供水与排水施工供水与排水8.4 施工供水与排水施工供水与排水8.5 施工供电与照明施工供电与照明第第8 8章章 隧道施工的辅助坑导及辅助作业隧道施工的辅助坑导及辅助作业2021/7/233基本作业基本作业隧道施工中，钻爆、出碴、支隧道施工中，钻爆、出碴、支 护、衬砌等称为基本作业。护、衬砌等称为基本作业。辅助作业辅助作业为基本作业提供必要的施工条为基本作业提供必要的施工条件，并直接为基

2、本作业服务的作业，称为件，并直接为基本作业服务的作业，称为辅助作业。辅助作业。第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/234u辅助坑道的作用辅助坑道的作用: : 增加作业面以加快施工速度，缩短工期；增加作业面以加快施工速度，缩短工期； 改善施工条件、减少施工干扰；改善施工条件、减少施工干扰； 有利于合理布置施工中的管路、线路。有利于合理布置施工中的管路、线路。u辅助坑道的形式辅助坑道的形式: : 横洞、平行导坑、斜井和竖井。横洞、平行导坑、斜井和竖井。8.1 8.1 隧道施工的辅助导坑隧道施工的辅助导坑第第8 8章章 隧道施工的辅助坑导及辅助作业隧

3、道施工的辅助坑导及辅助作业2021/7/235在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。当隧道傍山沿在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。当隧道傍山沿河、河、 侧向覆盖层较薄时，就可以考虑设置横洞。侧向覆盖层较薄时，就可以考虑设置横洞。 8.1.18.1.1 横洞横洞 第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/236横洞1横洞横洞2021/7/237横洞现场布置横洞横洞2021/7/238横洞横洞2021/7/239连接形式：双联式或单联式双联式或单联式正洞RR正洞横洞单联式单联式洞横正洞R正洞洞横RL双联式双联式第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工

4、的辅助坑道及辅助作业2021/7/2310 横洞具有施工简单；横洞具有施工简单； 不需要特殊的机具设备；不需要特殊的机具设备； 除碴运输方便；除碴运输方便； 造价比较低廉。造价比较低廉。选用横洞方案，必须有合适的地形条件选用横洞方案，必须有合适的地形条件。第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23118.1.2 8.1.2 平行导坑平行导坑 平行导坑是修建在隧道一侧与隧道走向平行，掘进平行导坑是修建在隧道一侧与隧道走向平行，掘进面总是超前于隧道正洞开挖作业面的导坑。平行导坑面总是超前于隧道正洞开挖作业面的导坑。平行导坑的造价约为隧道工程造价的的造

5、价约为隧道工程造价的15152525。 图 8-2平 导40 45。(单 位 ： m)第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2312平行导坑图2021/7/2313 增加正洞施工作业面；增加正洞施工作业面；具有提前探明地质情况，为正洞施工提供具有提前探明地质情况，为正洞施工提供可靠地质资料；可靠地质资料；布置布置“三管两路三管两路”，减少正洞施工干扰；，减少正洞施工干扰；排水；排水；布置测量导线网；布置测量导线网；和同正洞组成巷道式通风系统。和同正洞组成巷道式通风系统。第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业202

6、1/7/2314 斜井是从隧道侧上方，以倾斜井筒通向隧道正洞的辅助斜井是从隧道侧上方，以倾斜井筒通向隧道正洞的辅助坑道。适用于长度在坑道。适用于长度在1000m1000m以上，埋深较浅或隧道中线斜上方以上，埋深较浅或隧道中线斜上方有纵横沟谷低凹地形，可做弃碴场地的隧道。有纵横沟谷低凹地形，可做弃碴场地的隧道。25812m井底车站正 洞身20m斜井井井口-0.3%图 8-38.1.3 8.1.3 斜井斜井第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2315大瑶山隧道滑石排一号斜井大瑶山隧道滑石排一号斜井2021/7/2316斜井斜井2021/7/2317

7、u井口阻车装置井口阻车装置手把图 8-5木阀钢轨安全措施安全措施第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2318u设置阻车安全索设置阻车安全索u断绳脱钩保险器断绳脱钩保险器第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23198.1.4 8.1.4 竖井竖井当隧道较长而某些地段埋置较浅时，可采用竖井来当隧道较长而某些地段埋置较浅时，可采用竖井来增辟工作面。增辟工作面。 (a)图 8-8(b)隧道IL通道断面竖井I隧道通道竖井I隧道中心断面竖井中心I第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道

8、及辅助作业2021/7/2320 u竖井位置以设在隧道中心线一侧为宜；u竖井中心与隧道中心之间的距离一般为151520m20m。 第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2321竖井提竖井提升井架升井架2021/7/2322乌稍岭隧道竖井布置乌稍岭隧道竖井布置2021/7/2323大瑶山隧道班古坳竖井口2021/7/23248.2 8.2 施工通风与防尘施工通风与防尘 冲淡和更换有害气体冲淡和更换有害气体保证新鲜空气的供给保证新鲜空气的供给 洞内空气应流通、新鲜，氧气含量不得少于洞内空气应流通、新鲜，氧气含量不得少于20降低粉尘浓度降低粉尘浓度 粉

9、尘是隧道空气污染的重要因素，其中的游离粉尘是隧道空气污染的重要因素，其中的游离SiO2对人对人体危害很大，施工人员长期吸入岩粉，将会患硅肺病。体危害很大，施工人员长期吸入岩粉，将会患硅肺病。降低洞内温度降低洞内温度8.2.1 8.2.1 施工通风的目的及有关规定施工通风的目的及有关规定第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2325施工通风施工通风隧道内风管隧道内风管2021/7/23268.2.2 8.2.2 通风方式通风方式风管式通风是用软管作风道，又可分为压入式、风管式通风是用软管作风道，又可分为压入式、抽出式和混合式三种型式。抽出式和混合式

10、三种型式。1.1.风管式通风风管式通风10m压入式压入式抽出式抽出式混合式混合式第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2327压入式通风压入式通风2021/7/2328隧道内风管隧道内风管2021/7/23292.2.巷道式通风巷道式通风适用于有平行导坑的长隧道适用于有平行导坑的长隧道。3. 3. 风墙式通风风墙式通风 这种通风方式是利用隧道成洞部分空间，用这种通风方式是利用隧道成洞部分空间，用砖砌或木板隔出一条风道，代替大直径风管，以砖砌或木板隔出一条风道，代替大直径风管，以缩短风管长度，而又能增大供风量满足通风要缩短风管长度，而又能增大供风量

11、满足通风要。 第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23301.1.通风量计算通风量计算maxQPQ机mkQ3min)/(53mtAbQ NQQ0maxminSVQ8.2.3 8.2.3 通风设计通风设计第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2331 为保证将所需风量送达工作面，并在出为保证将所需风量送达工作面，并在出风口仍保持一定风速，要求通风机的风压足风口仍保持一定风速，要求通风机的风压足以克服沿途所有的阻力。风机应具备的风压以克服沿途所有的阻力。风机应具备的风压为：为： （PaPa） 正局摩机

12、hhhh2. 2. 风压计算风压计算第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23323. 3. 风机选择风机选择机Q机h由风量 和风压 选择风机 通风机型式：轴流式、离心式；在隧道施工通风中主要使用轴流式通风机。优点：它具有风量大、效率高、结构紧凑、总量轻。第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23338.2.4 8.2.4 防防 尘尘1.1.防尘的必要性防尘的必要性 在隧道施工中，凿岩、爆破、装碴、喷射在隧道施工中，凿岩、爆破、装碴、喷射混凝土等项作作业都有粉尘产生，其中以凿岩混凝土等项作作业都有粉

13、尘产生，其中以凿岩和喷射混凝土产生的粉尘最多。必须采取多种和喷射混凝土产生的粉尘最多。必须采取多种措施，把粉尘浓度降到措施，把粉尘浓度降到2mg/m32mg/m3以下的标准。以下的标准。 第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23342.2.主要的防尘措施主要的防尘措施u湿式作业湿式作业 (1)(1)湿式凿岩湿式凿岩 (2)(2)水封爆破水封爆破 (3)(3)装碴洒水喷雾装碴洒水喷雾 (4)(4)喷雾捕尘喷雾捕尘u机械通风机械通风 u喷雾洒水喷雾洒水 u个人防护个人防护第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业202

14、1/7/2335本次课思考题本次课思考题1. 各种辅助坑道的适用条件是什么？各种辅助坑道的适用条件是什么？2. 管道式通风的类型有哪几种？有什么特点？管道式通风的类型有哪几种？有什么特点？3.隧道独头施工隧道独头施工1500m左右左右,你认为什么通风你认为什么通风 方式较好方式较好?本次课小结本次课小结( (将重点总结将重点总结) )2021/7/23368.3 8.3 压缩空气供应压缩空气供应8.3.1 8.3.1 供风量的计算供风量的计算 LacknqQ11供 （m3/min） 压缩空气压缩空气称高压气，称高压气，即经空气压缩机后的即经空气压缩机后的具有一定压力的空气。要保证风动机械（具）

15、具有一定压力的空气。要保证风动机械（具）设备正常运转，压缩空气必须具有足够的风量设备正常运转，压缩空气必须具有足够的风量和风压。和风压。第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23378.3.2 8.3.2 空压机站空压机站1.1.空压机站组成空压机站组成 空压机； 配电设备； 储风缸（俗称风包）； 送风管及其配件； 循环水池（用于冷却空压机）。第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2338风包风包空压机空压机2021/7/2339空压机空压机2021/7/23402.2. 空压机类型空压机类型按动力

16、来源可分为电动和内燃两种按动力来源可分为电动和内燃两种 3.3.空压机数量计算空压机数量计算 322kkuqQN供4. 4. 空压机站布置原则空压机站布置原则 第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23418.3.3 8.3.3 高压风管管径的选择高压风管管径的选择 高压风管管径应满足的条件：高压风管管径应满足的条件：u能通过计算的最大供风量；能通过计算的最大供风量；u送风管末端的风压不小于送风管末端的风压不小于0.6Mpa;0.6Mpa;u以保证高压风通过胶管到达风动机械（具）以保证高压风通过胶管到达风动机械（具）后仍能保持后仍能保持0.5Mp

17、a0.5Mpa的风压，即风压损失的风压，即风压损失P0.1Mpa。第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2342高压风管高压风管施工供水管施工供水管2021/7/23438.4 8.4 施工供水与排水施工供水与排水8.4.1 8.4.1 施工供水施工供水 施工用水量应根据工程情况、机械用水量、施施工用水量应根据工程情况、机械用水量、施工进度、施工人员人数、气候等确定。工进度、施工人员人数、气候等确定。 施工供水来源常用的有：山上自流水或泉水；施工供水来源常用的有：山上自流水或泉水；河水；钻井取水。由上述水源自流引导或用水泵提河水；钻井取水。由上述

18、水源自流引导或用水泵提升至蓄水池存储，并通过管路送达使用地点。升至蓄水池存储，并通过管路送达使用地点。1.1.用水量估计用水量估计2.2. 供水方式供水方式 第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2344u蓄水池：蓄水池：水池位置应选择在基底坚固的山上，并水池位置应选择在基底坚固的山上，并避开隧道洞顶，以防止水池下沉开裂和漏水渗入避开隧道洞顶，以防止水池下沉开裂和漏水渗入隧道，造成山体滑动或洞内塌方。水池与工作面隧道，造成山体滑动或洞内塌方。水池与工作面的高差，以达到开挖面的水压不小于的高差，以达到开挖面的水压不小于0.3MPa0.3MPa为准，

19、为准，应有高差：应有高差： )()30(2 . 1mhH损居摩损hhh3.3.供水设备配置供水设备配置第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2345u 水池容积的确定：水池容积的确定：若利用高山自流水供水，水源流量大于用水高峰耗若利用高山自流水供水，水源流量大于用水高峰耗水量时，则水池容积约为水量时，则水池容积约为202030m30m3 3； 若水源流量小于耗水量时，则需根据每台班最大若水源流量小于耗水量时，则需根据每台班最大耗水量，并考虑必要贮备，计算水池容积。耗水量，并考虑必要贮备，计算水池容积。 )(24scQQCaV第第8 8章章 隧道施

20、工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2346u水泵水泵 水泵的扬程按下式计算水泵的扬程按下式计算: : （m m） u泵水房（站）泵水房（站）u供水管道供水管道 主管直径一般用主管直径一般用7575150mm150mm，支管直径用，支管直径用50mm50mm。损ahhH 第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23478.4.2 8.4.2 施工排水施工排水u洞外防排水洞外防排水u洞内排水洞内排水 上坡进洞施工的排水上坡进洞施工的排水 下坡进洞施工的排水下坡进洞施工的排水 分段开挖反坡侧沟分段开挖反坡侧沟 较长距离开挖集

21、水坑较长距离开挖集水坑i s图 8-10L=0.2%is=0.2%i第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/23488.5 8.5 隧道施工供电与照明隧道施工供电与照明8.5.1 8.5.1 隧道施工供电隧道施工供电1. 1. 隧道施工总用电量估算隧道施工总用电量估算u施工现场动力和照明总用电量施工现场动力和照明总用电量u单考虑动力用电量单考虑动力用电量目的目的: :选用合适的发电机、变压器、各类配选用合适的发电机、变压器、各类配电开关设备和线路导线电开关设备和线路导线。 第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业20

22、21/7/2349u自设发电站供电自设发电站供电u采用地方现有电网供电采用地方现有电网供电 2.2.隧道施工供电方式隧道施工供电方式 隧道供电电压，一般是三相四线隧道供电电压，一般是三相四线400/230V400/230V。动。动力机械电压标准是力机械电压标准是380V380V，成洞地段照明用，成洞地段照明用220V220V，工作地段照明用工作地段照明用242436V36V。3.3.供电线路布置和安装的技术要求供电线路布置和安装的技术要求第第8 8章章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业隧道施工的辅助坑道及辅助作业2021/7/2350临时供电线路临时供电线路施工照明施工照明2021/7/2351

23、1.1.高压钠灯高压钠灯 其发光效率为其发光效率为8080120m/W120m/W，透雾性能强，没有眩光。尽，透雾性能强，没有眩光。尽管洞内放炮后烟雾弥漫，灯下仍清晰可见。能经受爆破冲击管洞内放炮后烟雾弥漫，灯下仍清晰可见。能经受爆破冲击波的震动。该灯诱虫少，寿命长（达波的震动。该灯诱虫少，寿命长（达200020005000h5000h）。这是）。这是一种洞内施工时较理想的照明电源。一种洞内施工时较理想的照明电源。 2.2.低压卤钨灯低压卤钨灯 此种灯的发光效率为此种灯的发光效率为202030m/W30m/W，通常使用的有两种：，通常使用的有两种：一种是一种是36V300V36V300V或或36V500V36V500V卤钨灯，寿命大于卤