隧道施工辅助作业

第七章隧道施工辅助作业第一节压缩空气的供应第二节施工供水与排水第三节施工通风与防尘第一节压缩空气的供应

压缩空气俗称高压风，即经空气压缩机压缩后的具有一定压力的空气。要保证风动机械(具)设备正常工作，压缩空气必须具有一定的风量和风压。一、供风量的计算供风量的大小可根据下式计算：(ｍ3/min)二、空压机站空压机站主要由空压机、配电设备、储风罐(俗称风包)、送风管及配件、循环水池(用于冷却空压机)等组成。空压机按动力来源可分为电动和内燃两种。短隧道可采用移动式内燃空压机，长隧道可采用固定式大型电动空压机。

三、高压风管管径的选择高压风管管径应根据可能出现的最大风量和容许的最大风压损失来确定。使之满足：能通过计算的最大供风量；送风管末端的风压不小于0.6MPa，以保证高压风通过胶管到达风动机械(具)后仍能保持0.5MPa的风压。压缩空气在输送过程中，由于管壁摩擦、接头、阀门等产生阻力，其压力会减少，一般称压力损失。根据达西公式，钢管的风压损失ΔP可按下式计算。

高压风钢管管径选择可按下列步骤进行：

1.计算出送风管路最大的理论长度。

2.根据最大供风量及送风管管路最大理论长度，由表7-1-6可查得风管直径。

3.根据查得的风管直径及最大供风量，计算风压损失值（也可查表7-1-7确定）。当风压损失值≤P-0.6MPa时(P为送风钢管始端风压)，查得的风管直径即可使用，否则要将风管直径加大一级，并重复以上步骤重新选取，直至满足为止。转到下张表7-1-6容许通过风量与管径、管长关系

注：本表系按送风钢管始端风压0.7MPa，钢管末端风压为0.6MPa，即风压通过管路的损失为0.1MPa计算。返回表8-1-7风压损失

注：本表系按送风钢管始端风压0.7MPa，送风管长度(含配件当量长度)为1000ｍ计算而得。返回第二节施工供水与排水一、施工供水(一)水质要求凡无臭味，不含有害矿物质的洁净天然水，都可以作施工用水，饮用水的水质则要求更为新鲜清洁。无论生活用水还是施工用水，均应做好水质化验工作。(二)用水量估算用水量与隧道工程的规模、施工进度、施工人员数量、机械化程度等条件有关，变化幅度较大，一般可参照表7-2-3来估算1d的用水量，再加一定的储备量。转到下张返回表7－2－31d的用水量（t）

(三)供水方式

(四)供水管道布置二、洞内排水

(一)顺坡施工排水

向洞内开挖为上坡，叫顺坡排水。一般只需随着隧道的延伸，在一侧(或两侧)开挖排水沟，使水顺坡自然排出洞外。(二)反坡施工工排水向洞内开开挖为下下坡，叫叫反坡施施工。斜斜井开挖挖亦属此此类。因因水向工工作面汇汇集，需需用机械械排水，，排水系系统常用用的布置置有两种种方式；；1.分段开挖挖反坡水水沟，在在分段处处挖集水水坑，每每个集水水坑处设设一抽水水机，把把水抽至至后一段段反坡，，最后一一个抽水水机把水水排出洞洞外，如如图7-2-1（a）所示。。下一张2.隔开较长长距离开开挖集水水坑，开开挖面的的积水用用小水泵泵抽到最最近的集集水坑内内，再用用主抽水水机将水水排到洞洞外，如如图7-2-1（b）所示。。转到下张张(b)长距离集集水坑排排水1.主水泵2.小水泵3.集水坑4.排水管5.横沟6.水沟图7-2-1反坡排水水方式示示意图返回第三节隧隧道道施工通通风与防防尘一、施工工通风方方式机械通风风方式，，按照通通风类型型、通风风机安装装位置的的不同，，可分为为风管式式、巷道道式两大大类。而而管道通通风根据据隧道内内空气流流向的不不同，又又可分为为压入式式，吸出出式和混混合式三三种。(一)风管式通通风此种通风风形式的的风流经经由管道道输送，，可分为为以下三三种形式式：1.压入式通通风，如如图7-3-1(a)所示。2.吸出式通通风，如如图7-3-1(b)所示。3.混合式通通风，如如图7-3-1(c)所示。(二)巷道式通通风巷道式通通风是利利用隧道道本身（（包括成成洞、导导坑及扩扩大地段段）和辅辅助坑道道（如平平行导坑坑）组成成主风流流和局部部风流两两个系统统互相配配合而达达到通风风的目的的。现以以设有平平行导坑坑的隧道道为例说说明。如如图7-3-2所示。下一张图7-3-1风管式通通风的三三种形式式图7-3-2巷道式通通风(单位：ｍｍ)返回朔黄线寺寺铺尖隧隧道通风风设计（（左上））内昆线青青山隧道道施工通通风（右右下）渝怀线圆圆梁山隧隧道施工工通风（（右上））广渝高速速公路华华山隧道道施工通通风（左左下）京九线五五指山隧隧道长距距离独头头施工通通风乌鞘岭隧隧道七号号斜井通通风乌鞘岭隧隧道八号号斜井通通风二、施工工通风计计算(一)风量计算算1.按洞内同同时工作作的最多多人数所所需要的的风量计计算式中：—所需风量量，ｍ3/min；—风量备用用系数；；常取k=1.1~1.2；—洞内同时时工作的的最多人人数；—洞内每人人每分钟钟需要新新鲜空气气量，通通常按3ｍ3/(人·min)计算。2.按稀释洞洞内同时时爆破采采用的最最多炸药药量所产产生的有有害气体体需要的的风量计计算由于通风风方式不不同，计计算方法法也各不不相同，，以下分分别介绍绍。(1)巷道式通通风式中：—所需风量量，ｍ3/min；—洞内同时时爆破的的最多炸炸药量，，kg；—1kg炸药折合合成一氧氧化碳的的体积，，一般取取b=40L/kg；—爆破后的的通风时时间，min。(2)管道式通通风a.压入式通通风式中：S—坑道的开开挖断面面面积，，ｍ2；L—坑道的通通风长度度，ｍ；；其他符号号同前。。b.吸出式通通风式中：L散——爆破后炮炮烟的扩扩散长度度，ｍ；；非电起爆爆L散＝１５５＋Ａ（（ｍ）电雷管起起爆L散＝１５５＋Ａ/S（ｍ）其他符号号同前。。c.混合式通通风c.混合式通通风采用混合合式通风风时，要要求吸出出风机功功率大于于压入风风机功率率，即Q混吸＞Q混压。所以只只计算Q混压即可。即即：式中：—压入风量量；—吸出风量量；—压入风口口至工作作面的距距离，一一般采用用25ｍ计算；；其他符号号同前。。3.按内燃机机作业废废气稀释释的需要要计算:式中：—洞内同时时使用内内燃机作作业的总总kW数；—洞内同时时使用内内燃机每每kW所需要的的风量，，一般采采用3ｍ3/min·kW计算。4.按洞内允允许最小小风速验验算风量量式中：vmin—洞内允许许最小风风速ｍ/s，全断面面开挖时时为0.15ｍ/s，其他坑坑道为0.25ｍ/s；Smax—坑道断面面积，ｍｍ2。按上述四四种情况况计算后后，取其其中最大大者为计计算风量量。要求求通风机机提供的的风量为为式中:Q—计算所需需风量；；P—管道漏风风系数。。P值与风管管直径、、长度、、接头质质量、风风压、风风管材料料等因素素有关，，是个大大于1的系数，，可按有有关设计计手册中中查用。。对于高山山地区，，由于压压强的降降低，供供风量需需要进行行修正，，即：式中:Q高—高度修正正后的供供风量；；Ｑ正—正常条件件下的供供风量(ｍ3/min