平安隧道通风专项施工方案 2_隧道通风专项施工方案
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目 录
第一章 编制依据................................................1 第二章 工程概况................................................1 2.1 工程概况................................................1 2.2 总体施工方案.............................................2 第三章 通风施工方案............................................3 3.1 通风设计原则.............................................3 3.1.1通风标准...............................................3 3.1.2通风设计参数...........................................4 3.1.3 通风计算...............................................4 3.1.4通风设备...............................................6 3.2 通风方法................................................6 3.2.1平安隧道4#斜井、3#横洞工区施工通风方案...................6 3.2.2平安隧道出口、平安隧道4#横洞施工通风方案.................6 3.3通风管布置..............................................10 3.4 通风管理...............................................12 第四章 施工通风安全技术措施....................................12 4.1 风机安装...............................................12 4.2 风管安装...............................................13 第五章 施工通风质量保证措施....................................13
第一章 编制依据
（1）新建铁路成都至兰州线D8K165+973平安隧道设计图及参考图；（2）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；（3）铁路隧道施工通风技术与标准化管理指导手册；
（4）《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；（5）《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）；（6）成兰公司相关文件；
第二章 工程概况
2.1 工程概况
平安隧道为双洞分修隧道，正线总长28.426km，本标段承担出口方向左线9336m，里程D8K170+850～D9K180+186；右线9201.242m，里程YD8K170+935～YD9K180+136.242的施工任务。最大埋深约为1720m，左线最浅埋深在D9K180+120～D9K180+178段,右线最浅埋深在YD9K180+055～D9K180+115段，均为隧道出口。本标段平安隧道设有3个辅助坑道，分别为4#斜井，3#横洞，4#横洞。
段内不良地质为高地应力、危岩落石、断层破碎带、岩堆、泥石流、有害气体、放射性等。隧道地层中含炭质千枚岩，少量地段含炭质页岩，可能含有瓦斯等有害气体，施工中加强通风，加强监测。
于隧道左线D8K172+360处设置4号斜井，洞口位于茂县沙湾村平桥沟内。斜井中线与线路左线小里程方向平面夹角为73°，净空尺寸为7.5m×6.2m，全长1023m。斜井于XJ4K0+000～+025、XJ4K0+275～+300、XJ4K0+550～+575、XJ4K0+825～+850设置4个缓坡段，坡度1%，其余段落坡度为7.3%（进洞为下坡）。
于D9K179+750处线路前进方向左侧设置4#横洞，横洞中线与左线线路中线大里程端交角为45°，于HD1K0+070处右转，夹角为135°；横洞采用双车道无轨运输，于HD3K0+275～300段设一处25m长1%的缓坡段，其余段落坡度为5.2%（进洞为上坡），净空尺寸为7.5m（宽）×6.2m（高），横洞总长555m。本横洞作为运营期间排水通道，隧道竣工后，横洞与隧道正洞交叉处，预留排水通道。
于D9K176+200处线路前进方向左侧设置3#横洞，全长674.8米,3#横洞位于太平乡胡尔村。横洞中线与线路中线小里程端成40°夹角，并于HD3K0+521.6处右转，夹角为112°;横洞采用双车道无轨运输，坡度为1.8%（进洞为上坡），净空尺寸为7.5m(宽)×6.2m(高)。
2.2 总体施工方案
4#斜井工区由第一架子队负责施工：其中4#斜井长度1023m，正洞左线隧道3270m，右线隧道2623m；
3#横洞工区由第一架子队负责施工：其中3#横洞长度741m，正洞左线隧道3490m，右线隧道3302m；
4#横洞及出口工区由第二架子队负责施工：其中4#横洞长度555m，正洞左线隧道2140m，右线隧道2845m；平安隧道出口左线隧道436m，右线隧道431.242m。
平安隧道4#斜井先期安排正洞左线向小里程方向、正洞左线向大里程(3#横洞)方向、正洞右线向小里程方向三个单线工作面，右线施工至与CLZQ-9标方向贯通里程后，工装转至4#斜井右线三岔口，向正洞右线大里程(3#横洞)方向施工，正洞左线大里程方向施工作业与3#横洞左线小里程方向施工作业贯通后，工装经62#联络通道进入右线向右线小里程方向施工。其施工范围：左线D8K170+850(与CLZQ-9标分界线)~D9K174+120(左线与3#横洞贯通点)，右线YD8K170+935(与CLZQ-9标分界线)~YD9K173+565(右线与3#横洞贯通点)。
平安隧道3#横洞先期安排正洞左线向小里程(4#斜井)方向、正洞左线向大里程(4#横洞)方向、正洞右线向小里程(4#斜井)方向三个单线工作面；左线与4#横洞方向贯通后，工装转至3#横洞右线三岔口，向正洞右线大里程(4#横洞)方向施工。其施工范围：左线D9K174+120(左线与4#斜井贯通点)~D9K177+610(左线与4#横洞贯通点)；右线YD9K173+565(右线与4#斜井贯通点)~YD9K176+860(右线与4#横洞贯通点)。
平安隧道4#横洞先期安排正洞左线向小里程(3#横洞)方向、正洞右线向小里程(3#横洞)方向两个单线工作面。其施工范围：D9K177+610(左线与3#横洞贯通点)~D9K179+750(4#横洞与正洞左线交叉点，也是与平安隧道出
口贯通点)；YD9K176+860(右线与3#横洞贯通点)~ YD9K179+705(4#横洞与正洞右线交叉点，也是与平安隧道出口贯通点)。
平安隧道出口经过6个月施工准备后左右双洞同时向小里程方向施工，掘进到4#横洞与正洞交叉口即为贯通。
第三章 通风施工方案
3.1 通风设计原则
充分利用现有设备，在满足通风效果的前提下，进行合理调配减少新购风机的数量。在净空允许的情况下，采用大直径风管，减少能耗损失。通过适当增加一次性投入，减少通风系统的长期运行成本。
3.1.1通风标准
隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：（1）空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。
（2）粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。
（3）隧道可能含有瓦斯，瓦斯段装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于0.5%；回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%。
开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，所有人员必须撤至安全地点并加强通风。（4）有害气体最高容许浓度：
1）一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊情况下，施工人员必须进入开挖工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；
2）二氧化碳按体积计不得大于0.5%； 3）氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。（5）隧道内气温不得高于28℃。（6）隧道内噪声不得大于90dB。
（7）隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气3m3/min。
（8）隧道施工通风的风速，全断面开挖时不小于0.15m/s，分部开挖的坑道内部小于0.25m/s，并均不大于6m/s。隧道瓦斯段施工中防止瓦斯集聚的风
速不得小于1m/s。
3.1.2通风设计参数
供给每个人的新鲜空气量按3m3/min； 控制通风计算按开挖爆破一次最大用药量200kg； 放炮后通风时间按30min； 软式风管百米漏风量1.0%,风管内摩擦系数为0.01；洞内风速不小于0.25m/s；隧道内气温不超过28℃；
3.1.3 通风计算
（1）正洞风量计算：
1）按洞内最低风速要求计算风量： Q1＝60×A×V=60×80×0.25=1200(m3/min)式中：
V-洞内最小风速0.25m/s A-整洞开挖断面,取80m2
2）洞内施工最多人数按90人计 ：
Q2＝3×90×1.2=324(m3/min),安全系数k=1.2 3）按爆破时最多药量计算风量：
Q3＝5Gb/t=5×200×35.35/30=1178(m3/min)式中：
G-同时爆破的炸药用量200kg b-爆炸时有害气体成量,取35.35 t-通风时间,取30min 取以上最大值1200m3/min作为工作面所需风量,实际所需风机风量Q机要大于: Q机=p×Q=1.79×1200=2148m3/min 式中: Q机-计算最大风量, 2148m3/min p-系统漏风系数, p=1/(1-1/100×p100)=1.79 4）所需风机压力计算: 使用风管直径1.5m,风管平均流速V=35.8m/s 风管内摩擦阻力h1=λ(L/D)ρ(V2/2)=17943Pa
λ-摩擦系数,根据使用经验、取λ＝0.01 L-通风管长,取3500m D-风管直径,取D=1.5m ρ-空气密度,取ρ=1.2kg/m3 风管内局部阻力h局=ζρ(V2/2),按风管内局部阻力h1的5%考虑,总阻力h=17943×105%=18840Pa（2）辅助坑道风量计算
通过横洞、斜井通风最远距离按1200m计算。1）按洞内最低风速要求计算风量： Q1＝60×A×V=60×60×0.25=900(m3/min)式中：
V-洞内最小风速0.25m/s A-整洞开挖断面,取60m2
2）按爆破时最多药量计算风量：
Q3＝5Gb/t=5×200×35.35/30=1178(m3/min)式中：
G-同时爆破的炸药用量200kg b-爆炸时有害气体成量,取35.35 t-通风时间,取30min 取以上最大值1178m3/min作为工作面所需风量,实际所需风机风量Q机要大于: Q机=p×Q=1.79×1178=2108m3/min 式中: Q机-计算最大风量, 2108m3/min p-系统漏风系数, p=1/(1-1/100×p100)=1.79 所需风机压力计算: 使用风管直径1.5m,风管平均流速V=18.9m/s 风管内摩擦阻力h1=λ(L/D)ρ(V2/2)=1717Pa λ-摩擦系数,根据使用经验、取λ＝0.01 L-通风管长,取1200m
D-风管直径,取D=1.5m ρ-空气密度,取ρ=1.2kg/m3
风管内局部阻力h局=ζρ(V2/2),按风管内局部阻力h1的5%考虑,总阻力h=1717×105%=1800Pa 3.1.4通风设备
根据平安隧道出口及各辅助坑道洞口计算所需风机的风量、风压及通风方式选择风机。各辅助坑道施工时采用1台2×110kw压入式轴流通风机，施工至正洞后随着工作面增加逐渐增加至3台2×110kw压入式通风机，隧道左线施工至右线时还需增加巷道通风机辅助通风。
3.2 通风方法
隧道施工独头掘进长度超过150m 时，应采用机械通风。通风设计根据独头通风长度、断面大小、施工方法、设备条件等综合确定，通风方式采用压入式或混合式通风，有条件时采用巷道式通风进行辅助。
3.2.1平安隧道4#斜井、3#横洞工区施工通风方案
本工区最大独头掘进长度1760m，经过反复优化，结合以往隧道施工通风经验，本工区隧道掘进施工过程中，主要采用以下三种方案动态调整通风方案，充分发挥通风机的效能，使工作面新鲜风流满足要求。
平安隧道4#斜井工区左线与平安隧道3#横洞工区贯通前，各工作面均采用压入式通风；平安隧道4#斜井工区左线与3#横洞工区左线贯通后，4#斜井工区右线与3#横洞工区贯通前，各工作面均采用混合式通风；4#斜井工区右线与3#横洞工区贯通后，各工作面均采用巷道式通风。其各阶段通风布置图详见“图3-2-1 4#斜井工区压入式通风布置图（左线贯通前）”、“图3-2-2 4#斜井混合式通风平面图（左通右未通）”、“图3-2-3 4#斜井混合式通风平面图（左右贯通）”。图3-2-4 3#横洞压入式通风布置图（左线未贯通）”、“图3-2-5 3#横洞卷道巷式通风布置图（左线贯通）”
3.2.2平安隧道出口、平安隧道4#横洞施工通风方案
平安出口及4#横洞均采用压入式通风，平安隧道出口与4#横洞贯通后，4#横洞采用出口风机压入通风，通风示意图如“图3-2-6 4#横洞采用出口风机压入通风（未贯通）”、“ 图3-2-7 出口工区压入式通风平面图”。
23+0K14XJ30工区分界里程 D8K170+85015开挖面XJD84KK10+72000+360工区分界里程 D8K174+120左 线 中 线左 线 中 线开挖面>15开挖面右 线 中 线开挖面
4#斜井工区压入式通风布置图(左线贯通前)图3-2-1 4#斜井工区压入式通风布置图（左线贯通前）
3021+4KJXHD3K0+74130工区分界里程 D8K170+850工区分界里程 D8K174+12015开挖面左 线 中 线XD8J4KK10+7200+3060左 线 中 线左 线 中 线3015YD8K170+935贯通面右 线 中 线右 线 中 线4#斜井混合式通风平面图(左通右未通)贯通面YD8K173+565三号00000+364K2+XJ17KD8横洞中线四号斜井中线 图3-2-2 4#斜井混合式通风平面图（左通右未通）
3021+4KXJHD3K0+741 D8K170+850 D8K174+120横洞中线四号斜井中线程程号里里三XDJ84KK界界107+20+0分306000分区00+630+K2区工47J1XK8工D左 线 中 线左 线 中 线左 线 中 线30开右 线 中 线右 线 中 线挖面553695++037711KK89DDYY 程程里里界界分分区区工4#斜井混合式通风布置图(左右贯通)工
图3-2-3 4#斜井混合式通风平面图（左右贯通）
HD30K03+741016+771K9D 程里界HDD分93KK107+区60+020015015工开左 线 中 线左 线 中 线开挖挖面面>15开右 线 中 线开挖挖面面3#横洞压入式通风布置图(左线未贯通)
图3-2-4 3#横洞压入式通风布置图（左线未贯通）
HD3K0+741左 线 中 线15开挖面右 线 中 线工区分界里程 YD9K173+565三00000+203K6+HDK17D9号横洞中线3#横洞巷道式通风布置图(左线贯通)工区分界里程 YD9K176+860
图3-2-5 3#横洞卷道巷式通风布置图（左线贯通）
HD4K0+555工区分界里程 D9K177+610工区分界里程 D9K176+860HD=D4K09K+017009+750
贯通面 D9K179+750左线出口里程 D9K180+186>3030
图3-2-7 出口工区压入式通风平面图
3.3通风管布置
各洞口风机距离洞门不小于10m，出风口距开挖作业面距离不大于20m。（1）主风机安装
主风机固定在辅助坑道洞口外设置的通风机门架上，通风机门架材料采用I16 工字钢，由三至四榀拱架组合而成。通风机门架基础采用C20 混凝土浇筑。基础顶面尺寸要保证能安装通风机配电柜及遮雨棚。
（2）通风管安装
辅助坑道通风管布置在辅助坑道拱顶，与洞外主风机相连，正洞内风管根据实际情况布置在洞身左侧或右侧拱腰位置。
1）风管与风管之间采用拉链连接，通过风管上锁扣（吊扣）将风管固定在钢丝绳上；风管上每隔3.0m 有1 道加固索和1 个锁扣，顺直风管，减少风流阻力。
2）钢丝绳采用膨胀螺栓固定在隧道拱顶或边墙上，采用 φ12 膨胀螺栓，锚固长度不小于7cm，间距为3.0m。风管吊挂要平直，拉紧吊稳，避免出现褶
皱增加局部阻力，在与横洞交接处宜避免死弯。
3）风管安装高度不得遮挡监控量测水平测线，并保证洞内有足够的净空高度，避免发生过往车辆和机械刮破风管而影响施工。
4）风管出口应与工作面保持一定距离，对于大断面、大风量、大直径风管，该距离应控制在20～30m 以内。
图3-3-1 通风机门架示意图
图3-3-2 通风管布置示意图
3.4 通风管理
施工通风管理水平的高低是影响通风质量的关键因素之一。以往不少隧道施工通风不好，除了通风系统布局不合理、风机风管不匹配等技术原因外，主要问题是通风管理不善，管道通风阻力大，开挖工作面得不到足够的新鲜风流，沿途污浊空气不能及时排出洞外。
（1）我们以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”二十字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。
（2）建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，发现风管破损及时粘补。严格接照通风管理规程及操作细则组织实施，项目部定期根据通风质量给通风班组兑现奖惩办法。
（3)防漏降阻措施
1）以长代短：风管节长由以往的20～30m加长至50～100m，减少接头数量，即减少漏风量。
2）以大代小：在净空允许的条件下，尽量采用大直径风管。
3）截弯取直：风管安装前，先按5m间距埋设吊挂锚杆，并在杆上标出吊线位置，再将φ8mm盘条吊挂线拉直拉紧并焊固在锚杆上，尔后在吊挂线上挂风管。这样可使风管安装到达平、直、稳、紧，不弯曲、无褶皱，减少通风阻力。
（4）隧道施工防尘采取综合治理的方案：为控制粉尘的产生，钻眼作业必须采用湿式凿岩，凿岩机在钻眼时，必须先送水后送风。新鲜风连续经过几个工作面时，在两个工作面间，根据防尘效果，适当增设喷雾器净化风流中的粉尘。
第四章 施工通风安全技术措施
4.1 风机安装
（1）风机支架应稳固结实，避免运行中振动，风机出口处设置加强型柔性管与风管连接，风机与柔性管结合处应多道绑扎，减少漏风。
（2）通风机前后5m范围内不得堆放杂物，通风机进气口应设置铁箅，并
应装有保险装置。
（3）当巷道内的风速小于通风要求最小风速时，可布设射流风机来卷吸升压，提高风速。
（4）洞内风机的移动，采用小平板车移动，移动前，提前做好风机支座或支架。射流风机应逐个移动，以保证洞内不间断的空气循环。
（5）通风机应有适当的备用数量。
4.2 风管安装
（1）风管必须有出厂合格证，使用前进行外观检查，保证无损坏，粘接缝牢固平顺，接头完好严密。通风管应优先采用高强、抗静电、阻燃的软质风管。
（2）风管挂设应做到平、直，无扭曲和褶皱。在平行导坑作业时，先由测工在拱顶测出中线位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓；在正洞作业时，衬砌地段根据衬砌模板缝每5m标出螺栓位置，未衬砌地段，先由测量工在边墙上标出水平位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓。布8号镀锌铁丝，用紧线器张紧。风管吊挂在拉线下。为避免铁丝受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等原因造成断裂，每10m增设1个尼龙绳挂圈。
（3）通风管破损时，应及时修补或更换。当采用软风管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。通风管的节长尽量加大，以减少接头数量，接头应严密，每100m平均漏风率不宜大于1%。弯管平面轴线的弯曲半径不得小于通风管直径的3倍。
（4）风管最前端距掌子面5m，并且前55m采用可折叠风管，以便放炮时将此55m迅速缩至炮烟抛掷区以外。
第五章 施工通风质量保证措施
（1）风机操作人员必须经过培训、考核合格后方能上岗作业，必须严格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能。
（2）隧道通风系统必须经过验收合格后方可投入正常运行，运行期间应加强巡视及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要求。
（3）保证隧道24小时连续不间断通风，风量、风压必须满足规范和施工组织设计要求，不得随意停风。
（4）风机设置两路电源并装设风电闭锁装置，确保正在使用的通风机出现故障后能在15min内启动备用通风机，保证隧道通风和正常作业不受影响。
（5）对易形成瓦斯聚积的部位必须采取局部通风，当停风区中瓦斯浓度不超过1%时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近6m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。
（6）组织每周对通风系统进行检查，架子队长每天对通风系统必须作例行检查，通风工必须做好日常巡查，发现有风管破损漏风立即进行修补或直接进行更换。
