搜索
第三章施工方案与技术措施3.1施工通风、供水、供配电方案3.1.1通风方案隧道拟采用压入式通风方式，计划用大功率通风机设置在洞口或出入口附近。隧道通风要求：隧道在整个施工过程中，隧道内作业环境符合下列卫生标准的规定：(1)洞内氧气含量按体积比不得小于20%；(2)粉尘最高允许浓度：每m³空气中含量游离二氧化硅在10%以上时，粉尘不超过2mg/m³;含游离二氧化硅在10%以下时，不超过10mg/m³,水泥粉尘则不超过6mg/m；(3)有害气体最高允许浓度：一氧化碳含量不大于30mg/m³，二氧化碳按体积计不大于0.5%；氮氧化物（NO2）含量不大于5mg/m³，洞内气温不得大于28度，噪声不得大于85dB,甲烷浓度不大于0.3%。经计算，通风机布置如下：表3-1-1通风机布置表序号部位设备型号数量备注1照母山隧道左线进口SDDY-Ⅱ1台110KW×22照母山隧道右线进口SDDY-Ⅱ1台110KW×23.1.1.1单工作面通风风量计算与通风机的选择以单个工作面计算为例进行计算:风量计算以从四个方面进行考虑，即按照洞内最多人数计算所需的新鲜空气，计算出所需风量Q1；按洞内同一时间爆破使用最大药量所产生的有害气体稀释到容许浓度时的风量Q2；按洞内允许最小风速计算风量Q3，按内燃机械设备废气稀释到容许浓度所需风量Q4，通过计算，取Qmax=MAX（Q1、Q2、Q3、Q4），来确定风机功率和风管直径。计算参数确定如下：一次开挖最大断面面积：S=80m2；一次爆破最大药量：G=179kg（最大一次开挖长度2.5m）通风距离：L=685m；洞内同时作业最多人数：m=90人；风管直径：φ=1500mm;爆破后通风时间：t=30min；百米漏风率：β=1.5%。（1）按工作面同时工作的最多人数计算，压入式通风所需风量为Q1。Q1=g·m·k(m3/min)式中:g—工作面每人每分钟所需新鲜空气，取3m3/min；m—工作面同时工作最多人数，取m=90人；K—风量备用系数，为1.1～1.2，取K=1.2。则Q1=1.2×90×3=324m3/min。（2）按洞内同一时间爆破使用最大药量所产生的有害气体稀释到容许浓度时的风量Q2=V1（1-（k×V1/V2）1/t）=639m3/min式中V1为一次爆破产生的炮烟体积V1=S×Ls=80×47.4m=3792m3；S为一次开挖最大断面面积，S=80m2；Ls为炮烟抛掷长度，按照经验公式Ls=15+G/5=15+16.2=47.4，计算为47.4m；G为同时爆破的炸药消耗量，G=179kg；V2为一次爆破产生有害气体的体积，V2=aG=40×10-3×300=12m3；K为CO允许浓度，取100ppm，换算为1×10-4m³；t为通风时间，取30min；（3）按洞内允许最小风速计算Q3=60×V×S=60×0.25×80=1200m3/minV—洞内最小风速m/s,全断面开挖时为0.15m/s,台阶分部开挖为0.25m/s，本隧道取0.25m/sS—开挖隧道断面面积，150m2;（4）按内燃机械设备废气稀释所需风量，经过计算为考虑再洞内同时有一台装载机ZL50C（162KW）和两台自卸式汽车（210KW）考虑，总功率952KW，取机械设备的平均利用率为70%，按隧规1kw需供风量不小于3m3/min，算得Q4=744×0.7×3，得出的所需风量为Q4=1562m,3/min。（5）最大风量和漏风计算设备通风Qmax=MAX（Q1、Q2、Q3、Q4）=2250m3/min；对于本隧道，漏风计算按照百米漏风率β=3%，计算如下Q机=Qmax/（1-β）L/100=2250/（1-3%）685/100=2250/0.685=2772m3/min。3.1.1.2通风机的选择通风机设置在出洞口附近，距离洞口约10m。（1）风压计算H总阻=∑h摩+∑h局+∑h正h摩为摩擦阻力，∑h摩=aLUQ2/S3=0.0013×551×3.14×1×1300/100=127.44Pa;h局为局部阻力,∑h局=∑0.612ξQ2/S3=0.612×(1.471×5+0.164×2)×1116.152/24.753=14.22Pa;h正为正面阻力，∑h正=0.612φSmQ2/(S-Sm)3,考虑出渣采用汽车出碴，φ=1.5，Sm取6m2，则∑h正=0.612×1.5×6×1116.152/(24.74-6)3=21.43Pa。则H总阻=163.1Pa。(1)通风机选择隧道进洞口选取一台SDF(C)-No11.5轴流式通风机可满足隧道开挖通风要求；高效风量2385m3/min，最大风压大于500Pa，单机功率110KW×2。3.1.1.3通风设施的布设安装（1）风机布置在进洞口外侧，距洞口距离不大于10m。（2）通风管的送风口距开挖面不宜大于50m。（3）通风管的安装应做到平顺，接头严密、转弯半径不小于风管直径的三倍。（4）通风井应装有保险装置，当发生故障时能自动停机。（5）应设立专门的通风班组负责通风工作。3.1.2供风系统方案3.1.2.1隧道空压机站容量确定按用气高峰期内使用的风动机具数量和额定耗气量计算压缩空气站工作容量时具体计算公式为:Q=K1K2K3∑（nqK4K5）式中:Q-压缩空气需用量，m/min；K1-由于空气压缩机效率降低以及未预计的少量用气所采用的系数，取1.1；K2-高程修正系数，其值取1.03；K3-管网漏气系数，取1.25；K4-各类风动机具同时工作系数，其值取0.8；K5-风动机具磨损修正系数，对凿岩机取其1.15，他风动机具取1.1；N-同时工作的同类型风动机具台数；q-一台风动机具耗气量，气腿式风动凿岩机为2.9m/min，混凝土喷射机（6立方/小时）为10m/min，风镐（G10）为1.2m/min；风动凿岩机共用或砼喷射机、风镐共用。按单个工作面进行计算，选取气腿式风动凿岩机20台，混凝土喷射机2台，风镐2台，则上台阶钻孔，下台阶喷砼时：Q=1.1×1.03×1.25×（20×2.9×0.8×1.15+2×10×1.1×0.5）=85.65m/min或上台阶喷砼，下台阶钻孔及处理欠挖时Q=1.1×1.03×1.25×（5×2.9×0.8×1.15+2×10×1.1×1+2×1.2）=45.89m/min考虑到左右线隧道工序一致，配备9台24m3/min电动空压机（8台常用，1台备用）。共需配置9台电动空压机，其中四台专供左线，另四台专供右线，可满足施工要求。考虑到风冷型施工噪音低，用水量小，均选用螺杆式风冷型空压机。3.1.2.2高压风管道的选择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，为保证工作风压不小于0.5Mpa，钢管终端的风压不得小于0.6Mpa，通过胶皮管输送至风动机具的工作风压不小于0.5MPa。主管内径选用150mm钢管，按最大送风量、管路长度及弯头、闸阀条件，根据下式验算钢管的风压损失△P：△P=λ（L/d）（V2/2g）γ×10-6（MPa），查表并代入相应数据得：△P=0.0245（70/0.2）（212/19.62）×104.6×10-6+0.0282（500/0.125）（13.62/19.26）×104.6×10-6=0.13（MPa）压缩空气的压力为0.8Mpa，所以钢管末端风压不小于0.6Mpa，满足施工要求。钢管与机具连接采用高压橡胶管，为保证风压损失量，选用25mm胶皮管，最大长度为25m，压力损失0.06MPa。3.1.2.3高压风管道的布置（1）供风管道的布设高压风管供风管道采用单树枝状管网，隧道主洞管路由洞口布入主管，沿隧道向各掌子面布设支管。高压风管安装要满足下列要求：①管路内洁净，无裂纹、破损、凹陷等现象，各种闸阀门清洗干净。②在空压机站总管处必须设闸阀，主管每50～100m设分闸阀。③隧道内管路安装，前端至工作面保持20～30m，其他可用高压软管接分风器。④隧道内风管要敷设在电缆线的对面一侧，并不得妨碍交通和运输。⑤主管道每隔500m在低洼处设油水分离器。⑴压缩空气站的布置为保证工程顺利开展，隧道口洞口各配备9台24m/min电动空压机（1台备用）。空压机站采用彩钢板房，房高4.5m。采用双排布置，机器间距2m，距墙1.2m，面积45平方米。3.1.3供电方案3.1.3.1变压器的选择施工现场最大用电量的计算按用电高峰期同时施工时的用电需求来计算。根据施工现场各用电设备使用情况，采用需要系数（KX）法进行计算。⑴照母山隧道出口①P1-全部施工动力用电根据机械设备表：电动空压机130*8台=1040KW；通风机150*2=300KW；搅拌站（喷砼）：100KW；电焊机：60KW；1台输送泵：45KW；喷射机60KW，3套木工机械：15KW；3套钢筋加工机具：45KW；拱架加工机具1套：30KW；其他机具：50KW。P1=1745KW，取K1=0.7（取值范围0.65～0.9之间）②P2-室内用电（考虑冬夏两季空调用电）空调20台，共40KW；照明及办公用电：15KW，取K2=0.9③P3-室外用电考虑洞内照明及其他：75KW的用电量，K3=0.9④根据公式求得∑P：∑P＝1.1*（0.7*1745+0.9*60+0.9*75）=1477KW因此在照母山隧道出口安装2台800KVA的变压器，并设置增加设备，可满足本施工用电要求3.1.3.2供电线路的布置（1）施工采用三相五线制供电系统，设专门保护线和三级漏电保护开关，在箱式变压器进口设总动力箱，工地施工处设分动力箱，从各分动力箱用电缆或移动式配电箱供给各负载。隧道施工照明线路电压在施工区域内不大于36V，成洞和施工区以外地段可用220V，动力设备采用3相时为380V。（2）隧道内设两回路电源线路，主要供隧道内风机、照明及局扇使用，当一回路运行时，另一回路备用，以保证供电的连续性。（3）电压波动范围，高压为额定值的±5%，低压为额定值±10%。（4）洞内低压电缆使用不延燃橡套电缆，电缆的分支连接使用与电缆配套的防爆连接器、接线盒。（5）为保证隧道的正常通风及照明，出口左右线端各备用1台300KW发电机，在停电15分钟内，启动发电机供隧道内通风、监测及照明。（6）进入隧道内的供电线路，在隧道洞口处装设避雷装置。（7）固定敷设的电线采用铠装铅包纸绝缘电缆。铠装聚氯乙稀或不延燃橡套电缆；移动式或手持式电气设备的电缆，采用专用不延燃橡套电缆；开挖面采用铜芯质电缆。（8）配电箱设置全部统一按标准设置，具体见下图3-1-1总配电箱原理图、3-1-2分配电箱原理图。3.1.3.3各种电器设备的布设（1）在生产布置区的负荷中心各修建一座配电室，内设施工动力总配电屏、施工照明总配电屏，作为工程施工一级配电。图3-1-1总配电箱原理图图3-1-2分配电箱原理图（2）在施工现场设备负荷集中区域，工作井附近设置施工动力，施工照明二级配电。电源线分路由配电室内引出。（3）施工用电安排专人负责管理。3.1.3.4施工照明施工照明线采用36V低压线路，成洞地段采用60W日光灯照明，日光灯间距20m；特殊地段、开挖后40m作业面、台车衬砌及未成洞地段采用36V500W卤钨灯，开挖后40m设置5盏，未成洞段每40m一盏，模板台车台上及车前10m各设一盏。3.1.4供水方案水管主管管径按常规选用100mm。由城市主供水管接到施工现场，施工用水主要采用隧道工程施工循环水，辅以打井漏电保护器漏电保护器分隔离开关分隔离开关漏电保护器分隔离开关电流互感器12n配电室照明专用总隔离开关总断路器漏电保护器L1L2L3N电度表电流互感器PE1WhVA分隔离开关漏电保护器漏电保护器漏电保护器漏电保护器分隔离开关分隔离开关分隔离开关分隔离开关12n照明总隔离开关总断路器L1L2L3NPE取水。在隧道进口洞口上方20m设置高位水池，容量200m3，并在隧道进口左右线各设置一台HZW供水增压泵，以满足隧道施工用水。3.2施工测量方法与措施3.2.1施工控制测量与施工测量的组织3.2.1.1施工控制测量控制测量主