TBM施工通风除尘方案及应用

TBM施工通风除尘方案及应用齐梦学简介：长大隧道施工，通风除尘是极其重要的，本文介绍TB880E型隧道掘进机通风除尘方案、设备配置以及应用，可为该设备在其他工程施工以及类似施工所借鉴。关键字：TBM,通风除尘,设备配置,应用l概述隧道掘进机设备配置复杂，机电、液压设备多，运行中对作业环境、温度要求较高，要求配套的通风、除尘、降温设备性能良好。在西康铁路秦岭隧道I线、西(安)南(京)铁路桃花铺一号隧道等工程中使用了德国维尔特公司TB880E型隧道掘进机，其通风除尘系统为洞内创造了通风充足，粉尘含量低及低温的作业环境，很好地满足了工程施工的需要。1)该系统很好地解决了长大隧道施工中的长距离独头通风问题，可保证洞内9km的良好通风。2)设计独特，操作方便，极大地提高了工作效率。独特的风管储存与悬挂方式简化了作业程序，减轻了作业人员的劳动强度，节省了时间，为掘进争取了更多的时间。3)掌子面喷水除尘与吸入式风机滤网除尘相结合，将洞内粉尘含量降到了最低限度，这是目前国内隧道施工中除尘效果最好的，在世界隧道施工史上也是首屈一指的。4)良好的通风除尘效果，保证了洞内作业人员免受空气含氧量低及粉尘含量高的危害，并且保证了随机电脑、PLC、ZED激光导向等精密设备的运转环境，提高了施工效率。5)工序衔接紧密，操作性强，劳动强度低，工作效率高。其风管延伸、悬挂与TBM的掘进、换步同步进行，这是普通风管延伸方法所无法比拟的。2通风除尘系统根据TB880E型隧道掘进机的整机配置及出碴运输方式，施工过程中工作面处所需风量约为10m／S，百米漏风率1％。据此，设计选定的TB880E型掘进机的通风除尘方案参见通风除尘系统图(图1)及主要设备性能参数表(表1)。图1通风除尘系统图1一除尘系统，2一空压机组，3一冷却风机；4一接力风机5一软风管储存筒，6一压风机2．1洞外至TBM之间的通风洞口采用Howden-Buffalo公司生产的三台150XNAxial型风机串联安装，使用1OOm／节的φ2200mm软风管随掘进距离的增长而逐段延伸，各节之间用专用卡匝锁定，保证整体密封。在掘进长度为0～4km时，启动一台风机，4～6．5km时启动两台风机串联供风，6．5～9．2km时启动三台风机串联供风。2．2软风管储存系统在TB880E型隧道掘进机尾部18#拖车上有一软风管储存系统，其内整齐叠存100m长φ2200mm软风管，随着TBM掘进、拖拉后配套而逐渐被拉出，由于储存筒锥形端盖处有导向橡胶，存在一定的预紧力，风筒被拉出后一直处于张紧状态。储存筒有两套，洞外和TBM后配套尾部第18拖车处各一套。2．3TBM的通风及空调设施由洞外风机输送的新鲜风到达TBM后配套17拖车时，经接力风机沿布置于后配套左侧及连接桥中间的异形铁皮风筒继续向前输送，至4拖车经冷却风机和空调机组冷却后送至TBM主机与连接桥交汇处(离刀盘工作掌子面约25m)，此处要求向前和向后的供风风速v≥0．164m／s。2．4除尘系统TBM掘进过程中刀具破岩产生的大量粉尘是洞内的主要污染源，TBM除尘系统首先通过刀盘喷水嘴在掌子面处喷水降尘，之后将仍含有粉尘的空气用一台最大风量600m3／min的除尘风机由刀盘内部空腔经过几乎是密闭的方形除尘风筒吸出；在风机叶片前有分歧的2根φ12mm高压水管，将8bar的高压水喷向污染空气，二次降尘后的空气经过除尘滤网过滤，得到彻底净化，并排向洞内(离掌子面35m)，此处要求风速v≥0．33m／s。