隧道通风专项施工方案

中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-1-李家店隧道通风专项施工方案1、编制依据和原则施工通风是隧道施工的重要工序之一，是隧道安全施工的关键。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定隧道通风方案。1.1通风设计依据⑴新建北京至沈阳铁路客运专线河北段李家店隧道设计图；⑵铁道部《铁路隧道施工标准》TB10204-2002；⑶《高速铁路隧道工程施工技术指南》；⑷《高速铁路隧道工程施工安全技术规程》；⑸《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》等有关规范、规程等。1.2编制原则⑴严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准。⑵坚持技术先进性，科学合理性，适用性，安全可靠性与实事求是相结合。⑶对现场坚持“以人为本”、改善环境、确保安全、节约能源、节约投资的设计原则。中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-2-2、工程概况2.1、工程概况新建铁路北京至沈阳客专Ⅶ标段三工区李家店隧道位于承德市兴隆县、承德县境内，隧道位于燕山山脉中段，属低中山区。隧道起讫里程为DK141+366-DK147+389，长6023m，隧道设计为双线单洞隧道，最大通风长度3011.5m。2.2、地形、地貌李家店隧道位于承德市兴隆县、承德县境内，隧道位于燕山山脉中段，属低中山区。地貌形态复杂，多呈“V”字型，地形起伏较大，地势中高向两端降低海拔高程在1120.52m~570.00m间，相对高差约550.52m。部分山坡为陡坡，地形陡峭。植被较发育，主要为松林、果树及密灌。隧道区内东南部、西北部交通较便利，G112国道从调查区西北部通过，各乡、自然村之间多有公路或简易公路相通，交通比较便利，中部为高山区。隧道出、入口经G112国道可通达。3、通风设计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：⑴空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。⑵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。每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。⑶有害气体最高容许浓度：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；中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-3-二氧化碳按体积计不得大于0.5%；氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。⑷隧道内气温不得高于28℃。⑸隧道内噪声不得大于90dB。⑹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4m3/min。4、通风设计的原则4.1、通风系统隧道掘进工作面都必须采用独立通风,隧道需要的风量，须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及最小风速分别计算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。隧道施工中，对集聚的空间和衬砌模板台车附近区域，可采用空气引射器气动风机等设备，实施局部通风的办法。隧道在施工期间，应实施连续通风。因检修、停电等原因停机时，必须撤出人员，切断电源。4.2、通风设备⑴压入式通风机必须装设在洞外或洞内新风流中，避免污风循环。通风机应设两路电源，并装设风电闭锁装置，当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。⑵必须有一套同等性能的备用通风机，并经常保持良好的使用状态。⑶隧道掘进工作面附近的局部通风机，均应实行专用变压器、专用开关、专用线路及风电闭锁、瓦电闭锁供电。⑷隧道应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖面的距离应小于中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-4-5m，风管百米漏风率应不大于2%。5、通风方案本隧道按照实施性施工组织设计,采用压入式通风是在洞门安装主风机将新鲜空气压入,新鲜空气由正洞流入,将洞内正洞的污浊空气挤出洞内,形成循环风流。风量和风压计算：隧道正洞进口施工均按无轨运输，采用巷道通风，隧道正洞通过风筒压入式向工作面通风。通风设计①开挖断面A取A=133m2(Ⅱ级围岩)；②最大通风长度L取L=3011m③隧道内最小风速V取V=0.15～0.25m/s；④采用软式通风管道直径D软式通风管道直径取D=φ1.6m；⑤风管摩阻力取α=0.0015；⑥风管百米漏风率β取β=1%；⑦洞内最多同时作业人数中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-5-取75人；⑧供风标准每人供风标准为3m3/min.人；柴油设备千瓦需要新鲜空气不小于3m3/kw.min。⑨同时爆破最大用药量G取G=120kg；⑩风管漏风系数ρ取ρ=1/[(1-β)L/100]=1.034。5）风量、风压计算及风机选型风量计算从四个方面考虑，具体为按洞内允许最低风速计算得Q1；按洞内最多工作人员数计算得Q2；按排除爆破炮烟计算得Q3；按稀释内燃机废气计算得Q4。通过计算，取Q＝Max(Q1、Q2、Q3、Q4)。①按洞内最小风速计算Q1=60×V×A=60s/min×0.15m/s×133m2=1197m3/min；②按洞内最多同时作业人数计算Q2=人数×4m3/min.人=75×3m3/min=225m3/min③按排除炮烟计算min//25.2Q33222mPSKLbAt式中：Q=3120m3/minP—漏风系数；b—爆破后有害气体生成量，按岩层取b=40；中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-6-S-洞内开挖断面(m2)；A—最大爆破用药量(kg)；t—通风时间(min)，每次爆破后按30min考虑；L—临界长度（m）K考虑淋水使炮烟浓度降低系数④按稀释内燃机废气计算Q4=同时作业的内燃机械总功率×3m3/min.KW=(5×213+125+155)×0.65×3m3/min.kW=2622.75m3/min取5台自卸汽车、1台挖掘机和1台装载机，使用率为65%。通过计算，取QMax=3120m3/min。⑤洞口风机风量的计算Q机=Q×ρ(m3/min)=3120×（1/[(1-β)L/100]）=3226.08(m3/min)⑥风压计算动压计算；V=4Q/πd2=4×1792.05÷3.14÷2.56÷60=26.76m/sHd=0.5×1.034×716.09=370.22pab、静压计算摩擦阻力=0.012×1.034×3011×26.76^2÷2÷1.6=8034.4paC、局部阻力2dV2H2dLVh2中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-7-Hf=0.1h=803.4pa静压Ha=8034.4+370.22=8404.62pa系统风压=ha+hd=8404.62pa总风压损失总风压损失=动压损失+沿程风压损失=ha+hd=8404.62pa⑦风机选型以所选通风机的风量要大于Q机，总风压损失要小于选用通风机的风压为原则。选用SDF(C)-NO11.5型轴流通风机，功率160×2kw；6、施工通风检测隧道必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对掘进工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。6.1、风速测定对于隧道中的风速，一般应选用中速风表（0.5～10m/s）或低速风表（0.3～5m/s）进行测定。中速风表一般为翼式风表，图A1为AFC—121型翼式风表，测量时，手指按下启动杆，风表指针回到零位，手指放开后红色计时指针开始转动，此时风表指针也开始计数，经1min后风速指针停止转动，计时指针转到初始位置也停止转动，风速指针所示数值即为表速，单位为：格/min。中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-8-图A1AFC—121型中速翼式风表1—开关闸板；2—回零推杆；3—表头；4—外壳；5—底坐；6—风轮；7—提环用机械式风表测量隧道平均风速步骤如下：a、进入隧道内测风时，首先要估测隧道内的风速，然后再选用相应量程的风表进行测定；b、取出风表和秒表。将风表指针回零，然后使风表迎着风流，并与风流方向垂直，待翼轮转动正常后，同时打开风表的计数器和秒表，在巷道内每个点每次测定1min的时间，然后关闭秒表和风表，读取风表指针读数（格/min），并作记录；c、在某一断面进行测风时，每个测定点测风次数应不少于三次，每次测量误差不应超过5％，然后取三次测风结果的平均值（格/min）。如果测量误差大于5％，说明测风结果不符合要求，需追加一次测风；中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-9-d、在测得隧道内风速后，还必须用皮尺或钢尺细致地量出测风地点的隧道各部尺寸，计算出测风处的隧道断面积；e、把测风数据和隧道参数记录于表A1之中。6.2、风速测定要求由于空气具有粘性和隧道洞壁壁面有一定的粗糙度，使得洞内空气在流动时会产生内外摩擦力，导致了风速在隧道断面上的分布并非是均匀的。风速在洞壁周边处风速最小，从洞壁向隧道轴心方向，风速逐渐增大。通常在隧道轴心附近风速最大。在测量隧道平均风速时，如果把风速计（风表）停留在洞壁附近，测量结果将较实际值偏小；风速计位于隧道轴心位置时又使测量结果偏大，因此测定隧道平均风速时，不能使风速计停在某一固定点，而应该在隧道横断面上按着一定路线均匀地测定，其数据才能真实地反映出隧道的平均风速。为了测得隧道平均风速，测风时可按定点法（即将隧道断面分为若干格、风表在每格内停留相等的时间）进行测定，然后求算出平均风速。图A2所示为风速测定点布置示意图。中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-10-进风管出口隧道掘进面风速测定断面1＃4＃3＃2＃进风管隧道断面图A2风速测定点布置图表A1测风记录表中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-11-6.3、计算表速和隧道的平均风速a、风表表速按下式进行计算式中：V表——测得的表速，格/s；n——三次测风风表刻度盘读数的平均值，格/s；t——测风时间，s。一般为60s。b、根据计算出的表速，查看风表校正曲线，可求得隧道内平均风速。6.4、隧道通风量计算根据测量出的隧道参数计算出隧道断面积，然后求算出通过的风量。式中：Q——通过隧道的风量，m3/s；S——断面积，m2；v——隧道内内平均风速，m/s。7、施工通风安全措施7.1、施工通风安全管理措施以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”20字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。A、施工通风安全组织机构1、隧道施工项目经理部必须建立以项目经理为第一责任人的安全生产管理机构。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，严格按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予通中铁十一局京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部三工区李家店隧道通风专项施工方案-12-风班组兑现奖惩办法。B、施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施1、测风员风险管理标准及管理措施⑴危险源：风表选择不准确；风表不完好；作业环境不完好；测风地点不符合规定，人员操作不熟练；测量数据记录不准确或测风报表填写不正确。⑵管理标准：测风时，测风员根据风速的大小选择相应量程的风表进行测风。隧道每10天至少进行1次全面测风，测风地点、位置、测风周期必须符合有关规定。测风应在专门的测风站进行，在无测风站的地点测风时，要选择测风断面规整、无片帮、空顶、无障碍物、无淋水和前后10m内无拐弯的巷道。测风员在同一地点测风时要测量3次，每次测量结果误差不超过5％，否则加测一次，结果取平均值。每次测量结束，测风人员必须将测量数据准确