隧道通风专项施工方案.docx

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隧道通风专项施工方案

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。

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；

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=3011m

③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

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/min

③按排除炮烟计算

式中：

Q=3120m3/min

P—漏风系数；

b—爆破后有害气体生成量，按岩层取b=40；

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/s

Hd=0.5×1.034×716.09=370.22pa

b、静压计算

摩擦阻力

=0.012×1.034×3011×26.76^2÷2÷1.6=8034.4pa

C、局部阻力

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=8404.62pa

⑦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。

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；

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。

图A2风速测定点布置图

表A1测风记录表

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地填写在测风记录手册和记录牌板上，并编制通风旬报。

每次测量结束，测风员、质检员必须将测量数据及时填写在记录手册上并汇报。

严格按反风程序的时间汇报。

两人要相互配合。

⑶管理措施：

分工区管理人员随时对测风员测风时选择的风表进行检查，发现选择的风表不符合规定，进行处罚。

测风员必须经过培训，取得安全技术工种操作资格证后，持证上岗。

.熟悉所用风表和其它仪器的性能和参数。

熟悉隧道通风系统，掌握各用风地点所需风量。

测风时要避开隧道内内行人、行车频繁的时间，避开附近风门开、关频繁时间，测风时不得有人员、车辆经过。

项目部安质部每旬对测风员所测量的数据与现场的实际风量进行一次校核，发现与现场出入大，应重新测风。

分工区技术人员将测风员、瓦检员汇报上的数据进行核查，发现误差大，责令其重新测量。

利用班前会教育员工遵守纪律、增强时间观念。

7.2、主要通风机司机风险管理标准及管理措施

⑴主要危险源：

操作高压电气设备时，未按要求佩戴绝缘用具。

未对风机主要部位进行详细检查。

未按开停机顺序操作。

⑵管理标准：

必须经过培训并考试合格持证上岗。

熟悉通风机结构性能、工作原理、技术特征、供电系统和控制回路，以及通风系统和各风门的用途等情况，能独立操作。

作业前必须进行本岗位危险源辨识。

遵守劳动纪律，认真填写工作日志，不做与本职工作无关的事情。

  当主要通风机发生故障停机时，备用通风机必须在15min内启动，并正常运转。

⑶管理措施：

不得随意变更保护装置的整定值。

 操作高压电气设备时应用绝缘工具，并按规定的操作顺序进行。

除故障紧急停机外，严禁无请示停机。

严格按照上级命令进行通风机的启动、停机操作。

1、通风管理制度

A、一般规定

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

B、通风系统定期检查制度

⑴工区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。

⑵通风系统运行正常后，每10天进行一次全面测风，对掌子面和其他用风地点根据需要随时测风，做好记录。

⑶每7天在风管进出口测量一次风速、风压，并计算漏风率，风管百米漏风率不应大于1%，对风筒的漏风情况必须及时修补。

⑷建立通风系统运行管理档案，档案包括各种检查记录、调试记录、测量记录、维护记录、运行记录等。

⑸值班人员每天按班组对通风系统运行情况进行记录，架子队长每天、主管副经理每周分别对运行记录予以审核、签认，并由物设部负责建档保存。

⑹周用风速测定仪对风速进行人工检测，检测结果与自动监控系统相应时间、位置、风速值进行核对，确保风速满足施工要求且回风巷风速不得低于1m/s。

C、通风管理交接班制度

必须实行通风班组交接班制度，交接双方签字认可，对上一班存在的问题、隐患、需注意事项、仪器设备状态等必须交接清楚，交接班记录由架子队长每天定时予以审核签字。

2、施工通风安全技术措施

A、风机安装

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸通风机应有适当的备用数量。

B、风管安装

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

C、通风系统日常管理和维护措施

⑴通风机应有专人值守，按规程要求操作风机，如实填写各种记录。

⑵通风机使用前应卸去废油，换注新油，以后每半月加注一次。

⑶风机应尽量减少停机次数，发挥风机连续运转性能。

需停机或开启时，根据洞内调度通知进行。

为减少风机启动时的气锤效应对风管的冲击破坏，应采用分级启动，分级间隔时间为3min。

⑷开启轴流风机前，射流风机必须开启运转，以控制风流方向，防止污浊空气形成小循环。

⑸综合保障班组中应设专职风管维修工。

每班必须对全部风管进行检查，发现破损等情况及时处理。

对于轻微破损的管节，采用快干胶水粘补：

先将破损部位清洁打毛后，再行粘补；破损口小于15cm时，直接粘补；破损口大于15cm时，先将破口缝合后再行粘补，粘补面积应大于破损面积的30%。

粘补后10min内不能送风。

对于严重破损的管节，必须及时更换。

⑹因洞内渗水和温度变化的影响，风管内会积水，故应定期排水，以减少风管承重和阻力。