资源描述
大石板隧道施工方案
一、 工程概况
本标段线路起讫里程:K121+100~K125+850,线路长度4.744123km,标段内隧道1座,双洞单向行车,左线ZK121+646~K123+305长1659m,右线YK121+630~YK123+340长1710m,是本标段主要控制性工程。最大埋深100m,隧道设计速度80km/h,设计荷载公路-Ⅰ级。
(一) 工程地质条件
1. 地形地貌
隧址区高点在大石板隧道出口一带陡崖上,高程为475.00m,低点在出洞口低谷一带,高程约为370.00m,相对高差为105.00m,地形起伏较大。隧道区地貌上属侵蚀剥蚀低山丘陵地貌。
隧道进洞口段为一陡崖,地形坡角约70~80°,地面高程约为475.00~370.00m,相对高差为105.00m,倾向约238°。
隧道出洞口段为一斜坡,地形坡角约30~50°,地面高程约为410.00~450.00m,相对高差为40.00m,倾向约40°。进洞口右侧为一陡崖。
2. 地质构造
大石板隧道隧址区地质构造位于沙溪沟向斜南翼。岩层产状13°∠4°。经地表调绘及钻探揭露,隧道区岩石较完整,主要发育有两组裂隙:
Ⅰ组:产状110~120°∠70~85°,张开,裂面平直,有褐色铁质侵染,水平延展3~5m,裂隙间距为3.00~4.00m;
Ⅱ组:产状20~30°∠75~85°微张,裂面呈弧形,无充填,水平延展3~5m,裂隙间距为3.00~5.00m。
3. 水文地质条件
(1) 地表水
隧址区内无大的地表水系,主要以隧道进出洞口及凹槽等低洼地带的水田为主,接受大气降水补给。
(2) 地下水
隧址区第四系土层层厚较薄,其空隙水不发育,地层岩性为白垩系中统夹关组(K2j1)的砂岩和侏罗系上统蓬莱镇下段(J3P1)的泥岩,基岩裂隙水为隧道区的主要地下水,主要赋存于强风化基岩裂隙中。基岩浅部风化带及沿裂隙水在岩层露头部分为补给区,接受大气降水的补给,并通过风化裂隙迅速向低洼处径流,其流量受大气降水的控制,具有就近补给就近排泄的特点。弱~微风化基岩裂隙水主要接受上部风化带裂隙水的补给和大气降水补给,在水压力作用下,沿岩层裂隙向下径流,在相对地势低洼地段分散排泄或以泉、井方式自然排泄,隧道区地下水贫乏。
(3) 水文地质试验
有注水试验成果表明:砂岩地层渗透系数K=0.091~0.156m/d;泥岩地层渗透系数K=0.099m/d,隧址区地下水较贫乏,水文地质条件较简单。
4. 隧道区围岩分级
隧道区范围内无明显的活动断裂构造、构造破碎带和软弱夹层等不良地质现象,现状整体稳定。
进洞口段覆盖的第四系块石土较厚,杂色,主要由强风化泥岩、砂岩碎块石及粘性土组成。泥岩地表风化为暗紫红色,层理较发育,该段未发现滑坡、崩塌等不良地质作用,斜坡现状稳定。在雨季洞口所覆盖的块石及泥岩强风化层的地下水将对施工产生较大的影响。
出洞口段覆盖的第四系土层较薄,以砂岩为主,泥岩多为透镜体夹层,砂岩、泥岩地表风化均为紫红色,新鲜面呈鲜红色,层里较发育。该段未发现滑坡、崩塌等不良地质作用,斜坡现状稳定。
隧道洞身由Ⅳ、Ⅴ类围岩构成,构成Ⅳ类围岩的地层岩性为白垩系中统夹关组的砂岩,其厚度较厚,完整性好;地下水一般呈滴状或局部呈线状。构成Ⅴ类围岩的地层岩性为泥岩和砾岩。大石板隧道左线Ⅳ、Ⅴ级围岩所占比例分别为55%、45%;右线Ⅳ、Ⅴ级围岩所占比例分别为69%、31%。围岩级别统计见表1、表2。
此外在后期施工过程中,如遇有围岩地质和设计不符时,由施工方及时通知监理、业主和设计四方现场观察确定围岩级别后另行定制相关方案。
(二) 洞内救援通道
根据设计要求,在隧道中部布置了2处车行横通道和3处人行横通道(车行横通道兼做人行横通道)。车行横通道、人行横通道设置见表3。
表1 大石板隧道左线围岩级别统计表
起止里程
围岩级别
长度(m)
主要工程地质问题
ZK121+646
ZK121+757
Ⅴ
111
强风化泥岩、砂岩碎石块及粘性土、弱风化泥岩、弱风化砾砂岩
ZK121+757
ZK121+990
Ⅳ
233
弱风化泥岩、弱风化砂岩
ZK121+990
ZK122+250
Ⅴ
260
弱风化砂岩、弱风化砾砂岩
ZK122+250
ZK122+824
Ⅳ
754
弱风化砾砂岩
ZK122+824
ZK122+941
Ⅴ
117
弱风化泥岩
ZK122+941
ZK123+040
Ⅳ
99
强风化泥岩、弱风化泥岩、弱风化砂岩
ZK123+040
ZK123+305
Ⅴ
265
弱风化泥岩、弱风化砂岩
表2 大石板隧道右线围岩级别统计表
起止里程
围岩级别
长度(m)
主要工程地质问题
YK121+630
YK121+743
Ⅴ
113
强风化泥岩、砂岩碎石块及粘性土、弱风化泥岩、弱风化砾砂岩
YK121+743
YK121+985
Ⅳ
242
弱风化泥岩、弱风化砂岩
YK121+985
YK122+239
Ⅴ
254
弱风化砂岩、弱风化砾砂岩
YK122+239
YK122+820
Ⅳ
581
弱风化砾砂岩
YK122+820
YK122+893
Ⅴ
73
弱风化泥岩
YK122+893
YK123+250
Ⅳ
357
强风化泥岩
YK123+250
YK123+340
Ⅴ
90
弱风化泥岩、弱风化砂岩
表3 车行横通道、人行横通道设置一览表
横通道编号
左洞
右洞
衬砌类型
桩号
间距(m)
桩号
间距(m)
黔川界洞口
ZK121+646
YK121+630
318.7
330
1#人行横通道
ZK121+964.7
YK121+960
Ⅳ人
323.5
309
1#车行横通道
ZK122+288.2
YK122+269
Ⅳ车Ⅳ车加强
246.8
256
2#人行横通道
ZK122+535
YK122+525
Ⅳ人
259
238.1
2#车行横通道
ZK122+794
YK122+763.1
Ⅳ车Ⅳ车加强
276.3
286.9
3#人行横通道
ZK123+070.3
YK123+050
Ⅴ人
234.7
290
纳溪端洞口
ZK123+305
YK123+340
二、 施工队伍安排及任务划分
安排两个施工队完成,进出口各一个施工队,每个施工队安排两个作业面同时施工,并拉开一定距离。每个施工队设掘进工班、支护工班、衬砌工班(钢筋、防水、混凝土)、运输工班、综合保障工班、钢构件加工工班等六个工班。每个班人员配置采用24小时三班轮休制度,保证有足够的体力保证正常安全施工,严禁疲劳作业。其中隧道一队管理负责人为项目隧道工程师王世军,隧道二队管理负责人为项目隧道工程师张从礼。施工队伍安排及任务划分情况见表4。工班任务划分表5。
表4 施工队伍安排及任务划分情况表
序号
工区名称
队伍名称
人数
担负主要施工任务
1
进口
隧道施工1队
248
左线ZK121+646~K122+475.5长829.5m,右线YK121+630~YK122+485长855m。
3
出口
隧道施工2队
248
左线ZK121+475.5~K123+305长829.5m,右线YK121+485~YK123+340长855m。
表5 大板石隧道工班任务分配及劳动力配置表
施工队伍
工班
名称
人数(个)
担负主要任务
隧道施工1队
掘进工班
60
开挖等
支护工班
48
地表加固、管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设,喷砼作业等
衬砌工班
60
防水层、钢筋安装、衬砌、附属工程等
运输工班
40
出碴、运输、调度、维修、保养等
综合保障工班
30
风、水、电及其设备维修、保养,道路养护
钢结构加工工班
30
各种钢结构加工及预制
管理服务人员
20
小计
248
隧道施工2队
掘进工班
60
开挖
支护工班
48
管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设,喷砼作业等
衬砌工班
60
防水层、钢筋安装、衬砌、附属工程等
运输工班
40
出碴、运输、调度、维修、保养等
综合保障工班
30
风、水、电及其设备维修、保养,道路养护
钢结构加工工班
30
各种钢结构加工及预制
管理服务人员
20
小计
248
三、 机械设备配备
施工设备作为生产力的重要要素,是施工企业生产的重要手段,是企业完成施工任务的重要物质基础。为保证本工程顺利开展,施工机械设备的配备显得至关重要。施工过程中必须按照工程进度计划编制设备配备计划以及设备的维修保养计划,确保设备运转正常。同时,要按照ISO9001体系的要求,做好现场设备的管理,控制成本,做到在确保工程需要的前提下,提高设备的利用率。
(一) 设备配备原则
根据本工程建设规模大、设计标准高、施工质量要求严、施工难度大、科技含量高等特点和特殊的施工环境,为确保工程工期、质量和工艺要求,施工设备配置遵循科技含量高、性能优良、生产效率高、环保性能好、采用先进的机械设备原则进行设备组合匹配,使施工设备的配置充分体现先进性、适用性,配置数量以满足施工需要为前提,使用过程中充分挖掘设备的潜力,做到均衡生产,综合利用,降低机械使用成本。
(二) 设备选型
施工本着“实用先进、选型科学、着重工效、优化合理”的原则,布署开挖、运输、支护三条主作业线,供水、供风、供电及排烟、排水五条辅助作业线,主要以风动凿岩机进行分部开挖,工作效率高;侧卸装载机装碴,自卸车无轨运输,符合断面尺寸要求。
各作业线综合机械化配套方案见表6。
表6 各作业线综合机械化配套方案表
分类
作业线名称
主要设备配套方案
主作业线
钻爆开挖作业线
钻孔平台、YT28风动凿岩机、风镐、挖掘机。
装碴运输作业线
ZLC50C侧卸装载机、自卸车。
支护作业线
单、双液注浆机、压浆机、砼湿喷机、砼喷射机械手、管棚钻机、地质钻机。
衬砌作业线
液压模板衬砌台车、防水板台车、混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵
辅助作业线
调压供水作业线
变频调压供水系统。
高压供风作业线
电动压风机、高压风管。
供电作业线
变压器、内燃发电机、动力电缆、高压电缆。
通风排烟作业线
轴流通风机、隧道集尘器、通风管。
排水作业线
各种水泵组成泵站、排水管
超前地质预报
TSP203系统、地质雷达、地质钻机
(三) 设备配备
主要施工机械设备配备见附表7。
表7 投入大石板隧道施工的主要机械设备表
设备名称
型号
进口工区
出口工区
合计
电动空压机
20m3/min
6
6
12
注浆泵
YZB-80
3
3
6
管棚钻机
金星9000
2
2
4
地质钻机
TXU-100
4
2
6
挖掘机
PC220
2
2
4
装载机
ZLC50C
2
2
4
自卸汽车
EQ3260G
12
12
24
多功能作业台车
简易自制
3
3
6
液压衬砌台车
12m
2
2
4
风动凿岩机
YT-28
30
30
60
风镐
G10
40
40
80
高压双液注浆泵
ZTGZ-60/120
2
2
4
砼喷射机
TK500
6
6
12
砼运输车
HTM804
8
8
16
砼泵
HBT60
2
2
4
轴流通风机
2×90kw
2
2
4
四、 施工进度安排
(一) 工期安排
大石板隧道开工日期工程计划开工时间为2009年2月1日,竣工时间2010年10月31日,施工总工期为21个月。详见施工进度计划横道图。
(二) 进度指标分析
1. 台阶开挖法施工进度指标分析
台阶法开挖施工进度指标见表8。
台阶法开挖循环时间为18h,Ⅳ、Ⅲ停每循环进尺3m,每天1.33个循环,日进尺4m。考虑月有效施工时间25天,月进尺100m。
表8 台阶法开挖施工进度指标分析
作业名称
时间
循环时间(h)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
地质超前预报、测量放线
0.5
超前支护
2
上下台阶打眼
4
上下台阶装药起爆
1.5
通风排烟
0.5
上台阶出碴
3
下台阶出碴
3
上下台阶初期支护
3.5
合计
18
2. 侧壁导坑法施工进度指标分析
侧壁导坑法开挖施工进度指标见表9。
侧壁导坑法开挖循环时间为12h,Ⅴ偏加强每循环进尺0.5m,每天2个循环,日进尺1m,考虑月有效施工时间25天,月进尺25m;Ⅴ加强每循环进尺0.6m,每天2个循环,日进尺1.2m,考虑月有效施工时间25天,月进尺30m;Ⅴ、Ⅳ停每循环进尺0.8m,每天2个循环,日进尺1.6m,考虑月有效施工时间25天,月进尺40m。
3. 衬砌施工进度指标分析
衬砌施工进度指标分析见表10。
衬砌一循环时间为68h,平均每3天完成1循环,台车长度12m,日进尺为3.6m,每个衬砌作业面每月理论进度为108m。考虑均衡施工,衬砌根据开挖支护进度安排施工。
4. 支护类型及开挖进度指标一览
支护类型及进度指标一览见表11。
(三) 具体进度安排、形象进度图
施工具体进度安排见表12。施工形象进度图见图1。
表9 侧壁导坑法开挖施工进度指标分析
作业名称
时间
循环时间(h)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
左侧地质预报测量
0.5
左侧拱部预支护
1
左侧上台阶开挖
2
通风
0.5
左上侧初喷
0.5
左侧上台阶出渣
1
左侧上台阶支护
1.5
左侧下台阶开挖
1
通风
0.5
左下侧初喷
0.5
左侧下台阶出渣
1
左侧下台阶支护
1.5
左侧仰拱及回填
1
右侧地质预报测量
0.5
右侧拱部预支护
1
右侧上台阶开挖
2
通风
0.5
右上侧初喷
0.5
右侧上台阶出渣
1
右侧上台阶支护
1.5
右侧下台阶开挖
1
通风
0.5
右下侧初喷
0.5
右侧下台阶出渣
1
右侧下台阶支护
1.5
右侧仰拱及回填
1
表10 衬砌施工进度指标分析表
作业名称
时间
循环时间(h)
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
64
68
铺设防水板
8
绑扎钢筋
24
涂脱模剂及台车就位
4
止水带及封头
4
浇筑混凝土
12
养生
24
拆模
4
说明:防水层铺设、绑扎钢筋超前、平行作业,不占工序时间。
表11 大石板隧道支护类型及进度指标一览表
起止里程
支护类别
长度(m)
进度指标(m/月)
需要时间(日)
备注
左线进口段
ZK121+646
ZK121+682
Ⅴ加强偏
36
25
44
超前管棚、小导管
ZK121+682
ZK121+767
Ⅴ
85
40
64
超前小导管
ZK121+767
ZK121+980
Ⅳ
213
100
64
超前锚杆
ZK121+980
ZK122+190
Ⅴ
210
40
158
超前小导管
ZK122+190
ZK122+210
Ⅴ加强
20
30
20
超前小导管
ZK122+210
ZK122+268.2
Ⅴ
58.2
40
44
超前小导管
ZK122+268.2
ZK122+308.2
Ⅳ停
40
40
30
超前锚杆
ZK122+308.2
ZK122+475.5
Ⅳ
167.3
100
52
超前锚杆
合计
829.5
476
左线出口段
ZK122+475.5
ZK122+774
Ⅳ
298.5
100
90
超前锚杆
ZK122+774
ZK122+814
Ⅳ停
40
40
30
超前锚杆
ZK122+814
ZK122+931
Ⅴ加强
117
30
117
超前小导管
ZK122+931
ZK122+951
Ⅴ
20
40
15
超前小导管
ZK122+951
ZK123+030
Ⅳ
79
100
24
超前锚杆
ZK123+030
ZK123+225
Ⅴ
195
40
147
超前小导管
ZK123+225
ZK123+290
Ⅴ加强
65
30
65
超前管棚、小导管
合计
814.5
488
右线进口段
YK121+630
YK121+666
Ⅴ加强
36
30
36
超前管棚、小导管
YK121+666
YK121+753
Ⅴ
87
40
66
超前小导管
YK121+753
YK121+975
Ⅳ
222
100
67
超前锚杆
YK121+975
YK122+175
Ⅴ
200
40
150
超前小导管
YK122+175
YK122+213
Ⅴ加强
38
30
38
超前小导管
YK122+213
YK122+249
Ⅴ
36
40
27
超前小导管
YK122+249
YK122+289
Ⅳ停
40
40
30
超前锚杆
YK122+289
YK122+485
Ⅳ
196
100
59
超前锚杆
合计
855
473
右线出口段
YK122+485
YK122+743.1
Ⅳ
258.1
100
78
超前锚杆
YK122+743.1
YK122+783.1
Ⅳ停
40
40
30
超前锚杆
YK122+783.1
YK122+810
Ⅳ
26.9
100
9
超前锚杆
YK122+810
YK122+903
Ⅴ加强
93
30
93
超前小导管
YK122+903
YK123+240
Ⅳ
337
100
102
超前锚杆
YK123+240
YK123+322
Ⅴ加强
82
30
82
超前管棚、小导管
合计
837
394
表12 大石板隧道施工进度安排表
项目名称
工程量(m)
开始时间
完工时间
工期(天)
进口工区
左线进口
施工准备及洞口工程
2009-2-1
2009-5-30
120
隧道正洞(ZK121+646~ZK122+475.5)开挖及初期支护
829.5
2009-4-20
2010-8-15
476
隧道正洞(ZK121+646~ZK122+475.5)二衬
829.5
2009-5-31
2010-9-30
480
隧道路面及附属
829.5
2010-6-30
2010-10-31
120
右线进口
施工准备及洞口工程
2009-2-1
2009-5-30
120
隧道正洞(YK121+630~YK122+485)开挖及初期支护
855
2009-4-20
2010-8-13
473
隧道正洞(YK121+630~YK122+485)二衬
855
2009-5-31
2010-9-28
477
隧道路面及附属
855
2010-6-30
2010-10-31
120
出口
工区
左线出口
施工准备及洞口工程
2009-2-1
2009-5-30
120
隧道正洞(ZK122+475.5~ZK123+290)开挖及初期支护
814.5
2009-4-7
2010-8-15
488
隧道正洞(ZK122+475.5~ZK123+290)二衬
814.5
2009-5-15
2010-9-30
495
明洞(ZK123+290~ZK123+305)施工及回填
15
2009-5-1
2009-5-30
30
隧道路面及附属
829.5
2010-6-30
2010-10-31
120
右线出口
施工准备及洞口工程
2009-2-1
2009-5-30
120
隧道正洞(YK122+485~YK123+322)开挖及初期支护
837
2009-4-11
2010-5-15
394
隧道正洞(YK122+485~YK123+322)二衬
837
2009-5-15
2010-6-30
405
明洞(YK123+322~YK123+340)施工及回填
18
2009-5-1
2009-5-30
30
隧道路面及附属
855
2010-7-1
2010-10-1
90
施工进度计划横道图
第 C18合同段
年份
月份
主要工程项目
08年
2009年
2010年
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
施工准备及洞口工程
隧道正洞(ZK121+646~ZK122+475.5)开挖及初期支护
隧道正洞(ZK121+646~ZK122+475.5)二衬
隧道路面及附属
施工准备及洞口工程
隧道正洞(YK121+630~YK122+485)开挖及初期支护
隧道正洞(YK121+630~YK122+485)二衬
隧道路面及附属
施工准备及洞口工程
隧道正洞(ZK122+475.5~ZK123+290)开挖及初期支护
隧道正洞(ZK122+475.5~ZK123+290)二衬
明洞(ZK123+290~ZK123+305)施工及回填
隧道路面及附属
施工准备及洞口工程
隧道正洞(YK122+485~YK123+322)开挖及初期支护
隧道正洞(YK122+485~YK123+322)二衬
明洞(YK123+322~YK123+340)施工及回填
隧道路面及附属
注:项目计划开工日期为2008年12月1日(具体开工时间以监理工程师下达的开工令为准),竣工日期为2010年11月15日
劳动力计划横道图
第 C18合同段
年份
月份
人数
08年
2009年
2010年
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
288人
256人
224人
192人
192人
160人
128人
132人
96人
64人
64人
32人
五、 临时设施及场地布置
(一) 洞内临时设施
洞内临时设施包括洞内高压电缆、照明线路、高压风水管路、通风管路及施工抽排水管等,高压风、水管及排水管布置在施工电力线的对侧。通风管布置拱部正中。
(二) 施工用电
在隧道进口、出口各设一座630kVA变电站供洞外设备及洞内照明、施工用电,变电站配备两台内燃发电机组,以备停电应急。
照明电压:作业地段不得大于36V,成洞和不作业地段可采用220V;成洞地段固定的电线路,应用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。电力线路均布置在其他管线的对侧。
(三) 施工高压用风
在进出口各设一座空压机站,每座空压机站根据洞内供风量大小安装6台20m3型电动空压机,向洞内提供高压风,空压机根据需风量分别启用,由阀门控制,隧道内选用Ø200mm高压风管。
管道安装注意事项:管道敷设要平顺,接头密封,凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用。空压机站设有总闸阀,在主管道上每隔200m装闸阀、三通各一个,每500m安设油水分离器一处,并定期放出管中聚积的油水。
(四) 施工用水
进出洞口各建150m3高压水池一座,用Ø150mm管路供水至洞内,高压水管安装在高压风管上部,为满足施工用水水压要求,在管道进入洞内适当位置设管道增压泵。
水池的出水管设总闸阀,洞内每隔200m安装闸阀、三通各一个,以便施工和维修。当水池与用水点自然水头超过所需水压时,在管道中安装内弹簧薄膜式减压阀,降低管道中水流压力。
(五) 施工通风
1. 隧道施工通风要求
①空气中氧气含量:按体积计不得低于20%。
②粉尘容许浓度:每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg;含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘为6mg;二氧化硅含量在10%以下,不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。
③一氧化碳:不大于30mg/m3。当施工人员进入开挖面检查时,浓度可为100mg/m3,但必须在30min内降至30mg/m3。
④二氧化碳:按体积计不超过0.5%。
⑤氮氧化物换算成二氧化氮(NO2)为5mg/m3以下。
⑥隧道内气温不得超过28℃。
⑦隧道施工时,供给每人的新鲜空气量,不应低于3m3/min,采用内燃机械作业时,供风量不宜小于3m3/(min•kw)。
⑧隧道开挖时全断面风速不小于0.15m/s,坑道内不小于0.25m/s。
2. 风量计算
(1) 施工通风计算参数
①正洞隧道内摩阻系数分别为0.0118。直径为1.3m的风管,管节长100m,百米漏风率为1.3%,管道内摩阻系数为0.019。
②洞内施工人员按80人计,隧道内均采用无轨运输。
(2) 通风量计算
①按洞内允许最低风速计算风量
Q1=60VA=60×0.15×110=990(m3/min)
V:洞内最小风速0.15m/s;
A:正洞开挖最大断面面积,取110m2。
②按洞内最多人数计算风量
洞内施工最多人员按80人计
Q2=3KM=3×80×1.2=288m3/min
式中3:每人每分钟供的新鲜空气标准(m3/min)
K:风量备用系数,取1.1-1.25,取1.2;
M:同一时间洞内工作最多人数,取80人。
③按爆破时最多用药量计算风量
Q3=5Gb/t=1708m3/min
G:同时爆破的炸药用量,取290kg
b:爆炸时有害气体生成量,岩层中爆破取35.35
t:通风时间取30min
④按洞内内燃机功率计算风量
各施工工区均采用无轨运输,洞内内燃机械产生较多的尾气污染空气,采用2台装载机装碴,工作功率300kw,洞内按3台自卸车计算(重车1台,空车2台),满载功率按132kw,空载功率按99kw计算,内燃机使用功率为额定功率的80%,需要风量为:
Q4=Q0ΣP80% =3×663×0.8=1591m3/min
Q0—柴油机单位功率所需风量指标,取3m3/kw
ΣP—同时在洞内作业的柴油机额定功率总和,取663kw
根据上述计算可知,理论计算所需最大风量为1708m3/min。根据各施工区施工长度并考虑风管漏风来计算所需最大风量。
实际所需风机最小风量Q机大于:
Qmax:计算最大需风量,取1708m3/min;
β:百米漏风率,取1.3%;
L:通风最大长度,最长取m;
由此计算出各施工口所需最小风量1896m3/min。
(3) 风压计算
为保证把足够的风量送到工作面,并在出风口保持一定的风速,就要求通风机具有一定的风压,使其足以克服沿途所有阻力。通风机具备的风压为:
ρ—空气密度,隧道海拔取500m,按ρ=1.2kg/m3计。
—风管内平均风速20.8m/s。
系统风压,为简化计算,取
由此计算出所需风压为900Pa。
(4) 风机选择
根据以上计算隧道各施工面均采用长管路压入式通风,隧道左右线进、出口分别配置2×90kwFDS型隧道通风机通风。
(六) 施工排水
隧道顺坡排水时掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外;反坡排水时采用洞内每500m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式,每个泵站配备两套抽水设施,一套工作一套备用,排水管采用Ø150mm钢管,利用泵站采用机械接力抽排至洞外,排到洞外的污水经污水处理站处理达标后
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