隧道風、水、電管線布置方案

1、隧道洞內(nèi)通風、排水、施工用電及管線布置方案一、工程概況：豐寧隧道（DK190+364至DK196+761）位于承德市豐寧縣城東南側(cè)，隧道進口位于南二營村，里程為DK190+364；出口位于四道河村后側(cè)，里程為DK196+761，全長為6397米，隧道最大埋設(shè)409.6m。本隧道為單洞雙線隧道，直線段標準線間距為4.0m。豐寧隧道進出口段均位于曲線上，其余地段均為直線段。進口段線路為右偏曲線，DK190+364DK190+987,長623m，曲線半徑為800m。出口段線路為右偏曲線，DK196+374.048DK196+756，長381.952m，曲線半徑為2000m。隧道內(nèi)縱坡均為下坡，隧道進

2、口坡度為5，隧道內(nèi)坡長749m;其余坡度為12，坡長5648m。二、洞內(nèi)管路總體布設(shè)：豐寧隧道洞內(nèi)臨時設(shè)施包括洞內(nèi)高壓電纜、低壓照明線路、高壓動力線、通風管路、抽排水管路等，洞內(nèi)照明采用36V低壓電路，在施工場地設(shè)置大的蓄水池，引入潮河水供施工用水，根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況和依據(jù)規(guī)范計算在豐寧隧道施工端口各安裝一臺2×110KW軸流式通風機，進行壓入式送風，通風管采用1800mm拉鏈式軟風管，通風管安裝在起拱線位置上。洞內(nèi)管線布設(shè)詳見附圖。1、高壓供水方案隧道進出口均打井取水，洞口外設(shè)置施工用水池，利用高揚程水泵從水井提至施工，再利用增壓泵，從施工用水池向洞內(nèi)施工作業(yè)面提供高壓用水。供水

3、滿足洞內(nèi)高壓用水需要，利用管路供水至洞內(nèi)，高壓水管選用直徑為108的無縫鋼管，采用托架安裝邊墻上。2、洞內(nèi)施工排水方案豐寧隧道進口端為反坡施工，開挖時根據(jù)洞內(nèi)的實際涌水量配備足夠的抽水設(shè)備，將掌子面積水利用污水泵逐級抽水，排出洞外。豐寧隧道出口施工為順坡施工，排水采用順坡自然排水，只在開挖面與仰拱區(qū)間設(shè)抽水設(shè)備，抽水設(shè)備為高壓潛水泵，水泵將施工污水抽至成形水溝內(nèi)自然順坡排入洞口左側(cè)水坑廢水處理池，污水經(jīng)處理達標后排放至潮河。3、施工用電方案隧道施工用電由10KV高壓線“T”接點處引入洞口變壓器后，提供各洞口生產(chǎn)、生活用電，在大電未送達之前采用自備發(fā)電機供電。計劃在進口設(shè)置1000KVA變壓器一

4、臺，500KVA變壓器一臺，400KVA變壓器預(yù)留進洞使用，出口設(shè)置設(shè)置1000KVA變壓器一臺，500KVA變壓器一臺，400KVA變壓器預(yù)留進洞使用，同時，每個洞口配備一臺350KW發(fā)電機、一臺50KW發(fā)電機備用，以滿足施工和生活用電。因隧道單口掘進較長，電壓降較大，需將變壓器移至洞內(nèi)，進洞采用電纜引10kv高壓電至洞內(nèi)變電器。照明電壓：作業(yè)地段不得大于36V，成洞和不作業(yè)地段可采用220V；成洞地段固定的電線路，用絕緣良好的膠皮線架設(shè)，照明燈15m布置一處。襯砌、開挖等施工地段，加設(shè)照明設(shè)備，以滿足施工照明。施工地段的臨時電線路宜采用橡套電纜，隧道內(nèi)設(shè)應(yīng)急照明設(shè)備，該設(shè)備必須在短路或供電

5、中斷時，能自動接通并能連續(xù)工作2小時以上，應(yīng)急設(shè)備布設(shè)間距30m一處。三、施工措施1、隧道通風施工通風設(shè)計依據(jù)鐵路隧道施工規(guī)范和施工工作面安排進行設(shè)計。開挖面領(lǐng)先襯砌70100m。襯砌仰拱先行，拱墻一次成型，為通風設(shè)備的安裝提供了較好的條件。同時，由于施工人員、機具絕大部分集中在距掌子面百米范圍內(nèi)，爆破煙塵都集中在一起，根據(jù)上述情況，采用軸流式通風機、壓入式通風。1.1、壓入式通風布置形式10mL20m圖1 壓入式通風布置示意圖45mL160m如上圖1所示，通風機或局部扇風機把新鮮空氣經(jīng)風筒壓入工作面，污濁空氣沿隧道流出。保證有效射程（L1）的控制距離。有效射程以外的炮煙及廢氣，呈渦流狀態(tài)，不

6、能迅速排除。有效射程按下式計算：./L1=(45)式中：L1有效射程，m； A 隧道的斷面積，m2。L1=5130=5*11.4=57m；在應(yīng)用壓入式通風時須注意以下兩點：（1）通風機安裝位置應(yīng)與洞口保持一定距離，一般應(yīng)大于20m；同時，風機應(yīng)安置在洞門10m以外處，避免洞內(nèi)流出的污濁空氣重新進入，形成部分循環(huán)風。（2）風筒出口應(yīng)與工作面保持一定距離，對于大斷面、大風量、大直徑風管，該距離應(yīng)控制在4560m以內(nèi)。1.2、風機及風管的確定因隧道開挖斷面大和無軌運輸洞內(nèi)污染大的客觀原因，成立專業(yè)通風技術(shù)班組，加強通風管理，負責風管的接長、檢查、補漏、順直、開機及其它管理工作，確保管道漏風率及內(nèi)摩阻

7、力，保證洞內(nèi)掌子面風速在0.21m/s以上。同時采取綜合防塵技術(shù)，炮后立即噴霧灑水，出碴過程中設(shè)專人灑水，濕式鉆孔，濕噴混凝土作業(yè)。加強設(shè)備維修管理，減少排放尾氣、廢氣，達到綜合防塵效果，并隨時進行洞內(nèi)環(huán)境監(jiān)測，配置風速儀掌握通風情況及環(huán)境情況，確保洞內(nèi)空氣清新，創(chuàng)造良好的勞動環(huán)境。根據(jù)我國鐵路、廠礦、企業(yè)及有關(guān)勞動衛(wèi)生標準的規(guī)定，隧道內(nèi)施工作業(yè)段的空氣必須符合下列衛(wèi)生標準：1、粉塵濃度：國務(wù)院頒布的關(guān)于防止廠礦企業(yè)中矽塵危害的決定中規(guī)定：（1）每m3空氣含有10以上游離二氧化硅的粉塵為2mg；（2）含游離二氧化硅在10以下時，不含有害物質(zhì)的礦性和動植物性的粉塵為10mg；（3）含游離二氧化硅

8、在10%以下的水混粉塵為6mg。2、氮氧化合物（換算成NO2）濃度：我國礦山安全規(guī)程及鐵路隧道施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定：氮氧化合物不得超過0.00025，質(zhì)量濃度不得超過5mg/m3。3、洞內(nèi)空氣成分（按體積計）：我國礦山安全規(guī)程及鐵路隧道施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定：凡有人工作的地點，氧氣（O2）的含量不低于20，二氧化炭（CO2）的含量不得大于0.5。4、洞內(nèi)風量要求：每人每分鐘供應(yīng)新鮮空氣不應(yīng)少于3m3，柴油設(shè)備千瓦/分鐘需要新鮮空氣不小于3m3。通風機2×110KW軸流式通風機風量為2385 m3/min，風壓為5355Pa。1）設(shè)計參數(shù)：開挖斷面積S90m2一次爆破用藥量： A =290kg

9、（圍巖循環(huán)進尺： 3m）；洞內(nèi)最多作業(yè)人數(shù)：按每工作面平均50人；爆破后通風排煙時間：30min；通風管：采用1.8m軟管管道百米漏風率：1.2；風管沿程摩阻系數(shù)（達西系數(shù)：0.01）：ap/83.0×10-4kg.s2/m2；最大壓入通風長度： L =3200m。2）風量計算從四個方面考慮，具體為按洞內(nèi)允許最低風速計算得Q1；按洞內(nèi)最多工作人員數(shù)計算得Q2；按排除爆破炮煙計算得Q3。通過計算，取QMax（Q1、Q2、Q3）。按洞內(nèi)最小風速計算風量（每個工作面）：最小風速取為0.21m/s；Q10.21×90×60=1134（m3/min）；按洞內(nèi)最多工作人員數(shù)計

10、算風量（每工作面）：Q2=3×50=150（m3/min）；按稀釋爆破炮煙計算風量：Q3 =7.8A(sl)2/t3   =789（m3/min）；T通風時間，取30分鐘；A同時爆破藥量；S開挖斷面積；L需要通風的巷道長度（m）取為3200m；按稀釋內(nèi)燃機車廢氣計算風量：由于本隧道采用無軌運輸方案，限制洞內(nèi)內(nèi)燃機車數(shù)量，內(nèi)燃機車功率主要在出碴施工中運行功率以400kw考慮。 Q4=400×3=1200m3/min風機風量：根據(jù)洞內(nèi)最大需風量、通風長度和百米漏風率，應(yīng)用公式QmQ0/（1-0.012L/100）求出所配風機的風量。Q0=1200m3/m。Q

11、m=1200/(1-0.012*3200/100)=1948m3/minQs=2385m3/min。滿足要求。3）風壓計算阻動局沿動壓取50Pa；局部壓力損失一般按沿程壓力損失的10估算；沿程壓力損失計算：h沿agpLQ2/s3 （Pa）式中 a風道摩擦阻力系數(shù)，取a3x10-4kgs2/m2L 風道長度（m）(L =3200m)。Q風機風量（m3/s）（Q39.8m3/s）S管道截面積（m2）(S =2.54m2)。P管道內(nèi)周長（m）(P =5.02m)。g重力加速度，取9.8m2/sh沿4565（Pa）。阻動局正洞沿=5072（Pa）Ps=5355（Pa）。滿足要求。（2）通風設(shè)備選擇及配

12、置本隧道采用張家口端和唐山端同時掘進施工，單口掘進L=3200m,隧道通風設(shè)備按以下配置：配置1臺2×110Kw軸流風機，配置一道1800mm的風管壓入式通風；風管用便于裝卸和維修的PVC拉鏈式軟風管。（3）通風管布置安排在系統(tǒng)布置上，堅決杜絕各種形式的“循環(huán)風”。風管出風口到工作面距離控制在4560m范圍內(nèi)。出風口氣體射流倘沿壁擴散后能反向流出工作面，對工作面通風換氣有利。1.3、施工通風管理由專業(yè)人員進行現(xiàn)場施工通風管理和實施，風管安裝平、直、順，通風管路轉(zhuǎn)彎處安設(shè)剛性彎頭，并且彎度平緩，避免轉(zhuǎn)銳角彎，以減小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加強日常維修和管理。配有專業(yè)技術(shù)人員對現(xiàn)場

13、通風效果進行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果及時進行階段調(diào)整。必要時可以根據(jù)檢測結(jié)果及時對通風系統(tǒng)作局部調(diào)整，保證洞內(nèi)氣溫不得高于28、一氧化碳（CO）和二氧化氮（NO2）濃度在通風30 min后分別降到30mg/m3和5mg/m3以下，以滿足施工需要。風機配有專業(yè)風機司機負責操作，并作好運轉(zhuǎn)記錄，上崗前進行專業(yè)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可上崗。電工定期檢修風機，及時發(fā)現(xiàn)和解決故障，保證風機正常運轉(zhuǎn)。1.4、對施工的要求為了保證風機能夠正常啟動和運轉(zhuǎn)，為風機提供合適的供電設(shè)備。加強日常通風檢測，保證足夠的風量和風壓，并且要愛護通風管路，避免對通風管路的破壞，降低漏風率。要求通風管每節(jié)長度大部分為20m/節(jié)，根據(jù)掌子

14、面銜接風管長度的需要可以配置少量10m/節(jié)的風管。洞口風機需要安設(shè)在距離洞口20m以外的上風向，避免發(fā)生污風循環(huán)；風管出風口距開挖工作面的距離不超過30m。因為所選擇的風管直徑較大，保證洞內(nèi)有足夠的凈空高度，避免發(fā)生過往車輛和機械刮破風管而影響施工。由于采用無軌運輸，運輸車輛的尾氣排放口安設(shè)凈化裝置，以降低對隧道內(nèi)施工環(huán)境的污染程度。1.5、其它措施因為隧道施工采用的內(nèi)燃設(shè)備較多、功率較大，運輸車輛排放的尾氣量很大，隧道開挖產(chǎn)生的有害氣體和粉塵也較多。為了避免對施工人員和大氣造成危害，對洞內(nèi)排出的污風進行空氣質(zhì)量監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)不符合排放標準，及時采取有效的處理措施，以滿足環(huán)境保護的要求水幕降塵

15、器降塵。水幕降塵器具有噴水顆粒細，產(chǎn)霧量大，能夠封鎖整個隧道斷面，除降塵外還可以吸收易溶于水的有害氣體（S02、NH3等）。隧道干式除塵機除塵，用于噴砼和裝碴時的除塵。通過調(diào)整供風的風速控制粉塵（當洞內(nèi)風速達到1.53.0m/s時，作業(yè)地點中空氣粉塵的含量會降低至最低）。2、隧道施工用電照明和動力線分層架設(shè)，電纜線懸掛高度距行人地面不小于2m。動力干線上的每一分支線裝設(shè)開關(guān)及保險，禁止在動力線路上加掛照明設(shè)施。同時做到“一機一閘一漏?！?。作業(yè)面采用36V低壓照明設(shè)備，36v低壓變壓器設(shè)在安全、干燥處。豐寧隧道設(shè)備參數(shù)表設(shè)備規(guī)格型號數(shù)量（臺）功率（kw）總功率（kw）備注變壓器空壓機20m361

16、32792洞口1×1000KVA1×500KVA軸流通風機110kw×21220220軸流通風機55kw×21110110攪拌機JS75015050鋼筋加工場80生活用電60駐地照明用電50洞內(nèi)小計13621500KVA電焊機4520400KVA濕噴機47.530注漿泵11515混凝土泵車HBT-60280160襯砌臺車240渣漿泵51365小計330合計1692kw1900KVA根據(jù)機具計劃及照明計劃，現(xiàn)場用電量為1692kw,采用1×1000KVA、1×500KVA及1×400KVA的變壓器以滿足施工用電。并通過電路功率

17、公式計算得出對應(yīng)的電流和電壓，依此選用電氣控制設(shè)備和電線，達到安全、經(jīng)濟生產(chǎn)。3、施工排水豐寧隧道出口施工為順坡施工，排水采用順坡自然排水，只在開挖面與仰拱區(qū)間設(shè)抽水設(shè)備，抽水設(shè)備為高壓潛水泵，水泵將施工污水抽至成形水溝內(nèi)自然順坡排入洞口左側(cè)水坑廢水處理池，污水經(jīng)處理達標后排放至潮河。反坡施工即向洞內(nèi)施工前進方向縱坡為下坡，洞內(nèi)水向工作面匯集，需要及時抽排，以防止施工掌子面水積聚過深，影響隧道圍巖的穩(wěn)定性和隧道施工的機械設(shè)備及施工人員的安全，影響正常的施工生產(chǎn)。豐寧隧道進口施工為反坡施工，排水主要采用機械排水，設(shè)多級泵站接力排水，工作面積水采用移動式潛水泵抽至就近泵站或臨時積水坑內(nèi)，其余已施工

18、完成地段，隧道滲水經(jīng)隧道內(nèi)側(cè)溝自然匯集到臨時積水坑或泵站水池內(nèi)。臨時積水坑及泵站內(nèi)積水由固定式排水泵站接力將洞內(nèi)積水抽排至洞外污水處理池，經(jīng)污水處理池處理達標后再排放。豐寧隧道進口段有巖層富水地段，固定式排水泵站水倉容量按正常圍巖滲水、施工廢水及設(shè)計最大涌水量5200m3/d的流量設(shè)計。并考慮方便清淤和施工方便，臨時集水坑根據(jù)不同地段滲水情況確定其大小。排水泵按使用一臺、備用一臺、檢修一臺考慮。并設(shè)專業(yè)隊伍進行管理和操作。隧道內(nèi)縱坡均為下坡，隧道進口坡度為0.5%，隧道內(nèi)坡長737m;其余坡度為1.2%，坡長5648m。隧道縱坡坡度較緩適合采用較長距離開挖固定式集水坑作為泵站，用小集水泵將開挖

19、面的積水抽到最近的集水坑內(nèi)，再用大功率泥漿泵通過排水管道將水排到洞外。如下圖:洞內(nèi)平面布置示意圖長距離采用的反坡排水方式考慮到本隧道圍巖滲水量比較大，有富水地段，在布置固定式排水泵站時將考慮排水泵的揚程，擬每1000米設(shè)置固定式排水泵站一個。水質(zhì)除地下水的本身成分外，主要還有巖石、石屑、泥漿，同時還有噴射混凝土的回彈物摻雜物，所以，選用污水污物潛水電泵。根據(jù)揚程合理選用水泵型號。洞內(nèi)泵站間水量遞增較大，為考慮到在管理、操作維修上的方便，泵站間高差相近，選用型號相同水泵，只是在設(shè)備數(shù)量上相應(yīng)增加。工作面移動水泵，選用移動輕便的水泵，實際操作根據(jù)水量大小在數(shù)量上予以增減。豐寧隧道進口班組設(shè)置泵站位

20、置及選用設(shè)備一覽表施工班組泵站位置選用的型號使用數(shù)量備用數(shù)量抽水能力（m3/h）揚程（m）進口班組DK191+300WQXN25- 753-1112100/115進口班組DK192+300WQXN25- 753-1112100/115進口班組DK193+300WQXN25- 753-1112100/115進口班組臨時集水AS30-2CB1111/30進口班組臨時集水AS30-2CB1111/30進口班組臨時集水AS30-2CB1111/30說明：1、各個工區(qū)均考慮一套備用設(shè)備，并有一定的富余量，可根據(jù)開挖后的實際情況進行調(diào)整，WQXN25- 753-11衡陽市大力成泵業(yè)制造的每小時100方排量

21、污水污物潛水泵，AS30-2CB為上海欣泉攪碎式排污泵。2、隧道估算滲水量是根據(jù)設(shè)計資料和以往隧道施工經(jīng)驗進行估算，實際出水量可能會有出入，應(yīng)根據(jù)開挖后實際情況加以調(diào)整，抽水設(shè)備的配置情況。3、估算原則：本隧道穿沒有越斷層破碎帶和富水地段，排水設(shè)備能具備小型涌水排水能力。4、應(yīng)急措施：當涌水量超出計算值立即啟用應(yīng)急預(yù)案，增加排水設(shè)施。5、施工掌子面用水按2030 m3/d考慮。根據(jù)洞內(nèi)水量情況，結(jié)合選配的抽水設(shè)備，正常施工排水采用3套管路（可根據(jù)隧道施工后洞內(nèi)滲水情況增加管路）：2套為150 mm無縫鋼管（一路檢修備用，一路日常使用）；1套為80 mm消防軟管（工作面上移動集水）。集水坑設(shè)于洞內(nèi)左側(cè)，每隔350 m設(shè)置1處，同時根據(jù)隧道內(nèi)出水量情況予以適當加密。臨時集水坑的容量按該段15 min的匯水量加上施工用水量(每工作面2030 m3d)合計確定，一般集水坑尺寸為：2 m(長)×2 m(寬)×10 m(深)，容量4 m3，可根據(jù)實際情況進行調(diào)整大小 。固定泵站是整個施工過程結(jié)束前所使用的接力排水倉位置。本班組一共設(shè)置三處，泵站水倉容量計算按該段15 min 的匯水量