隧道暗挖風(fēng)水電布置及設(shè)計(jì)

1、 - 9 -隧道暗挖供風(fēng)、供水、供電布置及設(shè)計(jì)總體布置隧道洞內(nèi)管線主要為通風(fēng)管、高壓風(fēng)管和高壓水管，動(dòng)力線和照明線，其中高壓風(fēng)、水管路與電力線路分別在隧道兩側(cè)邊墻布置，通風(fēng)管懸掛與洞頂或邊墻部位；高壓風(fēng)、水管布置應(yīng)考慮不影響邊墻、水溝電纜槽施工。布置及示意詳見(jiàn)下圖所示。圖 1 洞內(nèi)三管兩線布置圖圖2 洞內(nèi)三管兩線布置示意圖通風(fēng)布置（1）通風(fēng)方式根據(jù)施工條件所有工作面均采取壓入式通風(fēng)。（2）單洞風(fēng)量、風(fēng)壓需求計(jì)算風(fēng)壓需求值主要取值如下：隧道開挖斷面面積=163.54（取b型襯砌斷面）；隧道開挖進(jìn)尺=1.6m（兩個(gè)循環(huán)/天）；最大作業(yè)人數(shù)=50人=開挖班15人+仰拱班4人+二襯班15人+管理人員、

2、機(jī)械手、雜工班等10人+來(lái)訪人員暫計(jì)6人（按洞內(nèi)開挖、仰拱、二襯等三作業(yè)面同時(shí)施工考慮）；洞內(nèi)內(nèi)燃機(jī)總功率=1083kw=PC265挖掘機(jī)2臺(tái)（共266kw）+ZL50裝載機(jī)1臺(tái)（150kw）+運(yùn)碴車2輛（共420kw）+混凝土罐車1輛（247kw）。由北向南掘進(jìn)最大通風(fēng)長(zhǎng)度=608m（貫通點(diǎn)）；由南向北掘進(jìn)最大通風(fēng)長(zhǎng)度=442m（貫通點(diǎn)）。有害氣體濃度：一氧化碳不大于30mg/m3，當(dāng)施工人員進(jìn)入開挖面檢查時(shí)，濃度為100mg/m3，但必須在30min內(nèi)降至30mg/m3；二氧化碳按體積計(jì)不超過(guò)0.5;氮氧化物（換算為NO2）5mg/m3以下。洞內(nèi)溫度：隧道內(nèi)氣溫不超過(guò)28，洞內(nèi)噪聲不大于9

3、0dB。洞內(nèi)風(fēng)量要求：隧道施工時(shí)供給每人的新鮮空氣量不應(yīng)低于4m/min，采用內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)時(shí)供風(fēng)量不應(yīng)低于4m/(min.kw)。洞內(nèi)風(fēng)速要求：三臺(tái)階開挖時(shí)不小于0.15m/s，在分部開挖的坑道中不小于0.25m/s。按洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算Q1=qmk(m/min)q-每人每分鐘呼吸所需空氣量q=4m/min人m-同時(shí)工作人數(shù)，單洞正洞取m=50人，k-風(fēng)量備用系數(shù)，取k=1.15由此得Q1=qmk=4501.15=230m/min按允許最低平均風(fēng)速計(jì)算正洞取0.15m/s；計(jì)算工作面供風(fēng)量Q2=50AV其中：A隧道斷面積，V為坑道內(nèi)平均風(fēng)速。正洞單線單洞面積為163.54。正洞：Q2=

4、50AV=50163.540.15=1226m3/min則按照允許最低風(fēng)速所需要的風(fēng)量為1226m3/min。進(jìn)口方向：正洞通過(guò)井口大功率風(fēng)機(jī)送風(fēng)到掌子面，根據(jù)施工安排單洞掘進(jìn)最大長(zhǎng)度為L(zhǎng)=442m。正洞風(fēng)管漏風(fēng)系數(shù)=1.06，(=0.015, L=442m)通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量Q供=PcQ；則：正洞進(jìn)口方向Qmax=1.06442=468.5m3/min,?。?68.5m3/min。出口方向：正洞通過(guò)井口大功率風(fēng)機(jī)送風(fēng)到掌子面，根據(jù)施工安排單洞掘進(jìn)最大長(zhǎng)度為L(zhǎng)=608m。正洞風(fēng)管漏風(fēng)系數(shù)=1.09，(=0.015, L=608m)通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量Q供=PcQ；則：正洞進(jìn)口方向Qmax=1.09608=6

5、66.5m3/min,?。?66.5m3/min。故所需風(fēng)量為：正洞進(jìn)口方向666.5+1226=1892m3/min正洞出口方向=468.5+1226=1694m3/min；管道阻力系數(shù)風(fēng)阻系數(shù)Rf=6.5L/D5，摩阻系數(shù)根據(jù)以前的施工經(jīng)驗(yàn)、隧道斷面以及目前常用性能穩(wěn)定的風(fēng)機(jī)選定通風(fēng)管直徑，為便于管理和維修，隧道通風(fēng)軟管統(tǒng)一采用取直徑D=1.5m。管道阻力系數(shù)Rf=3.274（1500m）管道阻力損失管道阻力損失Hf=RfQjQi/3600+HD+H其他式中 Qj通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量，取設(shè)計(jì)風(fēng)量，m3/min； Qi管道末端流出風(fēng)量，m3/min；HD隧道內(nèi)阻力損失取50；H其他其他阻力損失取60

6、；風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)全壓H=Hf=RfQjQi/3600+110；洞口風(fēng)機(jī)全壓計(jì)算如下：進(jìn)、出口方向通風(fēng)：Hmax=(3.27415801496.4)/3600110=1547Pa；故所需風(fēng)壓為：進(jìn)、出口為2260 Pa。（3）通風(fēng)設(shè)備選型由以上計(jì)算可知，北側(cè)洞口選擇的通風(fēng)機(jī)的最低技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足最大需風(fēng)量1801.17m/min，總風(fēng)壓3216.64Pa；南側(cè)洞口選擇的通風(fēng)機(jī)的最低技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足最大需風(fēng)量1756.55m/min，總風(fēng)壓2280.32Pa。參照SDF（c）型隧道施工專用變機(jī)多速對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)表，全部施工階段采用2臺(tái)SDF（C）-No11型(552kw)和2臺(tái)SDF（C）-No11

7、型(452kw)隧道專用變機(jī)多速對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。風(fēng)機(jī)配置數(shù)量見(jiàn)表。表 1 隧道風(fēng)機(jī)參數(shù)配置表設(shè)備名稱型號(hào)風(fēng)量（m/min）風(fēng)壓（Pa）轉(zhuǎn)速（r/min）最高點(diǎn)功率（kw）最大配用電機(jī)功率（kw）數(shù)量軸流風(fēng)機(jī)SDF（B）-4-No111015-1985624-415014801075522臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)SDF（B）-4-No10.5891-1776606-3859148085.54522臺(tái)風(fēng)管1.5m/4240m（4）施工通風(fēng)管理由專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工通風(fēng)管理和實(shí)施，風(fēng)管安裝平、直、順，通風(fēng)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(qiáng)日常維修

8、和管理。配有專業(yè)技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)效果進(jìn)行檢測(cè)。隧道內(nèi)空氣成分每月至少取樣分析一次；風(fēng)速、含塵量每月至少檢測(cè)一次。有害氣體和粉塵的控制標(biāo)準(zhǔn)為：空氣中氧氣含量按體積計(jì)不得小于20%；每立方米空氣中含有10%以上游離SiO2的粉塵不得大于2mg，含有10%以下游離SiO2的粉塵不得大于4mg； CO最高容許濃度為30mg/m3，在特殊情況下，施工人員必須進(jìn)入開挖工作面時(shí)，濃度可為100 mg/m3，但工作時(shí)間不得大于30min；CO2按體積計(jì)不得大于0.5%；氮氧化物（換算成NO2）為5mg/m3以下；CH4按體積計(jì)不得大于0.5%，超過(guò)0.5%時(shí)按瓦斯隧道施工；隧道內(nèi)氣溫不得高于28。必要時(shí)可以

9、根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)作局部調(diào)整。風(fēng)機(jī)配有專業(yè)風(fēng)機(jī)司機(jī)負(fù)責(zé)操作，并作好運(yùn)轉(zhuǎn)記錄，上崗前進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可上崗。電工定期檢修風(fēng)機(jī)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決故障，保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（5）施工要求為了保證風(fēng)機(jī)能夠正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)，為風(fēng)機(jī)提供合適的供電設(shè)備。加強(qiáng)日常通風(fēng)檢測(cè)，保證足夠的風(fēng)量和風(fēng)壓，并且要愛(ài)護(hù)通風(fēng)管路，避免對(duì)通風(fēng)管路的破壞，降低漏風(fēng)率。要求通風(fēng)管每節(jié)長(zhǎng)度大部分為20m/節(jié)，根據(jù)掌子面銜接風(fēng)管長(zhǎng)度的需要可以配置少量10m/節(jié)的風(fēng)管。洞口風(fēng)機(jī)需要安設(shè)在距離洞口20m以外的上風(fēng)向，避免發(fā)生污風(fēng)循環(huán)；風(fēng)管出風(fēng)口距開挖工作面的距離不超過(guò)30m。因?yàn)樗x擇的風(fēng)管直徑較大，保證洞內(nèi)有足夠的凈空高度，

10、避免發(fā)生過(guò)往車輛和機(jī)械刮破風(fēng)管而影響施工。由于采用無(wú)軌運(yùn)輸，運(yùn)輸車輛的尾氣排放口安設(shè)凈化裝置，以降低對(duì)隧道內(nèi)施工環(huán)境的污染程度。行人和運(yùn)輸車輛按照設(shè)計(jì)線路行走。涉及到三通閥門配風(fēng)的要合理調(diào)整施工工序，避免兩個(gè)工作面同時(shí)放炮出碴、同時(shí)送風(fēng)。供水布置隧道施工高壓水管供水主要用于鉆眼、清理受噴巖面、噴霧灑水防塵、襯砌施工、混凝土養(yǎng)護(hù)施工等。（1）高壓水管管徑應(yīng)根據(jù)施工用水量確定，采用100mm150mm鍍鋅鋼管。（2）高壓水管敷設(shè)要平順、直、彎頭少、線路短，干管管徑要求一致，接頭嚴(yán)密不漏水。（3）水池的總輸出管路上必須安裝總閘閥；主管路上每隔300500m 應(yīng)分裝閘閥，以便控制和維修管道。（4）洞內(nèi)

11、水管前端至開挖面宜保持30m 距離，并用高壓軟管連接分水器。洞內(nèi)軟管的長(zhǎng)度，一般情況下不宜大于50m。（5）洞內(nèi)水管管路應(yīng)敷設(shè)在電纜、電線相對(duì)的一側(cè)，不得妨礙運(yùn)輸；當(dāng)與水溝同側(cè)時(shí)，不得影響排水。（6）鍍鋅鋼管在安裝前應(yīng)進(jìn)行檢查，有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象時(shí)不得使用，管內(nèi)不得保留有殘余物和其他臟物。（7）管路使用中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查、養(yǎng)護(hù)。供電布置（1）施工供電應(yīng)采用三級(jí)配電二級(jí)保護(hù)方式，并進(jìn)行供電設(shè)計(jì)，供電線路宜采用三相五線系統(tǒng)；所有配電箱和開關(guān)應(yīng)全部進(jìn)行責(zé)任人和用途標(biāo)識(shí)。照明和動(dòng)力線路安裝在同一側(cè)時(shí)，必須分層架設(shè)，要求高壓在上、低壓在下，干線在上、支線在下，動(dòng)力線在上、照明線在下，采用VV3180mm2+2150mm2電力電纜。圖 3施工地段電纜布置及成洞地段電纜布置示意圖（2）施工照明布置隧道內(nèi)沿線設(shè)專用照明系統(tǒng)。洞內(nèi)作業(yè)地段必須有足夠的照明，照明光線要充足均勻，為保證施工安全，應(yīng)滿足以下要求：未成洞地段每隔6m，成洞地段每隔8m裝設(shè)LED燈一盞。施工作業(yè)地段照明采用36V低壓電源、漏水地段照明應(yīng)采用防水燈和燈罩。照明線路及燈頭的架設(shè)高度一般不小于2.5m。洞內(nèi)所有配電箱均采用防塵式。圖 4 洞內(nèi)施工照明布置示意圖洞