您的当前位置:首页正文

隧道施工通风管理问题探讨

2020-06-29 来源:易榕旅网
第35卷第7期 2015年7月 隧 建谨 Tunnel Construction V01.35 No.7 July 2015 隧道施工通风管理问题探讨 李永生 (中铁隧道集团技术中心,河南洛阳471009) 摘要:总结提出隧道施工通风管理流程,并对管理流程进行解读分析,从隧道施工通风管理中易发的技术管理问题和施工管理问 题人手,深入剖析问题产生的原因和危害,总结提出防治措施。得出的主要结论是“技术管理是根本,通过施工管理来体现”,主要 目的在于警示施工单位对隧道施工通风管理引起足够重视,避免易发问题的出现。 关键词:隧道;施工通风;管理流程;技术管理;施工管理;防治措施 DOI:10.3973/j.issn.1672—741X.2015.07.015 中图分类号:U 455.1 文献标志码:A 文章编号:1672—741X(2015)07—0709—07 Discussion on Tunneling Ventilation Management LI Yongsheng (Technology Center of China Railway Tunnel Group Co.,Ltd.,Luoyang 47 1009,Henan,China) Abstract:In the paper,the tunneling ventilation management flowchad is proposed and analyzed.The causes for and harms of the problems that may occur in the tunneling ventilation management are analyzed in terms of technology management and execution management,and countermeasures are recommended.It is concluded that the technology management is essential for the tunneling ventilation management and that the target of the tunneling ventilation management is realized mainly by execution management.The purpose of the paper is to remind the tunneling contractor to pay more attention to the tunneling ventilation management SO as to ensure good tunneling ventilation performance. Key words:tunnel;tunneling ventilation;management process;technology management;execution management; COl1ntermeaSl/Ire O 引言 随着我国隧道与地下工程修建技术的发展,隧道 施工通风技术水平取得了长足进步和提高,不但取得 了多项科技创新成果,而且还开发出了很多新型通风 技术和工法。例如:科技创新方面,在长距离多开挖 面施工通风、节能通风自动控制系统、高原隧道施工通 风、瓦斯隧道施工通风、高原隧道风机研制、高温热害 隧道施工通风、高寒隧道施工通风和复杂隧道网络通 风技术等方面取得了一系列成果;在新型通风技术和 工法方面,开发了射流巷道式通风、斜井隔板风道式通 风、单斜井双正洞隧道施工通风、隧道施工通风设计计 算软件和隧道施工通风监测软件等新型技术与工法, 进行了能耗对比分析,提出了节能通风措施;赵军 喜l3 和苟红松等 对高原隧道施工通风技术结合实 例进行了介绍,后者还对高原隧道施工通风设计计算 进行了详细说明;刘石磊 对瓦斯隧道施工通风方案 比选和相关注意事项进行了具体介绍;罗占夫 和赵 东波等 对斜井隔板风道式通风从理论计算和现场 实施等方面进行了具体介绍;肖元平等 对单斜井双 正}同隧道施工通风技术结合实例进行了详细说明;杨 立新 和李永生¨。。分别从施工通风管控角度对隧道 施工作业环境卫生标准提出了建议,后者主要针对高 原隧道进行了分析;赵以蕙¨ 和张国枢 对通风原 理、设计以及实施等进行了详细介绍。 还研制了很多施工通风配套设施,并获得了多项国家 专利。杨立新等…和赵军喜 对巷道式通风技术进 综上,说明现代隧道施工通风技术已经比较成熟, 相关文献主要从技术角度进行介绍,对具体实施也提 了一些要求,但对施工通风管理介绍不够。目前,在隧 行了具体介绍,后者还结合不同通风方式与管控方法 收稿日期:2015—04—30;修回日期:2015—05—20 作者简介:李永生(1976一),男,河南新安人,1999年毕业于辽宁_Il 程技术大学,通风与安全专业,本科,高级工程师,主要从事隧道与地下工程环境 控制T作。 71O 隧道建设 第35卷 道施工通风中暴露出的问题,多数是因为对施工通风 节可能糅合了方案优化。施工管理主要体现在方案实 施阶段,其管理水平直接决定通风效果。 管理不到位,导致通风效果不理想,所以有必要对施工 通风管理进行深入探讨,以便提高认识。 2隧道施工通风管理易发问题分析 2.1技术管理问题 l 隧道施工通风管理流程 1.1施工通风管理流程 技术管理中的易发问题主要是随意更改方案。 2.1.1风机配置与应用问题 通过总结多年从事隧道施工通风管理经验,并 查阅相关文献,归纳出隧道施工通风管理流程如图1 所示 1)改变配置风机。例如,某隧道最大送风距离 3 500 in,设计开挖面需风量为2 000 in /min、采用2× 185 kW风机(叶片角度+3。)匹配4,2.0 1TI风管送风, 施工通风技术与组织方案设计 专项方案交底 施工准备 阶段调整与方案优化 现场实施 效果检测与评价 否 是否满足设计要求 疋 方案继续实施 方案实施完成 图1 隧道施工通风管理流程图 Fig.1 Tunneling ventilation management flowcha ̄ 1.2对施工通风管理的理解 隧道施工通风管理主要分为技术管理和施工 管理,两者是相辅相成的,不能完全分离开单独进 行管理。 技术管理包括施工通风技术与组织方案设计、专 项方案交底、效果检测与评价及方案优化等。其中,施 工通风技术与组织方案设计环节包含了方案评审与审 批;专项方案交底是将设计方案通俗化和具体化,是分 阶段进行的,主要是依据审批后的方案对现场施工人 员进行交底,详细说明资源配置和指导具体操作;效果 检测与评价是方案实施过程中进行的自检与自我评 价,叮据此明确阶段调整与方案优化的方向;方案优化 是在原审批方案的基础上进行局部调整,不能违背或 者推翻原审批方案。技术管理贯穿于施工通风管理的 始终,是整个通风方案成败的关键。 施工管理主要包括施工准备、现场实施和阶段调 整。施工准备是依据专项方案交底准备人、料、机等资 源;现场实施和阶段调整是依据专项方案交底进行的 具体操作,其操作必须满足相关标准、规范和设计方案 的要求,其中包含了对人、料、机的管理,而阶段调整环 风管平均百in漏风率为1.5%、摩阻因数0.02。设计 送风3 500 In时工况曲线见图2中的A线与+3。线, 风机风量3 572 in /min、风管出口风量2 070 in。/min (即送到开挖面风量)。 \ B \ 、\ \\/ \ \ \ /\ ,C 5 4 、 0 0 ^ .f V A/  0 0 0 0 \/ \ /\ 入 V / \ /、 /\ I / 、 l / // { | | / / | | l 一, { | +3。 / /, 一3。00 / 1 200 2 000 2 8O0 3 600 4 400 O/(m /min) 图2 2×185 kw风机匹配不同风管工况图 Fig.2 Working condition of 2×1 85 kW ventilation fan matching different ventilation ducts 现场刚好有1台闲置的2×110 kW风机(叶片角 度+3。),于是直接更改方案改成2×110 kW风机匹 配4,2.0 in风管送风(工况见图3)。D线为送风3 500 1TI时的阻力曲线:风机风量2 714 m /min、风管出口 风量1 599 in /min。E线为送风2 000 ITI时的阻力曲 线:风机风量2 834 m /min、风管出口风量2 095 Ill / min。 问题分析: ①采用2×185 kW风机(叶片角度+3。)匹配 ,42.0 n3风管送风,在最大送风距离3 500 m时仍然满 足开挖面需风量2 000 m /min的要求。目前施工生 产中采用的大功率风机多数为多级变速或者变频风 机,在隧道施工的前期和中期,送风距离较短时,可以 采用低速或者低频运转,在满足施工生产的前提下来 实现节能,为后期施工也提供了能力储备。 ②采用2×110 kW风机(叶片角度+3。)匹配 第7期 李永生: 隧道施工通风管理问题探讨 2.0 m风管送风,在送风距离3 500 m时不能满足风 量要求,只有送风距离在2 000 m以内时方可满足风 量要求,所以在隧道施工的前期和中期能够满足要求, 不会暴露出问题。而进人中后期,送风距离超过2 000 ②射流风机在隧道施工通风中的主要用途是诱导 和调节风流,其前提是应用在形成通风回路的巷道内, 也有部分情况是为了局部降温而采用小功率射流风机 的。而图4中的排污射流风机是施工单位经常犯的一 m以后通风效果会急剧变差,必须更换为设计方案中 的大功率风机方可从根本上解决问题,但此时施工接 近尾声,不愿再增加投人购置新设备,只想利用现有资 源完成施工,那么通风问题就不能根治。 个明显错误,因为洞内风量全部是由洞口风机提供的, 要想增大排污风速就必须增大洞口风机的送风量,增 设射流风机不会改变洞内的总风量和整体排污风速, 只是增大了局部风速和在局部区域形成涡流,不能改 、 \\ \ \ ‘\ \ \\、 \ |} l D,  |I \/ E,  | | / /\ /\ +3。 0。 图3 2×110 kW风机匹配 2.0 m风管送风工况图 Fig.3 Working condition of 2×1 10 kW ventilation fan matching 4,2.0 m ventilation duct 2)随意增设风机。在隧道施工进入中后期,送风 距离较长,通风效果下降时,经常出现随意更改方案增 设风机的现象。通常的做法如图4所示,经常采取中 途接力风机和增设排污射流风机的措施,结果多数是 事倍功半。 图4随意设置风机示意图 Fig.4 Ventilation fans installed improperly 问题分析: ①中途接力风机就是风机串联工作,现场多数采 用的是风机断开串联¨引。该方法通常情况下不提倡 采用,一般是在施组方案发生较大变化,风管独头送风 距离增加过长的情况下被迫采用,并且必须通过专业 的方案优化设计,合理选择接力风机型号和接力位置。 而随意选用现有风机,凭感觉和施工布设方便来选择 接力位置,其结果往往是投入设备增多了、能耗增加 了、通风效果仍然不理想。 善整个通风系统,所以射流风机设置在独头巷道内不 能发挥应有作用,是一种错误应用。 2.1.2风管配置与采用问题 1)改变配置风管。仍然以上述某隧道为例,设计 采用2×185 kW风机(叶片角度+3。)匹配4,2.0 m风 管送风。现场刚好有 1.8 m旧风管,于是为了节约 成本直接采用,并且随后为了与旧风管衔接匹配,新购 风管也是 1.8 m。送风3 500 m时:风机风量3 080 m /min、风管出口风量1 815 m /min。送风3 000 In 时:风机风量3 160 m。/min、风管出口风量2 008 m / arin0 问题分析: ① ×185 kW风机(叶片角度+3。)匹配不同风管 的工况见图2,其中A线为西2.Om风管送风3 500 m 时阻力曲线、 线为西1.8 m风管送风3 500 m时阻力 曲线、C线为(b1.8 m风管送风3 000 m时阻力曲线, 由图中工况点可知B线风阻最大风量最小、A线风阻 最小风量最大。 ②采用2×185 kW风机匹配 1.8 m风管送风, 在送风距离3 500 m时不能满足风量要求,只有送风 距离在3 000 m以内时方可满足风量要求,施工前期 和中期不会暴露出问题,后期送风距离超过3 000 m 以后通风效果会急剧变差,必须更换为大直径风管或 者再增设一套通风系统补充风量方可从根本上解决问 题。但隧道只剩几百m就贯通,施工单位不愿再增加 投入,多数利用现有通风系统维持到施工结束或者中 途随意接力风机等将错就错的措施。 2)降低风管质量要求。目前市场上销售和施工 实际采用的风管大多为PVC拉链式软风管,并且近 些年隧道施工通风采用 1.5 m以上大直径风管的 情况较多。由于对大直径风管性能没有约束标准和 相应的质检机构监督,其质量和加工工艺良莠不齐, 价格也参差不齐,为了降低成本经常会购置和采用 劣质风管,在现场应用中暴露出的主要问题是:漏风 率高、通风阻力大、抗压强度不够、膨胀率和伸长率 过大、易老化等。 问题分析: ①风管漏风率高除加工材质漏风外,主要还是加 开一 第7期 李永生: 隧道施工通风管理问题探讨 715 在隧道施工通风管理中,技术管理是根本,通过施 工管理来体现,体现的不好可以优化体现方式,而根本 出了问题就需要动大手术进行矫正,所以有必要对隧 道施工通风管理引起足够的重视,避免上述问题的出 of ventilation inclined shaft in Guanjiao railway tunnel[J]. Tunnel Constucrtion,2009,29(4):411—414.(in Chinese)) [7] 赵东波,李永生,苟红松.隧道施工隔板风道通风技术 [J].隧道建设,2012,32(6):860—865.(ZHAO Dongbo,LI Yongsheng,GOU Hongsong.Technology for air 现。同时,建议随着精细化管理工作的推进,将隧道施 工通风作为专项工程由专业队伍进行专业分包管理, 更有利于避免上述问题的出现。 参考文献(References): [1] 杨立新,赵军喜,周镕义.圆梁山特长隧道的施工射流通 风技术[J].隧道建设,2005,25(4):36—40.(YANG Lixin,ZHAO Junxi,ZHOU Rongyi. Jet ventilation technologies for construction of Yuanliangshan extra—long tunnel[J].Tunnel Construction,2005,25(4):36—4O. (in Chinese)) [2] 赵军喜.平行导坑超前多作业面施工通风节能技术研究 [J].隧道建设,2013,33(4):272—276.(ZHAO Junxi. Study on energy—saving ventilation technology for multiple tunneling faces with advance parallel gallery[J].Tunnel Consturction,2013,33(4):272—276.(in Chinese)) [3] 赵军喜.高海拔低气压地区隧道施工通风技术[J].隧 道建设,2009,29(2):206—207,231.(ZHAO Junxi. Construction ventilation technology for tunnels in high altitude and low atmospheric pressure area[J].Tunnel Consturction,2009,29(2):206—207,231.(in Chinese)) [4] 苟红松,李永生,罗占夫.高海拔地区隧道施工通风风量 计算及风机选型研究[J].隧道建设,2012,32(1):53— 56.(GOU Hongsong,LI Yongsheng,LUO Zhanfu.Study on air volume calculation and fan selection for tunneling ventilation in plateau area[J].Tunnel Construction,2012, 32(1):206—207.(in Chinese)) [5] 刘石磊,罗占夫,尹冬梅.三联隧道高瓦斯工区施工通风 技术[J].隧道建设,2010,30(1):71—77.(LIU Shilei, LUO Zhanfu,YIN Dongmei.Case study on construction ventilation technology for high gas work lot of Sanlian tunnel [J].Tunnel Consturction,2010,30(1):71—77.(in Chinese)) [6] 罗占夫,职常应,乐晟.关角隧道施工通风斜井分隔技术 [J].隧道建设,2009,29(4):411—414.(LUO Zhanfu, ZHI Changying,YUE Sheng.Study on partition technology false ceiling[J].Tunnel Consturction,2012,32(6): 860—865.(in Chinese)) [8] 肖元平,杨立新.单斜井双正洞施工通风技术研究[J]. 隧道建设,2012,32(3):296—301.(XIAO Yuanping, YANG Lixin.Ventilation technology for twin—tube tunnel accessed from one single inclined sh觚『J].Tunnel Consturction,2012,32(3):296—301.(in Chinese)) [9] 杨立新.关于铁路隧道施工作业环境卫生标准的建议 [J].隧道建设,2009,29(5):485—490.(YANG Lixin. Suggestions on health standards of working environment in railway tunnels under construction[J].Tunnel Consturction, 2009,29(5):485—490.(in Chinese)) [10]李永生,杨立新,罗占夫.关角隧道空气质量分析[J]. 隧道建设,2010,30(6):629—633.(LI Yongsheng, YANG Lixin,LUO Zhanfu.Analysis on air quality in Guanjiao tunnel[J].Tunnel Consturction,2010,30(6): 629—633.(in Chinese)) [11] 赵以蕙.矿井通风与空气调节[M].徐州:中国矿业大 学出版社,1990.(ZHAO Yihui.Ventilation and air conditioning in min[M].Xuzhou:China University of Mining and Technology Press,1 990.(in Chinese)) [12] 张国枢.通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2004.(ZHAO Guoshu.Ventilation safety[M].Xuzhou: China University of Mining and Technology Press,2004. (in Chinese)) [13] 杨立新,洪开荣,刘招伟,等.现代隧道施工通风技术 [M].北京:人民交通出版社,2012.(YANG Lixin, HONG Kairong,LIU Zhaowei,et a1.Modern tunnel ventilation technology[M].Beijing:China Communica— tions Press,2012.(in Chinese)) [14]TZ 204--2008铁路隧道工程施工技术指南[S].北京: 中国铁道出版社,2009:151—152.(TZ 204--2008 Code for railway tunnel consturction technologies[s].Beijing: China Railway Publishing House,2009:151—152.(in Chinese)) 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容