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淺談隧道施工的通風措施

文檔作者：童新波文檔來源：湖南省岳陽市公路管理局		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年02月16日
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廣東建材2010年第5期施工技術
淺談隧道施工的通風措施
童新波
(湖南省岳陽市公路管理局)
摘要：隧道施工通風是供給洞內(nèi)足夠的新鮮空氣，沖淡、排除有害氣體和降低粉塵濃度，改善勞動
環(huán)境和勞動條件，使其符合國家規(guī)定的衛(wèi)生標準，保障施工人員的身體健康和施工安全。而對于公路
隧道工程來講，就其自身的特殊性，對一些通風方式問題進行探討是必要的。
關鍵詞：隧道；施工；通風
隧道施工的通風工作是隧道施工安全保障體系的
重要環(huán)節(jié)。隨著國家近年來基礎建設的飛速發(fā)展，隧道
工程也隨著公路等級的提高而大量涌現(xiàn)，其施工長度、
工程地質(zhì)難度和技術含量也大幅提高。但是，由于各種
因素的影響，隧道施工中的通風工作一直存在這樣或那
樣的問題，而這些問題的存在對隧道施工技術的發(fā)展，
以及保障施工作業(yè)人員的安全和健康顯然是不利的。
隧道施工通風的目的是供給洞內(nèi)足夠的新鮮空氣，
沖淡、排除有害氣體和降低粉塵濃度，改善勞動環(huán)境和
勞動條件，使其符合國家規(guī)定的衛(wèi)生標準，保障施工人
員的身體健康和施工安全。但是，由于公路隧道是改革
開放以來才出現(xiàn)在高速公路工程中，其通風的方法大部
分是沿襲其它行業(yè)而來。對于公路隧道工程來講，就其
自身的特殊性，對一些通風方式問題進行探討是必要
的。
1通風方式
隧道施工通風工程可分為壓入式、抽出式、混合式。
1．1壓入式
壓入式通風就是利用通風機械把洞外的新鮮空氣
經(jīng)風管直接輸送到工作面，在工作面產(chǎn)生一定的壓差，
將有害空氣排出。如圖l所示。
圖1壓入式通風示意圖
該種使通風方式，風管可使用軟管，也可用硬管。其
在實施時的要求是加強管理、管道吊掛平直、不磨不碰。
壓入式通風多用于無軌運輸出渣施工，以及施工初
期不宜采用混合式通風的隧道工作面。而在安裝時，應
注意工作面或污染源距風管端頭的距離：
采用JBT國產(chǎn)風機時：L壓=6～lOm為宜
采用110KW日本MFAl00P2一SC3及PF-110SW55風
機時：L壓=15m為宜
1．2抽出式
與壓入式通風相反，抽出式通風就是利用通風機把
工作面的污濁空氣經(jīng)風管直接抽出洞外。這時的風管應
當使用硬管。但根據(jù)施工的具體情況，可將風機置于洞
內(nèi)或洞外，由洞內(nèi)向洞外抽出污濁風流，洞口至風機部
分接軟管，風機至工作面部分接硬管。如圖2所示： 壩么么么碰厶么黻厶么叢碰錙房罨蒯m 乞∥??～等
圖2抽出式通風示意圖
風管進風口距工作面或污染源的長度L抽越小越
好，否則就會出現(xiàn)有效吸風長度以外的風流停滯現(xiàn)象，
其缺點是排風慢、效果差、易污染。
L抽的距離：
采用JBT國產(chǎn)風機時：L抽<5m
采用日本大風機時：L抽<25m
因現(xiàn)在隧道施工多系全斷面開挖和大型機械作業(yè)，
風管口不宜距工作面太近，故此方式多由混合式取代。
1．3混合式
混合式通風是在抽出式通風的基礎上派生出來的，
以抽出式為主、壓入式為輔的通風方式。如圖3所示：
注：
L壓——以6,--．10m為宜；
一89—
萬方數(shù)據(jù)
施工技術廣東建材2010年第5期
L量
+——一+
圖3混合式通風示意圖
L抽——應視現(xiàn)場情況而定；
L重——般不小于15m，不大于70m。
該方式適用于隧道全斷面開挖和有軌運輸出渣，其
重點是排除工作面的煙塵和施工機械所產(chǎn)生的廢氣。
．而使用混合式通風的要求是抽出風量Q抽大于壓
入風量Q壓20％"--30％，即壓入風量Q壓遠小于抽出風
量Q抽。
2不合理的通風方式
在通風管道、風機的安裝中，由于種種原因，可能會
形成一些似是而非的通風方式，影響了其通風效果，達
不到預期通風、換氣、排塵的目的。如以下一些情況：
2．1不合理的壓入式
如圖4所示，洞內(nèi)的風機送往工作面的已經(jīng)不是新
鮮的空氣，而是已污濁的循環(huán)風，這是在施工安裝過程
中一定要注意的。
卅
圖4不合理的通風方式示意圖
1970年在鐵路某線丁斗隧道施工中，由于工作面
遇到含有碳化的千石層。當時，為了降低工作面中的有
害氣體濃度，有關技術人員在經(jīng)驗不足并未經(jīng)批準的情
況下，憑空臆斷，采用了圖4的通風方式，不但未起到空
氣轉(zhuǎn)換的目的，反而使有害氣體大量聚集到工作面，長
時間無法排出，嚴重影響了工程進度，造成了極其險惡
的工作安全隱患。后經(jīng)安檢部門發(fā)現(xiàn)，及時制止，并迅速
改進了排風方式，去除了安全隱患，確保了施工的安全
進行。
正確的通風方式應為用硬管把兩臺風機串聯(lián)在同
一90一
一排氣管的終點，或者兩臺風機都引出洞外，兩排通道
排風。如圖5所示： 一／／I／t／I／／t／／／ [ZZ[[ZZ[ZZZZZ‘(
(=J IIIIi／／tmiIIIlll-i髟i露荔剔
(a) (b)
圖5正確的通風方式示意圖
2．2不合理的混合式
兩臺風機的兩排風管一抽一壓，風機大小一樣，風
管直徑相同。名日混合式，其實際效果是造成了工作面
的有效風量小，而洞內(nèi)又沒有形成風流流動，致使洞內(nèi)
溫度較高、悶熱，風機實際上未起任何作用。
‘“ ●I‘I
(a) (b)
圖6不合理的通風方式示意圖
在圖6b中，其中一套風機采用的是斷續(xù)串聯(lián)的方
式，而另一套風機則風壓不夠，都將造成洞內(nèi)空氣流動
紊亂，實際上兩套風機系統(tǒng)也都未起到作用。
由于混合式通風在長大隧道中經(jīng)常使用，所以在實
際施工中應嚴格按照施工組織設計的要求進行。1982
年某線廟溝隧道施工中，由于工地通風器材未及時到
位，有關施工人員隨意采用圖6的通風方式，最終導致
工作面污風相互污染，爆破后的污濁空氣長時間無法排
出，造成數(shù)名施工人員暈倒的事故。幸被有關部門發(fā)現(xiàn)，
及時制止，才未造成重大事故。
對于圖6a的情況，正確的辦法應該是按混合式的
要求處理，把壓入式風機沉移，抽出式風管延至污染源
或工作面(見圖3和圖5b)。而對于圖6b的情況，如果
兩排抽出式風管，有一排未伸至污染源，那么該排風管
抽出的空氣就很可能是新鮮風，而不是污風。因此，其正
確的通風方式應如圖7所示。
而在實際施工過程中，由于長大隧道的洞內(nèi)空氣經(jīng)
通風管道擾動后，其流動較為復雜。1982年在鐵路某線
一長3．6KM的長大隧道施工中，有關技術人員采用了有
簾幕的通風方式。其具體做法為，在吸入式風機和壓入
萬方數(shù)據(jù)
廣東建材2010年第5期施工技術
l，“’l趕躉雨畜—啼
住·(1)風機在洞內(nèi)部分可采用軟管：
∞若適量選擇Ql≥1．2 Q2。則單臺風機叩可．
圖7正確的通風方式示意圖
式風機之間加隔幕簾，用以有效地減少空氣紊流，做到
空氣有序循環(huán)的目的。具體如圖8所示：
“l(fā)
圖8
該通風方法在實踐中證明是行之有效的，且其中所
用的簾幕可用隧道施工中常用的防水板替代。在該種通
風方式中，要求風量Q2=O．7-0．8Q。，這是因為一方面風
壓差可使空氣加速流動，另一方面又不引起簾幕的嚴重
晃動。其計算風量一般采用下列辦法。
考慮采用簾幕的通風方式，通風更換的有害氣體為
簾幕到開挖面之間的距離內(nèi)的坑道體積。
坑道內(nèi)氣體含量q混合為：q混合=SL簾／T(米3／秒)
式中： s-開挖斷面面積； 卜開挖面爆破氣體的拋擲時間；
L簾-砷幕到開挖面之間的距離，其數(shù)值可根據(jù)
現(xiàn)場情況有所調(diào)整。
壓入式風機需壓入的風量Q混壓為：
Q胚=5．55 (米3／秒)
式中：
Q一一次爆破最大用藥量所產(chǎn)生有害氣體所需要
的通風量；
Q，——坑道阻力系數(shù)，根據(jù)隧道類型的不同，取值
在30～370／105之間。
吸入式風機需吸出的風量Q混吸為：
Q混吸=2096～30％×q混合+Q混壓(米3／秒)
則風機風量Q風機的計算式為：
Q風帆=P·Q混吸(米3／秒)
式中：
卜損耗系數(shù)，P2r 1 T 12 l爭Kd詈、／R+1 j 卜風管的直徑(米)；
Ir風管的總長度(米)；
r每節(jié)風管的長度(米)；
卜風管接頭處的漏風系數(shù)，與接頭的質(zhì)量有關，
其取值為0．001～0．010之間；
R——風管內(nèi)空氣的動阻力，計算為R=
墜里皂巴望(毫米汞柱)；式中Q為風管的空氣動阻力
d。
系數(shù)，取值為2．5～4．5×104之間；d為風管內(nèi)徑。
2．3其它問題
在一些較為長、大型隧道的施工過程中，為了盡量
增加開挖的工作面，斜井、豎井、平行導坑等形式常被采
用。設計圖紙一般都考慮到了這些輔助導坑的出渣、通
風等方面的綜合用途，施工單位在施工過程中不可擅自
進行變更。
在正洞和輔助導坑掘進的過程中，應注意在適當?shù)?
位置上埋設吊環(huán)，并力求在同一條直線上，以便于通風
管道的安裝。
在布置安裝風機、風管時，一定要保證風機或風管
接出洞外15～20m，防止污風循環(huán)送入洞內(nèi)。而對于安
裝風道需拐彎的位置，必須在開工前準備好彎頭、柔性
風管等，以各隨時使用。
總的來說，針對不同結(jié)構形式的隧道，采用各種開
挖施工方式，在施工的不同階段，所采用的通風措施也
不盡相同。在隧道施工過程中，應根據(jù)以上種種情況，綜
合不同通風方式的優(yōu)缺點，在實踐中不斷摸索改進，逐
步完善，達到采取最適宜的通風方式的目的，以改善勞
動環(huán)境和勞動條件，使其符合國家規(guī)定的衛(wèi)生標準，保
障施工人員的身體健康和施工安全?！?
【參考文獻】
[1]淺談黃毛山隧道施工通風技術研究一《山西建筑》2008年29
期
[2]淺談施工通風對隧道方案的影響一《鐵道建筑技術》2009年
09期

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