隧道工程第七章 隧道施工辅助作业课件.ppt
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1、第八章 施工辅助作业,第一节 压缩空气的供应第二节 施工通风与防尘第三节 施工供水与排水第四节 施工供电与照明,第一节 压缩空气的供应,压缩空气俗称高压风,即经空气压缩机压缩后的具有一定压力的空气。要保证风动机械(具)设备正常工作,压缩空气必须具有一定的风量和风压。一、供风量的计算 空气压缩机(也称空压机或压风机)站应提供能满足各种风动机械(具)设备正常运转及输送损耗所需要的风量。供风量的大小可根据下式计算:,第一节 压缩空气的供应,返回,空压机所处海拔高度对空压机生产能力的影 响系数(可查表8-1-2)。管路及附件的漏耗损失,其值为,其中:,每公里漏风量,平均为1.52.03/minkm;管
2、路总长,km;(包括主、支管路的实际铺设 长度和配件折合成管路当量,配件折合当量可 查表8-1-3);,空压机的备用系数,一般采用7590;风动机具所需风量,3/min;同时工作系数,(可查表8-1-1);,(3/min),转到下一张,表8-1-1 同时工作系数,表8-1-2 海拔高度影响系数,返回,表8-1-3 配件折合成管路长度,返回,二、空压机站 空压机站主要由空压机、配电设备、储风罐(俗称风包)、送风管及配件、循环水池(用于冷却空压机)等组成。空压机按动力来源可分为电动和内燃两种。短隧道可采用移动式内燃空压机,长隧道可采用固定式大型电动空压机。空压机站一般应靠近洞口,与铺设的高压风管路
3、同侧,并注意防洪、防火、防爆破。机房要求地形宽敞,通风良好,地基坚固。空压机组采用并列式布置,两台空压机之间的净距不小于1.5。此外,还应考虑空压机出入、调换、加油、加水等方便。,三、高压风管管径的选择 高压风管管径应根据可能出现的最大风量和容许的最大风压损失来确定。使之满足:能通过计算的最大供风量;送风管末端的风压不小于0.6MPa,以保证高压风通过胶管到达风动机械(具)后仍能保持0.5MPa的风压。压缩空气在输送过程中,由于管壁摩擦、接头、阀门等产生阻力,其压力会减少,一般称压力损失。根据达西公式,钢管的风压损失P可按下式计算。,式中:摩阻系数(可查阅隧道施工规范);送风管路长度(包括配件
4、当量长度);送风管内径,;重力加速度,采用9.8/s2;压缩空气的容重。压缩空气的容重。大气压强下,温度为0oC时,空气容重为12.9N/3,温度为toC 时,其容重则为,此时,压力为P的压缩空气的容重为,P为压缩空气的压力,由空压机性能可知,单位Mpa;,v压缩空气在风管中的速度/s;根据风量和风管面积可得。,高压风钢管管径选择步骤:1.计算出送风管路最大的理论长度。2.根据最大供风量及送风管管路最大理论长度,由表8-1-6可查得风管直径。3.根据查得的风管直径及最大供风量,计算风压损失值(也可查 表8-1-7确定)。当风压损失值P-0.6MPa时(P为送风钢管始端风压),查得的风管直径即可
5、使用,否则要将风管直径加大一级,并重复以上步骤重新选取,直至满足为止。,转到下张,表8-1-6 容许通过风量与管径、管长关系,注:本表系按送风钢管始端风压0.7MPa,钢管末端风压为0.6MPa,即风压通过管路的损失为0.1MPa计算。,返回,表8-1-7 风压损失,注:本表系按送风钢管始端风压0.7MPa,送风管长度(含配件当量长度)为1000计算而得。,返回,四、高压风管管路铺设要求 1.管道敷设要求平顺、接头密封、防止漏风,凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用;2.在洞外地段,风管长度超过500、温度变化较大时,宜安装伸缩器;靠近空压机150以内,风管的法兰盘接头宜用耐热材料制成垫片
6、,如石棉衬垫;3.压风管道在总输出管道上,必须安装总闸阀以便控制和维修管道;主管上每隔300500应分装闸阀;按施工要求,在适当地段(一般每隔60)加设一个三通接头备用;管道前端至开挖面距离宜保持在30左右,并用高压软管接分风器;分部开挖法通往各工作面的软管长度不宜大于50,与分风器联结的胶皮软管长度不宜大于10;,4.主管长度大于1000时,应在管道最低处设置油水分离器,定期放出管中聚积的油水,以保持管内清洁与干燥;5.管道安装前应进行检查,钢管内不得留有残杂物和其他脏物;各种闸阀在安装前应拆开清洗,并进行水压强度试验,合格者方能使用;6.管道在洞内应敷设在电缆、电线的另一侧,并与运输轨道有
7、一定距离,管道高度一般不应超过运输轨道的轨面,若管径较大而超过轨面,应适当增大距离。如与水沟同侧时不应影响水沟排水;7.管道使用时,应有专人负责检查、养护。,第二节 隧道施工通风与防尘,隧道施工通风的目的,就是向洞内送进新鲜空气,排除有害气体,降低粉尘浓度和洞内温度,保障洞内施工人员的健康,改善劳动条件,从而保证施工安全和提高劳动生产率。洞内作业环境必须符合隧规规定的卫生标准。,返回,一、施工通风方式 施工通风有自然通风和机械通风两类,其中自然通风是利用洞室内外的温差或高差来实现通风的一种方式,一般仅限于短直隧道,且受洞外气候条件的影响极大,因而完全依赖于自然通风是较少的,绝大多数隧道均应采用
8、机械通风。机械通风方式,按照通风类型、通风机安装位置的不同,可分为管道式、巷道式两大类。而管道通风根据隧道内空气流向的不同,又可分为压入式、吸出式和混合式三种。(一)管道式通风 此种通风形式的风流经由管道输送,可分为以下三种形式:,1.压入式通风,如图8-3-1(a)所示。用风机将洞外新鲜空气通过风管压送到工作面,而工作面的污浊空气沿巷道排出洞外。这种通风方式若采用大功率、大管径,其适用范围较广。2.吸出式通风,如图8-3-1(b)所示。用风机将工作面的污浊空气吸入风管而排出洞外。巷道内空气新鲜而工作面附近空气污浊;风机离工作面距离较近时,易被爆破飞起的石块砸坏。这种通风方式一般不宜单独使用,
9、常用压入式风机配合组成混合式通风。,3.混合式通风,如图8-3-1(c)所示。设置两套风机与风管,一套吸出式,将洞内污浊空气排出洞外。另一套压入式,向工作面输送新鲜空气。既保持了前述两种通风方式的优点,又避免了它们的不足,因此是施工现场常采用的通风方式。但管路、风机等设施增多,在管径较小时可采用,若有大管径、大功率风机时,其经济性不如压入式。,返回,图8-3-2 巷道式通风(单位:),(二)巷道式通风 巷道式通风是利用隧道本身(包括成洞、导坑及扩大地段)和辅助坑道(如平行导坑)组成主风流和局部风流两个系统互相配合而达到通风的目的。现以设有平行导坑的隧道为例说明。,二、施工通风计算(一)风量计算
10、 1.按洞内同时工作的最多人数所需要的风量计算,式中:所需风量,3/min;风量备用系数;常取k=1.11.2;洞内同时工作的最多人数;洞内每人每分钟需要新鲜空气量,通常按 33/(人min)计算。,2.按稀释洞内同时爆破采用的最多炸药量所产生的有害气体需要的风量计算 由于通风方式不同,计算方法也各不相同。(1)巷道式通风,式中:所需风量,3/min;洞内同时爆破的最多炸药量,kg;1kg炸药折合成一氧化碳的体积,一般取 b=40L/kg;爆破后的通风时间,min。(2)管道式通风a.压入式通风,式中:S坑道的开挖断面面积,2;L坑道的通风长度,;其他符号同前。b.吸出式通风,式中:L散爆破后
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