CN112780329A - 一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，包括平行的三条平行隧道和与三条平行隧道相连通的竖井；竖井通过巷道与三条隧道相连通；竖井内设有四根风管，四根风管一端与竖井端口的4台轴流风机管路连接，四根风管另一端从竖井下端通过巷道引向三条平行隧道内。本发明竖井作为通风巷道使用，加快污风排出速度，通风效果好；竖井口的两台轴流风机通过两根风管直接连接左右线主洞作业面供风；另外两台轴流风机通过两根风管向中导洞内所有作业面供风；中导洞内两根风管在横通道处设置的风门，通过分风管伸向主洞辅助作业面供风；充分利用设备，节约成本，同时保证了洞内施工人员的健康安全。

Description

一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法

技术领域

本发明属于隧道工程施工技术领域，具体涉及一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法。

背景技术

目前，超长隧道为了解决独头施工的工期和运营安全问题，往往设置平行导洞辅助正洞施工，特别是对于双向分离式公路或铁路隧道，在左右主洞之间设置中导洞，施工期可以辅助正洞施工，运营期可以作为应急救援通道使用。例如，新疆乌尉高速天山胜利隧道22公里和乐西高速大凉山隧道15公里都采用了三洞法设计，其中平行中导洞采用TBM超前主洞施工后通过横洞增加主洞作业面，加快主洞施工。TBM(Tunnel Boring Machine) 是隧道掘进机，TBM法采用该设备进行的一种全断面隧道掘进机掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业的方法。

隧道施工处于相对密闭的空间环境中，施工通风是不可缺少的技术环节，特别是对于特长隧道，随着独头掘进距离增长，工作面逐步远离洞口，甚至可达几公里，施工中产生的烟尘、汽车尾气等有害气体无法自然排放，只能通过强制通风满足人员和设备需要。特别是对于三洞法隧道，平行中导洞内辅助作业面多，独头通风距离长，高峰期洞内钻爆、出渣、喷锚等作业面多，洞内烟尘、有害气体等污染源多，隧道通风压力大，通风组织复杂。隧道通风不良不仅危害施工人员的健康，降低工作效率，也对施工设备的运转有所影响，所以通风是施工期间需要重要解决的问题。对于特长隧道，为了减少运营通风压力，更需要一套完善的通风方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，以解决平行三洞法隧道通风设计、排烟时间长、通风困难和隧道内排污不彻底等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，包括平行的三条平行隧道和与三条平行隧道相连通的竖井；竖井通过巷道与三条隧道相连通；竖井内设有四根风管，四根风管一端与竖井端口的4台轴流风机管路连接，四根风管另一端从竖井下端通过巷道引向三条平行隧道内。

所述的平行的三条平行隧道分别是平行中导洞、左线正洞和右线正洞，左线正洞和右线正洞分别位于平行中导洞两侧，相邻隧道之间设置有用以连通的横通道；平行中导洞采用TBM法超前正洞施工，通过横通道增加左线正洞和右线正洞的开挖工作面，辅助左线正洞、右线正洞施工。

所述竖井端口的2台轴流风机通过两根风管向平行中导洞内所有作业面供风；另两台轴流风机各通过一根风管连接到左线正洞和右线正洞的作业面供风。

所述的左线正洞和右线正洞为分段式隧道施工，左线正洞和右线正洞施工段口通过平行中导洞两侧的横通道连通，从平行中导洞经两侧的横通道向左线正洞和右线正洞均有由平行中导洞的轴流风机的风管引出的支路风管。

所述的支路风管的入口处安装有风门，用于调节流向左线正洞和右线正洞辅助作业面的风压、风量，满足掌子面需风要求。

所述横通道和平行中导洞内均设有射流风机。

所述的平行中导洞内的两根风管一左一右分置，左风管通过风门引向左线正洞的支路风管，右风管通过风门引向右线正洞的支路风管；其中一路风管末端和两个支路风管末端均设置有风量和风速检测仪；用于实时监测风管的供风量，根据洞内空气环境和作业工况，动态调整轴流风机的风压及风量和风门风量，满足掌子面需风要求。

所述平行中导洞、左线正洞、右线正洞的风管均设置在洞的上部拱肩部。

与现有的技术相比，本发明产生的有益效果是：

本发明提供了一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，可以解决平行中导洞TBM辅助正洞施工所面临的作业面多、通风网络复杂、排风困难等施工通风技术难题。通过利用竖井辅助三洞法施工通风，可以加快污风排出，通风效果好；根据实际风量确定轴流风机的风量、风压，并调整风门，实现对掌子面前方风量控制；当辅助正洞的施工段贯通后，可以将风门前移至下一个横通道辅助正洞段使用，充分利用设备，节约成本，同时保证了洞内施工人员的健康安全。

附图说明

图1是本发明实施例整体结构示意图；

图2是图1的中导洞风管布置横断面图。

图中，1-平行中导洞；2-左线正洞；3-右线正洞；4-横通道；5-轴流风机；6-风管；7-风门；8-射流风机；9-风量和风速检测仪；10-通风巷道；11、竖井。

具体实施方式

下面通过具体实施方式并结合附图来对本发明进行详细说明。

本发明利用特长隧道为了减少运营通风压力，满足防灾救援通风需要，在隧道中间设置通风竖井，一方面可以满足运营通风节能降耗和防灾救援要求，另一方面在施工期，可以利用竖井作为排烟和通风巷道，缩短隧道压入式通风距离，改善施工期洞内作业环境。

结合乌尉高速天山胜利隧道三洞法施工的通风难题，由于平行中导洞承担TBM和增加主洞作业面施工，平行中导洞也是污风主要排出通道，担负着中导洞物料组织压力，不具备作为巷道式通风的条件，因此，难以利用三洞之间实施巷道式通风，只能采用压入式通风。当竖井施工完成，并通过通风巷道与三个平行隧道连通，此时可以利用竖井作为通风巷道，在井口布设四台轴流风机，通过风管向洞内供风，污风通过竖井烟囱效应自然排出，可以有效解决排烟问题，缩短了从洞口向三洞隧道内独头压入式通风的长度，节能降耗。

实施例1

参照图1，一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，包括平行的三条平行隧道和与三条平行隧道相连通的竖井；竖井通过巷道与三条隧道相连通；竖井内设有四根风管，四根风管一端与竖井端口的4台轴流风机管路连接，四根风管另一端从竖井下端通过巷道引向三条平行隧道内。

所述的平行的三条平行隧道分别是平行中导洞1、左线正洞2和右线正洞3，左线正洞2和右线正洞3分别位于平行中导洞1两侧，相邻隧道之间设置有用以连通的横通道4；平行中导洞1采用TBM法超前正洞施工，通过横通道4增加左线正洞2和右线正洞3的开挖工作面，辅助左线正洞2、右线正洞3施工。

平行中导洞1断面设计须满足双向行车和布置两根风管6的尺寸要求，通过横通道4来增加正洞开挖工作面，横通道4应至少满足单向行车和布置风管6的尺寸要求。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步，所述竖井11端口的2台轴流风机5通过两根风管6，经过通风巷道10，连接到平行中导洞1中各作业面；另两台轴流风5各通过一根风管6，经过通风巷道10，连接到左线正洞2和右线正洞3的作业面供风。

所述的左线正洞2和右线正洞3为分段式隧道施工，左线正洞2和右线正洞3通过平行中导洞1两侧的横通道4连通，从平行中导洞1经两侧的横通道4向左线正洞2和右线正洞3均有由平行中导洞1的轴流风机5的风管6引出的支路风管。

所述的支路风管的入口处安装有风门7，用于调节流向左线正洞2和右线正洞3辅助作业面的风压、风量，满足掌子面需风要求。为了防止污风窜流，在横通道4和平行中导洞1内有射流风机8。

上述实施例中，轴流风机5和风管6选型，应根据不同阶段的施工组织设计，依据隧道施工技术规范来计算每个工作面所需风压和风量，以此来确定轴流风机5和风管6的型号规格参数。

实施例3

参考图1和图2，在实施例1或2的基础上，进一步，所述的平行中导洞1内的两根风管6承担中导洞内各个作业面供风，两根风管沿中导洞断面一左一右分置，左风管直接连接到TBM后配套的二次风机，并通过风门7引向左线正洞2的支路风管；右风管通过风门7引向右线正洞3的支路风管，承担右线正洞各作业面施工通风；其中直通TBM二次风机的风管6末端和两个支路风管末端均设置有风量和风速检测仪9，用于实时监测风管的供风量，根据洞内空气环境和作业工况，动态调整轴流风机5的风压及风量和风门7风量，满足掌子面需风要求。

进一步，所述平行中导洞1、左线正洞2、右线正洞3的风管6均设置在洞的上部拱肩部。

进一步，所述的平行中导洞1伸向左线正洞2和右线正洞3的横通道4以倾斜向前的角度施工。

风门7的数量根据辅助左右正洞的作业面确定，按照施工进展，及时将风门7前移。

在辅助正洞施工段的支路风管末端设置的风量和风速检测仪9根据实际风管末端风量的大小反馈数据，合理调节平行中导洞1口轴流风机5的风量、风压大小和风门7实现调节掌子面的供风量。

为了加快污风的排出，在平行中导洞1及横通道4内设置射流风机8进行导流，在隧道施工较长距离后，每隔一定距离增设射流风机8，加快污风快速排出，最终污风通过平行中导洞1直接排出洞外。

本发明竖井作为通风巷道使用，加快污风排出速度，通风效果好；竖井口的两台轴流风机通过两根风管直接连接左右线主洞作业面供风；另外两台轴流风机通过两根风管向中导洞内所有作业面供风；中导洞内两根风管在横通道处设置的风门，通过分风管伸向主洞辅助作业面供风；根据实际风量确定轴流风机的风量、风压，并调整风门，实现对掌子面前方风量控制；当辅助正洞的施工段贯通后，可以将风门前移至下一个横通道辅助正洞段使用，充分利用设备，节约成本，同时保证了洞内施工人员的健康安全。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换都应在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权力要求的保护范围为准。本发明没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，其特征是：包括平行的三条平行隧道和与三条平行隧道相连通的竖井（11）；竖井（11）通过巷道（10）与三条隧道相连通；竖井（11）内设有四根风管（6），四根风管（6）一端与竖井（11）端口的4台轴流风机（5）管路连接，四根风管（6）另一端从竖井（11）下端通过巷道（10）引向三条平行隧道内。

2.根据权利要求1所述的一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，其特征是：所述的平行的三条平行隧道分别是平行中导洞（1）、左线正洞（2）和右线正洞（3），左线正洞（2）和右线正洞（3）分别位于平行中导洞（1）两侧，相邻隧道之间设置有用以连通的横通道（4）；平行中导洞（1）采用TBM法超前正洞施工，通过横通道（4）增加左线正洞（2）和右线正洞（3）的开挖工作面，辅助左线正洞（2）、右线正洞（3）施工。

3.根据权利要求2所述的一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，其特征是：所述竖井（11）端口的2台轴流风机（5）通过两根风管（6）向平行中导洞（1）内所有作业面供风；另两台轴流风机（5）各通过一根风管（6）连接到左线正洞（2）和右线正洞（3）的作业面供风。

4.根据权利要求2所述的一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，其特征是：所述的左线正洞（2）和右线正洞（3）为分段式隧道施工，左线正洞（2）和右线正洞（3）施工段口通过平行中导洞（1）两侧的横通道（4）连通，从平行中导洞（1）经两侧的横通道（4）向左线正洞（2）和右线正洞（3）均有由平行中导洞（1）的轴流风机（5）的风管（6）引出的支路风管。

5.根据权利要求2所述的一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，其特征是：所述的支路风管的入口处安装有风门（7），用于调节流向左线正洞（2）和右线正洞（3）辅助作业面的风压、风量，满足掌子面需风要求。

6.根据权利要求2所述的一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，其特征是：所述横通道（4）和平行中导洞（1）内均设有射流风机（8）。

7.根据权利要求6所述的一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，其特征是：所述的平行中导洞（1）内的两根风管（6）一左一右分置，左风管通过风门（7）引向左线正洞（2）的支路风管，右风管通过风门（7）引向右线正洞（3）的支路风管；其中一路风管（6）末端和两个支路风管末端均设置有风量和风速检测仪（9），用于实时监测风管的供风量，根据洞内空气环境和作业工况，动态调整轴流风机（5）的风压及风量和风门（7）风量，满足掌子面需风要求。

8.根据权利要求2所述的一种竖井辅助平行三洞法隧道的施工通风方法，其特征是：所述平行中导洞（1）、左线正洞（2）、右线正洞（3）的风管（6）均设置在洞的上部拱肩部。

Images