隧道通风设计

课程名称： 隧道 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 题目： 隧道通风设计 院 系： 土木工程 专 业： 年 级： 姓 名： 指导教师： 2011年 12月 2 日 课 程 设 计 任 务 书 专 业 姓 名 学 号 开题日期： 2011 年 11 月 15 日 完成日期： 2011 年 12 月 2日 题 目 隧道施工通风设计 一、设计的目的 掌握隧道通风设计过程。 二、设计的内容及要求 根据提供的隧道工程，确定需风量 ；确定风压；选择风机；进行风机及风管布置。 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 (签章) 年 月 日 隧道通风设计 一、设计资料 1、 工程概况 雅砻江两河口交通工程5#公路起于电站左岸交通工程1#公路，高程2662.72m沿雅砻江左岸逆流而上，设特长隧道（即2#隧道，长3143m，其中进口段开挖1780m，开挖段面积90平方米）穿越作案枢纽工程区至电站上游庆长河左岸连接11#公路，终点高程为2877.56米。线全长4.072千米。 该工程具备一下特点： （1） 施工区域处于高原区，海拔高度达到了2700米 （2） 2#隧道进口段为连续长大上坡，最大坡度达到了6.8%，隧道进口与 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 桩号标高差达到了108米，施工通风即为困难。 （3） 工程所在地区电力不足，需采用自发电施工。 2、排烟通风 隧道在施工过程中是一个相对密封的容器，由于开挖爆破、设备排放、喷锚支护等产生大量的烟尘无法自然排放，进而导致设备故障率高，施工人员职业病高发和能见度极差等种种问题。因此，必须采用人为方式进行通风排烟，以改善隧道工作环境，降低安全风险。 根据雅砻江两河口交通工程5#公路隧道进口段施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 可知，隧道开挖深度为1780米，隧道内施工人员最多为三十人，开挖断面每次爆破炸药量为0.45吨。实施通风排烟措施的主要目的在于保障施工人员有足够的新鲜空气、爆破后30分钟内距开挖面100米内无烟尘且隧道断面最小风速不低于0.15米每秒。根据初趁台车的通过空间，风管选用3×3普通涤纶布软式风管，风管直径1.3米。设计参数如下： （1）、洞内同时工作人数不超过30人 （2）、断面最小风速>0.15米每秒 （3）、成年人呼吸需要空气为0.0381立方米每分钟。 （4）、风管直径为1.3米 （5）、风管平均每百米漏风速率β≤1.5%，风管摩擦阻力系数λ≤0.00018. （6）、每次爆破用炸药量为N=0.48t （7）、爆破后30分钟内，距开挖断面L=100米内无烟 （8）、隧道工作断面A=90平方米 （9）、最大掘进深度L=1780米，则风管长度最大为1780米。（前端据开挖断面30米，主机据洞口30米） 针对以上工程，进行2#隧道进口不同长度施工通风设计，要求采用风道压入式通风方式，进行风量计算、风压计算，以此为依据，进行风机选择（根据网上调研等方式）以及风机及风管的布置（风管可自选，不一定按所给资料）。 本次设计，最大掘进深度取1770米 二、隧道的通风计算 1、 风量计算 隧道施工的通风计算，因施工方法、隧道断面、爆破器材炸药种类，施工设备等不同而变化。一般根据以下几方面来考虑通风量。 （1）、按洞内同时工作的最多人数计算 式中 ——所需风量（ ）； ——风量备用系数，通常去取1.1～1.2； ——洞内同时工作的最多人数； ——洞内每人每分钟所需要的新鲜空气量，通常按 计算。 （2）、按同时爆破的最多炸药量计算 式中 A——同时爆破的炸药量（ ）； S——坑道的断面面积（ ）； ——爆破后的通风时间（ ）； ——爆破后炮烟的扩散长度（ ）；非电起爆 ，电雷管起爆， 。 （3）、按内燃机作业废气稀释的需要计算 本隧道的施工内燃机械配置及使用情况如下 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf : 名称 型号 单位 功率 数量 备注 装载机 柳工ZL50D 台 162KW 2 正常 自卸车 北方奔驰 辆 162KW 2 正常 合计 648KW 4 采用以下公式计算: 式中 ——洞内同时使用的内燃机作业的总功率（KW）； A——洞内同时使用内燃机每1KW所需要的风量,一般采用 计算。 （4）、按洞内允许的最小风速计算 式中 ​​——洞内允许最小的风速（ ）； S——坑道断面面积。 通过比较 ，取最大的 作为该隧道通风设计的通风需求量。 。 2、漏风计算 通风机的供风量，除了满足上述计算的需求风量外，还应考虑额外的漏失风量，漏风量可根据漏风速率来计算。所以，通风机所需提供的风量应该为： 式中 P——漏风速率； ——前述计算结果的最大值。 对于长距离大风量供风，一般采用PVC塑布软管，管路直径采用1.3m。由于采用长管节，从而大大的降低了接头漏风，漏风以管壁为主。本隧道通风设计采用管道每百米漏风率为1.5%。设计隧道全长为1770米，故漏风率为： 于是得到： 由于，设计隧道位于海拔2700米以上，属于高原地带，大气压强降低，供风量还需要进行风量修正，即： 式中 ——高山地区大气压强，海拔2700米大气压强为53.57Kpa； ——经过漏风修正后的供风量； ——经过海拔大气压强修正后的供风量。 从上述结果中可以看出，需要的供风量 = 。 3、风压计算 在通风过程中，要克服风流沿途所受的阻力，保证将所需风量送入洞内，并达到规定风速，则必须有一定的风压。因此在风压计算的目的就是要确定通风机本身应具备多大的压力才能满足通风需要。 气流所受到的阻力有摩擦阻力和局部阻力（包括断面的变化处阻力、分岔阻力、拐弯阻力）及正面阻力。 式中 ——通风机的风压； ——风流受到的总阻力； ——气流经过个断面的管道时产生的摩擦阻力； ——气流经过断面的变化处、分岔、拐弯等处产生的局部阻力； ——巷道通风时受运输车辆阻塞而产生的正面阻力。 （1）、摩擦阻力（ ） 摩擦阻力是管道周壁与风流相互摩擦以及风流中的空气分子间的紊动和摩擦的阻力，也称为沿程阻力。 根据流体力学中的达西公式，可知： 式中 ——达西系数； L——风管长度（ ）； ——风流速度（ ）； ——风管直径（ ）； ——重力加速度（ ）； ——空气重度，一般取为12 。 （ 为风管面积当 ， 为风管横截面周长 ），于是，上式可改写为： 由于风道流量 = ，则 ，令 （沿程阻力系数，单位为），于是有： 根据查寻管道摩擦阻力系数表可知α取 ，于是有： （2）局部阻力（ ） 假设，风管中途必须绕过一障碍物，不能完全按照直线方式进行布置。在风管的转折处就会受到局部阻力的影响。假设，风管的布置如下图： 图1：风管布置图 根据上图，该风管有2处出现了四个转折点及30度的转角，每一个转折点和转角的局部阻力应该分开计算，最后将所有局部阻力相加之和就是总局部阻力 。 根据转折处角度，当 时， ；当 时， ；转角处当 时， 。 ， 可以得到局部阻力公式为： 于是可以算出 （3）、正面阻力（ ） 当通风面积受阻的时候，会在受阻区域出现过风断面减小后在增大这一现象，相应地会增加风流阻力，一般可用如下公式计算： 公路隧道一般采用卡车装载隧道中的运送道渣，假设该卡车等效在通风管的受风面积为0.3平方米，并且正面阻力系数 为0.8。则： 于是 所以，风管总阻力为 。 三、风机的选择及布置 3.1、机械设备的选型 通过计算，需要提供的风量为 ，需要提供的风压力为 。选择风机时，需要的风流量 ，取 通风量。而需要提供的风压力为 ，取 。合理的通风方案要求通风系统设计合理，风机风管相匹配。如果片面追求大风量风机，而风管直径小，或者风管直径大而风机风量小，都难以保证好的通风效果。  1.风机：根据计算风机应提供的风量和风压及现有设备选型。压入式通风机采用对旋式轴流通风机，其额定风量为 ，风压为 。 对旋式轴流通风机主要技术指标 型号 功率（KW） 电动机额定转速（ ） 风量（ ） 全压（ ） 电压(V) 1490 2300—1200 1500—6800 380/660 故：需要用该风机3台。 2.风管：一般情况下，取开挖面积的1/25～1/20为柔性风管过风面积，同时要使风管与风机相匹配，据此选配直径为1.3m的（压入式）PVC塑布软管，每节长10m，软风管接头方式为双反边拉链式接头，安装方便、密封性能好。 3.2、通风方式的选择与确定 通风方式采用大功率通风机将新鲜空气压送到掌子面，然后将废气从里往外挤出。这种通风方式适应于短距离下坡道隧道，而我们施工是0.3和－0.8%的上下坡隧道。 1、洞外风机安装 为了保证压入较好的新鲜空气，风机安装于洞外距洞口约30m处，为了使通风机运转平稳，我们用浆砌片石砌筑1.5m高的机座，将通风机固定在上面，并用螺杆连接牢固。为了防止通风机和配电柜雨淋受潮及防止他人触电发生意外，在风机和配电柜上方搭盖雨棚和护栏。 2、风管悬挂安装 风管与风机连接处用铁丝捆绑加固软风管。大风管悬挂在进洞右侧岩体或衬砌墙体上，约离地面1.5m高，小风管悬挂在大风管上方，挂设风管要平、直、顺，以减少风管的局部阻力。作业时，先每隔5m打眼，安装锚杆，然后布A8钢筋拉线，用紧线器张紧，风管吊挂在拉线下。风管悬吊要稳固，高度一致。 _1384537017.unknown _1384616240.unknown _1384617135.unknown _1384617339.unknown _1384617445.unknown _1384618573.unknown _1384618656.unknown _1384618690.unknown _1384618595.unknown _1384618553.unknown _1384617366.unknown _1384617403.unknown _1384617354.unknown _1384617260.unknown _1384617327.unknown _1384617233.unknown _1384616764.unknown _1384616961.unknown _1384617049.unknown _1384616888.unknown _1384616453.unknown _1384616464.unknown _1384616407.unknown _1384538974.unknown _1384543704.unknown _1384601868.unknown _1384603392.unknown _1384603706.unknown _1384605362.unknown _1384603384.unknown _1384603259.unknown _1384543725.unknown _1384543785.unknown _1384543713.unknown _1384538991.unknown _1384540376.unknown _1384538981.unknown _1384537540.unknown _1384538405.unknown _1384538965.unknown _1384537737.unknown _1384537393.unknown _1384537523.unknown _1384537076.unknown _1384101881.unknown _1384104854.unknown _1384105207.unknown _1384536498.unknown _1384536894.unknown _1384536965.unknown _1384536710.unknown _1384105653.unknown _1384105780.unknown _1384110477.unknown _1384111936.unknown _1384105682.unknown _1384105641.unknown _1384105338.unknown _1384104958.unknown _1384105018.unknown _1384105168.unknown _1384104986.unknown _1384104908.unknown _1384104929.unknown _1384104876.unknown _1384104109.unknown _1384104150.unknown _1384104174.unknown _1384104119.unknown _1384104123.unknown _1384104114.unknown _1384103945.unknown _1384102568.unknown _1384102613.unknown _1384024831.unknown _1384099092.unknown _1384099334.unknown _1384099399.unknown _1384099094.unknown _1384024959.unknown _1384098315.unknown _1384024927.unknown _1384023507.unknown _1384024485.unknown _1384024763.unknown _1384023553.unknown _1384023421.unknown _1384023461.unknown _1384023402.unknown