淺談TBM施工隧道的通風(fēng)與除塵

文/巨宏偉 中鐵十八局集團(tuán)隧道工程有限公司 重慶 400065

淺談TBM施工隧道的通風(fēng)與除塵

文/巨宏偉 中鐵十八局集團(tuán)隧道工程有限公司 重慶 400065

本文以重慶市軌道交通六號(hào)線銅鑼山段復(fù)合式TBM區(qū)間現(xiàn)場(chǎng)施工為例，對(duì)隧道施工通風(fēng)與除塵進(jìn)行分析。對(duì)復(fù)合式TBM施工隧道進(jìn)行通風(fēng)和除塵處理，可以為施工技術(shù)人員提供良好的施工環(huán)境，對(duì)提升隧道工程建設(shè)施工進(jìn)度，保證隧道工程建設(shè)施工安全有著積極影響。但工作和調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，眾多隧道施工管理人員對(duì)通風(fēng)與除塵處理并沒(méi)有給與相應(yīng)的重視程度，導(dǎo)致隧道施工中存在著眾多不良安全隱患。本文就是對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行深入分析，希望對(duì)相關(guān)人員有所啟示，促進(jìn)我國(guó)隧道施工水平提升。

TBM；施工；隧道；通風(fēng)；除塵

目前，我國(guó)眾多工程項(xiàng)目建設(shè)施工中都會(huì)涉及到隧道工程建設(shè)，特別是交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中。隧道工程建設(shè)施工規(guī)模，以及建設(shè)施工難度性都在提升。以往隧道開(kāi)挖施工過(guò)程中，施工技術(shù)人員主要是采用人工鉆爆的施工方式，逼近安全性較低，而且施工中還會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，施工技術(shù)人員生命健康不能得到良好保障。科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)生，爆破施工技術(shù)也在不斷進(jìn)步，爆破施工安全性得到了一定提升。但是無(wú)論是應(yīng)用人工鉆爆，還是TBM隧道施工，都會(huì)產(chǎn)生一定的有害氣體，所以必須要注重隧道施工的通風(fēng)和除塵處理，這一內(nèi)容也成為隧道施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行深入分析是具有現(xiàn)實(shí)意義的，下面就對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

一、隧道通風(fēng)處理

隧道施工中通風(fēng)的主要目的就是滿足施工技術(shù)人員的呼吸需求，降低環(huán)境中粉塵含量，降低施工環(huán)境溫度。隧道施工中更多是應(yīng)用壓入式通風(fēng)方式，利用阻燃性較為良好，抗靜電性較強(qiáng)的軟管與通風(fēng)管儲(chǔ)存器進(jìn)行連接。儲(chǔ)存器設(shè)備還會(huì)配有消音器、風(fēng)機(jī)等設(shè)備，從而降低通風(fēng)噪音污染，便于進(jìn)行第二次加壓。將施工環(huán)境中有害氣體排出，及時(shí)輸入新鮮空氣，避免對(duì)施工技術(shù)人員生命健康造成威脅，降低不良安全事故發(fā)生概率。

（一）通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)

相關(guān)工作人員需要保證，正東風(fēng)速需要控制在0.5m/s以上。輸入空氣中氧氣含量需要控制在輸入總量體積的百分之二十以上。對(duì)施工環(huán)境瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行嚴(yán)格控制，如果環(huán)境瓦斯?jié)舛容^高，很有可能導(dǎo)致爆炸情況產(chǎn)生，需要將將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎俜种泓c(diǎn)五以下。二氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)含量都需要進(jìn)行嚴(yán)格控制，在通風(fēng)過(guò)程中需要保證施工環(huán)境溫度在二十八攝氏度以下。只有這樣才能保證通風(fēng)工作開(kāi)展取得良好成效，促使施工環(huán)境得到有效改善，為施工技術(shù)人員提供一個(gè)安全、穩(wěn)定的施工環(huán)境。

（二）總風(fēng)量計(jì)算

根據(jù)洞內(nèi)同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)計(jì)算：Q1=qmk=3×100×1.15=345m3/min

式中q——洞內(nèi)每人每分鐘所需新鮮空氣，取3m3/min；m——洞內(nèi)一般同時(shí)工作的人數(shù)為40，假設(shè)最多人數(shù)取100人；K——風(fēng)量備用系數(shù)，取1.15。按洞內(nèi)允許最小風(fēng)速計(jì)算Q2=60VS=819.8m3/min，式中V——洞內(nèi)最小允許風(fēng)速m/s，隧道最小允許風(fēng)速為0.5m/s。S——洞室截面積，S≈45.54cm2。取以上計(jì)算得到的最大通風(fēng)量作為設(shè)計(jì)通風(fēng)。

二、隧道處分處理分析

（一）灰塵來(lái)源分析

TBM隧道掘進(jìn)施工中不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量灰塵，只有對(duì)灰塵來(lái)源進(jìn)行深入分析，才能從根源處對(duì)灰塵量進(jìn)行控制，為后續(xù)除塵工作開(kāi)展提供良好依據(jù)。施工技術(shù)人員在應(yīng)用道具切削巖層時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的灰塵。皮帶機(jī)運(yùn)行、高壓風(fēng)輸送豆粒石過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一定的灰塵。

（二）除塵風(fēng)機(jī)

1、除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行原理

當(dāng)電機(jī)為百葉提供動(dòng)能，促使百葉高速運(yùn)行時(shí)，百葉也會(huì)使得周圍空氣一同旋轉(zhuǎn)，在百葉中心區(qū)域會(huì)處于真空狀態(tài)中。受到大氣壓差影響，會(huì)不斷有新的空氣流入，這樣也就使得風(fēng)機(jī)具備了吸入新鮮空氣的風(fēng)力。含有灰塵的氣流會(huì)通過(guò)圓形風(fēng)筒進(jìn)入到除塵器內(nèi)部。氣流首先會(huì)經(jīng)過(guò)的是顆粒分離設(shè)備，該設(shè)備主要是去除氣流中存在的較大直徑粉塵顆粒。然后促使氣流均勻性的穿過(guò)過(guò)濾板，這時(shí)氣流中存在的粉塵就會(huì)留在過(guò)濾板外側(cè)。經(jīng)過(guò)除塵處理的氣流會(huì)輸入到TBM末端，除塵風(fēng)機(jī)配置是隧道施工中較為良好的除塵方式，不僅可以取得非常良好的除塵成效，而且還能縮減除塵工作開(kāi)展的成本投入，將除塵與通風(fēng)緊密聯(lián)系起來(lái)。

2、過(guò)濾板清理

工作人員需要定期的對(duì)過(guò)濾板進(jìn)行清理，可以在含塵氣流入口處進(jìn)行真空表設(shè)置，從儀表讀數(shù)中了解除塵設(shè)備運(yùn)行承擔(dān)的阻力。對(duì)過(guò)濾板進(jìn)行清理，可以降低設(shè)備運(yùn)行阻力，提升除塵效率，對(duì)此工作內(nèi)容必須要提升重視程度。

（三）噴水除塵

除了進(jìn)行除塵風(fēng)機(jī)設(shè)置，施工管理人員也隧道施工過(guò)程匯總也可以考慮采用噴水處理方式。例如在穩(wěn)定性較強(qiáng)巖層隧道掘進(jìn)施工中就可以采用噴水除塵方式，在刀盤上進(jìn)行噴水頭安裝，不僅可以滿足除塵的需求，同時(shí)還能降低道具的溫度，但效果不是很理想，亟待升級(jí)更新針對(duì)不同巖層的刀盤噴水系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)：

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，風(fēng)速、粉塵濃度符合隧道通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，噪聲污染低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。洞內(nèi)施工人員可以體感空氣流動(dòng)，除塵風(fēng)機(jī)也起到加速隧道空氣循環(huán)流通作用。污濁空氣及時(shí)有效地排出洞外，從而起到改善TBM上施工人員作業(yè)工作環(huán)境。洞外新鮮風(fēng)機(jī)安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離隧道洞口30m為宜，杜絕風(fēng)機(jī)吸入污濁空氣造成洞內(nèi)二次污染。

[1]蘇江川.洞宮山特長(zhǎng)隧道通風(fēng)方案設(shè)計(jì)[J].福建交通科技.2010(05)

[2]徐超.云山特長(zhǎng)隧道通風(fēng)方案設(shè)計(jì)研究[J].黑龍江交通科技.2016(04)