西溝埡隧道進口風水電及主要機械設備配置設計

葛偉

（中鐵十二局第四工程公司　陜西　西安　710000）

西溝埡隧道進口風水電及主要機械設備配置設計

葛偉

（中鐵十二局第四工程公司陜西西安710000）

隨著國家鐵路項目的建設，越來越多的快速鐵路在西部開始修建。隧道工程成為縮短距離寄保證鐵路運行速度的重要保證。本文主要就雙線鐵路風水電及主要機械設備配置設計做了闡述。

機械設備配置；合理性計算；數量計算

1　工程概況

改建鐵路陽安線增建第二線工程大嶺鋪至安康東直通線YTSZ-1標西溝埡隧道起訖里程XDK213+444～XDK216+936，全長3492m，為雙線隧道。隧道主要通過千枚巖及千枚巖夾灰巖地層。隧道進口位于102省道南側巖壁，不具備進洞條件。結合隧道所處地形、地質條件、施工便利性。隧道進口采用雙車道橫洞輔助施工。橫洞與正洞左線線路中線相交于XDK213+550。設計坡度1.35%，長度150m。進口架子隊負責1609m正洞及橫洞施工。

2　機械設備配置

2.1主要設備數量配置

表1　

2.2主要設備參數

表2　YT28型氣腿式鑿巖機耗氣量參數

表3　PZ系列混凝土噴射機耗氣量參數

表4　CZ132A-I空氣壓縮機技術參數

3　風水電配置合理性計算

3.1空壓機站供風能力計算

本隧道采用4臺電動132kW的CZ132A-Ⅰ空氣壓縮機供應施工用風，其中132kW的產風量為24m3/min。輸風管道的選擇，現場采用φ203×6鋼管，每節長度6m，節段間采用法蘭連接，法蘭之間加密封橡膠墊圈減少風量及風壓的損失。

（1）供風量計算

空壓機站的供風能力Q值，取決于由儲氣筒到風動機具設備沿途的損失、各風動機具的耗風量以及風動機具的同時工作系數和備用系數，即：空壓機房的生產能力（或供風能力），其中Q可用計算式：

式中：K備——空壓機的備用系數，本隧道不予考慮；

∑qk——風動機具所需風量，m3/min，現場施工所用YT-28風動鑿巖機耗風量取58m3/min，結合隧道斷面尺寸及開挖工法，開挖同時使用20臺風動鑿巖機；

q漏——管路及附件的漏耗損失，其值為：q漏=d×∑L，d-每公里漏風量，平均為1.5～2.0m3/min，取L-管路總長度（km）。

Q=（1+K備）（∑qk+q漏）km

現場空壓機每分鐘可供應總風量為：

Q風=24×4=96m3>73.2m3/h

現場所配備空壓機能夠滿足現場實際生產需求。

隧道正洞采用PZ-7型混凝土噴射機。每循環噴漿需4臺PZ-7型混凝土噴射機，每1min噴漿耗風量為：

滿足現場實際生產需要。

（2）供風壓力計算

結合YT-28風動鑿巖機使用要求，施工用風到鑿巖機處應不小于0.5MPa的要求，空氣壓縮機產生的壓縮空氣的壓力一般為0.7～0.8MPa左右。為保證風動鑿巖機的風壓，要求鋼風管終端的風壓不得小于0.6MPa，即鋼管風壓損失不得超過0.1～0.2MPa，這樣通過膠皮管輸送至風動機具的工作風壓才不小于0.5MPa。現場采用φ203×3mm鋼管，每節長度6m，節段間采用法蘭連接，法蘭之間加密封橡膠墊圈，減少風量及風壓的損失。經過驗證能夠滿足現場實際施工需要。

3.2用電計算用電量在掌子面鉆孔和二襯同時施工時達到最大528+75+

110=713kW<800kW。

3.3用水計算

（1）噴錨用水量計算

4臺PZ-7混凝土噴射機同時工作，假設達到最大工作效率，每小時噴射混凝土4×7=28m3，C25噴射混凝土配合比為表5。

每小時用水量185×28=5180kg=5.18m3。

（2）鉆孔時用水量計算：

表5　

YT-28風槍每小時耗水量：20×0.2=4t=4m3

現場施工用水采用水泵在旬河抽水在隧道口水箱，水箱尺寸長×寬×高3m×2m×2m，采用1臺7.5kW的增壓泵向隧道內供水，經過現場檢驗，能夠滿足隧道施工用水需要。

4　自卸車數量計算

隧道出渣采用2臺50型裝載機裝渣，砟場離洞口1km。每次裝渣用時t1=5min，卸渣用時t2取1min，渣車回到掌子面倒車及等候裝渣用時t3取2min，掌子面到洞口距離L，渣車按照15km/h計算渣車往返用時t4。

（1）當L為0～500m時

渣車往返用時t4=3×60/15=12min，渣車回到掌子面倒車及等候裝渣用時t3=2min。所需渣車數量n=（t2+t3+t4）/t1=3輛。

（2）當L為500～1100m時

渣車往返用時t2=4.2×60/15=17min，渣車回到掌子面倒車及等候裝渣用時t3=2min。所需渣車數量n=（t2+t3+t4）/t1=4輛。

（3）當L為1100～1700m時

渣車往返用時t2=5.4×60/15=22min，渣車回到掌子面倒車及等候裝渣用時t3=2min。所需渣車數量n=（t2+t3+t4）/t1=5輛。

5　結語

希望本文能夠對大家在今后的鐵路隧道工程施工過程中的風水電及機械設備配置設計獲得啟發。在能夠滿足正常施工需要的情況下，又不造成資源的浪費。

U453

A

1673-0038（2015）23-0278-02

2015-5-25

葛偉（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事工程技術管理工作。