CN112145214A - 基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道施工领域，公开了一种基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，通过在既有斜井与新建支洞的三岔口处下游设置封堵墙并安装风机，通过风机抽取未利用段斜井内的新鲜空气，供应新建隧道的掌子面施工。污风在新鲜空气作用下，沿新建隧道和既有斜井向洞外排出。为加快污风排出速度，在斜井利用段内间隔200~300m安装射流风机，加速污风排出。同时在回风斜井中设置多级喷雾降尘帷幕，降低空气中的固体颗粒等污染物，改善通风效果。本发明方法可减少通风供风长度，减少通风机功率，减少能耗。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工领域，涉及到利用既有隧道作为新风来源，既有斜井做为供风通道，向新建隧道施工掌子面供风的施工技术领域，主要针对新建铁路长大隧道新建铁路或利用原既有斜井施工新线路时，向隧道掘进掌子面供风，解决采用传统斜井口布置风机，导致的通风距离长，通风效果不好等问题。
背景技术
传统新建隧道通风主要有压入式、抽出式、混合式巷道通风方式。以压入式通风为例，从隧道洞口通风，通过在新建隧道洞口安装轴流风机，从洞外抽取新鲜空气，经特制的风筒布向隧道掌子面进行压入式通风，洞内污风通过掌子面新输入的新鲜空气将洞内爆破烟尘、机械排放污浊空气排出洞外。双洞双线隧道采用两隧道间的联络通道形成巷道式通风结构，将洞内污风排至洞外。
在采用多斜井施工的长大隧道工程施工中，由于隧道长，为保证正洞的施工效率，往往需要布设一定数量足够长度的斜井做为辅助坑道，在采用压入式（抽出式）通风过程中，通风距离越来越长，通风效率保证难度越来越大，单纯的考虑增加风机功率，增加风筒直径，从技术、经济角度考虑也越来越不可取。在临近既有线新建线路的施工中，为有效利用原有斜井，因地制宜，利用斜井施工通风，是新隧道通风施工中亟待解决的新难题。
发明内容
本发明的目的是为了解决利用原有斜井新建长大隧道施工中通风距离长，原有斜井断面小，增大风筒直径受限等问题。利用既有运营隧道进行通风，达到减少通风距离，减少通风投入的目的。
本发明采用如下技术方案：
一种基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，通过在既有斜井与新建支洞的三岔口处下游设置封堵墙并安装风机，通过风机抽取未利用段斜井内的新鲜空气，供应新建隧道的掌子面施工。
为加快污风排出速度，斜井利用段内间隔设置有若干射流风机。
射流风机的设置间隔为200~300m。
所述封堵墙采用混凝土封堵，封堵墙两侧与斜井拱墙之间采用喷锚支护加固；封堵墙上部顶设有两处预留孔洞作为进风口，通过安装在封堵墙支洞侧的风机经进风口从未利用斜井段内获取新鲜风流。
封堵墙相对支洞的另一侧安装有目网，目网的网格间距为02*0.2m。
封堵墙与风机之间设置有电感应式防护门。
所述回风斜井中设置有多级喷雾降尘帷幕。
封堵墙与斜井拱墙之间的锚固杆采用热轧工字钢，锚固杆外露50cm锚入封堵墙内，封堵墙墙底设φ22锚固钢筋纵向3排，横向间距1m。
采用本方法的主要优点有以下几个方面：
1）可减少通风供风长度，减少通风机功率，减少能耗；
2）减少风筒布安装长度，节约固定投入；
3）采用单向供风阀，有效解决污风回流问题；
4）安装射流风机，加快污风排放；
5）对利用斜井段不再有通风断面要求，既有斜井不需要因通风需要再进行扩挖加大断面；
6）能节约通风成本，且通过采用节能风机及其他降尘措施，减少职业病发病率。
附图说明
图1为本发明施工方案的示意图；
图2为混凝土封堵墙的施工位置示意图；
图3为混凝土封堵墙的断面图；
图4为既有斜井封堵墙预留通风道平面图；
图中：1-新建隧道、2-既有隧道、3-既有预留检查孔、4-封堵墙、5-通风口（设有封闭门）、6-风机、7-风管、8-三通管接头、9-既有斜井、10-新建支洞、12-风机、13-目网、14-射流风机、15-断电感应钢板吊环、16-防护门、17-预留孔洞、18-钢板隔箱、19-热轧工字钢。
具体实施方式
结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明采用的整体技术方案是：利用既有运营隧道作为通风风源进行供风，即在既有斜井与新建支洞三岔口处下游封堵墙处安装风机，通过风机抽取未利用段斜井内新鲜空气，供应掌子面施工。污风在新鲜空气作用下，沿新建隧道和既有斜井向洞外排出。为加快污风排出速度，在斜井利用段内间隔200~300m安装射流风机，加速污风排出。同时在回风斜井中设置多级喷雾降尘帷幕，降低空气中的固体颗粒等污染物，改善通风效果。
具体施工步骤如下：
（1）施工封堵墙
如图2所示，为确保施工新建隧道过程中产生的污浊空气、污水通过斜井进入运营隧道，同时防止在通风过程中风流回流，在新施工隧道用支洞与既有斜井交叉口下游处设置一处混凝土封堵墙。封堵墙采用C20混凝土封堵，厚3m，墙内3m范围对既有斜井拱墙采用喷锚支护加固。钢架间距1榀/m，锚杆外露50cm锚入封堵墙内，墙底设φ22锚固钢筋纵向3排，横向间距1m。为满足通风进风要求，施工封堵墙时，在封堵墙上部预留两处φ2.1m的孔洞作为进风口，通过安装在封堵墙支洞侧的风机从未利用斜井段内获取新鲜风流。在封堵墙另一侧安装密目网，防止人员或动物进入。
（2）防回风、水倒流技术与措施
在封堵墙及风机之间设置断电感应式防护门（30mm钢板制成），若发生突发涌水情况，在断电及风机停止运行时，感应门自动下落封闭，确保洞内流水、污染空气不进入既有运营隧道，确保运营安全。防护门的设置如图3所示。
（3）详细通风过程、风流流向
从既有隧道内取风，经风筒布送至施工掌子面；新风至掌子面后，将污风排出，污风沿隧道断面向洞口排出。
（4）斜井内辅助布设射流风机
为加快污风排出速度，在利用斜井段落内安装射流风机，间距200~300m，射流风机安装于利用斜井拱顶，用于提高回风巷道风流流动速度，提高回风效果。
（5）设置多级喷雾降尘帷幕
在隧道回风通道内布设喷雾帷幕，把水雾化成小水滴喷射到空气中形成水帷幕墙，使之与空气中的粉尘碰撞，将尘粒附于水滴上，潮湿的尘粒凝聚成大颗粒，从而加快其降落速度，达到除尘的目的；在喷雾帷幕下部底板上设置水雾回收通道，对降尘后的水进行集中收集，防止因水漫流造成道路打滑。
Claims (8)
1.一种基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，其特征在于，通过在既有斜井与新建支洞的三岔口处下游设置封堵墙并安装风机，通过风机抽取未利用段斜井内的新鲜空气，供应新建隧道的掌子面施工。
2.根据权利要求1所述的基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，为加快污风排出速度，斜井利用段内间隔设置有若干射流风机。
3.根据权利要求2所述的基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，射流风机的设置间隔为200~300m。
4.根据权利要求1所述的基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，所述封堵墙采用混凝土封堵，封堵墙两侧与斜井拱墙之间采用喷锚支护加固；封堵墙上部顶设有两处预留孔洞作为进风口，通过安装在封堵墙支洞侧的风机经进风口从未利用斜井段内获取新鲜风流。
5.根据权利要求4所述的基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，封堵墙相对支洞的另一侧安装有目网，目网的网格间距为02*0.2m。
6.根据权利要求1所述的基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，封堵墙与风机之间设置有电感应式防护门。
7.根据权利要求1所述的基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，所述回风斜井中设置有多级喷雾降尘帷幕。
8.根据权利要求4所述的基于既有铁路隧道及斜井的新建隧道施工节能通风方法，封堵墙与斜井拱墙之间的锚固杆采用热轧工字钢，锚固杆外露50cm锚入封堵墙内，封堵墙墙底设φ22锚固钢筋纵向3排，横向间距1m。
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