南水北调中线工程潮河段隧洞施工通风设计研究

南水北调中线总干渠潮河段隧洞方案为2条平行圆形隧道,隧洞段长18.147 km,净间距26.6 m,设计洞径为12.1 m,采用2台土压平衡盾构机从进、出口相向掘进施工。由于隧洞较长,施工通风比较困难。根据隧洞布置形式、施工方案、主要污染源分析及隧洞施工作业环境的劳动卫生标准,研究计算了洞内需风量和风压,确定了通风方式和风机、风管的技术参数。     

基于大断面高铁隧道的施工通风时间理论预测方法研究

为了获得隧道施工中风管出口到掌子面的距离（以下简称“风管距离”）以及风管出口风量对施工通风时间的影响规律，以郑万线机械配套施工的大断面高速铁路隧道为工程依托，采用CFD数值模拟和多项式拟合数值分析方法对1D、2D、3D、4D（D为断面当量直径）的风管距离搭配2 000、2 500、3 000、3 500 m3/min 4种风管出口风量作用下的最少通风时间进行研究。研究结果表明，施工通风时间受风管距离与风管出口风量2个因素的影响，通风时间t与风管距离x之间关系可以表示为t=ax2+bx+c的形式，且式中各项系数均可以通过多项式拟合表达为风管出口风量Q的函数，故研究可得出通风时间t与风管距离、风管出口风量间的函数关系式为t=f(Q)x2+g(Q)x+h(Q)，同时运用该公式对向家湾隧道工程实例的通风时间进行预测。研究成果为郑万线隧道机械化快速施工通风时间的确定提供了理论指导，研究揭示的规律及所采用方法对类似隧道工程施工通风时间的确定具有一定的参考价值。     

金家庄特长螺旋隧道施工通风方案优化分析

为加快长大隧道施工进度，多采用开挖斜井增加工作面，而多工作面同时施工时，通风成为影响掘进速度的重要因素。以金家庄螺旋隧道斜井工区工程为依托，针对左线现有压入式通风方案工作面风量较小、通风效果较差的问题，提出风仓式通风方案。采用三维数值模型对2种方案的“风机-风管-隧道”系统进行计算分析，并将数值计算所得测点风速与现测数据进行校验。计算结果表明： 1）现有压入式通风，风管供风量和洞内风速均不能满足隧道施工通风要求； 2）采用风仓式通风方案后，能较好地控制工作面风管出口风量，使各工作面风量满足要求； 3）风仓式通风具有灵活性，可随着隧道开挖进尺的增加，调节风仓内风机，控制工作面风量； 4）风仓式通风能减少风管长度和转角，从而减少漏风量和风压损失，较好地为工作面提供风量。本文研究成果可为类似工程提供参考，具有实际工程意义。     

天台山隧道双斜井辅助正洞施工通风方式研究

特长公路隧道单斜井辅助正洞施工的通风研究较多,双斜井设计并不多见。以宝坪高速秦岭天台山隧道为工程依托,通过理论计算对比分析了压入式通风(普通风机接力和超大功率风机)和巷道式通风方式的优劣,讨论了不同风管直径对通风阻力的影响。结果表明,巷道式通风方式的风机和风带的一次性投入和运营电费均比压入式通风方式低,普通风机接力的一次性投入最大,但运营电费要低于超大功率的风机;风管直径对通风阻力影响大,但过大的风管直径会导致风机选型风压和风量不匹配,考虑实际情况,推荐风管直径为1.8m。研究结果供类似工程参考。     

公路长隧道施工通风技术分析

从风量计算、风机和风管选型与布置、通风效果检测及评价等几个方面对昆石高速公路阳宗隧道的施工通风实例进行了分析论证,实践证明:阳宗隧道施工通风系统效果良好.     

TBM施工引水隧洞降温技术研究

TBM施工时,岩温和机械发热所产生的大量热量会导致隧洞内的温度环境恶化,TBM掘进面附近的温度控制是影响连续长距离掘进的重要因素之一。为制定合理的TBM施工段降温措施,采用传热学理论,对采用压入式独头通风的TBM施工隧洞内的温度分布规律进行研究,并以引汉济渭岭北段TBM 5#斜井工区为例进行验证。通过引入空调工程中焓值的概念,确定TBM隧洞人工降温的冷负荷,对常见的降温措施进行对比讨论,进而确定TBM施工隧洞的降温措施。研究表明： 隧洞内的空气温度与隧洞壁温、通风风温、通风风量、盾构的发热功率、隧洞周长、通风长度、风管侧壁传热系数和隧洞侧壁的换热系数等参数有关;对于TBM掘进面附近高温、高湿的环境,只能采取人工制冷降温措施进行降温     

长斜井特长隧道施工通风设计研究与应用

隧道施工通风是隧道全过程施工中的重要环节,通过项目前期策划,现设计为无轨施工斜井,计算斜井加隧道主线施工需风量,对风机选型,分阶段施工通风设计,从而对大巴山隧道中间段进行通风设计,保障隧道正常施工。结合特长隧道施工计划,划分为多个阶段,利用不同的通风方式,完善隧道施工通风设备,将隧道施工通风效果最优化,为隧道施工创造良好的施工环境,保障作业人员职业健康,加快施工进度。     

安琶特长隧道施工通风技术

为了解决特长隧道施工通风难题,以安琶特长隧道施工通风为实例,对不同阶段的施工通风方式,隧道施工通风需风量计算和自然风压计算; 对有利自然风压条件下射流增压需求进行了分析,并对射流巷道式通风应用效果进行了检验。结果表明： 采用射流巷道式通风,能满足特长隧道不同阶段的施工通风需求; 充分利用有利自然通风条件,能减少射流风机配置,节约成本,减少能耗。     

雪山梁隧道施工通风关键技术三维数值模拟研究

为解决高原地区特长隧道施工期间缺氧低压、通风困难的问题,以雪山梁隧道工程为研究对象,对高原地区特长隧道施工通风技术展开研究。结合雪山梁隧道各施工阶段隧道内的空气质量监测数据,从理论上对高原地区隧道施工通风需风量、通风阻力进行计算和分析,以便选择合理的通风设备,适应不同施工阶段的通风方式。另外,基于Fluent流体力学分析软件及相关理论,对雪山梁隧道主洞在压入式通风气流运动条件下采用三维紊态k-ε双方程湍流模型进行数值模拟,得到隧道在掘进过程中扬尘浓度和气体流场的变化情况,并将数值分析结果与实体监测数据进行比较,找出通风技术环节的不足,使施工通风方案得以补充和优化。     

隧道施工通风分风三通位置选择研究

采用并联风管对2个开挖面同时进行送风时,隧道施工通风系统中风管三通设置的位置对风管出口风量的影响较大,利用理论计算得出主风管与分风管直径的比值是分风三通设置位置对开挖面风管出口风量影响的关键因数,围绕着理论计算结果例举3个工程算例及1个工程实例进行了验证,得出合理选择分风三通的位置来提高风管出风口风量的方法,为采用分风三通的施工通风工程提供技术参考。     

某铁路隧道内紧急救援站防灾通风方案及影响因素研究

为确定铁路隧道内紧急救援站防灾通风机合理的布置方案,分析相关因素对防灾通风的影响规律,合理简化防灾通风计算,以某铁路隧道内紧急救援站工程为依托,利用SES程序建立防灾通风计算模型,对风机仅布置于正洞、横通道及同时布置于正洞和横通道内3种方案进行比选,并研究自然风、火灾位置、火灾规模及隧道纵坡等因素对救援站防灾通风的单一及其综合影响规律。结果表明:对于左右分离式隧道内紧急救援站,将风机布置于救援站前后两端的正洞内时,满足防灾通风要求的风机数量最少,是较优的布置方案;各因素均会对防护门处风速产生影响,影响程度依次为自然风、火灾位置、火灾规模、隧道纵坡;同时考虑自然风和火灾因素作用时,最不利工况下需要的风机数量约为不考虑其影响时的1.9倍。     

漫谈矿山法隧道技术第十一讲——谈隧道施工机械化

阐述我国隧道施工机械化的现状。指出： 1)我国缺乏专门研究和制造隧道施工机械的企业; 2)隧道施工机械化的水平参差不齐; 3)由于客观原因一些大型施工机械得不到充分利用,甚至弃之不用; 4)遇到施工难题没有可以选择的施工机械可以利用,制约了隧道施工机械化的发展。在一般围岩条件下,我国重点隧道的施工机械化水平,基本上能够满足施工要求;但在不良围岩条件下,机械化的差距特别突出,与预支护技术相适应的施工机械的研制和开发必须提到日程上来。重点介绍了日本的几种施工机械： 1)与围岩补强或预支护相适应的施工机械,如长钢管超前支护专用钻注一体机及搭载在台架上的液压凿岩机、控制拱脚下沉的弯曲钻机; 2)提高施工效率的施工机械,如钻孔机械（多臂钻孔台车、排钻）、喷射机械（双机械手干喷,大容量、低粉尘的新型喷射系统,长臂喷射机）; 3)单跨、双跨、三跨仰拱栈桥; 4)充分发挥施工机械综合能力的集约化施工机械,如多臂TWS（隧道机组工作站Tunnel Work Station）、移动式大功率通风除尘机。指出提高隧道施工机械化的程度,大幅度缩短单项作业的时间,发挥综合机械化的威力,确保快速施工和工程质量是当务之急,机械化或工厂化施工是大势所趋,特别是在TBM法和盾构法在我国基本上已经实现工厂化施工的情况下,矿山法隧道也应该逐步向这个方向发展,这也是时代的要求。     

兰渝高速铁路砂质围岩隧道初期支护结构安全度研究

以兰渝高速铁路某砂质围岩隧道为工程依托,针对砂质围岩的工程特性,施工中采用水平旋喷超前预加固措施,通过有限元数值模拟,结合围岩压力及拱架应力的监测资料,分析砂质隧道围岩压力的分布情况以及初期支护结构的受力特征。研究结果表明： 水平旋喷超前预加固后,初期支护结构的安全度能够满足要求,更有一定的富裕度,可为砂质围岩隧道的优化设计和施工提供理论依据。     

隧道长距离独头施工通风设备选型探讨

良好的施工通风是长大隧道工程安全施工的前提,也是施工进度和工程质量的保障。以长大隧道独头施工通风方案节能环保理念为基点,通过对通风管的性能参数分析,得出施工通风风管选型对通风能耗及风机选型的影响,进而揭示出施工通风设备选型及运行过程中的经济成本问题。分析结论表明:1)选择优质的通风管,避免对国外风机的盲目推崇,是当前施工通风中应值得重视的问题;2)与国内大型风机、风管生产企业联合,生产优质的国产隧道施工通风专用设备,使隧道施工综合技术、经济指标更为合理,是实现节能、环保的有效途径。     

巷道式通风在摩天岭隧道的应用

通过对摩天岭隧道施工通风方案的规划和实践,利用射流风机和轴流风机有效组合,优化巷道式通风方式,并对长大隧道通风中的几个重要问题作了初步探讨。     

深埋特长隧道快速安全施工的关键技术

制约深埋特长隧道快速安全施工的主要因素除包括掘进长度、高压地下水、高地应力、地温、施工通风等,还与特定工程的施工条件具有密切的关系。结合锦屏水电站枢纽工程辅助洞的西端工程标段的施工,分析了制约深埋特长隧道快速安全施工的主要因素,并探讨了克服这些制约因素的实施方案。研究了实现深埋特长隧道快速安全施工的关键技术,包括机械配套、深孔直眼掏槽爆破、快速支护、施工组织等。     

隧道土建结构数据分类与编码研究

为了满足沪蓉西高速公路隧道（群）运营管理系统中数据库的建设需求,对隧道土建结构数据进行分类和编码研究。根据隧道建设的全生命周期,将数据按勘查阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段进行分类,并采用层次代码结构进行编码。实践表明：该数据分类与编码体系基本可以涵盖隧道全生命周期中所有的土建结构元素数据;可以满足隧道（群）运营管理系统中数据库建设的需要;可以为其他系统数据的分类与编码提供有益参考。     

新型无骨架隧道衬砌模板台车洞内安装方法

在长大隧道施工过程中,二次衬砌模板台车净空小,空气流通不畅,影响了施工人员工作环境。为改善工人工作环境,以云桂铁路富宁隧道出口段为例,介绍大净空新型无骨架隧道衬砌模板台车,主要包括新型模板台车主体结构、安装边界条件、劳动力组织、辅助设备及新型模板台车的安装步骤等。经施工生产证明：该安装方法效率高、耗时短、可操作性强,完全满足施工进度,同时该设备的应用大大改善了隧道通风环境。     

特长公路隧道定额的探讨

现行公路隧道的概预算定额不适用于编制特长公路隧道,通过对秦岭终南山特长隧道主洞工程和通风竖井工程的工程情况、施工方案、原设计定额进行分析,隧道主洞工程增加的人工工日和机械台班及采用煤炭定额补充通风竖井工程定额存在的问题进行探讨,最后提出特长公路隧道定额编制的建议。     

中天山隧道TBM长距离施工通风方案研究

南疆吐库二线中天山隧道全长22.449 km,进口端采用TBM施工,计划施工长度13.8 km,长距离施工通风是影响施工进度和经济效益的重要因素。针对中天山隧道的施工方法、掘进长度、施工组织等实际情况,进行长距离施工通风方案研究,通过对比长距离独头通风方案和巷道式联合通风方案,确定巷道式联合通风方案为最优方案,并给出巷道式联合通风阶段的划分以及风机数量。通过现场测试通风方案实施情况,进一步调整通风方案,不断适应现场实际施工情况,为中天山隧道的安全顺利贯通提供了通风保障。