铁路瓦斯隧道等级划分方法研究

研究目的:目前规范以绝对瓦斯涌出量0.5 m3/min作为铁路隧道高、低瓦斯等级界限值,如今随着高速、大断面铁路瓦斯隧道的不断涌现,施工通风方式和工艺已发生很大变化,这种分类方法不能完全适用于大断面瓦斯隧道,将增加不必要的设备投入及工程措施,造成投资浪费。本文通过分析国内外矿井、公路及铁路隧道的瓦斯等级划分,结合隧道断面面积、需风量和瓦斯浓度等影响指标提出铁路瓦斯隧道等级划分标准,从而满足瓦斯隧道设计与施工的使用。研究结论:(1)根据安全瓦斯浓度,并结合隧道断面大小和通风要求提出了铁路瓦斯隧道等级划分方法,据此对成贵铁路瓦斯隧道进行分级,分级结果可减少工程投资,加快施工进度;(2)提出了微瓦斯隧道,明确低瓦斯与高瓦斯的浓度分界值为0.3%,微瓦斯与低瓦斯的浓度分界值为0.1%;(3)按断面面积将铁路隧道分为Ⅰ类(30~70 m~2)、Ⅱ类(70~110 m~2)、Ⅲ类(110~140 m~2)和Ⅳ类(≥140 m~2);(4)提出了用于瓦斯隧道分级的临界通风量计算方法,低瓦斯与微瓦斯临界通风量按0.15 m/s乘以隧道面积计算,低瓦斯与高瓦斯临界通风量按0.2 m/s乘以隧道面积计算;(5)本研究成果可为铁路瓦斯隧道设计和施工提供借鉴。     

复杂隧道大变化断面钻爆法施工通风研究

本文以复杂隧道大变化断面钻爆法施工为学术背景，以大风量、低风压、低能耗新新型风机为基础，提出一种主坑道贯通前采用管理压入式通风、贯通后采用巷道式混合通风的组合通风系统，解决复杂隧道、大变化断面钻爆法施工中的通风技术难题。     

雪峰山特长隧道施工关键技术

雪峰山特长公路隧道在施工中采用先治水后开挖,超前预支护技术成功地在该隧道软弱围岩段展开了全断面施工;采用简便快捷的混合通风方式提高了通风效率,加快了施工进度,满足了该隧道优质高效的建设要求。     

龙潭特长隧道施工通风技术研究

结合龙潭隧道施工通风方案的确定,阐述根据隧道的长度、掘进坑道的断面大小、施工方法和设备条件等诸多因素来确定隧道施工通风的方式和方法。     

超大断面低瓦斯隧道独头施工通风流场研究

为揭示超大断面低瓦斯隧道独头施工通风的流场特征及瓦斯分布及运移规律，依托新建成自高铁长征隧道，选择压入式通风方式，采用有限体积法对隧道内各平面进行流场分析，并结合现场监测数据验证数值模拟所得出规律。结果表明：(1)通风时间10 min后，隧道内流场基本稳定，从掌子面由内到外风速减小，隧道内不同位置风速均大于0.25 m/s,满足隧道施工通风要求；(2)风流稳定后，在风管出风射流区域两侧会产生涡流区，瓦斯容易在涡流区循环流动难以排出，需对该区域进行重点监测；(3)施工通风初期，掌子面瓦斯浓度显著增大，随后风管出口正对位置瓦斯浓度很快减小，最终在远离风管一侧的墙脚容易发生瓦斯聚集，此处是施工通风重点局部加强和监测位置。     

城市排污小断面特长隧道施工技术

城市排污小断面特长隧道,因其断面小、长度大给施工带来很大困难。采用适宜的施工技术和方法,能够有效保证施工并取得较好的技术经济效果。文章结合工程实例,重点介绍了此类隧道施工的通风、爆破、超前支护、围岩监控量测等技术。     

高原小断面长隧独头施工通风综合措施效果评价

对地处3400m高原隧道采用长压短抽混合式通风施工，并结合水幕降尘及生氧补氧方案，有效地解决了高海拔地区小断面长隧道独头工作面通风排毒降尘的技术难题。     

太行山隧道1号斜井及正洞独头压入式通风技术

以太行山特长隧道1号斜井及其正洞段工程为例,介绍采用无轨运输和内燃机械作业的长大隧道独头压入式通风技术。设计参考了国内其他隧道通风的实际情况,通过计算隧道施工通风的理论通风量,并根据现场实际情况,提出变更加大斜井断面尺寸和采用1.6 m的柔性风管,配用2台SDF(C)-No13隧道施工专用轴流通风机,最大配用电机功率分别为:低速22×2 kW,中速45×2 kW,高速132×2 kW,拥有6个档位的通风量,可以随隧道掘进长度的增加逐步加大通风量,以达到节能目的。     

特大断面长大高瓦斯隧道通风技术研究

介绍了达成铁路扩能改造工程成遂段天台寺高瓦斯隧道施工的全负压巷道式通风技术,采取切实可行的措施降低瓦斯浓度,为特大断面长大瓦斯隧道施工通风提供了相关经验。     

长距离小断面隧道独头掘进中的施工通风设计

长距离小断面隧道独头掘进中的施工通风很重要。文章结合工程实例，介绍施工通风设计和通风设备选型。     

高海拔超长铁路隧道TBM施工断面优化的探讨

TBM(Tunnel Boring Machine)施工的高海拔超长隧道面临开挖断面较大和TBM直径统一的问题,考虑采用刚性接触网、减小疏散通道宽度、缩小净空有效面积等措施对TBM施工隧道内轮廓和断面进行优化。通过建立TBM施工隧道衬砌和底部结构模型、高海拔隧道内接触网模型,对TBM施工隧道断面进行对比分析及优化。研究结果表明:160 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于接触网安装要求,采用刚性接触网时隧道开挖断面面积比采用柔性接触网时减小9.88 m^2;200 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于空气动力学要求,净空有效面积采用48.00 m^2时隧道开挖断面面积比设计规范要求减小4.64 m^2;TBM+刚性接触网可显著降低隧道工程造价、减少隧道弃渣量,有利于TBM同步衬砌技术实施,提高隧道防灾能力。     

两广隧道榕木斜井及正洞压入式与射流混合通风技术

以两广隧道榕木斜井及其正洞段工程为例,介绍无轨运输内燃机械作业的长大隧道压入式与射流混合通风技术。设计参考了其他隧道通风的实际情况,通过计算隧道施工通风的理论风量,并根据现场实际情况加大斜断面尺寸,采用两个1.5 m的柔性带钢筋肋的风管,配用4台SDF（B）-No18隧道施工专用轴流通风机,两断面同时施工。每边最大配用电机功率分别为：低速22×2 kW,中速45×2 kW,高速132×2 kW,拥有6个挡位的通风量,可随隧道掘进长度增设射流风机,逐步加大通风量,以达到节能目的。     

断面非对称小净距黄土地铁隧道施工顺序模拟对比研究

西安地铁5号线兴庆路站至青龙寺站区间隧道在兴庆路站站后设置停车线,为同时满足左线停车和双线正常行车的功能需求,拟选用左线(大断面)双侧壁导坑法和右线(小断面)台阶法的施工方案进行施工。针对该地铁隧道不同施工顺序采用二维动态有限元数值模拟,通过分析施工引起的拱顶沉降、拱腰收敛、地表变形、衬砌内力和中间土体应力特征及规律,得出大小断面地铁隧道先后施工相互影响的规律性成果:不同施工顺序对拱顶沉降和地表变形影响相差不大,而先行小断面隧道采用台阶法施工完成后对隧道拱腰收敛、衬砌内力及中间土体应力的影响较先行大断面施工的影响小,采用先施工小断面隧道的施工顺序更为合理。     

高海拔特长山岭隧道施工通风技术

高海拔特长山岭隧道由于其特殊的环境条件,空气稀薄、气候寒冷恶劣,给施工通风技术提出了更高要求。本文依托阿坝藏族羌族自治州九寨沟县勿角乡境内山岭隧道工程,通过理论研究与现场施工相结合的技术手段,对高海拔特长山岭隧道通风技术进行探讨分析,主要得出以下研究成果:(1)通过对高海拔地区隧道通风方式进行对比论证,确定采用独头压入式通风方式;(2)通过对高海拔山岭隧道施工各项通风参数进行分析计算,制定出高海拔山岭隧道通风专项技术方案;(3)通过在施工现场对隧道爆破施工后的粉尘与风速进行监测,验证了通风专项技术方案通风效果。     

双线隧道施工中的巷道式通风

巷道式通风在单线隧道矿山法施工中,已有不少成功的范例,但对于机械化全断面开挖的双线隧道,应用效果如何?值得探讨。一、双线隧道机械化全断面开挖,给施工通风带来三个新课题 1.一次爆破的炸药量大,产生有害气体多 80年代问世的四臂全液压凿岩台车,钻孔深度     

秦岭特长隧道使用掘进机修建中平行导坑的作用与功能

论证了西康线秦岭特长隧道采用单线全断面掘进机的施工方案中，以平行导统进行地质超前预报、施工通风等的重要作用与功能，俾能引起广泛讨论，达到完善设计，确保隧道工程顺利修建的目的。     

超大断面超深公路隧道通风竖井施工技术

针对关山隧道超大断面超深公路隧道通风竖井施工难度大、安全风险高等特点,通过采用凿井专用"大提升机"、"大吊桶"出碴、"大伞钻"进行深孔爆破作业的"三大一深"施工工艺,大大加快了现场施工进度,保障了现场施工安全及施工质量。通风竖井二衬和十字隔墙通过采用滑模技术,实现了同步浇筑,具有施工进度快、混凝土整体性好、无冷缝、混凝土外观质量好、节省材料、劳动力投入少等优点。这对于采用正井法开挖施工超大超深隧道通风竖井具有重要借鉴意义。     

海底隧道三洞并行施工通风方案优化研究

研究目的:针对钻爆法施工有害气体扩散规律的研究,目前对单洞独头掘进研究较多,对“三洞并行”施工通风研究较少。为探究海底隧道三洞并行施工较优的通风方案并优化风机布置,以青岛胶州湾第二海底隧道工程为依托,重点对海域钻爆段“三洞并行”施工污染物运移规律进行研究。通过建立“双孔大断面正洞+小断面服务隧道”的“三洞并行”三维模型,使用FLUENT软件三维紊态RNG k-ε模型和组分输运模型模拟隧道爆破后CO浓度分布,分析三种通风方案下CO浓度场变化规律,在此基础上对横通道射流风机布置进行优化。研究结论:(1)三洞并行工况下,利用中间服务隧道可以有效排出多个工作面钻爆施工产生的污染物,但在横通道区域会有污染物滞留现象;(2)在服务隧道内加入射流风机后,全程无明显CO滞留现象,并且可以明显降低浓度峰值,加快CO排出浓度速率;(3)距离横通道中心10 m处为横通道射流风机最佳放置位置;(4)本研究成果可为相关海底隧道施工通风的设计与施工提供参考和借鉴。     

炮烟中CO发生量的测量方法

隧道施工通风的效果、是以洞内CO浓度高低来衡量的,设计计算通风量时必须知道爆破中产生的CO数量,而CO产生与炸药种类、数量、及施工条件有关,大瑶山隧道采用全断面开挖、深孔爆破、非电起爆等新技术,CO发生量需重新测定,在探索测量方法的过程中,比较出新的测量方法。     

金寨隧道安全优质快速施工技术

金寨隧道全长10 766 m,属特长、大断面客运专线双线隧道,全隧只设一个斜井,这在中国隧道施工史上十分罕见。施工中运用TSP203等先进仪器超前探测地质情况,根据不同围岩级别采取三台阶、三台阶临时仰拱法等施工方法,保证了施工安全,提高了隧道工程质量;解决了长大隧道通风排烟难题;采用先进的装运设备,缩短了工序循环时间,实现了快速施工,取得了好的成效。