第7章隧道施工辅助作业.docx

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1、第7章隧道施工辅助作业7.1 压缩空气供应在隧道施工中，以压缩空气为动力的风动机具已得到广泛地使用，常用的有凿岩机、装 渣机、喷混凝土机、锻钎机、压浆机等。这些风动机具所需的压缩空气是由空气压缩机（以 卜简称空压机）生产，并通过高压风管输送给风动机具的。风动机具都需要在一定的风压和 风量条件下进行正常工作。因此，压缩空气的供应主要应考虑供应足够的风量以及必需的工 作风压，同时还应尽量减少压缩空气在管路输送过程中的风量和风压损失，从而达到节约能 源、降低消耗的目的。7.1.1 空压机站的生产能力压缩空气由空压机生产供应。空压机一般集中安设在洞口附近的空压机站内。空压机站 的生产能力取决于耗风量的

2、大小，并考虑一定的备用系数。耗风量应包括隧道内同时工作的 各种风动机具的生产耗风量和由储气筒到风动机具沿途的损失。因而空压机站的生产能力 （或供风能力）Q可用下式来计算。=(1 + 必)=(式+ 凡机具类型3&岩机奘渣机箫钎机向时工作台数1TQI301731234土0.85 0.7510-075海拔高度/m03056109M)2191 5241 829Aaj1.001.031.071.10IJ4J.I71.2。海拔高度/m2 1342 4382 743 3 0183 6584 572121.261.291.321 371 43根据计算确定了空压机站的生产能力后，选择合适的空压机和适当容最的储风

3、筒。当1 台空压机的排气量不满足供风需要时，可选择多台空压机组成空压机组。此时，为便于操作 和维修，宜采用同类型的空压机，考虑到在施工中风量负荷的不均匀，为避免空压机的I可风 空转，可选择1台较小排气量（一般为其他空压机容量的1/2）的空压机进行组合。空压机一 般分为电力和内燃2类，-般短隧道采用内燃空压机，长隧道采用电动空压机。当施工初期 电力缺乏时，长隧道也采用内燃空压机过渡。空压机站应设在空气洁净、通风良好、地基稳 固且便于设备搬运之处，并尽量靠近洞口，以缩短管路，减少管道漏风损耗，当有多个洞口 需集中供风时，应选择在适当位置，使管路损耗尽量减少。7.1.2 压风管道的设置.管径选择压风

4、管道的选择，应满足工作风压不小于0.55 MPa的要求，空压机生产的压缩空气的 压力一般在070.8 MPa左右，为保证工作风压，钢管终端的风压不得小于0.6 MPa。通过 胶皮管输送至风动机具的工作风压不小于0. 5 MPa。压缩空气在输送过程中，由于管壁摩擦，接头、阀门等产生阻力，其压力会减少，一般 称压力损失，根据达西公式，钢管的风压损失可按下式进行计算(MPa)风管内短/mro4风管内径，mmA500.037 11500 026 4750.032 42000 024 51000 029 82500 023 41250 028 23000.022 1以上计算的压力损失值若过大，则需选用较

5、大管径的风管，从而减少压力损失值，使钢 管末端风压不小于0.6 MPa。胶皮风管是连接钢管与风动机具的，由于其压力损失较大，一 般应尽量缩短其使用的长度，从而保证压缩空气的工作压力不小于0.5MPa。通过风情/ (m/疝口)胶管内径股管长度/m$)0152025302.5190.008001800200.0350 040.55250.0040.00800130.0170.0210.0303190.01000200.03000500 0600.075250 0060.0120 0180.0240.0400.G154190.0200 0400.05*0080QAM0.11025001。0.0250

6、.0400.0300.0600.07510500.0070 004.0 006-.OftO?0 0100.015200.0100.0200.035ooso0 0S5 j0 0652 .管道安装注意事项(1)管道敷设要求平顺、接头密封、防止漏风，凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不 能使用。(2)在洞外地段，风管长度超过500 m、温度变化较大时，宜安装伸缩器，靠近空压机 150m以内，风管的法兰盘接头宜用耐热材料制成垫片，加石棉衬垫等。(3)压风管道在总输出管道上,必须安装总阀以便控制和维修管道，主管上每隔3OO-5OOm 应分装间阀;按施工要求，在适当地段(一般每隔60m)设一个三通接头备用;

7、管道前端至开挖 面距离宜保持在30 m左右，并用高压软管接分风器;分部开挖法通往各工作面的软管长度不 宜大于50 m,与分风器联结的胶皮软管长度不宜大于10m。(4)主管长度大于1000 m时，应在管道最低处设置抽水分离器，定期放出管中聚积的油 水，以保持管内清洁与干燥。(5)管道安装前应进行检查，钢管内不得留有残杂物和其他脏物，各种闸阀在安装前应 拆开清洗，并进行水压强度试验，合格者方能使用。(6)管道在洞内应敷设在电缆、电线的另一侧，并与运输轨道有一定距离，管道高度一 般不应超过运输轨道的轨面，若管径较大而超过轨面，应适当增大距离。如与水沟同侧时不 应影晌水沟排水。(7)管道使用时，应有专

8、人负责检查、养护。7.2隧道施工供水由于凿岩、防尘、灌注衬砌及混凝土养护、洞外空压机冷却等工作都需要大量用水，施 工人员的生活也需要用水，因此要设置相应的供水设施。施工供水主要应考虑水质要求、水 量大小、水压及供水设施等几个方面的问题。木节也将从上述方面来讲述有关施工供水的基 本知识。7.2.1 水质要求凡无臭味、不含有害矿物质的洁净天然水，都可以作为施工用水，饮用水的水质则要求 更为新鲜清洁。无论生活用水还是施工用水，均应做好水质化验工作。用水泡胡水赭9;日允评晟大任次凝土作业利出及(30：)含U不大于1 g/LpH (fl不焉小于4苴他强航不含液，W-酸等泡式耕岩与防尘狂缶白政在3, 培界

9、24 b不理过100个，mL大届的总数不UK 3个儿不大 S mn/L,闿”情况不大于0 mg,n.用水量估算H允访最大值色度不大于20度，底保日透明打王沉浮乔速陵不大于3mWL,将就情况小洪案)不大干lOmg/L浮牧不将在拒肉眼可见方生物戊令人厌忍的物质嗅用味在磔水或疝泮后收网时不若有X猥和异味蛭加怠找在37 0C培养24 h不超过100个/Dig大杨强总收不超过3人小忽硬度不大干89mp-当苗儿(25。)铅台国不太于0.1 mg/L项 目允许最大值再含承不大于0.05 mg/L代化的含量不大甘1 Smg/L制含男不大于30所.转畲W不大于5.0 mt/L铁总台吊不大于03 a(”Fl659

10、.5酚美化合构加氢滋毒时，水中不得产生我旧臭余家含整水池附近海观氨含怔不小于0.3 nif/L, US?五”不小千O.OS mg/L(1)施工用水。施工用水与工程规模、机械化程度、施工进度、人员数量和气候条件等 有关，因而用水量的变化幅度较大，很难精确估计，一般根据以往经验估计。(2)生活用水。随着隧道施工工地卫生要求的提高，生活设施(如洗衣机等)配置增多， 耗水量也就相应增多。因而生活用水量也有一定的变化，但幅度不大，一般可按下列参考指 标估算：生产工人平均0.1 0.15m3/d非生产工人平均0.08 0.12 m3/d(3)消防用水。由于施工工地住房均为临时住房，相应标准较低，除按消防要

11、求在设计、 施工及布置等方面做好防火工作外，还应按临时建筑房屋每3 000 m2消防耗水量(15-20) L/s、灭火时间为0.5-1.0 h计算消防用水储备量，以防不测。7.2.2 2.3供水方式及供水设备.供水方式主要根据水源情况而定，常用水源有:山上泉水;河水;钻井取水。上述水源自流引 导或机械提升到蓄水池存储，井通过管路送达使用地点。个别缺水地区，则用汽车运水或长 距离管路供水。1 .供水设备(1)储水池。储水池一般修建在洞口附近上方，但应避免设在隧道顶上或其他可危及隧 道安全的部位，其高差应能保证最高用水点的水压要求。当采用机械或部分机械提升时，应 备有抽水机。水池位置。水池位置至配

12、水点的高差H的计算，可按下式进行：“A1.2A+*(m)(14 3)式中 人一一配水点要求水头 3),如泡式皆岩需要水压力MPa,则 = 30m;a 水头损失系数(按管道水头损失5%计翼).=1.05-1.10;ht 管道内水头损失(m),确定出用水后(一黑枝mVh计)后,选择钢管管径，帙钢管水力产笄而得，有关手用列有钢管水力计算表可供参考。水池构造。水池构造力求简单不漏水，基础应置于坚实地层上，一般可采用石砌，根 据地形条件用埋置式或半埋置式(图16.1)o当地形条件受限制，不能埋置时，也可采用修建水池容积。利用高山自流水供水飞、水源流量大于用水高峰流量时，水池存水能得到 及时补充，则水池容

13、积一般为20-30 m3;水源流量小于用水量，则需根据每班最大用水量 并考虑必要储备来计算水池容积。(U.4)式中 V水池容枳(m?);a 用节系数，一般用i.10-120；C储水系数(水泡容国/昼夜用水好),昼夜用水里:小于1000m，H,采用6 1/4,昼夜用水量在1 OOOVOOOn?时，用1/81/6;Q生产用水量(m%);。生活用水最(m/h)。当然，水池的容积大小应与抽水设备、集中用水量相配合，以满足施工的需要。供水管道布置(I)管道敷设要求平顺、短直且弯头少，干路管径尽可能一致，接头严密不漏水。(2)管道沿山顺坡敷设悬空跨距大时，应根据计算来设立支柱承托，支撑点与水管之间 加木垫

14、，严寒地区应采用埋置或包扎等防冻措施，以防水管冻裂。(3)水池的输出管应设总闸阀，干路管道每隔300-500 m应安装闸阀1个，以便维修和 控制管道。管道闸阀布置还应考虑一旦发生管道故障(如断管)能够暂时由水池或水泵房供水 的布置方案。(4)给水管道应安设在电线路的异侧，不应妨碍运输和行人，并设专人负责检查养护(可 与压风管道共同组织一个维修、养护工班)。(5)管道前端至开挖面，一般保持的距离为30 m,用直径50mm高压软管接分水器，中间 预留的异径三通，至其他工作面供水使用软管(613)连接，其长度不宜超过50 m。(6)如利用高山水池，其自然水压头超过所需水压时，应进行减压，一般是在管路中段设中间水池作过渡站，也可直接利用减压阀来降低管道中水流的压力。