1、洛湛鐵路長大單線鐵路隧道獨頭施工技術工程概況工程概況 洛湛鐵路長樂隧道和袍子嶺隧道位于湖南省永州洛湛鐵路長樂隧道和袍子嶺隧道位于湖南省永州市雙牌縣境內，其中長樂隧道全長市雙牌縣境內，其中長樂隧道全長63816381米，我標米，我標段施工進口段段施工進口段D3K77+565D3K77+565D3K81+600D3K81+600段段40354035米米 ；袍子嶺隧道全長；袍子嶺隧道全長64756475米，我標段施工出口米，我標段施工出口D3K73+800D3K73+800D3K77+565D3K77+565段段35153515米。兩座隧道米。兩座隧道均為為洛湛線的工期控制性工程。均為為洛湛線的工期

2、控制性工程。設計均為單線鐵路隧道，斷面小，工序干擾大；設計均為單線鐵路隧道，斷面小，工序干擾大；隧道長，工期要求緊，獨頭掘進更是增加了施工隧道長，工期要求緊，獨頭掘進更是增加了施工難度。難度。施工關鍵技術：有軌運輸和施工通風排煙。施工關鍵技術：有軌運輸和施工通風排煙。一、長大隧道有軌運輸施工技術 （一）有軌運輸總體施工方案（一）有軌運輸總體施工方案（一）有軌運輸總體施工方案（一）有軌運輸總體施工方案 有軌運輸軌道線路采用有軌運輸軌道線路采用ZDK943/7/40ZDK943/7/40號單開道號單開道岔、岔、ZDC900ZDC900型浮放道岔以及型浮放道岔以及 ZDX943/7/4022ZDX9

3、43/7/4022型渡型渡線道岔配合線道岔配合4343鋼軌鋪裝；開挖出碴運輸采用挖鋼軌鋪裝；開挖出碴運輸采用挖裝機裝碴（一臺裝機裝碴（一臺LTC312HLTC312H挖裝機用于正洞，一臺挖裝機用于正洞，一臺LDWZ200BLDWZ200B挖裝機用于平導，一臺挖裝機用于平導，一臺LDWZ200BLDWZ200B挖裝機挖裝機備用）；利用備用）；利用18T18T電瓶車牽引電瓶車牽引SS20DSS20D梭式礦車進行梭式礦車進行出碴運輸作業，混凝土施工利用出碴運輸作業，混凝土施工利用12 T12 T電瓶車牽引電瓶車牽引6m36m3混凝土罐車進行運輸作業；洞內一般地段實施混凝土罐車進行運輸作業；洞內一般地

4、段實施兩軌單線，特殊地段和會車道利用道岔鋪裝閉合兩軌單線，特殊地段和會車道利用道岔鋪裝閉合雙線。洞內每雙線。洞內每350350400400設一避車線，避車線有設一避車線，避車線有效長度為效長度為5050 （二）有軌設備的配備（二）有軌設備的配備 德國進口LTC312H挖掘裝載機的生產能力為260m3/h，LDWZ200B挖掘裝載機的生產能力為200m3/h。牽引選用18T電瓶車，礦車選用SS20D搭接式梭式礦車V=20m3。有軌運輸的最長運輸距離：隧道4835米（包括洞外800米）。每循環只需由每循環只需由6臺臺18T電瓶車牽引電瓶車牽引12臺梭礦車即能滿足出碴臺梭礦車即能滿足出碴要求。要求。

5、18T電瓶車牽引SS20D梭式礦車進行出碴運輸作業LTC312H履帶全液壓式挖裝機作業LDWZ200B國產挖裝機作業（三）施工方法和工藝（三）施工方法和工藝 【一一】、施工方法、施工方法 線路布置：洞外設置有調車、編組、卸碴、線路布置：洞外設置有調車、編組、卸碴、進料、設備充電和維修線路，以及可以同時滿足進料、設備充電和維修線路，以及可以同時滿足1010組電瓶充電的充電房一座。洞外線路包括主組電瓶充電的充電房一座。洞外線路包括主線線、線線2 2條，棄碴場卸碴線條，棄碴場卸碴線2 2條，拌和站混條，拌和站混凝土運輸線凝土運輸線1 1條，碎石場原材運輸線條，碎石場原材運輸線1 1條，電瓶條，電瓶車

6、充電線路車充電線路1 1條。洞內設置：洞口雙線段設置有條。洞內設置：洞口雙線段設置有停車編組線停車編組線、線，單線段設置有浮放道岔式線，單線段設置有浮放道岔式停車會讓線，掌子面附近設置有調車線和裝碴線。停車會讓線，掌子面附近設置有調車線和裝碴線。有軌運輸洞外線路平面布置有軌線路進洞 1 1、軌道鋪設方法、軌道鋪設方法、軌道鋪設方法、軌道鋪設方法 仰拱施工地段：在澆筑仰拱時在鋼軌鋪設處預仰拱施工地段：在澆筑仰拱時在鋼軌鋪設處預埋長為埋長為160mm160mm直徑直徑20mm20mm的鋼筋的鋼筋2 2根，單側鋼軌兩根，單側鋼軌兩根鋼筋的寬度為鋼軌底寬根鋼筋的寬度為鋼軌底寬2mm2mm，每排鋼筋的縱

7、向，每排鋼筋的縱向間距為間距為1m1m，橫向間距為，橫向間距為90cm90cm（即軌距寬度）。鋼（即軌距寬度）。鋼軌下墊軌下墊20mm20mm的木板，安裝時首先鋪設木板，再鋪的木板，安裝時首先鋪設木板，再鋪設鋼軌，經檢測鋼軌的位置無誤后，用大錘將設鋼軌，經檢測鋼軌的位置無誤后，用大錘將20mm20mm鋼筋打彎扣壓在鋼軌上即可。如鋼筋與鋼軌鋼筋打彎扣壓在鋼軌上即可。如鋼筋與鋼軌有縫隙，壓緊點焊上。有縫隙，壓緊點焊上。仰拱未施工一般地段：將地面大致墊平，鋪上仰拱未施工一般地段：將地面大致墊平，鋪上1.5m1.5m長的枕木，枕木間距為長的枕木，枕木間距為1m1m。將一根鋼軌放置。將一根鋼軌放置枕木之

8、上，利用道釘將鋼軌固定在枕木上，經檢測枕木之上，利用道釘將鋼軌固定在枕木上，經檢測鋼軌的位置無誤，確保軌距為鋼軌的位置無誤，確保軌距為90cm90cm后，再將另一根后，再將另一根鋼軌固定在枕木上。每鋼軌固定在枕木上。每5m5m左右在軌道上安裝或焊上左右在軌道上安裝或焊上一根連接桿。軌道安裝完成后，軌道工班對軌道進一根連接桿。軌道安裝完成后，軌道工班對軌道進行整道工作，確保軌道平順。行整道工作，確保軌道平順。掌子面軌道延伸：掌子面的軌道延伸，應及時滿足掌子面軌道延伸：掌子面的軌道延伸，應及時滿足裝碴、運輸機械的走行和作業要求，并避免軌道延伸與裝碴、運輸機械的走行和作業要求，并避免軌道延伸與其他工

9、作的干擾。延伸采用短接軌的方法，待開挖面向其他工作的干擾。延伸采用短接軌的方法，待開挖面向前推進后，將連接的幾根短軌換成長軌。前推進后，將連接的幾根短軌換成長軌。詳見詳見軌道安裝及平面布置圖軌道安裝及平面布置圖 2 2、二襯施工段的運輸線路布置、二襯施工段的運輸線路布置、二襯施工段的運輸線路布置、二襯施工段的運輸線路布置 采用有軌混凝土罐車和改裝的采用有軌混凝土罐車和改裝的14m314m3梭礦車運送襯砌梭礦車運送襯砌混凝土和噴射混凝土。從拌合站到作業面之間的有軌運混凝土和噴射混凝土。從拌合站到作業面之間的有軌運輸線路全程貫通。為了避免出碴和澆筑混凝土的干擾，輸線路全程貫通。為了避免出碴和澆筑混

10、凝土的干擾，在襯砌臺車附近安裝浮放道岔或者岔線。浮放道岔的特在襯砌臺車附近安裝浮放道岔或者岔線。浮放道岔的特點是整個閉合道岔浮放于既有運輸線路軌道之上，移動點是整個閉合道岔浮放于既有運輸線路軌道之上，移動時只需要松開限位螺絲，采用電瓶車牽引便能實現道岔時只需要松開限位螺絲，采用電瓶車牽引便能實現道岔整體移動。浮放道岔鋪設的目的是為二襯施工提供最佳整體移動。浮放道岔鋪設的目的是為二襯施工提供最佳的泵送距離和足夠作業空間，以及不影響正常出碴運輸的泵送距離和足夠作業空間，以及不影響正常出碴運輸作業。作業。浮放道岔布置圖浮放道岔布置圖 3、仰拱施工段的運輸線路布置、仰拱施工段的運輸線路布置 仰拱施工包

11、括開挖和混凝土澆筑兩項內容，在解決仰拱施工段有軌運輸線路的跨越問題時，我們采用了“便橋跨越、半幅開挖、全副澆筑”的施工方法對隧道單線段的仰拱進行施工。便橋跨越是指在仰拱施工段通過混凝土支墩架設工字鋼便橋，有軌運輸線路鋼軌直接鋪設于鋼便橋之上，實現有軌運輸線路跨越。仰拱便橋詳見仰拱施工流程及便橋平面布置示意圖 【二二】、工藝流程圖及工藝要點、工藝流程圖及工藝要點 裝碴工藝流程裝碴工藝流程 1 1、工藝流程、工藝流程 裝碴調度工藝流程圖裝碴調度工藝流程圖 調車步驟說明：調車步驟說明：線為主要裝碴線，線為主要裝碴線，線為輔助裝碴線，裝碴通過線為輔助裝碴線，裝碴通過、線和線和1 1號道岔完成裝碴和會車

12、；號道岔完成裝碴和會車；具體裝碴調車步驟如下：具體裝碴調車步驟如下：第一步：待挖裝機就位后，電瓶車推第一步：待挖裝機就位后，電瓶車推1 1號梭礦車到挖號梭礦車到挖裝機裝碴位，同時電瓶車推裝機裝碴位，同時電瓶車推2 2號梭礦車過號梭礦車過1 1號道岔在號道岔在線線上等候；上等候；第二步：待第二步：待1 1號梭礦車裝滿碴后，電瓶車牽引經號梭礦車裝滿碴后，電瓶車牽引經線線到洞外卸碴，同時電瓶車推到洞外卸碴，同時電瓶車推2 2號梭礦車到挖裝機裝碴位號梭礦車到挖裝機裝碴位裝碴；裝碴；第三步：在第三步：在2 2號梭礦車裝碴期間，號梭礦車裝碴期間，3 3號梭礦車和號梭礦車和1 1號號梭礦車通過浮放道岔調換車

13、頭方向后，由電瓶車推梭礦車通過浮放道岔調換車頭方向后，由電瓶車推3 3號號梭礦車通過梭礦車通過1 1號道岔到號道岔到上等候；此時一個裝碴調車循上等候；此時一個裝碴調車循環結束。環結束。一個循環調車和裝碴共計用時一個循環調車和裝碴共計用時2424分鐘，按照分鐘，按照3.5km3.5km計計算，一輛出碴車一個出碴循環共計用時算，一輛出碴車一個出碴循環共計用時4040分鐘。分鐘。裝碴調車線裝碴調車線1 1號道岔距離挖裝機號道岔距離挖裝機8080100m100m，如果超，如果超過過100m100m時，裝碴調車線前移。時，裝碴調車線前移。卸碴工藝流程卸碴工藝流程卸碴工藝流程卸碴工藝流程 1 1、工藝流程

14、、工藝流程、工藝流程、工藝流程 1.11.1洞外調車洞外調車洞外調車洞外調車 洞外調車工藝流程圖洞外調車工藝流程圖洞外調車工藝流程圖洞外調車工藝流程圖 調車步驟說明：調車步驟說明：線為主要卸碴線，線為主要卸碴線，線為輔助卸碴線，卸碴通過線為輔助卸碴線，卸碴通過、卸碴線和單開道岔和渡線道岔調換車頭后完成卸碴。卸碴線和單開道岔和渡線道岔調換車頭后完成卸碴。具體卸碴調車步驟如下：具體卸碴調車步驟如下：第一步：第一步：將滿載碴的將滿載碴的1 1號梭礦車停在單開道岔之前的號梭礦車停在單開道岔之前的線上并脫鉤，空載的線上并脫鉤，空載的4 4號梭礦車停在渡線道岔之后的號梭礦車停在渡線道岔之后的線上，線上，4

15、 4號電瓶車脫鉤通過渡線與號電瓶車脫鉤通過渡線與1 1號梭礦車的尾部連接。號梭礦車的尾部連接。第二步：第二步：4 4號電瓶車牽引號電瓶車牽引1 1號梭礦車至渡線道岔的尾部號梭礦車至渡線道岔的尾部線上，線上，1 1號電瓶車通過道岔進入號電瓶車通過道岔進入線與線與4 4號梭礦車連接。號梭礦車連接。第三部：第三部：4 4號電瓶車推動滿載的號電瓶車推動滿載的1 1號梭礦車通過單開道岔號梭礦車通過單開道岔進入棄碴場進行卸碴，進入棄碴場進行卸碴，1 1號電瓶車推動號電瓶車推動4 4號梭礦車進洞裝碴。號梭礦車進洞裝碴。第四步：卸完碴后，電瓶車牽引梭礦車進入第四步：卸完碴后，電瓶車牽引梭礦車進入線，停放線，停

16、放在單開道岔之前，并脫鉤將電瓶車頭停放于渡線道岔之后在單開道岔之前，并脫鉤將電瓶車頭停放于渡線道岔之后的的線。等待下一列梭礦車到達，調換車頭，進入下一循線。等待下一列梭礦車到達，調換車頭，進入下一循環。環。一個循環調車和卸碴共計用時一個循環調車和卸碴共計用時1212分鐘。分鐘。1.21.2洞內調車洞內調車洞內調車洞內調車 洞內調車工藝流程圖洞內調車工藝流程圖洞內調車工藝流程圖洞內調車工藝流程圖 有軌出碴工藝要點有軌出碴工藝要點有軌出碴工藝要點有軌出碴工藝要點 工藝要點如下：工藝要點如下：、電瓶車牽引不得超載，滿載高度不得大于斗車頂、電瓶車牽引不得超載，滿載高度不得大于斗車頂面面50cm50cm

17、，寬度不得大于車寬。，寬度不得大于車寬。、列車連接必須良好，機車摘掛后調車、編組和停、列車連接必須良好，機車摘掛后調車、編組和停留，應備有剎車裝置。留，應備有剎車裝置。、車輛在同方向行駛時，兩組列車的間距不得小于、車輛在同方向行駛時，兩組列車的間距不得小于100m100m，軌道旁臨時堆放的材料，距離鋼軌的外邊緣不得，軌道旁臨時堆放的材料，距離鋼軌的外邊緣不得小于小于80cm80cm，高度不得大于，高度不得大于100cm100cm。、卸碴線路應設安全線并設置、卸碴線路應設安全線并設置1 13 3的上坡道，的上坡道，卸碴碼頭應搭設牢固，并設有鐵靴車擋裝置，放置溜車。卸碴碼頭應搭設牢固，并設有鐵靴車

18、擋裝置，放置溜車。、車輛運行時，必須鳴笛和按喇叭，注意瞭望，嚴、車輛運行時，必須鳴笛和按喇叭，注意瞭望，嚴禁非專職人員開車、調車和搭車，以及在運行中進行摘禁非專職人員開車、調車和搭車，以及在運行中進行摘掛作業。掛作業。、長大隧道施工上下班的載人列車，制定了相應的、長大隧道施工上下班的載人列車，制定了相應的安全保證安全措施。安全保證安全措施。仰拱施工段運輸線路布置工藝流仰拱施工段運輸線路布置工藝流程及工藝要點程及工藝要點 1、工藝流程、工藝流程 仰拱段線路施工工藝流程圖仰拱段線路施工工藝流程圖 2、工藝要點、工藝要點 、仰拱的施工首先要保證不能影響正常出碴作業。、有軌運輸線路的左右平移應盡量穿插

19、于掌子面鉆眼的時間段，此時施工條件最好。、仰拱便橋的混凝土支墩，其頂面標高必須根據梁的高度和仰拱頂面設計標高進行計算準確定位，確保線路行車順暢。、仰拱便橋的連接、鋼梁和軌道之間的連接必須按照設計的連接點數量進行連接，確保軌道的穩固和規距的標準。（五）勞力組織、設備及材料（五）勞力組織、設備及材料 有軌運輸作業人員配置情況；有軌運輸隊按照正式建制隊進行人員配置，隊級管理人員7人，每臺挖裝機配司機2名，每臺電瓶車配司機2名，隨車指揮員1名，值班調度3班倒，充電工、電工、電焊工、修理工、鋪軌人員按照兩班倒配置。主要負責長樂隧道出碴和混凝土運輸任務。有軌運輸具體的勞動力配置如下表。運輸形式崗位名稱數

20、量合 計說 明 有軌 運輸隊長11041.人員按照標準建制隊進行配置。1.隊級管理人員、調度、挖裝機和電瓶車司機、充電工班長均為單位內部正式職工。副隊長2其他管理人員4調度3挖裝機司機6輔助挖裝機人員8電瓶車司機及指揮員24充電工4道岔工4修理工4電工16電焊工2軌道鋪設24有軌運輸勞動力配置表有軌運輸勞動力配置表 長大隧道有軌運輸設備包括防爆電瓶車、梭式礦車、挖裝機、有軌平板車、有軌罐車、自動充電設備、簡易龍門吊等，材料包括鋼軌（43kg/m次重軌）、枕木（15cm15cm150cm）、道岔（單開道岔、浮放道岔、渡線道岔）、道釘、夾板等。配套設備包括高壓電纜、變壓器等。有軌運輸設備、材料詳見

21、下表有軌運輸設備、材料表有軌運輸設備、材料表序號設備名稱規 格單位數 量備 注1電瓶車CTL-18/9G臺10 高壓電纜鋪設，是為挖裝機、梭礦車、輸送泵等設備正常啟動提供足夠的電壓。2梭式礦車SDB-20m3臺1214m3臺53挖裝機LTC312H臺1LDWZ200B24充電機臺85變壓器800KVA臺2500KVA臺1315KVA臺26鋼軌塊25847枕木渡線付48連接板7#單開179道岔浮放mm2YGLV22-10Kv-3501700YGLV22-10Kv-335290010高壓電纜11高壓電纜 （六）有軌運輸輔助設施（六）有軌運輸輔助設施（六）有軌運輸輔助設施（六）有軌運輸輔助設施 1

22、1、高壓進洞、高壓進洞、高壓進洞、高壓進洞 隨著施工機械化程度的提高，有軌運輸裝碴、運隨著施工機械化程度的提高，有軌運輸裝碴、運碴設備，混凝土運輸設備都是采用電動裝置進行工作，碴設備，混凝土運輸設備都是采用電動裝置進行工作，隧道洞內的耗電量也隨之變大。為了保證設備的正常隧道洞內的耗電量也隨之變大。為了保證設備的正常運轉和充分發揮其機械性能，長樂隧道采取了高壓進運轉和充分發揮其機械性能，長樂隧道采取了高壓進洞方案：平導洞口設置一臺洞方案：平導洞口設置一臺800KVA800KVA變壓器，高壓電變壓器，高壓電纜由平導洞口引入，再由纜由平導洞口引入，再由4 4號橫通道切入正洞。正洞號橫通道切入正洞。正

23、洞內始終要有一臺變壓器保持與掌子面距離不大于內始終要有一臺變壓器保持與掌子面距離不大于400m400m，變壓器為，變壓器為315KVA315KVA。用于滿足掌子面挖裝機和。用于滿足掌子面挖裝機和梭礦車的裝碴作業。迂回平導施工，同樣采用有軌運梭礦車的裝碴作業。迂回平導施工，同樣采用有軌運輸，因此平導內也必須安裝輸，因此平導內也必須安裝1 1臺臺315KVA315KVA變壓器，跟進變壓器，跟進掌子面，距離不大于掌子面，距離不大于400m400m。詳見。詳見長樂隧道進口施長樂隧道進口施工配電平面布置圖工配電平面布置圖 高壓進洞 2 2、充電房、充電房、充電房、充電房 電瓶車的充電裝置采用全自動型充電

24、裝置。為電瓶車的充電裝置采用全自動型充電裝置。為滿足設備的正常運轉，保證電瓶車及時充電，充滿足設備的正常運轉，保證電瓶車及時充電，充電房大小按可同時充電房大小按可同時充1010組電瓶設計。詳見組電瓶設計。詳見有軌有軌運輸充電房布置圖運輸充電房布置圖 （七）經濟技術指標（七）經濟技術指標 由于有軌運輸可以減少洞內空氣污染和噪聲污染。出碴受洞內環境影響小，在壓縮循環時間，提高出碴效率方面效果最為明顯。雖然有軌運輸前期的投入較大，但是其遠期的經濟效益還是很可觀的。有軌運輸減小了長大隧道通風排煙的難度，壓縮了循環時間。解決了由于單線隧道空間狹小，無軌運輸設備在洞內調頭和錯車困難的問題。可以避免無軌運輸

25、加開錯車道對成本增加的影響，有軌運輸有軌運輸充電房 可以在隧道加寬段、漸變段和大避車洞等特殊地可以在隧道加寬段、漸變段和大避車洞等特殊地段布置道岔和輸送泵等設備。使各個工序之間減段布置道岔和輸送泵等設備。使各個工序之間減少干擾，對工程整體的進度具有積極的推動作用。少干擾，對工程整體的進度具有積極的推動作用。長樂隧道采用有軌運輸，使洞內作業的安全系長樂隧道采用有軌運輸，使洞內作業的安全系數得到提高。對于隧道施工安全方面提供了可靠數得到提高。對于隧道施工安全方面提供了可靠的保障。的保障。有軌運輸的目標是在無軌運輸出碴循環時間的有軌運輸的目標是在無軌運輸出碴循環時間的基礎上，將循環時間壓縮基礎上，將

26、循環時間壓縮30-40%30-40%。增加日工作。增加日工作循環，提高生產效率，避免由于各工序相互干擾循環，提高生產效率，避免由于各工序相互干擾而影響工程進度。而影響工程進度。（八）經驗體會（八）經驗體會長樂隧道成功的采用有軌運輸為我們今后施工長大隧道奠定了堅實的基礎，但是長大隧道有軌運輸施工技 術中還有很大的潛力可以挖掘，通過施工方案術中還有很大的潛力可以挖掘，通過施工方案和機械設備的性能優化，我們還可以在有軌運輸方和機械設備的性能優化，我們還可以在有軌運輸方面做足文章。讓我們的長大隧道有軌運輸施工技術面做足文章。讓我們的長大隧道有軌運輸施工技術更加成熟和完善。更加成熟和完善。二、長大隧道通

27、風排煙施工技術二、長大隧道通風排煙施工技術 （一）、工程特點和難點（一）、工程特點和難點 1、兩座隧道均屬長大隧道，且含有低濃度的瓦斯。單口掘進最長4035米，在集團公司尚屬首次。袍子嶺隧道采用無軌運輸方案，長樂隧道采用有軌運輸方案。兩隧道均按瓦斯工區組織施工。2、兩隧道均為獨頭掘進，且工期要求砼襯砌與掘進必須同時進行，這就加大了施工通風的難度 4、兩隧道是長大瓦斯隧道，隧道的通風技術是保障施工的關鍵。通風質量的好壞不僅關系到隧道能否正常施工，而且直接影響到洞內施工人員的身體健康乃至生命安全。（二）、通風設備的選擇（二）、通風設備的選擇 1 1、風機選擇、風機選擇 因袍子嶺隧道采用無軌運輸方案

28、，通風排煙壓力更大，故以袍子嶺隧道為例進行說明。1計算參數的確定 (1)供給每人的新鮮空氣按4 m3/min計算。柴油設備千瓦/分鐘需要新鮮空氣不小于3m3。(2)開挖爆破一次最大用藥量,正洞150 kg,平導70 kg。(3)放炮后通風時間按30 min計。(4)洞內摩擦阻力系數正洞為0.02。(5)軟質風筒直徑為1.5 m,風筒節長100 m,100 m漏風率2%,風筒內摩擦阻力系數為0.0024。(6)正洞回風流速不小于0.15 m/s,平導內回風流速不小于0.25 m/s。(7)隧道內氣溫不超過20。2正洞、平導未貫通前風量的計算 21按洞內允許最低風速計算風量:Q2=60VS=0.1

29、56060=540 m3/min式中:V正洞最小風速,為0.15 m/s;S正洞開挖斷面面積,為60 m2。22按洞內最多人數計算風量洞內最多人數按80人計算風量:Q2=4801.2=384 m3/min安全系數K=1.2。23按爆破最多用藥量計算風量 Q3=5Gb/t=515035.35/30=833.75 m3/min式中:G爆破最多用藥量,150 kg;b爆破時有害氣體生成量,巖層中爆破取35.35 L/kg;t通風時間,取30 min。24消除頂層瓦斯積聚所需風量 Q4=60V小S=600.2560=900 m3/min式中:V小瓦斯隧道通風允許最低風速,取0.25 m3/s;S正洞隧

30、道斷面面積,60 m2。25按回風流瓦斯濃度不超限所需風量 Q5=1CgCH4=1/0017.8=780 m3/min式中:C瓦斯安全濃度,取1%;gCH4瓦斯絕對涌出量,正洞取7.8 m3/min。26風筒漏風損失風量 風筒最長2500 m,100 m漏風系數為2%,風機風量按消除瓦斯積聚所需風量計算。Q6=Q4/(1-)L/100=900/(1-0.02)2500/100=1492 m3/min 27實際所需風量計算 271按海拔高度修正風量 QH=Q6/K=1507m3/min 式中:QH、Q6分別為海平面和海拔高度的通風量;K高程系數,袍子嶺隧道海拔高度240 m,K取0.99。272

31、實際所需風機風量 經以上計算,實際所需風機風量為1507 m3/min。28風機壓力計算 通風機的全壓要大于通風的總阻力,總阻力為風筒內阻力與洞內阻力之和。281風筒內摩擦阻力h1 h1=L/DV2/2=635 Pa 式中:正洞摩擦阻力系數,取0.0024;L隧道的最大長度,取2550 m(后期在平導內供風,3015-465=2550米);D風筒直徑,取1.5 m;空氣密度,隧道口海拔240 m,取0.96 kg/s;V風筒平均風速取18 m/s。282隧道內摩擦阻力h2 h2=L/DV2/2=3.9 Pa 式中:正洞摩擦阻力系數,取0.02;L隧道的最大長度,取3015 m;D隧道當量直徑,

32、取6 m;V洞內回流平均風速,取0.9 m/s。283風筒內局部阻力h3 h局=V2/2 風筒入口處:=0.3,=0.96,V入=24 m/s;風筒出口處:=1.0,=0.96,V出=13.6 m/s;過兩個襯砌臺車處:每處=014,=096,V=18 m/s h3=h局=216 Pa 根據風機的風壓和風量的要求,我們選用SDF（c）-NO12.5型防爆軸流風機,電機功率為2110 kW,該風機為變速風機,共6級變速,風量從840 m3/min至2912 m3/min,風壓從353 Pa至5355 Pa,功率從16 kW至220 kW，根據其性能曲線圖可知,風機風量及全壓參數完全大于所需風量及

33、全壓,滿足使用要求。3平導風機的選擇(略)電機功率為255 kW的通風機滿足施工要求.2 2、風筒的選擇、風筒的選擇 實現長距離大風量通風的最有效的技術措施是采用大直徑風管，這不僅可以減少通風機、延長送風距離，還可以成倍地降低通風能耗，同時考慮正洞和平導斷面大小和通行車輛影響分別選用：正洞用1500mm WSFG型軟風管；平導用1000mmWSFG型軟風管。1500mm WSFG型軟風管平均百米漏風率：e=1.23%；平均百米靜壓損失：R=6.5aL/D66.50.0024100/1.560.137NS2/m3；摩阻系統:a=0.0024kg/m3。考慮長大瓦斯隧道防火防爆要求采用阻燃、抗靜電

34、效果較好的軟風管。（三）、施工通風實施方案（三）、施工通風實施方案洞內已掛好1500mm通風帶 袍子嶺隧道和長樂隧道有瓦斯含量，又是長大隧道，通風難度大。隧道采取了巷道加管道等通風方式,取得了良好的通風效果,保證了隧道的安全順利貫通。具體通風方式分兩階段進行。1、第一階段(平導、正洞貫通前)采用壓入式通風 車站雙線段未和1#橫通道貫通，1#橫通道切入正洞后增加的工作面位與4#橫通道未貫通。該段時間通風方式是：在隧道正洞洞口安設一臺110KW*2的通風機，通風機配1500mm通風帶，車站段最大通風距離為320米；平導洞口安設一臺55 KW*2通風機，在平導和1#橫通道的分叉處一個三通，確保通風機

35、分別向平導和1#橫通道輸送新鮮風，平導和1#橫通道都用1000mm通風帶,平導最大送風長度為680米,4#橫通道切如正洞的掌子面里程為D3K78+550。由于該階段二次襯砌未開始施工，各個口都僅有開挖支護施工，施工工序單調，通風干擾很小。因此對通風要求比較低。響完炮后通風約15分鐘，掌子面即可進行出渣作業，出渣前向渣堆進行撒水降塵，避免裝渣時掌子面灰塵過大。通風距離較短，通風保障也因為單工序施工而較為簡單。通風系統布置圖一 2、第二階段(平導、正洞貫通后)平導與正洞貫通后,將兩個洞口風機移至洞內平導與正洞橫通道口,將平導作為巷道加風機管道向正洞掌子面壓入新鮮風流,使污濁空氣從正洞排向洞外。將2

36、110kw的風機放于平導與正洞交叉處的4#平導口處，利用平導方向進風，采用1500mm的通風帶。在1#橫通道的正洞附近位置設一臺55kw2的通風機配1000mm通風帶向正洞口排風,在每組襯砌臺車后面以及迂回平導口和掌子面附近安設一臺37KW的射流風機以加快污濁空氣流動和排出，這樣保證了洞內施工人員的作業環境。迂回平導內根據需要增加了射流風機以保證通風效果。兩組襯砌臺車安設鐵皮風筒后即可滿足襯砌臺車行走時不影響洞內通風的目的。通過采取巷道加管道以及接力通風等通風方式達到通風目的。通風系統布置圖二平導洞口55 KW2通風機 （四）、洞內環境監測（四）、洞內環境監測 本工程對洞內有害氣體監測,是在掘

37、進施工的不同時間和掘進的不同深度隨機進行。采用的設備儀器為:JCB-C103A變攜式智能甲烷檢測儀和CJC4X型防爆懸掛式瓦斯檢測儀、2000型系列便攜式有害氣體監測儀、GXH301BC02分析儀;風量和風速用QDF 2A型熱球式電風速計測試;粉塵用76型交直流兩用采樣儀采樣。經過一系列的測試,工作面的空氣可達到國家衛生標準。（五）、通風管理與輔助通風措施（五）、通風管理與輔助通風措施 根據需要隨時進行空氣衛生和通風指標檢測，不斷進行通風系統的優化，保證通風系統完好有效運行。1、水幕降塵，為了降低圍巖爆破后產生的粉塵量，我們采用了水幕降塵，改善洞內施工環境，減少了通風時間。在距工作面40 m處

38、設置三道水幕，水幕降塵 裝置安裝在邊拱上，爆破后5 min打開水幕開關，降塵20 min左右停止。同時在出碴運輸過程中用高壓水霧對道路及碴堆進行分層灑水以減少粉塵。2、機械凈化，正洞采用凈化程度較高的裝碴設備,重慶鐵馬是低排放、低污染運輸車。除此之外,還采取了以下措施。(1)加強對機械的維修保養。按照設備日常保養和定期維修規定,特別對進氣、燃油部位進行強化保養,堅持燃油沉淀過濾制度。(2)柴油中添加加入S30-30柴油凈化劑。在柴油中加入少量添加劑,有效地降低了CO和其他有害氣體的排放量。(3)保持洞內道路平整，減少污染氣體排放量。限制污染較大的車輛進洞。3、防漏降阻是實現長距離通風的關鍵,嚴

39、格控制風筒質量,安裝時保持風筒直線,防止彎折變形。注意風筒防護,避免機械進出掛損,破損風筒及時修復。4、成立專門的通風作業班組，一方面負責不斷向前接長風管，另一方面進行系統檢查和維修，負責風管的維修和更換。對于嚴重破損的風管要立即更換，輕微破損的風管節要及時修補，修補時可采用快干膠水粘接的方法。由于柔性風管在停風時會在自重作用下自然下垂，再次通風時，當管內風速大于10m/s時會對管路產生很大的瞬時張力，所以采用變頻電機調速。修補、接長風管時，應根據洞內作業工班的時間安排，關閉風機。（六）、通風效果（六）、通風效果通過采取以上技術措施,兩長大隧道施工區段通風效果較為理想,多次對其進行跟蹤監測,檢

40、測結果表明,隧道內CO、NO2、SO2、粉塵濃度均符合國家勞動衛生標準的要求。（七）、經驗體會（七）、經驗體會 通過洛湛項目長大隧道施工區段施工通風階段性實踐,總結出以上幾點:1在設備選型上,應盡可能選擇風量較大無級變速節能風機,正洞選用SDF(C)NO12.5變速風機,該機共6級變速,風量從840 m3/min至2 912 m3/min,風壓從353 Pa至5 355 Pa,功率從16 kW至220 kW,既可適應不同施工階段的需求,也可避免電能的虛耗和大風機啟動時風壓較高而設置長距離的硬管。采用直徑1.5m的通風軟管,百米漏風率降低,風阻減少,更換較少,節約了動力費用。實現了大風機、大風管

41、的合理匹配。根據流體力學的基本規律,通風阻力和通風消耗的功率等都與通風管直徑的負五次方成正比。因此,要降低通風阻力,延長通風距離、降低通風的電能消耗,提高通風效果,最有效的途徑是采用直徑較大的通風管。若將通風管直徑從1.0 m增至1.2 m時,同風量的阻力降低2.48倍,即通風距離增大2.48倍,而消耗的電能卻相同,設備投入減少,經濟效益十分可觀。2 加強監測和個人防護,有利于減少對作業人員身體的傷害,確保作業人員的健康和安全,改善作業環境,提高工效,從而縮短作業循環時間,加快施工進度。3 要解決污染源問題。由于隧道施工多工序、多作業面同時進行,污染源所產生的污染隨空氣擴散到整個隧道,因此如何

42、采用有效措施對污染源所產生的有害、有毒物質進行有效的局部凈化處理,使之不向其它工作面擴散,是進一步降低隧道施工污染的重要一環。采用局部凈化處理與全面通風方式相結合的方法解決隧道施工污染問題是今后隧道施工中消除污染的發展方向。4 實行施工通風專業化管理,從方案設計、通風設置選擇,新產品應用及日常施工管理等各個環節都要做細、做好。長大隧道施工的通風方案是否合理是直接影響經濟效益的一個重要條件,是施工技術人員必須長期研究的一個重要課題。三、主要研究成果三、主要研究成果 通過長樂隧道和袍子嶺隧道的施工，形成了長大單線鐵路隧道獨頭施工技術、長大單線鐵路隧道有軌運輸施工技術、長大單線鐵路隧道通風排煙等施工技術，推動了隧道施工技術的進步，為以后該類工程施工提供了成功經驗。