拉林铁路LLZQ-8标朗镇二号隧道实施性施工组织设计
生活用水量:(0.15375+0.1320)÷24=0.55m3/h 消防储水量:20003(2033600÷1000)÷3000=48m3 4.3.1.3高压水池设置及水管直径选择
贮水池修建在洞顶左侧上方标高75m处,水池位置高度保证最高用水点水压不小于0.3MPa的要求。根据施工经验及井内供水量,高压水池贮水量在300m3以上。
水池设置原则:水池构造力求简单不漏水,基础置于坚实地层上,采用浆砌片石半埋置式。在贮水池底部接出水管至隧道洞口并延伸,出水管大小经过计算确定。为便于洞内水管路的连接和维修,在洞口处装设总闸阀来控制。为确保机械抽水的及时性,在贮水池内安装水量报警装置,当水位处于上下限时会给抽水站一个报警信号,以便及时抽、停水。机械提水时,抽水站配置备用抽水机。抽水站出水口附近需装设止回阀、排空气闸阀和水压表。钢管管径按200mm选取。
4.3.1.4供水管道布置原则
(1)管道敷设要求平顺、直、弯头少、线路短,干管管径尽可能一致,接头严密不漏水。
(2)管道沿山顺坡敷设悬空跨距大时,每隔6~12m设立支柱承托,支撑点与水管之间加木垫,严寒地区洞外管道在冬季包扎防冻材料。
(3)水池的输出管设总闸阀,干管管道每隔300~500m安装闸阀一个,以便控制和维修管道。管道闸阀布置还要考虑一旦发生管道故障能够暂时由水池或水泵房供水的布置方案。
(4)供水管道安设在电线路的相对一侧,不妨碍运输和行人,并设专人负责检查维护(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30m,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的长度不宜超过50m。
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(6)如利用地形高差设置水池,其自然压头超过所需水压较大时,要进行减压,一般是在管路中段增建水池作中间过渡站,但过渡站水池的H值通过计算确定,或直接利用减压阀来降低管道中水流的压力。洞内供水管安装位置见附件1《朗镇二号隧道管线布置图》。
4.3.2施工供电
在2015年12月前无法连接当地农电网,所以隧道进口施工用电配置1台300kw发电机发电;2015年12月以后从当地农电网供电线路T接,隧道进出口各设置一台变压器(均为800KVA)。变压器附近修建配电房、变压器房及发电机房50m2,自配电房向生产、生活区布置低压线路供电,洞内供电线路设置见《管线布置示意图》。
洞内供电线路采用“三相五线制”洞内开挖及支护作业照明的电压为36V的安全电压,非作业区照明电压为220V,动力线电压为380V。动力线和照明线采用绝缘良好的电力线分开安装在绝缘支撑板上,工作区附近的临时动力线和照明线采用防水绝缘的电缆线。洞内电力线做到平顺、绝缘、美观。 4.3.3施工供风
隧道施工通风的目的是供给洞内足够的新鲜空气,并冲淡、排除有害气体和降低粉尘浓度,以改善劳动条件,保障作业人员身体健康。
(1)隧道内施工作业段的空气应达到国家有关规定标准: 1)粉尘浓度:粉尘容许浓度,每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得超过2mg;每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得超过4mg。
2)一氧化碳(CO)浓度:一氧化碳(CO)最高容许浓度为30mg/m3。在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3,但工作时间不得大于30min。
3)氮氧化物(换算成NO2)浓度:氮氧化合物小于0.00025%,质
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量浓度小于5mg/m3。
4)洞内空气成份(按体积计):空气中的氧气(O2)的含量大于20%,二氧化碳(CO2)的含量小于0.5%。
5)洞内温度:隧道内最适宜施工人员作业的温度为15~20℃,温度不宜超过28℃。
6)洞内风量要求:洞内施工作业每人每分钟供应新鲜空气不小于3m3,柴油设备每千瓦/分钟需要新鲜空气不小于3m3。
7)噪声标准:隧道内噪声小于90分贝。
8)洞内风速要求:全断面开挖时洞内风速不小于0.15m/s,在分部开挖的坑道内不应小于0.25m/s,但均不应大于6m/s。
本隧道施工通风方式,进、出口工区均采用压入式通风,进口工区独头通风长度1400米,出口工区独头通风长度1300米。
9)需风量计算
按洞内同时作业的最多人数计算 Q1=qmk
式中:q—洞内每人每分钟所需新鲜空气,取3m3/min; m—洞内同时工作的最多人数,取60人; k—风量备用系数,取1.15。 Q1=336031.15=207m3/min
按洞内同一时间爆破使用的最大炸药量计算风量
2.253G(AL)2?bQ2??tP2
式中:t—通风时间,取40min; A—断面面积,取41.0m2; q—单位耗药量,取1.1kg/m3; ι—循环进尺,取1.6m;
G—同一时间起爆总药量(kg),G=Aqι=4131.131.6=72.16kg; φ—淋水系数,取0.8;
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b—炸药爆炸后有害气体生成量,取40m3/kg;
L—通风长度或临界长度(L'),通风长度由施组中独头掘进长度确定,临界长度用公式L'=12.5GbK/AP2计算(式中K为紊流系数,取0.65);
P—通风管漏风系数,通风管直径1.8m,百米漏风率(P100)取1.2%。
则:P=(1-P100L/100)+1=(1-1.2%31400/100)+1=1.83 临界长度L'用下式确定计算:
L'=12.5GbK/(AP2)=12.5372.16341.230.65/(57.2531.83)=230.5m
当L<L'时,使用L来计算风量,当L>L'时使用L'来计算风量,本项目中L>L'应采用L'来计算。
所以:Q2=
22.25372.16?(41?230.5)?0.8?40?21.61.83=262.5m3/min 按允许平均风速计算风量 Q3=603S3V
式中:Q3—计算风量,m3/min; S—最大断面面积,m2,取41m2; V—洞内允许最小风速,取0.15m/s。 则:Q3=6034130.15=369m3/min 按内燃机械设备总功率计算
洞内每个掌子面内的通风量由于内燃机的制造型号、结构、燃料、负荷等因素确定,本工程洞内按每KW供风量不小于3m3/min进行计算。
即Q4=K∑Ni
式中:Ni—内燃机功率,KW;
K—洞内岀碴时使用内燃机每KW所需风量,取3m3/min计算;
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结合隧道断面、地质水文条件,综合考虑各种工况组合,洞内岀碴时掌子面使用的内燃机最多,按2台自卸汽车(100KW)、1台WZJ300挖装机(145KW)计算,总功率为23100+145=345KW。
Q4=K∑Ni=33345=1035m3/min 最大风量及掌子面供风量确定
由前面计算结果知:Qmax(Q1,Q2,Q3,Q4)=Q4=1035m3/min。 则Q掌=KPQmax,
其中Q掌—掌子面需要的供风量,m3/min; K—高原修正系数,根据海拔标高本项目取K=1.3; P—通风管漏风系数,根据前面计算结果P=1.83; Q掌=KPQmax=1.331.8331035=2462.3m3/min。 管道阻力损失
管道阻力损失Hf=RfQjQi/3600+HD+H其他
式中 Qj——通风机供风量,取设计风量,m3/min; Qi——管道末端流出风量,m3/min; HD——洞室内阻力损失取50; H其他——其他阻力损失取60; 风机设计全压H=Hf=RfQjQi/3600+110; 洞室进口风机全压:
Hf=Hf=H摩+HD+H其他=(3.53140031035)/3600+110=1518.7(Pa)。
SDF(C)型隧道施工专用轴流通风机技术性能参数表
风机型号
速度
风量 风压(m3min) (Pa)
高效风
转速
量
(r/min
(m3mi
)
n)
1480 980 750
最高点功率(KW) 71 21.9 9.3
最大配用电机功率(KW) 37×2 12×2 6×2
SDF(C)-No10
550-350
1225
0
240-160
中速 640-1010 825
0
低速 420-760 140-880 619 高速 770-1500
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