淺析隧道施工通風(fēng)消煙除塵新技術(shù)

張忠武

中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司

淺析隧道施工通風(fēng)消煙除塵新技術(shù)

張忠武

中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)公路、鐵路、地鐵等建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，其中隧道的數(shù)量也占有很大的比例。隧道的通風(fēng)消煙除塵是隧道施工中非常重要的問題，隨著人們對(duì)于環(huán)保等意識(shí)的增強(qiáng)，隧道施工通風(fēng)消煙除塵的問題愈加突出?；诖?，本文將著重分析探討隧道施工通風(fēng)消煙除塵新技術(shù)，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

隧道；通風(fēng)；消煙除塵；新技術(shù)

1、隧道施工通風(fēng)消煙除塵的重要性

近年來，隨著我國(guó)公路工程建設(shè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)的公路隧道建設(shè)取得了巨大的成就。尤其是山嶺重丘區(qū)的公路工程，大多以隧道的形式穿越高山峻嶺，其中不但有中、短隧道，更有長(zhǎng)隧道、特長(zhǎng)隧道、隧道群等。目前，公路工程隧道的施工大多是采用新奧法進(jìn)行的，開挖基本上采用鉆爆法，出碴多采用無軌運(yùn)輸。在隧道施工開挖時(shí)，為了稀釋和排出巖體涌出的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和粉塵，保持良好的空氣條件，必須對(duì)開挖工作面進(jìn)行通風(fēng)，即向工作面送入新鮮風(fēng)流，稀釋和排出污濁空氣，確保公路工程隧道施工安全及工程順利進(jìn)展。對(duì)短隧道來講，通常采用自然通風(fēng)就可以解決洞內(nèi)施工環(huán)境問題，而對(duì)中長(zhǎng)隧道，特別是特長(zhǎng)隧道，施工通風(fēng)就是一項(xiàng)必須著重解決的技術(shù)難題，故而強(qiáng)化隧道施工通風(fēng)消煙除塵管理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、隧道施工通風(fēng)消煙除塵新技術(shù)

以某工程實(shí)際為例，對(duì)其通風(fēng)及消煙除塵新技術(shù)要點(diǎn)分析如下：

2.1 隧道中降低煙霧濃度的辦法

在隧道內(nèi)為了能夠達(dá)到良好的除塵效果，需要在除塵機(jī)的附屬設(shè)備上配有裝水設(shè)備，此設(shè)備要控制好送風(fēng)機(jī)和計(jì)測(cè)器等裝置。除塵系統(tǒng)的工作原理在于隧道內(nèi)周圍的空氣進(jìn)行電離，使電離后的空氣區(qū)域變?yōu)殡姇瀰^(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)將電子分為正負(fù)兩級(jí)，當(dāng)空氣中成功被電離后，空氣中的正負(fù)電離子就會(huì)超著雙方快速運(yùn)動(dòng)，而在運(yùn)動(dòng)的過程中，空氣中的塵粒就會(huì)被正負(fù)離子一并帶動(dòng)起來，當(dāng)正負(fù)離子結(jié)合后就會(huì)被同時(shí)吸引到集塵板上，很多空氣中的塵粒也都在集塵板上“著陸”，隨著電離空氣的越來越多，反復(fù)工作，集塵板上的塵粒也會(huì)聚集的越來越多，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，灰塵就會(huì)慢慢的固化，這時(shí)就需要及時(shí)的清理掉，然后才能保證除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。作為隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)中的重要指標(biāo)，煙霧濃度的控制是極其重要的，一般要通過機(jī)械設(shè)備稀釋煙霧。在隧道中，如果遇到隧道較長(zhǎng)，且坡度較大的隧道時(shí)，多數(shù)是以稀釋煙霧的含量而有針對(duì)性的設(shè)計(jì)通風(fēng)的。

2.2 通風(fēng)消煙除塵新技術(shù)

全新的隧道施工通風(fēng)消煙除塵采用的是濕式除塵技術(shù)，此技術(shù)主要是通過所形成的溫差效應(yīng)在掌子面的周邊形成循環(huán)流。按照本項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行測(cè)量得知，掌子面在爆破前后具有5～8℃的溫差，在爆破后所形成的煙塵主要位于掌子面40m范圍內(nèi)的拱頂。因?yàn)闇夭畹拇嬖?，?huì)形成上部為高溫氣體、下部為冷空氣，在離掌子面30m位置較小的錐形體。將軸流風(fēng)機(jī)安放在錐尖部位，發(fā)生爆破后所形成的煙塵會(huì)在拱頂位置被軸流風(fēng)機(jī)吸出而輸入到濕式除塵器內(nèi)部，在液體和含塵氣體相互接觸之后，依靠煙塵本身所具有的慣性會(huì)和液體發(fā)生碰撞、擴(kuò)散以及粘附，之后這些粘附后的塵粒會(huì)相互凝聚，這樣就會(huì)使塵粒和氣體得到分離，分離后所得到的冷空氣就可以通過風(fēng)筒來改變方向參與到掌子面的污濁氣體循環(huán)系統(tǒng)中去。通過此技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒔^大多數(shù)的粉塵以及有害氣體吸除掉，從而對(duì)掌子面的空氣質(zhì)量進(jìn)行一定的改善，并且能夠降低隧道施工中的通風(fēng)費(fèi)用。與此同時(shí)和壓入式通風(fēng)進(jìn)行配合使用，可以較有效的解決隧道施工通風(fēng)消煙除塵的目的。

2.3 注重通風(fēng)方式的合理性

對(duì)于通風(fēng)方式的選擇來看，其依據(jù)主要是污染源特性，在成洞地段要盡可能的避免造成二次污染，一定不能對(duì)施工造成限制。在選擇的時(shí)候需要注意以下七個(gè)方面的問題：一是由于影響自然通風(fēng)的因素比較多，通風(fēng)效果具有不易控制性和不穩(wěn)定性，因此除了在一些長(zhǎng)度比較短的隧道施工中應(yīng)用之外，都不適宜使用；二是對(duì)于壓入式的通風(fēng)方式來看，能夠直接向工作面輸送新鮮的空氣，在工作面施工中值得推廣，但是其缺點(diǎn)是會(huì)導(dǎo)致整個(gè)坑道中都流入污濁的空氣，所以在應(yīng)用的時(shí)候最好是使用大管徑、大功率的機(jī)械；三是對(duì)于吸入式通風(fēng)方式來看，其風(fēng)流的方向是與壓入式相反的，但是由于其排煙的速度過于緩慢，在工作面范圍內(nèi)就很容易出現(xiàn)炮煙停滯區(qū)，因此不建議在施工工程中單獨(dú)使用；四是混合式的通風(fēng)方式，匯集了吸入式和壓入式的所有優(yōu)勢(shì)，但是由于對(duì)風(fēng)機(jī)、管路等設(shè)施的應(yīng)用比較多，是適合應(yīng)用較小的管徑，如果風(fēng)機(jī)的管徑和功率都比較大的時(shí)候，其經(jīng)濟(jì)性就會(huì)比較差；五是加大對(duì)平行導(dǎo)坑的利用，這一方式主要是應(yīng)用在施工長(zhǎng)度比較大的隧道工程中，通風(fēng)的效果主要是由其管理水平來決定的，如果施工的斷面比較大，但是也沒有平行導(dǎo)坑，則可以使用風(fēng)墻式的通風(fēng)方式；六是在選擇通風(fēng)方式的同時(shí)，也需要注重對(duì)風(fēng)管依據(jù)通風(fēng)機(jī)等設(shè)備的選擇，對(duì)處理好風(fēng)管的連接處，最大限度的減小漏風(fēng)率；七是加強(qiáng)隧道施工中的通風(fēng)管理，定期檢查和維修設(shè)備，并注重對(duì)施工環(huán)境的檢測(cè)，增強(qiáng)通風(fēng)效果的合理性和經(jīng)濟(jì)行。

總而言之，在道路隧道建設(shè)快速發(fā)展的大環(huán)境下，由于現(xiàn)代隧道大多以鉆爆法施工和無軌運(yùn)輸為主，其施工通風(fēng)問題就成為安全、快速施工的最大障礙，這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須進(jìn)一步重視強(qiáng)化隧道施工的通風(fēng)消煙除塵工作。

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