分隔巷道与风管联合式施工通风在特长隧道中的应用研究

论文摘要

针对目前长大隧道利用斜井或横洞作为辅助坑道施工正洞的施工方法,提出了分隔巷道和管道联合式施工通风。依托长洪岭隧道工程,对该种通风方式的隔板巷道和风管施工通风分别进行了研究。根据轴流风机的不同工况,测试隔板风道内的风速、风压变化,对隔板风道内的隔板漏风率和风道内壁面摩擦阻力系数进行了测定,认为隔板巷道通风是可行的。采用三维数值模拟和计算模型对管道式通风方式进行了研究,对风仓隔板的不同位置、风仓的长度、轴流风机与斜井的相对位置对风量、风压的影响进行了比较分析,得出了最合理的通风布置方式,通过现场验证大大改善了通风效果。利用数学模型与传统通风方式的经济性进行了分析,得出分隔巷道和管道联合通风方式能大大降低工程成本,具有较好的经济性。该种通风方式在类似工程中具有较好的推广价值。本文对通风的基本理论进行了阐述,依托工程实例通过CFD软件对通风状况进行理论数值模拟,采用相关设备测定相关数据进行验证,得出和修正基本结论。通过数学模型比较该种通风方式与传统管道式通风方式的费用,进行经济性比较。在隧道逐渐加大,辅助坑道设置越来越多的情况下,采用该通风方式能够有效延长独头压入式通风的距离。将斜井部分直接采用射流风机供风,将正洞设置辅助斜井的方式直接转变为正洞的独头压入式通风,可以克服由于辅助坑道造成通风困难的影响,为以后长大隧道建设通风方面开辟了新途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外钻爆法长隧道施工通风现状及存在问题
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 存在的问题
• 1.3 研究的内容、目标和方法、意义
• 1.3.1 研究内容及目标
• 1.3.2 研究方法
• 1.3.3 应用前景
• 第2章 分隔巷道与风管联合式施工通风方法研究
• 2.1 施工通风环境控制标准确定
• 2.1.1 施工环境指标确定
• 2.1.2 施工通风需风量确定
• 2.2 联合式施工通风基本原理
• 2.3 联合式施工通风相关参数确定
• 2.3.1 分隔断面积及洞口加长段长度确定
• 2.3.2 隔板风道及风管通风阻力确定
• 2.4 联合式施工通风动力设备确定
• 2.4.1 射流风机升压力确定
• 2.4.2 射流风机纵向间距确定
• 2.4.3 射流风机和轴流风机的选型原则
• 第3章 长洪岭隧道联合式施工通风介绍
• 3.1 联合式施工通风方案实施
• 3.2 联合式施工通风设备布置
• 3.3 联合式施工通风考虑因素
• 3.4 安全质量保证措施
• 第4章 联合式施工通风隔板段实测研究
• 4.1 隔板段现场测试方案
• 4.1.1 测试工况
• 4.1.2 测点布置
• 4.2 隔板段测试结果分析
• 4.2.1 风道漏风率
• 4.2.2 风道摩阻系数
• 4.3 小结
• 第5章 联合式施工通风风管段实测研究
• 5.1 风管段现场测试方案
• 5.2 风管段测试结果分析
• 5.2.1 测量结果
• 5.2.2 风管漏风率
• 5.2.3 坡度对自然通风影响
• 5.3 小结
• 第6章 联合式施工通风改进措施研究
• 6.1 施工环境预测
• 6.2 轴流风机影响因素
• 6.3 风仓数值计算模型
• 6.3.1 数学模型
• 6.3.2 几何模型
• 6.3.3 数值计算结果
• 6.4 风仓形式确定
• 6.5 改进效果测试分析
• 6.6 小结
• 第7章 联合式施工通风经济技术分析
• 7.1 费用组成
• 7.2 费用测算
• 7.3 小结
• 第8章 结论及建议
• 8.1 结论
• 8.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 陈海锋工作简历