張承林
(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司)
在施工的隧道中常見(jiàn)的有害成分有一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、柴油機(jī)廢棄以及粉塵等。另外還有鋪設(shè)聚乙烯防水板是產(chǎn)生的焊煙,其中包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、氰化物以及苯系等多種有害物質(zhì),還有地溫、噪聲、過(guò)高濃度的二氧化碳、水泥粉塵等可能的污染也不可不引起重視。
(1)處理要點(diǎn)就是:對(duì)隧道內(nèi)的氣體成分、濃度,以及洞內(nèi)的溫度等因素都要實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。并且對(duì)瓦斯等類(lèi)似的高位物質(zhì)應(yīng)設(shè)有濃度報(bào)警裝置等。若檢測(cè)到濃度超標(biāo)應(yīng)及時(shí)糾正,隨時(shí)調(diào)整,如在瓦斯隧道中瓦斯超標(biāo)后,應(yīng)當(dāng)立即通過(guò)高速通風(fēng)來(lái)把洞內(nèi)空氣中的瓦斯降下來(lái)。
(2)隧道內(nèi)施工污染抱怨控制標(biāo)準(zhǔn)如下:第一,在開(kāi)挖的工作面中,氧氣含量不得低于20%的標(biāo)準(zhǔn),二氧化碳濃度最高為0.5%;第二,關(guān)于洞內(nèi)空氣的粉塵濃度,每立方米空氣中含10%以上游離的二氧化硅粉塵和二氧化硅水泥粉塵分別不得高于2 mg 和6 mg,含10%以下游離的二氧化硅的粉塵最高容許濃度為10 mg;第三,洞內(nèi)空氣中一氧化碳的最高容許濃度為30 mg/m3,百分比約0.0024%,氧化物換算二氧化氮的最高容許濃度為5 mg/m3,百分比約0.00025%;第四,總會(huì)風(fēng)道風(fēng)流中,瓦斯?jié)舛茸罡邩?biāo)準(zhǔn)為0.75%,而從其他工作面進(jìn)來(lái)的風(fēng)流中則不得超過(guò)5%;第五,供給新鮮空氣應(yīng)按照3m3/人·min,采用內(nèi)燃機(jī)作業(yè)則供風(fēng)量宜在3 m3/min·1 千瓦供風(fēng)量之上;第六,全斷面開(kāi)挖,風(fēng)速需至少為0.15 m/s,坑道內(nèi)則最低為0.25 m/s,且都不能大于6 m/s;第七,隧道內(nèi)工人作業(yè)處空氣溫度不得高于28 攝氏度;最后,隧道內(nèi)工人工作處噪聲不得超過(guò)90 分貝。
(1)通風(fēng)的基本原理包括空氣流量的計(jì)算、通風(fēng)動(dòng)力的計(jì)算和通風(fēng)阻力的計(jì)算及他們的關(guān)系,這是隧道施工通風(fēng)技術(shù)的基礎(chǔ)。以此可以幫助我們選擇最優(yōu)的通風(fēng)方式,正確設(shè)計(jì)、選擇和使用通風(fēng)設(shè)備。通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力,風(fēng)流的全部流程中都存在摩擦阻力,而在拐彎、分支及風(fēng)流受阻的地方出了前者還存在局部阻力。局部阻力來(lái)自于流動(dòng)的風(fēng)遭遇某些阻礙可產(chǎn)生渦旋消耗風(fēng)能的能量,從而阻礙通風(fēng)的順暢。因此,我們應(yīng)當(dāng)采取措施降低那些不可忽略的局部阻力,以保證通風(fēng)質(zhì)量。
(2)通風(fēng)方式、設(shè)備的選擇及其的處理要點(diǎn):第一,通風(fēng)方式的選擇。通風(fēng)方式的選擇主要需要依據(jù)隧道的形態(tài)、規(guī)模以及施工方法等進(jìn)行考慮。隧道通風(fēng)方式主要可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。隧道施工通風(fēng)過(guò)程中的機(jī)械通風(fēng)方式又主要有巷道式和管道式兩種。巷道式通風(fēng)是用對(duì)到本身代替通風(fēng)管道,可形成回流的通風(fēng)方式,有風(fēng)阻小、風(fēng)量大、通風(fēng)管理容易等優(yōu)點(diǎn),但是開(kāi)挖通風(fēng)巷道的造價(jià)大大高于了風(fēng)管的費(fèi)用。管道式通風(fēng)因其造價(jià)較低被廣泛采用,風(fēng)管式通風(fēng)又分為壓入式、抽出式、混合式三種。但要想達(dá)到預(yù)期的通風(fēng)效果,對(duì)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管要求極高,并且管理復(fù)雜。第二,通風(fēng)設(shè)備的選擇:首先,應(yīng)當(dāng)明確污染源的種類(lèi)并將其作為主要控制指標(biāo),選擇合適類(lèi)型和特點(diǎn)的風(fēng)機(jī)。在長(zhǎng)距離送風(fēng)時(shí),可采用間隔串聯(lián)相同型號(hào)風(fēng)機(jī)來(lái)滿(mǎn)足風(fēng)壓的要求或者,也可根據(jù)實(shí)際情況采用并聯(lián)兩臺(tái)同型號(hào)風(fēng)機(jī)。其次,選擇風(fēng)管式為降低通風(fēng)阻力、延長(zhǎng)送風(fēng)距離以及降低通風(fēng)的耗電量可采用大直徑風(fēng)管。風(fēng)管主要有硬風(fēng)管和軟風(fēng)管兩種,但綜合考慮,一般來(lái)說(shuō)軟風(fēng)管更好。但若采用軟風(fēng)管就應(yīng)特別把握漏風(fēng)防治和降低風(fēng)阻,特別關(guān)注柔性風(fēng)管的接頭處和針眼。在軟風(fēng)管的安裝過(guò)程中必須要注意管的平順、挺直和安穩(wěn),接頭應(yīng)特別注意,可采用鋼性接頭,總之要保證其密閉性。最后,最重要的一點(diǎn)是,風(fēng)管的選擇必須配合風(fēng)機(jī),它們是通風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,但需要合理匹配才能更好地發(fā)揮它們的作用。
做好隧道施工通風(fēng)的前期工作后,還需要施工方特別注意施工過(guò)程中的通風(fēng)管理,其中就包括:確保管路的漏風(fēng)率維持在正常水平以?xún)?nèi)、監(jiān)測(cè)洞內(nèi)有害物質(zhì)的含量、增大洞內(nèi)的新鮮空氣量以及管道的日常維護(hù)檢修等。特別注意,在此過(guò)程中乃至整個(gè)工程的施工過(guò)程中都需要注意,因地制宜。比如,在我國(guó)的高原地區(qū)修筑隧道就應(yīng)當(dāng)充分考慮當(dāng)?shù)貧夂虻瓤陀^因素,必須選擇適合當(dāng)?shù)氐匦螝夂蛱攸c(diǎn)的通風(fēng)機(jī),尤其保證洞內(nèi)有足量的新鮮空氣。并且必須選擇合理的施工通風(fēng)方式,在像高原地區(qū)這樣特殊的工程地,其隧道的施工通風(fēng)應(yīng)由專(zhuān)業(yè)的通風(fēng)管理人員負(fù)責(zé)通風(fēng)、補(bǔ)氧及除塵等具體事項(xiàng),以保證工程人員的身心健康、施工機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn),順利完成工程。
隨著隧道施工通風(fēng)技術(shù)的廣泛運(yùn)用,我國(guó)已經(jīng)掌握了某些較成熟的技術(shù)并且有所創(chuàng)新發(fā)展,但是新的工程也會(huì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn),我們始終在努力創(chuàng)新以求達(dá)到最優(yōu)化。
[1] 竇炳凱,張曉利. 隧道施工通風(fēng)技術(shù)初探[J]. 中國(guó)科技博覽,2010,(12).
[2] 尚友磊. 斗篷山隧道斜井施工通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,(8).