張玉良（柳州鐵道職業(yè)技術學院，廣西 柳州 545616 ）

云桂高鐵革朗隧道2#橫洞通風設計

張玉良
（柳州鐵道職業(yè)技術學院，廣西 柳州 545616 ）

通過云桂高鐵革朗隧道2#橫洞采用二階段通風設計，介紹隧道整體設計及風量、風壓等相關參數(shù)計算，通風設備選型，改善了洞內工作面施工條件，對類似工程具有借鑒作用。

高速鐵路；隧道；橫洞；通風；設計

0　引言

云桂高速鐵路（云南段）革朗隧道位于云南省富寧縣境內，全長11568m，其輔助坑道2#橫洞全長1018.4m，革朗隧道2#橫洞通過輔助導坑施工正洞，且輔助坑道斷面狹小，很難形成巷道式通風，同時無法配置大直徑通風管，通風損耗極大，通風設備發(fā)揮不出最大功效。

1　總體方案

革朗隧道2#橫洞工區(qū)通風分兩階段實施∶

（1）第一階段通風在正洞施工到D2K366+880前，采用混合式通風，最大通風距離為1600m，在橫洞與正洞交叉處（D2K368+480），安裝2臺軸流式風機向掌子面供風，在D2K368+380處安裝一臺排風機，同時D2K368+380至D2K366+880間，按每500m設置一處射流風機對污濁空氣進行助推，加速污濁空氣排放。

（2）第二階段通風，掌子面已施工至D2K366+880處，在D2K366+930處安置兩臺送風機，施工至D2K366+650處設置一臺排風機，且待掌子面施工至D2K366+635處設置一道風門，排風機與掌子面間每500m設置一臺射流風機。

2　設計原則

（1）提高工作面的供風標準，在風量計算中各參數(shù)選取時宜堅持增加風量的取值傾向。

（2）為節(jié)約電能，必需采用較大直徑的通風管道，但管道直徑增大也要求較大的橫洞斷面滿足安裝管道的要求，導致工程量及投資增加，盡量采用二級調速軸流式通風機，同時射流風機的數(shù)量亦不宜過多。

3　風量計算［1］

3.1排除炮煙需風量計算

式中 t—通風時間（min）；A—爆破耗藥量（kg）；b—1kg炸藥有害氣體生成量（L）取b=40L；S—巷道斷面積（m2）；K—考慮淋水使炮煙濃度降低的系數(shù)，取0.3；L—臨界長度；P—巷道計算長度范圍內漏風系數(shù)。

3.2稀釋和排除內燃機機械廢氣需風量計算

式中 k—規(guī)定單位需風量（m3/min），取3；Ni—各內燃機功率（kW）；Ti—同時工作柴油機械設備利用率系數(shù)；其中自卸汽車、裝載機、砼運輸車、挖掘機功率分別為250kW、150kW、250kW、150kW。洞內的行駛速度按10km/h。裝碴循環(huán)時間10min，砼澆筑循環(huán)時間15min，載重車的負荷率0.8，非載重車的負荷率0.3，裝載機、挖掘機負荷率0.7，設備的利用率0.8。出碴車的行車距離為1667m（10km/h×10min）；砼運輸車的行車距離為2500m（10km/h×15min）；洞內最大通風長度∶1600米。正洞內車輛數(shù)量：自卸車重載2輛，自卸車空載1輛；砼運輸車重車1輛，砼運輸車空載1輛；挖掘機和裝載機各1輛。

4　風壓計算［1］

根據(jù)現(xiàn)場配置的2臺通風機，單臺通風機最長通風距離的風機選型，正洞通風長度為1600m，正洞計算風量2072.7 m3/min（ 4145.3 m3/min×0.5），取管道直徑Φ1.6m，取摩擦阻力系數(shù)α=1.5×103kg/ m3，管道漏風系數(shù)：PL正洞=1.256，掌子面計算風量正洞1674.2 m3/min （3348.4×0.5），管道風阻力系數(shù)：

沿程摩擦通風阻力損失

沿程損失：

局部損失：

總損失：h總正洞= hf正洞+hx正洞=1435.86+202.51=1638.37Pa

5　風機選型［1］

2×75KW軸流風機二臺，單臺最大供風量為2285 m3/min，最大風壓為4629Pa；55KW射流風機四臺，按照500m縱向間距進行布置。

6　通風管理［2］

（1）成立通風作業(yè)小組，建立健全管理制度，確保按要求通風及關閉有關風門，防止漏風、竄風。（2）通風管安裝應平順，掛設風管要平、直、順，接頭嚴密，每100m平均漏風率不大于1%。

7　結語

革朗隧道2#橫洞采用二階段通風設計后，工作面的通風效果明顯：洞內坑道通風速度大于0.5m/s、空氣中O2含量按體積計算大于25%、CO2濃度小于0.5%，CO最高容許濃渡小于30mg/m3，符合我國鐵路及有關勞動衛(wèi)生標準［3］，改善洞內施工條件，積累了成功經(jīng)驗，取得較好的經(jīng)濟和社會效益。

［1］鐵路隧道設計規(guī)范（TB10003-2010 ）［S］北京:中國鐵道出版社.2010

［2］鐵路隧道工程施工安全技術規(guī)程（TB10304-2009）［S］北京:中國鐵道出版社.2009

［3］鐵路隧道工程施工技術指南（Q/CR9604-2015）［S］北京:中國鐵道出版社.2015

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.096

張玉良，高級工程師，主要研究方向:隧道工程與地下工程。