我国最长的TBM施工项目通风方案(组图)
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我国最长的TBM施工项目通风方案(组图)
(1. 辽宁省水利水电工程局，辽宁 抚顺 113213; 2. 辽河石油勘探局，辽宁 盘锦 124012)
大伙房水库输水工程TBM3施工段是目前国内最长、最大的TBM施工项目，单向掘进长度9777m。这对施工通风除尘及环境监测提出了新的课题，通过精心设计、优选设备及设施、优化匹配、严格管理，保证了TBM及其他机电设备正常运行，同时也为作业人员创造了良好的作业环境。
1 通风系统设计方案
通风系统是隧洞施工的生命线。通风方案必须与隧洞施工组织相协调，并采取“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理”的综合管理措施，为隧洞内施工工作人员创造一个适宜的作业环境，同时也为维持TBM和其他机电设备正常运行提供必要的条件。我国最长的TBM施工项目通风方案(组图)
1.1 TBM3施工段通风方案设计长度
TBM3施工段通风长度为:
TBM3-1段施工段: 主洞8913m
TBM3-2段施工段: 主洞9777m +16#支洞643m=10420m
由于TBM3施工段最长的主洞通风长度为9777m，支洞通风长度为643m，设计方案只要能满足这2种通风长度组合的要求，也就能满足其他各施工阶段的通风要求。我国最长的TBM施工项目通风方案(组图)
1.2 工作面风量
为确保工作面劳动环境卫生指标达到DL/5099-1999的标准规定，美国Robbins公司提出TBM后部风量要求为1200～1800m3/min。结合TBM施工地区的气候条件，认为TBM后部新鲜空气供应量取为1500m3/min(即25m3/s)、洞内风速0.5m/s是合适的，可以满足TBM施工段的通风和除尘要求。
1.3 TBM3施工段最大通风长度
TBM3施工段长18594.16m，以16#支洞为界，分成TBM3-1和TBM3-2两段施工。TBM在主洞出口完成组装调试后，掘进8913m到达16#支洞，完成TBM3-1段掘进。经过检修并重新安装连续皮带输送机、增设支洞固定皮带输送机后，再掘进9777m，完成TBM3-2段掘进后进入15#支洞扩大洞室。然后拆卸解体，从15#支洞运出。我国最长的TBM施工项目通风方案(组图)
16#支洞为TBM3施工段的中间辅助支洞，长642.4m，作为TBM3-2施工段出渣、通风、材料运输的通道和紧急出口。断面型式为圆拱直墙型，断面尺寸为6.0m×6.6m(宽×高)，洞外用固定皮带机转渣，用无轨运输方式运料到弃渣场。
TBM3标段主洞施工部分断面面积约50.24m2。TBM3-1段直接采用连续皮带机出渣系统出渣，TBM3-2段在主洞内用连续皮带机出渣，在16#支洞用固定皮带机转渣。在主洞内另设有一套有轨运输系统运送物资和材料。
1.4 通风系统设计
TBM3-1段掘进完成后，主要通风机和通风软管要拆卸后重新组装，用于TBM3-2段施工。TBM3-2段掘进时，要在16#支洞增设固定皮带机转渣系统和通风系统，此时，TBM3-1段继续完成模筑混凝土衬砌和运料等工作，主洞内通风靠空气对流并辅以适当的机械通风。
1.5 通风、除尘系统及空气质量要求
隧洞通风除尘系统的任务是为隧洞内人员工作地点供给足够的新鲜空气：淡化或排除各种有害气体或岩尘，使其含量降低到DL/T5099-1999标准所规定的范围以内，创造良好的劳动气候条件，保证TBM和其他机电设备的运行条件。
3我国最长的TBM施工项目通风方案(组图)
我国最长的TBM施工项目通风方案(组图)
2 施工通风方案及系统布置
根据TBM3施工段的施工组织计划和工期要求，由于其洞径大、施工长度大，TBM3-1段采用压入式通风方式，风机安装在洞外，距洞口30m(待TBM推进到洞内后再安装风机和风筒)送风到TBM后配套系统，给工作面供风，污风从主洞断面直接排出洞外。通风系统布置示意图如图1所示。
TBM3-2段掘进时，风机布置在16#支洞口外部，距洞口20m左右，采用压入式送风方式。新鲜空气从16#支洞断面进入，通过大直径通风软管送到TBM后配套系统，再经过TBM后配套系统上的辅助风机送到施工作业面。施工面的污风从主洞断面流出，再经过16#支洞排出洞外。通风系统布置示意图如图2所示。
TBM后配套系统的通风与隧道通风是一个统一的整体，包括新风供应系统和除尘系统。新鲜空气从后配套系统尾部的软风管储存箱进入，由后配套系统的增压风机送到TBM前面。一部分空气补充后配套系统前部集尘器所需的空气，一部分从后配套系统尾部释放，从隧洞内返回。
软风管储存箱可储存300m软风管。TBM每掘进300m，就停机接长一次风筒，风筒接头采用粘接。风管储存箱前面有硬风管，硬风管在各平台车的连接处用柔性接头连接。
TBM后配套上装设有吸尘器和湿式过滤器，用来吸收TBM滚刀破岩时产生的粉尘和喷射混凝土时产生的粉尘，吸尘器和过滤器应定期清洗，或及时更换过滤器。另外，在TBM掘进过程中，刀盘前部工作面采取喷水降尘的措施。
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