有轨出渣及接力通风在小断面长隧洞中的应用

有轨出渣及接力通风在小断面长隧洞中的应用杜睿鹏

（甘肃省水利水电工程局，甘肃兰州７３００００）

摘要：以青海省引大济湟扶贫灌溉一期工程湟水北干十一标为工程案例，针对小断面，长隧洞的有轨出渣的设备配置及有轨出渣的轨道铺设及维护、有轨出渣的优缺点及接运行方式、

力通风中隧洞洞内施工人员和爆破散烟需要的风量的计算、通风机的工作风量的计算、通风机电机容量的计算、风机与风筒的布置方式，系统的阐述了有轨出渣及接力通风在小断面长隧洞中的应用，为小断面长隧洞的施工组织管理总结了一定的实践经验。

该隧洞的出渣方式选定为有轨出渣的方式。

㈠有轨出渣的设备配置及运行方式

根据本工程的施工技

三术方案，我项目部为本工程洞挖配备了一台ＷＤ—１６０耙渣机，三台８Ｔ蓄电池式电机车。出渣的运行方式，台ＳＴ—８梭式矿车，

在隧洞掌子面，人工操作耙渣机把爆破的岩石石渣装至梭车，用蓄电式电机车牵引出洞，在洞外卸渣，空回至掌子面，循环往复。由于本标段隧洞单头掘进的长度为３１６３ｍ。所以在１７００ｍ以前，采用两台电瓶车两台梭车配套出渣，一台若在掌子面，另一台就停在洞口的会车道上等待，里面的一台电瓶车梭车一出洞，外面的这台立即就进洞，循环作业。当隧洞进尺在１７００ｍ以后，两台出渣设备出渣比较慢，为此，在此段扩挖了会车道，铺设了长达４０ｍ的轨道，可以停靠梭车等其它设备。运渣设备又增加了１分别编号为１＃，２＃，３＃，若１＃在掌子套。此时共有３套出渣设备，

还有３＃在洞外的面装渣，那么２＃就在１７００ｍ处的会车道等待，会车道上等待，当掌子面的１＃梭车运渣出来行至１７００ｍ处的会车道时，在此停靠的２＃梭车开往掌子面开始装渣，当１＃车出了洞外后开始卸渣时，在洞外停的３＃梭车开始进洞，进至１７００ｍ会车道进行等待，这样循环往复，有序进行，配置的设备能有效出渣时的人员配备，共配置５名人员，利用，出渣效率才能提高。其中耙渣机司机１名，２名电瓶车司机，１名工人负责拖动耙渣机行走时的电缆装置，１名工人在洞外负责倒车，扳道岔及卸渣

关键词：有轨出渣；接力通风；小断面；长隧洞一、工程概况引大济湟扶贫灌溉一期工程湟水北干十一标段主要工程项目为该引水工程项目的第１２＃隧洞进口段。１２＃隧洞全长为该引６３１０ｍ，为湟水北干渠第三长隧洞。我项目部承建３１６３ｍ，水隧洞的衬砌成型断面型式为３ⅹ３．４５ｍ的城门洞型式。开挖岩石的地质情况为Ⅳ类围岩、Ⅴ类围岩、外水断层，岩性为泥钙质砂砾岩，微胶结，有地下水，易塌方，安全支护为边开挖边支护的方式，支护型式根据围岩类别分为挂网锚喷、钢拱架支护等型式。

二、有轨出渣湟水北干十一标１２＃隧洞的特点是小断面、长隧洞、地质情况复杂，根据这些特点及断面型式，工期要求，及经济效益对比，

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第三，要突出实践，加大实践教学环节的比重，提高学员的实际操作能力，保证他们学得会、用得上。可以根据需要到田间地头、到养殖场、到生产车间、到实践教学基地去，现场学习实践，就地解决他们在学习中出现的实际问题。

第四，充分利用广播、卫星电视、网络、多媒体技术等进行教学，以提高教学效果。总之西部农村成人教育要充分考虑农民的需要，在政府引导、农民自愿参与的基础上，合理安排教学内容，改革教学方式，真正担负起促进社会主义新农村建设、推动西部大开发的历史重任。

[2]覃广泉，简友光.高等农业院校面向基层发展成人高等教育的探讨[J].职业时空,2009，(6).

[3]甘肃省第二次全国农业普查领导小组办公室甘肃省统计局国家统计局甘肃调查总队.甘肃农村劳动力资源与就业数据[N].甘肃日报，2009-2-6.

[4]刘丽娜.开展农民职业教育推动农村经济快速发展[J].职业技术,2007,(2).

基金项目：2010年甘肃省教育厅科研项目（项目编号：1008-02）阶段性成果。

（责任编辑王丽芬）

参考文献[1]论人力资本投资[M].北京：北京经济学院出版社,1990.

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甘肃农业２０１１年第０７期（总３００期）

基础设施建设等。

㈡有轨出渣的轨道铺设及维护

湟水北干十一标中，轨道

采用２２轨，轨距依据耙渣机，电瓶车，梭车的轮距设为７６２ｍｍ，轨道的铺设一定要平、直。轨道下面铺设枕木，打入道钉，两轨之间用拉杆辅助连接，以固定其稳定性，在部分砼底板已浇筑段还采用了轨道下面铺设槽钢，槽钢下面用橡胶垫块的形式，代替枕木长时间在洞内水中的腐化变形等，以利于轨道运行的稳定性，轨道的维修采用专人每天检查维修，保证轨道的降低维修频次。正常运行。

㈢有轨出渣的优缺点

有轨出渣的优点是在长隧洞中出渣

但也存在一定的缺点，有轨出渣的设快，无污染，效率高等特点。备为专用设备，设备的投资大，配件的费用高，发货时间长，一般维修成本也高。另外，设要储备足够的配件，占有的资金比较大。备对工程的制约性很大，设备一有故障进行维修时，进度就很缓慢，有的设备比如耙渣机有故障，工程就处于瘫痪状态。另外，轨道一有问题，电瓶车掉轨，整个洞子的施工就处于停止状态。所以有轨出渣对设备的检查保养维修及轨道的铺设、检查维护要求是很高的，并且这些费用也是很高的。

计算可得２８１０ｍ处的高程系数为：０．７３９１；ＶＨ＝Ｖ０／ｋ＝５１３．６／０．７３９１＝６９５ｍ３／ｍｉｎ。

㈡通风机的工作风量的计算通风机的工作风量应为施工所需风量与风筒漏风之和。依据公式：Ｖｍ＝（１＋ＰＬ／１００）Ｖ。Ｖｍ—风）；Ｖ—洞内施工需要的有效风量（ｍ３／ｍｉｎ）。经机工作风量（ｍ３／ｍｉｎ（ｍ），这里取２０００ｍ；以上计算得７２９．５ｍ３／ｍｉｎ。Ｌ—风管长度

Ｐ—１００ｍ风管漏风量，依据有关资料，在本工程中采用高强丝风筒，这里取２％；故Ｖｍ＝（１＋ＰＬ／１００）Ｖ＝（１＋２％ⅹ２０００／１００）ⅹ７２９．５＝１０２１．３ｍ３／ｍｉｎ。即１７ｍ３／ｓ。

㈢通风机电机容量的计算

依据有关资料Ｎ＝ＶｍｈｍｒＢ

（ｋＷ）；Ｖｍ—通风机工作风／１０２ｎ１ｎ２。式中Ｎ—通风机电动机容量

量（ｍ３／ｓ）；ｈｍ—通风机工作风压；ｍｍＨ２Ｏ，这里取５０；ｒ—空气重率Ｂ—电动机容量储备系数，依海平面为１．２ｋｇ／ｍ３，这里取１．０；

有关资料这里取１．２；ｎ１—静压效率，这里取０．８５；ｎ２—机械传动效率，这里取１．０。故Ｎ＝ＶｍｈｍｒＢ／１０２ｎ１ｎ２＝（１７ⅹ５０ⅹ１．０ⅹ１．２）／（１０２ⅹ０．８５ⅹ１．０）＝１１．７６ｋＷ。风机的选型是一个复杂的技术难题，风机选型的根本目的是在不同工作条件和不同工作状况下，满足风机装置系统对流量和压力的要求，并且要确保风机能够经济安全合理的运行，但在实际施工中，可进行经济效益比较分析，也可选择较大功率的电机，供风量大，排烟时间短，可以加快施工进度。

㈣机与风筒的布置根据以上计算及施工中风量的损耗及相关施工经验，在本工程中长隧洞中，可以配置四台１１ⅹ２ｋＷ轴流风机进行串联供风，第一台在洞口处，第二台在１０００ｍ洞深处，第三台在１８００ｍ洞深处，第四台在２５００ｍ洞深处。由于目前洞子深度在２３００ｍ深度处，只配置了３台风机，待隧洞深度达到２５００ｍ以上时再配置一台风机可以满足隧洞不断增深直到隧洞深度为３１６３ｍ的通风需求。由于要受到有轨出渣设备进出隧洞的制约，本工程中采用直径为６０ｃｍ的高强丝风筒，挂在隧洞拱角处，以便设备在轨道上运行时不受到供风的影响，另外吊挂风筒应做到平、直、紧、稳等可以有效的减少供风阻力。另外还要配置专人对风筒进行经常性的检查，发现有破损漏风的地方、和拉链损毁时应及时补漏，以免供风量的损失，只有经常对供风系统进行检查，发现问题及时解决，才能保证良好的供风效果。从而减少通风时间，加快施工循环。

三、通风通风的方式有很多种，有自然通风，竖井通风，机械通风等等，主要目的是向洞内压入新鲜空气，稀释和排出爆破产生的有害气体，改善洞内施工环境以及供给爆破需要的大量氧气。由于本标段施工的隧洞长度为３１６３ｍ，另由于工程处在国家天然林保护实施区，加之受道路和地形等条件的限制，竖井通风有很大的难度，所以，本标段通风方案采用压入式机械通风。主要是计算洞内需要的风量及通风设备的选型。

㈠隧洞内施工人员和爆破散烟需要的风量计算

Ｖｐ—施工人员所需的一是施工人员需要的风量。Ｖｐ＝ｖｐｍｋ；

风量ｍ３／ｍｉｎ；ｖｐ—洞内每人需要的新鲜空气，一般按３ｍ３／ｍｉｎ计这里取１０人；ｋ—风量备用系算；ｍ—洞内同时工作的最多人数，数取１．０—１．１５，这里取１．１５：故Ｖｐ＝ｖｐｍｋ＝３ⅹ１０ⅹ１．１５＝３４．５ｍ３／ｍｉｎ。

二是稀释炮烟至安全浓度距离需要的风量，按压入式通风计算，公式为：Ｖｙ＝２１．４／ｔ√ＱＳＬ。Ｖｙ—压入式通风计算风量，Ｑ—爆破时耗用的炸药量（ｋｇ），根据本标段的施工经验ｍ３／ｍｉｎ；

这里取３６ｋｇ；Ｓ—隧洞的断面面积（ｍ２），这里取１５ｍ２；Ｌ—隧洞长度（ｍ）；ｔ—通风时间，以断面大小按１５－３０ｍｉｎ计，这里取３０ｍｉｎ。从开挖面至稀释炮烟到安全浓度的距离Ｌ１可按照下式在使用公式：Ｖｙ＝２１．４／ｔ√ＱＳＬ时：当Ｌ＜Ｌ１时，计算Ｌ１＝４００Ｑ／Ｓ。

取Ｌ，反之取Ｌ１。经计算，Ｌ１＝４００Ｑ／Ｓ＝４００ⅹ３６／１５＝９６０ｍ。所以，压入式通风量Ｖｙ＝２１．４／ｔ√ＱＳＬ＝２１．４／３０√３６ⅹ１５ⅹ９６０＝５１３．６ｍ３／ｍｉｎ。

三是高海拔地区散烟所需风量的修正。ＶＨ＝Ｖ０／ｋ。ＶＨ—为海拔Ｈ米的通风量（ｍ３／ｍｉｎ），这里Ｈ取２８１０ｍ；Ｖ０—为海平面处的通风量（ｍ３／ｍｉｎ）；ｋ—高程修正系数，依有关资料海平面处为１，海拔２５００ｍ处为０．７６３９；海拔３０００ｍ处为０．７２３９。根据内插法

四、结语有轨出渣及接力通风在小断面长隧洞的施工中属于临时工程，但对于施工的进度及工程的效益有很大影响。科学合理的铺维修轨道，最大限度的发挥有轨出渣的优点，能加快施设轨道、

工进度，反之，若不能很好的有效管理，一出现故障就会使工程施工处于瘫痪状态中；接力通风对于改善长隧洞洞内空气指标以保证良好的施工环境有着很重要的意义。有轨出渣和接力通风对于小断面，长隧洞的施工是一项很重要的系统工程，只有完善系统的各个环节，让整个系统发挥最大作用，才能保证隧洞工程施工的进度及效益。

（责任编辑王

斌）

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