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隧道通风设计 .doc

隧道通风设计

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2012-07-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《隧道通风设计 doc》,可适用于高等教育领域

课程名称:隧道工程设计题目:隧道通风设计院系:土木工程专业:年级:姓名:指导教师:年月日课程设计任务书专业姓名学号开题日期:年月日完成日期:年月日题目隧道施工通风设计一、设计的目的掌握隧道通风设计过程。二、设计的内容及要求根据提供的隧道工程确定需风量确定风压选择风机进行风机及风管布置。三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日隧道通风设计一、设计资料、工程概况雅砻江两河口交通工程#公路起于电站左岸交通工程#公路高程m沿雅砻江左岸逆流而上设特长隧道(即#隧道长m其中进口段开挖m开挖段面积平方米)穿越作案枢纽工程区至电站上游庆长河左岸连接#公路终点高程为米。线全长千米。该工程具备一下特点:()施工区域处于高原区海拔高度达到了米()#隧道进口段为连续长大上坡最大坡度达到了隧道进口与合同桩号标高差达到了米施工通风即为困难。()工程所在地区电力不足需采用自发电施工。、排烟通风隧道在施工过程中是一个相对密封的容器由于开挖爆破、设备排放、喷锚支护等产生大量的烟尘无法自然排放进而导致设备故障率高施工人员职业病高发和能见度极差等种种问题。因此必须采用人为方式进行通风排烟以改善隧道工作环境降低安全风险。根据雅砻江两河口交通工程#公路隧道进口段施工方案可知隧道开挖深度为米隧道内施工人员最多为三十人开挖断面每次爆破炸药量为吨。实施通风排烟措施的主要目的在于保障施工人员有足够的新鲜空气、爆破后分钟内距开挖面米内无烟尘且隧道断面最小风速不低于米每秒。根据初趁台车的通过空间风管选用×普通涤纶布软式风管风管直径米。设计参数如下:()、洞内同时工作人数不超过人()、断面最小风速>米每秒()、成年人呼吸需要空气为立方米每分钟。()、风管直径为米()、风管平均每百米漏风速率β≤风管摩擦阻力系数λ≤()、每次爆破用炸药量为N=t()、爆破后分钟内距开挖断面L=米内无烟()、隧道工作断面A=平方米()、最大掘进深度L=米则风管长度最大为米。(前端据开挖断面米主机据洞口米)针对以上工程进行#隧道进口不同长度施工通风设计要求采用风道压入式通风方式进行风量计算、风压计算以此为依据进行风机选择(根据网上调研等方式)以及风机及风管的布置(风管可自选不一定按所给资料)。本次设计最大掘进深度取米二、隧道的通风计算、风量计算隧道施工的通风计算因施工方法、隧道断面、爆破器材炸药种类施工设备等不同而变化。一般根据以下几方面来考虑通风量。()、按洞内同时工作的最多人数计算式中所需风量()风量备用系数通常去取~洞内同时工作的最多人数洞内每人每分钟所需要的新鲜空气量通常按计算。()、按同时爆破的最多炸药量计算式中A同时爆破的炸药量()S坑道的断面面积()爆破后的通风时间()爆破后炮烟的扩散长度()非电起爆电雷管起爆。()、按内燃机作业废气稀释的需要计算本隧道的施工内燃机械配置及使用情况如下表:名称型号单位功率数量备注装载机柳工ZLD台KW正常自卸车北方奔驰辆KW正常合计KW采用以下公式计算:式中洞内同时使用的内燃机作业的总功率(KW)A洞内同时使用内燃机每KW所需要的风量,一般采用计算。()、按洞内允许的最小风速计算式中​​洞内允许最小的风速()S坑道断面面积。通过比较取最大的作为该隧道通风设计的通风需求量。。、漏风计算通风机的供风量除了满足上述计算的需求风量外还应考虑额外的漏失风量漏风量可根据漏风速率来计算。所以通风机所需提供的风量应该为:式中P漏风速率前述计算结果的最大值。对于长距离大风量供风一般采用PVC塑布软管管路直径采用m。由于采用长管节从而大大的降低了接头漏风漏风以管壁为主。本隧道通风设计采用管道每百米漏风率为。设计隧道全长为米故漏风率为:于是得到:由于设计隧道位于海拔米以上属于高原地带大气压强降低供风量还需要进行风量修正即:式中高山地区大气压强海拔米大气压强为Kpa经过漏风修正后的供风量经过海拔大气压强修正后的供风量。从上述结果中可以看出需要的供风量=。、风压计算在通风过程中要克服风流沿途所受的阻力保证将所需风量送入洞内并达到规定风速则必须有一定的风压。因此在风压计算的目的就是要确定通风机本身应具备多大的压力才能满足通风需要。气流所受到的阻力有摩擦阻力和局部阻力(包括断面的变化处阻力、分岔阻力、拐弯阻力)及正面阻力。式中通风机的风压风流受到的总阻力气流经过个断面的管道时产生的摩擦阻力气流经过断面的变化处、分岔、拐弯等处产生的局部阻力巷道通风时受运输车辆阻塞而产生的正面阻力。()、摩擦阻力()摩擦阻力是管道周壁与风流相互摩擦以及风流中的空气分子间的紊动和摩擦的阻力也称为沿程阻力。根据流体力学中的达西公式可知:式中达西系数L风管长度()风流速度()风管直径()重力加速度()空气重度一般取为。(为风管面积当为风管横截面周长)于是上式可改写为:由于风道流量=则令(沿程阻力系数单位为)于是有:根据查寻管道摩擦阻力系数表可知α取于是有:()局部阻力()假设风管中途必须绕过一障碍物不能完全按照直线方式进行布置。在风管的转折处就会受到局部阻力的影响。假设风管的布置如下图:图:风管布置图根据上图该风管有处出现了四个转折点及度的转角每一个转折点和转角的局部阻力应该分开计算最后将所有局部阻力相加之和就是总局部阻力。根据转折处角度当时当时转角处当时。可以得到局部阻力公式为:于是可以算出()、正面阻力()当通风面积受阻的时候会在受阻区域出现过风断面减小后在增大这一现象相应地会增加风流阻力一般可用如下公式计算:公路隧道一般采用卡车装载隧道中的运送道渣假设该卡车等效在通风管的受风面积为平方米并且正面阻力系数为。则:于是所以风管总阻力为。三、风机的选择及布置、机械设备的选型通过计算需要提供的风量为需要提供的风压力为。选择风机时需要的风流量取通风量。而需要提供的风压力为取。合理的通风方案要求通风系统设计合理风机风管相匹配。如果片面追求大风量风机而风管直径小或者风管直径大而风机风量小都难以保证好的通风效果。 风机:根据计算风机应提供的风量和风压及现有设备选型。压入式通风机采用对旋式轴流通风机其额定风量为风压为。对旋式轴流通风机主要技术指标型号功率(KW)电动机额定转速()风量()全压()电压(V)故:需要用该风机台。风管:一般情况下取开挖面积的~为柔性风管过风面积同时要使风管与风机相匹配据此选配直径为m的(压入式)PVC塑布软管每节长m软风管接头方式为双反边拉链式接头安装方便、密封性能好。、通风方式的选择与确定通风方式采用大功率通风机将新鲜空气压送到掌子面然后将废气从里往外挤出。这种通风方式适应于短距离下坡道隧道而我们施工是和-的上下坡隧道。、洞外风机安装为了保证压入较好的新鲜空气风机安装于洞外距洞口约m处为了使通风机运转平稳我们用浆砌片石砌筑m高的机座将通风机固定在上面并用螺杆连接牢固。为了防止通风机和配电柜雨淋受潮及防止他人触电发生意外在风机和配电柜上方搭盖雨棚和护栏。、风管悬挂安装风管与风机连接处用铁丝捆绑加固软风管。大风管悬挂在进洞右侧岩体或衬砌墙体上约离地面m高小风管悬挂在大风管上方挂设风管要平、直、顺以减少风管的局部阻力。作业时先每隔m打眼安装锚杆然后布A钢筋拉线用紧线器张紧风管吊挂在拉线下。风管悬吊要稳固高度一致。unknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknown

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