李兵兵
(山西晉城路橋建設有限公司,山西晉城 048000)
隧道通風體系統
李兵兵
(山西晉城路橋建設有限公司,山西晉城 048000)
通過我國不斷嘗試的隧道通風技術出發,結合筆者多年的工作經驗首先介紹降低公路隧道施工成本的具體方案,然后從實際施工上介紹具體的應用,以供參考。
縱向通風;靜電除塵;稀釋煙霧需風量
1.1 隧道中降低煙霧濃度的辦法
公路隧道內的除塵系統主要由除塵機極其附屬設備組成。在隧道內為了能夠達到良好的除塵效果,需要在除塵機的附屬設備上配有裝水設備,此設備要控制好送風機和計測器等裝置。除塵系統的工作原理在于隧道內周圍的空氣進行電離,使電離后的空氣區域變為電暈區域,在此區域內將電子分為正負兩級,當空氣中成功被電離后,空氣中的正負電離子就會超著雙方快速運動,而在運動的過程中,空氣中的塵粒就會被正負離子一并帶動起來,當正負離子結合后就會被同時吸引到集塵板上,很多空氣中的塵粒也都在集塵板上“著陸”,隨著電離空氣的越來越多,反復工作,集塵板上的塵粒也會聚集的越來越多,當達到一定數量時,灰塵就會慢慢的固化,這時就需要及時的清理掉,然后才能保證除塵系統的正常運行。作為隧道通風設計中的重要指標,煙霧濃度的控制是極其重要的,一般要通過機械設備稀釋煙霧。在隧道中,如果遇到隧道較長,且坡度較大的隧道時,多數是以稀釋煙霧的含量而有針對性的設計通風的。通常情況下,稀釋的煙霧量應要求大于稀釋一氧化碳的需要風量,此為單方向的排風要求,在公路隧道施工中,如果裝備了靜電除塵機,那么在隧道通風中就能夠符合條件。在我國的公路隧道通風中,早先沒有研究過具體的通風設計,而大量的經驗告訴我們,隧道內的煙霧濃度能夠通過靜電除塵機有效的消除,也能夠很好的降低施工時間和后期工程施工成本。根據以往的經驗能夠比較出靜電除塵的通風方式能夠比正常的雙橫向排風方式節省58%的費用,在個別有差異的地區和地理施工環境下,在隧道公路中設計縱向排風也能夠較低的降低施工成本,具體情況可以因地制宜,做好前期工程調查,只有這樣才能夠制定出合理的設計方案。
1.2 借助外部手段改善隧道內空氣質量
公路隧道是一個較為封閉的空間,尤其是隧道中間區域,常常會積攢大量的有害氣體,汽車通過隧道所排放出的一氧化碳大多集中在隧道的中心區域,導致不能即使排放到外界空氣中去,長期積累一方面對人體有害,另一方面產生火花很容易導致爆炸等危險狀況的發生。在通常情況下,車型的不同,排放出一氧化碳的含量也不同。一氧化碳隨汽車尾氣排放出來的多少是依據車速的快慢而反映出來的,車速快的情況下,汽油燃燒完全,一氧化碳的排放量較少,反之則多。因此,在隧道中應設置交通信號,限制時間段或車型的通過,根據不同的時間開放某些車輛進入隧道,控制車流量就會給隧道內的一氧化碳排放的時間。在車輛進入隧道后應規定其行駛速度,在保證隧道內能見度的情況下保證隧道內交通運行通暢,避免交通阻塞。隧道中應裝有時時監控系統和一氧化碳含量檢測裝置,時時監控隧道內的車輛通行情況,并通過裝置檢測一氧化碳不同時間的含量,從而根據實際數據對隧道內的情況做針對分析。
2.1 公路隧道中上行線控制分析
公路隧道中的上行線控制時速應在80 km/h,此時應不足整個隧道控制時速的1/3,達到稀釋煙霧風量的60%左右。所以,在公路隧道中行駛的機動車應提高車速,此時尾氣的排放量是最少的,對隧道內的空氣也是有保證的,因此,加強隧道內行車的交通管制是十分必要的。從經濟性的角度來說,工程費用會有較大幅度的降低,因其在設計中的保守做法可采用60 km/h來設計。經過計算可知,設計時速為60 km/h時,依靠交通風即可滿足通風要求。但考慮到防災的需求,需要設置一定量的風機,這些風機只需在特殊情況下啟動使用,平時不必運轉,這樣可以節省大量的運營費用。
2.2 公路隧道中下行線控制分析
當時速超過40~60 km/h時,增加時速會增加需風量。當控制車輛的行駛速度時,其隧道中的交通通常目的也就沒有意義。因此,在公路隧道的整體設計中要控制隧道內煙霧濃度的同時更要注重交通管制和靜電除塵的綜合方式。
綜上所述,我國目前的公路隧道通風方式有很多種,在隧道通風方案的設計上也在尋求創新,加大改進,減少施工成本。但是,我國的公路隧道通風設計還處于發展期,很多技術應用尚不完全,與國際上的一些國家相比有明顯差距,有很多技術都需要借鑒才能夠完成復雜地形的公路隧道通風設計,才能滿足通風要求標準,從而不會影響到隧道的預期開通和通行能力,加大車輛安全通過的系數。從土建和營運費用的角度上來將,因減少射流風機的開啟時間營運費用大大降低,從另一方面來說更加使公路隧道的通風設計具有安全性和適用性。
[1] 公路隧道通風照明設計規范(TJT026)[S].中華人民共和國交通部,1999.
[2] 蘇利勇.公路隧道通風問題涉及分析[J].現代隧道技術,2005.
[3] 周惠澤,李繼江.隧道工程中成本控制的價值分析[J].石家莊鐵路工程技術學院學報,2004.
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1008-3383(2017)01-0132-01
2016-03-17