王思琦 李艷杰

摘 要:鐵路隧道施工過程中,經常遇到高溫環境,施工非常不便,本文分析蒙自至河口鐵路平寨隧道高溫的施工方法分析,希望能給相似的工點施工以借鑒。
關鍵詞:鐵路;隧道;高地溫環境
1 項目簡介
新建的蒙自至河口鐵路地處于云南省滇南地區,是規劃建設的云南國際鐵路通道東線的重要組成部分。線路北起昆河線玉蒙段的蒙自北站,南至國家級口岸——河口,并通過套軌鐵路與越南鐵路網相連,形成云南省出境的國際鐵路通道。
平寨隧道地處河口縣境內,屬全國少有的典型熱帶季風氣候地區,夏季時間長達八個月,施工作業外部環境溫度高。
2 高溫段施工應對施工方法
針對本隧高溫段施工存在溫度高、濕度大、高溫施工段落較長,施工環境惡劣的情況,參建各方經多次現場核對,結合施工現場條件,采取了優化施工通風方案、襯砌段噴霧灑水、作業面放置冰塊局部降溫等措施,另外優化調整高地溫段的施工組織。
2.1優化通風方案,加強施工通風
2.1.1進口橫洞工區施工通風方案調整
(1)第一階段通風
平寨隧道進口橫洞與正洞進口貫通前,在進口橫洞口采用獨頭壓入式通風方式,風機為SDF(c)-NO.13,功率2×132KW,待隧道掘進至DK108+850處再安裝第二臺風機進行接力通風。
(2)第二階段通風
當進口掘進至DK110+050時,再增加一臺風機(功率為2×110KW),與第二臺風機串聯,并在隧道的另一側增加一臺射流風機(位于第二臺和第三臺風機之間),共同形成通風系統,另將第一臺風機移至橫洞與進口正洞交叉口。
2.1.2出口斜井工區施工通風方案調整
(1)第一階段通風
平寨隧道出口斜井與正洞出口貫通前,在出口斜井口采用獨頭壓入式通風方式,風機為SDF(c)-NO.13,功率2×132KW,待隧道掘進至DK112+650處再安裝第二臺風機進行接力通風。
(2)第二階段通風
當進口掘進至DK111+550時,再增加一臺風機(功率為2×110KW),與第二臺風機串聯起來,并在隧道的另一側增加一臺射流風機(位于第二臺和第三臺風機之間),共同形成通風系統,另將第一臺風機移至斜井與出口正洞交叉口
2.1.3高壓通風
為進一步加快通風排煙速度,增加掌子面空氣流動性,在出碴完成后,將高壓風開啟,人員暫時撤離,采用高壓風配合通風30~60分鐘,再關閉高壓風。
通過對隧道通風前后洞內溫度的測量發現,原通風方案在通風60分鐘后,溫度降低0.5~1℃,降溫不明顯,且作業面溫度經常高于40℃,超出了高溫作業規定;在優化通風方案后,午間洞外溫度較高,降溫效果在1~2℃,晚間降溫效果要好些,最高可降低約5℃,作業面溫度能維持在33~39℃之間,偶爾超過40℃。由此可見,高溫隧道洞內施工人員及設備比常溫隧道要多,洞內新鮮空氣需求量大,通過加強通風,洞內供風量得到了保證;但是,對降溫效果并不明顯。
在開挖(支護)臺車、襯砌臺車、防水板鋪設臺架處,在地面及每層平臺各安裝2臺5.6KW的大功率風扇,每個臺車(架)安裝6臺,每個工作面18臺。增設風扇后,雖然溫度沒有降低,但大大增加了空氣的流動性,通過加快吹散人體表面汗液或濕氣,達到人體降溫效果。
2.2襯砌地段噴水
在隧道剛施作二襯地段,從高壓水管開口引入150mm鋼管,鋼管兩端密封,中部間隔20~30cm設置噴頭及開關,當掌子面不用高壓水打鉆時,開啟噴頭閘閥,朝空中及二襯表面噴水,利用水降溫。該方法前期有一定效果,噴水段降溫達2~3℃,但隨著掘進長度加深,因水管采用鋼管,噴頭處水溫不斷升高,效果逐步降低。
2.3冰塊降溫
在本隧道洞口建制冰廠制冰,通過在作業面放置冰塊,進行局部降溫,利用避車洞室,設置乘涼休息區,進而降低隧道作業面及人體溫度。
2.4優化施工組織
2.4.1施工人員作業調整
鑒于本隧溫度高,作業環境惡劣,在正常作業條件基礎上增加4~6倍施工人員及現場管理人員,作業1~2小時后進低溫休息室休息15~30分鐘,每4小時輪班,實行6~8班倒作業。
2.4.2施工機械配套調整
進入高溫段施工后,考慮到施工機械設備(挖掘機、裝載機、出碴車等)故障率增加,效率降低,易出現開鍋現象,采取了增加機械設備配置及增加機械維修人員、增加機械易損件儲備等措施。高溫段機械設備均較常溫段多配備一套設備作為備用,配置情況見表1。
2.5加強入隧道人員的勞動保護
入隧道施工作業的人員穿內置降溫冰塊的降溫衣服,以達到降溫效果,但冰凍衣服降溫部位僅體現在頭部、背部和胸部,且衣服內放置冰塊導致重量加重,穿上降溫服施工操作不靈便,降低工作效率。
采用自制移動式低溫室,室內布置立體空調、風扇及防暑用品等,施工作業人員作業1~2小時后進低溫休息室休息15~30分鐘,有身體不適者可就地服用防暑藥品。
3 結論:近年我國鐵路建設規模不斷加大,發生高溫病害的隧道項目也在逐漸增多,本文通過對蒙自至河口鐵路平寨隧道高地溫段施工方法進行分析,希望能夠給類似工程的施工作業提供一些參考。
參考文獻:
[1]王鵬飛.孟合山隧道高溫施工技術措施研究[J]. 太原城市職業技術學院學報,2018,(9):167~168
[2]董振杰.高原高地熱隧道通風降溫方案論證與分析[J].建筑工程技術與設計,2014(6):788~789
作者簡介:
王思琦(2000—):女,漢族,遼寧省錦州市凌海市,遼寧石油化工大學經濟管理學院工程管理專業18級學生
李艷杰(1978-),女,漢族,遼寧省沈陽市,遼寧石油化工大學經濟管理學院,講師,碩士研究生,從事工程管理研究
(遼寧石油化工大學經濟管理學院? 遼寧? 撫順? 113001)