李兵兵
(山西晉城路橋建設(shè)有限公司,山西晉城 048000)
隧道通風(fēng)體系統(tǒng)
李兵兵
(山西晉城路橋建設(shè)有限公司,山西晉城 048000)
通過我國不斷嘗試的隧道通風(fēng)技術(shù)出發(fā),結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)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(yīng)用,以供參考。
縱向通風(fēng);靜電除塵;稀釋煙霧需風(fēng)量
1.1 隧道中降低煙霧濃度的辦法
公路隧道內(nèi)的除塵系統(tǒng)主要由除塵機(jī)極其附屬設(shè)備組成。在隧道內(nèi)為了能夠達(dá)到良好的除塵效果,需要在除塵機(jī)的附屬設(shè)備上配有裝水設(shè)備,此設(shè)備要控制好送風(fēng)機(jī)和計測器等裝置。除塵系統(tǒng)的工作原理在于隧道內(nèi)周圍的空氣進(jìn)行電離,使電離后的空氣區(qū)域變?yōu)殡姇瀰^(qū)域,在此區(qū)域內(nèi)將電子分為正負(fù)兩級,當(dāng)空氣中成功被電離后,空氣中的正負(fù)電離子就會超著雙方快速運(yùn)動,而在運(yùn)動的過程中,空氣中的塵粒就會被正負(fù)離子一并帶動起來,當(dāng)正負(fù)離子結(jié)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(fù)工作,集塵板上的塵粒也會聚集的越來越多,當(dāng)達(dá)到一定數(shù)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(tǒng)的正常運(yùn)行。作為隧道通風(fēng)設(shè)計中的重要指標(biāo),煙霧濃度的控制是極其重要的,一般要通過機(jī)械設(shè)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(shù)是以稀釋煙霧的含量而有針對性的設(shè)計通風(fēng)的。通常情況下,稀釋的煙霧量應(yīng)要求大于稀釋一氧化碳的需要風(fēng)量,此為單方向的排風(fēng)要求,在公路隧道施工中,如果裝備了靜電除塵機(jī),那么在隧道通風(fēng)中就能夠符合條件。在我國的公路隧道通風(fēng)中,早先沒有研究過具體的通風(fēng)設(shè)計,而大量的經(jīng)驗告訴我們,隧道內(nèi)的煙霧濃度能夠通過靜電除塵機(jī)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(jù)以往的經(jīng)驗?zāi)軌虮容^出靜電除塵的通風(fēng)方式能夠比正常的雙橫向排風(fēng)方式節(jié)省58%的費用,在個別有差異的地區(qū)和地理施工環(huán)境下,在隧道公路中設(shè)計縱向排風(fēng)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(diào)查,只有這樣才能夠制定出合理的設(shè)計方案。
1.2 借助外部手段改善隧道內(nèi)空氣質(zhì)量
公路隧道是一個較為封閉的空間,尤其是隧道中間區(qū)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(qū)域,導(dǎo)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(chǎn)生火花很容易導(dǎo)致爆炸等危險狀況的發(fā)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(jù)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(yīng)設(shè)置交通信號,限制時間段或車型的通過,根據(jù)不同的時間開放某些車輛進(jìn)入隧道,控制車流量就會給隧道內(nèi)的一氧化碳排放的時間。在車輛進(jìn)入隧道后應(yīng)規(guī)定其行駛速度,在保證隧道內(nèi)能見度的情況下保證隧道內(nèi)交通運(yùn)行通暢,避免交通阻塞。隧道中應(yīng)裝有時時監(jiān)控系統(tǒng)和一氧化碳含量檢測裝置,時時監(jiān)控隧道內(nèi)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(jù)實際數(shù)據(jù)對隧道內(nèi)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(yīng)在80 km/h,此時應(yīng)不足整個隧道控制時速的1/3,達(dá)到稀釋煙霧風(fēng)量的60%左右。所以,在公路隧道中行駛的機(jī)動車應(yīng)提高車速,此時尾氣的排放量是最少的,對隧道內(nèi)的空氣也是有保證的,因此,加強(qiáng)隧道內(nèi)行車的交通管制是十分必要的。從經(jīng)濟(jì)性的角度來說,工程費用會有較大幅度的降低,因其在設(shè)計中的保守做法可采用60 km/h來設(shè)計。經(jīng)過計算可知,設(shè)計時速為60 km/h時,依靠交通風(fēng)即可滿足通風(fēng)要求。但考慮到防災(zāi)的需求,需要設(shè)置一定量的風(fēng)機(jī),這些風(fēng)機(jī)只需在特殊情況下啟動使用,平時不必運(yùn)轉(zhuǎn),這樣可以節(jié)省大量的運(yùn)營費用。
2.2 公路隧道中下行線控制分析
當(dāng)時速超過40~60 km/h時,增加時速會增加需風(fēng)量。當(dāng)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(shè)計中要控制隧道內(nèi)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(fēng)方式有很多種,在隧道通風(fēng)方案的設(shè)計上也在尋求創(chuàng)新,加大改進(jìn),減少施工成本。但是,我國的公路隧道通風(fēng)設(shè)計還處于發(fā)展期,很多技術(shù)應(yīng)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(shù)都需要借鑒才能夠完成復(fù)雜地形的公路隧道通風(fēng)設(shè)計,才能滿足通風(fēng)要求標(biāo)準(zhǔn),從而不會影響到隧道的預(yù)期開通和通行能力,加大車輛安全通過的系數(shù)。從土建和營運(yùn)費用的角度上來將,因減少射流風(fēng)機(jī)的開啟時間營運(yùn)費用大大降低,從另一方面來說更加使公路隧道的通風(fēng)設(shè)計具有安全性和適用性。
[1] 公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范(TJT026)[S].中華人民共和國交通部,1999.
[2] 蘇利勇.公路隧道通風(fēng)問題涉及分析[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),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(shù)學(xué)院學(xué)報,2004.
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2016-03-17