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单线地热隧道施工

发布时间:2018/9/17 11:35:34     来源:中国地热网

  摘要:地热产生的高温严重影响工人的作业环境,对爆破器材的稳定性、混凝土的性能也有一定影响。地热隧道最关键的是施工作业环境温度的控制,要将作业环境温度控制在30度以下,通风、洒水降温是解决地热隧道施工最有效的途径。
  关键词:地热;通风;洒水;横洞;小导洞
  一、 工程概况
  新建拉萨至日喀则铁路吉沃希嘎隧道位于西藏自治区尼木县雅鲁藏布江左岸。隧道起讫里程:ⅢDK117+520~ⅢDK121+494,全长3974m,为单线隧道,在IIIDK119+456处设置一个横洞。本隧道IIIDK117+690~IIIDK120+375段,长度2685m,隧道路肩部位的地温值在28℃~48℃,最高温度65.4℃。因此地热问题对隧道工程影响很大。
  二、处理措施
  1. 掌子面降温:
  掌子面降温以通风为主,洒水降温
  通风机通风:进口采用110kw通风机一台,风带接入二衬台车位置,二衬台车至掌子面距离控制在70米范围内,二衬至掌子面采用两台25kw的射流风机通风。横洞采用2*110kw通风机,两头掘进,风带接入二衬台车位置,二衬台车至掌子面距离控制在70米范围内,二衬至掌子面各采用两台20-30kw的射流风机通风。使环境温度降至30℃以内。
  小道洞通风:在横洞至进口间设置两个斜井,采用小导洞先贯通的方式,利用自然通风提前释放地热温度,从而达到降低环境温度的目的。小导洞尺寸及与正洞断面位置如图1所示:
  
  图1:小导洞尺寸及与正洞断面位置
  根据现场地形和工程进度的实际情况,1#斜井和2#斜井分别设置在IIIDK118+046和III118+925处。1#斜井与进口暗洞距离488m,1#斜井与2#斜井距离879m,2#斜井与1#横洞距离531m,根据现场施工进度情况,计划85天1#斜井与进口贯通并形成自然通风回路,2#斜井与1#横洞计划80天贯通并形成自然通风回路,1#斜井与2#斜井计划120天贯通并形成一个整体的自然通风回路。各阶段通风流向如图2所示:
  
  图2:各阶段通风流向图
  小导洞通风方式可采用25KW的射流风机进行通风,在掌子面爆破完之后立即对掌子面及洞碴进行洒水,加快小导洞内的降温速度。
  2. 衬砌混凝土降温:
  目前揭示横洞岩体温度为40℃,加上混凝土自身的水化热,可能会对衬砌混凝土造成开裂等影响,严重影响隧道衬砌的施工质量。所以我们要采取一些必要措施将混凝土产生水化热后混凝土温度降低到40℃以下。
  除了通过通风将环境温度降低外,还需采取以下等措施。
  ① 在衬砌浇筑前,在初期支护上浇水喷洒,降低初期支护的温度;
  ② 在衬砌台车上设置循环水管,混凝土浇筑开始到混凝土终凝前,将循环水开起,对混凝土进行冷却;
  ③ 如需要可在混凝土中设置循环水管对混凝土进行冷却;
  ④ 如岩体温度达到60℃以上,建议采用低温混凝土进行衬砌浇筑。
  三、结束语:
  地热问题在隧道施工中是一项难点课题,在选线时应尽量避开地热地带。困难地段无法避开时可减小隧道埋深,缩短隧道长度,从而降低地热对隧道产生的影响。在高地热隧道施工中,应合理安排施工组织,根据隧道内的高温程度、劳动强度和劳动效率,确定劳动工时,以保证施工人员的健康和安全。
  
  注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

 

 

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