隧道施工中供風、供水、供電及照明作業(yè)工藝標準

1、精選文檔隧道施工中供風、供水、供電及照明作業(yè)工藝標準 FHEC-SD-12-1-20071 適用范圍 隧道施工中的供風、供水、供電及照明等輔助作業(yè)的實施主要是為了確保隧道開挖、運輸、支撐及襯砌等基本作業(yè)的順利進行，是各類隧道施工不可缺少的附屬工作。2 應用的國家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范及標準2.1 中華人民共和國行業(yè)標準公路隧道施工技術規(guī)范JTJ 042-942.2 中華人民共和國行業(yè)標準公路工程施工安全技術規(guī)程JTJ 076-952.3 電業(yè)安全工作規(guī)程DL 408-19912.4電業(yè)安全工作規(guī)程(電力線路部分) DL 409-19913 施工準備3.1 技術準備3.1.1 做好施工前的調查工作。調查

2、內容包括：水源、水質調查和供水方案的比選，查明水源的地點、水量、水質；可利用的電力資源，查明可利用電網(wǎng)的輸電電壓、供電量、供電時間、接電地點。3.1.2 根據(jù)工程規(guī)模、機械設備、施工力量、現(xiàn)場情況及規(guī)范要求等因素綜合考慮確定供風、供水、供電及照明方案。3.1.3 做好施工人員的崗前培訓和技術、安全、質量交底工作，確保人員持證上崗。3.2 機具準備3.2.1 供風設備：空壓機、高壓風管、閘閥、分風器3.2.2 供水設備：貯水池、高壓水箱、泵水房、水泵、高壓水管3.2.3 供電、照明設備：發(fā)電機、變壓器、各類配電開關設備、配電箱、各類照明燈3.3 材料準備 修筑貯水池及泵水房的水泥、砂石等原材料、

3、固定水泵所用的地腳螺栓、線路導線等。3.4 作業(yè)條件3.4.1 進行空壓機房、發(fā)電機房、高位水池的場地布置，完成隧道進、出口電力線路設計圖。3.4.2 做好空壓機、發(fā)電機、變電站和循環(huán)水池的圬工基礎，確保堅固。3.4.3 供水的貯水池及管道在嚴寒地區(qū)應有防凍措施，并應于冬季前及早完成。4 施工操作工藝4.1 供風4.1.1 工藝流程圖計算空壓機站的供風能力 空壓機的選擇 空壓機站的布置 風管的選擇 管道的安裝4.1.2 操作步驟及方法1 計算空壓機的供風能力空壓機的供風能力取決于耗風量的大小，并考慮一定的備用系數(shù)。耗風量應包括隧道內同時工作的各種風動機具的生產(chǎn)耗風量和由儲氣筒到風動機具沿途的損

4、失。空壓機站的供風能力Q可用下式來計算： （m3/min） 式中：K備空壓機的備用系數(shù)，一般采用75%90%； q風動機具所需風量，m3/min，可查閱風動機具性能表； K同時工作系數(shù)，見表1； km空壓機所處海拔高度對空壓機供風能力的影響系數(shù)，見表2； q漏管路及附件的漏耗損失，其值為 q漏=L，m3/min 其中：每公里漏風量，平均為1.152.0 m3/min； L管路總長，km。表1 同時工作系數(shù)機具類型鑿巖機裝渣機鍛釬機同時工作臺數(shù)110113012341234K1.000.850.850.751.00.750.700.501.00.750.650.50表2 海拔高度影響系數(shù)km海拔

5、高度（m）0305610914121915241829213424382743304836584572km1.001.031.071.101.141.171.201.231.261.291.321.371.432 空壓機的選擇 根據(jù)計算確定的空壓機站的供風能力，選擇合適的空壓機和適當容量的貯風筒。當一臺空壓機不能滿足供風需要時，可選擇多臺空壓機組成空壓機組。為便于操作和維修，宜采用同類型的空壓機，考慮到在施工中風量負荷的不均勻，為避免空壓機的回風空轉，可選擇一臺小容量（一般為其他空壓機容量的一半）的空壓機進行組合?？諌簷C一般分有電力和內燃兩類。一般短隧道采用內燃空壓機，長隧道采用電動空壓機。當

6、施工初期電力缺乏時，長隧道也可采用內燃空壓機過渡。3 空壓機站的布置 空壓機站應設在空氣潔凈、通風良好、地基穩(wěn)固且便于設備搬運之處，并應盡量靠近洞口，以縮短管路，減少管道漏風損耗。當有多個洞口需集中供風時，應選擇在適當位置，使管路損耗盡量減少。 4 風管的選擇 風管的選擇應滿足工作風壓不小于0.5MPa的要求。為保證工作風壓，鋼管終端的風壓不得小于0.6MPa，通過膠皮風管輸送至風動機具的工作風壓不得小于0.5MPa?？諌簷C生產(chǎn)的壓縮空氣在運輸過程中，由于管壁摩擦、接頭、閥門等產(chǎn)生阻力，其壓力會損失，尤其是連接鋼管與風動機具的膠皮風管，其壓力損失較大，一般應盡量縮短其使用的長度。根據(jù)達西公式可

7、計算鋼管的風壓損失，計算后所得的終端風壓符合上述要求即可。5 管道的安裝 管道的安裝應符合下列要求： 1）管道敷設應平順、接頭嚴密、防止漏風，凡有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象的鋼管不能使用。 2）在洞外地段，風管長度超過300m、溫度變化較大時，宜安裝伸縮器；靠近空壓機150m以內，風管的法蘭盤接頭宜用耐熱材料制成墊片，如石棉襯墊等。 3）壓風管道在總輸出管道上，必須安裝總閘閥，以便控制和維修管道；主管上每隔300500m應分裝閘閥；按施工要求，在適當?shù)囟危ㄒ话忝扛?0m）加設一個三通接頭備用；管道前端至開挖面距離宜保持在30m左右，并用高壓軟管接分風器；分部開挖法通往各工作面的軟管長度不宜大于50

8、m，與分風器聯(lián)結的膠皮軟管長度不宜大于10m。 4）主管長度大于1000m時，應在管道最低處設置油水分離器，定期放出管中聚積的油水，以保持管內清潔與干燥。 5）管道安裝前應進行檢查，鋼管內不得留有殘雜物和其它臟物；各種閘閥在安裝前應拆開清洗，并進行水壓強度試驗，合格者方能使用。 6）管道在洞內應敷設在電纜、電線的另一側，并與運輸軌道有一定距離，管道高度一般不應超過運輸軌道的軌面，若管徑較大而超過軌面，應適當增大距離。如與水溝同側時，不應影響水溝排水。4.2 供水4.2.1 工藝流程圖 估算用水量 選擇水源 確定供水方式 修筑（安裝）供水設備 水管的選擇與布置4.2.2 操作步驟及方法 1 估算

9、用水量 總用水量包括施工、生活、消防所需的耗水量。 1）施工用水 施工用水與工程規(guī)模、機械化程度、施工進度、人員數(shù)量和氣候條件等有關，因而變化幅度較大，很難估計精確。一般根據(jù)以往經(jīng)驗確定，可參考表3估算一晝夜的總用水量。表3 隧道施工用水量估算表用 途單 位耗水量說 明鑿巖機用水噸/時·臺0.20噴霧灑水用水噸/分·臺0.03按每次放炮后噴霧30min襯砌用水噸/時1.50包括混凝土拌和、養(yǎng)生和洗石等用水空壓機用水噸/天·臺5.00其中大部分可考慮循環(huán)使用2）生活用水 生活用水量一般可按如下參考指標估算：生產(chǎn)工人平均 （0.10.15）m3/d；非生產(chǎn)工人平均 （

10、0.080.12）m3/d。 3）消防用水 由于施工工地住房為臨時住房，相應標準較低，除按消防要求在設計、施工及臨房布置等方面做好防火工作外，還應按臨時房屋每3000m2、消防耗水量（1520）L/s、滅火時間為0.51h計算消防用水量，以防不測。2 選擇水源 隧道施工常用的水源有：高山自然水、山上泉水、河水、鉆井抽水、洞內地下水源等。應根據(jù)工程的實際情況選用水源，原則如下： 1）當生活、生產(chǎn)用水位置高差很大，系統(tǒng)供水有困難時，可采用分別選擇水源。 2）施工生產(chǎn)用水，應盡量利用自然水頭，引用高處的水源；枯水季度，可考慮設機具抽水。 3）不同季節(jié)分別采用兩個水源供水，如洪水季節(jié)，采用河水；枯水季

11、節(jié)，采用淺井或管井取地下水。3 確定供水方式 供水方式主要根據(jù)水源實際情況選定。將水源的水自流引導或采用機械提升到蓄水池儲蓄，并通過水管送達使用地點。在高寒山區(qū)及缺水地區(qū)，則可采用汽車安裝水箱運水，或分級抽水長距離管路供水。 4 修筑（安裝）供水設備 1）貯水池 貯水池一般修建在洞口附近上方，但應避免設在隧道頂上或其他可危及隧道安全的部位，其高差應能保證最高用水點的水壓要求。當采用機械或部分機械提升時，應備有抽水機。水池結構應盡量簡單，確保不漏水，一般采用石砌，根據(jù)地形條件用埋置式或半埋置式。當?shù)匦螚l件受限制，不能埋置時，也可采用修建水塔或用鋼板焊接水箱等方式。水池的容積大小應與抽水設備、集中

12、用水量相配合，并應有一定的儲備量，以滿足施工的需要。水池位置至配水點的高差H可按下式計算： H1.2h+·hf （m） 式中：h配水點要求水頭高度（m），如濕式鑿巖需要水壓為0.3MPa，則h=30m； 水頭損失系數(shù)（按管道水頭損失5%10%計算），=1.051.10； hf管道內水頭損失（m），確定用水量后（一般按m3/h計）選用鋼管內徑，按鋼管水力計算而得。 利用高山自流水供水，水源流量大于用水高峰流量時，水池容積一般為2030m3；如水源流量小于用水量，則需要根據(jù)每班最大用水量并考慮必要貯備來計算水池容積，如下式： V=24C（QC+QS） （m3）式中：V水池容積，m3； 調

13、節(jié)系數(shù)，一般用1.101.20； C貯水系數(shù)（為水池容量/晝夜用水量），晝夜用水量小于1000 m3時采用1/41/6；晝夜用水量在10002000 m3時，用1/61/8； QC生產(chǎn)用水量，m3/h； QS生活用水量。m3/h。 2）水泵和泵水房 1）揚程計算 H=h+hf （m） 式中：h水池與水源之間的高差，m； 及hf意義同前。 根據(jù)揚程及選用的鋼管直徑可選擇合適的水泵。 2）泵房 臨時抽水泵房的要求可按臨時房屋的有關規(guī)定辦理。水泵在安裝前，應按圖紙檢查基礎的位置，預留管道孔洞等各部分尺寸是否符合要求，水泵底座位置經(jīng)校核后，方能灌注水泥砂漿并固定地腳螺栓。 5 水管的選擇與布置 供水管

14、道的管徑可根據(jù)下列公式計算： （m） 式中：Q用水點總用水量（m3/s）； V在管道內的流速，一般不大于3m3/s、不小于0.5m3/s。 供水管道的布置應符合下列要求： 1）管道敷設要求平順、短直且彎頭少，干路管徑盡可能一致，接頭嚴密不漏水。 2）管道沿山順坡敷設懸空跨距大時，應根據(jù)計算來設立支柱承托，支撐點與水管之間加木墊；嚴寒地區(qū)應采用埋置或包扎等防凍措施，以防水管凍裂。 3）水池的輸出管應設總閘閥，干路管道每隔300500m應安裝閘閥一個，以便維修和控制管道。管道閘閥布置還應考慮一旦發(fā)生管道故障（如斷管）能夠暫時由水池或水泵房供水的布置方案。 4）給水管道應安設在電線路的異側，不應妨礙

15、運輸和行人，并設專人負責檢查養(yǎng)護（可與壓風管道共同組織一個維修、養(yǎng)護工班）。 5）管道前端至開挖面，一般保持的距離為30m，用直徑50mm高壓軟管接分水器，中間預留的異徑三通，至其他工作面供水使用軟管連接，其長度不宜超過50m。 6）如利用高山水池，其自然壓頭超過所需水壓時，應進行減壓，一般是在管路中段設中間水池作為過渡站，也可直接利用減壓閥來降低管道中水流的壓力。4.3 供電及照明4.3.1 工藝流程圖 估算施工總用電量 選擇供電方式 供電線路布置及導線選擇 施工照明和施工用電4.2.2 操作步驟及方法 1 估算施工總用電量 施工總用電量可按如下兩種方法進行估算： 1）同時考慮施工現(xiàn)場的動力

16、和照明 式中：S總施工總用電量，kVA； K備用系數(shù)，一般取1.051.10； P1整個工地動力設備的額定輸出功率總和，kW； P2整個工地照明用電量總和，kW； 動力設備的平均效率，采用0.830.88；通常取0.85進行計算； cos平均功率因數(shù)，采用0.50.7； K1動力設備同時使用系數(shù)，通風機的同時用電系數(shù)為0.80.9，施工電動機械同時用電系數(shù)為0.650.75； K2動力負荷系數(shù)，主要考慮不同類型設備帶負荷工作時的情況，一般取0.751.0； K3照明設備同時使用稀疏，一般可取0.60.9。 2）只考慮動力負荷 當照明用電相對于動力用電而言，所占比例較少時，為簡化計算，可在動力用

17、電量之外再加10%20%，作為總用電量，公式如下： 式中：S動現(xiàn)場動力設備所需的用電量； 其他符號同上。 當采用大型用電設備（如掘進機）時，K1可取1.0進行計算。 2 選擇供電方式 供電方式可采用自設發(fā)電站供電或利用地方電網(wǎng)供電。一般只有在地方供電不能滿足施工用電需要，或施工現(xiàn)場距離地方電網(wǎng)太遠時，才采用自設發(fā)電站供電。根據(jù)估算的施工總用電量選擇變壓器，其容量應等于或稍大于施工總用電量，在實際使用時，以變壓器承受的用電負荷達到額定容量的60%左右為佳。變壓器位置應設在便于運輸、運行、檢修和地基穩(wěn)固、安全可靠的地方，具體布置應滿足以下要求： 1）隧道洞外變電站宜設在洞口附近，并應靠近負荷集中地

18、點和設在電源來線同一側； 2）變電站（變壓器）應選擇在高壓線附近； 3）變壓器應安設在供電范圍的負荷重心，使其投入運行時線路損耗最小，并能滿足電壓要求。當配電電壓在380V時，供電半徑不宜大于700m，一般供電半徑以500m為宜。即高壓變電站之間的距離一般為1000m左右。 4）洞內變壓器應安設在干燥的避車洞或不用的橫向通道處，變壓器與周圍上下洞壁的距離不得小于30cm，并按規(guī)定設置安全防護。 3 供電線路布置及導線選擇 隧道施工供電電壓一般采用三相四線400/230（V）。長大隧道可用610kV，動力機械的電壓標準是380V；成洞地段照明可采用220V，工作地段照明和手持電動工具按規(guī)定選用安

19、全電壓供電。供電線路布置和安裝的技術要求如下： 1）成洞地段固定的電線路，應使用絕緣良好的膠皮線架設；施工地段的臨時電線路宜采用橡套電纜；豎井、斜井宜采用鎧裝電纜；瓦斯地段的輸電線必須使用密封電纜，不得使用皮線； 2）照明和動力線路安裝在同一側時，必須分層假設。電線懸掛高度距人行地面的距離，110V以下時，不應小于2m；400V時，應大于2.5m；610kV時，應大于3.5m。瓦斯地段的電纜應沿側壁鋪設，不得懸空架設； 3）涌水隧道的電動排水設備、瓦斯隧道的通風設備和斜井、豎井內的電氣裝置，應采用雙回路輸電，并有可靠的切換裝置； 4）36V低壓變壓器應設在安全、干燥處，機殼接地，輸線路長度不應

20、大于100m； 5）動力干線上的每一支線，必須裝設開關及保險絲具。嚴禁在動力線路上加掛照明設施。 6）輸電干線或動力、照明線路安裝，在同一側分層架設的原則是：高壓線在上、低壓線在下，支線在下；動力線在上，照明線在下。且應在風、水管路相對的一側。 4 施工照明 隧道施工一般采用電燈照明，也可采用低壓鹵鎢燈、高壓鈉燈、鈧鈉燈、鈉鉈銦燈、鏑燈等新光源，要求光線充足均勻。施工作業(yè)地段照明，必須使用安全變壓器配電，其容量為：輸入電壓為220V，輸出電壓有36V、32V、24V、12V四個等級，根據(jù)作業(yè)工作面要求選用照明電壓。新光源洞內外照明布置要求見表4。表4 新光源洞內外照明布置工 作 地 段照 明

21、布 置開挖面后40m以內作業(yè)段兩側用36V500W鹵鎢燈各2盞（或300W鹵鎢等7盞，以不少于2000W為準）,燈泡距離隧道底面高4m開挖面后40m100m區(qū)段安設2盞400W高壓鈉燈和2盞400W鈉鉈銦燈，間距約15m，燈泡距隧道底面高5m開挖面后的100m至成洞末端每隔40m，左右側各設計400W高壓鈉燈1盞模板臺車襯砌作業(yè)段臺車前臺1015m，增設400W高壓鈉燈各1盞，臺車上亮度不足時，增設36V300W或500W鹵鎢燈成洞地段每隔40m安裝400W高壓鈉燈1盞斜井、豎井井身掌子面及噴混凝土作業(yè)面使用36V500W鹵鎢燈，已施工井身部分選用小功率110V高壓鈉燈，間距：混合井30m安裝

22、1盞，主副井每25m安裝1盞洞外場地每隔200m安裝高壓鈉燈1盞5 質量標準5.1 隧道施工用水應符合水質要求，生活用水應符合國家飲水的水質標準。5.2 隧道工作面使用風壓應不小于0.5MPa,水壓不小于0.3MPa。5.3 隧道供電電壓應符合下列要求5.3.1隧道應采用400/230V三相四線系統(tǒng)供電。5.3.2動力設備應采用三相380V。5.3.3隧道照明，成洞地段和不作業(yè)地段可用220V，瓦斯地段不得超過110V，一般作業(yè)地段不宜大于36V，手提作業(yè)燈為1224V。5.3.4 選用的導線截面應使線路末端的電壓降不得大于10%；36V及24V線不得大于5%。5.4 隧道各種工作地段的照明標準和要求見表5。表5 照明標準工 作 地 段燈頭距離（m）懸掛高度（m）照度標準（lx）燈泡容量（W）施工作業(yè)面不少于15W/m2（斷面較大可適當采用投光燈），平均照度不小于30開挖地段和作業(yè)地段422.51060運輸巷道52.53660特殊作業(yè)地段或不安全因素較多地段233515100成洞地段用白熾燈時用日光燈照明時8102030454546040豎井內3860注：在直線段燈頭距離采用表中大數(shù)，曲線段采用較小數(shù)；在有水地端應用膠皮電線，工作面附近應用防水燈頭；按照法定計量單位規(guī)定，照明應用“光照度E”，其計量符號為勒克斯（lx）