隧道施工通风方式-隧道工程

施工通风方式应根据隧道的长度、掘进坑道的断面大小、施工方法和设备条件等诸多因素来确定。在施工中，有自然通风和强制机械通风两类，其中自然通风是利用洞内外的温差或气压差来实现通风的一种方式，一般仅限于短直隧道；独头掘进长度超过150 m的隧道应采用强制机械通风。机械通风则是利用通风机进行，按照风道类型和通风机安装位置的不同，机械通风可分为管道式（风道式）、巷道式和风墙式等。

1．管道式通风

管道式通风用软管或金属管作风道，根据隧道内空气流向的不同，又可分为压入式、吸出式（抽出式）和混合式三种，如表10-2-1所示。

（1）压入式。

压入式管道通风是指由通风机和局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面，污浊空气沿隧道流出的通风方式，它是一般隧道施工常用的方法。为了取得良好的通风效果，通风机安装位置应与洞口保持一定距离。压入式通风的优点是：冲淡和排出炮烟的作用比较强；工作面回风不通过风机和通风管，对设备污染小，在有瓦斯涌出的工作面采用这种方式比较安全；可以用柔性风管；工作面的污浊空气沿隧洞流出，沿途一并带走隧洞内的粉尘及有毒、有害气体，对改善工作面的环境更有利。其缺点是：长距离掘进排出炮烟需要的风量大，通风排烟时间较长，回风流污染整条隧洞。

表10-2-1　管道式通风方式

（2）吸出式（抽出式）。

吸出式管道通风是指由通风机或局部扇风机经风筒把工作面的污浊空气抽出，新鲜风流沿隧洞流入的通风方式。吸出式通风在有效吸程内排烟效果好，排除炮烟所需的风量小，回风流不污染隧道。但吸出式通风的有效吸程很短，有效吸程以外的炮烟呈涡流状态，排出困难，只有当风筒口离工作面很近时才能获得满意的结果。但当风机或风筒距工作面很近时，往往造成工作面设备布置较困难，在全断面钻爆法开挖时，有通风设备被爆破飞石击坏的可能，因而许多工地将风机或风筒吸风口设置得远离工作面，效果常不理想。这种方法在工程实践中较少采用。

（3）混合式通风。(www.xing528.com)

混合式通风系统综合了前两种方式的优点，适合于大断面长距离隧道通风，在机械化作业时更为有利。采用喷锚支护的隧道，喷浆地点的粉尘浓度很高，采用混合式通风，降尘效果十分明显。其缺点是管路、风机等设施增多，在管径较小时可采用，若有大管径、大功率风机时，其经济性不如压入式。

这些方式，根据通风机（以下简称风机）的台数及其设置位置、风管的连接方法又分为集中式和串联（或分散）式，还可根据风管内的压力分为正压型和负压型。在主风流不顺畅、主风流改向、风速不符合规定等情况下，宜设置局部或诱导通风系统。

管道式通风设备简单，灵活方便，易于拆装，但由于断面小，随着管路加长，通风阻力将增大。目前，随着我国独头掘进技术的提高，开挖断面增大，通风方式更趋向于采用大功率、大管径的压入式通风。当单台达不到通风要求时，可用多台风机或其他通风方式，也可通过采用金属风管来提高通风效果。大断面长距离隧道通风可用混合式通风。如秦岭隧道Ⅱ线平导，开挖断面积为28 m2，独头掘进9.5 km，通风设计为两阶段：第一阶段采用PF-110SW55型风机、φ 1.3 m的PVC塑布软风管的单机压力式通风，通风长度可达6 km；第二阶段在4.5～5 km处设通风站，采用混合式通风，通风长度可达10 km，充分说明了压入式通风方式的优点。

2．巷道式通风

巷道式通风是利用巷道作为循环风流通道的一种通风方式。一般利用隧道本身（包括成洞、导坑及扩大地段）或辅助坑道（如平行导坑）组成主风流和局部风流两个系统互相配合而达到通风目的。如图10-2-1所示，以设有平行导坑的隧道为例，来说明风流循环系统：在平行导坑的侧面开挖一个通风洞，通风洞口安装主通风机，平导洞口设置两道风门，除最里面一个横通道作风流通道外，其余横通道全部设风门或砌筑堵塞。当主通风机向外抽风时，平导内就产生负压，洞外新鲜空气就向洞内补充，由于平导口及横通道全部风门均关闭或被砌堵，新鲜空气只得由正洞进入，直至最前端横通道，带动污浊气体经平导进入通风洞排出洞外，形成循环风流，以达到通风目的。对平导和正洞导坑前面的独头巷道工作面，可另设置局部的管道式通风，图10-2-1中所示为正洞开挖面采用的是压入式通风，而在平行导坑的开挖面上，采用的是混合式通风。

图10-2-1　巷道式通风示意图

巷道式通风宜优先利用辅助坑道，可利用通风竖井、斜井、横洞等作通风道，但利用平行导坑通风是目前解决长隧道施工通风的最常用而有效的方案，其巷道断面小、阻力小，可供应较大风量。若遇无平行导坑，隧道较长、断面较大，管道式通风又难以全盘解决的情况，可采用风墙式通风。这种通风方式利用隧道成洞部分空间，用砖砌或板材隔出一条2～3 m2的风道，代替大直径风管，以增大供风量，满足通风要求。

根据通风风机的台数及其设置位置、风管的连接方法，巷道式通风又可分为集中式和分散式。当通风管较长，需要提高风压时，可采用多台通风机串联。巷道式通风机无大功率通风机时，可采用数台通风机并联。串联与并联的通风机应采用同一型号。