杜家山隧道雾炮抑尘技术研究

杜家山隧道雾炮抑尘技术研究

王俊

中铁十二局第四工程有限公司陕西西安71002

摘要：目前国内隧道施工基本采用钻爆法开挖、自卸车出渣运输及喷浆机喷射混凝土，施工时产生的粉尘弥漫于隧道洞内，掌子面附近产生的粉尘最大、溶度最高、空气质量最差，对作业人员职业健康安全造成很大伤害，通过杜家山隧道具体实例分析，雾炮抑尘技术可有效改善洞内作业环境，加快施工进度，提高经济效益。

关键词：铁路隧道；雾炮抑尘

1工程概况

杜家山特长隧道位于改建铁路阳平关至安康增建二线工程大岭铺至安康东直通线的南秦岭越岭段，隧道起讫里程XDK217+880-XDK228+466，全长10586m，为单洞双线隧道，也是阳安直通线的控制工程。隧址区经历多期构造作用，褶皱、断裂构造极为发育，隧道穿越的重要断层有7条，一般断层有3条，大型褶皱4个。结合隧道地形、地质条件，考虑施工工期、洞口施工条件及运营期间救援疏散要求，隧道右侧分别在XDK220+700和XDK225+800处设两个横洞，横洞长：1号横洞1761m，2号横洞2077m，在XDK225+400处设一个斜井，长度为633m。

2雾炮降尘原理

雾炮降尘是隧道内降温除尘的新方式，不仅造价低廉、装置结构简单、操作控制简单易学、维护经济方便，而且除尘效果显著稳定，其关键技术是通过提高水的雾化效果，水雾越多，结合粉尘的机率就越高，降尘的效果就会越好。

抑尘雾炮机是采用高压柱塞泵，将普通的水经过过滤系统的二次处理，在确保整个系统安全的条件下顺利运转，进过高压机组的加压后（工作压力一般在70-120kg），然后再来完成系统的传输，进过高压管线后喷出，使水形成1-10微米左右的自然颗粒，雾宽1-2米，扬尘区域的粉尘颗粒与水雾聚结成团，因自身重力增大而坠落，从而达到降尘的目的，同时能保证空气中的湿度，却不产生积水。

3雾炮抑尘技术在杜家山隧道的运用

3.1降尘效果明显

（1）空气质量对照

根据国家最新颁布《环境空气质量标准》GB3095-2012文件，隧道施工属于二级区域，空气质量按照表1执行。

综合上述表格数据，雾炮抑尘技术在隧道施工中能够有效降低作业环境中的粉尘浓度，控制尘源所产生的粉尘扩散，大大改善工作面的空气环境质量，为作业工人职业健康安全提供保证。

3.2利于衬砌养护

以杜家山隧道1号横洞正洞大里程为例，每月二衬施工约130m，根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015要求，对掺用缓凝型外加剂和有抗渗要求的混凝土，混凝土浇水养护时间不得少于14d，故需要养护衬砌段落约80m，采用抑尘雾炮机的水雾对于混凝土养护效果明显，调整好喷射角度，整个养护过程仅仅需要10min即可完成，高效节能环保。

3.3节省成本显著

以杜家山隧道1号横洞正洞大里程为例，横洞长1761m，与正洞交角45°，洞口设置两台SDDY-313型风机，每台功率2×132kw，洞内在距离掌子面100m处设置两台SDS-212.5型射流风机，每台功率75kw，采用混合式通风，通风排烟将粉尘浓度降到150ug/m3以下需要时间约1.2h；YR100型风送式环保喷雾机，功率80kw，采用雾炮抑尘将粉尘浓度降到150ug/m3以下仅仅需要20min。对比可知，雾炮抑尘技术既可以减少通风设备工作时间，每循环可节省电费约470元，又可以有效缩短工序衔接时间，节约工期成本。

4结束语

随着我国铁路隧道施工技术的发展，目前在铁路领域设计中，长大隧道的比例越来越重，隧道机械化施工程度越来越高，传统的通风降尘方式已满足不了现场的施工需求，抑尘雾炮机可根据不同隧道需求定制，自动化和机械化程度高，能明显改善隧道施工作业环境，利于成本控制及文明施工。

我相信在不久的将来，抑尘雾炮机能互联检测装置，与PM检测仪联动，实现全自动治理，在无轨运输隧道机械化作业发展中得到推广和应用。

参考文献

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