盾构施工抽出式通风方法研究

摘要

随着各大城市市政建设的大力发展，盾构隧道施工以其安全、快速、高效等特点，在城市轨道交通、市政公用道路等各类地下基础工程建设中得到越来越广泛的应用。地铁隧道在施工过程中大部分属于长大独头隧道且深入地下，其通风、环境条件就非常恶劣，因此在施工过程中必须采取一定的通风方式来改善工作面的空气质量。 本文对正在盾构施工的隧道进行考察，了解了其环境温度，将了解到的现场作业环境并结合相关文献资料，分析隧道内温度及湿度，以及湿热空气产生的原因，研究目前所使用的压入式通风在现场的实际使用情况及使用原因，验证了压入式通风无法满足施工环境要求，为解决该问题，提出使用抽出式通风。文中介绍湍流模型概念，提出通风风流数学模型及相关假设，对数值模拟仿真模型进行合理简化，提出本文所使用的数值模拟方法及路线。以成都地铁7号线建材南路站?成都东客站区间为隧道原型，根据现有地铁施工通风卫生标准，对盾构施工隧道抽出式通风方案进行参数计算，为数值模拟提供参数条件。根据计算所得参数建立仿真模型，划分网格。计算湍流模型参数，设定边界条件。对施工区域的热源与湿源进行计算，并在FLUENT软件中划分合理的源项区域，对源项设置计算后的热源值和水蒸气值。选择求解方法，在同种工况下，对压入式通风和抽出式通风进行仿真模拟，并对仿真结果进行对比分析，结果表明现场使用压入式通风无法满足施工环境要求。通过对抽出式方案的仿真结果分析，在了解其缺点后对其进行改进，提出了两种改进方案，方案一是在合理位置加入二级风机和风管，方案二是对二级风管增加通风孔，并对这两种方案进行仿真模拟，分析其空气流动状态以及改进后的抽出式通风方案对隧道环境温湿度改善情况。 论文的最后对比四种通风方案对隧道内环境温湿度改善情况，验证了改进后的抽出式通风方案其优越性。通过本文对四种通风方案的分析和结果，对抽出式通风物理试验以及在实际工程中通风方案的选取提供了有力的理论支撑。

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硕士_机械工程学院_2015210275_张超

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