隧道冬季施工篇1
结合现场实际施工条件和当地冬季气象条件的影响因素，系统分析龙门隧道工程进行冬季施工的优劣，以做好施工方案针对性和可行性，从而做到冬季施工的精细化管理，从人员、设备、原材料、气候环境等方面做好施工前准备管理检查工作，减少施工纸漏，防止意外发生。
(1)组织机构。成立管理小组，明确分工，全面开展管理工作。
(2)气象条件。以当地气象局调查历年气候状况作为指导，并根据每日天气预报及现场气温变化情况，设专人在工地测量，并绘制时间一气温结构图，作为进入冬期施工的依据。
(3)施工组织准备。组织经验丰富的技术人员编制好冬期施工方案及技术措施，并做好技术交底和培训。制定冬季施工计划及具体施工方案，并按冬季施工项目计划，组织劳力、设备、物资等资源供应。施工现场设立测温组，配备专职测温人员，每日对大气、混凝土温度进行观测。
(4)冬季施工物资准备。按冬季施工组织方案提出的冬季施工物资计划准备物资，提前采购，作为重要物资抓紧上场。同时要完成暖棚的搭设和整修。配备齐全各类防冻、取暖的劳保用品、机械设备冬季所使用的防冻液、防滑链等器材。
2冬季施工关键工序管理
1)冬季施工保温防寒。保温分为洞内保温和洞外保温。洞外保温主要是针对砂石料、拌合站、焊接点搭设保温棚，对供水管线包裹保温材料，对施工用水进行加热等;洞内保温主要采用电炉加热、封闭洞门等方式确保洞内施工环境温度。
(2)钢筋加工及安装。钢筋原材料、半成品和成品必须架空后采用篷布覆盖。在室外时防止产生冰冻。尽量避免室外焊接，需在室外施工时，应使焊缝和热影响区缓慢冷却，焊后接头用炉渣保温缓冷，严禁在环境温度低于一20℃下进行焊接作业。风速在大于四级时，必须采取防风措施。接时对周围预热处理，焊接时一条焊缝要一次性焊完，不得中断。加工好的钢筋做好放在室内保存，成品尽量运至洞内存放。
(3)混凝土工程。进场砂石料为干砂和干石料，进场后采用围墙围挡，上部搭设防雪棚，并用棉被覆盖保温，防止产生硬块。水加热是混凝土冬季施工的关键工序搅拌拌混凝土时，要采用加热水的方式提高混凝土的入模温度，保证混凝土入模温度不低于10度。混凝土养护时的温度根据热工计算确定，但不得低于5度。混凝土和环境温度之差不能大于巧度，温差在10一15度时，拆模后混凝土表面要采取临时覆盖措施。拆模时，混凝土强度要符合设计和规范要求。
3冬季施工质量保证措施
(1)认真落实施工各环节的保温措施，严格温度检测制度。(2)加强施工设备的维护保养，确保施工各环节的顺利进行。(3)要有充足和我备用的防寒保温物资设备。(4)加强混凝土养护工作，保证混凝土养护环境足够的湿度，确保表面湿润，防止混凝土过快失水而干裂。(5)定期检查保温棚的密封情况，检查供暖设备的完好状况。
4冬季施工安全保证措施
(1)做好对冬季施工的安全技术教育培训工作，认真贯彻“安全第一，预防为主怕勺方针，做好安全技术交底。施工期间，坚持定期进行安全学习和教育培训。施工中安排专人进行安全巡检。(2)制定详细的冬季施工安全管理制度，细化安全管理岗位职责，安全责任落实到个人。(3)落实做好现场人员、机具等安全管理措施，定期检查。包括施工人员必须配备必要的防寒用品，及时加强冬季施工的劳动保护工作。
5结束语
隧道冬季施工篇2
【关键词】断源注浆工艺；公路隧道；冻害；难题；
冻害是长期困绕高寒地区公路隧道维护的难题，在我国北方高寒山区，随着公路建设的发展，穿山隧道随之增多，有些隧道在施工中会遇到地下水。原因不一而足，如水文地质条件；岩石及工程地质条件；施工工艺；衬砌材料及方法等，会有一些段点封水效果不好，形成渗漏点，或者建成当时无渗漏，随着时间的推移和其他因素的影响，如震动影响；不均匀下沉等，使隧道出现渗漏。这些水渗漏点，到了冬季就会形成冰挂，不但需要养护人员经常清理除冰，而且形成交通隐患，常常发生交通事故，同时由于冰的冻融循环作用，使隧道的砼衬砌膨胀、破碎掉块，也直接影响到隧道的服务年限和交通安全。
尽管在隧道施工时，采用了复合衬砌，个别地段还会有渗漏出现。一旦出现渗漏，就会形成冻害，有的隧道经过多次表浅堵漏、化学注浆等，仍解决不了冻融循环的危害，广仁岭隧道就是这样。所以冻害问题就成了长期困绕高寒山区公路隧道维护的一大难题。
针对这种难题，我们采用断源注浆工艺，使处于北方高寒山区的广仁岭隧道冻害得到了彻底解决。
1、隧道概况
广仁岭隧道地处长城以北的低山丘陵区，冬季最低气温达到零下26～30℃，冻层厚度达1.4米以上，一般十月上旬结冰，四月下旬解冻，隧道围岩为侏罗系的砂砾岩，山上植被发育，含养水分较好，隧道全长460米，东西走向，建成于1990年，隧道高7米，宽8米，衬砌材料为砼，局部有钢筋，衬砌厚度为0.5米。
隧道投入使用后不久，在隧道的东段0—100米处有几处出现漏水，有的到雨季呈线状流水，西段的0—100米段，也出现几处连续滴水，冬季形成冰挂，每到冬季需要人工反复铲除冰挂。这两段的出水点，曾经作过两次专门堵水处理，采用刻槽化学树脂堵漏，配合化学注浆，都是当时效果很好，没有滴水，但是到了冬季照样还是形成多处冰挂，冰挂直径可达1—3米，和路面冰堆相连，严重威胁着交通安全。
2、注浆治理冻害
（1）形成冰挂的原因及工艺选择
注浆堵水的工艺方法有很多种，根据不同的水源、含水性质、补给方式及堵水的目的要求不同，可以选择一种或几种不同的工艺方法。而该隧道的治理，目的就是防止冬季结冰，要使隧道不结冰，就必须考虑地下水不能补给隧道。这就需要弄清楚隧道漏水的来源及地下水的补给方式既漏水原因。
该隧道的两段漏水段，正是两条斜交隧道的断层破碎带，在断层的两侧发育有构造裂隙，地下水就是通过这些构造裂隙补给隧道的衬砌壁后，而在衬砌的壁后，由于当时施工时充填不够密实，特别是拱基线以上不易密实，加上自然收缩就形成了地下水的自由通道，在隧道的拱基线以下墙体壁后容易充实，不易形成通道，这些地下水就在衬砌的薄弱点或者接茬缝、沉降裂缝处漏出，而这些裂隙水的补给又是依靠唯一的大气降水在山上的入渗，所以漏水点都分布在隧道的中上部及两侧肩部，搞清楚水的补给来源途径后，我们就决定选择断源注浆工艺来防止结冰，而且注浆深度必须超过冻层厚度，也就是要在隧道壁1.5米以外切断水源补给，充填封堵1.5米以内的地下水径流通道，以防衬砌壁后的裂隙、孔隙水结冰膨胀而破坏衬砌层。
（2）注浆孔设计
①注浆孔布置。注浆孔采用均匀布孔，排距、孔距均采用2米，必要时加密，以便钻孔能穿过裂隙，从拱基线下1米往上布孔，每排8个孔。
②注浆孔深度1.5～2m，孔径42mm。
③注浆压力。5～7mpa。
④注浆材料。普通硅酸盐水泥、水玻璃。
⑤浆液扩散范围。大于3米。
3、注浆效果
在施工中实际钻孔深度，大部分都在2米左右，有的达到2.5米，注浆压力一般都超过7mpa，有的孔达到15mpa，所以浆液的扩散范围也都能超过设计扩散范围。例如在东峒口0—10米段，峒顶以上的山体厚度超过10米。在注浆时山体表面见到浆液冒出，说明浆液向上扩散可以超过10米。沿水平方向扩散一般都超过10米，远的可达50米。这在注浆时有多次见到一个孔注浆，在50米以外出现跑浆现象，个别孔在80米以外见到跑浆，说明该注浆工艺完全可以达到设计要求。也就是说隧道4米以内的地下水通道全部被充填封闭。6米以内的裂隙通道基本被封闭，因此达到断绝隧道水源补给的目的。隧道冬季再没有结冰，夏季降雨量再大，隧道也是滴水不漏。通过这次采用断源注浆工艺治理冻害，收到非常理想的效果，治理后我们经过七年的跟踪观察，隧道再无漏水和结冰现象。
施工结束后，省公路局组织专家验收评定，对治理效果给予很高评价。通过对广仁岭隧道冻害的治理，我认为隧道冻害是可以解决的。
4、结束语
随着公路建设的快速发展，隧道数量也在快速增加，受冻害困绕的隧道也在增加，不妨对遭受冻害的隧道也采用此方法治理。
隧道冬季施工篇3
【关键词】变频运行;环控大系统;环境
引言
随着科技的飞速发展及社会的巨大变化，人们的生活水平不断提高，人们出行对交通工具的要求也越来越高，从而使地铁在各大城市开始投入建设，为了满足“安全、环保、舒适”的地铁候车环境，必须在车站内设置完善的环控系统。西安地铁二号线是西安的第一条地铁线路，在车站内设置了环控系统，来满足乘客、工作人员和设备工艺的需要，接下来就环控系统在车站冬季运行进行探讨。
1.环控系统的功能
城市轨道交通大部分由于处于地下环境，受封闭性、湿度大、发热源多、空气流动缓慢等条件的影响，从而使空气质量与地面及其他场所相差较大。只有通过合理的空气处理手段，具有完善的环控系统，才能保障车站具有良好的室内条件，为乘客和工作人员提供一个合适的环境，并保证设备的正常运行。环控系统主要有以下功能。
（1）在地铁正常运营时，排除车站内余热、余湿为乘客创造一个往返于地面和地铁列车间的
过渡性舒适环境，并为工作人员创造一个合适的工作环境。
（2）满足车站各种设备和管理用房工艺和功能要求，提供设备正常所需的温、湿度条件。
（3）列车因阻塞停留在区间隧道时，向隧道提供一定的新风，并排走列车空调散发的热量，以维持乘客短时间内能接受的环境条件。
（4）发生火灾、易燃气体泄漏、有毒气体泄漏等紧急情况时，能提供迅速有效的排烟、排气手段，向乘客输送必要的新风，以及引导乘客向安全区域疏散。
（5）根据不同的季节变化，可以合理的执行不同的通风模式，控制车站内温、湿度及通风量，提供舒适的环境。
2.环控系统的基本组成
城市轨道交通的环控系统一般由四大子系统组成：主要有环控大系统、环控小系统、水系统、隧道通风系统。这些系统担负着地铁车站内的环境条件。
环控大系统：指各车站公共区（站厅、站台、出入口通道）的空调通风及防排烟系统。由组合式空调机组、新风机、回排风机、排烟风机、各种风阀、通风管道等设备组成。
环控小系统：指各车站内设备区及办公用房的空调通风及防排烟系统。由小型空调机、新风机、排风机、各种风阀、通风管道等设备组成。
水系统：指各车站为给大、小系统空调用水所设置的制冷、热源系统。由冷水机组、冷却塔、冷却泵、冷冻泵、分水器、集水器、水阀、空调机、管路等设备组成。
隧道通风系统：隧道通风系统包括区间隧道通风系统和车站隧道通风系统两部分。区间隧道通风系统负责对区间隧道和车站隧道进行通风，车站隧道通风负责对车站内的轨行区进行通风。区间隧道通风系统主要设备有隧道风机（tVF）、事故风机、射流风机及相关的电动风阀、风道等设备组成;车站隧道通风系统主要设备为轨道排风机（teF）、电动风阀和风道等设备组成，
3.冬季调节环控大系统的分析
进入冬季天气，西安地铁二号线各车站内站厅、站台公共区通风采用104――冬季通风模式，来提高站内环境质量，改变地下的通风效果，但在通风的条件下，使车站内站厅、站台公共区温度较低，让乘客及工作人员有所不适，未实现舒适的乘车环境，并对运营服务质量造成影响。由于车站内未安装取暖设备，所以只能通过调节环控大系统设备降低新风量方法来改变车站温度。
3.1调节环控大系统设备改变车站温度的措施
在车站冬季通风模式下，首先，可以通过开关环控设备或是调节风阀开度来实现风量调节;其次，可以通过降低环控设备的运行参数来达到降低新风量的目的;最后，只运行部分环控设备，让车站保持负压，减小送风量的效果。但在调节环控设备期间具有几个不利因素。
3.2调节环控大系统设备改变车站温度的不利因素
（1）关闭环控设备期间，造成车站内空气质量下降，使二氧化碳浓度急剧升高，对客运服务质量有所影响。
（2）环控设备启停频繁，对人员和设备造成过重负担，并存有安全隐患。
（3）时常调节环控设备的同时，比设备常态运行下要耗能，并且增加设备故障量及减少设备使用寿命。
（4）全线设备重复同时启动，电压波动较大，影响其他负载用电量。
4.西安地铁二号线环控大系统冬季运行方案探讨
具体建议车站冬季环控大系统通风模式实施方案：按照设计，以及各方面因素，具有以下两种通风模式方案可供参考。
第一种方案：由于冬季执行104――冬季通风模式，车站内环控设备处于工频运行状态，可以通过改变环控设备频率来减小风量。具体改进建议如下：
（1）针对目前运行设备，可以降低车站内的空调机组及风机工频运行为变频16赫兹运行，Dt风阀风量开度设为百分之五十（50开度值）。
（2）对应的相关风阀（DZ、Dt风阀）完全开启。
（3）其他设备保持104――冬季通风模式的运行状态。
（4）可以设模式号后，增加到时间表内，按设定时间运行。
第二种方案：冬季室外风量比较大，可以针对这种自然条件来调节站内温度，达到通风换气效果。具体改进建议如下：
（1）关闭车站内的空调机组，让车站保持负压。
（2）只运行车站内的回排风机（HpF），并且回排风机（HpF）处于工频运行（50赫兹）。这样可以利用回排风机（HpF）排除车站内乘客释放的大量二氧化碳及较差的空气。
（3）其他设备保持104――冬季通风模式的原有状态不变。
（4）外界的新风量可以通过出入口进入车站内，从而达到通风换气的效果。
（5）可以设模式号后，增加到时间表内，按设定时间运行。
这两种方案在保证通风的前提下，也可提高车站温度，并且避免在调节环控设备期间的不利因素，更会对地铁减少相应的能耗。
5.结束语
环控系统相当于地铁的氧气，地铁内需要良好的、舒适的环境，必须设置完善的环控系统。如果在前期未有考虑好，以及使用过程当中不能理想化，反而会造成负面影响，尤其环控大系统的运行与乘客有直接性关系，决定着地铁的服务质量。所以我们必须在设计当中考虑周全，估计到所有情况，制定出完善的环控系统，设计出更佳的大系统，选出更合理的通风模式，为乘客提供一个“安全、环保、舒适”的地铁环境。就地铁内的环控系统及通风模式而言，怎样使模式能够在不同的季节环境当中处于更佳效果，值得进一步讨论。
参考文献
[1]何宗华，汪松滋，何其光.城市轨道交通车站机电设备运行与维修[m].中国建筑工业出版社，2004.
隧道冬季施工篇4
关键词：地铁，车站，区间隧道
中图分类号：U231.5文献标识码：a文章编号：1674-7712（2013）02-0018-01
一、工程概况
沈阳市地铁一号线一期及延伸线工程设计起点为十三号大街东端，设计终点为黎明文化宫站东端，线路长27.93km。全线共设22座地下车站：十三号街站、中央大街站、七号街站、四号街站、张士站、开发大道站、于洪广场站、洪湖北街站、重工街站、启工街站、保工街站、铁西广场站、云峰北街站、沈阳站站、南京街站、南市场站、青年大街站、怀远门站、中街站、小什字街站、滂江街站、黎明文化宫站，成为连接沈阳东西向的一条主动脉。
二、通风空调系统组成与设备布置
（一）通风空调系统的组成
地铁通风空调系统包括隧道通风及防排烟系统系统（简称隧道通风系统）、车站公共区通风空调系统及防排烟系统（简称大系统）、车站设备管理用房通风空调系统及防排烟系统（简称小系统）、车站空调水系统。
沈阳市地铁一号线一期及延伸线工程地下车站公共区和区间隧道采用通风系统，开、闭式运行，站台设置全高安全门。车站公共区与区间隧道通风兼防排烟系统集成设置，通过运行模式的转化，可以实现车站公共区与区间隧道的开式运行、闭式运行、区间隧道阻塞通风、车站公共区和区间隧道火灾通风排烟。
设备及管理用房通风空调系统包括变电所通风空调系统、设备及管理用房通风空调系统、厕所独立排风系统等。
因车站只有小系统设有空调系统，空调冷负荷不是很大，所以冷源采用风冷式冷水机组，设置在车站室外地面上。
（二）车站公共区通风系统主要设备布置
车站公共区采用机械通风结合活塞风道和出入口自然通风的通风系统模式。在车站的两端均设置通风道，通风道内并联设置两台相同参数的可逆转变频车站通风机SVF（风量33m3/s），同时在车站两端均并联设置活塞、事故风道，车站事故风道内设置一台可逆转大型轴流风机tVF（风量60m3/s），以满足不同季节、不同运行对数条件下的通风量。
（三）区间隧道通风系统主要设备布置
区间隧道通风系统是由活塞风道、迂回风道、区间事故风机tVF、车站通风机SVF、车站出入口等组成的纵向通风系统。
在车站两端各设置1条活塞风道，并设置电动组合风阀与上下行区间相连，在不同的季节开启对应不同区间的电动风阀。通过活塞风道内风阀的开、闭组合，可以实现上下行区间隧道的活塞通风。
车站两端的双洞区间处设置迂回风道，内设置电动风阀，通过活塞风道和迂回风道内的风阀的开、闭组合，可以实现区间隧道的开式运行、闭式运行。
车站两端活塞风道内分别并联设置1台区间事故风机tVF，为可逆转轴流风机，并设置电动组合风阀和消声器，该风机平时不投入运行。
车站排风机也是区间隧道通风系统的一部分，每站两端的共4台车站排风机兼做区间事故风机，当区间发生阻塞或火灾事故时，与区间事故风机同时对事故区间送风或排风。
洪湖北街～重工街区间长度较长，为了保证区间阻塞和火灾事故情况下的通风排烟要求，该区间设置区间中间风井。
在地下区间设置停车线、出入线的部位设置射流风机，配合两端车站的事故风机和车站通风机组织该区间的事故通风。
三、通风系统运行模式
（一）夏季运营模式
夏季主要采用机械通风和闭式运行两种模式。
当夏季室外气温低于车站设计温度时，采用机械通风运行模式：开启车站通风机对车站公共区进行排风，开启车站进站端的活塞风阀，利用列车运行的活塞效应及室内负压，从出入口引入室外冷空气，吸收列车区间发热后，从车站排风系统排出。当夏季室外气温高于车站设计温度时，采用闭式运行模式：关闭车站通风机，关闭活塞风阀，开启迂回风道风阀，连通上下行区间，依靠列车活塞效应，在上下行区间隧道行成空气循环，从车站出入口引入室外空气，完成车站和区间隧道的通风换气。
（二）过渡季运行模式
过滤季节采用机械通风运行模式：开启车站排风机对车站公共区进行排风，开启车站进站端的活塞风阀，利用列车运行活塞效应及室内负压，从车站出入口引入室外冷空气，吸收列车区间隧道发热后，从车站的排风系统排出。
（三）冬季运行模式
冬季主要采用活塞通风、机械通风和闭式运行三种模式。
当冬季行车对数较少时，采用活塞通风运行模式：关闭车站通风机，开启车站出站端的活塞风阀，开启出入口热风幕，利用列车运行活塞效应，从活塞风道引入室外冷空气，直接进入区间隧道，吸收列车区间发热后，从下一车站的活塞风道排出。当冬季列车行车对数较多时，采用机械通风运行模式：开启车站通风机，通风机反转，通过站台轨道顶风道向站台送风，关闭风道内的过滤器对室外新风进行过滤，开启车站进站端的活塞风阀，室外冷空气通过送风机和活塞风道送入车站，利用活塞效应，对区间隧道进行降温。当冬季室外温度过低时，采用闭式运行模式：关闭车站通风机，关闭活塞风道，开启迂回风道风阀，连通上下行区间，依靠列车活塞效应，在上下行区间隧道行成空气循环，从出入口引入室外空气，来满足乘客对新风量的需求。
四、结束语
在实际的运营中，应根据不同季节，采用不同的运行模式。同时也要综合考虑季节、客流、列车编组等实际情况，在不同时期，采用合理的运行模式，在满足设计温度要求下，尽量采用活塞通风的运行模式。活塞风主要作用在列车运行的区间隧道内，列车在站台启动后对后方隧道能引起2～3m/s左右的活塞风速，列车刹车后其前端进入站台，活塞风还在持续。活塞风不需要其他任何形式的能量输入，依靠空气动力学自身，进行空气流动和循环，完成室内室外的通风换气，从而减少设备运行的耗电费用。
参考文献：
[1]《地铁设计规范》GB50157-2003[m].北京：中国计划出版社，2003.
[2]沈阳地铁一号线工程施工图设计技术要求
隧道冬季施工篇5
关键词：地铁；屏蔽门；节能；误区；多功能；带风口
中图分类号：tU228文献标识码：a文章编号：
引言
我国的地铁建设正处于高速发展的时期。地铁中的环控系统是耗资巨大的环节，如何在保证地铁舒适度要求的前提下，尽可能节约能耗，降低运行费用，是地铁环控系统必须考虑的问题。屏蔽门系统由于能够把地铁系统的第1热源(列车运行产生的热量)和第2热源(列车空调冷凝器散热量)挡在门外，减少了空调设备的容量，降低了初投资，同时夏季空调的运行成本也大大降低。正因为屏蔽门有这么大的“节能效果”，所以国内新建的地铁线路大多装有屏蔽门系统。
1、地铁环控系统
地铁环控系统分为开式系统、闭式系统和屏蔽门系统。地铁通风空调系统一般分为开式系统、闭式系统和屏蔽门式系统。根据使用场所不同、标准不同又分为车站通风空调系统、区间隧道通风系统和车站设备管理用房通风空调系统。
1．1开式系统开式系统车站内不设置空调系统，是通过应用机械或“活塞效应”的方法使地铁内部与外界交换空气，利用外界空气冷却车站和隧道。该系统主要应用于当地最热月平均温度低于25℃，且运量较小的地铁系统。
1．2 闭式系统闭式系统车站内一般采用空调系统，且仅供给满足乘客所需的新鲜空气，而区间隧道的冷却是借助于列车运行的“活塞效应”携带一部分车站空调冷风来实现。该系统主要用于当地最热月平均温度高于25℃、运量较大、高峰时间每小时的列车运行对数和每列车车辆数的乘积大于180的地铁系统，大部分新建地铁都采用这种系统。
1．3 屏蔽门系统在车站的站台与行车隧道间安装屏蔽门，将其分隔开，车站安装空调系统，隧道用通风系统(机械通风或活塞通风，或两者兼用)。安装屏蔽门后，车站不受区间隧道行车时活塞风的影响，车站的空调冷负荷只需计算车站本身设备、乘客、广告、照明等发热体的散热。此时屏蔽门系统的车站空调冷负荷仅为闭式系统的22％～28％，且由于车站与行车隧道隔开，减少了运行噪声对车站的干扰，不仅使车站环境较安静、舒适，也使旅客更为安全。
2、屏蔽门接口设计
城市轨道交通站台屏蔽门是安装于地铁、轻轨等交通车站站台边缘，将轨道与站台候车区隔离，设有与列车门相对应，可多级控制开启与关闭滑动门并且是全封闭，具有密封性能的连续屏障。屏蔽门应设置在车站站台边的有效站台长度范围内，以有效站台中心线为基准向两端对称布置。地铁牵引配电系统直流供电，并把钢轨作为汇流通道，钢轨与大地间存在的电位差(按供电系统相关资料，最高为90V)会对乘客人身安全造成影响。因此，在站台板上预留的屏蔽门安装预留孔往站台候车站的方向上必须有块宽大于900mm的站台绝缘区域，以此来确保乘客及施工人员的安全。屏蔽门是预先在生产厂安装调试完毕再送车站进行后期的固定安装。在站台上的安装工人把已安装调试好的屏蔽门挂在站台顶粱的预埋件上，再用膨胀螺栓固定。而站台顶粱的预埋件在天花板上，因此必须待屏蔽门安装完毕后再由建筑装修工人配合完成与屏蔽门盖板的收口工作。在安装屏蔽门之前，必须先做好预留孔的定位。一般屏蔽门都有固定的预留孔、预埋件的机电设施施工误差与土建施工误差。因此，在屏敲门调试完毕后，出厂规格也有严格的控制，一般要求土建施工误差在±40mm以内。虽然屏蔽门设备设有应对土建物理变形的装置，但如果误差太大，是难以作出偏移的。
3、 屏蔽门系统应用的现状及误区
3.1国内外应用现状世界地铁第1套屏蔽门系统于1988年安装在新加坡地铁neL线，使用距今已有20多年历史。从其使用情况看是成功的，既保证了较高的可靠性，又满足了地铁的运营需要，同时空调节能率达到50％左右。1991年，在保证乘客安全的前提下，为了降低地铁的运营管理成本，日本在东京地铁南北线上安装了屏蔽门。设置了屏蔽门之后，一般情况下只需司机1人操作就可保证安全，站台上无需站务人员接发列车进行监视，从而减少了站台上的工作人员，大大地降低了地铁的管理成本。香港地铁于1997年率先在机场铁路(机场快线及东涌线)安装站台屏蔽门(机场3号站台、新澳站及博览馆站除外)，成为香港地铁新铁路地下车站必要设备，将军澳线路的新车站及北角站的2个新站台也于兴建时安装站台幕门。目前除部分地面或高架车站由于没有安装空调系统而没有加装站台幕门，香港地铁站台均装有站台幕门，九广东铁的尖东站站台门是世界上最长的站台门。受香港地铁的影响，中国大陆新建的地铁路线大多装有屏蔽门。2003年6月28日投入运营的广州地铁2号线，是首次在中国大陆地铁中使用站台屏蔽门的铁路系统，创下全国第一。2号线安装屏蔽门后，大大减少了车站冷气在隧道里散失，与未安装屏蔽门的1号线相比，可节约空调通风系统20％的电能。目前，英国西屋(westinghouse)公司、瑞士KaBa、法国FaiverleytransportSa和日本naBCo成为世界上最主要的四家屏蔽门生产厂家，它们提供了世界上约90％的屏蔽门系统。而国内企业是近两年才进入该行业，自主制造能力相比国外还比较差，到目前为止，还没有一个项目完全采用国内产品。这种现象无疑增加了屏蔽门系统的初投资费用，再加上屏蔽门又不是轨道交通所必需的设备，所以其应用受到了很大的限制。
3．2 应用误区在地铁站台层设置屏蔽门系统，能够将站台分成候车区域和区间隧道2个部分。候车区域由于有效地把地铁系统的第1和第2热源挡在屏蔽门之外，并减少站台出入口由于列车活塞作用吸入的大量新风从而产生负荷。车站的空调冷负荷只需计算车站本身设备、乘客、广告、照明等设施的散热，及区间隧道与站台间通过屏蔽门的传热和屏蔽门开启时的对流换热，从而大大降低了车站空调冷负荷，减少了车站空调运行能耗。然而，在区间隧道，由于有列车运行产生的热量、列车空调冷凝器散热量等热源，使得该区域的温度逐年增加。单纯依靠地铁活塞风的自然通风和隧道土壤的蓄热来吸收热量已不能有效地达到排热目的，必须采用合适的机械通风设备，将这些热量及时带走，以保证地铁的正常运营。增加机械通风设备势必会增加地铁系统的初投资和运行费用，所以，地铁安装屏蔽门后是否节能及节能多少，需要综合考虑，而不能简单地认为只要安装屏蔽门系统就节能。特别是对于北方城市夏季持续高温时间比南方城市短，在较长的过渡季节和冬季期间屏蔽门系统起不到很好的节能效果。过渡季节和冬季活塞风温度不高，引入站台可补充新风量，节省机械通风耗能。在北方城市地铁中采用屏蔽门系统后，过渡季节和冬季工况站台公共区必须增加机械通风以满足站台对新风量和舒适度的要求，与常用的不采用屏蔽门的开式系统相比不节能。因此，全年的节能效果不明显。
4、屏蔽门系统的改进方案
在室外气温较低、空调期较短而其他季节采用通风的地区，或者只需要通风的寒冷地区，传统的屏蔽门系统并不能达到较好的节能效果，再加上昂贵的初投资，使得屏蔽门的应用受到了限制。为了推广屏蔽门系统在上述地区的应用，对传统屏蔽门进行节能改造和创新势在必行。多功能屏蔽门和带风口屏蔽门就是在传统屏蔽门基础上改进而得到的。在北京地区使用半高安全门、传统屏蔽门和多功能屏蔽门节能效果的对比中，多功能屏蔽门系统与传统屏蔽门比，每年可节省运行能耗30％；与安全门相比可节能9％。带风口屏蔽门即在屏蔽门上加装可控风口，夏季关闭隔断列车产生的热量和活塞风的影响，过渡季和冬季打开有效利用活塞风降低通风能耗。带风口屏蔽门系统综合了屏蔽门系统和半高安全门系统的优势，为北方城市地铁提供更安全、舒适、节能的屏蔽门系统。
5、屏蔽门系统的主要功能
5.1.提高了地铁运营的安全性。站台设有屏蔽门可防止乘客意外掉下轨道，防止乘客因物品掉下轨道而欲跳下轨道拾物产生的危险，同时也防止乘客蓄意跳进轨道自杀，保证了乘客候车安全。
5.2.节能屏蔽门系统设置将站台公共区与列车行驶隧道隔离开，避免了列车运行活塞风进入站台，减少了站台区域气流热交换，使车站空调负荷大幅下降。
5.3.提高了车站环境的舒适度。屏蔽门系统将站台公共区与行车隧道隔开，车站需空调的范围与开/闭式系统比较要小得多，且气流相对稳定。空调负荷大大降低的同时，车站空调设计标准可比开/闭式空调系统提高；屏蔽门系统的设置减少了列车行驶噪声和活塞风对站台候车乘客的影响，站台候车环境得到大幅的改善，使乘客感觉更舒适，提升地铁服务水平。
5.4.提高运营的可靠性。站台设置了屏蔽门系统，有效地避免了一些安全事故的发生，从而保证列车不会因人为因素而延误，提高了列车的进站速度，为确保列车班次的准确性提供了有利条件，从而大大提高了整个地铁运营系统的可靠性，为将来地铁实现无人驾驶创造了条件。因此，针对屏蔽门系统设置的特殊性，屏蔽门系统应用必须充分考虑系统的安全性和可靠性；广州地铁二号线在国内首次采用了屏蔽门系统获得了成功，带动了地铁屏蔽门系统在国内的长足发展，有着广阔的市场前景和发展空间。
6、结束语
屏蔽门系统具有节能、环保、提高城市形象等优点，因此深受业主的青睐。在我国南方地区，由于夏季持续时间长，过渡季节和冬季持续时间比较短，安装屏蔽门后节能等效果非常明显，这也得到了较多的例证。而北方城市，由于过渡季节和冬季持续时间比较长，夏季持续时间比较短，因此在该地区是否安装屏蔽门，安装什么型式的屏蔽门一直是个有争议的问题。为了在北方地区推广屏蔽门系统，本文提出应对传统屏蔽门系统进行改造和创新。投资成本高、技术需要靠国外引进也是制约屏蔽门系统在我国地铁系统中应用的因素。到目前为止，国内还没有一家能够独立生产屏蔽门的企业。因此，国内屏蔽门生产厂家应该加大研发力度，尽早实现屏蔽门国产化，从而降低屏蔽门系统的初投资，推进屏蔽门系统在国内广泛的应用。
参考文献：
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[2]孙增田．屏蔽门系统在地铁中的应用前景[J]．都市快轨交通．2005，18(2)：4—7
[3]张庆贺等．地铁与轻轨[m]．北京：人民交通出版社，2002．
隧道冬季施工篇6
关键词:消防安全;高速公路隧道;安全隐患;对策
近年来，高速隧道内因交通事故而引发的火灾险情不断增加，造成道路交通中断事故和人民生命财产的严重损失。例如，2014年3月1日，晋济高速公路山西晋城段岩后隧道发生特别重大道路交通危化品燃爆事故，事故因两辆甲醇车追尾，导致前车甲醇泄漏，司机在处置过程中甲醇起火燃烧，造成隧道内42辆汽车及1500多吨煤炭燃烧，并引发装有液态天然气车辆爆炸，大火烧了73h才被扑灭。事故共造成31人死亡、9人失踪。这次事故暴露出隧道消防工作还存在不少薄弱环节，急需引起行业部门和单位的高度重视，下大力气解决问题，确保人民群众安全出行。
1陕西省高速公路隧道消防安全现状
陕西省高速公路共有高速公路隧道1392座，总里程为1242km，是全国名副其实的隧道大省。陕西省共有超长隧道(L＞5000m，L为公路隧道长度，以下同)9座，特长隧道(5000m≥L＞3000m)43座，长隧道(3000m≥L＞1000m)168座，中隧道(1000m≥L＞500m)130座，其中秦岭终南山公路隧道是包头至茂名高速的重要组成部分。该隧道单洞长18.02km，双洞共长36.04km，为我国公路隧道之最。陕西省现有高速公路隧道均设计有相应的消防设施，具体共有以下消防系统和设施:火灾自动报警系统182个;消火栓系统16425个;水成膜灭火系统15559个;灭火器49021个。还设有车行横洞445个，人行横洞767个，疏散指示标志23507个。另外，还成立了4支高速公路隧道专职消防队。
2陕西省高速公路隧道消防安全问题
2.1消防安全责任认识不足
交通运输部门对高速公路隧道管理单位的消防安全工作进行监督，但对消防行业管理责任认识不足，管理不够。虽然业务管理的较为细致，却忽视了消防安全的管理责任，认为消防安全不是行业部门的管理范围。隧道管理单位对自身消防安全的主体责任认识不够，消防安全责任制度未得到真正落实，只重视了抓隧道的营运管理，对火灾隐患的自查，火灾隐患问题的自改，消防安全责任的自负认识模糊。在制定消防安全管理制度、组织防火检查、及时消除火灾隐患、消防设施的维护保养、消防安全培训等方面存在欠缺。
2.2高速公路隧道标准分类不统一
GB50016－2014《建筑设计防火规范》［1］中城市交通隧道根据长度和通行的车辆功能分为四类，见表1。JtG/tD71－2004《公路隧道交通工程设计规范》［2］将公路隧道分级依据公路隧道长度及设计隧道单洞年平均日交通量(折合小客车，用q表示)也分为四类，见图1。隧道分类的不统一，导致了规范执行上的不统一。
2.3高速公路隧道现有消防设施存在的问题
(1)火灾自动报警系统存在问题。检查中发现:个别火灾自动报警系统处于瘫痪状态，彻底无法使用;②部分隧道火灾报警控制器设置在隧道的配电室内，无人值守;③设置在隧道监控室内的火灾报警控制器，其值班人员未经消防培训上岗，对控制器不会基本的操作，不会巡检、消音、复位;④隧道监控室内个别气体灭火系统的火灾探测器探头未将保护罩取下，系统都未投入使用;⑤消防设施部分未进行检测，普遍未与消防中介服务企业签订消防设备的维修与保养合同，致使消防设施存在较多问题。消防设施的管理制度不健全，消防控制室的相关制度未建立与落实。另外，隧道内消防设施因设计单位、施工单位的不同而选用不同的设施设备，导致同一条隧道因为中标单位的不同报警系统分别选用线型光纤感温系统、点型红外火焰系统，不利于火灾自动报警系统统一的管理、维护和保养。(2)灭火系统存在的问题。①由于秦岭隧道海拔高度较高，今年冬季又遭遇极端严寒，消火栓管道系统保温厚度不足，高位水池消防管道冬季结冰，导致消火栓系统管道无水，系统无法工作，使高海拔的秦岭隧道失去了消防给水的保护;②部分隧道因建设年代不同，消火栓箱门的开启方式未采用平开方式，采用上翻方式，不利于消火栓箱门的开启;③个别消火栓门损坏，无法正常开启，导致该消火栓不可用;④水成膜灭火系统中部分灭火剂过期失效，个别系统因管道冬季冻结，导致系统无法使用。(3)行车横洞、行人横洞存在的问题。行车横洞、行人横洞是发生火灾等事故时，用于抢险救援的通道，也是车辆与人员逃生避难的通道。①部分行车横洞卷帘的手动导链设置位置过高，人员徒手够不到，无法操作使用;②部分行人横洞未采用规范要求的防火门，而是防火卷帘，不利于紧急状态下的人员疏散通行;③部分行人横洞防火门未设置闭门器和顺序器，防火门不能自动关闭或关闭不严，火灾状态下无法保证人员的通行安全。
2.4专职消防队及应急救援队的装备较差
①隧道管理单位内部的专职消防队站人员配备不齐、器材装备较差，常用的有毒气体探测仪、可燃气体探测仪、破拆工具、堵漏工具等常规装备配备不到位;②专职消防队员和应急救援人员个人防护装备不达标，不能起到安全防护作用;③消防车辆数量不足，车辆老旧，车辆所用的泡沫灭火剂储备不足。
2.5单位消防安全教育与培训不够
隧道管理单位未建立完善的消防宣传教育培训制度，消防宣传教育培训时间、地点、人员、效果未落实，员工新上岗和上岗前消防安全培训未形成常态，消防设施等专项培训，针对隧道的消防安全培训未落实，培训有待加强。消防控制室人员未参加职业技能培训，未取得职业技能上岗证，不能操作消防设备。
3加强高速公路隧道消防工作对策
3.1落实单位主体消防安全责任
依据《中华人民共和国消防法》、《陕西省消防条例》等法律法规，公路隧道管理单位行业主管部门应落实其对安全工作的监管职责，对公路隧道管理单位消防安全工作进行依法监管，对管理单位履行法定消防安全职责的情况进行监督抽查，使管理单位全面落实消防安全主体责任，使隧道管理单位真正做到对自身的火灾隐患自查，存在问题自改，单位主体消防安全责任自负。
3.2出台公路隧道消防技术规范
隧道设计年度单洞平均日交通量与隧道实际年度单洞平均日交通量会因为经济、旅游资源、节假日、统计资料等各种因素有时会有较大的误差，因此笔者认为公路隧道的分类还是应以长度为主，交通量为辅来进行。另外，终南山公路隧道禁止危险化学品车辆的通行，事故的发生率远远低于允许危险化学品车辆通行的西商高速公路隧道，因此隧道的分类应该考虑是否允许危险化学品车辆通行的情况。建议公路隧道的专业消防技术规范应结合隧道交通的实际情况，从隧道的长度、年度隧道单洞平均日交通量、危险化学品车辆的通行情况等几方面来确定公路隧道的分级，来统一隧道消防设施的设计。笔者建议公路隧道消防技术规范有关部门应尽快审核完成，尽快实施，以保证公路隧道的消防安全设置有专业规范可以依据。
3.3完善消防设施的配置与维护制度
严格按照相关技术规范要求，设置消防设施、器材和消防安全标志。对同一条隧道应配置同一种火灾自动报警系统，统一设计方案，不因设计单位的不同而造成一条隧道，多种报警系统的现象出现。落实消防设施相关管理制度，定期对消防设施进行维护保养及检测工作，保证消防设施完整好用，检测、维保记录应当完整准确，存档备查。对消火栓的冬季保温问题要专题论证，对目前采取的保温材料、电伴热的保温方法进行充分论证考察。工程实践中，电伴热的保温效果虽好，但其工程建设费和工程使用、维护费用很高。在陕西省就有建设工程因使用费用过高，建设单位资金无法负担，电伴热系统停用的工程实例。
3.4加强专职及义务消防队的建设
公安现役消防队(站)由地方政府投资建设并提供经费保障，普遍位于人员密集的城市建成区，而高速公路为封闭路段，隧道所处位置多属山区，远离城市建成区，地方政府建设的公安现役队(站)事实上无法兼顾。对于高速公路和高速公路隧道发生的事故，公安现役消防力量到达事故现场需要相当长的时间，不能满足应急救援快速处置需要。同时，公安现役警力编制管理是中央事权，现实情况下不可能大幅增加。因此，目前建立企业专职应急救援队伍，是解决高速公路和高速公路隧道消防安全困境的最佳方案，也符合国家大力提倡的发展多种形式消防和应急救援队伍的方针政策。高速公路封闭且远离城市，发生交通事故和衍生事故后，对处置时间要求严格，并且需要控制交通、抢险救援、扑救火灾、医疗救助等，高速公路管理单位是高速公路运营管理部门，其征收通行费用，按照谁受益谁负责的原则，应该承担安全义务，建立专职和义务消防队来确保运营安全。高速公路建设中提前规划，依托高速公路服务区，沿线建立一专多能的专职应急救援队，承担高速公路隧道交通运输、安全管理、火灾防范、抢险救援、医疗救助等职责，保证交通运输安全。具体措施:①参考建标152－2011《城市消防站建设标准》更新消防车辆和消防队员个人防护装备，逐步完善常用的灭火救援器材装备;②按照相关要求储备足量的灭火药剂;③加强与当地公安消防队伍的联勤联训和协同处突，完善公路隧道应急救援预案，落实责任;④加强应急响应、保障协调机制，全面提升高速公路隧道消防救援能力。
3.5全面落实消防安全教育与培训制度
隧道冬季施工篇7
调水工程中输水渠道的糙率是渠道设计与运行控制的重要参数，它直接决定了工程建设投资规模和渠道的输水能力。南水北调中线工程渠道设计糙率为0．015，为验证其合理性，对国内近20个大型输水工程和灌区的渠道糙率进行了调研考察［4］，并对其中漳河灌区、武都引水工程、东深供水工程及南水北调中线京石段等4个工程进行了现场渠道糙率实测［5］，见表1。成果表明，影响渠道糙率的因素主要有:①渠道自身结构，即渠道衬砌和渠道形式(弯道、变断面等)，其中衬砌的类型、施工工艺和质量对糙率影响较大，衬砌面平滑、接缝小、衬砌块完好的渠道糙率较小，而弯道和断面变化则有一定的阻水作用，如调研资料表明，衬砌良好的顺直段曼宁糙率值介于0．012～0．013之间;②与渠道运行维护管理和跨渠建筑物有关，渠道建成运行一定年限后，衬砌表面的水泥浆脱落，衬砌接缝增大，水生物(主要是藻类)滋生以及渠底泥沙淤积等因素都会增大阻水作用，如实测的东深供水工程由于年限较长，渠道过流壁面脱落成麻面状，模板错缝凹凸不平，测得糙率为0．0163;武都引水工程由于渠底淤泥水草和跨渠桥墩的存在，实测糙率达到0．0182。南水北调中线工程总干渠衬砌采用现浇混凝土板，施工工艺控制较好，衬砌表面光滑，接缝较小，但渠道弯道与变断面较多，沿程有大量跨渠渡槽和桥梁桥墩位于渠中，实测渠道综合糙率为0．0148，满足设计输水能力要求。但在总干渠全线通水运行后需继续加强渠道的糙率监测，做好渠道日常的维护及淤，确保衬砌面光滑无损以保持渠道正常输水能力的要求。
2节制闸流量计算公式
中线总干渠全线含有几十座倒虹吸及渡槽，在渡槽进口和倒虹吸出口均设置节制闸站进行分段控制，节制闸(图2)过闸流量是渠道信息化运行调度的关键水力条件，传统计算堰闸流量采用的方法是先判别流态类型，再根据不同流态套用对应的经验公式(1)计算。
3穿黄工程布置形式及其水力特性
穿黄工程位于郑州市以西约30km的孤柏山湾处，是南水北调中线总干渠上跨越黄河的交叉建筑物，也是国内穿越大江大河直径最大的倒虹吸输水隧洞，工程设计流量为265m3/s，加大流量为320m3/s。在水力学方面重点研究的问题有:隧洞的过流能力和压力特性;进出口局部水头损失及流态;控制闸的布置方案及闸门启闭原则和允许的开启区间等。针对不同的设计阶段，前后进行了3种布置方案的水工模型试验(见表5)，其比尺分别为30，25，25。主要成果有:(1)经试验修改优化后的3种布置方案隧洞过流能力及主要水力特性满足设计要求。方案Ⅰ的控制闸设在隧洞进口，小流量运行时，因进口处水位较低，易发生跌流或洞内水跃;大流量时，进口前有游动的立轴漩涡，气泡和漂浮物易被带进洞内，对隧洞的安全运行不利。(2)方案Ⅱ和方案Ⅲ将控制闸设在隧洞出口，通过闸门调度，可避免进口处产生不利流态;在闸墩上设置侧堰，可以简化闸门调度;闸下的消能防冲可通过简单的工程措施解决。此外，还对隧洞进、出口弯段的局部水头损失系数ζ进行了精确测试，方案Ⅱ进口为0．126，出口0．337;方案Ⅲ进口安装安全栅时为0．518，不安装为0．124，出口0．432。(3)方案Ⅲ在隧洞进口胸墙前左右各出现间歇性吸气漩涡，分析认为与进口淹没深度、来流流速及水流对称性等因素有关，为此对进口段体型进行了针对性修改，分别从加长引渠长宽比和改变墩头体型，调整胸墙倾斜度(方案1)，改变进口顶缘椭圆长短轴比例(方案2、方案3、方案4)(图4)等方面进行探索试验，综合考虑水力特性和工程造价选择采用椭圆顶曲。，该方案与原方案相比消除了进口吸气漩涡，水力条件得到了明显改善，进口流态也较好;此外还对隧洞压力特性、侧堰过流能力、出口流速流态及闸门滑落模拟进行了试验研究。
4突发事件下应急调度
总干渠沿程没有在线调节水库，参与运行调度的控制闸数目众多，包括63座节制闸、54座退水闸、1座泵站和85座分水闸(不含天津干渠)，突发事故时快速的渠道联合应急调度难度极大;此外，闸控设备的机械指标(最大机械速率0．4m/min)也限制了闸门的操控速度;加之总干渠全线跨越大，且沿程地质气候条件复杂，遭遇意外事故的风险较大。结合中线工程总干渠设计和运行调度特点，对中线工程突发事件下应采取的紧急调度措施进行了系统的分析研究，建立了从突发事件识别分类到应急处置响应，最后应急终止评价的整套应急调度预案体系(图6)。研究将突发事件分为水质污染、渠道及建筑物结构破坏、设备故障和社会安全等4类，根据其严重程度、可控性和影响范围等因素将分为特大、重大、较大、一般4级，针对4类4级事件分别提出了相应的应急处置措施;建立了南水北调中线总干渠应急调度数学模型(图7)，提出了完整的总干渠全线闸门应急控制策略(节制闸、分水闸、退水闸)，见表6;对影响应急调度的主要因素进行了计算分析和敏感性研究，解析其影响机理，优化提出了一套适用于总干渠全线各渠段应急工况的运行控制参数(节制闸关闭速率、安全水位、预警水位、退水闸启闭水位等)，经过全线各渠段数百种应急案例的模拟计算表明，提出的闸门控制规则和控制参数能及时有效控制突发事故，不会发生次生灾害且渠道弃水量总体较小。本项研究成果目前已嵌入中线工程总干渠供水调度自动控制系统，成为其实时在线应急调度模块，为工程的运行调度提供技术支撑。
5冬季冰期输水
中线总干渠由南向北跨越北纬33°～40°，沿线气候从暖温带向中温带过渡，工程冬季运行时，黄河以北700km渠道水流将有不同程度的冰凌产生，总干渠将处于无冰、流冰、冰盖输水等多种复杂运行状态，安阳以北的倒虹吸、闸门、渡槽下游、曲率半径较小的弯道等局部水工建筑物附近可能发生冰塞、冰坝危害。为解决总干渠冰期输水的运行安全问题，满足各种复杂运行工况下水位流量的控制要求，分别于2011，2012年对中线工程京石段开展了历时2个冬季的冰凌原型观测(图8(a)和图8(b))［32］，掌握了大量宝贵的渠道冰凌生消演变第一手数据资料(表7)。研究表明，京石段渠道冬季冰情发展具有全线同步性、串行差异性、多点供水影响性、气候影响主导性特点。即整个京石段进入结冰期及融冰期的时间基本是同步的;串联的单个渠段在各自渠段内呈现出不一样的冰凌发展过程;多水源进入渠道致使水源上下游的渠段冰情发展有别于其他渠段，呈现出不一致的变化特征;整个冬季渠道冰情的发展过程是由气象条件变化决定，渠段地形、结构等物理条件只能引起局部差异。研究得到了关键的冰凌动力学参数，岸冰形成、表面流冰层形成和冰盖开始融化等封冻期和开河期冰情发展的水力学和热力学参数等。此外，初步建立了符合总干渠冰情演变的二维冰水动力学发展数学模型(图9)，开发了冰凌动力学模拟程序软件，并结合中线冰情发展的实测数据进行了率定和验证(图10)，可作为中线工程冬季运行冰凌预测的有效手段。
6结语
隧道冬季施工篇8
[关键词]高寒地区；季节性积雪冻融渗水、隧洞塌方
中图分类号：p642.14文献标识码：B文章编号：1009-914X（2014）34-0193-02
1、工程简介及地质状况
新疆某水利枢纽水电站通过一条引水隧洞引水到厂房发电，发电引水洞及电站地面厂房布置于右岸。电站采用一洞四机供水方式。发电引水系统由进口引水渠、闸井、洞身段、上平洞段、调压井、高压管道、岔管和支管主、副厂房等组成组成。设计引水流量365.62m3/s，最大水头78.8m。其中进口段长48.08m，发电洞长604m。
地面厂房位于3#冲沟出口处，顺沟向布置，厂址地面高程580～600m，边坡坡度10°～20°，地形较为平缓开阔。发电洞1～4#支洞出口段洞身为厚层-巨厚层状灰白色二长片麻岩，片理产状310？～320？ne∠40？～50？，与洞轴线夹角76～86？，岩体为Ⅲ类围岩，埋深40m，局部稳定性差。
工程所在地处于新疆北部，夏季鲜有降雨、气候干燥，雨雪较为集中在秋冬季节，且冬季寒冷而漫长，而且冰盖较厚，1月（最冷月）极端最低气温可达零下40℃，冰情一般发生在11月上旬至次年4月中旬。
2、支洞塌方情况及处理
2.1支洞开挖支护情况
1#、2#支洞开挖直径4740mm，设计为Φ25砂浆锚杆，间排距1m，长3m，深入基岩2.9m。
3#、4#支洞开挖直径7860mm设计为Φ25砂浆锚杆，间排距1.5m，长3m，深入基岩2.9m。开挖过程中因围岩完稳定性差，采用了钢拱架及网喷，钢拱架采用螺纹钢弯制而成，榀距0.5～0.8m；钢筋网采用纵向φ6，φ8环向钢筋，网格20×20cm，喷混凝土厚度20cm。
2.24#支洞塌方情况
4#支洞紧临3#冲沟，于当年9月完成开挖支护，进入冬季后，雨雪增多，4#支洞岩层渗水量明显增加并逐渐形成若干个巨大冰柱。次年4月天气回暖，洞内冰柱在熔化过程中，洞口及出口段发生塌方，563.53m～577.2m高程洞口边坡出现不同程度破损。
2.34#支洞塌方原因分析
（1）4#支洞冰冻出现改变了围岩受力情况，开春后洞内冰冻消融，使稳定性差较差的围岩变得更加恶化，钢筋拱架底部围岩基础也因冰冻水泡出现部分酥松，特别是山顶积雪融化，雪水顺着3#冲沟而下，融化的雪水经围岩缝隙渗到4#支洞内，导致洞内涌水量突增，前期临时支护很难保证围岩的稳定性。
（2）围岩冰冻后变得松散，此时围岩的稳定依靠自承能力、锚网钢筋钢拱架支撑以及部分冰柱支撑，洞内数十个冰柱起到暂时的支撑作用，而开春后洞内冰柱的融化也加剧塌方出现。
2.4处理方案
（1）将4#支洞洞顶上方倒悬石和左右两侧软弱夹层及破碎岩体人工辅助机械挖除，开挖处理后边坡原则上为1：0.5（坡度根据地质情况可能适当放缓）；
（2）当4#支洞洞顶和左右两侧软弱夹层及破碎岩体挖除至一次副厂房基础高程，立即对563.53m～577.2m高程开挖岩面采取锚、网、喷等系统支护，以保证4#支洞下半洞处理施工安全。搭设满堂脚手架，采用Ф25砂浆锚杆，长3.0m，入岩2.9m，间排距2.0m，梅花型布置。岩面挂φ8钢筋网，间距20cm×20cm、喷C25混凝土厚10cm。
（3）一次副厂房基础（563.53m高程）以上开挖岩体支护完成后，安排人工辅助机械分别对4#支洞上、下半洞破碎岩体进行挖除，并根据开挖地质情况采取锚、网、喷支护（支护参数同上）；
（4）4#支洞上、下半洞破碎岩体挖除及支护完成后，对洞身破碎洞段采取钢筋格栅拱架支撑，拱架间距0.5m～0.8m，为矩形断面，尺寸15cm×20cm。钢筋格栅拱架与围岩通过径向系统锚杆、φ8@20cm×20cm钢筋网、厚20cm的C25喷混凝土连为一体。径向系统锚杆采用Ф25螺纹钢筋，锚杆长3.0m，入岩深2.9m，间排距1.5m，梅花型布置。相邻钢筋格栅拱架间采用Ф22钢筋连接（焊接）为整体，连接筋间距0.6m～0.8m；
（5）对出水洞段进行注浆堵水，钻孔深度5米，间排距3m，梅花形布置；
（6）考虑到发电洞出口4#支洞作为洞内压力钢管安装所需人员出入和材料、设备运输的通道，加之4#支洞洞顶577.2m平台作为压力钢管运输及临时施工道路，为此计划对4#支洞进口塌方开挖段采用工字钢型钢拱架支撑，并立模浇筑C25混凝土加固，混凝土拱架上部至577.2m平台高程采用C15砼回填。
（7）为避免1#～3#支洞出现塌方，1#～3#支洞进口段采用工字钢型钢拱架支撑，并立模浇筑C25混凝土加固。
3、后期预防措施
洞内压力钢管安装等施工需要持续2年左右，为保证发电洞的安全稳定性，进入冬季后，对发电洞进出口进行封堵，主管与1#岔管连接部位设置3道绵帘封堵，1#～4#支洞洞口采取砖墙加2道绵帘的方式封堵，在发电洞4个支洞内架设无压煤炉，专人负责看管维护，维持洞内温度0℃以上，避免洞内再次产生冰冻灾害。洞内渗水用水泵及时抽排到洞外，洞外排水管线用电热毯加棉被包裹，防止管内结冰。发电洞经过处理后，后续2～3年内围岩保持较好的完整性及稳定性。
隧道冬季施工篇9
一、设备维修
消防应急方面
一是全年共开展4次徒步季度消防巡检工作，徒步里程近100公里，共计发现并修复隧道沿线消防箱门锁损坏、门框脱焊、箱门脱落、泡沫液箱漏液、球阀漏水、消火栓漏水、泡沫液位软管接头损坏、消火栓阀门渗水、及泡沫液软管弯曲压扁等故障113处，更换水成膜卷盘、软管、枪头250套，保障了隧道消防系统终端设备的可靠运行。
二是太行屋脊隧道连接高、低位消防水池和隧道内输水消防管道外层铝箔纸大面积老化脱落，为避免冬季隧道消防管道冻裂，影响隧道正常消防供水，根据年度设施维护计划，采用铝板代替原有铝箔纸对162米消防管道进行了保温增补维修。
三是针对xxx隧道高位消防水池常年处在高水位状态，高水压造成消防水池出现渗漏，水位持续下降（每日约1.5cm）的现象。积极联系有维修资质的专业人员现场查看消防水池渗漏情况，制定维修方案。最终采用聚合物弹性防水涂料涂刷治漏方案。使用聚合物弹性防水涂料将水池墙壁涂刷5遍，池底涂刷3遍，远远超过市场上墙壁、池底均涂刷两次的治漏工艺。因水池维修需将水池内消防用水进行排空，为防止林虑山隧道突发火情，在维修之前，首先联系应急消防水车进驻站区，检查测试消防水车车况及性能良好情况，做好xxx高位消防水池治漏维修期间应急准备工作。在9月6日，利用该应急消防水车妥善处理了xxx下行出口水泥罐车着火事件。
四是对xx隧道山坡段3个闸阀、洞口两个室外消火栓、上行消防主管道管箍以及下行洞内消防主管道伸缩节进行了维修更换，有效保障了隧道消防系统用水环网的安全运行。
五是对隧道沿线电伴热测试维护，共更换故障电伴热控制器15台，修复xx隧道上行出口电伴热测温信号开路故障1处，为隧道沿线消防管道冬季防冻提供了有力保护。
六是全年对消防卷帘门巡检维护24次，拆除xx下行1#车行横通整体脱落的消防卷帘门并及时维修更换。维修xx上行2#消防卷帘门限位失灵故障和xx隧道下行4#卷帘门倾斜卡槽故障，避免卷帘门整体脱落。拆除xx上行2#消防卷帘门挡烟板脱落帘片，消除过往车辆及人员发生生命财产安全隐患。及时发现并修复5#下行卷帘门及4#上行卷帘门按钮不灵敏故障，保障了突发事件时生命通道的应急使用可靠性。
七是xx隧道高位消防水池清理当地村民违规种植物，并对村民进行说服教育。为防止村民再次违规种植，已对消防水池顶部土层进行撒盐处理。
高低压供电方面
一是全年共妥善处置隧道停电事件7起，采用柴油发电机组发电35小时，添加燃油1000余升，保障了沿线隧道的用电安全。
二是对xx下行过渡照明时控器、xx加强照明时控器、xx加强照明时控器及时进行了维修更换，保障了照明系统的正常开启。
三是对隧道监控室、配电室、箱式变电站epS、UpS电瓶进行了检测，对xx隧道xx侧配电室及长治侧配电室epS各加装一组电池柜，有效保障了市电停电时备用电源的投运性能，避免了隧道电力瘫痪的重大安全隐患。
四是修复了xx配电室有载调压开关不能正常调压故障，保障了xx隧道设备电压质量，避免了用电设备因电压过高或过低造成的大范围电气设备故障。
五是查找xx配电室供电系统异常原因，排查xx高压线路并修复高压缺相故障。
六是对隧道10KV高压供电专线开展巡检排查工作，巡查过程中，发现鸟窝一处，为防止高压短路跳闸，已于现场捅落，为防止鸟类再次搭建，对捅落后的鸟窝进行了销毁处理。
七是修剪高压线路周边树木16颗，保护高压线路在雨雪风等恶劣天气时的正常运行。
八是及时修复xx发电机高温报警故障，保障备用发电机组的良好待机性能。
二、日常工作
一是经常性检查xx隧道消防设施性能及保温情况，并联系xx隧道站提供消防用水，保障xx共管隧道的运营安全。
二是对沿线隧道消防管网进行阶段性徒步检查，做到管网状态心中有数。
三是制作并填写隧道各项设施更换维修报价表、申报单、验收单、方案、合同等维修资料24套，有效推进了隧道设施维修工作的快速开展。
四是制作了隧道全年设施维修更换台帐并归档，做好了随时迎接检查的准备。
五是按规定开展了每月两次的隧道沿线风机、卷帘门、发电机、消防水泵等机电设施的测试工作，保障了机电设施的运行良好。
六是每月统计并归档隧道用电量，为科学用电提供依据。
七是开展隧道沿线机电设备环境清洁工作12次，为重要机电设备提供了良好的运行环境，增加了机电设备的使用寿命。
八是督促指导机电代维对隧道机电设备故障进行维修并查看维修质量，有效提高了隧道机电设备故障的维修效率及维修质量。
九是省界撤站后，多次前往xx水利局协商办理新的取水许可证及用水账号事项，成功取得了新的取水许可证及用水账号，并按规定及时完成每季度的取水量报送工作。
三、技改创新
主要对xx高位消防水池、低位消防水池安装无线液位计并进行调试。安装调试成功后，隧道管理人员能够随时随地掌握消防水池水位状态及指定时间内的水位变化情况。查看消防水池水位由传统的现场查看升级为远程无线查看，进一步提升了隧道智能化管理水平。
四、6S及规范化管理
重新梳理编制了《维护巡检员岗位说明书》、《巡检班长岗位说明书》、《巡检班数字工作法》及按照安林运营管理处月度绩效考核评分细则制作编写了“隧道管理站设施维护巡查制度”，进一步明确了工作职责及业务素养，提高了工作效率。
五、协同工作
一是及时维修xx下行隧道事故车辆撞坏的消防设备，统计设备损坏数量及金额并制作清单加盖公章后提供给路政索赔。
二是联系xx高速隧管站对关家岭共管隧道开展了4次季度联合巡检工作，加强了对共管隧道消防设施运行情况的沟通，为双方有效解决管理难题拓宽了思路，进一步加强了两省隧道管理站之间的业务交流，促进了管理资源和技术的共享。
三是多次协助移动公司工作人员排查xx隧道及xx隧道通信设备故障，保障隧道沿线移动设备通信信号良好。
六、降本增效
一是充分利用汛期降雨补充消防水池储水。雨水充足时期，在做好防汛排查和日常巡检工作的同时，每天前往xx隧道山腰处查看蓄水池的情况，满足补水条件后，立即利用水泵、电缆、引水管等补水设备，将山腰处的积水引入隧道消防水池。汛期时共为隧道消防水池补水六次，补水量达200余吨，按人工罐车拉水每吨43元计算，共节省费用8600余元。
二是结合工作实际，在保障隧道安全运行的前提下，及时调整隧道加强照明及过渡照明等大功率照明设备开启时间，减少设备用电量。
七、工作宣传
一是参加管理处钉钉直播隧道电力基础讲座，
二是开展节前自查编写宣传稿件“隧道管理站开展节前安全隐患排查”发oa论坛；
三是编写季度巡检宣传稿件“两省联合巡检，确保隧道安全畅通”发oa论坛；
四是编写开展全民国家安全教育宣传活动宣传稿件“国家安全你我同行——隧道管理站开展全民国家安全教育宣传活动”发oa论坛；
五是编写xx隧道消防水池补水宣传稿件“抓住时机补充水降本增效筑安全”发oa简报；
六是以及编写xx隧道消防水池维修宣传稿件及编写与路政、养护、监理联合巡检宣传稿件。
七是按照综办要求，制作发电机ppt授课课件在xx收费站进行讲课。
隧道冬季施工篇10
关键词：严寒地区；城市轨道交通；车型选择
中图分类号：U416文献标识码：a
车辆是轨道交通与乘客沟通的桥梁，乘客乘车的直观感受是通过车辆的乘坐环境体现的，轨道交通公司不仅需要为乘客提供安全可靠、环境舒适的车辆，同时又要考虑自身的运营成本支出问题。选择不同的车辆可能会导致整个系统经济、社会与环境效益的很大差异。目前我国已有多个北方严寒地区城市正在实施或拟建城市轨道交通项目，这些城市往往存在整体客流水平偏低，但是鉴于冬季严寒导致公共交通出行率较高，而必须选择大运量车型或编组，以预留足够运输能力的问题。本文即以某北方严寒地区城市为例，从客流预测、运营经济性、工程及系统方案、运输组织等方面对车辆选型提出建议与分析。
1.对客流预测的要求及车型对客流的适应性
1.1对客流预测的要求
城市轨道交通客流是确定城市轨道交通建设规模及投资决策的主要依据。对于客流预测工作，最基础的内容是调查轨道交通项目沿线吸引范围内的居民出行特征，结合城市空间发展方向，正确把握城市公共交通出行量及其在城市交通方式中的分担比例，通过科学分析，预测出切合实际的轨道交通项目客流值。而对于严寒地区城市，由于冬季漫长寒冷，天气恶劣，随着气温的降低，居民平均出行次数有较大下降，且对机动化出行的要求较高，而公交出行比例也有较大提高，公交出行总量大大增加，同时考虑到冬季居民穿着厚重、活动不便，宽敞的车型可以提供更高的舒适性。在冬季，居民对于地下形式的轨道交通有迫切需求。
而由于严寒城市冬、夏两季交通需求差异较大，因而严寒城市对城市轨道交通需求量最大的时期处于冬季，而夏季的客流需求明显降低。对于轨道交通系统规模，应在提高运输效率和服务水平、降低建设成本和运营成本的原则下，根据预测客流数据和线路服务需求综合分析确定，对于北方寒冷城市，应按冬季客流预测结果作为计算标准。因此，进行客流预测时应尽可能区分冬、夏两个典型季节，并提出两套客流预测结果，以便在前期研究中按冬季客流水平预留系统规模、选择车型，运输组织方案采取冬季、夏季两个方案，以合理控制运营成本。
1.2对客流的适应性分析
以某北方严寒地区城市轨道交通L线为例：线路长度28.5km，设站23座，最高运行速度80km/h，远期冬季高峰小时最大断面客流量为3.95万人/h，夏季为3.36万人/h，车辆采用技术成熟的钢轮钢轨系统，系统最大规模30对/h，站立标准按5人/o计算。则对于a、B型车，不同的车型及编组对于客流的适应性见表1。
从上表可以看出，考虑一定的运能余量，适合L线冬季客流的车型及编组方案为a型车6辆编组和B型车7辆编组，适合夏季客流的车型及编组方案为a型车5辆编组和B型车6辆编组，为了预留足够的系统运输能力及运能余量，考虑票制票价、土地利用与人口、出行强度等敏感因素对客流水平的影响，系统规模的确定应以冬季客流为标，因此，L线应选择a型车6辆编组或B型车7辆编组。下面针对以上两种情况进行分析。
2.运营经济性分析
2.1牵引耗电量比较
根据a、B型车辆参数及线路纵断面进行模拟牵引计算，a型车6辆编组按4m2t满载（aw2）进行计算，B型车7辆编组按5m2t满载（aw2）进行计算，牵引耗电量比较见表2。
可知，若以每度电0.6元计算，则L线远期牵引耗电量a型车6辆编组较B型车7辆编组节省支出约369万元/年。
2.2运营成本比较
城市轨道交通运营成本包括支付的职工工资及福利费、材料、电力、折旧费、资本成本及其他费用等，结合运营要求，在同一客流断面条件下，a型车相对B型车运用列车数量及全日列车开行对数由于运能增加而降低，a型车6辆编组的运用列车数减少3列，配属司机数相应减少，每年可节省成本约150万。
2.3初期车辆购置费
a型车暂按780万元/辆、B型车按630万元/辆计算，L线采用a型车6辆编组初期需购置30列车，采用B型车7辆编组初期需购置33列车，购置a型车将较购置B型车减少5130万元。
3.土建规模及工程投资分析
3.1选用不同车型对建筑限界及区间结构的影响
对于区间明挖矩形隧道、暗挖马蹄形隧道，以及盾构圆形隧道内轮廓、直线段双线最小线间距等，a型车的限界要求略大于B型车，相应的投资略有增加。L线90%以上区间均采用成熟、安全的盾构法施工，通过对国内主要城市轨道交通盾构隧道尺寸统计分析，约超过50%的城市采用5500/6200/350管片，随着国内城市轨道交通运营的城市越来越多，根据北京、上海、广州的运营经验，考虑到后期区域沉降造成不均匀沉降等因素，盾构内径近几年有增大趋势。无论选择a型车还是B型车，综合L线工程的隧道埋深、工程地质及水文地质等条件，管片内径都宜采用5500mm，采用5500/6200/350形式，即a型车与B型车对区间工程投资影响较小。
3.2选用不同车型对车站建筑的影响
a、B型车对于车站设备管理用房的布置和规模基本相同，不同点主要在于车站有效站台长度、车站限界和车站公共区布置规模，一个站台宽度相同的单柱标准车站，a型车6辆编组的车站比B型车7辆编组的车站建筑规模大260m2。a型车包含停车线或折返线的车站长度略长于B型车，车站面积大120m2。L线共设23座车站，其中设有停车线或折返线的车站共3座，全线采用a型车6辆编组的车站规模比B型车7辆编组大6500m2，投资增加约8100万元。
3.3车辆段规模及投资分析
车辆基地规模依据列车开行方案、全线配属车以及车辆检修任务量来确定。车辆基地用地按最大规模控制，检修规模按近期考虑，远期预留，其余停车列检及周月检规模按近期考虑，统筹远期，按远景规模预留。根据计算，L线车辆基地规模近期B型车7辆编组比a型车6辆编组方案需要的检修列位多1个，停车列检列位多4个，共5个列位；远期B型车7辆编组比a型车6辆编组需要的停车列检列位多2。按照大架修段每辆车占地指标1000m2计算，考虑a型车限界大于B型车，B型车7辆编组方案近期建筑面积略大于a型车6辆编组方案，远期B型车7辆编组比a型车6辆编组方案征地面积大1.4公顷。
4.设备系统方案及投资分析
站台门是设置在站台边缘的一道将站台区与轨行区隔离的屏障，它的滑动门与列车乘客门严格对应，因此站台门规模与工艺布置受车辆参数影响较大，a型车6辆编组每站站台门投资约560万元，B型车7辆编组约520万元，B型车7辆编组全线投资节省约920万元。经比较，a型车6辆编组与B型车7辆编组对于供电、信号、通信及其他弱电系统、给排水、消防及环控系统等方案措施影响较小，两个车型方案投资基本一致。
5.运输组织方案建议
由于北方严寒地区冬、夏季客流需求差距较大，应针对冬、夏季不同的客流预测结果，制定适合相应季节的运输组织方案，优化全日开行列车对数，既可节省运营成本、也可提高运营效益。由于严寒地区客流量稳定性低，还可通过调整列车运行交路、采用灵活编组等方式，达到提高运输效率的目的。
结论
根据分析，L线选用a型车6辆编组，运营成本与B型车7辆编组基本相当、列车牵引能耗较B型车7辆编组有所节省、初期车辆购置费减少5130万元、土建规模及工程投资增加不多、车辆段及设备系统投资基本一致。综合比较，L线采用a型车6辆编组较B型车7辆编组运营成本及工程投资相差较小，因此L线采用a型车6辆编组方案。为保障冬季客流的出行需求，提高乘车舒适性，增加应对高客流风险的能力，对于北方严寒地区城市的轨道交通项目，应对客流量进行分季节预测，选择车型时应考虑预留足够的运能余量，并且通过采用优化的运输组织方案，合理控制运营成本。
参考文献