通风技术对铁路隧道快速施工影响的分析

通风技术对铁路隧道快速施工影响的分析

韩冠东

（中铁一局集团第四工程有限公司 陕西 咸阳 712000）

摘要：当前由于我国铁路的发展,运输方式也随之不断变化,隧道施工技术在高速铁路建设中发挥着重要作用。现阶段在施工过程中存在着许多问题，通过通风技术对铁路隧道工程进行影响分析，结合通风系统的概念和作用以及目前国内外研究现状，探究铁路隧道运输快速增长时期下如何有效、合理地运用风能来提高运营效率及安全生产水平等。本文对通风系统进行了分析和研究，介绍了铁路隧道工程、通风系统的基本概念及分类，阐述相关运行安全因素以及如何有效控制列车速度等问题，基于提升行车安全性与舒适性等方面做出相应措施。并展望未来发展趋势,希望能为我国高速铁路建设提供一定帮助。

关键词：通风技术；铁路隧道；施工影响

1.引言

铁路通风系统在整个隧道工程中占有非常重要的地位,它是保证运输安全的关键,同时在提高货物运送速度、降低生产成本和减少环境污染等方面起着不可替代的作用。近年来,随着铁路事业的快速发展,我国经济不断增长,人民生活水平也在提高。铁路建设规模越来越大，但是由于各种因素影响，导致隧道施工过程中存在很多问题。本文主要介绍了通风技术对行车安全、列车速度以及运营成本等方面进行分析与探讨;然后提出针对性建议和措施来，完善地铁运输隧道工程质量控制体系;最后分析研究结果得出结论并总结经验教训，从而为我国的高速铁路建设有效地指导作用,促进社会经济发展具有重要意义。

2.铁路隧道快速施工中通风技术概述

2.1通风技术

在铁路施工中通风技术的应用,可以有效提高运输效率,减少成本,保证安全。对通风技术进行简要分析，明确在铁路隧道施工中占有非常重要的地位,但是由于我国高速铁路建设发展速度比较快,所以对通风技术也有了更高层次的要求。由于受地形条件、气候环境等因素影响，导致目前还不能完全满足现代交通运输需求，因此需要采取有效措施来解决当前存在问题，加强隧道建设过程中对通风设备的使用以及检修工作[1]。

2.2通风技术在铁路隧道快速施工中

由于我国高铁事业发展迅速、建设规模大、运输能力要求也越来越高，这就对高速铁路工程采用先进合理地通风方式提出了更高更严格和苛刻条件，以此满足列车需要，同时还需考虑到环境因素及经济效益等问题。结合我国铁路隧道工程建设现状和发展趋势等情况进行分析提出相关方案:一是合理选择掘进方式;二是完善围岩结构设计与布置、控制风流速度、提高风量大小及降低风压;三是加强现场施工作业人员对通风技术知识的学习,保证良好作业环境,从而促进隧道顺利施工并取得较好成绩等问题。

3.通风技术在铁路隧道快速施工流程简述

3.1通风方案确定

隧道工程是一个复杂的系统,在施工过程中,由于地质条件,气候环境等因素会影响到通风效果。通风方案确定主要包括以下几个方面，第一是根据施工现场实际情况确定出合适且科学有效地进行围岩和支护结构设计;第二就是通过优化设计来保证在隧道工程中使用先进技术设备时能够达到预期效果;第三要考虑到隧道内不同部位所存在各种地质条件差异性以及不均匀因素,从而对其合理选择并提出相应的措施。

3.2通风风量计算

通风风量计算是铁路隧道施工过程中的重要内容,也是保证通风设备正常运行的基础,因此在进行相关计算之前要先对其有一个详细地了解，即在进行铁路隧道工程建设时,需要考虑到通风系统、风管等各种因素。

通风系统是非常重要,它能保证运输线路和人员安全,同时还能够确保工程质量，因此在进行设计时应考虑到各种影响因素。其一根据不同地区、地质条件及气候环境等情况，制定合理科学且经济可行方案，确定出适合该地区铁路发展所需要采取的通风方式以及方法;其二对隧道内可能出现的风场问题做出预测与判断；其三分析比较施工中存在哪些方面缺陷和不足之处,从而选择合适有效地通风系统以保证工程质量。

3.3通风风压计算

在铁路隧道施工过程中,通风设备是影响通风效果的重要因素,由于我国高速铁路建设速度很快,而我国高铁技术发展还不成熟，所以对铁路风压进行计算研究很有必要。在进行设计时,需要对风压计算方法、技术及设备等方面做出详细分析，然后根据具体数据来确定各部分参数值与安全指标值之间存在的误差。

3.4通风机选型及配置

在铁路隧道工程建设中,通风机是非常重要的一个环节,它不仅能够有效地提升运输能力、保证列车顺利运行，而且还可以提高车辆行驶安全以及降低作业成本。通过对隧道围岩情况进行分析和计算得到了以下结论，第一点就是要选择合适的风量大小;第二点是在满足相关规范要求下选择合理通风机类型及数量;第三再利用公式算出隧道围岩稳定性并确定其最佳位置,为了更好地为行车提供动力保障并达到预期效果,从而使地铁施工顺利完成且达到预期效果,以提高铁路隧道工程效益[2]。

3.5施工通风实施方案

隧道通风系统是整个铁路工程中的关键部分,也关系到了后期施工过程的顺利进行和安全问题，如何加强通风措施来保证列车顺利安全通过列车运行尤为迫切。首先,分析铁路隧道施工通风系统,根据工程的实际情况,选择合适的风机类型和数量；其次对运输车辆进行合理布置；最后确定出一个科学安全且适用性强而且方便管理维护维修操作的方案；同时在保证行车速度正常下降低列车出轨事故发生概率及减少二次伤害次数等要求时，可以采用先进技术来提高运输效率以及降低运营成本，有效控制隧道通风系统施工质量标准,以达到减少返工时间和提升铁路隧道生产能力的目的。

3.6通风管理及辅助通风措施

通风管理及辅助通风措施对铁路隧道施工有着很大的影响,但是在实际情况中,通风管理和辅助措施并没有得到很好地协调。通过分析比较出合理有效地解决办法，能够提高整个工程项目的安全性和可靠性，进而更好地为后续工作提供便利性[3]。

在进行铁路隧道掘进工作之前,需要先将风口开到合适位置,然后再利用机械设备来完成运输作业，但是由于我国地形复杂、地域差异大以及气候条件等原因，导致了不同地区的地质情况不一样。在实际操作中要根据具体情况采取相应措施，通过科学合理地安排好隧道内通风系统及施工流程，同时还要做好对周围建筑物和道路进行有效保护。

3.6.1高压水雾降尘

铁路隧道工程是我国运输的重要组成部分,其建设对社会经济发展具有非常大的影响，但在施工过程中,由于各种因素限制和外界条件下无法进行有效控制。从整体上来看铁路路线工程是一个复杂且庞大、跨度大以及具有较高风险等特点，因此要想有效减少和控制好风火源带来危害问题，就必须采取合理科学地方法来避免这些隐患，而对于施工过程当中存在着大量粉尘，对人民群众生命安全会产生很大影响,所以加强通风技术的使用非常重要而且意义重大。

高压水雾降尘技术在隧道工程中的应用,可以有效地降低雾天对施工人员和环境造成危害,减少作业时间，即通过降低水滴流密度来提高喷涌问题发生概率。该方法是利用在铁路隧道的施工过程中,通过雾状水或者灰尘,将其转化成CO2、H2O和SO3等气体以及粉煤灰等固体颗粒物的一种处理方式，其能够有效地减少环境污染，也可以降低作业时间并且提高生产效率，但是由于该技术需要投入大量人力财力去进行施工现场管理,所以在实际操作过程中效果并不理想,而且其存在一定局限性[4]。

3.6.2机械净化

铁路通风设备是隧道施工中的重要组成部分,在整个运输过程中起着至关重要的作用,因此需要加强对列车动力和速度等作业环境因素进行有效控制。在铁路隧道施工过程中,机械净化系统的作用是非常重要,它可以保证列车顺利安全运行,提高工作效率。由于我国目前铁路建设水平还比较低、技术装备相对落后以及环境条件较差等因素，制约了其发展速度并存在着一定问题，如由于运输车流量大、速度快等原因使得车辆出现一定程度上的振动和冲击现象，所以必须采取措施防止这些情况发生，避免造成人员伤亡事故以及财产损失事故。

3.6.3防漏降阻

在铁路隧道施工中,通风是一个很重要的环节,其主要目的就是减少运输过程当中产生大量烟尘、二氧化碳等有害气体。由于我国目前正处于经济发展阶段之中，以此在铁路建设项目进行之前必须要对隧道内环境和地质条件进行进一步了解，建立起一套完整有效地防漏降阻体系，以及相应配套设施，来应对各种突发情况下可能出现的问题,从而使整个工程能够顺利开展下去。

防漏降阻是为了减少列车速度、保证行车安全,所以地铁线路通风系统要根据不同情况进行调整。目前我国对铁路隧道通风系统还存在着一些问题需要解决，首先就是地下水位较高导致线路铺设时，没有注意到地下水层以及地质条件等因素影响；其次风压差会使隧道内空气压力升高;再者就是在施工过程中的运输机械设备不齐全、作业环境较差，这也是造成地铁线路通风不良的原因之一。

4.铁路隧道施工常用通风技术

4.1自然通风

自然通风是铁路隧道通风的主要方式,在我国由于自然因素和人为原因导致列车速度缓慢下降、机车不能正常行驶等问题一直困扰着人们，为了解决这一现状而采取有效措施，进行研究并取得了许多有价值意义。随着我国经济发展,交通需求量越来越大,因此运输机车、车辆等设备和技术也日益进步，但是由于自然通风方法会产生一定的影响因素，制约着行车速度及安全问题，同时还存在人为破坏以及管理不当导致隧道工程质量下降等等情况，所以对列车运行环境下如何加强铁路快速施工进行分析与探讨研究，并提出相应措施以保证其顺利完成运营工作尤为关键。

4.2压入式通风

压入式通风技术是一种新型的通风方式,它能够有效地降低钢轨和钢轨之间的摩擦力,从而保证隧道内作业人员在工作时安全,它具有操作简单、效率高,能够减少成本的特点，但是该方法对环境要求较高。压入式作业可以有效地提高列车速度以及降低运输成本，而相比较而言其他方式则会有更好效果和更快效率，但同时也要注意好通风设备与隧道内空气中污染物浓度之间比例关系、温度变化规律及风速等因素对施工过程产生影响。

4.3抽出式通风

抽出式通风在铁路隧道施工过程中占据重要位置,其主要是利用风能和光亮通风机,把空气抽到一定的标准值，但是由于我国地域辽阔、地质条件复杂多变等特点，导致了我国铁路隧道工程建设规模庞大且工期漫长、设备种类繁多以及各种因素影响，使得运输效率低下等等问题严重限制着该方法的实际应用。

4.4混合式通风

在铁路隧道施工过程中,通风技术对其有着重要的影响,所以我们必须要重视这个问题。通过分析比较发现，合理有效地进行运输组织设计和科学布置风场是降低成本提高效率与速度必不可少措施，再根据具体情况采取适当方法来解决隧道施工过程中存在于隧道安全运行问题及相关技术,这样才能保证铁路行车的正常运转,从而使其能够顺利完成任务并实现预期目标。

混合式通风技术在铁路隧道施工过程中应用广泛,其主要优点是能够有效的提高运输效率,同时还可以减少了对环境污染。由于混合式通风施工过程复杂、工程量大，所以在实际生产中需要对隧道进行合理科学化设计，比如加强风管系统设计水平，选择合适风机类型并根据不同地区进行相应布置。

5.通风技术对铁路隧道快速施工影响

在铁路隧道工程方面使用风力吹扫式通风系统可以有效降低环境温度和空气湿度，而对于涡流来说则是利用风机将气体排出,从而减少对周围大气污染以及提高隧道内风速,进而达到节能减排的目的。通风技术对铁路隧道快速施工影响的分析,主要是通过隧道工程施工技术和通风设备,对铁路隧道围岩稳定性、变形控制与稳定等方面进行研究。通风系统的选择是影响隧道施工安全和效率非常重要的因素，如果采用科学合理地设计通风系统，能够有效减少隧道围岩位移及变形对钢轨与轨道之间摩擦力增大，避免盾构机进尺变形对钢架结构产生大危害,反之则会导致地铁线路整体沉降和影响到安全。

6.结语

铁路隧道是我国的主要运输工具,它在工程中发挥着重要作用。我国铁路技术的不断发展,对运输机车和高铁等重体力劳动密集型作业提出了更高要求,在这样的背景下隧道施工也得到更快地进行。通风是为了保证隧道顺利安全完成工作任务而采取的措施，以此能够降低生产成本、提高效率、减少损失以及改善环境质量。本文介绍了通风系统中常用到一些相关方法及原理，分析比较出各种技术方案各自优缺点,最后对铁路工程进行研究与设计，即施工之前需要做好相关准备工作来保障施工顺利有序安全完成，严格控制好施工人员所佩戴设备以及材料质量问题保证其符合规范要求，还要注意的是在运输过程中避免出现影响铁路行车速度的因素。

参考文献：
[1]沈杰.高速铁路隧道施工风险管理技术分析[J].四川水泥,2019:199.
[2]董云生.桥梁施工对既有铁路隧道的影响分析[J].北方交通,2020:91-94.
[3]邵刚.隧道暗挖施工对铁路路基的影响分析[J].低碳世界,2020:145-146.
[4]谢应胜.对高速公路隧道施工技术的分析与探究[J].价值工程,2018:198-199.