地铁轨行区迂回隧道对火灾通风排烟的影响研究

部分地铁车站由于空间受限只能将活塞风井设置在车站轨行区内,并采用迂回隧道将风井与轨行区外侧正线隧道相连,迂回隧道对火灾工况通风排烟的影响不明。建立了包含车站迂回隧道的区间隧道列车火灾数值计算模型,对采用纵向通风排烟时,有无迂回隧道作用下的区间隧道火灾烟气分布特性进行模拟分析。结果表明:采用火灾区间两端风井的两送两排模式可有效排除火灾烟气,在火源上游区间均无烟气蔓延;风井移到轨行区后,火源下游区间隧道顶部烟气温度在相同时间时会比常规风井设置工况高,且240s时有部分隧道段超过180℃;设置迂回隧道后人员高度处烟气温度较无迂回隧道温度略有下降,对轨行区段的人员疏散更有利;三个工况均在120s后火源下游隧道内疏散平台上的能见度低于10m。

迂回隧道开挖对导坑隧道之影响探讨

对于长大隧道而言,全断面隧道钻掘机(TBM)钻掘如施工顺利,可有效缩短工期,惟当遇及特殊地质状况时,亦可能导致TBM受困停工,此时采用迂回隧道绕至TBM机头前方解困是常用之解困方式之一,但迂回隧道挖掘对导坑隧道之影响机制不明,值得探讨。故本研究以雪山隧道导坑第十次TBM被埋受困之情况为仿真对象,将导坑视为本研究交叉区段之导坑隧道,利用三维程序FLAC3D探讨迂回隧道施作对导坑隧道之影响。导坑隧道为圆形断面(直径D=5m)、迂回隧道为方形断面(B×B=2m×2m)开挖。依本研究范围内所得之结论如下:由导坑隧道向外垂直破孔处左右两侧区域呈现应力增加趋势,其加压幅度可达初始应力10%~22%。45°破孔进入导坑隧道之锐角侧壁处在破孔后σ1、σ2、σ3分别增加47%、40%、-33.5%,与90°直交侧壁处之调整为20%、18%、6%要高出不少。另外钝角侧壁处其支撑承受之岩压在破孔后σ1、σ2、σ3分别增加21%、11%、-45%。

阿里山森林铁路隧道复建工程的设计与施工探讨

2009年8月8日莫拉克台风重创南台湾,嘉义阿里山区72 h的累积雨量高达2 500 mm以上,百年历史的阿里山森林铁道因沿线路基严重流失而停驶。其中两处大崩塌路段的复建工程以顺应自然为原则,采取迂回隧道方式避开崩塌区,需克服沿线地质变化及地下水问题,评估结果是以凿岩机工法及钻爆工法进行开挖。两座隧道的西口段崩积层分别长达109.8、99 m,是隧道开挖阶段的关键地段。隧道开挖支撑设计系依据台湾岩体分类与支撑系统(PCCR系统)及新奥工法的理念,沿线采用先进支撑材料包括超前管棚钢管、桁型钢支护、钢纤维喷射混凝土及自钻式锚杆等,除了可确保施工安全外,亦可提高施工进度。目前两隧道均已贯通且变形量控制均符合安全,说明隧道采用先进支撑方式穿越破碎崩积层段的成效良好,其研究结果可为相关工程设计提供参考。