长大隧道风仓式施工通风结构参数优化研究

为了解决隧道施工过程中独头掘进距离受风管长度限制的问题,本文以伏牛山特长公路隧道为工程背景,通过数值模拟的方法对风仓的结构参数进行了研究。以风仓内轴流风机的通风效率作为评价标准,得到了风仓结构的优化参数,并对其整体的通风效果进行了评价。结果表明:风仓的合理长宽比为1∶2,风仓同侧2台轴流风机的间距应为2~4 m;当风仓左右两端的需风量差异较大时,风仓中隔板的长度与风仓宽度比为1∶1.5可以有效地减小风仓内的抢风现象;采用30°的“人”字形中隔板可以有效地减小59.40%的局部损失。通过对整体数值模拟可得,风仓式施工通风可以有效地减小风管的长度,去除隧洞内的污染物,达到良好的通风效果。

特长公路隧道风仓式通风参数优化研究

为了研究特长公路隧道单斜井辅助双正洞四掌子面施工风仓接力通风方式的合理结构形式,以延崇高速公路松山隧道1号斜井施工通风为工程依托,采用基于有限体积的Fluent程序求解风仓内部流体控制方程,计算分析了风仓内部压力场和速度场,进一步通过轴流风机理论计算分析获得轴流风机通风效率,并对风仓形式和尺寸参数进行讨论。研究结果表明:普通风仓的最优长度和高度分别为30m和2m,隔板风仓的最优长度和高度分别为20m和2.5m;隔板风仓的通风效率要优于普通风仓;风仓一端2台轴流风机最优间距为2m;风机通风效率随着隔板长度的增加而下降,风机不设置隔板通风效率最优。

高寒地区特长隧道隔板与风管联合式通风模拟研究

为研究隔板通风在高寒地区特长隧道中的通风效果,以甘青隧道工程为依托,采用数值模拟与理论计算分析方法,将风仓长度、风机位置和中隔板长度作为变量,研究不同风仓参数对通风效率的影响;基于最优风仓参数,进一步通过模拟计算得到风管出口最佳位置。结果表明:在保证掌子面正常供风的前提下,当风仓长度为30 m、风机位于风仓中间位置、中隔板长度为6 m时,风仓内流场分布较稳定,受涡流影响较小,通风效果最佳。对比掌子面和风管出口不同距离时的速度云图以及风速变化曲线得出,当风管出口与掌子面距离过近时,射流不能充分发展,与掌子面距离过远时,由于射流风与隧道内空气不断发生动能传递作用,射流风动能损失过大,射流无法触及掌子面,因此最优风管出口位置布设距离为25 m。研究结论可为类似工程提供参考。