chương 6 cơ sở hạ tầng kỹ thuật bên trong công trình hầm

Chương VI: Cơ sở hạ tầng kỹ thuật bên công trình hầm 6.1 thông gió đường hầm 6.1.1 Khái niệm chung Để trì sống hoạt động bình thường, người cần có đủ lượng không khí để thở Khi phương tiện giao thông qua lại hầm, nhiên liệu bị đốt cháy thải vào hầm nhiều loại khí độc với bụi, khói, tiếng ồn, nước, nhiệt độ cao làm cho không khí hầm bị nhiễm bẩn Không khí bẩn gây nguy hại cho sức khoẻ hành khách công nhân lưu thông hầm Mặt khác, địa tầng tồn nhiều loại khí độc CO2, CH4, H2Sdo trình phân huỷ sinh vật/ phân giải hoá học nước đất Để đảm bảo sức khoẻ tính mạng hành khách công nhân lưu thông hầm, cần đảm bảo không khí hầm có tỷ lệ chất khí độc loại bụi, khói mức cho phép qui phạm vệ sinh công nghiệp Muốn không khí hầm sạch, cần đưa vào hầm lượng không khí cần thiết để hoà loãng đẩy khí độc Quá trình gọi thông gió Có hai cách để thông gió hầm: - Thông gió tự nhiên: làm cho không khí chuyển động qua hầm dựa vào yếu tố tự nhiên: địa hình, độ đốc, hướng gió - Thông gió nhân tạo: sử dụng hệ thống dẫn gió, quạt thổi, quạt hút/đẩy gió số biện pháp nhân tạo khác để thông gió Quá trình đòi hỏi phải có nhiều thiết bị lượng cho hệ thống thông gió hoạt động Nhiều trường hợp công trình thông gió chiếm tỷ lệ lớn trình xây dựng hầm Khi thiết kế công trình hầm, cần lưu tâm tới việc thiết kế thông gió để tăng cường hiệu thông gió tự nhiên, giảm chi phí xây dựng hệ thống thông gió nhân tạo 6.1.2 Tính toán lượng không khí cần thiết Lượng không khí (gió sạch) thổi vào hầm để hạ thấp tỷ lệ chất khí độc xuống mức cho phép qui phạm vệ sinh gọi lượng không khí (gió sạch) cần thiết Để tính lượng không khí cần thiết, cần xác định lượng khí độc thải hầm 6.1.2.1 Đối với hầm đường sắt, metro - Lượng than tiêu thụ máy chạy: 0,105. H Z m (KG/h) E  Víi:  - hƯ sè cung cÊp than, đưa than vào lò thủ công =1,03 đưa thiết bị giới = 1,0 H - diện truyền nhiệt bốc nồi supde, m2 Zm - suất tiêu hao nước đầu máy 1h , KG/m2.h - đương lượng kỹ thuật than, kcal.kg - Lượng than tiêu thụ máy đỗ hầm đóng máy xuống dốc hÇm: 0,105.H Z (KG/h) E  Víi: Z0 - suất tiêu thụ nước đầu máy đứng im, kg/m2.h - Khi hầm có nhiều đường nhiều đầu máy chạy qua: li E  Ei   (KG/h) i 1  vi  Với: li - chiều dài đoàn tàu thứ i, m vi - vận tốc đoàn tàu thứ i, km/h n - Lượng nhiên liệu tiêu thụ đầu máy ®iezen: n E   Gi ti (KG) i 1 Với: ti - thời gian đầu máy chạy đoạn hầm, phút Gi - lượng nhiên liệu tiêu thụ đoạn hầm tương ứng, KG/phút - Lượng khói kg than th¶i ra:   Ap    p p p p g       C  8H  O  S   (KG)    100  23,6  Víi:  - hƯ sè ch¸y thùc tÕ, = (0,85  0,95)  - hƯ sè d­ kh«ng khÝ, = 1,50 Ap, Cp, Hp, Op, Sp – träng lượng nitơ, cacbon, hydro, oxy, lưu huỳnh kg than - Lượng khói đầu máy thải 1h: Og = E.g (kg) 6.1.2.2 Đối với hầm đường Lượng khí độc chủ yếu CO CO2 việc đốt cháy xăng dầu động thải Lượng khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố: + số lượng xe chạy hầm, N + tốc độ xe chạy đoạn, vk + lượng nhiên liệu mà xe tiêu thụ, qc + hàm lượng oxitcacbon có khí thải - Lượng nhiên liệu xe tiªu thơ 1s: vk qc  q (g/giây) 3600 - Lượng khí độc ôtô thải đoạn hầm: bi = 6,06.qc [ 1+ 0,022H - .(1 0,023H)] Với: H - độ chênh cao cđa cưa hÇm so víi mùc n­íc biĨn, m  - hƯ sè d­ kh«ng khÝ, = 0,85  0,95 - Lượng khí độc ôtô thải đoạn đường hầm dài km, có đoạn lên dốc xuống dốc: N B ( A1. mi b 'i  A2  mi b ''i ) vk Với: A1 - tỷ lệ xe lên dốc gần bề mặt nước ngầm sau giảm áp Các hạng mục thoát nước cục chủ yếu lỗ khoan nhỏ rãnh tiếp xúc Trong đường hầm có bố trí hệ thống thoát nước, nước từ mặt vỏ hầm chảy phía sau màng chống thấm dẫn xuống ống thoát nước bên dưới, sau chảy vào ống thoát nước trung tâm đặt mặt đường ống thoát nước nối ngang sau chảy thoát hầm Với công trình hầm không bố trí hệ thống thoát nước (Watertight Tunnel) mực nước ngầm phục hồi sau thi công trình hoàn thành Do đó, áp lực nước tác dụng vào màng chống thấm tăng lên, phải chọn loại màng hay vật liệu chống thấm có tính bền, chống thấm cao, đủ cường độ để chịu áp lực nước Trong trình thi công loại công trình này, có nhiều trường hợp phải áp dụng xử lý nước tạm thời, phân chia nhiều giai đoạn thi công, tạo rãnh thoát nước tạm để tránh trở ngại cho công tác thi công bêtông vỏ hầm Sau thi công xong, chốn lấp rãnh thoát nước tạm có 6.3 chiếu sáng cứu hộ Thông tin 6.3.1 Chiếu sáng Để đảm bảo giao thông yêu cầu hầm phải có hệ thống chiếu sáng nhân tạo Công việc chiếu sáng hầm phải thực loại đèn có ánh sáng gần với ánh sáng ban ngày đèn natri, đèn huỳnh quang Các loại đèn chiếu sáng đường hầm loại thiết bị chiếu sáng chuyên dụng chống nổ, chống ăn mòn Mạng đèn bố trí hai bên hầm, khoảng cách 12m/bộ đèn Chiếu sáng đường dẫn hệ khoang kỹ thuật Nguồn lượng chiếu sáng bố trí khoang kỹ thuật đảm bảo an toàn cao, hệ thống đường dây loại cáp mềm bọc ống cách điện, thiết bị chiếu sáng phải thiết bị chuyên dụng để đảm bảo không xảy cố Việc cấp điện bố trí hai nguồn độc lập với 6.3.1.1 Chiếu sáng hầm Trong đường hầm chính, thường sử dụng loại đèn natri cao áp để chiếu sáng, không dùng đèn natri thấp áp đèn huỳnh quang cường độ thấp, độ phân giải thấp hình giám sát Đèn chiếu sáng thiết kế cho việc lắp đặt, bảo dưỡng, lau chùi, thay dễ dàng, nhanh chóng Đồng thời, hệ thống chiếu sáng phải đảo bảo lâu bền chống ăn mòn hỗn hợp nước dùng để làm vệ sinh hầm phải có hoá chất chứa kiềm Hệ thống đèn phải chịu áp lực nước từ họng cứu hoả Bộ đèn cần có gioăng đệm khí Hệ thống đèn hầm thiết kế tự động tắt số đèn để điều khiển sáng phù hợp với vùng chiếu sáng ngày đêm Có thể chia hầm thành khu vùc nh­ sau: - Khu vùc cưa hÇm: tr­íc cưa hầm 40m trở vào, sử dụng dàn nắng để giảm dần ánh sáng vào hầm - Khu vực đầu hầm: với vận tốc thiết kế 80km/h vùng nµy dµi 100m (sau  10s sau vµo hầm) Mức độ ánh sáng khu vực phải cao - Khu vực chuyển tiếp: giảm dần ánh sáng từ vùng ngưỡng vào bên hầm, chia làm vùng chuyển tiếp: + Vùng 1: cách cửa hầm 100 150m + Vùng 2: cách cửa hầm 150 200m + Vùng 3: cách cửa hầm 200 250m - Khu vực bên hầm: chiếu sáng giảm dần đến mức ánh sáng bình thường vào ban đêm Độ chiếu sáng vùng hầm (lux) Chế độ KV KV chuyển tiếp KV bên chiếu đầu Vùng Vùng Vùng sáng hầm hầm Ban ngày 300 125 80 35 10 Ban đêm 10 10 10 10 10 6.3.1.2 Chiếu sáng hầm tránh Sử dụng đèn natri cao áp công suất thấp đèn huỳnh quang để chiếu sáng Mạng chiếu sáng khẩn cấp hầm tránh nối với biến đổi điện chiếu sáng, nguồn liên tục để đảm bảo có ánh sáng tối thiểu hầm tránh, kể điện nguồn Các biển báo lối chiếu sáng Hệ thống chiếu sáng đường tránh ngang tự động khởi động (đóng mạch) mở cửa đường tránh với hầm 6.3.2 Cứu hộ, thông tin Để đảm bảo an toàn cho phương tiện người trình lưu thông hầm, hầm cần có phương tiện cứu hé, cÊp cøu phơc vơ cho tr­êng hỵp khÈn cÊp xảy tai nạn, phương tiện bị trục trặc, lái xe cần giúp đỡ, hoả hoạn Hệ thống vô tuyến truyền hình mạch kín phương tiện phát chính, đồng thời với máy phát khói cháy Cứ 400m có tường đặt trạm cứu hoả có dụng cụ chữa cháy điện thoại khẩn cấp Dụng cụ cứu hoả bột khô, khí CO2, bọt dập cháy, nước Một đường ống dẫn nước có đường kính 20cm chạy suốt chiều dài hầm với van cứu hoả, ống đứng cứu hoả để nối với ống mềm cứu hoả Khoảng cách qui định họng nước 50m Mỗi họng cứu hoả đảm bảo áp lực nước phun 6at Đường ống cứu hoả cấp nước từ hai đầu hầm với lưu lượng nước tối thiểu 1200lít/phút giê BĨ chøa n­íc cã dung tÝch 70m3 xây dựng bên hai cửa Đường dành cho ng­êi ®i bé cã lan can, sư dơng cho nhân viên vận hành bảo dưỡng, đồng thời chỗ tránh an toàn cho lái xe khoảng trống cần thiết để đặt trạm cứu hoả, điện thoại, lối vào hầm ngang thông với hầm tránh Trên đường ngang có biển "Lối thoát khẩn cấp" chiếu sáng Buồng điện thoại lắp đặt hốc tường hầm để người lái xe gọi điện đến trung tâm điều hành, cứu hộ giao thông để giúp đỡ cần thiết Trong trường hợp xảy hoả hoạn, cho phép người hầm theo lối thoát hiểm khẩn cấp từ đường hầm tới hầm tránh, đường tránh ngang với cửa cứu hoả cung cấp điện cách 400m thể tín hiệu thoát khẩn cấp chiếu sáng Hệ thống loa phóng lắp đặt đường tránh gần cửa hầm Hệ thống tín hiệu thông gió thay đổi đặt đường đến gần cửa hầm Tín hiệu thông gió bổ xung (phụ) nhằm mục đích báo cho lái xe tình trạng giao thông, phù hợp với hệ thống phát sương mù tín hiệu cảnh báo (báo trước) Nhân viên vận hành công trình trang bị máy đàm hệ thống điện thoại di động dùng cho khoảng cách ngắn Nguồn điện cung cấp cho hệ thống tín hiệu thông báo thay đổi, hệ thống máy tính chiếu sáng khẩn cấp hầm phải đảm bảo liên tục Câu hỏi ôn tập: Thế gọi trình thông gió Có biện pháp thông gió công trình hầm giao thông? Trình bày cách xác định lượng không khí cần thiết công trình hầm đường sắt, mêtro Trình bày cách xác định lượng không khí cần thiết công trình hầm đường Trình bày biện pháp thông gió tự nhiên công trình hầm giao thông Trình bày biện pháp thông gió nhân tạo công trình hầm giao thông Trình bày biện pháp phòng cách nước cho công trình hầm giao thông Trình bày biện pháp bố trí chiếu sáng công trình hầm giao thông Trình bày công tác bố trí cứu hộ thông tin đường hầm giao thông