Calcul du volume d'air de ventilation et sélection de l'équipement dans la construction de tunnels(3)

La résistance à l'air du conduit de ventilation du tunnel comprend théoriquement la résistance à l'air de frottement, la résistance à l'air du joint, la résistance à l'air du coude du conduit de ventilation, la résistance à l'air de sortie du conduit de ventilation du tunnel (ventilation par pression) ou la résistance à l'air d'entrée du conduit de ventilation du tunnel (ventilation par extraction), et selon les différents modes de ventilation, correspondent des formules de calcul lourdes.Cependant, dans les applications pratiques, la résistance au vent du conduit de ventilation du tunnel n'est pas seulement liée aux facteurs ci-dessus, mais également étroitement liée à la qualité de la gestion telle que la suspension, l'entretien et la pression du vent du conduit de ventilation du tunnel.Par conséquent, il est difficile d'utiliser la formule de calcul correspondante pour un calcul précis.Selon la résistance au vent moyenne mesurée de 100 mètres (y compris la résistance au vent locale) comme données pour mesurer la qualité de la gestion et la conception du conduit de ventilation du tunnel.La résistance moyenne au vent de 100 mètres est donnée par le fabricant dans la description des paramètres du produit d'usine.Par conséquent, la formule de calcul de la résistance au vent du conduit de ventilation du tunnel :

Où:

R — Résistance au vent du conduit de ventilation du tunnel,Ns²/m⁸

R₁₀₀— La résistance au vent moyenne du conduit de ventilation du tunnel à 100 mètres, résistance au vent à 100m en abrégé,Ns²/m⁸

L — Longueur du conduit, m, L/100 constitue le coefficient deR₁₀₀.

3.1.2 Fuite d'air des conduits

Dans des circonstances normales, les fuites d'air des conduits de ventilation en métal et en plastique avec une perméabilité à l'air minimale se produisent principalement au niveau du joint.Tant que le traitement des joints est renforcé, les fuites d'air sont moindres et peuvent être ignorées.Les conduits de ventilation en PE présentent des fuites d'air non seulement au niveau des joints, mais également sur les parois des conduits et les trous d'épingle sur toute la longueur, de sorte que les fuites d'air des conduits de ventilation du tunnel sont continues et inégales.Les fuites d'air provoquent le volume d'airQ_fà l'extrémité de raccordement du conduit de ventilation et du ventilateur doit être différent du volume d'airQprès de l'extrémité de sortie du conduit de ventilation (c'est-à-dire le volume d'air requis dans le tunnel).Par conséquent, la moyenne géométrique du volume d'air au début et à la fin doit être utilisée comme volume d'airQ_aen passant par le conduit de ventilation, puis :

                                                                                                      (6)

Évidemment, la différence entre Q_fet Q est le conduit de ventilation du tunnel et la fuite d'airQ_L.lequel est:

Q_Lest liée au type de conduit de ventilation du tunnel, au nombre de joints, à la méthode et à la qualité de la gestion, ainsi qu'au diamètre du conduit de ventilation du tunnel, à la pression du vent, etc., mais elle est surtout étroitement liée à l'entretien et à la gestion des le conduit de ventilation du tunnel.Il existe trois paramètres d'indice pour refléter le degré de fuite d'air du conduit de ventilation :

un.Fuite d'air du conduit de ventilation du tunnelLe: Le pourcentage de fuite d'air du conduit de ventilation du tunnel au volume d'air de travail du ventilateur, à savoir :

Bien que Lepeut refléter les fuites d'air d'un certain conduit de ventilation du tunnel, il ne peut pas être utilisé comme indice de comparaison.Par conséquent, le taux de fuite d'air de 100 mètresLe₁₀₀est couramment utilisé pour exprimer :

Le taux de fuite d'air de 100 mètres du conduit de ventilation du tunnel est indiqué par le fabricant du conduit dans la description des paramètres du produit d'usine.Il est généralement exigé que le taux de fuite d'air de 100 mètres du conduit de ventilation flexible respecte les exigences du tableau suivant (voir tableau 2).

Distance de ventilation(m)	<200	200-500	500-1000	1000-2000	>2000
Le100(%)	<15	<10	<3	<2	<1,5

b.Le débit volumique d'air effectifE_fdu conduit de ventilation du tunnel : c'est-à-dire le pourcentage du volume de ventilation du tunnel de la face du tunnel par rapport au volume d'air de travail du ventilateur.

De l'équation (9):Q_f=100Q/(100-L•Le₁₀₀) (11)

Remplacer l'équation (11) dans l'équation (10) pour obtenir :E_f=[(100-L•Le₁₀₀)] x 100 %

c.Coefficient de réserve de fuite d'air du conduit de ventilation du tunnelΦ: C'est-à-dire l'inverse du débit volumique d'air effectif du conduit de ventilation du tunnel.

3.1.3 Diamètre du conduit de ventilation du tunnel

Le choix du diamètre du conduit de ventilation du tunnel dépend de facteurs tels que le volume d'alimentation en air, la distance d'alimentation en air et la taille de la section du tunnel.Dans les applications pratiques, le diamètre standard est principalement sélectionné en fonction de la situation de correspondance avec le diamètre de la sortie du ventilateur.Avec le développement continu de la technologie de construction de tunnels, de plus en plus de longs tunnels sont creusés avec des sections complètes.L'utilisation de conduits de grand diamètre pour la ventilation de la construction peut grandement simplifier le processus de construction du tunnel, ce qui est propice à la promotion et à l'utilisation de l'excavation en pleine section, facilite la formation ponctuelle de trous, économise beaucoup de main-d'œuvre et de matériaux, et simplifie grandement la gestion de la ventilation, qui est la solution aux longs tunnels.Les conduits de ventilation de tunnel de grand diamètre sont le principal moyen de résoudre la ventilation de la construction de longs tunnels.

3.2 Déterminer les paramètres de fonctionnement du ventilateur requis

3.2.1 Déterminer le volume d'air de travail du ventilateurQ_f

3.2.2 Déterminer la pression d'air de travail du ventilateurh_f

3.3 Sélection de l'équipement

Le choix de l'équipement de ventilation doit d'abord tenir compte du mode de ventilation et répondre aux exigences du mode de ventilation utilisé.Dans le même temps, lors de la sélection de l'équipement, il est également nécessaire de considérer que le volume d'air requis dans le tunnel correspond aux paramètres de performance des conduits de ventilation et des ventilateurs du tunnel calculés ci-dessus, afin de garantir que les machines et équipements de ventilation atteignent le maximum Efficacité de travail et réduction du gaspillage d'énergie.

3.3.1 Choix du ventilateur

un.Dans la sélection des ventilateurs, les ventilateurs axiaux sont largement utilisés en raison de leur petite taille, de leur poids léger, de leur faible bruit, de leur facilité d'installation et de leur rendement élevé.

b.Le volume d'air de travail du ventilateur doit répondre aux exigences deQ_f.

c.La pression d'air de travail du ventilateur doit répondre aux exigences deh_f, mais elle ne doit pas être supérieure à la pression de service admissible du ventilateur (paramètres d'usine du ventilateur).

3.3.2 Choix du conduit de ventilation du tunnel

un.Les conduits utilisés pour la ventilation de l'excavation du tunnel sont divisés en conduits de ventilation flexibles sans cadre, conduits de ventilation flexibles avec squelettes rigides et conduits de ventilation rigides.Le conduit de ventilation flexible sans cadre est léger, facile à stocker, à manipuler, à connecter et à suspendre, et a un faible coût, mais il ne convient qu'à la ventilation par pression ;Dans la ventilation par extraction, seuls des conduits de ventilation souples et rigides à ossature rigide peuvent être utilisés.En raison de son coût élevé, de son poids important, de son stockage, de son transport et de son installation difficiles, l'utilisation de la pression dans le col est moindre.

b.Le choix du conduit de ventilation considère que le diamètre du conduit de ventilation correspond au diamètre de sortie du ventilateur.

c.Lorsque les autres conditions ne sont pas très différentes, il est facile de choisir un ventilateur à faible résistance au vent et à faible taux de fuite d'air de 100 mètres.

À suivre......