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摘要
硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)在施工过程中会产生大量粉尘,粉尘是影响操作环境与工人身体健康的重要因素。为了进一步优化施工通风除尘效果,结合青岛地铁1号线双护盾TBM实际工况,使用Ansys-Fluent软件对隧道开挖过程进行数值分析。检测隧道各位置风速及粉尘质量浓度并与数值模拟结果进行对比,进而验证模型的有效性。针对TBM隧道施工过程中是否必要开启除尘系统,以及除尘风口位置和最优吸风流量选择等问题,开展数值模拟计算。研究结果表明:当关闭除尘系统或开启除尘系统但吸风流量在4 m3/s以下时,粉尘扩散到TBM掘进区大部分区域;在除尘风管距离掌子面15 m,吸风流量为12 m3/s时,除尘效果达到最佳,粉尘扩散全面距离降低至45 m,可以有效除尘。本研究结果可以为隧道通风除尘设计与施工提供科学依据。
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单位中铁十四局集团隧道工程有限公司
