發(fā)布時間：2020-11-09 20:17

　　 在長大隧道瀝青路面鋪裝過程中,通風(fēng)是制約施工的關(guān)鍵因素。高效的通風(fēng)裝備配置,不僅能改善高溫、多煙、可見度低的施工環(huán)境,保障施工人員健康,還可提高施工質(zhì)量,節(jié)約能源。目前對長大隧道瀝青鋪裝過程中通風(fēng)技術(shù)的研究比較欠缺,本文針對長大隧道瀝青路面施工空間環(huán)境污染問題,建立了隧道瀝青鋪裝節(jié)能通風(fēng)系統(tǒng),該系統(tǒng)能根據(jù)不同污染程度調(diào)整風(fēng)機輸出風(fēng)量,實現(xiàn)隧道瀝青鋪裝過程中的節(jié)能通風(fēng)。通過分析隧道瀝青路面施工工藝特點,可得隧道瀝青路面施工主要污染物為施工機械尾氣及瀝青混合料煙氣。高溫瀝青混合料排放的主要污染物為瀝青煙、苯可溶物、苯并[a]芘;施工機械排放的主要污染物為CO、NO、NO_2、SO_2、HC。鋪裝過程中易形成高溫、多煙、可見度低的施工環(huán)境。在無外界風(fēng)壓的情況下,應(yīng)用FLUENT及COMSOL有限元軟件對瀝青鋪裝空間空氣傳熱傳質(zhì)進行模擬,并進行現(xiàn)場實驗檢測。結(jié)果顯示,瀝青混合料溫度高于140℃時,其有害物排放速率較快;鋪裝過程空氣流動紊亂,在施工人員工作區(qū)域,距隧道底部2米范圍內(nèi),空氣溫度易超過40℃,有害物濃度較高。通過公式推導(dǎo)得出通風(fēng)熱量平衡方程、污染物稀釋方程和通風(fēng)過程中施工空間環(huán)境變化規(guī)律。通過分析單臺風(fēng)機、多臺風(fēng)機工作特點,得到風(fēng)機聯(lián)合工作特性,根據(jù)該特性對鋪裝作業(yè)面風(fēng)機位置進行布設(shè)。由于長大隧道自然風(fēng)較富足,因此在機械通風(fēng)時,監(jiān)測隧道各段自然風(fēng)風(fēng)向,確定了利用自然風(fēng)的策略�；�于風(fēng)機變頻技術(shù),運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊PID算法及與或門控制回路,建立隧道瀝青鋪裝通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng),通過監(jiān)測隧道環(huán)境參數(shù),控制鋪裝空間通風(fēng)量大小。依托實體工程,通過Matlab軟件對該系統(tǒng)進行模擬,應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理;利用模糊PID算法控制變頻器對主風(fēng)機供風(fēng)量進行調(diào)節(jié);結(jié)合與或門回路控制輔助風(fēng)機開啟臺數(shù),實現(xiàn)隧道鋪裝過程中的節(jié)能通風(fēng)。模擬結(jié)果顯示,該系統(tǒng)響應(yīng)迅速,控制效果良好。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U455;X73
【部分圖文】：

成功用于隧道路面鋪裝[1]。公路隧道瀝青鋪裝示意圖，見圖1.1。圖 1.1 公路隧道瀝青鋪裝示意圖隧道瀝青路面過程中，當(dāng)采用傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料（HMA）時，混合料及施工機械污染物排放嚴(yán)重；當(dāng)采用溫拌瀝青混合料進行路面鋪裝時，施工機械有害物質(zhì)排放仍然較嚴(yán)重。隨著公路隧道愈來愈多且里程愈來愈長，隧道瀝青鋪裝過程中的污染問題，已經(jīng)逐漸引起廣泛關(guān)注。施工過程中的空氣污染物除了熱拌瀝青混合料散發(fā)的 CO、NO、NO2、SO2和瀝青煙等有害物質(zhì)外，還包括攤鋪機和壓路機等施工機械發(fā)動機排放的尾氣、運料汽車排放的尾氣以及粉塵等[2]。在長大隧道的瀝青路面施工時，由于隧道跨度大，鋪裝空間空氣流動較慢。施工

檢查基層質(zhì)量 基層處理 砌筑構(gòu)筑物 澆灑透層瀝青攤鋪底面層 攤鋪中面層 攤鋪表面層 開放交通制備瀝青混合料圖 2.1 瀝青路面面層工序安排流程圖隧道瀝青路面施工時，常采用熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料。通常熱拌瀝青混合料（簡稱 HMA）拌和后溫度不低于 150℃，攤鋪和碾壓時的溫度不低于 140℃。溫拌瀝青混合料拌和溫度一般保持在 130℃~135℃，攤鋪和壓實路面的溫度為110℃~120℃，相對于 HMA，溫度降低了 30℃左右[27]。隧道內(nèi)瀝青路面通常采用單臺攤鋪機鋪裝，瀝青路面施工時，通過前期準(zhǔn)備工作加熱熨平板和安裝找平裝置，調(diào)整攤鋪機速度進行鋪裝，同時檢查攤鋪層厚度。攤鋪機行駛速度為 2~6m/min，壓路機緊隨攤鋪機之后，對高溫路面進行初壓、復(fù)壓、終壓。隧道瀝青路面單機鋪裝示意圖，見圖 2.2。

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文在路面加寬處采用兩臺攤鋪機組成梯隊聯(lián)合攤鋪，單幅路面一次成形，攤鋪過程中控制兩臺攤鋪機速度均勻一致，攤鋪速度控制在 2~6m/min，保證兩臺攤鋪機攤鋪厚度一致、橫坡度一致、攤鋪平整度一致、振動頻率一致，兩機攤鋪接縫平整。隧道瀝青混凝土雙機聯(lián)鋪示意圖，見圖 2.3。
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本文編號：2876917