安大略百年下水幹道工程中的上層汙水隧道

自然界中，有機物腐爛會(hui) 使甲烷和硫化氫等氣體(ti) 大量儲(chu) 存在地層中，其中，硫化氫便是地層內(nei) 常見氣體(ti) 中的一種：

■ 加拿大安大略省的百年下水幹道工程的上層汙水隧道長5.2km，直徑2.4m，施工中不僅(jin) 遭遇地下水，更有大量硫化氫氣體(ti) ，最高體(ti) 積濃度達200ppm，平均體(ti) 積濃度也在40-50ppm。

■ 由於(yu) 15ppm以上的硫化氫氣體(ti) 便會(hui) 對人體(ti) 造成損害，2.4m直徑的隧道內(nei) 通風條件又較為(wei) 有限，工人在隧道內(nei) 必須佩戴全套空氣過濾設備。

■ 此外，硫化氫氣體(ti) 還具有較強腐蝕性，使隧道內(nei) 裝備與(yu) 設施失效。實際施工中，銅製電話線路常常在一夜之間失效，不得不經常更換；TBM零件表麵也由於(yu) 腐蝕而發黑。

若工程預期在地層內(nei) 存在有害氣體(ti) ，則必須針對隧道裝備進行改進，使其具備防爆防火防腐蝕等性能，並采用不同方法，將氣體(ti) 從(cong) 隧道內(nei) 安全排出。

業(ye) 內(nei) 規範

上世紀70年代廣告頁中的Jarva敞開式TBM

過去，在易燃易爆氣體(ti) 環境下進行隧道掘進風險極高；隨著技術的進步，業(ye) 內(nei) 也製定了相關(guan) 法規，但諸如美國礦山安全與(yu) 健康管理局（MSHA）等製定的相關(guan) 規範有時卻限製了TBM在該條件下的應用，幾乎封死了在美國的煤礦工程中應用現代TBM的可能。

■ 以1970年代由Jarva製造的4.3m敞開式TBM為(wei) 例，該設備用於(yu) 賓夕法尼亞(ya) 州一個(ge) 礦井中長745m的斜向坡道開挖。

■ TBM完全基於(yu) MSHA安全規範製造：整台設備為(wei) 全封閉式一體(ti) 化結構，電纜均包覆於(yu) 防火套管內(nei) ，台車結構簡單，功耗較低，電壓也限製在4160 VAC，與(yu) 現代化TBM的功率要求相去甚遠。

■ 施工中的變壓器也隻能在斷電時移動，影響TBM運作。

目前，隧道工程中針對有害氣體(ti) 的規範因國家而異。通常，規範要求工程中應用防火、防爆設備；氣體(ti) 監測與(yu) 稀釋也是常用手段；針對掘進設備的特殊設計同樣普遍：TBM內(nei) 加裝防爆艙與(yu) “排氣加壓係統”，直接將清潔空氣泵入艙內(nei) ，確保有害氣體(ti) 不會(hui) 進入艙內(nei) 。

目前，歐洲常用Class1 Division 2 防爆標準，該標準要求在TBM設計中納入防爆要求：

■ 符合規範的設備需要考慮合金成分、阻燃與(yu) 防靜電性能設備表麵溫度，工作區域溫度限製等。

■ 施工中不允許常規熱加工，包括切割、焊接等；TBM零件也需要使用手工工具固定、折疊與(yu) 拆卸。

工程應用

隨著城市中穿越含有害氣體(ti) 的複合地層的隧道工程數量越來越多，這些應對措施可能會(hui) 逐漸推廣得以應用。管廊RAYBET雷下载而隨著這些措施的成功案例不斷增加，在高濃度氣體(ti) 和汙染物下實現安全掘進隧道的目標似乎已經觸手可及。