Radovi na izgradnji tunela uglavnom se izvode metodom bušenja i eksplozije, koji imaju mnoga sigurnosna i zdravstvena pravila zbog emisije prašine i mnogih otrovnih gasova.

Postoje razne vrste ventilacionih sistema u izgradnji tunela predviđenih za uklanjanje prašine i otrovnih gasova tokom njegove izgradnje i rada. Radovi na izgradnji tunela uglavnom se izvode metodom bušenja i eksplozije, koji imaju mnoga sigurnosna i zdravstvena pravila zbog emisije prašine i mnogih otrovnih gasova. Zbog toga, neophodno je osigurati ventilacijske sisteme u tunelu za vrijeme gradnje. Glavni zadaci ventilacionih sistema u tunelu su:

Osigurati radnicima svjež zrak.

Ventilacija isparavanja i gasova koji su eksplozivni i štetni po zdravlje.

Za ventilaciju ispuštenih gasova iz bušenja i miniranja.

Ventilacija tokom gradnje i nakon završetka izgradnje tunela bitna je karakteristika koju tunel treba posjedovati kako bi se omogućilo funkcionalno, ugodno i sigurno okruženje i za cestovne i za željezničke tunele.

Zašto su potrebni sistemi za ventilaciju u izgradnji tunela?

Kada se radovi izvode u tunelu, svaki radnik mora konstantno dobijati 5.5 m³ do 15 m³ svježeg zraka. Treba uzeti u obzir da je zrak koji se ispušta tokom bušenja kontaminiran uljem i prašinom. Dakle, ovo se ne smije uzimati kao izvor zraka koji igra ulogu ventilacije. Nakon svake eksplozije lice je u potpunosti prekriveno zrakom punim isparenja i prašine, koji nije pogodan za disanje. Prije nego što radnik počne uklanjati ostatke eksplozije, prljavi zrak koji ga okružuje mora biti uklonjen sistemom ventilacije i donijeti svjež zrak.  30 minuta između procesa eksplozije i uklanjanja otpada je period tokom kojeg bi ventilacijski sistem trebao očistiti tunel kontaminiran otrovnim gasovima i prašinom i dovesti svjež zrak. Postoje tri faktora od kojih ovise oblik i kapacitet ventilacijskog sistema:

1. Dužina tunela i njegova veličina.
2. Količina eksploziva upotrijebljena za miniranje i njihova učestalost
3. Stanje temperature i vlažnosti unutar tunela

Radno okruženje unutar tunela

Radnom okruženju unutar tunela doprinose sljedeći faktori:

• Prašina i gasovi koji se emituju tuneliranjem
• Izduvni gasovi koji se emituju u dizel pogonu
• Eksplozivni ili organski rastvarači ispuštaju otrovne gasove. Na primjer, dušikov oksid, sumporovodik, sumporna kiselina, ugljen-monoksid
• Zapaljivi plinovi ili plinovi s nedostatkom kisika u zemlji. Na primjer, metan, ugljični monoksid i sumporovodik
• Faktori visoke temperature i vlažnosti

Sigurnost pri izvođenju tuneliranja

Da bi se osiguralo sigurnije i zdravije okruženje tokom izvođenja radova na probijanju tunela, potrebno je poduzeti mjere tokom izvođenja bušenja, miniranja, iskopa, izbacivanja betona i nanosa. Prašina, dim i otrovni gasovi unutar tunela mogu se efikasno ukloniti uz pomoć odgovarajuće ventilacije.

Vrste ventilacionih sistema u izgradnji tunela

Metode koje se koriste za ventilaciju tunela uglavnom ovise o normalnom, hitnom ili zagušenom radu koji će ovisiti o stvarnim uslovima veličine, poprečnog presjeka, prometnih uslova, ventilacijskog okna itd.

Uzdužni ventilacijski sistemi protoka zraka u tunelima

Ovdje je smjer strujanja zraka uzdužne prirode. Na početku tunela, oni ventiliraju zagađivačke gasove i otpadne vode, nakon čega slijedi svjež zrak. Zatim se na kraju portala tunela ispušta zagađeni zrak. Konfiguracija uzdužne ventilacije može biti od portala do portala, od osovine do osovine ili od portala do osovine. Za tranzitni i željeznički tunel koristi se uzdužni sistem protoka zraka.

Poprečni ventilacijski sistemi protoka zraka u tunelu

Ovdje se stvara ravnomjerna raspodjela svježeg zraka duž tunela. Uglavnom se koristi u cestovnim tunelima. Povremeno se koristi za tranzitne tunele. Ako se koristi ovaj sistem, održat će se konstantan nivo temperature i zagađivača. Sistem može biti potpuno ili polupoprečni. Poprečni ili poluprečni ventilacijski tunel bolji je od uzdužnog za tunele duže od 4 do 5 km. Sposobnost ventilacijskog sistema i njihov izbor ovisit će o zraku, količini zraka unutar tunela koja se također mora izračunati na osnovu prometnih uslova, brzine emisije plinova unutar tunela, standarda nivoa zagađenja, kao i uslova da i susjedna okolina ne bude zagađena i oštećena. U slučaju željezničkih tunela, scenariji opasnosti od dima ili požara glavna su briga za odabir ventilacije. Ovdje se uglavnom koristi uzdužna ventilacija – koja koristi ventilacione uređaje na srednjim oknima ili na susjednoj stanici. Mogu se kombinovati s ispušnim gasovima iz velikih pećina. Obezbijeđena ventilacija može biti prirodna ili mehanička.

Sistemi prirodne ventilacije u tunelu

Kada od jednog portala do sljedećeg portala tunela postoji zanos, on stvara dobru ventilaciju tokom operacija koje uključuju proširenje. Koristi se kada je dužina tunela kratka. U slučaju dugih tunela, takva prirodna ventilacija neće biti dovoljna i moramo dizajnirati odvojeni mehanički sistem ventilacije.

Prirodna ventilacija može se konfigurisati od portala do portala, od osovine do osovine ili od portala do osovine. Temperatura i nivo zagađivača povećavaju se na izlaznom portalu ili na kraju dijela. Ako se meteorološki uslovi tunela pogoršaju, brzina, temperatura i nivo zagađivača se povećavaju. Razlika pritiska između dva tunelska portala, koja nastaje razlikama u nadmorskoj visini i temperaturi okoline vjetra, glavni su meteorološki uslovi. Iznenadna promjena smjera vjetra ili brzine vjetra utjecat će na prirodne efekte zajedno s efektom klipa koji generiše vozilo.

Mehanički sistem ventilacije u tunelima

Mehanički sistem ventilacije koristi mehaničke uređaje poput električnih ventilatora i ispušnih gasova, koji služe za uklanjanje ispušnih gasova unutar tunela i pomaže u upuhivanju svježeg zraka u tunel. Sad, bez obzira na uređaj koji se koristi, postoje tri glavne usluge koje mogu pružiti: