Projek Terowong Shenzhen Chunfeng

Menggunakan kipas penyingkiran habuk elektrostatik yang disesuaikan, kadar penyingkiran PM2.5 melebihi 85%, menyelesaikan masalah pengudaraan dua tingkat dalam satu lubang, serta mencapai pengudaraan berjimat tenaga dan pembersihan yang cekap.

I. Ciri-ciri Projek Terowong Chunfeng, Shenzhen

1. Struktur terowong tunggal dua tingkat berdiameter ultra-besar dengan keperluan pengudaraan khas

Terowong Chunfeng mempunyai panjang keseluruhan sebanyak 5,078 m, termasuk bahagian bawah tanah sepanjang 4,600 m. Ia menggunakan perisai berdiameter ultra-besar 15.8 m untuk membentuk terowong kenderaan ‘tunggal-tube dua tingkat’, di mana kedua-dua tingkat atas dan bawah digunakan untuk lalu lintas. Keadaan ini menghasilkan ruang dalaman yang sangat tertutup dan laluan aliran udara yang kompleks. Sistem pengudaraan rentas konvensional terhad kepada penggunaan stesen pengudaraan berpusat di hujung timur dan barat, di mana kipas jet berkuasa tinggi beroperasi secara selaras dengan sistem pengudaraan longitudinal.

2. Jalan arteri bandar yang sepenuhnya bawah tanah dengan keperluan kualiti udara yang tinggi

Sebagai lebuhraya bandar yang menghubungkan daerah Luohu dan Futian, terowong ini dijangka menangani lebih daripada 60,000 kenderaan sehari. Asap kenderaan mengandungi kepekatan tinggi PM2.5, PM10, NOx, dan pencemar lain, yang menimbulkan tuntutan yang sangat tinggi terhadap kapasiti pengenceran dan pengekstrakan sistem pengudaraan. Kipas tidak hanya perlu menyediakan pertukaran udara asas tetapi juga perlu beroperasi bersama unit pembersihan udara untuk mencapai penyingkiran pencemar secara cekap.

3. Integrasi mendalam BIM dan pemantauan pintar

Teknologi BIM digunakan secara menyeluruh dalam projek ini, dan sebuah 'Platform Kawalan Risiko Keselamatan' telah ditubuhkan, yang mengintegrasikan GIS 3D, penginderaan jauh satelit InSAR, dan algoritma AI untuk pemantauan masa nyata parameter pembinaan dan data persekitaran. Sistem ini juga meluas kepada operasi dan pengurusan peralatan pengudaraan, menyokong ramalan status operasi kipas serta amaran kegagalan.

II. Analisis Kesukaran dalam Pembinaan dan Pengendalian

1. Kesukaran yang sangat tinggi dalam mengawal hingar dan getaran frekuensi rendah akibat kedudukan projek yang berdekatan dengan kawasan perumahan

Kerja-kerja bantu terowong (contohnya, stesen pemisahan slurri) pernah didirikan pada jarak hanya sekitar 100 m dari kompleks perumahan Ludan Mingyuan. Getaran frekuensi rendah yang dihasilkan oleh operasi peralatan menyebabkan penduduk mengalami rasa pening, tinnitus, dan malah retakan pada dinding rumah mereka.

Semasa penyusunan sistem dan uji coba pengendalian HVAC serta peralatan bantu, jika langkah-langkah pengurangan getaran tidak memadai (contohnya, kegagalan menggunakan sokongan pengekangan getaran berasaskan spring atau ketiadaan sambungan fleksibel), getaran boleh dengan mudah merambat melalui tanah, menyebabkan kesan NIMBY (Bukan di Halaman Belakang Saya).

Pada akhirnya, kontraktor pembinaan terpaksa memindahkan loji rawatan sluri sejauh 300 m ke arah barat untuk mengurangkan aduan awam, yang mencerminkan cabaran serius dalam penilaian awal kesan alam sekitar dan perancangan tataletak peralatan.

2. Beban berat pada sistem pembersihan udara – kipas mesti selaras dengan unit penapisan berkecekapan tinggi

Untuk menghadapi kepekatan tinggi PM2.5, PM10, dan NOx dalam ekzos kenderaan, satu sistem pembersihan udara dipasang di setiap hujung timur dan barat, menggunakan teknologi penapisan berperingkat + pemendakan elektrostatik + pengoksidaan berkatalis.

Kipas HVAC mesti menyediakan tekanan statik dan aliran udara yang stabil untuk memastikan pengagihan udara yang seragam melalui modul pembersihan, serta mengelakkan penyumbatan tempatan atau penurunan kecekapan.

Semasa operasi jangka panjang, pengumpulan habuk pada media penapis menyebabkan peningkatan rintangan sistem. Oleh itu, kipas mesti dilengkapi dengan kemampuan pemacu frekuensi berubah (VFD) untuk menyesuaikan kuasa secara dinamik, seterusnya mengekalkan kecekapan pembersihan sambil menjimatkan tenaga.

3. Geologi kompleks – pemasangan asas peralatan sukar

Tunel ini melalui 11 zon sesaran dan retakan, dengan kekuatan batuan mencapai 173 MPa. Gangguan tanah semasa pembinaan mengancam kestabilan asas struktur bantu seperti bilik mesin pengudaraan.

Bilik mesin aras dalam (sehingga 49 m di bawah permukaan) lembap dan sukar diakses. Kipas bersaiz besar mesti diangkut dalam bahagian-bahagian dan dipasang di tapak, yang meningkatkan risiko ralat pemasangan serta getaran susulan.

4. Kompleksitas tinggi dalam penyelarasan dan penyusunan pelbagai sistem

Sistem pengudaraan mesti berinteraksi dengan sistem penekanan kebakaran/penyedutan asap, pemantauan struktur, isyarat trafik, dan sistem-sistem lain. Sebagai contoh, dalam keadaan kebakaran, kipas mesti segera beralih ke mod penyedutan asap, mengaktifkan kipas jet untuk mencipta aliran udara berarah dan memastikan evakuasi personel secara selamat.

Dalam persekitaran bandar yang padat, jujukan permulaan/hentian kipas juga mesti mengelakkan berlakunya fluktuasi tekanan atau tindihan bunyi yang boleh menjejaskan bangunan berdekatan.