安大略百年下水干道工程中的上層污水隧道
自然界中，有機物腐爛會使甲烷和硫化氫等氣體大量儲存在地層中，其中，硫化氫便是地層內(nèi)常見氣體中的一種：
■ 加拿大安大略省的百年下水干道工程的上層污水隧道長5.2km，直徑2.4m，施工中不僅遭遇地下水，更有大量硫化氫氣體，最高體積濃度達200ppm，平均體積濃度也在40-50ppm。
■ 由于15ppm以上的硫化氫氣體便會對人體造成損害，2.4m直徑的隧道內(nèi)通風條件又較為有限，工人在隧道內(nèi)必須佩戴全套空氣過濾設備。
■ 此外，硫化氫氣體還具有較強腐蝕性，使隧道內(nèi)裝備與設施失效。實際施工中，銅制電話線路常常在一夜之間失效，不得不經(jīng)常更換；TBM零件表面也由于腐蝕而發(fā)黑。
若工程預期在地層內(nèi)存在有害氣體，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，并采用不同方法，將氣體從隧道內(nèi)安全排出。
業(yè)內(nèi)規(guī)范
上世紀70年代廣告頁中的Jarva敞開式TBM
過去，在易燃易爆氣體環(huán)境下進行隧道掘進風險極高；隨著技術(shù)的進步，業(yè)內(nèi)也制定了相關(guān)法規(guī)，但諸如美國礦山安全與健康管理局（MSHA）等制定的相關(guān)規(guī)范有時卻限制了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(xiàn)代TBM的可能。
■ 以1970年代由Jarva制造的4.3m敞開式TBM為例，該設備用于賓夕法尼亞州一個礦井中長745m的斜向坡道開挖。
■ TBM完全基于MSHA安全規(guī)范制造：整臺設備為全封閉式一體化結(jié)構(gòu)，電纜均包覆于防火套管內(nèi)，臺車結(jié)構(gòu)簡單，功耗較低，電壓也限制在4160 VAC，與現(xiàn)代化TBM的功率要求相去甚遠。
■ 施工中的變壓器也只能在斷電時移動，影響TBM運作。
目前，隧道工程中針對有害氣體的規(guī)范因國家而異。通常，規(guī)范要求工程中應用防火、防爆設備；氣體監(jiān)測與稀釋也是常用手段；針對掘進設備的特殊設計同樣普遍：TBM內(nèi)加裝防爆艙與“排氣加壓系統(tǒng)”，直接將清潔空氣泵入艙內(nèi)，確保有害氣體不會進入艙內(nèi)。
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(guī)范的設備需要考慮合金成分、阻燃與防靜電性能設備表面溫度，工作區(qū)域溫度限制等。
■ 施工中不允許常規(guī)熱加工，包括切割、焊接等；TBM零件也需要使用手工工具固定、折疊與拆卸。
工程應用
隨著城市中穿越含有害氣體的復合地層的隧道工程數(shù)量越來越多，這些應對措施可能會逐漸推廣得以應用。管廊氣體檢測儀而隨著這些措施的成功案例不斷增加，在高濃度氣體和污染物下實現(xiàn)安全掘進隧道的目標似乎已經(jīng)觸手可及。
