1、隧道施工排水实施性方案1、工程概况:根据施工任务划分,1#斜井长555m,斜井与线路左线交角为45,井底综合坡度为i=9.28%,最大坡度为i=10%,采用双车道无轨运输;2#斜井长3333m,斜井与线路左线交角为44.03,综合坡度为5.9%,采用双车道无轨运输。二、施工排水的原则:根据坡度设计原则, 1#斜井、2# 斜井为反坡施工,且涌水量大、突发性强的特点,结合隧道断面设计结构尺寸,为确保 1#斜井在排水量为 88888m3/天、2#斜井在排水量为的 99999m3/天的条件下,能及时进行洞内排水,有效的做好隧道掘进与排水设施同步施工。初步拟定采取以下施工方案:三、施工排水方案:根据斜井
2、井身为长距离反坡独头施工的特点,排水系统采用反坡、机械排水、设置多级泵站接力排水,施工掌子面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内,其余已施工地段出水经临时集水坑自然汇集到泵站水池内,泵站集水由工作泵将水经管路抽排至前一泵站内,如此接力抽排至洞外经污水处理后排放,泵站水仓容量按20min 设计正常涌水量设计,并考虑施工和清淤方便及具有应急能力综合确定,临时集水坑根据汇水段水量大小确定。为防止断层突水,设置一套应急排水系统。管路一次性安装到位,排水量要立足于排大水、排特大水考虑。四、设备选型配套在设备选择上,应考虑到排水的水量及水的成分,同时各级泵站排水能力应充分配备,并有一定储备能力。
3、由于隧道排水包括渗水及施工用水,水质除地下水本身成分外,主要有石碴、泥浆以及喷射混凝土的回弹物、掺杂物等,因此确定在斜井中间蓄水仓选用污水泵,在井底蓄水仓配备污水泵和碴浆泵混用。从“排水系统图”中可以看出,斜井内泵站间汇水量相近,且泵站间扬程相近,为考虑到管理、操作、维修上的方便,斜井中间泵站选用同型号的污水水泵(采用扬程为高 60m,功率为 220kw) ,只是根据设计正常涌水量不同,在设备数量上相应增加,由于斜井井底泵站沉淀物汇集,故选用碴浆泵(采用扬程为高 60m,功率为 220kw)和污水水泵(采用扬程为高 60m,功率为 220kw)混用。五、泵站、管路的布置要求:1、排水以井身作为
4、通道,泵站和管路均设置于井身右侧。根据计算按计划工期施工,开挖施工中排水总量为 12599203.41m3,经 1号斜井抽排水总量为 9348246.069m3,最大扬程为 136.454m,平均扬程 73.227m,经 2 号斜井抽排水总量为 3250957.34m3,最大扬程160.92,平均扬程为 80.46m。2、排水管路布置要求:、按全井身段纵向布置 300mm 钢管作为排水管,排水能力最大达到 39316.08m3/天;管路布置均考虑备用排水管,在紧急情况下,可将施工中的高压风水管路作为排水管路备用。、所有排水管路应与施工所用高压风水管路同时安装。考虑到将高压风水管作为备用排水管路
5、,为此要求高压风水管路在蓄水仓处预留排水接头。、管路布置要平直,拐弯地段要圆顺,按技术交底的要求固定于边墙上,且保证检查、维修、更换部件方便,管路架设时采用角钢固定架统一形式布置,严禁吊挂安装。3、泵站大小及蓄水仓布置要求:为便于集中排水、避免水对施工带来的影响,以达到分段截水排水的目的。在开挖过程中 1#斜井综合坡度为 9.28%,考虑污水泵扬程及排水量,每 500m 设一处泵站,故 1#斜井设置 3 处蓄水仓,如图1-1 所示,将 3 号蓄水仓设置在井底位置。在掘进过程中,距离掌子面不超过 50m 设小型临时集水坑。掌子面水大时通过在右侧开挖反坡水沟引到临时集水坑。4、蓄水仓(泵站)位置及
6、开挖断面的初步拟定与要求:、蓄水仓同时为确保安全,要求所有大型泵站均对其所在的洞室加强初期支护,采取 I22 工字钢架和锚喷网等形式进行加固。、泵站蓄水仓尺寸:蓄水仓尺寸:蓄水仓尺寸 2.5m(高)8m(宽)18m(长) ,蓄水仓底标高比临时水沟底低 2.5m。5、泵站水泵配套要求:泵站水泵配套计算施工范围内设计最大涌水总量,计算过程如下:、1#斜井根据 1#斜井承担施工任务包括斜井施工 1455m 和正洞DK245+890DK248+745 段施工任务 2855m。号蓄水仓水泵配备计算:设计正常涌水总量为 1638.17(2405.66 )m/h ,最大出水总量为 2848.58(4131.
7、78)m/h ,所以号蓄水仓水泵配备为1638.17600=3(2405.66600=4)台号蓄水仓水泵配备计算:设计正常涌水总量为 1628.13(2395.62 )m/h ,最大出水总量为 2831.75(4114.95)m/h ,所以号蓄水仓水泵配备为1628.13600=3(2395.62600=4)台号蓄水仓水泵配备计算:设计正常涌水总量为 1576.5(2343.99)m/h,最大出水总量为2763.12( 4046.32) m/h,所以号蓄水仓水泵配备为1576.5600=3(2343.99600=4)台号蓄水仓水泵配备计算:设计正常涌水总量为 1220m/h,最大出水总量为21
8、20.04m/h,所以号蓄水仓水泵配备为 1220600=2 台、2#斜井根据 2#斜井承担施工任务包括斜井施工 2672m 和正洞DK248+745DK249+850 段施工任务 1105m。号蓄水仓水泵配备计算:设计正常涌水总量为 902.96m/h,最大出水总量为1787.67m/h,所以号蓄水仓水泵配备为 902.96600=2 台号蓄水仓水泵配备计算:设计正常涌水总量为 849.38m/h,最大出水总量为1617.88m/h,所以号蓄水仓水泵配备为 849.38600=2 台号蓄水仓水泵配备计算:设计正常涌水总量为 827.5m/h,最大出水总量为 1573m/h,所以号蓄水仓水泵配
9、备为 827.5600=2 台号蓄水仓水泵配备计算:设计正常涌水总量为 784.79m/h,最大出水总量为1317.8m/h,所以 号蓄水仓水泵配备为 784.79600=2 台六、掌子面排水及其他要求:掌子面排水采用高脚泵移动排水,管路为 100 软管,抽排至就近泵站或临时集水坑内。为保证洞内道路无水条件,必须修建好排水沟,确保洞内渗水通过侧沟引入蓄水仓或集水坑内,不至于在洞内道路上漫流。七、排水供电: 为确保洞内排水正常进行,不因电路问题导致抽排水工作的间断,设置两条供电系统,一路运行,一路备用。由于水泵功率较大,新用电源电压为 380V(5%),所以除各斜井号泵站用电从洞外引入;其余泵站
10、用电均为洞内变压器供给。所有电源自动均采用相匹配的启动柜和开关柜,所有水泵采用一泵、一线、一箱、一闸、一漏(漏电保护器)制。八、排水系统设备、材料估算隧道抽排水设备统计表数量序号 名称 型号单位 1号斜井2号斜井 合计备注1 碴浆泵 台 2 2 4要求排量:400m/h 扬程:60m 高 功率预计:220KW 井底使用(2台备用要求排量:200m/h 扬程60m 高)2 污水泵 台 12 16 28要求排量:600m/h 扬程:60m 高 功率预计:220KW 斜井泵站房间(要求备用)序号 名称 型号单位数量备注1号斜井2号斜井 合计3污水泵(高脚)台 2 4 6 要求排量:150m/h 扬程
11、:20m 高 功率预计:30KW 掌子面使用4 变压器 415KVA 台 7 11 18 正洞每个掌子面1台5 配电柜 台 7 11 186 倒链 2t 个 3 4 7 每个泵站房水泵吊装使用7 滑轮 个 6 8 14 固定在槽钢上,吊装水泵使 用隧道抽排水材料统计表数量序号 名称 型号 单位 1号斜井2号斜井 合计备注1 300排水钢管 m 6008 10692 16700 配套法兰盘2 200排水钢管 m 3220 1400 4620 配套法兰盘3 100排水钢管m 400 400 800 配套法兰盘4 100排水软管m 200 400 6005 300配套阀门个 24 32 56 包括螺
12、栓等、每个水泵 房8个6 100配套阀门个 4 4 8 包括螺栓等7 高压电缆线 150mm2 m 4517.1 3960.6 8477.7 铜芯8 低压电缆线 120mm2 m 4732.2 4149.2 8881.4 铜芯序号 名称 型号 单位数量备注1号斜井2号斜井 合计9 电线 m 250 300 550 水泵接电使用10 排水管托架 个 717 629 1346 11 电线托架 个 430 377 807 60*60*4角钢焊接12 工字钢 t 2.06025 2.747 4.8072513 22砂浆锚杆m 60 80 140 本站放固定轨道使用14 木板 5cm 厚 m 24 32
13、 569、运行管理:、正常运行后,由一名队长负责,分两班,每班 1#、2# 斜井抽水 8 人,正洞 12 人,安排 4 名电工(含电焊、维修) ,共计 25 人/班。、请厂家来人对施工人员进行技术和操作培训,针对一些技术特点和操作要领作重点讲解并现场示范。、巡查人员需检查通电线路状况,自动排水装置,水泵,减压启动箱及泵站内淤泥淤积状况等,发现有隐患,必须及时处理。、电泵的冷却,采用下一个泵站抽上来的水直接浇至电泵上进行冷却。、使用水泵虽然均为污水泵,但一旦在进水口出产生淤积将导致堵泵。为此,需要对坑内污水进行搅和。施工中采用在水泵与管路的接口处安一 22mm 出水口,利用抽水的高压不断对进水口
14、处进行冲搅,防止污泥的淤积。、施工人员及时对坑内污泥杂物进行清理。、在进水口仓裹铁窗纱,同时把水泵(移动式)或进水口放在竹筐内,可以防止污泥及杂物的进入而发生堵塞。10、应急措施:由于本隧道内水量较大并穿越断层,有突水、涌水的可能性很大,为此,需在排水系统上增设一套设备和管路作为应急措施。管路利用高压进水管路(80mm 管) ,即在每个泵站处在高压水管上开口,与安装在泵站处的水泵相连通,正常情况下把闸阀关闭。一旦遇到突水、涌水现象,即把高压进水闸阀关闭,切断高压供水,打开排水闸阀进行应急抽排。11、污水处理洞内施工排放的污水须经三级沉淀处理,沉淀池周边施做安全防护,标识及标志等,排放的水一定要经检验达标后才能排入河沟。沉淀池内淤泥用吸泥泵抽出后集中处理。