隧道-反坡隧道(斜井)排水作业指导书.doc

1、京沈京冀客专标段隧道工程 编号：反坡隧道（斜井）排水作业指导书单位： 中铁十一局集团 编制： 审核： 批准： 2014年8月1日发布 2014年8月1日实施京沈京冀客专隧道工程反坡隧道（斜井）排水作业指导书1 适用范围适用于中铁十一局集团有限公司京沈京冀客专标段富水反坡隧道或斜井排水作业，特别是在岩溶涌水隧道，反坡排水量大，抽排水设施和成本大，需要根据设计涌水量合理选择反坡排水设备，进行必要的排水设计，确保正常涌水或小量突水能够及时排出洞外。2 作业准备2.1 技术准备(1)排水方式可根据距离、坡度、水量和设备等情况选用排水水沟或管路，或分段接力或一次将水排出洞外； (2)隧道较短时，可在开挖

2、面附近开挖集水井，安装水泵，将水一次送出洞外； (3)沟管断面、集水坑(井)的容积按实际排水量确定； (4)抽水机的功率应大于排水量所需功率20%以上，并有备用抽水机； (5)做好停电时的应急排水准备工作。2.2 设备选型隧道掌子面临时积水仓一般选用7.5KW污水泵，固定泵站根据排水量大小和扬程一般选用18.5KW、22KW、30KW污水泵或37KW离心泵，隧道涌水量较大时选用90KW排量500立方污水泵。在富水、含煤渣隧道内，水中含砂砾多，污水泵损坏严重时，可选用排沙泵（又叫矿用立泵）。排水管一般选用100250焊管,掌子面等活动泵站采用80消防软管。3 技术要求（主要包括技术要点、注意事项

3、）、隧道开工前，需认真核对设计图，反坡排水能力需满足抽排正常施工用水和最大突涌水能力。涉及到的排水费用应及时与有关单位汇报，但设计措施不足或投标费用不足时应及时形成书面报告。4 施工工艺流程及操作要点以XXX隧道出口反坡排水为例说明反坡排水设计和施工要求。XXX隧道从进口到出口为连续上坡，纵坡为15.3，坡长8250m，隧道出口为反坡排水（内低外高）。隧道左侧30米设置平行导坑一座，全隧道设计正常涌水量170254m3/d，最大涌水量为823961m3/d。隧道涌水量较大，洞内施工排水为反坡排水，给排水和施工带来了较大难度。4.1 反坡排水施工方案4.4.1出口工区采取在平导设集水井，建立多级

4、固定排水泵站，铺设排水管路将洞内地下水通过接力排出洞外；正洞洞内地下水则通过水泵、管路经横通道排入平导相应泵站集水井，由平导梯级泵站排出洞外。平导洞内建立由多级排水泵站和一个过渡泵站、一个活动泵站组成洞内梯级排水系统，其中固定泵站尽可能布置在横通道处，便于正洞通过横通道向平导内集水井抽水，过渡泵站建于掌子面附近，随掌子面掘进向前延伸。活动泵站建于掌子面，抽排掌子面积水，保证掌子面的正常施工。正洞洞内每隔一定距离设一泵站，泵站位置的选择根据开挖掌子面与排水横通道距离设置，利用洞内避车洞修建，避车洞底部加深形成集水井，每个集水井汇集正洞一定范围内的地下水，洞内设水泵并敷设管路将水经横通道排至平导的

5、集水井内，由平导排出洞外。4.1.2抽排水能力计算：（1）、涌水量计算根据施工进度安排，XXX隧道出口工区平导提前贯通，贯通面里程暂定为DK255+100，掘进长度为4052m。DK255+100DK255880段正常涌水量为3607m3/d; DK255880DK257153段正常涌水量为18841m3/d; DK257153DK257+745段正常涌水量为5497m3/d; DK257745DK259+152段正常涌水量为10615m3/d，据此推算出出口工区正常涌水量约为38560m3/d，即正常日涌水量为38560 m3。为保证掌子面不被淹没影响施工，洞内涌水量取正常日涌水量的1.2倍

6、，即 46272m3,假定抽水机正常工作22小时,排水流量为2103 m3/h.即能满足需要。（2）、泵站级数的确定 采用如下公式计算： m（Lz）/（hr） m：泵站级数；L：反坡抽水长度，L=4052m ；z：隧道排水坡度，本隧道为15.3；h：水泵配备扬程为38m的抽水设备，抽水量625m3/h。输出功率P=抽水量*扬程/367(效率)= 65KW,选用电机功率为75KW的水泵。r：压力折减系数，取0.5。计算得m3.26，即施工中需设4级泵站。（3）、抽水机数量 按如下公式计算：nV/（v24a） n：每级泵站内抽水机台数；V：洞内涌水量；取正常日涌水量的1.2倍，V46272m3；v

7、：抽水机排水量，625 m3/h；a：流量折减系数，取0.85。计算得n3.96，即每级泵站需设4台抽水机。4.1.3抽排水设备配置（1）平导内抽排水设备配置平导内泵站的设置根据计算，平导内需设4级固定泵站，考虑施工实际需要，靠近贯通面的第4级泵站采用一个过渡泵站、一个活动泵站代替，1、2、3级固定泵站分别设在19号、16号、13号横通道与平导相交处线路左侧。平导掘进掌子面与后方相邻固定泵站间距离小于500m时，在掌子面处设活动泵站，将掌子面处积水抽至相邻固定泵站排出，泵站建立于掌子面左右侧，基底作加深处理形成集水坑，每个泵站配置一个配电柜及相应长度的电缆；大于500m时设置一过渡泵站，掌子面

8、积水通过活动泵站抽至过渡泵站再抽入固定泵站排出。平导内过渡泵站使用时间相对较短，只作适当加深形成集水坑，不作衬砌处理，使用完毕后用与二衬同级砼回填即可。过渡泵站水仓容量按20m3设计。平导内每级泵站抽水机数量是按平导掘进至最大长度时的正常涌水量计算的，在实际施工中，各级泵站的抽水量是随着洞口向掌子面方向是逐步递减的，同时，隧道已开挖段通过超前帷幕注浆堵水后其涌水量将明显减少，因此，每级泵站配备4台抽水机是足够的，但考虑到正洞涌水大部分均要从平导排除，且为了预防突发大型涌水，平导内每级泵站抽水机数量应适当增加。平导内泵站设备配置平导内固定泵站抽水机选用KWPK200-400型污水泵，流量625m

9、3/h，1号泵站设5台（四台使用，一台备用），2号泵站设4台(三台使用，一台备用)，3号泵站设3台（两台使用，一台备用）；平导内过渡泵站选用WDB-150-315型抽水机，抽水能力为400 m3/h，过渡泵站设置3台，一般情况下两台使用，一台备用；掌子面处活动泵站选用WQL-10-7.5型潜水泵，排水能力为100m3/h，数量根据掌子面的水量配备，施工中不少于3台。（2）正洞内抽排水设备配置正洞内排水泵站设置在19号横通道形成以前，正洞排水通过在掌子面处设活动泵站将水抽排至洞外污水处理池，掘进至DK258+683处时，在线路前进方向左侧利用小避车洞设置水仓，掌子面积水通过活动泵站抽至小避车洞水

10、仓再抽出洞外。开挖掌子面在两排水横通道之间时，掌子面与横通道距离小于500m时，采用掌子面设临时集水坑，用潜水泵抽至排水横通道水沟汇入平导相应固定泵站，再排至洞外；距离大于500m时，则利用正洞避车洞设置水仓，掌子面积水通过活动泵站抽至避车洞水仓再抽至排水横通道水沟汇入平导相应固定泵站，再排至洞外。水仓设置在正洞DK258+653、DK257+693、DK256+673、DK255+653四个避车洞处，通过将避车洞加深形成水仓，隧道贯通后将水仓用与衬砌同级砼回填。水仓容量按20m3设计。水仓内设3台WDB-150-315型抽水机。正洞内泵站设备配置正洞掌子面活动泵站选用WQL-10-7.5型潜

11、水泵，数量根据掌子面水量大小确定。（3）排水管路布置平导内靠线路左侧计划布置4排排水管道，管道采用200钢管，洞口至1号泵站间安装4排，1号至2号泵站间安装3排，2号至3号泵站间安装2排；正洞洞口至第一个水仓布置一排管道，水仓与排水横通道间布置两排排水管，其中一排作为预防突发大型涌水等特殊情况时备用。其他临时泵站排水管路根据实际情况选用。（4）XXX隧道出口反坡排水抽排水设备见下表水泵排水管KWPK200-400型污水泵WDB-150-315抽水机WQL-10-7.5潜水泵200钢管80消防软管正洞6台5台8050m平导12台4台5台9200m（5）XXX隧道出口反坡排水系统见下图：当前长大隧

12、道反坡施工中，大多数隧道采用多级固定排水泵站与过渡泵站、活动泵站相结合的排水方式，铺设排水管路将洞内地下水通过接力形式排出洞外。反坡隧道施工排水的水泵应当选用耐磨性高、使用寿命长的渣浆泵,根据扬程和流量安置水泵数量满足隧道的实际情况需求,安置水泵是应多安置一台或几台水泵，避免水泵损坏而造成工程损失。配置合理的电力系统,保证隧道正常施工。5 安全要求和措施、（1）确保电路确保电路安装的正确，检查转向是否正确；设置接地装置及标志。（2）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。（3）施工中采用在水泵与管路的接口处安一+20 mm出水口，利用高压水不断对进水口处进行冲搅；同时，利用

13、高压风进行冲吹，防止污泥的淤积。（4）施工人员及时对坑内污泥杂物进行清理。（5）在进水口仓裹铁窗纱，同时把水泵(工作面移动式)或进水口施在竹筐内，可以防止污泥及杂物的进入而发生堵塞。（6）当水位下降超过底座，间歇出水时，应立即停机进行检查；运行一定时间后，须进行维护保养。及时地进行保养和维修是确保设备正常运转的必要措施。（7）专人对排水系统进行巡查检修,保证不因机械故障及管道泄露等因素影响洞内排水.（8）队长、副队长轮流24 h值班制，并制定抽水记录表进行统一管理，发现问题及时处理，汇总问题进行总结分析。6 环境保护及文明施工洞内施工排放的污水须经沉淀、隔油、气浮处理。处理后的水尽量用于喷洒道路，排放的水一定要经检验达标后才预排入河沟。沉淀池内淤泥用吸泥泵抽出后集中晾干，而后装运至弃碴场内统一堆弃。