目 录
1. 适用范围 ........................................................................................... 278 2. 作业准备 ........................................................................................... 279 2.1 内业技术准备 .............................................................................. 279 2.2 外业技术准备 .............................................................................. 279 3. 技术要求 ........................................................................................... 279 4. 施工程序与工艺流程 ....................................................................... 280 5. 施工要求 ........................................................................................... 280 5.1 隧道反坡排水的特点 .................................................................. 280 5.2 反坡排水施工方案 ...................................................................... 280 5.3 抽排水能力计算 .......................................................................... 281 6. 劳动组织 ........................................................................................... 284 7. 材料要求 ........................................................................................... 284 8. 设备机具配置 ................................................................................... 284 9. 质量控制及检验 ............................................................................... 285 10. 安全及环水保要求 ......................................................................... 285 10.1安全要求...................................................................................... 285 10.2环水保要求 ................................................................................. 286
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1. 适用范围
本作业指导书适用于XXXXXXX客专XXXXXXX标段(DIK118+491~DK147+996.28)所有富水隧道、辅助坑道反坡施工排水作业,详见表1 XXXXXXX客专XXXXXXX标段隧道施工反坡排水段一览表。
表1 XXXXXXX客专XXXXXXX标段隧道施工反坡排水段一览表
起屹里程 反坡排隧道 隧道纵序号 水长度排水途径 名称 坡 起点里程 终点里程 (m) xx DIK119+53DIK119+64从隧道进口单向下1 108 隧道 2 0 往外抽排 坡 x隧道 1 1 x 2 隧道 3 x 1 隧道 x 隧道 x 隧道 1 1 1 xx 隧道 2 3 附注 XX隧道及xx从隧道出口单向上1、DK126+056 DK124+677 1379 往外抽排 坡 隧道同时从进出口开挖掘进;2、平安堡及XXX1斜1+94 1斜0+00 194 从斜井出口隧道各增加一个往外抽排 单向上斜井工作面;3、DK128+800 DK129+459 659 坡 隧道正洞开挖排水除从斜井进入从隧道出口DK132+971 DK130+459 2512 的掘进施工段往外抽排 外,均从正洞直从隧道出口单向上接排出,后者从DK133+886 DK133+599 287 4、待往外抽排 坡 斜井抽排;从斜井进入的正从隧道进口单向下洞掘进工作面与DK133+970 DK136+416 2446 往外抽排 坡 从进出口掘进的从隧道进口单向下工作面贯通之DK139+026 DK140+111 1085 往外抽排 坡 后,前者排水参5、照后者;如有变动,隧道具体1斜4+68 1斜0+00 468 从斜井出口施工排水里程段往外抽排 单向上参照动态施工进DK144+377DK143+150 1227.5 .5 坡 度后进行调整。 DK144+377从隧道出口DK147+376 2998.5 .5 往外抽排 中铁XXXXXXXXXXXXXX客专XXXXXXX标 -278-
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2. 作业准备 2.1 内业技术准备
(1)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涌水量和最大涌水量。
(2)将抽排水纳入施工工序管理。
(3)管路设备一次布局到位。泵站按大、中、小、截流站等综合建立。
(4)排水系统组建专门的工班组操作、维护、管理。 (5)做好停电时的应急排水预案。 2.2 外业技术准备
抽水设备的选型及采购。抽水设备型号的确定要通过对洞内水的成分组成化验,其化验的主要指标为:固体物的容积比、密度、pH值、水温等,由此确定应选用的水泵型号。
3. 技术要求
(1)配备抽水机的功率应大于排水量的20%以上,并应有备用台数。
(2)工作泵和排水管的能力,应能在20h内排出24h的隧道设计涌水量。
(3)工作泵和排水管的能力,应能在20h内排出24h的隧道设计涌水量。
(4)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。
(5)隧道较短时,可在开挖面附近开挖集水井,安装水泵,将水一次送出洞外。
(6)集水坑(井)的容积按实际排水量确定。
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4. 施工程序与工艺流程
先根据隧道长度确定排水方式(一次或分段接力排出洞外),再由设计图确定正常涌水量和最大涌水量,通过最大涌水量计算出额定流量,最后结合扬程确定水泵型号。
5. 施工要求
5.1 隧道反坡排水的特点
反坡施工即向洞内施工前进方向为下坡,洞内水向工作面汇集,需要及时抽排,以防止施工掌子面水积聚过深,影响隧道初支及围岩的稳定,危及隧道施工的机械设备及施工人员的安全,影响正常的施工生产。
5.2 反坡排水施工方案
洞内反坡排水方式,根据坡度、水量和设备情况布置管路和排水泵站,一次或分段接力排出洞外。根据本标段隧道的实际情况,拟在施工中采用以下两种反坡排水方案:
5.2.1集水坑接力式反坡排水方案
此反坡排水方式适用于独头掘进长度大于400m的隧道(斜井)反坡施工排水,具体隧道详见表1 XXXXXXX客专XXXXXXX标段隧道施工反坡排水段一览表。集水坑接力式反坡排水采用洞内一侧每隔400m左右布置一个集水坑,开挖工作面处设置临时集水坑,集水坑之间为水泵接力抽水,直至排到洞外污水净化池处理达标后排放,如下图1。
图1 集水坑接力式反坡排水
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5.2.2长距离管道配合小集水泵收集式反坡排水
对独头掘进长度小于400m的隧道(斜井)反坡施工排水,采用较长距离开挖固定式集水坑作为泵站,用小集水泵将开挖面的积水抽至集水坑内,再用大功率的泥浆泵通过排水管道将水排到洞外,详见图2所示:
图2 长距离管道配合小集水泵收集式反坡排水
这种方式的优点是所需抽水机较少,需要开挖的集水坑较少,排水泵站较少,缺点是要安装水管较长,抽水机需要跟随坑道的掘进二次拆迁前移。
施工中备足抽水设备及管道,以防突水。在突水情况下除启用全部排水设备和备用设备外,同时将高压风管、水管切断,将其改装为临时排水管路。
5.3 抽排水能力计算
此处以xx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8.9‰,坡长6023m,隧道出口为反坡排水(内低外高)。隧道涌水量较大,出口施工排水为反坡排水。
(1)涌水量计算
根据施工进度安排,XX隧道出口贯通面里程暂定为DK144+377.5,掘进长度为2998.5m,纵坡为8.9‰。
DK147+389~DK146+360段正常涌水量为320m³/d,最大涌水量
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为630m³/d,DK146+360~DK143+950段正常涌水量为600 m³/d,最大涌水量1100 m³/d。据此推算出出口正常涌水量约为920m³/d,即正常日涌水量为920m³,最大涌水量为1730m³/d,为保证掌子面不被淹没影响施工,洞内涌水量取最大涌水量,即1730m³,为保证掌子面不被淹没影响施工,洞内涌水量取最大涌水量的1.2倍,即2076假定抽水机正常工作20小时,排水流量为103.8 m³/h,即能满足需要。
由于XXX隧道出口掘进长度为2998.5m,纵坡为8.9‰,洞内一侧每隔400m左右布置一个集水坑,集水坑之间水泵接力抽水,故:
最小扬程:H=400×0.0089=3.56 水泵数量:N=2998.5/400=7.50,取8台。
综上所述选用8台型号为100WQ100-15-7.5PB的潜水泵,其额定流量为100 m³/h,扬程15 m,电机额定功率7.5kw,出口直径100 mm。
(2)管路
采用双管路进行排水,一路运行,一路备用。
根据洞内水流分布及流量情况,结合选配的抽水设备,洞内机械反坡排水采用一套φ100mm钢管,从开挖面通过集水坑接力到洞外污水处理池,钢管之间用法兰盘连接。
利用风管作为备用排水管路,在各集水坑位置的风管上安装变径接头和阀门,正常情况下,阀门处于关闭状态,洞内可进行正常通风,当紧急情况发生时,利用变径接头和水泵连接,打开阀门,进行抽水。
开挖工作面处设小型集水坑,用一套φ100mm软管将工作面的水抽至第一个集水坑内。
(4)集水坑设置
对未浇筑仰拱地段在洞内距中线3.55m一侧设临时集水坑,尺寸为2m(长)×2m(宽)×1.5m(高),临时集水坑底部采用10cm厚M10砂浆抹面,防止集水渗入墙脚浸泡拱脚,临时集水坑随掌子面掘进而向前推进。对已浇筑仰拱地段设置永久集水坑采用在边墙同
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一侧仰拱填充内预留,尺寸为2m(长)×4m(宽)×0.99m,永久集水坑不得设置于仰拱施工缝处,详见下图3、4。
线路中线隧道中线线路中线道床底面200355150集水井注:图中尺寸均为厘米
图3 未浇筑仰拱段集水井设置图
线路中线隧道中线线路中线400155.8道床底面集水井99.13注:图中尺寸均为厘米
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图4 已浇筑仰拱段集水井设置图
6. 劳动组织
劳动力组织按照架子队模式,以班组形式组织施工,具体人员配置见表2。
表2 反坡排水人员配置表
职务 架子队队长 技术主管 技术员 质检员 安全员 材料员 试验员 领工员 测量人员 工 班 长 抽排水工班 人员 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 4 职责范围 负责本架子队生产管理工作 负责本架子队技术工作 负责本班技术工作 检查施工质量 全权负责本班安全工作 负责提供本班所用材料 负责本班试验检测 负责本班施工组织管理 负责钻孔定位 负责工班的组织指挥 负责现场水泵管理、维修 7. 材料要求
根据对XXX隧道出口反坡抽排水的计算可知XXX隧道出口抽排水所需材料,如表3所示。
表3 反坡排水材料用量表
序号 1 2 3 4 材料规格名称 φ100mm钢管 φ100mm软管 变径接头 阀门 单位 m m 个 个 数量 3000 50 8 8 使用部位 集水坑到沉淀池 掌子面到集水坑 各集水坑风管接口处 各集水坑风管接口处 8. 设备机具配置
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根据对XXX隧道出口反坡抽排水的计算可知XXX隧道出口抽排水所需设备,如表4所示。
表4 反坡排水设备一览表
序号 1 设备名称 潜污泵 规格型号 100WQ100-15-7.5PB 数量 10台 备注 其中2台备用 9. 质量控制及检验
(1)掌子面不得有积水防止侵泡拱脚。
(2)隧道(斜井)反坡施工时,必须有完善的排水设施并保证抽、排水设备的完好。
(3)各排水泵站的水泵应选用一种型号
(4)排水管沿斜井敷设,当压力大于1MPa时,不应采用铸铁管。
10. 安全及环水保要求 10.1安全要求
(1)排水设备由专人负责,严格按照施工方案操作。 (2)为防止洞外高压停电影响洞内排水及其他施工作业,洞口配备250KVA发电机1台,与变电站构成两套完整的双回路供电电源,一路外供电,一路自发电。
(3)固定泵站设专用配电箱,严格按照施工用电操作规程操作,其他部位施工用电不得接在抽排水专用配电柜或配电箱上。
(4)加强抽水设备的维修保养,备用抽水机必须保养完好,在其他抽水设备出现故障时保证能及时投入使用。
(5)洞内水沟必须保证排水通畅,水仓及排水管道要定期进行清淤及清理,确保排水设备及管道运转正常。
(6)进洞前接受登记并接受值班人员检查,经班组长点名,并执行进洞挂牌、出洞摘牌制度。
(7)施工中如发现隧道内有险情,专职安全员、工班长必须立即报告施工领导人员及时采取处理措施。若情况严重,要立即将工作
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人员全部撤离危险地段。
(8)在洞口设置急救材料储备库,储备防火、防水、防毒器材、支撑用料,各种适用工具。配备要保质保量,并不得随意挪动,使用一次立即进行补充。
(9)在洞内设泵站管理员负责本系统的电力调度及对上联系。 (10)电工必须熟悉安全规程、规章,认真执行。并建立临电档案,及时记录有关资料。电工负责填写检查记录和维护临电线路及操作开关。
(11)线路开关及设备每周检查一次,包括线路的绝缘测试,接地电阻测试,设备绝缘测试及线路设备检查等。
(12)配电系统全部采用TN-S系统,所用用电设备的外壳必须与专用的PE线相连通,总接地电阻必须小于4Ω。
(13)维修和操作开关时,电工必须穿戴绝缘鞋、手套,必须使用绝缘工具。现场及洞内电力线必须采用三相五线制,严格遵守一机一闸一箱一漏的规定。
(14)洞内设备移动前进行检查,不得与电力电缆相接触或挂钩。
(15)在水泵站设置安全照明,漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩,不安全因素较大的地方必须加大照明。
(16)现场配备的灭火工具、器材,要摆放在醒目的位置,确保现场电器设备及其它设备的安全。
(17)每个集水坑四周设置安全防护栏,并在防护栏杆表面设置反光标识,并才出渣及其他施工机械运行时,安排专人现场指挥运行。
(18)洞内每隔50m在右侧供电线路高度位置设置一处应急照明设施,确保洞内发生紧急情况时,照明条件满足要求
10.2环水保要求
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
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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。
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