國(guó)企隧道施工排水設(shè)計(jì)方案

隧道施工排水方案東方泵業(yè)誠(chéng)行天下目錄一、設(shè)計(jì)說(shuō)明 21.1編制依據(jù) 21.2編制原則 2二、設(shè)計(jì)思路 32.1水質(zhì)情況 32.2排水方式 32.3排水設(shè)施 42.3.1移動(dòng)排水系統(tǒng) 42.3.2固定排水系統(tǒng) 7三、固定泵站設(shè)備選型方案 203.1工程概況 203.2排水泵配備原則 203.3泵站參數(shù)計(jì)算式 203.3各工區(qū)泵站設(shè)備選用 223.3.1進(jìn)口工區(qū) 223.3.2出口工區(qū) 223.3.3斜井工區(qū) 223.4泵站設(shè)備配置 26四、運(yùn)行管理建議 27一、設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1編制依據(jù)(1)《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》（TZ204-2008）(2)《鐵路隧道防排水技術(shù)規(guī)范》（TB10005-2009）(3)《鐵路隧道防排水施工技術(shù)指南》（TZ331－2009）(4)《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB10304-2009）(5)隧道施工設(shè)計(jì)圖紙(6)其他鐵路工程技術(shù)規(guī)范及國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則、規(guī)程(7)我集團(tuán)公司所擁有的技術(shù)裝備力量、機(jī)械設(shè)備狀況、管理水平、生產(chǎn)工藝及科技成果和多年積累的工程設(shè)備運(yùn)行使用經(jīng)驗(yàn)。1.2編制原則（1）在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，為了控制隧道涌水、突泥，可采用超前預(yù)注漿減小涌水量和水壓，保證隧道施工安全。環(huán)境條件許可時(shí)，對(duì)于地層中的孔隙水或節(jié)理、裂隙水，可采用地表或洞內(nèi)降水的方法降低地下水位，提高地層的穩(wěn)定性。當(dāng)降水方案不能滿(mǎn)足要求或無(wú)降排水條件，在隧道施工中遇到高壓涌水危及施工安全時(shí)，宜先采用排水的方法降低地下水的壓力，然后用注漿法進(jìn)行封堵。封堵涌水注漿應(yīng)先在周?chē){，特別是向水源方向注漿，切斷水源，然后頂水注漿，將涌水堵住。（2）隧道涌水的處理應(yīng)貫徹預(yù)防為主的原則，應(yīng)采取先堵后排的措施，預(yù)計(jì)有大量涌水或涌水量雖不大，但開(kāi)挖后可能引起大規(guī)模塌方時(shí)，應(yīng)在開(kāi)挖前進(jìn)行帷幕注漿。（3）施工排水應(yīng)以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，尊重現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，超前規(guī)劃、統(tǒng)籌全局，合理安排現(xiàn)場(chǎng)施工方案，與實(shí)際不符時(shí)及時(shí)給予優(yōu)化，隨現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整施工方案，實(shí)現(xiàn)施工動(dòng)態(tài)管理。

（4）隧道施工防排水工作應(yīng)按防、截、排、堵相結(jié)合的綜合治水原則。二、設(shè)計(jì)思路2.1水質(zhì)情況隧道施工時(shí)，需要排出的水主要來(lái)自于以下幾個(gè)方面：（1）隧道工區(qū)地質(zhì)巖層內(nèi)裂隙水、地下水、地表降水后的滲透水等在施工斷面形成的涌水。如不能及時(shí)封堵止水并排出已經(jīng)涌出的水量，將會(huì)對(duì)引發(fā)如下問(wèn)題：1）伴隨涌水，掌子面的穩(wěn)定性降低，容易發(fā)生拱頂和掌子面的崩塌。2）伴隨涌水，隧道的支護(hù)質(zhì)量降低。涌水使噴混凝土與圍巖的附著變差，錨桿的錨固材料易于流失，造成支護(hù)質(zhì)量降低。3）施工中，隧道的底部的含水比高，施工機(jī)械的行走擾亂基底使之泥濘化，造成作業(yè)效率和安全性降低，泥濘化顯著的場(chǎng)合也會(huì)造成支護(hù)下沉等。4）地下水位下沉?xí)沟貙赢a(chǎn)生壓密下沉，也會(huì)對(duì)地表面結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生有害的影響。地下水位降低因比地表面下沉的范圍廣，不僅在隧道周邊，甚至離開(kāi)數(shù)百米的位置，在粘性土的場(chǎng)合，也會(huì)產(chǎn)生壓密下沉。5）地下水位降低會(huì)造成山體水源枯竭，破壞地表生態(tài)。（2）對(duì)存在地?zé)釡厝囟问┕r(shí)，需要外供冷水對(duì)施工作業(yè)區(qū)進(jìn)行降溫冷卻而產(chǎn)生的大量廢水。（3）隧道施工時(shí)，一些大型挖掘設(shè)備，如隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）就需要大量的外供清潔水用于制冷機(jī)組和設(shè)備液壓系統(tǒng)、刀盤(pán)系統(tǒng)冷卻，從而產(chǎn)生的大量廢水量。隧道施工期間，一方面應(yīng)通過(guò)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)探明前方水文地質(zhì)情況，提前疏排或注漿止水；另一方面，制定排水方案，設(shè)置抽排水設(shè)施，隨時(shí)排出涌水；制定應(yīng)急預(yù)案，設(shè)置應(yīng)急設(shè)備，以應(yīng)對(duì)突發(fā)大涌水情況，迅速排水出涌水，確保安全。排水水源情況復(fù)雜，主要為涌水，但其中混雜著施工面產(chǎn)生的碎石、泥漿和含有凝固劑的注漿滲液等，還有可能夾雜有硫化物等腐蝕性物質(zhì)。2.2排水方式根據(jù)隧道的設(shè)計(jì)和施工情況，通過(guò)施工走向和坡度，我們可以簡(jiǎn)單分類(lèi)為順坡排水和反坡排水。比如，對(duì)于一條呈單面上坡的隧道，施工時(shí)涉及到順坡排水的工區(qū)一般為進(jìn)口工區(qū)、斜井工區(qū)正洞往大里程方向段，涉及到反坡排水的工區(qū)一般為出口工區(qū)、斜井工區(qū)斜井本身和正洞往小里程方向段。(1)順坡排水一般由設(shè)計(jì)的臨時(shí)排水溝自流直接排出隧道口?；蜃粤鞯较鄳?yīng)的集水倉(cāng)后，由固定泵站水泵排出。臨時(shí)排水溝斷面應(yīng)滿(mǎn)足隧道中滲漏水和施工廢水的需要，并經(jīng)常清理排水設(shè)施，防止淤塞，確保水路暢通。(2)反坡排水采用梯級(jí)泵站抽排方式，分級(jí)接力將水排出洞外。排水泵站的級(jí)數(shù)應(yīng)綜合涌水量、排水管道要求、隧道坡度和長(zhǎng)度等因素合理地選取并設(shè)置水泵數(shù)量，且泵站應(yīng)考慮預(yù)留增補(bǔ)水泵機(jī)組安裝位置和排水管以應(yīng)對(duì)突發(fā)大涌水情況，也可利用高壓風(fēng)管作為應(yīng)急排水系統(tǒng)。每級(jí)排水泵站都應(yīng)有特定的安裝位置，如集水倉(cāng)。一般情況下，集水倉(cāng)為在斜井洞身或隧道洞身一側(cè)開(kāi)挖的拱形洞倉(cāng)，上部空間為水泵房，下部空間為集水池（其容積尺寸宜按15min涌水量設(shè)計(jì)并兼顧水泵的排水量，同時(shí)考慮施工和清淤方便綜合確定）。2.3排水設(shè)施由于順坡排水簡(jiǎn)單，隧道施工中的排水設(shè)施主要針對(duì)反坡排水而言。反坡排水設(shè)施由集水倉(cāng)、排水泵、閥門(mén)、控制系統(tǒng)、排水管等設(shè)施組成。根據(jù)泵站的功能，可將泵站分為兩類(lèi)：移動(dòng)排水系統(tǒng)和固定排水系統(tǒng)。2.3.1移動(dòng)排水系統(tǒng)移動(dòng)排水系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)施工時(shí)掌子面的涌水和廢水抽排，可跟隨掌子面前進(jìn)。排水設(shè)施主要為移動(dòng)水泵、消防軟排水管等。移動(dòng)水泵宜選用功率較小的、可隨時(shí)調(diào)用的、輕便的潛水泵，根據(jù)涌水量投入1臺(tái)或多臺(tái)同時(shí)運(yùn)行排水。移動(dòng)水泵與掌子面應(yīng)保持20～50m的距離，保證掌子面在突發(fā)涌水的時(shí)候積水線(xiàn)不超過(guò)掌子面后退20m的距離。如果完成涌水封堵前洞內(nèi)的裂隙水或散水較大，且掌子面距離洞口（或者距離固定泵站）過(guò)遠(yuǎn)，則通過(guò)設(shè)置臨時(shí)集水坑，把涌水引流到臨時(shí)集水坑后由水泵抽排，以盡量減少流到前方施工掌子面的水量。為了防止大顆粒的碎石及雜物等進(jìn)入水泵，應(yīng)進(jìn)行必要的過(guò)濾處理，考慮掌子面附近不宜設(shè)置沉淀過(guò)濾池，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)應(yīng)提供鐵窗紗、竹筐之類(lèi)的簡(jiǎn)易過(guò)濾裝置。另外，如果隧道空間條件允許，在不影響施工設(shè)備通行的情況下可設(shè)置移動(dòng)泵站，該泵站由1個(gè)一定容積的水箱和1臺(tái)或2臺(tái)揚(yáng)程較高的臥式雙吸泵作為主排水泵，掌子面后仍選用功率較小、輕便的潛水泵將匯集的涌水排到水箱中。移動(dòng)泵站結(jié)構(gòu)示意如下圖示。移動(dòng)水箱的容積，應(yīng)根據(jù)隧道寬度條件確定。同時(shí)水箱底部還應(yīng)設(shè)置排污口，并定期進(jìn)行排空和清理淤積。移動(dòng)泵站底部根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)制作條件，用戶(hù)自行設(shè)計(jì)，可采用輪式或者滑軌式以方便拖行。移動(dòng)水泵和移動(dòng)泵站的配備數(shù)量和排水能力應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的最大涌水量，還要能應(yīng)對(duì)突發(fā)大涌水情況，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況決定。▼移動(dòng)泵站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖（大瑞鐵路項(xiàng)目高黎貢山隧道斜井工區(qū)移動(dòng)泵站，采用雙吸泵）2.3.2固定排水系統(tǒng)隨著隧道的施工進(jìn)度，掌子面離洞口越來(lái)越遠(yuǎn)，移動(dòng)排水系統(tǒng)已經(jīng)不能直接將水排出洞外，在預(yù)期設(shè)計(jì)的泵站位置應(yīng)設(shè)置集水倉(cāng)和固定泵站。固定泵站建成后，涌水均通過(guò)臨時(shí)排水系統(tǒng)抽排到集水倉(cāng)蓄水池，然后由固定泵站水泵統(tǒng)一抽排到洞外。以此類(lèi)推，對(duì)于長(zhǎng)距離工區(qū)，將建成1～N#固定泵站，最終形成梯級(jí)排水。固定泵站配備的排水泵，一般選用流量較大、揚(yáng)程較高的非潛水離心泵，并設(shè)置備用泵和備用排水管。（1）固定泵站的位置選擇對(duì)于固定泵站的設(shè)置位置，可參考以下方法：?對(duì)于斜井井身段的固定泵站，可優(yōu)先利用斜井緩坡段，在其側(cè)壁開(kāi)挖集水倉(cāng)，設(shè)置固定泵站。在斜井與隧道正洞交匯處緩坡段附近開(kāi)挖井底集水倉(cāng)和設(shè)置固定泵站。?對(duì)于隧道正洞的固定泵站，若設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)條件允許，宜利用大小避車(chē)洞，設(shè)置集水倉(cāng)和固定泵站。在隧道設(shè)計(jì)上，同側(cè)相鄰大小避車(chē)洞的距離為210m，相鄰兩個(gè)大避車(chē)洞的距離為420m。可根據(jù)工區(qū)距離長(zhǎng)短，靈活選擇集水倉(cāng)和泵站位置。?如果隧道正洞不允許或無(wú)條件設(shè)置集水倉(cāng)，而隧道設(shè)計(jì)有平導(dǎo)或橫洞時(shí)，可考慮在平導(dǎo)或橫洞段設(shè)計(jì)大型的固定泵站來(lái)集中排水。?在位置選擇時(shí)，斜井井身各級(jí)固定泵站的排水距離應(yīng)盡量相同，隧道正洞各級(jí)固定泵站的排水距離應(yīng)盡量相同，以減少水泵規(guī)格種類(lèi)，減少備件數(shù)量。（2）排水泵的類(lèi)型選擇結(jié)合隧道施工條件和水泵結(jié)構(gòu)、性能，我公司認(rèn)為在保障產(chǎn)品質(zhì)量和排水能力的前提下，應(yīng)盡可能的減少安裝和維護(hù)帶來(lái)的不便，選用的排水泵結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單越好。?臥式中開(kāi)式單級(jí)雙吸離心泵推薦固定泵站的排水泵優(yōu)先選用臥式中開(kāi)式單級(jí)雙吸離心泵（簡(jiǎn)稱(chēng)雙吸泵）。我公司DFSS型雙吸泵的泵腔和葉輪流道較大，經(jīng)過(guò)在隧道項(xiàng)目其它類(lèi)似項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)用驗(yàn)證和反饋，雙吸泵對(duì)含泥、含沙的復(fù)雜水質(zhì)的通過(guò)能力較強(qiáng)。雙吸泵的泵殼為水平中開(kāi)式結(jié)構(gòu)，拆裝相對(duì)簡(jiǎn)單，且零部件少，后期維護(hù)方便、更換備件快捷。下圖為隧道現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備安裝的水泵實(shí)物。?自平衡臥式節(jié)段式多級(jí)離心泵雙吸泵系列的流量范圍廣，但揚(yáng)程范圍有限，因此選用時(shí)揚(yáng)程一般不超過(guò)120米。當(dāng)排水設(shè)計(jì)的排水揚(yáng)程高于120米時(shí)，推薦選用我公司DP型自平衡臥式節(jié)段式多級(jí)離心泵。下圖為在我公司車(chē)間組裝好的DP型泵。DP型自平衡多級(jí)泵是我公司在D型臥式多級(jí)泵基礎(chǔ)上優(yōu)化改進(jìn)型，主要是在水泵軸向力平衡結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，取消了D型泵的平衡盤(pán)、平衡環(huán)等裝置部件，減少易損件。該系列產(chǎn)品高效區(qū)寬、汽蝕性能好、運(yùn)行平穩(wěn)、易損件少，可靠性高，用戶(hù)維修成本低。（3）排水泵安裝方式雙吸泵和自平衡多級(jí)泵均屬于普通離心泵，從水泵的進(jìn)水方式講，其對(duì)應(yīng)的安裝方式有自灌式安裝和吸上式安裝。由于隧道施工的特殊性，排水泵只能潛水安裝或者吸上式安裝，因此雙吸泵和自平衡多級(jí)泵都只能采用吸上式安裝。通過(guò)在其它隧道施工排水工程中的實(shí)踐應(yīng)用，并優(yōu)化和總結(jié)，對(duì)吸上式安裝排水泵的進(jìn)水環(huán)節(jié)，提供如下兩種方式。?底閥+排水泵組合即在排水泵的吸水管前端加裝底閥，適用于水質(zhì)較為清澈的排水條件。優(yōu)點(diǎn)：組合簡(jiǎn)單，只需要對(duì)排水泵進(jìn)行控制即可正常運(yùn)行。缺點(diǎn)：首次啟動(dòng)排水泵前需要人工對(duì)進(jìn)水管及泵腔灌水，并排出空氣。進(jìn)水完全靠排水泵本身能力抽吸。為避免水泵發(fā)生汽蝕損壞，對(duì)所選用泵型的汽蝕余量值要求嚴(yán)格。（水泵必須汽蝕余量值越小，其抗汽蝕性能越好。通過(guò)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，隧道排水一般選用高轉(zhuǎn)速泵（2950rpm或1480rpm），水泵的必須汽蝕余量最好不超過(guò)5m，而且隨海拔增加，必須汽蝕余量還應(yīng)更小。）對(duì)集水池深度和最低水位有限制要求。（以5m必須汽蝕余量計(jì)，若泵站所處海拔的大氣壓為8.5m，吸水損失按1.5m考慮，則水泵的允許最大吸上高底H=8.5-5-1.5=2m，即為防止水泵發(fā)生汽蝕損壞，要求水泵葉輪中心到集水池最低水位垂直距離不得超過(guò)2m，集水池再深，水泵也無(wú)能為力。）底閥容易損壞，且不容易發(fā)現(xiàn)。（由于隧道工況條件差，涌水中會(huì)含有大量泥漿、堅(jiān)硬的巖石碎屑，如果沉淀過(guò)濾處理不好，泥漿、巖石碎屑會(huì)隨涌水一起排出，并磨損沿途的管閥、水泵設(shè)備內(nèi)腔。一旦水泵停止運(yùn)行后會(huì)沉積在底閥閥瓣上，導(dǎo)致再次啟泵時(shí)不能正常吸開(kāi)閥瓣，水泵會(huì)空轉(zhuǎn)。底閥閥瓣及密封面更容易磨損，停泵后不能封住吸水管和泵腔回水，以致再次啟泵時(shí)不能正常吸水，將導(dǎo)致水泵發(fā)生汽蝕、空轉(zhuǎn)。）雙吸泵吸水變徑彎管底閥?雙吸泵吸水變徑彎管底閥?泥量太大，底閥被回流的細(xì)泥堵住?底閥密封磨損，不能封住回水?前置潛水泵+排水泵取消底閥，原底閥位置替換成潛水泵，即潛水泵+排水泵串接組合。適用于水質(zhì)較為混濁，或集水池較深的條件。選型時(shí)，要求潛水泵的流量一般可按排水泵排水量的1.1倍選取；集水池深不超過(guò)5米時(shí)，其揚(yáng)程不宜超過(guò)10m。推薦選用WQ型潛水泵和QY油浸式潛水泵。優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)時(shí)，潛水泵先于排水泵啟動(dòng)，自動(dòng)對(duì)吸水管和排水泵灌水，不需要人工灌水等環(huán)節(jié)。經(jīng)潛水泵加壓后，使得排水泵進(jìn)水口至少還有1m的富余壓力，對(duì)排水泵的汽蝕余量值要求很低。對(duì)集水池深度無(wú)限制要求，最低水位只要求不低于潛水泵的最低運(yùn)行水位。若選用WQ型潛水泵，其本身可配加小范圍攪勻功能，進(jìn)水口不會(huì)被池底沉積的泥沙完全包死。對(duì)吸水池較深的，推薦采用WQ型潛水泵并提供耦合裝置，安裝維修方便，不需要人員下池底拆裝。潛水泵和排水泵的啟動(dòng)控制帶聯(lián)鎖保護(hù)。若潛水泵不能正常啟動(dòng)運(yùn)行，則排水泵也無(wú)法啟動(dòng)，控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出故障信號(hào)指示。保證排水泵不發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。缺點(diǎn)：需要同時(shí)控制潛水泵和排水泵，控制系統(tǒng)要復(fù)雜一些。設(shè)備投入成本稍高。QY型潛水泵QY型潛水泵以上兩種組合方式，不同的隧道項(xiàng)目均有運(yùn)行使用。當(dāng)然不論采用哪種方式，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備合理的安裝、運(yùn)行維護(hù)管理隊(duì)伍，定期安全檢查，建立嚴(yán)格的值班管理制度。（4）排水泵吸水環(huán)境要求在設(shè)備安裝時(shí)和運(yùn)行期間應(yīng)充分考慮以下事項(xiàng)，以充分保障泵站排水能力和降低維護(hù)成本。由于固定泵站抽排的水為洞內(nèi)滲水和施工用水混合體，不但泥沙量較大，容易淤積在集水坑底和排水管內(nèi)，而且施工注漿中混有凝固劑，盡管被大量涌水稀釋了也很容易把泥沙積聚凝固，一旦泵站停止運(yùn)行，會(huì)直接導(dǎo)致底閥被堵住、潛水泵葉輪被膠死，排水泵泵腔、葉輪和排水管道堵塞，最終設(shè)備無(wú)法正常再次投入使用。為此，要對(duì)集水池進(jìn)行攪合，防止淤泥的淤積。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，可通過(guò)在排水管上引出支管，利用排水的壓力和小水量不斷對(duì)底閥或潛水泵周?chē)M(jìn)行沖攪。同時(shí)，也可考慮通過(guò)從隧道施工引入的高壓風(fēng)管引出支管進(jìn)行沖吹。另外，集水倉(cāng)應(yīng)做好過(guò)濾沉淀處理，防止大量泥沙和雜物進(jìn)入吸水口附近，并組織人員定期清理淤積的泥沙、雜物等。對(duì)排水管道定期進(jìn)行清淤處理。盡管排水泵對(duì)泥沙和細(xì)小雜物有一定的通過(guò)能力，但水泵的主要作用是排水，而不是排泥、排沙和雜物。泥沙對(duì)水泵內(nèi)腔和葉輪，以及閥門(mén)和排水管道內(nèi)壁有磨蝕作用，泥沙含量越高磨蝕越嚴(yán)重，以致需要頻繁更換水泵部件。同時(shí)，泥沙無(wú)形中增加了水的比重，增加電機(jī)的負(fù)載，增加能耗，甚至導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載燒毀。最終，使得泵站不能正常投入運(yùn)行，不能保障排水能力。為此，現(xiàn)場(chǎng)必須做好運(yùn)行管理工作。進(jìn)水口底閥完全被淤泥淹沒(méi)封死利用風(fēng)管對(duì)進(jìn)水口周?chē)M(jìn)行吹攪進(jìn)水口底閥完全被淤泥淹沒(méi)封死利用風(fēng)管對(duì)進(jìn)水口周?chē)M(jìn)行吹攪（5）集水倉(cāng)的布置方案固定泵站通常設(shè)置在集水倉(cāng)內(nèi)。集水倉(cāng)為在斜井洞身或隧道洞身一側(cè)開(kāi)挖的拱形洞倉(cāng)，其空間設(shè)計(jì)成兩部分，上部空間為水泵房，下部空間為下沉集水池。集水倉(cāng)拱頂高度、寬深尺寸應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備吊裝、安裝和環(huán)境通風(fēng)要求。如果條件允許，下部空間應(yīng)設(shè)置沉淀池和集水池，涌水先排入沉淀池做沉淀和過(guò)濾，并做好相應(yīng)的過(guò)濾措施和定期清理沉渣。較為清澈的涌水自流到集水池后，再由水泵排出。集水池容積宜按15min的最大涌水來(lái)設(shè)計(jì)，但最終應(yīng)綜合考慮施工和清淤方便來(lái)確定。集水池和沉淀池采用混泥土鋪底和澆筑四周，澆筑的池壁應(yīng)能承載鋼架、泵站設(shè)備和3~5人的重量。集水池頂面，水平架設(shè)（橫向或豎向）工字鋼并做好支撐柱，作為固定泵站的安裝平臺(tái)。為避免正常運(yùn)行時(shí)引發(fā)鋼架的鋼性共振，設(shè)備底部和鋼架之間應(yīng)考慮減振措施，如加隔振墊或木板之類(lèi)。平臺(tái)其它區(qū)域應(yīng)鋪設(shè)木板或鋼格柵板以平穩(wěn)擺放控制柜等設(shè)備，方便安裝維護(hù)人員行走。集水倉(cāng)的布置示意，如下圖示?！畟}(cāng)與隧道洞身斷面位置示意圖▲集水倉(cāng)縱縱斷面示意意圖▲集水倉(cāng)水水泵布置平平面示意圖圖▼現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際際安裝情況況（玉磨鐵路項(xiàng)項(xiàng)目斜井工工區(qū)集水倉(cāng)倉(cāng)及固定泵泵站，采用用雙吸泵）（大瑞鐵路項(xiàng)項(xiàng)目高黎貢貢山隧道斜斜井工區(qū)集集水倉(cāng)及固固定泵站，采采用自平衡衡多級(jí)泵）隧道施工排水方案三、固定泵站站設(shè)備選型方案3.1工程程概況（1）隧道總總體情況XXxxxxxxxxxxxxxx（2）隧道正正洞、斜井井、橫洞等等，各工區(qū)區(qū)情況XXxxxxxxxxxxxxxxx（3）隧道涌涌水量設(shè)計(jì)計(jì)情況Xxxxxxxxxxxxxxx3.2排水水泵配備原原則（1）排水水水質(zhì)成分，除除地下水的的本身成分分外，還有有巖石、石石屑、泥漿漿等成分，排排水泵過(guò)流流部件應(yīng)考考慮采用耐磨材質(zhì)。（2）隧道內(nèi)內(nèi)泵站間水水量遞增較較大，為了了考慮到在在管理、操操作維修上上的方便，如如泵站間高高差相近，可可選用型號(hào)號(hào)相同水泵泵，便于相相互調(diào)配，只只是在設(shè)備備數(shù)量上相相應(yīng)增加。工作面移動(dòng)水水泵采用輕輕便的水泵泵，實(shí)際操操作根據(jù)水水量大小在在數(shù)量上予予以增減。（3）各級(jí)泵泵站排水能能力應(yīng)充分分配備，并并有20%%儲(chǔ)備能力力。根據(jù)《礦井安安全規(guī)程》的的要求，排水泵站站水泵必須須有工作和和備用水泵泵，通常，工工作水泵按按照20hh內(nèi)排出斜斜井24hh正常涌水水量的配備備，備用水水泵的排水水量應(yīng)不小小于工作水水泵70%%的；檢修修水泵的能能力應(yīng)不小小于工作水水泵能力的的25%，水水文地質(zhì)條條件復(fù)雜的的斜井，可可根據(jù)具體體情況預(yù)留留安裝一定定數(shù)量水泵泵的位置，或或另增設(shè)水水泵。排水管路必須須有工作和和備用水管管。工作水水管的能力力應(yīng)能配合合工作水泵泵在20hh內(nèi)排完224h的正正常涌水量量；工作和備備用水管的的總能力，應(yīng)應(yīng)能配合工工作和備用用水泵在220h內(nèi)排排出斜井224h的最最大涌水量量。（4）對(duì)于斜斜井工區(qū)，斜斜井井身段段的泵站和和集水倉(cāng)應(yīng)應(yīng)按照所承承擔(dān)隧道正正洞段的最大涌涌水量一次次性建設(shè)到到位。3.3泵站站參數(shù)計(jì)算算式（1）泵站級(jí)級(jí)數(shù)可參照計(jì)算式式：N==(L××α)/（h×r）L為反坡排水水長(zhǎng)度，mm；α為隧道坡度度，‰；h為現(xiàn)有水泵泵的揚(yáng)程，mm；r為揚(yáng)力折減減系數(shù)，取取0.5。（適用用于利用現(xiàn)現(xiàn)有排水泵泵的揚(yáng)程來(lái)來(lái)設(shè)計(jì)泵站站級(jí)數(shù)，或或者設(shè)計(jì)對(duì)對(duì)水泵揚(yáng)程程有明確時(shí)時(shí)）（2）泵站排排水距離泵站的排水距距離，應(yīng)為為兩個(gè)泵站站之間的沿沿隧道坡度度鋪設(shè)排水水管的距離離，或泵站站到洞口的的沿隧道坡坡度的排水水距離，而而非水平距距離。已知知排水距離離，即可推推算出預(yù)計(jì)計(jì)鋪設(shè)的排排水管長(zhǎng)度度，并結(jié)合合坡度計(jì)算算出排水高高差。（3）集水倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)水容量量以隧道設(shè)計(jì)的的工區(qū)段115minn最大涌水水量來(lái)建設(shè)設(shè)。（4）泵站排排水量建議以隧道設(shè)設(shè)計(jì)的工區(qū)區(qū)段最大涌水量量和20小時(shí)時(shí)排出244小時(shí)最大大涌水量來(lái)核算，單單位m3/h。即，如果泵站站運(yùn)行244小時(shí)，實(shí)實(shí)際泵站的的排水能力力為1.22倍的設(shè)計(jì)計(jì)最大涌水量量。（5）泵站排排水揚(yáng)程?水泵揚(yáng)程程計(jì)算較為精精確的公式，有：H=ΔHH+HH損失+H末端ΔH為排水垂垂直落差，由由排水距離離和隧道坡坡度計(jì)算得得出。H損失為管路路損失，包包括吸水管管路損失、排排水管沿程程損失和局局部損失；；以隧道泵泵站吸水管管和排水管管布置情況況，吸水管管路損失約約為1.55m，排水水管路局部部損失預(yù)計(jì)計(jì)3～5mm，排水管管沿程損失失由排水管管口徑、管管道長(zhǎng)度和和最大排水水量計(jì)算得得出。（不不同材質(zhì)的的排水管，其其內(nèi)壁粗糙糙程度不一一樣，造成成的沿程損損失也不一一樣，鑄鐵鐵管最大，玻玻璃管、塑塑料管最小小，但在施施工工程上上，鑄鐵管管和碳鋼管管最為合適適。）若采采用前置潛潛水泵，吸吸水管路損損失可忽略略。H末端為管道道出水末端端的水頭壓壓力，則建議取取值5m。?直接根據(jù)據(jù)排水高差差和管路效效率的推算算公式：＝＝/HB——水泵泵所需揚(yáng)程程。Hsy——測(cè)測(cè)地高度，即即吸水井最最低水位至至排水管出出口間的高高度差，一一般可取HHsy=井底與排出水地面面標(biāo)高差（泵站排水高高度）+4（井底與吸水井最低低水位距離離）（泵站吸水高高度）；ηg——管路路效率。當(dāng)當(dāng)管路在立立井中鋪設(shè)設(shè)時(shí)，ηg=0..9～0.899；當(dāng)管路路在斜井中中鋪設(shè)，且且傾角α>>30°時(shí)時(shí)，ηg=0..83～0.8；α＝30°～20°時(shí)，ηg＝0.8～0.777；α＜20°時(shí)，ηg＝0.777～0.744。由于排水量、管管徑、管長(zhǎng)長(zhǎng)、管材都都對(duì)管路損損失有著很很大的影響響，因此我我公司提供供的方案中中，優(yōu)先采用公公式?計(jì)算泵站站排水揚(yáng)程，亦可通過(guò)公式?復(fù)核揚(yáng)程程。（6）泵站排排水泵數(shù)量量排水泵的工作作泵數(shù)量，可可參照計(jì)算算式：n==V/（Q×24×a）V-洞內(nèi)涌水水量，m3/d（建議議取最大涌涌水量）；；Q-水泵排水水量，m3/h；a-流量折減減系統(tǒng)，取取0.855；備用泵數(shù)量，可可參照計(jì)算算式：n1=n×0.7實(shí)際在配備排排水泵數(shù)量量時(shí)，應(yīng)綜綜合考慮單單機(jī)排水量量、單機(jī)功功率、集水水倉(cāng)空間等等因素，且且至少配備備1臺(tái)備用用泵。3.3各工工區(qū)泵站設(shè)備選選用3.3.1進(jìn)口工區(qū)進(jìn)口工區(qū)承擔(dān)擔(dān)從隧道進(jìn)進(jìn)口至洞內(nèi)內(nèi)某一里程程的施工，而隧道從進(jìn)進(jìn)口到出口口一般為單單面上坡，則工區(qū)施工排水為為順坡排水水，可不設(shè)設(shè)置固定泵泵站排水。施施工時(shí)如有有需要，可可設(shè)置小功功率潛水泵泵作為臨時(shí)時(shí)排水泵。（如為反坡排水，設(shè)備選用參照下文。）3.3.2出口工區(qū)區(qū)出口工區(qū)承擔(dān)擔(dān)從隧道出出口至洞內(nèi)內(nèi)某一里程程的施工，若隧道從進(jìn)口到出口為單面上坡，則出口工區(qū)排水為反坡排水。（如為順坡排水，設(shè)備選用參照前文。）反坡施工時(shí)，涌涌水由各級(jí)泵站站逐級(jí)排出出。如果設(shè)設(shè)計(jì)允許，建議在同側(cè)的避車(chē)洞內(nèi)設(shè)置泵站，同側(cè)相鄰的兩個(gè)大避車(chē)洞距離一般設(shè)計(jì)為420m，因此各泵站的排水距離可選擇420m或840m。依據(jù)工區(qū)隧道長(zhǎng)度，在與其它工區(qū)貫通前，形成1~N#固定泵站，逐級(jí)排出隧道涌水。計(jì)算和選型如如下：xxxxxxxxxxxxxxx各泵站主要設(shè)設(shè)備清單xxxxxxxxxxxxxxx3.3.3斜井工區(qū)斜口工區(qū)承擔(dān)擔(dān)隧道中部部某一區(qū)間間的施工和和斜井的施施工。斜井井段的施工工排水為反反坡排水，而而且坡度較較大。進(jìn)入入到正洞后后，通常設(shè)設(shè)計(jì)分別向向隧道兩頭頭施工，存存在反坡排排水和順坡坡排水。對(duì)斜井工區(qū)的的固定泵站站，可區(qū)分分為斜井固固定泵站和和正洞固定定泵站。（1）斜井固固定泵站如果斜井較長(zhǎng)長(zhǎng)，建議分分別在斜井井中部緩坡坡段、底部部與正洞交交匯緩坡段段設(shè)置1~~N個(gè)固定定泵站，呈呈梯級(jí)逐級(jí)級(jí)向斜井洞洞口排出涌涌水。如果果斜井短，可可考慮只在在其底部與與正洞交匯匯緩坡段設(shè)設(shè)置1個(gè)固固定泵站。斜井固定泵站站的排水量量應(yīng)根據(jù)所所承擔(dān)的隧隧道正洞工工區(qū)最大涌涌水量來(lái)核核算，且一次性建建設(shè)到位。計(jì)算和選型如如下：xxxxxxxxxxxxxxx各泵站主要設(shè)設(shè)備清單xxxxxxxxxxxxxxx（2）正洞固固定泵站進(jìn)入正洞施工工后，斜井井固定泵站站已經(jīng)形成成。正洞施工順坡坡排水時(shí)，涌涌水順流至至斜井底部部的固定泵泵站集水坑坑中，再由由斜井固定定泵站逐級(jí)級(jí)排出斜井井。正洞施工反坡坡排水時(shí)，涌涌水由各級(jí)級(jí)正洞泵站站逐級(jí)排至至斜井底部部的固定泵泵站集水坑坑中，再由由斜井固定定泵站逐級(jí)級(jí)排出斜井井。建議在在同側(cè)的避避車(chē)洞內(nèi)設(shè)設(shè)置泵站，同同側(cè)相鄰的的兩個(gè)大避避車(chē)洞距離離為4200m，各泵泵站的排水水距離可選選擇4200m或8440m。計(jì)算和選型如如下：xxxxxxxxxxxxxxx各泵站主要設(shè)設(shè)備清單xxxxxxxxxxxxxxx[計(jì)算和設(shè)備備選用舉例例]假設(shè)：某隧道道從進(jìn)口到到出口為單單面上坡，坡坡度10‰‰；設(shè)有11個(gè)斜井，坡坡度9.22％。進(jìn)口工區(qū)承擔(dān)擔(dān)1841mm正洞施工工，為順坡坡施工，工工區(qū)分段最最大涌水量量50000m3/d。斜井工區(qū)承擔(dān)擔(dān)680mm斜井施工工和18556m正洞洞施工，正正洞段為順順坡施工，分分段最大涌涌水量50000。出口工區(qū)承擔(dān)擔(dān)1227mm正洞施工工，為反坡坡施工，工區(qū)區(qū)分段最大大涌水量22800m3/d。進(jìn)口海拔高程程16111m，出口口海拔高程程16633.7m?，F(xiàn)場(chǎng)均只能鋪鋪設(shè)一趟φφ219螺螺旋鋼管作作為排水管管，正洞可利用大避避車(chē)洞設(shè)置置固定泵站站。計(jì)算和選型：：（1）進(jìn)口工工區(qū)為順坡坡排水，不不設(shè)置排水水泵站。（2）斜井工工區(qū)的斜井井為反坡排排水，建議議設(shè)置2級(jí)級(jí)泵站；所所承擔(dān)正洞洞段為順坡坡排水，不不設(shè)置排水水泵站。斜井泵站最大大排水量QQ=5000÷÷20=2250m3/h。在斜井中部和和底部分別別設(shè)置2個(gè)個(gè)泵站，則則各級(jí)泵站站的排水距距離為3440m，預(yù)預(yù)計(jì)排水管管路3500m。由此此，計(jì)算排排水落差約約31m。管路沿程損失失計(jì)算見(jiàn)右右圖：那么，揚(yáng)程HH=331+（1.5+3++9）+5=49.55m設(shè)備配套方案案：現(xiàn)場(chǎng)大氣壓約約為8.44m，建議集水水池深不超超過(guò)3m。若用雙吸泵，建議水泵最大必須汽蝕余量不超過(guò)5m。吸上式安裝帶底閥，出水口配伸縮節(jié)、鑄鋼止回閥和鑄鋼閘閥或球閥。根據(jù)以上方案案，可選水水泵：水泵型號(hào)DFFSS1550-8N/2，29600rpm，QQ=1455m3/h，揚(yáng)揚(yáng)程H=448m，電電機(jī)功率337kW。配置數(shù)量：33臺(tái)，2用1備（3）出口工工區(qū)為反坡坡排水，利利用大避車(chē)車(chē)洞設(shè)置排排水泵站。泵站最大排水水量Q=33200÷÷20=1160m3/h。利用大避車(chē)洞洞設(shè)置固定定泵站，同同側(cè)相鄰兩兩個(gè)大避車(chē)車(chē)洞的距離離為4200m，排水水距離為4420m，每每級(jí)固定泵泵站的預(yù)計(jì)計(jì)排水管長(zhǎng)長(zhǎng)為4300m。由此此，計(jì)算出出排水落差差約為4..2m。管路沿程損失失計(jì)算見(jiàn)右圖：那么，揚(yáng)程HH=4.2+（1.5+3+3.6）++5==17..3m設(shè)備配套方案案：現(xiàn)場(chǎng)大氣壓約約為8.44m，建議集水水池深不超超過(guò)3m。若用雙吸泵，水泵必須汽蝕余量不超過(guò)4m。吸上式安裝帶底閥，出水口配伸縮節(jié)、鑄鋼止回閥和鑄鋼閘閥或球閥。根據(jù)以上方案案，可選水泵：：水泵型號(hào)DFFSS1550-133C/2，29600rpm，QQ=1455m3/h，揚(yáng)揚(yáng)程H=119m，電電機(jī)功率115kW。配置數(shù)量：22臺(tái)，1用1備表1各泵站站主要設(shè)備備清單泵站設(shè)備型號(hào)、規(guī)格單機(jī)功率工作數(shù)量備用數(shù)量備注斜井反坡排水水泵站（單單個(gè)泵站設(shè)設(shè)備）斜井排水泵站站的主要設(shè)設(shè)備排水泵DFSS1550-8NN/237kW2臺(tái)1臺(tái)底閥H42X-110C，DDN20003個(gè)控制柜DFKS337-3BBR1臺(tái)伸縮節(jié)VSSJA--2，DNN1003個(gè)裝在水泵出水水口，公稱(chēng)稱(chēng)口徑與水水泵出水口口匹配止回閥H44H-116C，DDN1003個(gè)手動(dòng)閘閥Z41H-116C，DDN1003個(gè)檢修閥Z41H-116C，DDN20001個(gè)裝在泵站排水水主管上吸水變徑管DN200鋼鋼管1根底閥口徑與其其匹配排水主管道DN200鋼鋼管1根正洞反坡排水水泵站（單單個(gè)泵站設(shè)設(shè)備）正洞420mm距離排水水泵站的主主要設(shè)備排水泵DFSS1550-133C/215kW1臺(tái)1臺(tái)底閥H42X-110C，DDN20002個(gè)控制柜DFKS115-2B1臺(tái)伸縮節(jié)VSSJA--2，DNN1002個(gè)裝在水泵出水水口，公稱(chēng)稱(chēng)口徑與水水泵出水口口匹配止回閥H44H-116C，DDN10002個(gè)手動(dòng)閘閥Z41H-116C，DDN10002個(gè)檢修閥Z41H-116C，DDN20001個(gè)裝在泵站排水水主管上吸水變徑管DN200鋼鋼管1根底閥口徑與其其匹配排水主管道DN200鋼鋼管1根3.4泵站站設(shè)備配置置若要保證固定定泵站水泵泵正常運(yùn)行行，需要配配備相應(yīng)的的閥門(mén)和控控制系統(tǒng)。閥門(mén)有進(jìn)水底底閥、出水水閘閥或偏偏心