关角隧道长大斜井反坡抽排水技术

关角隧道施工的一大难题是深长斜井的反坡排水,快速有效地排除斜井施工阶段和正洞隧道施工阶段的涌水对隧道的正常施工影响重大。针对关角隧道的水文特征及斜井反坡排水具有的长距离、高扬程和大流量等特点,对各施工阶段斜井的反坡排水系统进行研究,总结出国内外水泵配置、双联拱式固定泵站、供电线路并网等技术措施,避免了突涌水造成淹井事故的发生,同时为类似工程建设提供了可靠的借鉴经验。     

大坡度长斜井有轨运输系统优化技术

以龙厦铁路象山隧道3#斜井工程为依托,针对大坡度长距离有轨运输斜井在施工中存在的问题,通过优化井底车坊布置解决工序间的相互干扰问题,从而提高了运输效率,使斜井有轨和正洞无轨运输更好地结合起来;并通过合理设置抽排水系统,解决了斜井反坡排水的问题,达到安全快速的施工目的。     

山岭特长隧道斜井反坡排水施工技术

华丽高速公路营盘山隧道1号斜井和其担负的正洞段采用反坡排水施工。文章简要叙述了隧道大坡度反坡排水施工的特点,并从斜井施工和斜井转正洞施工两个阶段详细介绍了隧道排水系统的管路布置、设备选型、供电设施配置及施工管理和实施效果,为同类特长隧道斜井反坡排水施工提供借鉴。     

关角隧道斜井施工自动化排水技术

关角隧道是中国最长的铁路隧道,该隧道富水区长22.5 km,涌水量大,施工难度高。以关角隧道5#斜井为背景,通过对排水设备的选型和组合,实现斜井的自动排水。介绍使用PLC控制器及软启动器实现自动排水的原理,对传统泵站的缺点进行分析,并对自动排水系统与传统排水系统进行比较。结果证明,自动排水系统的经济性和可靠性均优于传统排水系统,该自动排水系统在关角隧道的施工中得到了有效的应用,并降低了工程成本。     

基于涌水仿真模拟对公路隧道反坡排水系统研究

以六盘水隧道ZK15+577~ZK13+000标段为工程实例进行涌水仿真模拟,计算了隧道底板压力、近掌子面处底板局部压力以及各标段涌水量情况。基于各标段涌水量大小设计了公路隧道反坡排水系统共得出以下几点结论:隧道左线累计一般涌水量为2 920.3 m~3/d,累计雨季最大涌水量为16 425.7 m~3/d,右线累计一般涌水量为2 581.1 m~3/d,累计雨季最大涌水量为14 422.2 m~3/d;隧道左右线同时涌水时流速在涌水隧道横断面中心处最大,涌水在经过横洞时,流速较低,在交叉口处出现不规则的回旋流动;根据涌水数据算得在隧道左右线分别设置三台型号为200ZW300-18排水泵,左线设置两个集水坑,右线设置一个集水坑(尺寸均为1.5 m×1.5 m×5 m),采用分时抽水方案可顺利完成排水工作。     

包家山隧道大倾角斜井施工技术

介绍了包茂线小康高速公路包家山隧道3号斜井的施工技术。主要从大坡度斜井开挖方法、劳动力配置、抽排水系统、有轨运输系统配置方案及卸碴方式等方面进行介绍。随着我国长大隧道的发展,大坡度斜井将越来越多,本文可为类似的斜井施工提供一定的借鉴。     

引水隧洞逆坡施工大流量地下水抽排技术

为了实现对锦屏引水隧洞群西端施工过程中大流量地下水的有效预测和处治,针对隧洞群埋深大、洞线长、洞径大、水头高、逆坡施工等工程特点,将地下水的导排分为2个阶段:第一阶段设置固定的泵站,采取大直径水管直接抽至支洞口;第二阶段通过竖井将地下水抽至锦屏山隧道后自然排出。结果表明:引进煤矿的抽排水理念,配置大功率设备,设置大积水仓,能够在最短的时间内完成地下水抽排并恢复施工。     

包家山隧道通过大坡度斜井施工正洞配套技术

介绍了包茂线小康高速公路包家山隧道通过3号斜井施工正洞的配套技术。主要从有轨运输设备选型、硐碴无轨转有轨运输、施工材料有轨转无轨运输、翻碴系统、抽排水系统等方面进行了介绍。随着我国长大隧道的发展,通过大坡度斜井施工正洞的情况将越来越多,本文可为类似的施工提供一定的借鉴。     

斜井有轨运输设备选型与正洞无轨运输配套技术

介绍包茂线小康高速公路包家山隧道通过3#斜井施工正洞的配套技术。主要从有轨运输设备选型、洞碴无轨转有轨运输、施工材料有轨转无轨运输、翻碴系统、抽排水系统等方面进行了介绍。随着我国长大隧道的发展,通过大坡度斜井施工正洞的情况将越来越多,研究这种施工配套技术可为类似工程提供一定的借鉴     

水下长大隧道排水系统设计问题探讨

为了使水下长大隧道排水系统设计更加合理可靠,以目前国内已建成且最为典型的水下长大隧道青岛胶州湾隧道和厦门翔安隧道为例,采用理论分析和数值计算等方法对水下长大隧道排水系统存在的问题进行梳理,并对隧道防水、水泵选型、管道系统设置、水锤防护、集水池容积确定等关键排水系统设计提出以下建议： 水下长大隧道应严格控制结构渗漏水量,充分考虑盾构法全包防水在后期运营排水上的优势; 废水泵宜选择便于检修、更换的耐腐蚀下进水式多级潜水泵; 排水系统泵管匹配宜按一拖二模式设置,至多不宜超过一拖三; 除设置水锤消除器外,还应采取废水泵缓起缓停等水锤防护措施; 废水泵房集水池的有效容积应根据风险分析确定。     

移动式格栅除污机的应用与设计

针对大型泵站进水口设置多台并列布置的固定格栅,其工程投资大、设备利用率不高的弊端,建议使用移动式格栅除污机,并对其结构形式、主要构件设计计算及关键技术进行了阐述。移动式格栅除污机的成功应用为我国的水处理事业增添了一项新的专用设备。     

雪峰山特长铁路隧道白沙斜井主要难点与对策

为解决长大斜井一井多面施工中的主要难题,以向莆铁路雪峰山隧道白沙斜井为背景,分析该隧道通信联络、施工通风、反坡排水、交通运输、不良地质风险控制等方面的施工对策。主要得出以下结论:1)采用以移动电话设施进洞为主的多种通讯联络方式,提高了管理效率,缩短了应急响应时间;2)使用新型螺旋风管,采用单机单管压入式通风技术,简单、便捷、可靠、高效,通风效果较好;3)在反坡段工作面设置移动水仓及泵站,并充分发挥各级泵站抽排能力,有效规避了工作面被淹可能;4)通过防溜土墩、声光报警装置、限速行驶、人车分道行驶等措施,确保了洞内繁忙运输交通得以有条不紊地进行;5)对不良地质采用风险再评估、风险动态管理、风险信息公示等关键措施,有效控制了不良地质可能诱发的施工风险。     

新规范城市下穿隧道排水泵站的设计

通过中山东和路雨水泵站设计实例，对室外排水设计标准下穿隧道泵站设计作出解读：论证第二道横截沟设置的合理性，从而采用“高水高排”、横坡与纵坡相结合的收水方式进行收水，可有效减轻洪峰隧道最低点的收水压力；对设计汇水范围的划定、重现期的选取进行研究讨论，提出新的地面集水时间计算公式，除此之外，下穿立交雨水泵站规模应预留20%的安全空间，可有效降低水泵开始的台数，减少运营成本。最终针对内涝校核的要求，通过建立swmm模型分别对10年、20年，30年重现期连续3小时降雨下排水系统的能力进行模拟分析，结果显示，隧道内均未出现积水情况，开启一台水泵可以应对一年一遇的暴雨，两泵并联运行可应对重现期为 5至10年的降雨，三台泵同时开启可满足内涝校核30年一遇的强降雨。针对不同工况进行模拟设计，减少了相同暴雨强度下泵开启的台数与次数，降低了后续运营与维护的成本。对其他工程设计具有借鉴意义。     

基于涌水量预估和动态监测的公路隧道长距离反坡排水施工技术及其应用

常规的隧道反坡排水方案都是基于设计涌水量制定的,往往由于对涌水量判断不准确而导致排水能力不足或过剩,造成涌水灾害或资源配置浪费。为此,在"提前整体配置,过程局部优化"设计理念的基础上,提出基于涌水量预估和动态监测的隧道长距离反坡排水技术。该技术采用瞬变电磁、激发极化超前探测技术,对掌子面前方含水区位置及水量进行较准确的定位和预估;提出成本最小化排水优化公式,优化泵站分级设计及水泵功率选择;同时,动态监测涌水量,根据监测结果进行排水设置,提出了增级截流集水坑技术,有效解决2级泵站之间的排水问题。在宁夏东毛高速公路六盘山隧道中对该技术进行了应用,通过对反坡排水方案的优化,较好地完成了反坡排水任务,节约了排水成本,保证了隧道施工安全,取得了良好的应用效果。     

基于海绵城市地块内排涝泵站改扩建的设计探讨

在新的暴雨强度公式下现状排涝泵站无法满足现行排涝标准下防洪要求,需要对泵站的规模进行重新核算。在排涝泵站前端内河设置下凹式绿地等海绵城市措施,将大幅度增加地块的调蓄能力,从而削减排涝模数,降低泵站的设计规模,从而降低改扩建成本。二埠泵站原设计规模为8m3/s,根据南京市新的暴雨强度公式,该排涝泵站规模应达到16m3/s,由于安江河周边设置了下凹式绿地,增加了其蓄水量,使得排涝模数降低,经过计算泵站改扩建规模为10m3/s,在现状土建不变的情况下更换其中两台轴流泵实现泵站排涝能力的提升。     

隧道复合式防排水系统的设计、试验及工程应用

传统隧道防排水系统中,防水板极易因施工控制不当出现破裂,而防水板破裂后,地下水进入防水板与二衬间的空隙中,由于防水板与二衬间缺乏排水通道,地下水将沿衬砌裂缝、施工缝等薄弱环节渗出而形成隧道渗漏水病害。在传统隧道防排水系统中,渗漏水病害治理难度大,维修费用高,针对传统防排水系统存在的不足,提出了一种在隧道防水板与二衬间增设排水板的复合式防排水系统,该系统具有可调节、抗淤堵、易维护等优点。为验证该系统的有效性,采用自主研制的试验装置对复合式防排水系统中所采用的3种土工排水材料（毛细型排水板、凸壳型排水板、土工布）在不同水压及支护压力条件下的排水能力及抗淤堵能力进行了相关试验,并依托某在建隧道工程对不同土工排水材料在隧道复合式防排水系统中的应用效果进行了现场验证。主要研究成果有：①随着支护压力的增加,3种排水材料的排水能力均出现了不同程度的降低,其中,土工布降幅最大,毛细型排水板次之,凸壳型排水板最小;②在固定的水压和2层支护间压力条件下,进行20次浑水排水试验后,土工布排水能力发生大幅下降,毛细型排水板和凸壳型排水板排水能力小幅下降,但凸壳型排水板排水夹杂有泥沙,而毛细型排水板排水为清水,表明其抗淤堵能力较好;③复合式防排水系统的现场试验数据表明,防水板与二衬间增设排水板,具有良好排水泄压的能力,可有效降低衬砌背后水压。复合式防排水系统的研发可为隧道防排水系统设计和渗漏水病害治理提供借鉴。     

化子闸泵站机组选型分析

化子闸泵站是姚江二通道(慈江)东排工程的梯级泵站之一,其主要任务是加大姚江干流东排分洪能力,提升江北、镇海片防洪排涝能力。泵站设计流量150 m3/s,设计净扬程仅0.32 m,属大流量超低扬程泵站。从水力性能、工程投资、施工和运行管理等方面综合比较,选用了竖井贯流泵装置,TJ04-ZL-07号水力模型。叶轮直径3.9 m,转速60 r/min,是目前国内最大口径和最低转速的竖井贯流泵装置。水泵结构设计的关键点是水导轴承,要求有较好的承载耐磨能力,并且在特低转速下能够形成油膜。经计算分析表明,选用巴氏合金油润滑轴承可满足安全运行要求。     

中天山特长大隧道施工#1斜井通风技术

中天山隧道为双单线隧道,是国内少数几座特长大隧道之一,进口采用TBM掘进,出口为钻爆法施工。在出口五千多米的位置设置了一条2547m长的单车道斜井,坡度为11.3%。着重介绍斜井通风方案的比选及相应措施的施工技术。通过实践表明,采用大功率风扇通风接力排烟方案简便、可行,效果良好,为类似特长大隧道斜井的通风排烟积累了施工经验。     

高速公路吹填砂填筑路基设计与施工研究

就湖区高速公路吹填砂路基修筑关键技术进行研究,提出填筑路基的吹填砂应使用中、细砂,含泥量不大于15%;为及时排除吹砂水,采用沟渠排水的方式构建临时排水系统、袋装砂+黏土的包边形式排除路基内部水,并分层修筑纵横向拦水坝;进行吹填砂横断面方案和高填土路基方案设计,确定包边土厚度为1 m,采用平行四边形边坡形式,坡度为1∶1.5,路基填筑高度不大于8 m;采用袋装砂+黏土的包边形式,以同步施工和后包边相结合的方式进行包边土施工。     

沪通长江大桥主航道桥桥塔墩钢沉井定位施工技术

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m双塔连续钢桁梁斜拉桥,28号桥塔墩沉井顶平面尺寸为86.9m×58.7m,钢沉井高50m。为解决钢沉井快速定位、精确着床的难题,采用"锚桩+重力锚"相结合的锚桩锚碇系统进行钢沉井定位施工。锚桩锚碇系统由锚桩、蛙式重力锚、钢丝绳、液压连续千斤顶及张拉控制系统组成,锚桩采用长53m钢管桩,锚固点位于河床面;收缆系统由大直径钢丝绳+钢绞线组成,设置在沉井顶面;主锚绳采用3.5 m的钢桩下端套入110mm的钢丝绳套进行锚固,并设置限位框架防止上滑;采用ANSYS有限元软件建立锚桩锚碇系统模型,得到结构受力及安全满足要求。施工时,采用2台联动APE400振动锤插打锚桩,锚碇抛锚定位后,采用锚桩锚碇系统进行钢沉井过缆、定位及着床施工。实践表明,沉井平面位置和姿态满足设计要求。