一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统技术方案

本实用新型专利技术一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统，包括斜井排水和隧道主洞排水，隧道主洞排水包括反坡机械排水与顺坡自然排水，隧道主洞内设置移动水泵站、临时水泵站和固定水泵站，反坡段通过移动水泵站和临时水泵站将所收集的水逐级排水最后汇集到固定集水坑，顺坡段通过排水边沟汇集到固定集水坑，最后通过固定水泵和排水管排入到斜井集水坑中；再通过斜井固定水泵和排水管将水排出隧道；斜井中针对局部淋水地段还设置了横向截水沟，横向截水沟之间通过排水明沟导通，并最后与斜井集水坑连接。本实用新型专利技术克服了现有长隧道长距离施工时排水困难和局部排水不畅的问题，不仅节约了施工成本，还提高了施工速度和排水效率。

A Segmental Drainage System for Construction of Inclined Shaft in Long Tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统
本技术属于隧道施工
，涉及一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统。
技术介绍
长隧道的施工建设中，通常面临着复杂的地质和水文条件，长距离通风、运料和排水等带来的困难影响着施工安全和进度。在隧道中间合适的位置采取斜井进洞，然后在斜井与隧道主洞交叉口往两端同时或者先后进行掘进施工，可以大大缩短施工工期，减少长距离隧道复杂地质条件带来的施工安全和风险，此时通过斜井与隧道主洞串联进行通风、运料和排水。而在具有地质富水构造的长距离隧道中的排水是一个难题，隧道越长，汇水面积大，顺坡汇水反坡抽排水不顺畅，可能造成隧道内部汇水漫流，影响掌子面施工以及人员和车辆的通行。目前，针对斜井进洞的隧道施工排水方案主要是在隧道主洞内设置集中水泵站，配合排水管延长至斜井到地面，排出隧道内部积水。但是，对于富水特长隧道，其涌水量大，通常需要较长的排水管和较大功率的水泵，尤其在双洞隧道施工时，则需要布置两套排水系统，该这种方案，极大地增加了施工成本和难度。所以目前亟待开发一套有效的特长隧道斜井进洞施工排水系统，解决隧道主洞和斜井内部的排水问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种方便实用和高效的长隧道用的排水系统，实现双洞小坡度长隧道主洞和斜井的整体排水，满足多掌子面同时施工的排水需求，解决当前特长隧道施工中的排水问题，并降低施工成本，提高施工效率。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统，包括管道连通的主隧道排水系统和斜井排水系统；所述主隧道排水系统包括主隧道固定排水站和移动排水站，其中主隧道固定排水站相邻设置在隧道主洞与斜井交叉口处，移动排水站设置在掌子面处，且移动排水站与主隧道固定排水站连通；所述斜井排水系统包括斜井固定排水站和位于斜井固定排水站上部的斜井局部排水部，所述斜井固定排水站的输入端连通主隧道固定排水站，输出端通过管道将积水输出斜井；所述斜井局部排水部包括若干个间隔设置在斜井局部淋水地带路面上的斜井横向截水沟，斜井横向截水沟竖直设置；还包括设置在斜井路面边沿处的斜井竖向排水明沟，斜井竖向排水明沟分别连通各个斜井横向截水沟。进一步的，所述主隧道固定排水站包括固定集水仓和固定水泵，其中固定集水仓的输入端连通移动排水站的输出端，固定集水仓的输出端连通斜井固定排水站；固定水泵将固定集水仓中的水输送至斜井固定排水站。进一步的，所述固定水泵的数量为两个，两个固定水泵的输入端分别连通固定集水仓，输出端分别连通斜井固定排水站。进一步的，所述移动排水站包括顺坡排水部和反坡排水部，其中顺坡排水部包括横向截水沟，横向截水沟管道连通固定集水仓；反坡排水部包括临时集水坑和移动水泵，其中移动水泵将掌子面的排出水输送至临时集水坑，临时集水坑管道连通固定集水仓。进一步的，所述临时集水坑处设置有临时水泵，临时水泵将临时集水坑内的水输送至固定集水仓。进一步的，所述斜井横向截水沟的深度为0.8m；相邻的斜井横向截水沟的间隔为50-100m；最低处的斜井横向截水沟的端部管道连通斜井固定排水站。进一步的，所述斜井固定排水站包括斜井集水仓和斜井固定水泵，斜井固定水泵的输入端连通斜井集水仓，输出端通过第四排水管将水输出斜井。进一步的，所述斜井固定水泵的数量为两个，两个斜井固定水泵的输入端分别连通斜井集水仓，输出端分别连通第四排水管。进一步的，还包括设置在斜井出口处的出口集水坑，出口集水坑内设置有潜污泵，将出口集水坑中的水及时排放。与现有技术相比，本技术至少具有如下有益效果：本技术一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统，通过所述设置的主隧道排水系统和斜井排水系统，使得主隧道和斜井的分段排水；主隧道排水系统中的固定排水站靠近隧道主洞与斜井交叉口处设置，且与斜井排水系统管道连通，方便了将所收集的主隧道内的水排至斜井排水系统，再通过斜井排水系统排出隧道，减轻了从主隧道向斜井排出水的压力；移动排水站靠近主隧道的掌子面处设置，便于收集掌子面处的涌出水，在主隧道内通过分段式设置多级排水站，减轻了排水压力，减少了发生突发涌水事故的风险，提高了排水的流畅度和排水效率。进一步的，设置两个固定水泵提高了将固定集水仓内的水排至斜井固定排水站的效率，提高了排出水的效率，保证了主隧道内的水能够及时排出。进一步的，在反坡施工中，使用横向截水沟局部收集坡道的排水，并通过管道输送至固定集水仓，充分利用了自然条件，实现反坡自然排水，节约了施工成本，减少了设备的使用量，并进而减少了噪声以及主隧道内有限场地的占用。进一步的，临时集水坑和临时水泵可以根据施工的进度进行位置的调整，尤其临时水泵可以时刻跟随掌子面的施工处，保证了掌子面处的涌出水能够及时的排出。进一步的，设置在斜井中的局部排水部，采用多道截水沟配合竖向排水明沟进行顺坡汇流，良好的解决了斜井内的局部涌水和排水问题，不用担心斜井内部积水回灌到隧道主洞内部，充分利用了斜井的自然坡度，一方面保证了斜井局部淋水地带的水能够及时排出，防止造成路面湿滑，影响斜井内的施工安全；另一方面充分利用斜井的自然坡度，减少了设备的使用数量，从而降低了由此而带来的噪声污染和场地占用。进一步的，将斜井横向截水沟的深度设置为0.8m，保证了斜井横向截水沟的集水容量，并通过斜井竖向排水明沟及时排至斜井固定排水站，使得其排水速度大于集水的流入速度，防止了斜井中局部淋水地带因为涌水过多而造成的路面湿滑现象的发生；相邻的斜井横向截水沟的间隔设置为50-100m，在不影响斜井路面通行的情况下还保证了局部淋水的及时排出。进一步的，通过设置两台斜井固定水泵可以将斜井集水仓中的水及时排出至地面，保证了排出水的效率。进一步的，所设置的出口集水坑统一临时收集由隧道排出的水，再通过潜污泵将污水及时排放，防止了斜井入口处的集水过多而造成集水回灌到隧道斜井内。附图说明图1是本技术的排水系统布置的结构示意图；图中：1-斜井，2-隧道主洞，3-移动水泵，4-第一排水管，5-临时集水坑，6-临时水泵，7-第二排水管，8-顺坡段临时集水坑，9-横向截水沟，10-排水边沟，11-固定集水仓，12-固定水泵，13-第三排水管，14-斜井集水仓，15-斜井固定水泵，16-第四排水管，17-斜井洞口，18-斜井横向截水沟，19-斜井竖向排水明沟。具体实施方式下面结合附图，对本技术作进一步详细说明。以一种5km以上特长隧道双洞单线施工为例，隧道采取了斜井进洞，双向多掌子面同时施工，隧道内的进出料、排水和通风都通过斜井进行，见图1，为实现斜井隧道的快速施工，斜井隧道长度小于1500m。参照图1，长隧道斜井进洞施工分段排水系统分为隧道主洞2内排水和斜井内排水，隧道主洞2左右洞具有一定坡度，其中反坡段施工采用分段机械排水，顺坡段采用集水边沟自然排水。左右洞涌水集中排到斜井水泵站中，最后集中排出地面。反坡段的移动水泵3靠近掌子面设置，其位置根据掌子面的位置而调整；移动水泵3收集掌子面的涌水，并且根据涌水量大小调节水泵的扬程以及水泵的数量，移动水泵3的输出端连通第一排水管4将掌子面的涌水排到临时集水坑5中；其中第一排水管4的长度可以调节，一般采用软管或者橡胶管。在本技术的优选实施例中，当移动水泵站3与临时集水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统，其特征在于，包括管道连通的主隧道排水系统和斜井排水系统；所述主隧道排水系统包括主隧道固定排水站和移动排水站，其中主隧道固定排水站相邻设置在隧道主洞与斜井交叉口处，移动排水站设置在掌子面处，且移动排水站与主隧道固定排水站连通；所述斜井排水系统包括斜井固定排水站和位于斜井固定排水站上部的斜井局部排水部，所述斜井固定排水站的输入端连通主隧道固定排水站，输出端通过管道将积水输出斜井；所述斜井局部排水部包括若干个间隔设置在斜井局部淋水地带路面上的斜井横向截水沟(18)，斜井横向截水沟(18)竖直设置；还包括设置在斜井路面边沿处的斜井竖向排水明沟(19)，斜井竖向排水明沟(19)分别连通各个斜井横向截水沟(18)。

【技术特征摘要】
1.一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统，其特征在于，包括管道连通的主隧道排水系统和斜井排水系统；所述主隧道排水系统包括主隧道固定排水站和移动排水站，其中主隧道固定排水站相邻设置在隧道主洞与斜井交叉口处，移动排水站设置在掌子面处，且移动排水站与主隧道固定排水站连通；所述斜井排水系统包括斜井固定排水站和位于斜井固定排水站上部的斜井局部排水部，所述斜井固定排水站的输入端连通主隧道固定排水站，输出端通过管道将积水输出斜井；所述斜井局部排水部包括若干个间隔设置在斜井局部淋水地带路面上的斜井横向截水沟(18)，斜井横向截水沟(18)竖直设置；还包括设置在斜井路面边沿处的斜井竖向排水明沟(19)，斜井竖向排水明沟(19)分别连通各个斜井横向截水沟(18)。2.如权利要求1所述的一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统，其特征在于，所述主隧道固定排水站包括固定集水仓(11)和固定水泵(12)，其中固定集水仓(11)的输入端连通移动排水站的输出端，固定集水仓(11)的输出端连通斜井固定排水站；固定水泵(12)将固定集水仓(11)中的水输送至斜井固定排水站。3.如权利要求2所述的一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统，其特征在于，所述固定水泵(12)的数量为两个，两个固定水泵(12)的输入端分别连通固定集水仓(11)，输出端分别连通斜井固定排水站。4.如权利要求1所述的一种长隧道斜井进洞施工分段排水系统，其特征在于，所述移动排水站包括顺坡排水部和...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚顺意，苗苗，杨桃，张远航，秦祎文，薛勋强，蔺文帅，乔青青，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61