[发明专利]寒冷地区长大隧道洞内高压供水的方法

说明书

技术领域

本发明属于隧道施工的技术领域，具体涉及一种寒冷地区长大隧道洞内高压供水的方法。

背景技术

通常长大隧道洞内高压供水采用高山水池，利用水泵将水抽至山顶水池，再通过管道将水送至洞内供各个掌子面施工。寒冷地区通常还需要将水池及管路保温。这种方法存在的问题有：1、铺设管路长；2、洞外需要保温；3、漏水排查时间长。

发明内容

本发明为了解决现有技术中高寒地区长大隧道洞内供水采用高山水池的方法存在施工成本高、漏水排查时间长的问题，提供了一种寒冷地区长大隧道洞内高压供水的方法。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种寒冷地区长大隧道洞内高压供水的方法，其特征在于在掌子面之前200～300米处设集水坑，用抽水设备将集水坑内的集水通过管路送至掌子面供施工使用，集水坑内的积水深度需淹没抽水设备，汇入集水坑的单位时间的水量大于抽水设备的抽水量。

随着掌子面的向前推进，前面设置好新的集水坑后，后面的旧集水坑报废。

本发明相对现有技术具有如下有益效果：1、节约管路铺设长度，尤其是长大隧道数量可观。2、节省洞外水池及管路建设和冬期保温。3、节省人工长距离维护管路费用。4、加快洞内施工速度。

附图说明

图1为本发明实施例的供水示意图

图中：1-正洞，2-平导，3-集水坑，4-高压水管路，5-横通道，6-掌子面，7-高山水池

具体实施方式

实施例是用来说明本发明的，而不是对其作任何限制。

以申请人施工北天山隧道为例：

(一)工程概况

北天山隧道为北天山越岭主隧道，位于北天山西段的中山区内，山系为博罗科努山，是伊梨盆地和准葛尔盆地的分水岭，其岭脊线近东西走向展布。越岭垭口高程2780m，相对高差500～1200m，出口段500m位于1‰的下坡，出口段DK122+413～DK122+850段上为于蒙马拉尔车站站线内(437m)，为双线大跨隧道，其余地段为单线隧道。

申请人施工出口段正洞7850m，平导6770m的施工生产任务，平导工期20个月，正洞工期36个月，隧道掘进为独头掘进，未开斜井和竖井。由于出口段位于一峡谷内，场地狭小，难以迅速展开全面施工，而该项工程施工工期紧，任务重，这就要求对施工中的每一道工序，每一个配属工程都要做好充分的准备。

(二)方案的提出

由于北天山隧道的复杂的地理情况，这对施工的临舍和辅助设施的摆放提出了较高的要求，在以往的隧道施工中，如遇到顺坡施工，则根据高差，建一高山水池，利用水位差，向隧道的各个施工工点供水。但是，在北天山隧道施工中，遇到了这样一个难题，隧道的交接点和隧道洞门口的高差有107m之多，加上管道的水位损失，这就要求了高山水池的高度要在距离洞口150m的高度上建立，而北天山处于高寒地区，冬季长达6个月，最低温度达到了零下39度。而施工中如果过多的管道裸露在外面，在冬季施工中容易冻结，并且150m的高度要求的供水设备成本较高。

(三)方案的实施

基于上述原因，采用了高压水进洞方案。

1、在施工前800m时，仍然采用传统的高山水池供水方法，此段坡度为8‰，高差为6.4m；

2、800m以后采用高压水进洞方案，由于是顺坡施工，水是从掌子面向洞口方向流，随意采用掌子面之前200~300米的位置设置一小的集水坑，放置一抽水设备(离心泵)向高压水管供水，而洞口的600m的水管可以及时拆除，供应其他掌子面的供水。

3、在正洞施工中，由于平行导坑先行，故正洞的水量较少，由于取消了高山水池，正洞的施工用水就采用了利用横通道，在平行导坑对应的位置设置集水坑，利用离心泵向正洞的高压水管内供水，提供各个施工掌子面的用水。

4、在北天山隧道施工中，由于长时间处于冬季施工，故对施工的保温要求很高，通过高压水进洞有以下两个方面的有利因素：

(1)从成本来看，它节约了大量的管路，大大节约了成本；

(2)从管路的布置上，明显的节约了大量的空间，为后续的施工提供了方便。

施工供水示意图见图1

(四)方案的经济性

1、不用投入大量的资金为冬季施工做后期保障，因为管路已经进洞，不用对管路进行保温措施，同时由于管路的不断向前循环，后面的管路得到了再次的合理利用；