CN109763859B - 一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法，利用掌子面和初衬段的施工废水经集水坑重力或移动提升泵及废水中继泵站引至废水排水沟，利用清水排水沟收集二衬段的环向盲管/纵向盲管的清水，并在清水沟起端设拦水闸板加以隔离，实现施工废水和二衬段清水的独立收集和清污分流，并实现自流排出洞外。本发明公开的一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法，操控简单，分流效果好，管理简便，对于山区强富水隧道或涌水量较大的隧道，具有较高的应用价值。应用后能够大幅较小隧道废水处理规模和处理水量，降低废水处理站的建设和运行成本。
Description
技术领域
本发明属于铁路隧道施工工程技术领域，特别涉及一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法。
背景技术
随着铁路建设项目的快速发展，生态环境保护的日益加强，铁路隧道施工所带来的环境影响亦引起人们的日益关注，其中隧道施工废水被认为是污染源之一。近些年，国家也在逐年加大对隧道施工废水处理的投入。铁路隧道施工废水处理工程的建设，很好地保护了沿线地区的生态环境，促进了当地经济社会与环保的协调发展，但其巨大的投资成本也给铁路建设带来了较大的经济压力。
调查发现，隧道施工废水的主要来源是隧道施工期间排出的受污染的地下水，包括施工作业面(掌子面)和隧道衬砌后的盲管(包含横向盲管与纵向盲管)所收集的两部分地下水，其余施工作业流程如钻孔和爆破、喷射和注浆等工序所产生的废水量较少。此外，掌子面附近的地下涌水(原为清水)经掌子面附近涌出并遇到岩粉、岩屑、水泥浆等后才变为废水，是施工废水的主要来源；而隧道二衬段的盲管所收集的水多为清水，也是施工废水的重要来源。通常横洞不设置中心排水沟，而双线隧道需在洞内设中心排水沟。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法，该装方法可以有效地降低隧道施工废水处理设施的规模、处理难度，也可以大幅降低此部分的建设成本和处理费用，具有重要的工程应用价值。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法，利用掌子面和初衬段的施工废水经集水坑重力或移动提升泵及废水中继泵站引至废水排水沟，利用清水排水沟收集二衬段的环向盲管/纵向盲管的清水，并在清水沟起端设拦水闸板加以隔离，实现施工废水和二衬段清水的独立收集和清污分流，并实现自流排出洞外。
进一步的，所述隧道不同施工阶段包括隧道横洞施工期和隧道正洞施工期；在所述隧道横洞施工前期，在隧道二衬段两侧同步修筑临时排水沟，将掌子面及初衬段的施工废水经集水坑引至废水排水沟，经自流出洞外后，排入废水沉砂池。在对侧的清水排水沟的起端设临时拦水闸板，防止施工废水进入，并接纳本侧二衬段的环向盲管及纵向盲管所收集的清水。或者，将废水排水沟一侧二衬段环向盲管及纵向盲管的收集的清水，通过清水连接管接入清水排水沟，清水经清水沟自流排出洞外后就近排放。
进一步的，所述隧道正洞施工期包括前期、中期和后期。在所述隧道正洞施工前期，两端同步修筑临时排水沟，并将其中顺坡段的中心排水沟作为废水排水沟，将本段的施工废水顺接引入原横洞废水沟，将拦水闸板移至清水排水沟的起端，并将该段二衬段的环向盲管及纵向盲管的清水接入清水排水沟，顺接入原横洞的清水排水沟。正洞的反坡段掌子面设集水坑和废水移动抽升泵站，将本段的施工废水经压力废水管排至交叉里程处的消能设施，汇入横洞处的废水排水沟，流出洞外。在所述隧道正洞施工中期和后期，顺坡段的施工废水和清水分别沿废水排水沟和清水排水沟自流排出洞外；反坡段的施工废水水量过大或所需一次提升扬程过大时，在隧道内综合洞室处设废水中间水池和中继泵站，将废水移动提升泵的废水逐级提升至消能设施，再排出洞外。如必须要，在反坡段的利用综合洞室等处设清水集水池和清水泵站，收集本区域二衬段的环向盲管及纵向盲管的清水，经压力清水管经消能设施后，汇入原横洞清水排水沟。
更进一步，在废水中间水池及中继泵站、清水泵站所在的排水沟处设拦水闸板。
进一步的，所述废水集水坑利用隧道内低洼处自然设置或使用混凝土修筑集水坑(池)，用于收集掌子面的施工涌水和施工期间初衬段的栈桥下方的低洼处所产生的施工废水。
进一步的，所述废水排水沟与隧道洞内仰拱及路基同步修筑，宽度300-500mm，深度400-500mm，坡度与隧道线路坡度一致；所述废水排水沟采用混凝土材质，等级与隧道基础混凝土保持一致。
进一步的，所述清水排水沟与隧道洞内仰拱及路基同步修筑，宽度300-500mm，深度400-500mm，坡度与隧道线路坡度一致，所述清水排水沟高出隧道内路面1-3cm，以防止路面泥浆等废水混入清水沟内；所述清水排水沟采用混凝土材质，等级与隧道基础混凝土保持一致。
进一步的，所述清水连接管采用铸铁、钢管、PVC塑料等材质或复合管材。
进一步的，所述拦水闸板采用钢板、不锈钢板、木板或塑料板材等加工而成，在清水排水沟前端布设、固定，并采用水泥砂浆或玻璃胶等材料填充拦水闸板与排水沟间的缝隙。
进一步的，所述移动抽升泵站采用潜污泵，将正洞反坡段的集水坑内的施工废水加以提升。
进一步的，所述废水中间水池和中继泵站利用洞内拟设综合洞室处(梯车洞、直放站、变压器洞室、开关站、大避车洞等)，集水池内设提升泵及液位控制系统，对施工废水进行中继提升至横洞的废水排水沟。
本发明为一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法，操控简单，分流效果好，管理简便，对于山区强富水隧道或涌水量较大的隧道，具有较高的应用价值。应用后能够大幅较小隧道废水处理规模和处理水量，降低废水处理站的建设和运行成本。
附图说明
图1为双线铁路横洞施工初期(未进入正洞施工)的施工废水的清污分流方法的平面示意图；
图2图2为双线铁路正洞施工初期(正洞施工初期)的施工废水的清污分流方法的平面示意图；
图3为双线铁路正洞施工初期(进入正洞施工中后期)的施工废水的清污分流方法的平面示意图；
图4为拦水闸板的示意图。
1-废水集水坑；2-废水排水沟；3-清水排水沟；4-清水连接管；5-拦水闸板；6-移动抽升泵；7-废水中间水池和中继泵站；8-清水集水池及泵站；9-消能设施。
具体实施方式
下面结合本发明一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法中的附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明公开了一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法。如图1至4所示，本发明的清污分流方法涉及的设施包括：废水集水坑1、废水排水沟(临时排水沟)2、清水排水沟(临时排水沟)3、清水连接管4、拦水闸板5、移动抽升泵6、废水中间水池和中继泵站7、清水集水池及泵站8和消能设施9。
在在横洞施工前期(未进入正洞)时，在隧道二衬段两侧同步修筑临时排水沟，在掌子面处将废水集水坑1内施工废水引至一侧废水排水沟2，经自流出洞外后，排入废水沉砂池。在对侧的清水排水沟3的起端设临时拦水闸板5，防止施工废水进入，并可接纳本侧二衬段的环向盲管及纵向盲管所收集的清水；亦可将废水排水沟一侧二衬段环向盲管及纵向盲管的收集的清水，通过清水连接管4接入清水排水沟3。清水经清水沟3自流排出洞外后就近排放。随着隧道施工进度及时修筑废水排水沟2和清水排水沟3，及时将拦水闸板5移至清水排水沟4的起端。
隧道正洞施工前期(横洞施工进入正洞后)，两端同步修筑临时排水沟，并将其中顺坡段的中心排水沟作为废水排水沟2将本段的施工废水顺接引入原横洞废水沟，将拦水闸板移至清水排水沟4的起端，并将该段二衬段的环向盲管及纵向盲管的清水接入清水排水沟，顺接入原横洞的清水排水沟。正洞的反坡段掌子面设集水坑1和废水移动抽升泵站6，将本段的施工废水经压力废水管排至交叉里程处的消能设施9，汇入横洞处的废水排水沟2，流出洞外。
隧道正洞施工中后期，顺坡段的施工废水和清水分别沿废水排水沟2和清水排水沟3自流排出洞外；反坡段的施工废水水量过大或所需一次提升扬程过大时，在隧道内综合洞室处设废水中间水池和中继泵站7，将废水移动提升泵6的废水逐级提升至消能设施9，再排出洞外。如必须要，在反坡段的利用综合洞室等处设清水集水池和清水泵站8，收集本区域二衬段的环向盲管及纵向盲管的清水，经压力清水管经消能设施9后，汇入原横洞清水排水沟3。
在清水排水沟的前端、废水中间水池及中继泵站、清水泵站所在的排水沟处设拦水闸板。随着施工进度的推进，及时在清水排水沟前端设置拦水闸板并拆除既有拦水闸板。
本发明中，隧道内进行清污分流之后，施工废水应经过洞外污水处理设施处理达标后排放或回用，清水可就近排放。
该方法使用时有效实现隧道施工生产废水的清污分流，减小废水处理站的规模和建设投入，将清水分流之后，可减小污水的水质波动和水量波动，可有效减小施工废水的处理水量和规模，降低废水处理站的建设成本，也有利于隧道废水处理站的稳定运行，提高处理效果。
基于对本发明优选实施方式的描述，应该清楚，由所附的权利要求书所限定的本发明并不仅仅局限于上面说明书中所阐述的特定细节，未脱离本发明宗旨或范围的对本发明的许多显而易见的改变同样可能达到本发明的目的。
Claims (4)
1.一种双线铁路横洞的隧道施工废水的清污分流方法，其特征在于，利用掌子面和初衬段的施工废水经集水坑重力或移动提升泵及废水中继泵站引至废水排水沟，利用清水排水沟收集二衬段的环向盲管/纵向盲管的清水，并在清水沟起端设拦水闸板加以隔离，实现施工废水和二衬段清水的独立收集和清污分流，并实现自流排出洞外；
所述隧道不同施工阶段包括隧道横洞施工期和隧道正洞施工期；在所述隧道横洞施工前期，在隧道二衬段两侧同步修筑临时排水沟，将掌子面及初衬段的施工废水经集水坑引至废水排水沟，经自流出洞外后，排入废水沉砂池；在对侧的清水排水沟的起端设临时拦水闸板，防止施工废水进入，并接纳本侧二衬段的环向盲管及纵向盲管所收集的清水；或者，将废水排水沟一侧二衬段环向盲管及纵向盲管收集的清水，通过清水连接管接入清水排水沟，清水经清水排水沟自流排出洞外后就近排放；
所述隧道正洞施工期包括前期、中期和后期；在所述隧道正洞施工前期，两侧同步修筑临时排水沟，并将其中顺坡段的中心排水沟作为废水排水沟，将本段的施工废水顺接引入原横洞废水排水沟，将拦水闸板移至清水排水沟的起端，并将本段二衬段的环向盲管及纵向盲管的清水接入清水排水沟，顺接入原横洞的清水排水沟；正洞的反坡段掌子面设集水坑和废水移动提升泵，将本段的施工废水经压力废水管排至交叉里程处的消能设施，汇入横洞处的废水排水沟，流出洞外；在所述隧道正洞施工中期和后期，顺坡段的施工废水和清水分别沿废水排水沟和清水排水沟自流排出洞外；反坡段的施工废水水量过大或所需一次提升扬程过大时，在隧道内综合洞室处设废水中间水池和中继泵站，将废水移动提升泵的废水逐级提升至消能设施，再排出洞外；在反坡段利用综合洞室处设清水集水池和清水泵站，收集本区域二衬段的环向盲管及纵向盲管的清水，经压力清水管经消能设施后，汇入原横洞清水排水沟；
废水集水坑利用隧道内低洼处自然设置或使用混凝土修筑集水坑，用于收集掌子面的施工涌水和施工期间初衬段的栈桥下方的低洼处所产生的施工废水；
所述废水排水沟与隧道洞内仰拱及路基同步修筑，宽度300-500mm，深度400-500mm，坡度与隧道线路坡度一致；所述废水排水沟采用混凝土材质，等级与隧道基础混凝土保持一致；
所述清水排水沟与隧道洞内仰拱及路基同步修筑，宽度300-500mm，深度400-500mm，坡度与隧道线路坡度一致，所述清水排水沟高出隧道内路面1-3cm，以防止路面泥浆废水混入清水沟内；所述清水排水沟采用混凝土材质，等级与隧道基础混凝土保持一致。
2.根据权利要求1所述的隧道施工废水的清污分流方法，其特征在于，在废水中间水池及中继泵站、清水泵站所在的排水沟处设拦水闸板。
3.根据权利要求1所述的隧道施工废水的清污分流方法，其特征在于，所述清水连接管采用铸铁、钢管、PVC塑料材质或复合管材。
4.根据权利要求1或2所述的隧道施工废水的清污分流方法，其特征在于，所述拦水闸板采用钢板、木板或塑料板材加工而成，在清水排水沟前端布设、固定，并采用水泥砂浆或玻璃胶材料填充拦水闸板与排水沟间的缝隙。
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