CN112539081A - 斜井式隧道排水泵房及其施工方法 - Google Patents

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马相峰
张津
曲立清
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明提供一种斜井式隧道排水泵房，包括开设于隧道侧墙外侧的斜井，所述斜井包括起始段和倾斜向下设置的集水斜井，集水斜井通过起始段和隧道连通，所述起始段垂直于隧道的长度方向，所述起始段的下方设有泵房室，隧道内的横向排水管和纵向水沟用于汇集隧道运营期的污水和渗漏水，纵向水沟沿隧道长度方向设置，横向排水管连通隧道两侧的纵向水沟，靠近斜井的纵向水沟通过横向管道与集水斜井连通，泵房室与集水斜井通过溢水管连通，泵房室的底部设有水泵，水泵通过排水管路与隧道连通。本发明还提供一种斜井式隧道排水泵房的施工方法。

Description

斜井式隧道排水泵房及其施工方法
技术领域
本发明涉及地下工程技术领域，尤其涉及一种泵房容量需求大的长大隧道工程运营期排水系统，具体涉及一种斜井式隧道排水泵房及其施工方法。
背景技术
呈V字坡的长大隧道一般在最低点设置排水泵房，用于收集隧道渗漏水、清洗废水及消防水并及时排出隧道外，目前国内绝大多数隧道排水泵房均采用垂直下挖的方式在隧道内或者横通道内进行设置，且集水、排水共用一室。
现有排水泵房，对于渗漏水少、泵房容量需求小的隧道问题不大，但对于渗漏水多、泵房容量需求大的长大隧道，很难满足使用要求。倘若采用增加下挖深度的方式对其扩容，又不得不面临施工成本急剧增加、泵房清污维护不便等问题。随着使用年限的增加，当出现地下水长期下渗增多、需要在运营期对排水泵房进行增容扩建时，受场地和运营条件限制，常规的垂直扩挖竖井施工可行性很低。
此外，现有排水泵房集、排水共用一室，当污水中沉淀及漂浮物较多时，如果清理不及时，极易造成水泵堵塞，从而影响排水泵房的正常抽排。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种斜井式隧道排水泵房及其施工方法，至少解决了现有技术中的部分问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种斜井式隧道排水泵房，包括开设于隧道侧墙外侧的斜井，所述斜井包括起始段和倾斜向下设置的集水斜井，集水斜井通过起始段和隧道连通，所述起始段垂直于隧道的长度方向，所述起始段的下方设有泵房室，隧道内的横向排水管和纵向水沟用于汇集隧道运营期的污水和渗漏水，纵向水沟沿隧道长度方向设置，横向排水管连通隧道两侧的纵向水沟，靠近斜井的纵向水沟通过横向管道与集水斜井连通，泵房室与集水斜井通过溢水管连通，泵房室的底部设有水泵，水泵通过排水管路与隧道连通。
作为优选，集水斜井与溢水管的连接处，安装过滤网。
作为优选，溢水管与集水斜井的中部连通。
作为优选，横向管道位于起始段下方且位于溢水管上方。
作为优选，泵房室设于起始段沿宽度方向的一侧。
作为优选，泵房室采用现浇式混凝土进行封顶。
作为优选，泵房室的顶板预留检修孔。
本发明还提供一种斜井式隧道排水泵房的施工方法，包括如下步骤：S1、隧道侧墙位置开辟一段与隧道垂直的斜井，起始段短且水平，后续的集水斜井向斜下方开挖，作为集水使用，其长度根据容量需求设置；S2、起始段下方设置一横向管道连接隧道的纵向水沟，将水沟收集的隧道渗漏水和污水排入集水斜井；S3、起始段中线一侧区域采用下沉扩挖方式开挖一竖井作为泵房室，泵房室采用现浇式混凝土进行封顶，并预留检修孔用于泵房室检查维修，起始段中线另一侧作为清污车辆行驶通道；S4、泵房室与集水斜井通过溢水管相连，管口处安装过滤网，污水中的沙石在集水斜井中沉淀，漂浮物被过滤在集水斜井中，上层清水通过溢水管流入泵房室，泵房室中的水由远程控制开关通过排水管路进行抽排；S5、运营时间一段时间后，将车辆驶入集水斜井，对集水斜井中的沉淀和漂浮杂物进行清理；S6、需要扩容时，扩挖延长集水斜井的长度，由于斜井坡度满足车辆行驶条件且不占用隧道净空，施工难度低且对运营无影响。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明可满足大容量排水泵房低成本、低难度建造的要求，并实现隧道运营期内排水泵房便利式清污、防止水泵堵塞的功能。
2、与现有下沉式排水泵房相比，本发明提供的斜井式排水泵房的斜井长度理论上不受限制，建设大容量排水泵房时，大幅度增加斜井长度的施工难度和施工成本远低于大幅度增加竖井深度；与现有集水、排水共用一室的排水泵房相比，将集水斜井和泵房室分开设置，利用溢水管将两者连通，并结合过滤网实现了集水斜井沉淀沙石、聚集漂浮物的功能，因此无需对泵房进行清污处理，避免了沉淀物和漂浮物堵塞水泵，实现了水污分离的功能；由于斜井坡度满足车辆行驶要求，可直接将车辆驶入集水斜井进行清污，相比现有竖井式排水泵房，清污更为便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的斜井式隧道排水泵房的平面布置示意图；
图2为本发明实施例提供的斜井式隧道排水泵房的横剖面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图2，本发明实施例提供一种斜井式隧道排水泵房，包括开设于隧道12侧墙外侧的斜井，所述斜井包括起始段1和倾斜向下设置的集水斜井2，集水斜井2通过起始段1和隧道12连通，所述起始段1垂直于隧道12的长度方向，所述起始段1的下方设有泵房室3，隧道12内的横向排水管7和纵向水沟8用于汇集隧道运营期的污水和渗漏水，纵向水沟8沿隧道长度方向设置，横向排水管7连通隧道12两侧的纵向水沟8，靠近斜井的纵向水沟8通过横向管道9与集水斜井2连通，泵房室3与集水斜井2通过溢水管5连通，泵房室3的底部设有水泵6，水泵6通过排水管路11与隧道12连通。
集水斜井2与溢水管5的连接处，安装过滤网10。溢水管5与集水斜井2的中部连通。横向管道9位于起始段1下方且位于溢水管5上方。
泵房室3设于起始段1沿宽度方向的一侧，另一侧作为清污车辆行驶通道。泵房室3采用现浇式混凝土进行封顶，顶板预留检修孔4。
我国现有的V字坡长大隧道一般在最低点采用垂直下挖的方式设置集、排水共用的排水泵房，用于收集隧道渗漏水、清洗废水及消防水并利用水泵排出。
从排水泵房容量和清污角度，垂直下挖式泵房，容量有限，对于渗漏水量大的长大隧道，泵房容量很难满足要求，如果加大下挖深度进行扩容，施工成本会急剧增高且会增加后期的清污维护难度；集、排水共用一室的排水泵房，沉淀物和水泵共处一室，当沉淀物较多时，极易造成水泵堵塞，影响排水泵房的正常排水功能。本发明解决了低成本、低难度建造大容量排水泵房并实现便利式清污、防止水泵堵塞的技术问题。
本发明提供了一种满足大容量排水泵房低成本、低难度建造，并实现便利式清污、防止水泵堵塞的长大隧道排水泵房设置方式。
隧道12侧墙位置开辟一条与隧道垂直的斜井，起始段1较短且水平，后续段较长且有一定坡度，作为集水斜井2使用，其长度可由容量需求进行估算(理论上不受限制)，斜井坡度需满足车辆行驶要求。
起始段1的中线一侧区域采用下沉扩挖方式开挖一竖井，其下层作为泵房室3，泵房室3采用现浇式混凝土进行封顶，顶板预留检修孔4用于后期人员进入泵房室3检查维修。
泵房室3与集水斜井2通过溢水管5相连，水泵6安装于泵房室3的底部。
通过隧道12内的横向排水管7和纵向水沟8汇集，利用泵房室3上方的横向管道9排入集水斜井2。
集水斜井2与溢水管5的连接处，安装过滤网10，漂浮物被过滤在集水斜井2中，泥沙等固体物沉淀在集水斜井2底部，集水斜井2中的水位到达溢水管5的高度时，上层清水通过溢水管5流入泵房室3中。
泵房室3中的水达到控制高度后，由远程控制开关通过排水管路11进行抽排。
一定运营时间后，车辆可沿着起始段1和集水斜井2驶入，对沉淀物和漂浮物进行清理。
如果运营期一定年限后需要扩容时，只需扩挖延长集水斜井2的长度即可，由于斜井坡度满足车辆行驶条件且不占用隧道净空，扩容实施难度低且对运营基本无影响。
本发明可满足大容量排水泵房低成本、低难度建造的要求，并实现隧道运营期内排水泵房便利式清污、防止水泵堵塞的功能。
与现有下沉式排水泵房相比，上述斜井式排水泵房的斜井长度理论上不受限制，建设大容量排水泵房时，大幅度增加斜井长度的施工难度和施工成本远低于大幅度增加竖井深度；与现有集水、排水共用一室的排水泵房相比，将集水斜井和泵房室分开设置，利用溢水管将两者连通，并结合过滤网实现了集水斜井沉淀沙石、聚集漂浮物的功能，因此无需对泵房进行清污处理，避免了沉淀物和漂浮物堵塞水泵，实现了水污分离的功能；由于斜井坡度满足车辆行驶要求，可直接将车辆驶入集水斜井进行清污，相比现有竖井式排水泵房，清污更为便利。
本发明提供的斜井式隧道排水泵房施工方法，包括如下步骤：
S1、隧道12侧墙位置开辟一段与隧道垂直的斜井，起始段1较短且水平，后续段落(集水斜井2)以一定坡度向斜下方开挖(倾斜坡度满足车辆行驶要求即可)，作为集水使用，其长度根据容量需求合理设置；
S2、起始水平段(起始段1)下方设置一横向管道9连接隧道的纵向水沟8，将水沟收集的隧道渗漏水和污水排入集水斜井2；
S3、起始水平段(起始段1)中线一侧区域采用下沉扩挖方式开挖一竖井作为泵房室3，泵房室3采用现浇式混凝土进行封顶，并预留检修孔4用于泵房室检查维修，起始段1中线另一侧作为清污车辆行驶通道；
S4、泵房室3与集水斜井2通过一定高度的溢水管5相连，管口处安装过滤网10，污水中的沙石在集水斜井2中沉淀，漂浮物被过滤在集水斜井2中，上层清水通过溢水管5流入泵房室3，泵房室3中的水由远程控制开关通过排水管路11进行抽排；
S5、一定运营时间后，将车辆驶入集水斜井2，对集水斜井2中的沉淀和漂浮杂物进行清理；
S6、运营一定年限后需要扩容时，扩挖延长集水斜井2的长度即可，由于斜井坡度满足车辆行驶条件且不占用隧道净空，施工难度低且对运营基本无影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种斜井式隧道排水泵房，其特征在于：包括开设于隧道侧墙外侧的斜井，所述斜井包括起始段和倾斜向下设置的集水斜井，集水斜井通过起始段和隧道连通，所述起始段垂直于隧道的长度方向，所述起始段的下方设有泵房室，隧道内的横向排水管和纵向水沟用于汇集隧道运营期的污水和渗漏水，纵向水沟沿隧道长度方向设置，横向排水管连通隧道两侧的纵向水沟，靠近斜井的纵向水沟通过横向管道与集水斜井连通，泵房室与集水斜井通过溢水管连通，泵房室的底部设有水泵，水泵通过排水管路与隧道连通。
2.如权利要求1所述的斜井式隧道排水泵房，其特征在于：集水斜井与溢水管的连接处，安装过滤网。
3.如权利要求1所述的斜井式隧道排水泵房，其特征在于：溢水管与集水斜井的中部连通。
4.如权利要求1所述的斜井式隧道排水泵房，其特征在于：横向管道位于起始段下方且位于溢水管上方。
5.如权利要求1所述的斜井式隧道排水泵房，其特征在于：泵房室设于起始段沿宽度方向的一侧。
6.如权利要求1所述的斜井式隧道排水泵房，其特征在于：泵房室采用现浇式混凝土进行封顶。
7.如权利要求6所述的斜井式隧道排水泵房，其特征在于：泵房室的顶板预留检修孔。
8.一种斜井式隧道排水泵房的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、隧道侧墙位置开辟一段与隧道垂直的斜井，起始段短且水平，后续的集水斜井向斜下方开挖，作为集水使用，其长度根据容量需求设置；S2、起始段下方设置一横向管道连接隧道的纵向水沟，将水沟收集的隧道渗漏水和污水排入集水斜井；S3、起始段中线一侧区域采用下沉扩挖方式开挖一竖井作为泵房室，泵房室采用现浇式混凝土进行封顶，并预留检修孔用于泵房室检查维修，起始段中线另一侧作为清污车辆行驶通道；S4、泵房室与集水斜井通过溢水管相连，管口处安装过滤网，污水中的沙石在集水斜井中沉淀，漂浮物被过滤在集水斜井中，上层清水通过溢水管流入泵房室，泵房室中的水由远程控制开关通过排水管路进行抽排；S5、运营时间一段时间后，将车辆驶入集水斜井，对集水斜井中的沉淀和漂浮杂物进行清理；S6、需要扩容时，扩挖延长集水斜井的长度，由于斜井坡度满足车辆行驶条件且不占用隧道净空，施工难度低且对运营无影响。
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