隧道施工水循环过滤利用施工工法

隧道施工水循环过滤利用施工工法在我国城市水资源极端紧缺的条件下，根据用水的类别，提高工程施工用水的重复利用率是十分必要的。此外，我国南方地下隧道工程施工中，一般地下水比较丰富，因此合理利用地下隧道工程中地下水，也具有非常重要的意义。本工法遵循从实际出发，在保证安全和适用的前提下，实现对地下隧道工程中地下水和施工用水的二次循环利用，并且解决了隧道施工污水易引起城市污水管堵塞，造成的环境污染问题。一、前言我国南方诸多地下隧道工程施工，一般地下水位偏高，补给充足，水量较大。地下水和施工废水易与隧道内泥土混合、夹杂形成含泥量高、水质浑浊的污水。目前，常用方法是直接通过高压水泵将其排入废水池，污水直接流入城市污水管道。由于污水中含有大量的泥沙，容易引起下水道的堵塞。为了防止下水道被泥沙堵塞，通常需要投入大量的人工来排泥和清污。施工中，一方面大量污水被直接排掉，既污染环境，又影响施工，水资源被大量浪费。另一方面施工承包方还需耗费财力购买工程作业所需使用的大量施工用水。如果能够对这些隧道地下污水进行处理，将其直接运用于施工作业，那么它所带来的价值就不言而喻了。由XX集团XX工程有限公司承建的广东省广州市轨道交通五号线XX站隧道土建工程施工项目成功应用本工法，收到了较为理想的效果。二、工法特点1、环保。采用水循环过滤沉淀工艺，解决了隧道施工污水造成的环境污染，下水道易堵塞等后遗症。2、节能。节省了人力、物力和购水资金投入。3、经济。需要的设备造价低，占地面积小，社会效益显著，利润价值可观。4、高效。该工法工艺操作程序化，作业效率高。三、适用范围地下水量较大的地下工程。四、工艺原理综合考虑了隧道地下水含泥量高、水质浑浊、不易处理的特点，利用研制的多级钢隔箱室设备形成的过滤沉淀区，通过缓冲设置及多级过滤装置，达到将动态水变静态水过滤沉淀的过程。通过水压及沉淀淤泥的自重产生的压力，将沉淀淤泥自动挤压排出的过程。五、施工工艺（一）工艺流程（见下页图1）（二）施工设备本工法主要是通过多级箱室过滤沉淀池来实现的，该结构分为一级、二级、三级或多级过滤沉淀区和终点过滤沉淀区四部分。分别在各级过滤沉淀区设置过滤口、清淤口及阀门排泥口。过滤口与内隔壁竖直方向成角度布置，增强过滤效果。阀门排泥口通过水压及淤泥自重产生压力，将沉淀淤泥挤压排出。由于隧道水在泵抽过程中，具有动态流动性，难以直接达到过滤沉淀效果，故增设进水缓冲池，将动态水转换为静态水过滤沉淀。蓄水在溢出时，会在溢水管口周围形成水窝旋流，容易破坏水的静态结构，同样会影响过滤沉淀效果，故增设溢水缓冲池，保持水的静态流动性不变。水循环设备制作见图2、图3、图4；隧道地下水进水缓冲池终点过滤沉淀区三级过滤沉淀区二级过滤沉淀区隧道地下水进水缓冲池终点过滤沉淀区三级过滤沉淀区二级过滤沉淀区坝水流一级过滤口二级过滤口三级过滤口水泵施工作业用水清淤口排泥口溢水缓冲池排出清淤口排泥口清淤口排泥口溢水淤泥淤泥淤泥施工作业用水清淤口排泥口溢水缓冲池排出清淤口排泥口清淤口排泥口水循环过滤利用↑图1水循环过滤利用工艺流程↑图2过滤池设备结构示意透视图↑图3过滤池设备结构示意平面图(A-A、B-B、C-C剖面图见下页)↑清淤口大样图↑过滤口大样图↑A-A剖面图↑B-B剖面图↑C-C剖面图↑图4过滤池设备结构示意立面图（三）实施方法水循环过滤利用设备外部结构均采用钢板双面焊接，砂轮机打磨成型。周围设置角钢焊接护壁，并制作爬梯与角钢焊接，方便作业及今后维修、更换清理等工作。底部与原砼地面之间打设膨胀螺栓，（原地面无砼面，可预先浇注，并预埋竖向钢筋。）与底部横向连接筋焊接成整体，铺设单层钢筋网片后浇注砼，完成基底处理。水循环过滤利用设备内部结构设置横向内拉连接筋，成阶梯状布设，方便内部作业及日后清理。进水口处，增设进水缓冲池。溢水口处，增设溢水缓冲池（缓冲池均预留槽口）。溢水缓冲池底部与溢水直管连接，将溢出的水排走。另分别在内隔壁钢板上成45°角设置过滤口，过滤口采用滤布密贴。靠近底部处，设清淤口及阀门排泥口。在终点过滤沉淀区，还需设置清水口，用阀门开关控制。内部完工后，还需涂抹防水密封胶。（四）实施应用隧道污水由水泵经污水管抽入至进水缓冲池后，经设备的一、二、三级过滤沉淀区后，淤泥沉淀至各级箱室沉淀区底部，由各级阀门排泥管排出，水流经各级过滤口后到达终极过滤沉淀区。污水在上述的系列程序化操作后，已经由浑浊变清澈，具备二次施工用水的条件，安装水压自动控制水泵，与终极过滤沉淀区的清水出水管连接，二次水循环过滤利用施工工法完成施工过程。因考虑到各个施工隧道地下水大小不等、隧道内竖井水泵抽水的不连续性和季节对地下水强弱的影响。某些工程可能会出现设备蓄水或供水不足而影响施工，因此在终极过滤沉淀区通过连接自来水管补充蓄水不足，用水位自动开关控制蓄水平面。一旦低于警戒水位,蓄水自动补充至设定工作水位。（下见过滤池设备立体效果图）↑过滤池设设备立体效效果示意图图（五）水质检测测因考虑到隧道施施工废水中中溶入少量量油污，悬悬浮于水面面上。故隧隧道过滤池池设备的各各级过滤口口位置应错错开布设，并并应提前通通过过滤池池设备内的的自来水管补给蓄水水，以避免免过滤水上方方的少量油油污进入清水出出水口。根据《城市杂用用水水质标标准》，隧隧道污水经经本工法循循环过滤处处理后；适适用于冲厕厕、场地清清洗、洗车车、扫除、消消防和建筑筑工程施工工用水等。我国地域范围较较广，环境境质量各地地有别。因因此地下水水的水质不不一，各地地对杂用水水的水质要要求也不尽尽一致。某某些工程可可能对水质质有特殊要要求，故过过滤水在应应用前应委委托有关部部门对水质质进行检测测，水质的的标准应符符合《城市市杂用水水水质标准》。六、劳动组织（见见下表1）↓表1劳动力组织表序号工种人数职责1钢筋工2钢筋、钢板截取取2电焊工2焊接钢板、钢筋筋3震捣工1振捣箱室基底砼砼4杂工2辅助施工4机械工1安装水压自动控控制水泵5工长1负责人员安排，过过程控制6质检工程师1对各工序施工进进行技术交交底，质量量技术检查查、指导合计10七、材料与机具具设备表（见见表2、表3）↓表2材料供需表序号名称规格（mm）数量单位所用部位1钢板680㎡内外部主体结构构2角钢125×80××844M外部加固护壁3钢筋Φ22100Kg爬梯、横向连接接筋Φ65Kg基础钢筋网4钢管Φ1001.2M污水进水管、清清水出水管管Φ803.5M溢水管Φ600.6M阀门排泥管5膨胀螺栓20套底部基础处理6螺母螺帽Φ2646套过滤口、清淤口口7滤布0.5㎡过滤口8密封板0.8㎡清淤口9密封圈6个10阀门开关5个清水出水管、阀阀门排泥管管11油漆1桶内外部防锈↓表3主要机具设备表表序号设备名称型号单位数量1交流电焊机BX1-4000台22钢筋切割机H3G-400AA台13氧炔切割套14插入式震捣器40台15水压自动控制水水泵30m3/h台16手砂轮打磨机台1八、质量控制1、各种钢材的品品种、质量量和性能应应符合国家家建筑行业业材料质量标标准，应有有出厂质量量保证书或或材料试验验报告，并并按有关规规定进行随随机抽查试试验，经验收合格格方可使用用。2、严格控制焊接接质量，焊焊缝须饱满满、平直。设设备主体焊焊接完成后后，做蓄水水试验，检检查有无空空隙或渗水水现象。3、加强技术交底工工作，落实实质量管理理的过程控控制。九、安全措施1、电焊工、机械械工须持证证上岗，不不符合要求求，严禁上上岗作业。2、加强用电安全全管理，提提高安全意意识。3、安全操作、安安全施工。十、效益分析本工法通过过滤滤设备的程程序化操作作流程后，节节省了人力力、物力和和施工投入入。以最大限度提高高隧道地下下水的重复复利用率，经经