01（二公司陈进明）隧道抽排水管道淤泥过滤器.docx

中铁十七局集团公司青年“五小”成果申报表成果名称：隧道抽排水管道淤泥过滤器主要完成人：陈进明申报单位：二公司秦岭7号洞项目2015年2月20日、“五小”成果基本情况成果名称隧道抽排水管道淤泥过滤器主要完成人陈进明应用时间（按月计算）8个月成果依托项目秦岭7号洞项目成果类别小发明小改造小革新口小设计口小建议成果情况简介隧道抽排水管道淤泥过滤器主要关键技术为：该装置包括一个过滤箱、一个与该过滤箱前端连接的延长管、一个与该过滤箱后端连接的出水管、一个与该延长管连接的进水管，进水管连接水泵，出水管连接使用管道。在过滤箱内，设置一个圆锥体过滤阀，其表面间隔布置条形过水孔，外侧包裹密质滤布。该装置的工作原理为：当污浊水自进水管进入延长管和过滤箱后，淤泥被过滤阀阻挡停留在过滤箱内，在压力作用下水经过滤布和过滤阀流入出水管。该装置的主要优点是：（1）结构简单，易于加工；（2）安装、拆除及移动方便；（3）成本低廉，可就地取材；（4）能实时过滤管道内的淤泥；（5）对出水量影响轻微；（6）清洗方便，无需备用管道；（7）通过对杂质的过滤，改善了出水水质，降低了后期污水处理的难度，对环境保护起到积极作用。应用情况及实施效果“隧道抽排水管道淤泥过滤器”，该装置重在体现“节能，经济，实用，环保”的原则，与以前的常规人工进行管道清理方式相比，减少了大量人力，降低了设备投入，节约了施工成本，促进了环境治理。该装置加工简单，使用方便，实用性强，在反坡隧道及其它地下工程抽排水中均可采用，对同类工程具有一定的指导作用，值得推广采用。二、申报、推荐及评审意见是否同意推广：申报单位意见（项目完成单位）：签章：年月0推荐单位意见（公司）：签章：年月集团公司“五小”成果评审委员会意见：签章：年月0集团公司认定结果：口特等口一等口二等口三等三、主要完成人员情况表第1完成人姓名陈进明性别男年龄34工作单位二公司秦岭7号洞项目专业隧道技术职称高工技能等级职务总工程师参加研制起止时间2014.62014.7联系电话15727755333主要贡献设备设计第2完成人姓名性别年龄工作单位专业技术职称技能等级职务参加研制起止时间联系电话主要贡献第3士兀成人姓名性别年龄工作单位专业技术职称技能等级职务参加研制起止时间联系电话主要贡献隧道抽排水管道淤泥过滤器作者：眈进阚单住；二公司秦岭7号洞项目1 .选题理由及目的在反坡隧道施工中，为确保施工安全，需要采用大功率水泵及时将洞内涌水及施工废水抽排至洞外。但地下工程施工中受地质条件及施工工艺限制,水路中多含有泥土、粉尘沉淀形成的淤泥等杂质，通过水泵抽排水常出现管路杂质堵塞造成出水量减少的现象，既影响排水效果，又造成抽水电耗的增加。为了避免出现这一情况，常规做法是按一定周期对管路进行清理，清理过程中为了保证正常排水，相应的管道和水泵均需备用，造成大量人工成本和设备投入的浪费。2 .工程背景引汉济渭工程秦岭输水隧洞（越岭段）7号洞主洞全长8122,比降1/2530,其中，向上游延伸3569m,下游延伸4553m；7号斜井总长1877m,比降5.73%。主洞段预测总正常涌水量6423m3d,可能出现的总最大涌水量12846m3d,突发涌水为本项目重大风险源。根据施工组织设计，全洞均采用机械排水，设置多级泵站接力排水。临时集水坑每20OnI设置一个，主排水泵站每100OnI设置一处；泵站在下游设置4处，上游设置3处，斜井中部设置1处，共计8处。在涌水抽排过程中，集水井沉淀的粉尘通过水泵流入排水管道，日积月累造成管道堵塞，使出水量严重减少，不得不定期对管道进行清理，劳神费力。为维持排水管道通畅，降低清理难度，设计了“隧道抽排水管道淤泥过滤器“，用于过滤管道中的淤泥及杂质，定期清除排出，以防止管道堵塞造成洞内积水。3 .隧道抽排水管道淤泥过滤器结构设计及创新点3.1 淤泥过滤器初步设计最初设计时，在出水方向设置一个滤网用于过滤杂质，进水端设置一个储淤箱用于储存过滤的淤泥，定期拆除储淤箱来清洗过滤的杂质，过滤器结构设计如图1所示。图1隧道抽排水管道淤泥过滤器初步设计示意图图中：1、进水管；2、储淤箱；3、过滤网；4、法兰；5、出水管；6、法兰。根据现场实验，过滤器安装后，能够过滤管道中的大部分杂质，但过水量明显减少，使得水泵工作时间延长，电耗明显增加。3 .2淤泥过滤器结构优化针对初步设计过水量减少的问题，对过滤器进行了二次优化设计，优化后的结构包括一个过滤箱、一个与该过滤箱前端连接的延长管、一个与该过滤箱后端连接的出水管、一个与该延长管连接的进水管，其结构示意见图2。图2隧道抽排水管道淤泥过滤器结构示意图图中：1、进水管；2、延长管；3、法兰；4、螺栓；5、过滤箱；6、出水管；7、法兰；8、过滤阀；9、过水孔；10、滤布；11、卡环；12、过滤阀底座；13、环座。如图2所示结构，进水管、延长管、过滤箱箱体及出水管均为圆形钢管,过滤箱前端的进水管通过法兰连接与水泵相连接的水管，过滤箱尾端的出水管通过法兰连接使用管道，进水管及出水管具有多种口径。过滤箱内设置一个环座和一个过滤阀，尾端设置圆环形底座，通过螺栓与环座连接，环座与过滤箱箱体焊接。过滤阀为圆锥体，其表面间隔布置条形过水孔，外侧包裹密质滤布，并通过卡环固定在过滤阀上。相比现有方法，隧道抽排水管道淤泥过滤器具有以下优点：（1）结构简单,易于加工；（2）安装、拆除及移动方便；（3）成本低廉，可就地取材，采用正常使用的水管或其它废旧钢管现场焊接制作；（4）能实时过滤管道内的淤泥;增加了过滤阀的过水面积，对出水量影响小；（6）清洗方便，无需备用管道；（7）通过对淤泥等杂质的过滤，改善了出水水质，降低了后期污水处理的难度，对环境保护起到了积极作用。4 .隧道抽排水管道淤泥过滤器的使用方法隧道抽排水管道淤泥过滤器的工作原理为：当污浊水自进水管进入延长管和过滤箱后，淤泥被过滤阀阻挡停留在过滤箱内，在压力作用下水经过滤布和过滤阀流入出水管。隧道抽排水管道淤泥过滤器的清洗方法为：拆除延长管、出水管和过滤箱相连的法兰和螺栓，拆除过滤箱内环座上的过滤阀，用清水冲洗过滤阀和过滤箱，或者更换滤布，即完成清洗；反顺序安装后可再次使用。隧道抽排水管道淤泥过滤器的管径更换方法为：拆除延长管和进水管相连的法兰和螺栓，更换与使用管道相同口径的进水管，更换大直径进水管时可增加延长管以增加储备体积；拆除过滤箱和出水管相连的法兰和螺栓，更换与使用管道相同口径的出水管。图3现场应用照片5 .结语反坡排水是隧洞施工中的一项重要工作，也存在相当大的难度，管道堵塞既使得排水不及时，又增加水泵负荷，造成电力损耗甚至水泵损坏。施工中如设置泵站数量较多，既要在管道堵塞时设置备用管道，又需安排大量劳动力参与管道清理，人力、财力耗费巨大。本文介绍了一种“隧道抽排水管道淤泥过滤器”，该装置重在体现“节能，经济，实用，环保”的原则，与以前的常规人工进行管道清理方式相比，减少了大量人力，降低了设备投入，节约了施工成本，促进了环境治理。该装置加工简单，使用方便，实用性强，在反坡隧道及其它地下工程抽排水中均可采用，对同类工程具有一定的指导作用，值得推广采用。