龙厦淹井提高追排水施工速度QC

淹井灾害追排水施工方案的研究与应用中铁隧道集团一处有限公司龙厦铁路追排水施工QC小组一、工程概况二、小组简介三、选择课题四、设定课题目标五、提出方案，确定最佳方案六、问题的假想预测七、制定对策八、对策实施九、总体效果检查对比十、总结及巩固汇报内容

象山隧道是新建龙岩至厦门铁路的重点控制性工程，隧道设计为单线双洞，左右线正线分别长15898米，占线路总长度的1/10，隧道设有辅助施工斜井5座。象山隧道为特长铁路隧道，其长度和难度在国内隧道建设史上均能名列前茅。隧道地质条件极其复杂，要克服煤层瓦斯、软岩变形、断层、岩爆、溶蚀地层、涌水等多种地质危害，被铁道部评定为极高风险隧道。其中，1#~2#斜井间施工过程中揭示该段为灰岩地段，存在较大的溶腔和溶槽，溶腔充填物为粉细砂及黏土，局部含有中砂和卵砾石，存在较大岩溶突水地质灾害。中铁隧道集团一处有限公司承担隧道进口和1#、2#、3#斜井及对应正洞的施工任务。2009年12月23日,象山隧道1#斜井右线出口YDK24+158掌子面发生岩溶涌水地质灾害，灾害发生后我部迅速启动应急预案,将施工人员撤离至安全地带，未造成人员伤亡。涌水速度最高达7227m3/h，随后总体呈下降趋势，但由于洞内涌水受地表降雨补给明显，个别时段涌水量依然达3000～4000m3/h。本次灾情淹没象山隧道左右线各4100m，同时大量机械设备、材料被淹，造成1#斜井停工长达8个月。一、工程概况

由于本工程工期要求紧，无类似施工经验，急需研究、制定科学、可靠、适宜的方案并实施，已确保追排水快速、安全进行。邀请高级工程师翟学东担任本QC小组技术顾问。QC小组组长由项目总工程师担任，主要人员名单如下：二、小组简介小组类型创新型成立时间2010.01.01小组名称象山隧道追排水施工ＱＣ小组注册编号SYCQC-2010-4注册时间2010.01.01活动时间2010.1～2010.7组员人数9人序号姓名性别组内职务文化程度接受TQC教育时间1翟学东男技术顾问本科2刘龙卫男组长本科140小时3郭泉男副组长本科120小时4刘明男副组长本科72小时5王占举男组员中专48小时6吕敬钱男组员本科48小时7张建明男组员中专48小时8梁开庆男组员中专48小时9高战飞男组员大专48小时制表人：高战飞时间：2010.4.10三、选择课题淹井是矿山、隧道等井下施工企业的重大灾害事故，发生原因多数是由于水文地质情况不清或隧道、井巷与岩溶、富水断层、采空区布置不当，导致顶、底板与强含水层或积水区透水。如2005年9月25日中铁12局施工的祈岳山隧道、2006年1月21日中铁11局施工的马鹿箐隧道、2007年8月5日中铁十六局施工的野三关隧道、2008年7月21日中铁一局施工的云雾山隧道均因岩溶突水淹没隧道。地震、洪水等严重自然灾害也可能造成淹井事故，如2010年07月24日中交一航局施工的紫竹园隧道山洪灌入造成淹井。战争破坏，矿井排水能力不足，管理不善等也都可能引起淹井事故。淹井严重威胁井下作业人员生命及财产安全，以2010年3月28日发生的“王家岭”透水事故为例，153人被困井下，事故发生七天后，救援队伍迟迟下不了井？通风没有问题，安全措施完备，但排水慢却成了一道难以迈过的坎！象山隧道岩溶突水地质灾害发生后，涌水抽排成为恢复施工必须要面对的一个课题，本公司在此工程中无类似工程施工经验可以借鉴。项目部需要创建新型的追排水施工方案本次QC小组活动的课题为“淹井灾害追排水施工方案的研究与应用”（一）问题的提出（二）课题确定

在淹井排水中，随水位下降而跟着移动的排水设备称为追排水设备，淹井排水一般称之为“追排水”。四、设定课题目标目标目标值目标的可行性论证

象山隧道岩溶突水地质灾害发生后洞内蓄水追排快速、安全进行。

拟在4个月内完成DK20+003~DK24+158段左右线各4100m洞内蓄水46.5万m3及溃水口地下水动态补给，即平均每天向前推进约40m，抽排蓄水40000m3

，抽排动态补给涌水72000m3，

根据现有隧道作业空间，合理化配置抽水设备，另外通过对溃口处理，将动态水量补给控制在追排水能力的范围内，通过现场组织可以实现上述目标。

在追排水开始之前，围绕课题，QC小组成员，通过讨论分析，一致认为目前动态涌水量达约为4000m3/h，在进行追排水施工前，必须采取措施将溃口动态补给水量减少，再通过合理的追排水方案进行施工，并提出三种排水方案进行讨论，分别为直接排水、多段排水、混合排水。三种方案分析选定见附表5-1(详见下页)。通过比较分析，直接排水方案评为最佳方案五、提出方案确定最佳方案方案的提出方案的必选最佳方案确定最佳方案出来了！表5-1追排水方案的分析、评估及选定表方案名称优缺点分析适用范围划定方案选择直接排水1、系统简单、管理方便；2、泵体大，压力高，吊挂荷重大；3、排水高度受扬程限制；在有高扬程、大流量潜水泵的条件下应尽量采用，排水高度最高可达600m。可采用多段排水1、移动水泵可小型化；2、可利用卧式水泵转排，排水高度不受限制；3、系统复杂、管理困难、准备工程量大1、有可利用转排泵站时适宜采用；2、井深较大，直接排水选泵困难时采用不可采用混合排水1、可充分利用原有设备和井巷条件；2、系统复杂，管理困难适用于多种型式排水充分利用原有设备和断面，并配有中间转排泵站的条件。不可采用制表人：郭泉复核：刘龙卫时间：2010.2.1六、问题假想原因预测

1、追排水设备排水能力不足；2、溃口涌水量过大；3、电力供应不足；4、水泵每推进一次抽水量少；5、由于洞内作业空间较小，泵站移动后，再安装排水管，工作效率过低；6、频繁移动泵站，排水设备有效作用时间短；7、停机瞬间回水压力大，设备、管路故障率高。

假想问题主要归纳如下：七、制刑定对翠策制表享人：高战鸡飞时间爆：2010.4.1围5表7-1对策表序号原因对策目标措施地点时间负责人1追排水设备能力不足充分利用隧道净空断面及斜井，合理化设备选型及布置。将追排水能力发挥到最大(5000m3/h)正洞左右线各1台泵站，每台移动泵站额定排水能力2000m3/h，斜井设1台移动泵站，额定排水能力1120m3/h，合计5120m3/h现场2010.4.20刘明梁开庆2溃口用水量过大对溃口进行投料封堵将溃口涌水量控制在1000m3/h，同时封堵泥砂。利用定向钻机在地表钻孔，进行投料、注浆实现“堵泥不堵水”。现场2010.3.1吕敬钱谢淮准3电力供应不足充分利用进口、斜井工区网电。进口、斜井工区网电不小于6000KW分别从隧道进口、斜井将网电引入洞内，以满足施工需要。现场2010.3.1刘明王占举续上表对策表序号原因对策目标措施地点时间负责人4水泵每推进一次抽水量少，频繁移动泵站，排水设备有效作用时间短延长进水管将进水管长度延长至40m，即水龙头处水深达1.2m。进水管管材选用材质较轻的PE管，并在水笼头上利用设置浮船，移动进水管前将管内积水放完，然后利用PE管自身浮力及浮船向前移动，作业人员可在浅水区完成进水管接长工作。每次移动步距可相应加长。

现场2010.4.20刘龙卫刘明5人工搬运、安装排水管路，效率低自制钢管搬运车加快出水管安装速度自制钢管搬运车，利用泵站与沟槽间的空间搬运排水钢管，减少人工作业面，提高搬运效率现场2010.4.20张建明梁开庆6停机瞬间回水压力大，设备、管路故障率高。安装止回阀减少回水压力，保护管路、设备排水管路正洞每隔500m、斜井每隔200m安装一个止回阀，靠近抽水机出水管处安装一个止回阀，将瞬间回水压力对管路、设备影响降到最低。现场2010.4.20王占举梁开庆制表晌人：高战叉飞时间策：2010.4.1偶5实施少一：合理杰化抽联水设鹊备配落置结合巴隧道孔已经芦完成节衬砌关、沟梢槽施陪工后屯的断侦面及渐现有巾正洞夸左右户线、榴斜井详巷道毒，计走划共处投入3组移青动泵斑站进栏行追醋排水被施工嚷，其渐中正能洞左避右线样每组亲移动控泵站弓由4台50限0m3/h抽水游机组酸成，斗斜井浪移动彼泵站掌由4台28货0m3/h抽水满机组攻成，3台移风动泵铜站额当定排副水能陪力合梦计为51晒20抱m3/h。每组极移动诱泵站执运输唱大车戏尾端应朝向暗掌子屯面，誓以便宏于进悟口管确路安描装，送移动历泵站愤前面烈紧跟暂一辆办自制中移动粉变电胳车，洲负责百向泵却站供恼电。确具体絮相见塘右图衔。八、对抛策实才施单组裳移动和泵站丧照片根据攻上述晴指标叛对溃句口进招行封隆堵，款采用护美国T6困85车载洞顶驱熟定向贡钻车过自地子表钻杜孔至搅洞内范，孔睁径为21嚼5m豪m，并点下17础7m欲m套管纯，利爪用套品管向秒孔内兄投碎朱石+浆液第，在此洞内技形成跨混凝怕土挡拐水墙泛式塞渠体，赠将溃去口封煌堵或抽将水宽量控截制在探一定辽范围菌，本抹隧道晴为防排止封富堵后蓄水压客上升虾，采吼用半酷封堵迅方式虚将出露水量玩控制毕在91蒜0m3/h以内社。为尽侮快恢筋复淹沉井，歇在第盾一时著间进洗行了渣洞内故水位等上涨谈、地否表径闭流、冤降雨净量、偷地下夜水位凑检测彻，并刮分析她水源蝴来向零及突您水地幼点。唉根据辛掌握慎的资直料推贵算突装水稳腾定后片，掌攻子面班溃口怖涌水贴约为35矮00仍m3/h，且浓受地黄表降午雨补致给明欺显，防波动宏较大自，不开能直购接进峰行追梦排水四，续晓封堵现溃口暖。Q动=推算Q动应太小于91切0m3/hQ动——最大秤动水绕量，m3/h；K浪——围岩榆中静扶水经庄裂隙护流水地使动菠水增些加的侄系数送，取1.鹊1~菜1.豪2；n礼——排水似设备和能力键利用塞率，薯立井介：n=萄0.都65，斜积井：n=播0.鲜5；Q总——排水舌能力峰，考侮虑到克移动爪泵站劲交错贫向前碌移动疫，按20普00辩m3/h控制内。地表葬钻孔拿封堵盛施工脖图实施架二：控制钱溃口汤涌水奇量根据坦设备悟吸程慈，将秤进口欠管长今度由10融m增加咱到40旗m，考保虑移动书泵站骨涉水英长度，每推欧进一巧次正采洞水停位可听在原氧基础作上再冬降低0.筛33猛m。相冷当于筐减少果了三行分之绿二的密泵站普移动经次数名，大荡大提芬高功杨率。1、延西长进烧水管石长度进水胸管管饱材选束用材录质较脖轻的PE管，添将PE管连们接成问整体香，一吊端利韵用软劳管与欧抽水梳机连虚接，氧一段框安装纽奉吸水拢笼头灶，并咽在水属笼头趁上设驻置浮兴船，役实现写龙头烛可随咐水位冬变动塘而自珍由升革降。岸移动世进水毛管前剧将管叨内积司水放浅完，繁然后占利用兆浮船递及PE管自淡身浮柔力人俗工推诵动进钉水管裁向前帖移动候，即廉加快煎了移克动进污水管收的速荣度、井降低起了作变业强哈度，沾又提滤高泵溪站移猾动步企距。2、提逆高泵晚站涉召水深歇度由于捷移动脊泵站不装配载在自费卸汽仆车上耳，通涉过对亮自卸扔汽车首排气才筒的痛改造私可提起高泵割站涉贷水深往度，风有效俱增加断泵站鸟移动帮步距北。实施蔬三：增加糠泵站院移动浮步距纠，减垦少移图动次墨数PE管及足浮船地施工大示意膊图追排撞水采易用φ2太50排水匹钢管扁，单糖根6m长的舟钢管跟重大kg，且伪隧道毁内衬吃砌、蓄沟槽傲均已遣施做剪完成收，作的业空衔间小团，人痰工搬沃运钢躲管困业难且在劳动谦强度寨大，倦作业铺现场脉自制辩管道损搬运涌车进剖行管瞧路倒志运，嚷即加范快了笛管路缩慧搬运壳速度煌又降筋低了适工作昨强度炕。为了况减少康管路钱、设摄备因抄停机恰瞬间纲回水华压力境大，枪造成陕管路雹、设淹备故宁障率窗高。喇排水救管路痛正洞汽每隔50霉0m、斜枕井每辫隔20属0m安装大一个他止回奖阀，榨靠近途抽水拿机出公水口处安脊装一嗓个止抓回阀种，降端低停有机瞬贱间回顾水压味力对乡丰管路玻、设抖备影响响。实施升四：自制伍管路笛搬运震车，阔设置武止回贪阀自制稠管道浆搬运鞋车排水非管路烧增设判止回原阀九、总体效果疲检查对比1、安圆全效朝益：追排怜施工视过程桨中，凝通过趁进行钥“回第水”滨试验且，准扔确掌清握了渠溃口叮涌水斯变化恢情况蛋，结卡合泵懒车高歪度及摩时调衫整泵中站移嘉动步台距，以确保葛了追钳排水执的安去全进轻行。2、进床度效撇益：象山逗隧道田追排哨水原裙计划3.确5个月纱，实俗际自4月18日开晶始，6月28日结敢束（万含砂彩袋挡宫水墙铃拆除居、清店淤工扁作）灶，比胞原计仪划提乳前了1个月炕。3、经庸济效别益：象山斜隧道驱追排恢水施佣工比部计划渴工期殿提前罚的一峡个月释，为步岩溶器段施弊工争桃取了酒时间炎，一菠个月菜期间胜直接扫用于尼抽水鸟的人篇工费赌、机呼械费脉、电遗费、懂就高捕达伤万症元请，同擦时减岗少岩吐溶段踏施工上窝工蛮费用丛万定元。4、社金会效永益：象山则隧道筑追排起水工勒作受躁到了斤铁道拍部工凝管中链心、街建设备单位束、设圈计单竹位、数监理炊单位嗽的一田致好芝评，漂取得离了较崇好的遵社会逢效益务。QC小组蒙活动饺效果软图0活动遥后25婶050姐075召010梢0012磨50制图摊人：郭泉时间称：2010.7.111暮50嗓m/笛月目标阵值15与0017罗5016霞00裹m/负月十、总结（一细）制定肾追排却水方抚案前锦须搜佳集的克资料1、隧特道淹议没时进，水粒位上热涨与研其对套应时仍间的抬淹没酷曲线守。2、经摩水量违按标洽高分列布的它图表进。3、预毙计动闻水量因与排皇深有讲关的坦变化鄙曲线浩。4、静共止水吧位、迷井口杏、井乘底及戒各水业平标衡高。5、隧幕道总葛平面顿布置堵图及战井尖上、弄下对壁照图复。6、可狱供布乒置排搜水设校备的笨斜井凡、平授导断翻面图符。7、淹炎没隧等道、损斜井罗的稳漆定情扇况，猜出水卡点位报置及扛其周享围地配址破骆坏情障况。8、涌茂水的谈水质稼分析县资料见：如凳酸、惕碱度锐及泥尝沙含谜量。（二）追排休水前汉须确齿定追浅排水送方案炸和计陵划的炸主要因内容排水方案排水计划1、选择排水系统和追排方式；2、确定排水设备能力；3、选择水泵规格及吊挂方式；4、制定由恢复排水过渡到永久排水的方法步骤。1、施工组织设计；2、设备、材料及用电计划；3、工程衔接次序；4、排水进度表；5、劳动组织和技术安全措施。（一暴）制定导追排瞒水方走案前毁须搜未集的聋资料1、隧阿道淹敏没时粱，水下位上千涨与散其对袖应时伏间的衬淹没克曲线伸。2、经贤水量结按标填高分山布