本发明涉及水下交通隧道技术领域,具体涉及一种矿山法深埋水下交通隧道废水分段收集分级提升构造。
背景技术：
深埋水下交通隧道通常长度长，埋设深，断面大，此类隧道通常多出现在海底交通隧道，这类隧道所处的地理位置比较特殊，同时隧道功能重要，对排水要求较高。矿山法是隧道施工的最普遍的方法之一，这种施工方法的水下交通隧道一般需要排出的废水量非常大；同时，由于这类埋深较大，所以，这类隧道的废水排水往往是一个难以完美解决的问题。为了经济高效地排出该类隧道的废水，就对排水形式提出了较高的要求。目前，大部分设计者对于矿山法深埋水下隧道废水的排放形式与一般隧道排放形式一致，即在最低点设计一个废水泵房，将废水一级提升到隧道外。这样虽然可以满足排水功能，但是整个废水排水系统的经济性和安全性方面存在很大的不足，为后续的隧道运行埋下了很多隐患，不足之处主要表现在以下几个方面：单级提升排水形式大大增加了排水泵扬程要求，这不利于废水泵的选型，也提高了对设备及管材耐压要求；单级提升排水形式大大增加了最低点废水泵房排水负荷，同时造成废水池体积增大，而体积过大会增加隧道施工风险；单级提升排水形式不满足“高水高排，低水低排”的排水节能原则，使整个废水排水系统长期低效运行，不利于节能，并且影响水泵设备使用寿命，将适用于一般隧道的一级提升排水形式应用于深埋水下交通隧道中，显然是不合适的，亟待改进。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的矿山法深埋水下交通隧道废水分段收集分级提升构造，该形式具有结构形式和工法简单，变大废水池为小废水池，变大泵为小泵，排水方便快捷，安全高效，减少泵房占地，节省工程造价和泵房运行费用等优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它由陆域较浅埋段及水下深埋段构成；所述的陆域较浅埋段为隧道左岸洞口至左端隧道风井之间的隧道a段、右端通风竖井至右岸洞口之间的隧道c段；所述的水下深埋段为左端隧道风井至右端隧道风井之间的隧道b段；所述的隧道a段的最低点、隧道b段的最低点以及隧道c段的最低点处均设有废水泵房，其中隧道a段和隧道c段的废水泵房为中间废水泵房，隧道b段的废水泵房为最低废水泵房；所述的中间废水泵房和最低废水泵房均由废水池和位于废水池中的废水泵构成；所述的隧道a段和隧道c段的废水泵房分别设置在左端隧道风井和右端隧道风井的正下方，且隧道a段和隧道c段中的废水泵房中的废水扬水管分别通过其各自对应的隧道隧道风井连接至室外；所述的最低废水泵房中的废水泵通过废水提升管与隧道c段中的废水池连接。
进一步地，所述的隧道a段中的废水池收集的废水主要是来自隧道a段内的冲洗废水、结构渗漏水及消防废水。
进一步地，所述的最低废水泵房中的废水池收集的废水主要来自隧道b段内的冲洗废水、结构渗漏水及消防废水。
进一步地，所述隧道c段中的废水池收集的废水主要是来自隧道c段内冲洗废水、结构渗漏水及消防废水，以及最低点废水泵房提升至隧道c段的废水泵房的废水。
进一步地，所述的中间废水泵房和最低废水泵房中的废水池均要结合实际工程通过科学计算方法确定。
进一步地，所述的深埋水下交通隧道的最低点为水面下不小于60m,深埋水下交通隧道的总长度不小于3000m。
进一步地，所述的隧道c段中的废水泵房中的废水池有效容积需不小于最低废水泵房中的废水池有效容积。
进一步地，所述的废水提升管的总长度不小于1500m，废水一次提升高度不小于45m。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
1、相对于适应于一般隧道一级废水提升排放形式，废水池的有效容积可以大大减小，变大水池为小池，提高了深埋水下隧道施工的安全性，而且泵房占用空间小，节省工程造价；
2、相对于适应于一般隧道一级废水提升排放形式，可选用扬程较小的水泵，大大增加了废水泵的可选范围；
3、相对于适应于一般隧道一级废水提升排放形式，可选用扬程较小的水泵，从而降低管道阀门的耐压要求。
4、相对于适应于一般隧道一级废水提升排放形式，高水高排，低水低排，从而减少能耗；
5、相对于适应于一般隧道一级废水提升排放形式，分段收集废水，互不干扰，分级提升，提高了废水排出的可靠性及经济性；
6、相对于适应于一般隧道一级废水提升排放形式，废水池有效容积计算确定更加科学合理；
7、它优越性明显，安全可靠，整个废水排水系统经济合理高效。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
附图标记说明：
1、a段中间废水泵房；2、a段中间废水池；3、a段废水泵；4、左端隧
道风井；5、a段废水扬水管；6、最低点废水泵房；7、最低点废水池；8、
最低点废水泵；9、废水提升管；10、c段中间废水泵房；11、c段中间
废水池；12、c段废水泵；13、右端隧道风井；14、c段废水扬水管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参看如图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它由陆域较浅埋段及水下深埋段构成；所述的陆域较浅埋段为隧道左岸洞口至左端隧道风井4之间的隧道a段、右端通风竖13井至右岸洞口之间的隧道c段；所述的水下深埋段为左端隧道风井4至右端隧道风井13之间的隧道b段；所述的隧道a段的最低点处设有a段中间废水泵房1，a段中间废水泵房1中设有a段中间废水池2和和位于a段中间废水池2中的a段废水泵3；所述的隧道b段的最低点处设有最低点废水泵房6，最低点废水泵房6中设有最低点废水池7和位于最低点废水池7中的最低点废水泵8；所述的c段的最低点处设有c段中间废水泵房10，c段中间废水泵房10内设有c段中间废水池11和位于c段中间废水池11中的c段废水泵12；所述的a段中间废水泵房1设置在左端隧道风井4的正下方，a段废水泵3上的a段废水扬水管5设置在左端隧道风井4中，将a段中间废水池2中的废水排至室外；所述的c段中间废水泵房10设置在右端隧道风井13的正下方，c段废水泵12上的c段废水扬水管14设置在右端通风竖13中，所述的最低点废水泵8通过废水提升管9与c段中间废水池11连接，将最低点废水池7中的废水提升至c段中间废水池11中，并同c段中间废水池10中的废水一起排至室外。
进一步地，所述的a段中间废水池2收集的废水主要是来自隧道a段内的冲洗废水、结构渗漏水及消防废水。
进一步地，所述的最低点废水池7收集的废水主要来自隧道b段内的冲洗废水、结构渗漏水及消防废水。
进一步地，所述c段中间废水池11收集的废水主要是来自隧道c段内冲洗废水、结构渗漏水及消防废水，以及最低点废水泵房提升至隧道c段的废水泵房的废水。
进一步地，所述的a段中间废水池2、c段中间废水池11和最低点废水池7均要结合实际工程通过科学计算方法确定。
进一步地，所述的深埋水下交通隧道的最低点为水面下不小于60m,深埋水下交通隧道的总长度不小于3000m。
进一步地，所述的c段中间废水池11有效容积需不小于最低点废水池7的有效容积。
进一步地，所述的废水提升管9的总长度不小于1500m，废水一次提升高度不小于45m。
本具体实施方式的工作原理：隧道左岸洞口至左端隧道风井段隧道内的冲洗废水、结构渗漏水及消防废水收集至a段中间废水池2中，当a段中间废水池2中的水面达到到一定高度，a段废水泵3启动，通过a段废水扬水管5将a段中间废水池2中收集的废水排出隧道，当a段中间废水池2中的液面降至停泵水位，a段废水泵3停止运行；左端隧道风井4至最低点废水泵房6和最低点废水泵房6至右端隧道风井13的隧道冲洗废水、结构渗漏水及消防废水均收集至最低点废水泵房6中的最低点废水池7，当最低点废水池7中水面达到一定高度，最低点废水池7中最低点废水泵8启动，通过废水提升管9将最低点废水池7中收集的废水提升至c段中间废水池11中，当最低点废水池7中的液面降至停泵水位，最低点废水泵7停止运行；右端隧道风井13至右端隧道出口的隧道冲洗废水、结构渗漏水及消防废水收集至c段中间废水池11中，其中c段中间废水池11同时还接纳来自最低点废水池7中的废水，当c段中间废水池11的水面达到一定高度，c段废水泵12启动，通过c段废水扬水管14将c段中间废水池11中收集的废水排出隧道，当c段中间废水池11中的液面降至停泵水位，c段废水泵12停止运行。
采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：本具体实施方式提供一种矿山法深埋水下交通隧道废水分段收集分级提升构造，该形式具有结构形式和工法简单，变大废水池为小废水池，变大泵为小泵，排水方便快捷，安全高效，减少泵房占地，节省工程造价和泵房运行费用等优点。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。