隧洞方案

一、工程概况

XX水库取水工程引水隧道改造工程，利用现状引水隧道，将原有DN800螺旋钢管拆除，更换为DN1200螺旋钢管。隧道至出水口全长86m，隧道长75m隧洞高度为2.2m，隧道宽2m。原有DN8OO螺旋管用12个不滑动支座支撑，其中有13.8m采用钢筋砼360°满包。

二、DN800螺旋管拆除

根据现场实地勘察，原有隧洞内因使用年限较久已堆积了很厚的淤泥平均厚度超过原有DN800螺旋管顶面0.9m，在拆除DN800螺旋管之前需对堆积淤泥进行人工清理，由于隧道施工作业面非常狭窄只能采用人工装袋后转运淤泥，将淤泥运至隧道口60M外的弃土场，将淤泥清除以后用乙炔氧焊切割作业，将原有DN800螺旋管撤除，由隧道口至隧道内逐一采用5T卷扬机将原有螺旋管牵引出隧道，弃于隧道口外140m处的临时堆场。在所有螺旋管牵引出隧道外后，拆除原有螺旋管支座上的弧形垫板继而利用凿岩机破碎原有钢筋混凝土支座及钢管外满包的钢筋砼。将破除后的建渣进行人工转运至隧道外60m弃土场。

三、DN1200螺旋管安装

隧道内管道采用砼（C30）支墩敷设，管道敷设在隧道内一侧。由于隧道内空间管道安装狭小，要求支墩施焊前施工完毕，隧道两侧锚固墩在隧道内管道安装就位完毕后进行施工，具体施工要求按设计执行。穿越隧道段施工采用隧道内组装焊接的方式。 3.1隧道安装施工顺序

图3-1管道安装施工顺序

3.2测量放线与便道修筑

根据施工图纸、设计交桩记录和测量成果表对隧道口、隧道内的

管线走向和隧道两侧的固定墩位置进行放线。在隧道的进出口设置两个水准基桩，以控制进行出口管线的高程。

在隧道一侧修筑一条由现有公路到隧道口作业平台的施工便道，以满足运管和施工机具的进退场，施工便道的宽度为5m，根据现场情况采用隧道两侧或一侧修筑公路到隧道口作业平台的施工便道，由两侧或一侧运、布管（尽量采用隧道施工单位修筑的进场道路） 3.3用电准备

1）首先在每条隧道内壁一侧每隔10m用白色油漆标出隧道内距离一端洞口的米数，以便于掌握进度情况，也便于在洞内安装临时设施。 2）在作业平台上设150KW发电机一台，作为施工电源。

3）为安全起见，隧道内的通风和照明拟单独供电，故沿隧道内壁需敷设两条动力电缆，两条型号均为VV-1000V/3x25＋1x10，一条供通风和照明用电，另一条供焊机、磨光机、焊条保温筒和卷扬机用电。见图3-3

图3-3 隧道内施工用电配置示意图

4）在通风和照明线路上，首先从距洞口30m处开始每隔20m在隧道顶部安装一个100W照明灯（采用防爆灯，单独配拉线开关），同时每隔40m安装一个电源插座，供组装焊接时的近距离照明取电，然

后从距洞口15m处开始每隔20m同向设置一台轴流通风机，轴流通风机用膨胀螺栓和自制角钢框架固定在隧道内的顶部，在隧道外统一由一个空气开关控制 ，在每天的工作时间内进行不间断地强制通风。需要注意的是，在引水隧道内可能存在穿堂风，因为原有闸门井与隧道贯通，故通风机的风向应与原有闸门井的穿堂风的风向一致。 5）在另一条动力线路上，每隔40m安装一个小型三相漏电断路器、四个三相动力电源插座和一个单相照明插座（开关每个插座均安装在一个小配电盘上后再固定在隧道内壁），作为向焊机、磨光机及焊条保温筒供电之用；另外，在隧洞内，再每隔20m左右安装一个三相动力电源插座，供隧道内安装的卷扬（牵引动力）机取电。 4、其它施工设备

1）检查隧道内壁处理情况是否良好，对隧道底部进行平整。 2）检查所有施工机具设备是否完好，施工手段用料应配备齐全。 3）制作施工措施所要求的各种工装（龙门架、小车）

4）对所有施工人员进行技术交底和安全教育并配备必要的通讯工具和对讲机。

5、开拓作业平面及隧道内平整

隧道一侧或两侧需修筑一个50mX20m的作业平台，用于临时堆管和施工设备机具的停放。作业平台的尺寸根据现场情况适当调整，如果隧道口高低不平，须用设备进行现场平整，然后每隔4m铺设一道枕木，枕木上铺垫柔性材料，用于临时堆管、管段组焊与预制完成的钢管堆放。隧道内凹凸不平处采用人工方法进行修整与铺垫。

6、钢管运输

采用运管拖车将钢管通过二次或三次倒运，将钢管运至隧道口作业平台上堆放。

7、隧道内运布管大致有卷扬机牵引自制小车运布管和卷扬机牵引轻轨滑车运布管两种方式。对坡度较小的隧道适宜采用卷扬机牵引自制小车的方式运布管，可以尽量地降低成本；对坡度较大的隧道则采用卷扬机牵引轻轨滑车的方式进行运布管。

1）卷扬机牵引自制小车运布管（高都铺1#隧道和高都隧道2#隧道采用此种方式）

用吊管机将预制好的管段放在自制的小车上，用自制小车（双轴四轮管梁方式，带制动装置）向隧道内运输，采用卷扬机牵引，并将钢管直接布在支墩上，运管依据现场情况从一侧或两侧同时进行。见图3-7。

图3-7 隧道内小车布管示意图

2）卷扬机牵引轻轨滑车运布管（天福寨隧道采用此种方式） 首先在隧道内铺设两条并行的轨道，轨道比隧道长20m，然后通过自制的轻轨小车将钢管运到位，小车由对面的卷扬机通过钢丝绳进行牵引。铺设轻轨可与临设安装同步进行。

① 隧道内轻轨布管示意图（图3-7-2）

图3-7-2 隧道内轻轨布管示意图

② 轻轨铺设：

支墩和锚固墩施工完成后，在支墩上铺设轻轨。轻轨选用11号轻质钢轨，单根长度8m，其间采用连接板架螺栓固定，连接板厚度不小于12mm，螺栓采用M18单头螺栓，连接板双面固定；轻轨底部在支墩间每隔2m用枕木垫高，高度与支墩表面取平；两轻轨沿管道设计中线对称布置，使组焊管段能够位于管道设计中线上；隧道底面坡度为5%，考虑施工安全，利用支墩作为受力点对轻轨加以固定，防止施工过程中轻轨产生滑移；轻轨之间每隔10m用横拉杆固定，见图3-7-3、3-7-4和图3-7-5

图3-7-3 轻轨与滑车安装示意图 图3-7-4 轻轨横向固定示意图

图3-7-5 轻轨与滑车安装示意图

③ 小滑车与钢管固定

每个小滑车与钢管之间用垫胶皮的弧形卡固定（见图3-7-3），卷扬机牵引点位于第一个小滑车上，组焊完一道口后，向前牵引一根管的距离，进行后续管段的组焊，直至完成穿越管段的组焊。另外，在每个滑车上安装一个手动制动装置。

3）在隧道出口处设卷扬机（预埋混凝土基础加以固定）提供牵引力，混凝土基础尺寸为2.5mx1.5mx1.0m，卷扬机与基础间用预埋螺栓固定。卷扬机的选定和钢丝绳的选定，根据每根管重和坡度进行计算，并需要考虑足够的安全系数，根据最小牵引力计算公式F牵＞F

摩

，卷扬机的钢丝绳长根据现场情况确定。对于高都铺1#隧道和天福

寨隧道内可每隔400m处设置一处卷扬机临时锚固点。每处锚固点用风钻打Ф50孔四个，深1.5m，然后各插入一根长1.8m的Ф50圆钢作为地锚用来固定卷扬机。

4）管道施工前必须复测管道支墩中心轴线，预埋螺栓中心轴线，测量无误后方可开工。

5）管道吊装要轻吊轻放，防止管子在吊装过程中应力过大对管子本身产生危害。

8、组对焊接

按图3-7-6所示制作龙门架4个，管子运到位后，通过龙门架和倒链将管子放于支墩上就位，再用外对口器进行管道组对，管道焊

图3-7-6 龙门架制作示意图

接遵循布管的顺序，而焊接电源则可以就近取用动力线上的动力电或采用自发电焊机。为保证安全施工，焊接时要求施工人员佩戴劳动保护（安全帽及劳保鞋等）。同时在焊口位置设置简易的焊接防护棚，以防止落石及穿堂风影响焊接质量，由于隧洞内有渗水，且阴暗、潮湿，为确保焊接的质量，减缓因低温环境热量的散失，管口预热的范

围由规范要求的坡口两侧各75mm，增加为坡口两侧各120mm，温度测量采用数字显示红外线测温仪，并在距管口径向100mm~120mm处测量，需测量均匀圆周上的8个点，预热完成后应立即进行根焊道的焊接。在焊接过程中，在焊接部位铺设防水胶皮隔潮，为确保层间温度，每层焊道焊接必须紧凑，前一道工序完成后，立即进行下一道工序。在每层焊道焊接前，需测量均匀圆周上的8个点，层间温度低于焊接工艺规程的要求时，应采取用环形火焰加热器重新进行预热。 9、防腐补口

1）由于隧道内不见阳光且通风差空气湿度大，容易造成表面结露，因而除锈前将钢管表面均匀加热以除去表面露水，除锈后立即进行防腐，防止重新生锈和结露。

2）焊口采用喷砂方式除锈，除锈使用小型电动空压机作气源，喷砂罐使用0.5m3的喷砂罐，补口作业与喷砂作业应由一定距离，并且在两个作业区中间设置一道临时的可移动的屏风隔墙。为确保在隧道内补口工作的顺利进行，可将空压机与喷砂罐放置在自制的小车上，以便于移动。

3）其它防腐补口措施与线路其它部分相同。 10、试压

隧道内试压依据图纸要求，试压要求和操作步骤可参考（清管、测径、试压、扫线措施）进行。 11、临时设备拆除

1）所有隧道内工作完成后，拆除隧道内的电缆和照明及通风设施。

2）隧道口的封堵和处理按设计和业主要求进行。

3）完成隧道安装的所有工作之后，拆除所有施工设施，对破坏的地貌按业主的要求欧进行恢复。 12、施工人员及设备、机具用料配备 1）隧道施工人员配备一览表 表11-1.1 隧道施工人员配备一览表 序号 1 2 3 4 5 6

2)隧道施工主要施工设备、机具配备 表11-2.1主要施工设备、机具配备表

工种/岗位 质检员 技术员 管工 电焊工 电工 机械手 人数 1 1 4 9 1 3 序号 7 8 9 10 11 12 工种/岗位 防腐工 起重工 火焊工 司机 测量工 普工 人数 2 3 2 2 1 12

序号 设备名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19

空压机 手动葫芦 角向磨光机 电焊机 全站仪 卷扬机 运管小车 焊机行走小车 空压机行走小车 龙门架 焊缝检验尺 手提式探照灯 干粉灭火器 电火花检漏仪 德格索兰凿岩机 汽车吊 氧气、乙炔 喷砂系统 规格型号 KS-200型 10t Φ100 林肯V350P 单位 台 台 台 台 数量 1 6 6 5 1 2 1 4 1 1 4 5 5 1 2 1 6 2 备注 拓普康102N 套 20t 自制 自制 自制 自制 40型 JG-3 YT29A 16T 台 台 台 台 台 把 只 只 台 套 台 套 套 3)隧道施工用电设施用电设施用料表 表11-3.1隧道施工用电设施用料表

序号 名称 1 2 3 4 5 6 7 8 发电机 电力电缆 电线卡子 照明灯 电源插座 轴流风机 漏电保护器 配电箱 规格型号 150KW VV/1000V4×35+1×25 数量 1台 170m 80个 25个 12个 3台 3个 6个 备注 防爆 Φ50 DC36V/100W 220V、16A SF-6-6(2.2KW) DZ47-250A 配漏电保护器、开关 13、隧道内施工的质量保证措施 1）防腐层的保护

①所用运输工具与防腐管得接触部位必须加衬橡胶板或其它软质材料。

②当运管时采用捆扎措施时，应采用尼龙带或外套橡胶软管的钢丝绳捆扎，并在凸起部位加衬软质材料。

③防腐管的装卸应由专人指挥，并使用专用吊具，做到轻起轻放，严禁撞击管材。 2）组对焊接

①有些钢管管端直径和周长偏差较大，容易出现两个钢管的周长不同，在某些方向的曲率半径不相同，这样在施工时容易产生较大的错边量，从而直接影响整个焊口的焊接质量，所以在钢管进入现场之前必须对每根钢管两端管口周长和圆度进行测量和检查，掌握所有管

材两端管口的情况，对口前要进行级配选管，尽量使进行组对的两个钢管周长差不超过管径的0.1%即。如果要组对的两管口周长差距较大，或椭圆度较大而又难以避开，这种情况下，当管端变形不大于公称直径的3.5%时，可用胀管器进行校正，校正后的管道周长差不得超过管径的1%，错口误差小于1mm；当管端变形不大于公称直径3.5%时，应将变形超标段切除。

②预热采用环形火焰加热器进行，并用远红外测温仪控制温度。 ③在隧道内设置温度计，温度计、风速仪，随时监测隧道内的焊接环境。

④为保证组对焊接质量，除隧道内沿线的一般照明灯外，组对焊接的作业面各设置2个大功率低压照明灯具，另配备2只手提式探照灯，以使探照管道下方作业部位。 3）防腐补口

①为保证隧道内管口的除锈质量，采用小型电动气泵和小型砂罐进行喷砂除锈。

②由于隧道内湿度较大，喷砂除锈之后，焊口可能出现湿气和反锈，补口人员应佩戴电动钢丝刷，在补口之前先用烤把祛除湿气，然后用电动钢丝刷清除防锈。 四 隧道穿越安全措施 1）安全组织及安全教育

①隧道作用机组除设置一名专职安全员外，每个作业面另设置一名专职警戒通讯人员。

②安全人员应配备通讯工具（对讲机）、急救箱和便携式氧气瓶等救助器材。

③隧道施工前对机组长和安全人员进行培训，了解隧道内施工的风险和应急对策。

④对全体施工人员进行安全培训，至少应包括下列内容： A、现场条件、工作性质和工作范围。 B、各种规程、警告和应急办法。

C、各种安全器材的用途，功能以及使用方法。 D、人身保护用品的使用及保管。 2）安全措施 ①一般要求：

A、施工人员进入现场要按规定穿戴劳保用品。

B、设置必要的警示标志，照明系统良好，各作业面配置2台应急灯以备用。

C、各岗位人员必须遵守有关安全操作规程，严禁违章指挥和违章作业。

D、定时检查隧道内的氧气浓度，当氧气浓度过低时应增设通风机。

②用电安全措施

A、现场所有的供电线路设施应由专业电工负责安装敷设。 B、照明线路应在隧道侧壁上架空敷设，动力电缆应采取靠侧壁埋地敷设。

C、各种配电箱、插座不得直接放在地上，并喷涂红色危险标志。 D、各种电动工具使用之前均应由电工进行检查，并装设漏电保护装置。

E、全员培训触电急救措施。 ③防火安全措施

A、施工作业平台配备防火沙、消防锹、消防桶、灭火器等防火器材，每个作业面配备两只手提式干粉灭火器。 B、隧道内禁止吸烟。

C氧气瓶、乙炔瓶以及液化气瓶与作业面的间距要符合安全规定。

D、对于易燃物品加强管理，不能随意丢弃和堆放。 3）应急反应计划

根据项目的应急反应计划，编制隧道内施工的应急反应计划。针对隧道内施工的特点，对火灾、触电、窒息等人身伤害等事故制定可行的应急计划，并组织全面培训。

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