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隧道施工排水:泵的选型

来源:Tunnel Business Magazine

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发布时间:2020-05-28

【  特大??  】

  

        除了岩石和土壤,大型隧道施工项目还涉及到另一个重要物质:水。因此,泵和相关设备的选型、操作和维护可能对施工成本和项目进度产生重大影响。


        瑞士Sulzer公司全球业务开发经理Pablo Garcia研究了整个隧道工程所需的泵的种类,以及维持这些泵运行所需的辅助结构。


        在过去的几十年里,隧道技术得到了快速发展,它缩短了人们的出行时间,使人们在山区或交通拥挤地区的下方行驶更安全。隧道可改善交通状况,完善基础设施网络,从而促进整体经济的发展。


       然而,哪里有隧道,哪里就有水,水的管理是任何大型隧道建设项目的重要考虑因素。施工人员必须从施工现场抽取大量的水,才能稳定地层或防止施工区域发生涌水。


        隧道掘进机和钻探设备需要可靠的冷却水供应,使用后必须回收、提取和处理。此外,在现场工作的人员还需要安全、清洁的饮用水和卫生设施。


        施工期间的水管理有多个步骤。例如,从施工现场排出的水先被运送到地下沉淀池中,减少水里的固体含量,然后再被泵抽出至地表。到地表以后,它还会经历进一步的处理,所以无论是在现场还是施工现场外,都要使其达到符合环境安全排放的要求。


        各种用途的泵


        总之,这些水管理任务意味着隧道工程需要大量的泵。对于大型项目来说,在施工期间操作几百台泵是很常见的,从小型潜水泵到大型排水泵。


        在隧道施工中,泵是维持适当工作条件和实现工期目标的关键设备。如果泵发生故障或表现不佳,隧道施工可能必须停止,这将导致施工成本超支和工期延迟。


        因此,在选择泵和相关设备的规格时需格外注意并听取专家意见。理想情况下,与设备供应商的沟通应该在项目初期就开始。在设计阶段,泵供应商除了能够提出关于泵的建议,如最合适的类型、数量和尺寸,他们还能够提出新颖的解决方案,使得这些泵在施工期间能够显著地节省成本和提高性能。


        选型标准


        泵的选择是基于某些参数的,其中流量和扬程是最基本的参数。深度较大的施工现场不可避免地需要更大、更复杂的泵。施工应用中的另一个关键因素是水中固体颗粒的含量。


        水体受到严重污染时可能会损坏或堵塞设计不当的泵,制造商已经开发出了处理特定污染等级的泵。排水泵适用于固体含量低的水,而泥浆泵可以承受高达70%的固体混合物。


        隧道施工对泵的性能要求多种多样。尽管泥浆泵的扬程可达95m,但如果应用在污染严重的水中,埋深较大的高压泵很容易快速磨损。这可能导致在抽水之前需要额外的沉淀处理或其他水处理。


        在长期、大规模的排水应用中,泵消耗的能量可以作为总生命周期成本的一个重要部分。泵的高效率设计可能在用料和制造时产生一个较高的初始成本,但是节约施工成本的效果显著。泵供应商应该能够提供全面的终身成本计算,这样更有说服力。


        服务和支持


       在为重大项目选择泵供应商时,工程和采购团队应该考虑设备基本技术规格之外的其他因素。


        供应商提供的产品应当种类广泛,以满足所有项目需要。如果泵是从小规模厂家采购,可以简化采购和供应商管理活动,以及处理诸如提供零部件和技术支持等操作问题。


        供应商应该有一定的规模并且在当地有分支机构,以充分支持该项目。虽然每个工程团队的目标都是在开工前将不确定性降到最低,但地下作业从来都不是完全可以预测到的。如果抽水需求在项目过程中发生了重大变化,那么随时更换或升级设备是很重要的。


        最后,供应商应该具备资源,能力和专业知识,以支持其产品在一个要求高的施工环境下应用。在偏远地方地下几百米,快速解决泵相关问题的能力可以避免工期严重滞后。有经验的公司在重大项目中已经开发了专门的应援能力,例如提供集装箱化的服务设施,在现场随时可以用上工具、设备和适当的库存备件。


        对于一个具有成本低且可靠的排水项目,重要的是评估供应商的能力,看他们是否能够提供全面的产品系列与所有必要的技术支持和维修库存。这将降低项目的复杂性,并确保在施工期间每个泵都能正确匹配应用。


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