When Daniel O’Connell’s Sons won the construction contract in 2018 for the $122-million York Street Pump Station and Connecticut River Crossing project in Springfield, Mass., the owner’s designer, Kleinfelder, suggested pipe jacking to launch three new wastewater conveyance pipelines at the pump station that would run under a railroad and flood wall before crossing the river and passing through a levee to the Springfield Water & Sewer Commission treatment facility in Agawam, Mass. That would involve installing a pipe jacket on each side of an active Amtrak commuter rail corridor and jacking two 36-in.-dia force main pipelines and one 72-in.-dia siphon pipe under the railroad and the U.S. Army Corps of Engineers flood wall before launching them from a dry cofferdam receiving pit near the east riverbank, recalls Jeff Weinman, project executive for O’Connell’s Sons, the project’s Holyoke, Mass.-based general contractor.

然而,一旦获得许可,该计划就会解散,因为它需要从驳船上接收坑,这是不可能的,没有漫长且昂贵的过程。温曼说:“由于水位如此之低,因此很难从驳船上安装接收坑。”他说,管道插孔选项还需要两个接入点,其发射轴位于与隧道接入轴相同的位置和河中的接收轴。

取而代之的是,O'Connell的儿子隧道分包商Seca Underground Corp.提出了延长隧道的长度,因此该项目的微管钻孔机可以通过河床坡度钻入水下,而无需接收坑。温曼说,与管道尖端不同,该解决方案不需要地面改进或支持开挖以构建接收坑以恢复机器。他说,该地点的土壤条件只需要在发射轴上进行局部土壤稳定才能隧道隧道,而管道凸出需要“沿整个管道的整个长度”。

约克街泵站

York Street Pump Station的设计量为每天6200万加仑,而现有设施为35 mgd,估计每年将污水溢出量减少1亿加仑。
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温曼说,虽然计划的微管道启动是9月初,但SECA Underground直到11月中旬才开始隧道,“将该项目落后近三个月,” Weinman说。“时间将通过加速或调整继任活动的测序来弥补可能的范围。”他说,他们仍然“有望达到项目预算”,CM处于危险中,可以保护所有者免受任何费用的增加。

除了需要较少的准备工作之外,微管道还“对附近的关键基础设施的风险较小,而不是管道升起,” Kleinfelder的首席工程师Gus O’Leary说,河流交叉和治疗工厂的技术负责人Gus O’Leary在Agawam的邦迪岛上改善了。他补充说,污水坑和地面损失的可能性较小,“在轨道和洪水墙下工作时失去线路和级别的风险较小”。奥利里(O’Leary)称隧道方法为“对委员会的巨大胜利”,因为该团队能够采购两个管道尖头和一项微管道建议……“并允许承包商以最有意义的方式竞标。”

该植物定于2023年春季建成,位于河对面,靠近河的东岸80多的约克街泵站。新工厂的设计量为每天6200万加仑,而现有设施的35 mgd。Springfield Bill Fuqua说,将组合污水溢出(CSOS)减少每年估计每年1亿加仑,少100加仑的排放量,增加的抽水功能“将降低大规模风暴事件中排放或溢出系统进入河流的风险”水和下水道委员会的废水处理总监。

除了新的卫生泵站和筛选设施外,建筑还将包括在河床上安装两个36英寸迪亚尔部队的电源和一条72英寸Dia虹吸管线。他们将把泵站连接到阿加瓦姆河西岸的现有的斯普林菲尔德废水处理厂。

隧道

项目团队延长了隧道的长度,因此微管钻孔机可以通过水下河床坡度钻孔而无需接收坑。
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第一

该复杂项目是马萨诸塞州最早的水平管道项目之一,以保证采用另一种交付方法。18luck官网Kleinfelder项目经理兼项目工程师Jaso18luck官网n Lavoie说,该州大多数以前的委员会项目都是通过设计竞标建造的。该泵站是根据2014年美国环境保护局与委员会解决溢出的一项CSO努力的起源。但是,该项目涉及美国第一个基于数据驱动策略以优先级需求的策略的第一个集成废水计划,“迅速转变为关键基础设施的更新……对委员会更为重要,” Fuqua说。

“微型隧道对附近关键基础设施的风险较小,而不是管道尖端。”
- Kleinfelder首席工程师兼技术负责人Gus O’Leary

该计划使用了来自下水道系统和工程分析的液压建模的数据来确定诸如泵站等项目的优先级,该项目被确定为可以实现CSO量的负担得起的,并取代关键的基础设施。18luck官网奥康奈尔儿子项目经理约翰娜·霍奇(Johanna Hodge)说:“这是下水道委员会及其服务的一个非常重要的项目。”她说:“作为近年来我们执行的更大,更复杂的项目之一,它将对社区产生重大影响,并18luck官网对河流有益。”

Lavoie说,在CSO工作的第二阶段,该委员会已经进入了其长期控制计划的最大阶段,以将溢出到康涅狄格河的溢出。

挖泥行动

该项目的疏and行动开始从河的东侧挖出59英尺宽的沟渠,从河的东侧向西工作,从泵站到2021年12月,从泵站到治疗设施。
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单个解决方案

Kleinfelder亚征服者Stantec的高级助理和技术负责人Emerson Olander表示,现有的现有泵站在干燥天气中平均约为8.4 mgd流。他说,新设施的设计为62 mgd的高峰潮湿天气,“我们在相对常见的暴风雨事件中必须能够处理的数量级,例如每月或季度风暴。”这些设施通常具有用于较小流量的干燥天气泵,并专门用于大型泵。奥兰德说,在这种情况下,团队设定了一个目标,可以开发单个泵来组合这些单独的泵以提供泵站流量的全部范围。

应用流动技术软件使团队能够使用相同的型号泵进行最佳泵的选择,以处理所有流量,从而消除了对其他结构,电气系统和空间的需求。他说:“想想所有这些泵地下……每次添加泵时,都会进行更大的挖掘。”

奥兰德说,使用液压软件,该团队优化了液压设计过程。他说:“这是一个小得多的占地面积,因此……成本较低。”根据单泵的选择,“我们可以在泵站所看到的几乎整个流量范围内获得泵最佳效率的5%。”

在2019年夏季,工作人员开始建立一个新的进水结构,这是自四个现有66英寸以来的首次处理新容量的管道的要求之一。温曼说,进入植物的进水管位于相同的足迹上。为了绕过这些管道,他说,机组人员一次将他们带到一个离线,安装了36英寸的临时重力旁路。他说,延性铁管,将一根管道倒出,将旁路放入并修复了该管道,并用下一个管道重复该过程。

一旦进水结构于2020年完成并安装了门和控件,团队就将一个旁路管离线恢复到结构中,然后将下一部分脱机并将其绑在结构中。组装并拆卸66英寸。温曼说,由于新管道与旁路管道的相邻部分之间的连接点仅水平约2英尺,因此,在进水中的10英尺深的沟渠中以适当顺序的混凝土管道需要“具有挑战性的物流”。

克莱因菲尔德(Kleinfelder)的奥利里(O’Leary)说,除了艰难的物流外,四个66英寸的管道进入了该结构的东侧,四只管道离开了西侧,即72英寸。管道和两个42英寸。管道进入东侧和24英寸。管道进入北部。他说:“所有这些都必须在35英尺乘50英尺的空间中发生,这一切都发生在彼此之上。”该团队合作构建了Flow-3D(Flow Science Inc.)计算流体动力学3D软件模型,以模拟如何构建管道的复杂配置。

牵引着挖掘的材料

船员用驳船拖着挖泥板在河上进行拆除,并在现场进行临时存储。
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允许挑战

温曼说,为了准备河流过境,该团队总共花费了六年半的时间,允许该项目与多达六个州和联邦部门协调,这些州和联邦部门必须“必须融合在一起”。

该小组必须主要根据《联邦清洁水法》和《濒危物种法》的要求遵守EPA和美国鱼类和野生动物服务局,包括调节疏ed物料的排放。温曼说,在州一级,马萨诸塞州环境保护部已向河流疏ed和回填的水质认证许可发出了水质认证许可证,而该机构还向委员会颁发了许可证,以允许建筑和管道所需的临时结构。他说:“这些人必须与斯普林菲尔德和阿加瓦姆城市的条件订单一起工作,因为我们正在触摸他们的两个海岸。”

联合BIM模型

联合BIM模型帮助项目团队进行了冲突检测和商店图纸的协调。
由Stantec提供

挖泥支撑管安装

霍奇说,河内的工作始于10月,环境挖泥人要清除煤焦油,这是前斯普林菲尔德天然气公司的天然气生产的副产品。温曼说:“船员使用密封的环境披衫去除了受污染的土壤,在将材料装载到衬里驳船上之前,将其固定在材料上,并在排出之前收集并处理径流水。”

“该项目包括美国第一个综合废水计划,“迅速变成了关键基础设施的更新……对委员会更为重要。”
- Bill Fuqua,Springfield Water&Dewer委员会废水处理主管

从河的东侧到西部的15英尺深的沟渠,挖掘出59英尺宽的行动,以进行管道放置,然后于12月开始。潜水员进行了索具,以检索将使用称为Hydro-Pull的连接系统来安装管道的微管钻孔机,这将水下关节组件所需的时间降至最低。Weinman说:“本质上,管道的每个部分都装有一个包括真空系统的舱壁盖。”“一旦将管道置于适当的位置,他们就会使用真空产生负压将管道拉在一起。然后对每个关节进行测试和灌溉。盖子被卸下并固定在管道的下一部分上。”

潜水员于12月27日开始铺设管道。“河流状况比典型的河流高一些,”温曼说,“但是到目前为止还没有冰,对于潜水员来说,流速是可以管理的。”

Fuqua说,一旦整个项目完成,管道将提供系统冗余。目前,只有两条老式管道可以将下水道流从斯普林菲尔德运输到治疗厂。他说:“在我们构建这个项目之前,我们将无法离线这两个管道之一来检查它。”现有管道的命运尚不确定。“一旦新管道在线,将清理和检查旧的河流过境管道。然后,将决定是否可以恢复管道以继续使用,退役或重新利用管道。”