[發(fā)明專利]一種巖溶地區(qū)隧道拱頂排水的施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910268363.6
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109973115B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金玲玲;李軍;劉傳敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國十七冶集團有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10;E21D11/15;E21D11/18;E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 奚志鵬

1.一種巖溶地區(qū)隧道拱頂排水的施工方法，其特征是：在隧道的施工中，采用先在已開挖的隧道壁的拱頂部外圍的巖層即圍巖中鉆直孔并打入導管(3)即鋼管，此導管(3)呈梅花形布置，在兩兩相鄰的導管(3)中間隔地注漿即注入素混凝土漿或不注漿，注漿的導管(3)具有穩(wěn)固圍巖的功能，不注漿的導管(3)具有后期排除圍巖內(nèi)水的功能，固定圍巖后，才繼續(xù)開挖隧道；

此外，待隧道拱頂部的導管(3)打入完后，在已噴射混凝土層的隧道壁頂部的內(nèi)表面上對應位于隧道的圓弧形即扇形拱頂?shù)闹行木€左右兩側(cè)各15度的部位上均開鑿出前后向的呈直角∩形的溝槽，在此溝槽中對應放置長方體的且均布圓孔的鋼板(1),在鋼板(1)與溝槽之間用脹縫劑進行填充；

其施工步驟是：

一)、施工中總原則為先支撐后開挖，在隧道施工中，按照設(shè)計，先將導管(3)打入到已開挖的隧道的圍巖中，導管(3)的打入，是用通常的臨時支撐進行支護，在隧道巖層即圍巖的下表面由下往上地先鉆直孔，然后在直孔中打入導管(3)即鋼管，且導管(3)的下端與隧道拱不貫通，導管(3)的方向為垂直于圍巖，且導管管口的指向范圍是在隧道拱(4)的圓弧形即扇形拱頂?shù)闹行木€的左右兩側(cè)各15度即共30度的范圍內(nèi)，導管(3)的方向根據(jù)圍巖的破碎情況設(shè)計而定，兩兩相鄰的導管(3)之間間距的設(shè)置：當圍巖級別為三級或三級以上時，采用密級導管施工，兩兩相鄰的導管(3)之間的中心間距為0.5m，當圍巖級別為三級以下，兩兩相鄰的導管(3)之間的中心間距為1～1.5m；

在圍巖內(nèi)打入導管(3)后，兩兩間隔地將各導管(3)設(shè)置成注漿的導管與不注漿的導管，注漿的導管(3)中采用素混凝土漿進行注漿，漿液會順著導管(3)進入圍巖的縫隙而凝固，起到穩(wěn)固圍巖的目的，不注漿的導管(3)用于排除巖層中的水流，等圍巖穩(wěn)定后再繼續(xù)進行下一段隧道的開挖；

二)、隧道的導管(3)打入結(jié)束后，隧道內(nèi)采用臨時鋼拱架進行支撐，同時對隧道壁的內(nèi)表面進行噴射混凝土層，該混凝土層的噴射厚度為：初噴為5cm，復噴為8～10cm，拱腳為10～15cm；

三)、待噴射混凝土層的凝固強度達到設(shè)計的強度后，在隧道壁上位于扇形拱頂?shù)闹行木€的左右兩側(cè)各15度的部位分別開鑿出前后向的呈直角∩形的溝槽，使各導管(3)的下口應全部位于左右兩個溝槽之間的范圍內(nèi)；

四)、在隧道內(nèi)的混凝土層上，包括拱頂?shù)纳刃螀^(qū)域，鋪設(shè)常規(guī)的防水層，防水層鋪設(shè)到溝槽處應粘結(jié)牢固；

五)、采用常規(guī)方法綁扎鋼筋，待鋼筋綁扎至隧道拱(4)的頂部時，在扇形區(qū)域的左右兩側(cè)的溝槽內(nèi)縱向即前后向地分別嵌裝長方體的鋼板(1)，在鋼板(1)與溝槽之間用通用的脹縫劑進行填充，且此鋼板(1)嵌入到拱頂?shù)臏喜蹆?nèi)后，鋼板(1)的底面標高必須與隧道拱(4)的頂面的標高相一致，前后鋼板(1)之間縱向采用焊接連接，同時在鋼板(1)上均布開設(shè)排水的圓孔，該圓孔部位應嵌裝入拱頂?shù)膸r層內(nèi)，小流量的水通過鋼板(1)上的圓孔排到隧道拱(4)的背部，然后，注入隧道底部的仰拱(5)下的另外設(shè)置的排水系統(tǒng)排走；

六)、安裝模板臺車，進行隧道拱(4)的混凝土澆筑，在隧道拱(4)的頂部的中心部位上沿隧道的縱向方向即前后向均布、間隔地開孔并安裝排水管(2)，此排水管(2)垂直于拱頂，在各排水管(2)的出口上安裝封閉蓋，按排水的需要打開或關(guān)閉封閉蓋，水流量大時，就打開排水管(2)的出口，進行集中排水，以減小隧道拱(4)的應力及水毀現(xiàn)象，待隧道拱(4)的混凝土達到拆模強度后，然后拆模。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)隧道拱頂排水的施工方法，其特征在于此直孔的直徑為3cm～5cm、深度為3m～5m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)隧道拱頂排水的施工方法，其特征在于該溝槽的深度為15cm、寬度10cm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)隧道拱頂排水的施工方法，其特征在于該排水管(2)用PVC管制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)隧道拱頂排水的施工方法，其特征在于該排水管(2)的內(nèi)直徑為2cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)隧道拱頂排水的施工方法，其特征在于此鋼板(1)的厚度為10cm、高度為15cm～17cm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)隧道拱頂排水的施工方法，其特征在于圓孔的直徑為5cm。