[發明專利]隧道突涌冒頂關門處治的方法

有效

• 申請號: 202011423443.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112502777B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 王亞鋒;馬亮;李福才;胡新朋;邢迅軻;鄭清君;陳陽;曹耀祖;宿源麟;劉飛;車大兵;李紅
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道股份有限公司
• 主分類號: E21F16/02
• 分類號: E21F16/02;E21F17/103;E21D11/10;E21D11/14;E02D19/06;E02D15/00;E02D17/18
• 代理公司: 鄭州盈派知識產權代理事務所(普通合伙) 41196
• 代理人: 張曉輝;樊羿

本發明公開了一種隧道突涌冒頂關門處治的方法，旨在能及時有效的應對隧道突涌冒頂關門之類的事故，并最大限度的降低災害損失，順利恢復TBM施工。其主要地表應急處治、洞內應急處治、地表永久處治、突涌體分階段清淤、開設迂回導坑及高位工作洞室、突涌冒頂潰口及影響范圍處治等步驟。本發明工法施工周期短、施工組織清晰、適用性強，適宜于TBM在突涌冒頂關門后、快速施工和成本控制。

技術領域

本發明涉及TBM施工技術領域，具體涉及一種隧道突涌冒頂關門處治的方法。

背景技術

隧道掘進機（Tunnel Boring Machine，TBM）是一種用機械破碎巖石、出渣與支護實行連續作業的綜合設備。TBM施工具有以下優點：1.掘進效率高：連續作業，能保證破巖、出渣、支護一條龍作業；特別在穩定的圍巖中長距離施工時，優勢更為明顯；2.開挖少施工質量好：超挖量少，內壁光滑，不存在凹凸現象，支護工程量，工程費用降低；3.對巖石的擾動?。耗軌蚋纳崎_挖面的施工條件；周圍巖層穩定性好，施工安全性好。

當前，在隧道施工過程中，廣泛的采用TBM挖掘；但是由于地質影響，掘進施工通過不良地質區段時，有時會遭遇突涌、冒頂等工程難題。更為嚴重的是，TBM施工過程中如遭遇隧道突涌冒頂關門的突發事件，如不及時處置或處置不當，則會造成無法挽回的巨大損失。

針對這一類情況，為了隧道掘進工程的順利進行，最大限度的降低災害損失，研究設置科學合理的處治方法是當務之急。

發明內容

本發明旨在提供一種隧道突涌冒頂關門處治的方法，以及時有效的應對隧道突涌冒頂關門之類的事故，并最大限度的降低災害損失，順利恢復TBM施工。

為解決上述技術問題，本發明主要采用以下技術方案：

設計一種隧道突涌冒頂關門處治的方法，包括如下步驟：

（1）地表應急處治：突涌冒頂發生后，對地表及陷坑實施截流引排；陷坑積水抽排完畢后，對陷坑底部灌漿封填形成封堵層，再對陷坑進行土石回填；

（2）洞內應急處治：通過平導在對應的突涌體范圍施作探測孔兼泄水孔；在潰口段對應的平導或正洞對應的位置處套拱加固；于被困TBM尾端施作探查小導洞；然后通過小導洞在突涌體小里程坡腳處設置封堵墻；最后由對應的隧道在TBM尾部至突涌體之間對應位置開設橫通道，將正洞施工軌線通過橫通道轉移至平導；

（3）地表永久處治：地表陷坑土石回填完成后，對邊坡進行修整、陷坑鋼筋混凝土回填、注漿加固及恢復地表流水，使陷坑及邊坡達到永久穩定狀態；

（4）突涌體分階段清淤：先從大里程方向實施第一階段清淤，并及時在淤體坡腳處設置封堵墻，然后通過平導對潰口范圍進行探測，根據已探明的潰口范圍，由平導向潰口段進行水平鎖口注漿；水平鎖口注漿加固完成后，爆破拆除大里程封堵墻進行第二階段段淤體清理；

（5）開設高位迂回導坑及高位工作洞室：在正洞一側開設高位迂回導坑及高位工作洞室，對坍方潰口范圍進行準確定位；再通過高位工作洞室對坍方潰口范圍進行高位泄水及高位注漿加固處理，使坍方潰口范圍形成封堵層分隔；

（6）突涌冒頂潰口及影響范圍處治：潰口封堵層施作完成后，首先對TBM尾部封堵墻進行超前注漿加固；然后以兩面夾擊的施工原則對淤體兩側封堵墻進行拆除并開挖至潰口范圍，兩側再次施做封堵墻，達到安全穩固狀態；最后通過兩側封堵墻對潰口段進行超前帷幕注漿加固，以循環采用超前大管棚、短進尺、環環封閉的支護方式對潰口及影響段進行開挖支護。

在所述步驟（1）中，在TBM尾部封堵墻施工完畢后，開始地表陷坑土石回填及邊坡修整；邊坡修整按自上而下分臺階逐層清理穩定，臺階高度不超過10m，邊修整邊防護。