[發(fā)明專利]一種用于開挖深埋隧道洞內(nèi)綜合降水的操作方法

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• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN114060084A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐洪賢;劉長卿
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵北京工程局集團(tuán)有限公司;中鐵北京工程局集團(tuán)第五工程有限公司
• 主分類號(hào): E21F16/02
• 分類號(hào): E21F16/02;E21D9/10;E21D11/10;E21D20/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 薛菲

本發(fā)明涉及隧道洞內(nèi)降水技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于開挖深埋隧道洞內(nèi)綜合降水的操作方法，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中深埋隧道遇富水粉細(xì)砂層時(shí)洞內(nèi)降水效果不好的問題，現(xiàn)提出如下方案，其包括以下步驟：S1、按照CRD法對(duì)隧道按照設(shè)計(jì)路線進(jìn)行開挖，當(dāng)隧道開挖過程中探測到前方有富水粉細(xì)砂層時(shí)，在隧道的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置鉆孔標(biāo)記，并在隧道內(nèi)側(cè)設(shè)置鉆機(jī)工作平臺(tái)，調(diào)整鉆機(jī)的鉆孔角度，使用鉆機(jī)在隧道的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的鉆孔標(biāo)記處鉆設(shè)鉆孔。本發(fā)明操作簡單，效果明顯，不僅能夠有效的對(duì)隧道施工過程中的富水粉細(xì)砂層段進(jìn)行超前降水，還能夠防止富水粉細(xì)砂層中的地下水侵蝕隧道，保證隧道的施工效率與施工質(zhì)量，易于推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道洞內(nèi)降水領(lǐng)域，尤其涉及一種用于開挖深埋隧道洞內(nèi)綜合降水的操作方法。

背景技術(shù)

富水未成巖粉細(xì)砂巖層又稱富水粉細(xì)砂層，由于該巖層因富含水份而極不穩(wěn)定，當(dāng)在深埋隧道的施工過程中開挖到該巖層時(shí)，該巖層極易呈流塑狀變型，從而導(dǎo)致在施工中出現(xiàn)涌砂、溜塌等現(xiàn)象，輕則造成隧道的初期支護(hù)變形，危及施工安全，重則導(dǎo)致隧道坍塌，引發(fā)安全事故，進(jìn)而嚴(yán)重影響到深埋隧道的施工工期、工程質(zhì)量以及生產(chǎn)安全和生產(chǎn)成本等。

現(xiàn)有技術(shù)中的隧道開挖過程中，為避免富水粉細(xì)砂層對(duì)正在施工的隧道產(chǎn)生影響，在隧道施工時(shí)，往往會(huì)對(duì)使用深井降水和結(jié)合洞內(nèi)輕型井點(diǎn)降水方法對(duì)隧道施工工作面前方的地下水進(jìn)行超前降水，然而，在實(shí)際施工中，由于深埋隧道的埋深較大，深井降水對(duì)于深埋隧道的施工降水效果較差，成本較高，采用洞內(nèi)輕型井點(diǎn)降水，對(duì)于深埋隧道而言，由于富水粉細(xì)砂層含水量較大，其排水效果又十分有限，為此，本方案提出了一種用于開挖深埋隧道洞內(nèi)綜合降水的操作方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的一種用于開挖深埋隧道洞內(nèi)綜合降水的操作方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中深埋隧道遇富水粉細(xì)砂層時(shí)洞內(nèi)降水效果不好的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種用于開挖深埋隧道洞內(nèi)綜合降水的操作方法，包括以下步驟：

S1、按照CRD法對(duì)隧道按照設(shè)計(jì)路線進(jìn)行開挖，當(dāng)隧道開挖過程中探測到前方有富水粉細(xì)砂層時(shí)，在隧道的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置鉆孔標(biāo)記，并在隧道內(nèi)側(cè)設(shè)置鉆機(jī)工作平臺(tái)，調(diào)整鉆機(jī)的鉆孔角度，并使用鉆機(jī)在隧道的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的鉆孔標(biāo)記處鉆設(shè)鉆孔；

S2、在鉆孔的內(nèi)側(cè)安裝超前降水管，并在隧道的內(nèi)側(cè)壁敷設(shè)集水管，超前降水管位于隧道內(nèi)側(cè)的一端與集水管固接，多個(gè)集水管遠(yuǎn)離富水粉細(xì)砂層的一端安裝有排水管，排水管的另一端安裝有排水泵；

S3、排水泵啟動(dòng)，富水粉細(xì)砂層中的水經(jīng)過多個(gè)超前降水管進(jìn)入到集水管，從而匯集到排水管，經(jīng)過排水泵排出；

S4、排水泵連續(xù)抽水，并通過檢測含水量的變化確認(rèn)富水粉細(xì)砂層具有自穩(wěn)性后，沿集水管的長度方向開挖隧道，并在開挖過程中及時(shí)設(shè)置防水層和初期支護(hù)；

S5、初期支護(hù)完成之后，在隧道內(nèi)側(cè)底面通過鉆井工作平臺(tái)，豎直向下鉆設(shè)垂直降水井，在隧道的內(nèi)側(cè)底面開挖基坑，向基坑內(nèi)側(cè)填埋基土，在隧道底面敷設(shè)混凝土，完整隧道結(jié)構(gòu)；

S6、重復(fù)步驟S1-S5，直至挖過富水粉細(xì)砂層之后，改用CRD法繼續(xù)進(jìn)行隧道開挖工作。

優(yōu)選的，所述步驟S1中的鉆孔的與隧道的內(nèi)側(cè)面的夾角為10-25°，相鄰的兩個(gè)鉆孔之間的間隙為50-180cm。

優(yōu)選的，所述步驟S1中鉆孔采用套管護(hù)壁鉆孔法鉆設(shè)，鉆孔的直徑為15-20cm，鉆孔深度為6-8m。

優(yōu)選的，所述步驟S2中超前降水管的直徑為10-15cm，超前降水管的長度為6-9m，且超前降水管的外部包裹有兩層80-100目濾網(wǎng)。

優(yōu)選的，所述步驟S2中集水管由多個(gè)集水分節(jié)管組成，多個(gè)集水分節(jié)管的首尾串聯(lián)固接，多個(gè)集水分節(jié)管的長度均為5-7m。