[發明專利]一種高水溫隧道注漿溫控方法及系統

在審

• 申請號: 202210926616.6
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115288739A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 劉永勝;洪開榮;謝韜;潘岳;尹龍;游金虎;陳橋;張繼超;李志軍;楊朝帥;周毅;楊聚會
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21F16/02;E21F17/00
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉艷霞

本發明公開了一種高水溫隧道注漿溫控方法，如下：步驟一、在隧道出水區域，由掌子面縱向開設一個或多個進水孔，以及一個或多個泄水孔，孔深至出水處；步驟二、各進水孔與外界高壓冷水管路連接；各泄水孔均與外界管路連接；步驟三、各泄水孔的出口關閉，各進水孔將高壓冷水注入隧道出水區域，增大隧道開挖區內的隧道出水區域內的水壓，用于抵抗阻止隧道開挖區外圍巖內的水滲流入開挖區內；步驟四、各泄水孔的出口分次打開排水，各進水孔持續將高壓冷水導入隧道出水區域，直至泄水孔流出的水達到隧道可施工溫度。采用該注漿溫控方法有效阻止開挖區外的高溫熱水往隧道開挖區內的滲流，并實現了將隧道開挖區內的高溫水降溫至可施工溫度。

技術領域

本發明屬于地下工程技術領域，具體涉及一種高水溫隧道溫控方法、注漿溫控方法及系統。

背景技術

在深埋長大隧道施工中，當隧道穿越區域構造活動強烈的區段時，天然高溫環境帶來的熱害問題是不可忽視的。高溫環境不僅會使機械設備降效，還會引發人員的注意力分散、抵抗能力下降、記憶力減弱等一系列的心理和生理變化，影響情緒和身心健康，降低工作效率。在富水地段，高溫水甚至可能從巖體的節理裂隙涌出，對人員和設備的安全帶來嚴重威脅。目前，在隧道建設中已見90℃以上的高水溫，同步的巖溫超過55℃，施工作業已無法開展。據《鐵路隧道工程施工安全技術規程》隧道施工環境必須符合有關條款規定，應滿足隧道內氣溫不得高于28℃的衛生及安全標準的要求。根據施工經驗統計當巖溫大于36℃時，增大通風量的措施對降低隧道內氣溫的效果減弱。

隧道施工中對于富水地段的突涌問題，通常需要采取注漿封堵的措施，但是在高溫環境中，注漿材料在高溫環境下普遍存在凝膠時間及擴散范圍不可控、結石體強度損失嚴重，易發生耐久性劣化等問題，無法滿足注漿堵水的要求。因此，亟需采用新的方法對環境溫度進行有效控制。

發明內容

本發明的目的是提供一種高水溫隧道注漿溫控方法及系統，有效阻止開挖區外的高溫熱水往隧道開挖區內的滲流，并實現了將隧道開挖區內的高溫水降溫至可施工溫度。

本發明采用以下技術方案：一種高水溫隧道注漿溫控方法，該注漿溫控方法如下：

步驟一、在隧道出水區域，由掌子面縱向開設一個或多個進水孔，以及一個或多個泄水孔，孔深至出水處；

步驟二、各進水孔與外界高壓冷水管路連接；各泄水孔均與外界管路連接；

步驟三、各泄水孔的出口關閉，各進水孔將高壓冷水注入隧道出水區域，增大隧道開挖區內的隧道出水區域內的水壓，用于抵抗阻止隧道開挖區外圍巖內的水滲流入開挖區內；

步驟四、各泄水孔的出口分次打開排水，各進水孔持續將高壓冷水導入隧道出水區域，直至泄水孔流出的水達到隧道可施工溫度，關閉進水孔和泄水孔。

進一步地，還包括步驟五，如下：

步驟五、由掌子面鉆設注漿孔，并再次打開進水孔，將高壓冷水注入隧道出水區域，各泄水孔的出口分次打開排水，直至泄水孔流出的水達到可注漿溫度，關閉進水孔和泄水孔；

進行超前帷幕頂壓注漿，注漿后，形成封堵區。

進一步地，在步驟一前，在隧道掌子面朝向隧道開挖方向施做超前探水孔，用于探測出隧道出水區域，以及測出水溫、水量和水壓；

且在探測結束后，施做的超前探水孔作為進水孔或泄水孔。

進一步地，在步驟二中，進水孔和泄水孔的外界管路均與高壓冷水循環降溫系統相連接，進水孔、泄水孔和降溫系統間形成循環的水通道。

進一步地，在步驟三中，由進水孔導入隧道出水區域的高壓冷水的壓力為隧道出水區域原水壓的3-5倍。

進一步地，高壓冷水循環降溫系統由串聯連接的一級降溫池、二級降溫池和三級降溫池組成。