一种穿越富水破碎带隧道施工过程中的排水方法技术

本发明专利技术涉及隧道挖掘领域，具体地指一种穿越富水破碎带隧道施工过程中的排水方法。通过在小净距隧道的间隔岩壁上设置导水结构将用水隧道的掌子面上的涌水排放至另一隧道，增加涌水隧道排水排放流量。本发明专利技术基于围岩渗流场理论，保持小净距隧道开挖时左右隧道保持安全距离，采用非涌水隧道作为引水隧洞代替设置单独引水洞的排水方式，解决了山岭隧道涌水量特大情况下隧道施工需要设置单独引水洞的问题，缩短了隧道施工周期，减少了工程造价，降低了施工风险。

【技术实现步骤摘要】
一种穿越富水破碎带隧道施工过程中的排水方法
本专利技术涉及隧道挖掘领域，具体地指一种穿越富水破碎带隧道施工过程中的排水方法。
技术介绍
在富水破碎带低端开挖隧道，常常因为涌水量大需要使用排水设备，有时候排水不及时回严重影响开挖工期。常用的小净距隧道(小净距隧道是指隧道间的中间岩壁厚度小于分离式独立双洞最小净距的特殊隧道布置形式)使用的排水措施为在隧道内开挖暗沟或者排水沟道，将掌子面上的涌水引导到暗沟或者排水通道中，通过排水设备将涌水排出，实际施工过程中，暗沟和排水通道有时候并不能及时将涌水排出，需要停工排水，严重影响工程进度，另外开挖排水沟道也增加了工程量，增加了施工周期，且造价高，施工风险大。专利号为“CN103628887A”的名为“大断面富水饱和粉细砂铁路隧道开挖方法”介绍了一种在富水地带开挖隧道的方法，该方法中通过在隧道的侧壁上安装抽吸管道，使用真空抽吸设备将岩壁中的渗透水抽出。该方法能够很好的将开挖岩壁中的水抽出，但是工程造价较高，需要增设大量的排水设备，增加工程难度。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种穿越富水破碎带隧道施工过程中的排水方法。本专利技术的技术方案为：一种穿越富水破碎带隧道施工过程中的排水方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：1)、在富水破碎带上开挖小净距隧道，包括并列排布的穿越富水破碎带的第一隧道和不穿越富水破碎带的第二隧道，开挖过程中始终保持第二隧道位于第一隧道的前方；2)、第一隧道开挖至其掌子面涌水超过设计量时，封闭该掌子面，在第一隧道内设置排水设备排水，并在第一隧道和第二隧道之间的间隔岩壁上设置导水结构，将第一隧道的掌子面前方岩壁内的涌水引至第二隧道内排出，并开始开挖第二隧道；3)、第二隧道开挖过程中，向新开挖的间隔岩壁上设置新的导水结构，将第一隧道前方岩壁内的涌水排出；4)、待第一隧道的掌子面的涌水减小到可开挖时，开挖第一隧道，直至涌水增大或者当第一隧道的掌子面与第二隧道的掌子面间隔距离达到安全距离时，停止开挖第一隧道；5)、依次交替开挖两个隧道，直至工程完成。进一步的所述的导水结构为多根进口端位于间隔岩壁内，出口端与第二隧道连通的管道。进一步的所述的管道的进口端与第一隧道不连通。进一步的所述的管道的进口端与第一隧道的掌子面前方岩壁通过间隔岩壁内的缝隙连通。进一步的所述的管道的出口端位于第二隧道的底部。进一步的所述的步骤3中的安全距离为18～30m。本专利技术基于围岩渗流场理论，保持小净距隧道开挖时左右隧道保持安全距离，采用非涌水隧道作为引水隧洞代替设置单独引水洞的排水方式，解决了山岭隧道涌水量特大情况下隧道施工需要设置单独引水洞的问题，缩短了隧道施工周期，减少了工程造价，降低了施工风险。附图说明图1：本专利技术开始开挖的情况示意图；图2：本专利技术第一隧道开挖情况示意图；图3：本专利技术第一隧道封闭、第二隧道开挖情况示意图；图4：本专利技术第一隧道排水完成开始开挖情况示意图；图5：本专利技术的排水管道布置结构示意图；其中：1—富水破碎带；2—第一隧道；3—第二隧道；4—间隔岩壁；5—管道。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1～5，富水破碎带1为岩石破碎且包含地下水的地地质结构带，在富水破碎带1地区施工隧道需要考虑到排水问题。如图1所示的在富水破碎带1施工小净距隧道，其中小净距隧道包括穿越富水破碎带1的第一隧道2和不穿越富水破碎带1的第二隧道3，实际操作时，因为第一隧道2在开挖过程中会出现大量的涌水，需要及时的将这些涌水快速排放出去才能开挖隧道。本专利技术采用的方法是将第二隧道3也变为涌水的排放口，以解决单独使用一个隧道作为排放口时难以将涌水排放干净的问题。如图1～4所示，具体的施工方法为：1、在富水破碎带1上开挖小净距隧道，包括并列排布的穿越富水破碎带1的第一隧道2和不穿越富水破碎带1的第二隧道3，开挖过程中始终保持第二隧道3位于第一隧道2的前方，第二隧道3始终位于第一隧道2的前方主要是为了保持安全施工的距离，避免在隧道挖掘过程中将隧道之间的间隔岩壁4损毁，另外也便于通过该间隔岩壁4将第一隧道2掌子面前方的涌水排放出来；2、第一隧道2在开挖过程中涌水超过设计标准时，若继续开挖掌子面，存在很大的风险，需要及时将掌子面前方岩壁内的涌水排放出来，当第一隧道2的掌子面涌水超过设计量时，封闭该掌子面，设置排水设备排水，并在第一隧道2和第二隧道3之间的间隔岩壁4上设置导水结构，将第一隧道2的掌子面前方岩壁内的涌水引至第二隧道3内排出，并开始开挖第二隧道3，通过在间隔岩壁4上增加导水结构，将第一隧道2掌子面前方岩壁内的水排放至第二隧道3内，通过两个隧道内的排水结构加速涌水的排放，减小因为涌水排放耽搁隧道的开挖时间；3、待第一隧道2的掌子面的涌水减小到可开挖时，开挖第一隧道2，直至涌水增大或者当第一隧道2的掌子面与第二隧道3的掌子面间隔距离达到安全距离时，停止开挖第一隧道2；4、转而开挖第二隧道3，第二隧道3一边开挖一边向间隔岩壁4内增设管道，将第一隧道2前方岩壁内的涌水排放到第二隧道3内；5、依次交替开挖两个隧道，直至工程完成。如图5所示，导水结构为多根进口端位于间隔岩壁4内与第一隧道2不连通，出口端与第二隧道3连通的管道5，这些管道5将第一隧道2掌子面前方岩壁(管道5的进口端通过间隔岩壁4内的缝隙或者毛细结构与第一隧道2掌子面前方岩壁连通)和第二隧道3连通，将第一隧道2掌子面前方岩壁中的涌水排放至第二隧道3内，通过第二隧道3加速排放第一隧道2内的水。实际开挖过程中，为了保证间隔岩壁4不至垮塌，另外也避免两个隧道挖掘时不出现安全问题，需要保证两个隧道的掌子面之间的距离为为18～30m。即当第一隧道2开挖距离至第二隧道3为5～8m时，需要停止开挖第一隧道2，开始开挖第二隧道3。本专利技术基于围岩渗流场理论，保持小净距隧道开挖时左右隧道保持安全距离，采用非涌水隧道作为引水隧洞代替设置单独引水洞的排水方式，解决了山岭隧道涌水量特大情况下隧道施工需要设置单独引水洞的问题，缩短了隧道施工周期，减少了工程造价，降低了施工风险。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿越富水破碎带隧道施工过程中的排水方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：1)、在富水破碎带(1)上开挖小净距隧道，包括并列排布的穿越富水破碎带(1)的第一隧道(2)和不穿越富水破碎带(1)的第二隧道(3)，开挖过程中始终保持第二隧道(3)位于第一隧道(2)的前方；2)、第一隧道(2)开挖至其掌子面涌水超过设计量时，封闭该掌子面，在第一隧道(2)内设置排水设备排水，并在第一隧道(2)和第二隧道(3)之间的间隔岩壁(4)上设置导水结构，将第一隧道(2)的掌子面前方岩壁内的涌水引至第二隧道(3)内排出，并开始开挖第二隧道(3)；3)、第二隧道(3)开挖过程中，向新开挖的间隔岩壁(4)上设置新的导水结构，将第一隧道(2)前方岩壁内的涌水排出；4)、待第一隧道(2)的掌子面的涌水减小到可开挖时，开挖第一隧道(2)，直至涌水增大或者当第一隧道(2)的掌子面与第二隧道(3)的掌子面间隔距离达到安全距离时，停止开挖第一隧道(2)；5)、依次交替开挖两个隧道，直至工程完成。

【技术特征摘要】
1.一种穿越富水破碎带隧道施工过程中的排水方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：1)、在富水破碎带(1)上开挖小净距隧道，包括并列排布的穿越富水破碎带(1)的第一隧道(2)和不穿越富水破碎带(1)的第二隧道(3)，开挖过程中始终保持第二隧道(3)位于第一隧道(2)的前方；2)、第一隧道(2)开挖至其掌子面涌水超过设计量时，封闭该掌子面，在第一隧道(2)内设置排水设备排水，并在第一隧道(2)和第二隧道(3)之间的间隔岩壁(4)上设置导水结构，将第一隧道(2)的掌子面前方岩壁内的涌水引至第二隧道(3)内排出，并开始开挖第二隧道(3)；3)、第二隧道(3)开挖过程中，向新开挖的间隔岩壁(4)上设置新的导水结构，将第一隧道(2)前方岩壁内的涌水排出；4)、待第一隧道(2)的掌子面的涌水减小到可开挖时，开挖第一隧道(2)，直至涌水增大或者当第一隧道(2)的掌子面与第二隧道(3)的掌子面间...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖伯强，胡义新，周益军，杨钊，徐昌茂，冯淑华，陈成，石万波，王友，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42