地铁盾构瓦斯隧道施工方法技术

本发明专利技术公开了一种地铁盾构瓦斯隧道施工方法，该方法包括以下步骤：一、将所施工的瓦斯隧道从头至尾分为一个或多个有害气体压力区段；二、按照所施工瓦斯隧道的施工工序依次对各有害气体压力区段分别进行施工，一有害气体压力区段的施工过程如下：计算极限瓦斯涌出量并相应判定瓦斯隧道等级，对盾构机的防爆性能、通风系统的通风量及瓦斯监测控制系统进行改造；设定盾构机的掘进速度；盾构掘进施工；管片拼装衬砌施工；三、施工完成所施工瓦斯隧道的所有有害气体压力区段直至实现所施工瓦斯隧道的贯通。本发明专利技术设计巧妙合理、实施方便、施工难度小且施工效果好，能有效解决穿越瓦斯储气层的盾构隧道即地铁盾构瓦斯隧道的安全施工问题。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种地铁盾构瓦斯隧道施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：　步骤一、通过对地质勘察所测定的所施工瓦斯隧道的瓦斯压力值与孔隙气压力值进行比较，将所施工的瓦斯隧道从头至尾分为一个或多个有害气体压力区段，所述有害气体压力区段包括瓦斯压力大 于孔隙气压力区段和瓦斯压力小于孔隙气压力区段两种类型；　步骤二、按照所施工瓦斯隧道的施工工序依次对各有害气体压力区段分别进行施工，对一有害气体压力区段而言，其施工过程包括以下步骤：　（１）施工前的准备工作，其准备过程如下：　 　１０１、根据公式Ｑ＝ｖＳＡＫξ×Ｐ／Ｐｓｔ　（１－１）　计算所施工有害气体压力区段的极限瓦斯涌出量Ｑ，即单位时间内涌进采掘空间的瓦斯量，并相应建立盾构机的掘进速度ｖ与极限瓦斯涌出量Ｑ间的对应关系；　式中：ｖ－－盾构机的掘进速 度，ｍｍ／ｍｉｎ；Ｓ－－所施工瓦斯隧道的掘进断面面积，ｍ↑［２］；ξ－－所施工瓦斯隧道穿越的所有土层类型中孔隙率最大的土层的孔隙率最大值即极值，％；Ｐ－－实测所施工瓦斯隧道最大的瓦斯压力值，ＭＰａ；Ｐｓｔ－－标准大气压，ＭＰａ；Ａ－－考虑所述盾构机盾尾及掘进后的成型隧道逸出有害气体的安全系数，Ｋ－－考虑到所施工瓦斯隧道穿越的地层中土体瓦斯释放系数的不同及瓦斯释放的不均匀性而设置的瓦斯涌出系数，且Ａ×Ｋ＝１．２；　１０２、判定所施工有害气体压力区段的瓦斯隧道等级：以极限瓦 斯涌出量Ｑ＝Ｑ↓［０］＝０．５±０．０２ｍ↑［３］／ｍｉｎ为判定标准，根据式（１－１）计算得出Ｑ０对应的盾构机的掘进速度ｖ０：当盾构机的掘进速度ｖ＜ｖ０时，所施工的有害气体压力区段为低瓦斯隧道；当盾构机的掘进速度ｖ＞ｖ０时，所施工的有害气体压力区段为高瓦斯隧道；　１０３、根据所判定出的所施工有害气体压力区段的瓦斯隧道等级，并结合《铁路瓦斯隧道技术规范》，相应对所采用盾构机的防爆性能、通风系统的通风量以及瓦斯监测控制系统进行改造，同时严格控制施工时可能出现的火源，最终通过 提高设备防爆性能、降低瓦斯气体浓度和控制火源达到防止瓦斯灾害事故发生的目的；　１０４、设定盾构机的掘进速度ｖ，将所施工的有害气体压力区段有条件地界定为低瓦斯隧道，具体是将盾构机的掘进速度ｖ限定在ｖ０以下，从而达到进一步防止瓦斯灾害事故 发生的目的；　（２）盾构掘进施工：采用步骤１０３中改造后的盾构机、通风系统和瓦斯监测控制系统且以步骤１０４中所设定的盾构机掘进...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林建平，卓普周，孙平利，杨育僧，杨永强，林杰洪，周豪，高永琪，卢国武，骆超峰，詹森，赵建佑，黄万平，赵新阳，路小刚，曹祥智，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]