一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法技术

本发明专利技术公开一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法，盾构隧道结构包括设置于隧道内层的通过盾构机安装的管片，管片与隧道围岩间设置一层气密层，气密层为通过盾构机的同步注浆系统注入气密性的同步注浆浆液形成，隧道投影范围外的隧道围岩设置通向地面的多个排气孔，用于抽排瓦斯。盾构隧道结构的施工方法，包括以下步骤：在隧道投影范围外打设连通地面的多个排气孔；在地面通过排气孔进行抽排，降低瓦斯浓度；通过盾构机掘进，掘进过程中安装管片，同时通过盾构机向管片与隧道围岩间注入同步注浆浆液形成气密层；盾构掘进完成后，在排气孔中回填碎石或卵石，瓦斯气体通过排气孔散溢而出。本发明专利技术能够保证气密性，同时提高施工效率，降低施工成本。降低施工成本。降低施工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，特别是涉及一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法。

技术介绍

[0002]高瓦斯隧道常用矿山法施工，遵循超前预报先行、施工通风为主、瓦斯监测并重、综合措施配套、应急预案落实的基本原则。保证运营期安全主要采取的措施有设置纵向射流通风设计以及初期支护和二衬间设置的防气层，能解决高瓦斯风险，但施工周期长、成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够保证气密性，同时提高施工效率，降低施工成本。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构，包括设置于所述隧道内层的通过盾构机安装的管片，所述管片与隧道围岩间设置一层气密层，所述气密层为通过盾构机的同步注浆系统注入气密性的同步注浆浆液形成，所述隧道水平方向投影范围外的隧道围岩中设置通向地面的多个排气孔，用于抽排瓦斯。
[0006]优选的，所述排气孔中回填有碎石或卵石。
[0007]优选的，所述同步注浆浆液中掺有气密剂，使所述气密层的透气系数不大于10
‑
11
cm/s。
[0008]优选的，所述排气孔设置于所述隧道水平方向投影范围外1m。
[0009]优选的，所述排气孔的深度不小于所述隧道的底端深度与所述隧道直径之和。
[0010]本专利技术还提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构的施工方法，包括以下步骤：
[0011](1)在隧道水平方向投影范围外打设连通地面的多个排气孔，根据抽排试验明确排气孔间距；
[0012](2)在地面通过排气孔进行抽排，降低瓦斯浓度，使隧道达到低瓦斯工作环境；
[0013](3)通过盾构机掘进，掘进过程中安装管片，同时通过盾构机的同步注浆系统向管片与隧道围岩间注入气密性的同步注浆浆液形成气密层，同步注浆浆液中掺有气密剂，做好配合比试验，使气密层的透气系数不大于10
‑
11
cm/s；
[0014](4)盾构掘进完成后，在排气孔中回填碎石或卵石，瓦斯气体通过碎石或卵石间的间隙从排气孔散溢而出，保证运营期安全。
[0015]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016]本专利技术提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法，通过排气孔进行抽排，能够降低瓦斯浓度，使隧道达到低瓦斯工作环境，施工安全性大大提高，而且，在运营期瓦斯气体还能通过排气孔散溢而出，保证运营期的安全；采用盾构机掘进，能够提高施工效率，
降低施工成本，而且采用盾构机施工，施工安全性高，通过盾构机的同步注浆系统向管片与隧道围岩间注入气密性的同步注浆浆液形成气密层，保证了隧道的气密性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术提供的高瓦斯地层盾构隧道结构的竖向截面示意图；
[0019]图2为本专利技术提供的高瓦斯地层盾构隧道结构的水平截面示意图；
[0020]图中：1
‑
管片、2
‑
隧道围岩、3
‑
气密层、4
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排气孔、5
‑
隧道。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]本专利技术的目的是提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法，以解决现有技术存在的问题，能够保证气密性，同时提高施工效率，降低施工成本。
[0023]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0024]如图1
‑
图2所示，本实施例提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构，包括设置于隧道5内层的通过盾构机安装的管片1，管片1与隧道围岩2间设置一层气密层3，气密层3为通过盾构机的同步注浆系统注入气密性的同步注浆浆液形成，隧道5水平方向投影范围外的隧道围岩2中设置通向地面的多个排气孔4，用于抽排瓦斯。
[0025]通过排气孔4进行抽排，能够降低瓦斯浓度，使隧道5达到低瓦斯工作环境，施工安全性大大提高，而且，在运营期瓦斯气体还能通过排气孔4散溢而出，保证运营期的安全；采用盾构机掘进，能够提高施工效率，降低施工成本，而且采用盾构机施工，施工安全性高，通过盾构机的同步注浆系统向管片1与隧道围岩2间注入气密性的同步注浆浆液形成气密层3，保证了隧道5的气密性。
[0026]本实施例中，排气孔4中回填有碎石或卵石。盾构掘进完成后，在排气孔4中回填碎石或卵石，瓦斯气体可通过碎石或卵石间的间隙从排气孔4散溢而出，保证运营期安全。
[0027]本实施例中，同步注浆浆液中掺有气密剂，做好配合比试验，使气密层3的透气系数不大于10
‑
11
cm/s。
[0028]本实施例中，排气孔4设置于隧道5水平方向投影范围外1m。根据抽排试验明确排气孔4的间距，同一排中，相邻两个排气孔4的间距L可设置为5m，4m或3m等。通过排气孔4进行抽排后，通过对相邻排气孔4的瓦斯监测就能确定瓦斯浓度是否达到低瓦斯施工要求。
[0029]本实施例中，排气孔4的深度不小于隧道5的底端深度H与隧道5直径D之和。
[0030]一种以上所述的高瓦斯地层盾构隧道结构的施工方法，包括以下步骤：
[0031](1)在隧道5水平方向投影范围外打设连通地面的多个排气孔4，根据抽排试验明确排气孔4间距；
[0032](2)在地面通过排气孔4进行抽排，降低瓦斯浓度，使隧道达到低瓦斯工作环境；
[0033](3)通过盾构机掘进，掘进过程中安装管片1，同时通过盾构机的同步注浆系统向管片与隧道围岩2间注入气密性的同步注浆浆液形成气密层3，同步注浆浆液中掺有气密剂，做好配合比试验，使气密层3的透气系数不大于10
‑
11
cm/s；
[0034](4)盾构掘进完成后，在排气孔4中回填碎石或卵石，瓦斯气体通过碎石或卵石间的间隙从排气孔4散溢而出，保证运营期安全。
[0035]本专利技术中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：包括设置于所述隧道内层的通过盾构机安装的管片，所述管片与隧道围岩间设置一层气密层，所述气密层为通过盾构机的同步注浆系统注入气密性的同步注浆浆液形成，所述隧道水平方向投影范围外的隧道围岩中设置通向地面的多个排气孔，用于抽排瓦斯。2.根据权利要求1所述的高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：所述排气孔中回填有碎石或卵石。3.根据权利要求1所述的高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：所述同步注浆浆液中掺有气密剂，使所述气密层的透气系数不大于10
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cm/s。4.根据权利要求1所述的高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：所述排气孔设置于所述隧道水平方向投影范围外1m。5.根据权利要求1所述的高瓦斯地层盾...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦生达，曹江涛，杨金秋，胡楠，张玉桂，
申请(专利权)人：中交路桥北方工程有限公司中交城市建设四川有限公司，
类型：发明
国别省市：