一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水方法技术

一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水方法，在隧道正洞下部超前施工双侧壁导洞，沿着导洞下台阶掌子面及边墙分别打设多根降水管，这些降水管通过集水总管上的多根分支管与真空泵连接，真空泵将水排至工作面集水箱内，分段引排至正洞集水坑，最后集中抽排至洞外。本发明专利技术采用真空轻型井点降排水，很好地解决了施工中涌水、流砂等施工技术难题，提高了降水效果、保障了施工安全，使隧道开挖支护施工得以正常顺利进行。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属于隧道工程建设
，特别涉及。
技术介绍
:富水饱和粉细砂地层的地质情况决定了隧道施工的特殊性，目前国内在富水饱和粉细砂地层中修建隧道尚属罕见，并无相应施工经验可以借鉴。兰渝铁路LYS-7标桃树坪隧道3号斜井正洞段主要为上第三系富水粉细砂层，砂层致密、洁净，成岩作用差，正洞涌水量为900~1100m3/d。经取样试验:含泥量5~10%，孔隙率为22%~26%，孔隙比0.36~0.4,渗透系数为10_3cm/s~10_4cm/s,水平和垂直渗透系数相差很小。正洞底部有厚约2m的钙质弱胶结砂岩，强度、整体性较好，不透水。正洞试验段前期采用“深井降水+集水坑集中抽排”方式进行降水，降水井直径60cm,深10m，因底部钙质胶结层不透水且砂层渗透系数小，降水效果差，掌子面开挖时经常出现流砂，施工难度极大。
技术实现思路
:本专利技术的目的就在于提供，该方法采用真空轻型井点降排水，很好地解决了施工中涌水、流砂等施工技术难题，提高了降水效果、保障了施工安全，使隧道开挖支护施工得以正常顺利进行。如上构思，本专利技术的技术方案是:，其特征在于:在隧道正洞下部超前施工双侧壁导洞，沿着导洞下台阶掌子面及边墙分别打设多根降水管，这些降水管通过集水总管上的多根分支管与真空泵连接，真空泵将水排至工作面集水箱内，分段引排至正洞集水`坑，最后集中抽排至洞外。上述真空泵在降水施工中负压控制在0.06MPa以下。上述降水管采用0 32mmPPR管，其长度L=4m，其管头对称制有进水孔，梅花型布置。上述降水管采用(642钢管，其长度L=4m，管头为箭头封闭尖形，中部进水管插入箭头封闭尖形管头内，尾部钢管与进水管固接；所述进水管上制有进水孔。上述降水管管头外部包裹100目双层钢丝滤网。上述进水管外部包裹100目双层钢丝滤网。上述真空泵采用V6型，其电机功率为7.5KW。上述集水总管采用0 80mm钢管，总管长4m，其上设置10根分支管，分支管之间的间距为0.4m，分支节上安装球形闸阀。上述分支管米用32mm钢管,分支管节长30cm。本专利技术具有如下的优点和积极效果:1、本专利技术将“真空轻型井点降水”应用于隧道施工，有效利用重力降水与降水漏斗原理，在正洞下部超前施工双侧壁导洞，导洞下台阶掌子面及边墙打设$32mmPPR管或(642钢管，L=4m降水管，并经0 80mm集水主管与V6型真空泵相连，保证接头严密不漏气，同时降水施工中真空负压控制在0.06MPa以下。真空泵将水排至工作面集水箱，分段引排至正洞集水坑，最后集中抽排至洞外。因此，本专利技术很好地解决了施工中涌水、流砂等施工技术难题，提高了降水效果，保障了施工安全，使隧道开挖支护施工得以正常顺利进行。2、本专利技术在开挖支护施工中注意对降水管进行保护，掌子面部分井点管可以重复使用，降低施工成本。3、本专利技术采用真空轻型井点降水，与传统深井降水比较，施工便捷，效果好。针对纯粉细砂层及粉细砂与钙质胶结交互层，可依据实际情况全断面打设轻型降水管真空降水，这样既可满足开挖支护施工要求，又可避免流砂滑塌灾害发生，保障施工安全。【附图说明】:图1是降水管横断面施工图；图2是掌子面降水管设置放大图；图3是掌子面降水管平面布置图；图4是降水管纵向布置示意图；图5是降水管平面布置示意图；图6是(j5 32mmPPR降水管制作程序图；其中，图6_1是4米长小32mmPPR管、图6_2是(j5 32mmPPR降水管管头50cm段示意图、图6_3是$ 32mmPPR降水管结构示意图；图7是(642钢管降水管制作程序图；其中，图7-1是(642钢管降水管管头示意图、图7-2是42钢管降水管进水管示意图、图6-3是(642钢管降水管尾部示意图；图7_4是(642钢管降水管结构示意图。图8是本专利技术施工工艺流程图。【具体实施方式】:如图1、2、3所示:，在隧道正洞下部超前施工双侧壁导洞，沿着导洞下台阶掌子面及边墙分别打设多根降水管2、1，这些降水管通过集水总管上的多根分支管与真空泵4连接，真空泵将水排至工作面集水箱13内，分段引排至正洞集水坑，最后集中抽排至洞外。正洞集水坑及排水系统均为常规方法，在此仅详细介绍“真空轻型井点降水”具体实施方案。真空轻型井点降水施工工艺流程见如图8所示。1、集水总管3、降水管I加工制作:1)集水总管米用4>80mm (t=4mm)钢管，总管长4m,分支管节5米用32mm(t=3.25mm)钢管，分支管节长30cm，在主管上按照40cm间距割孔，将支管节与主管焊接牢固。分支管节中间安设阀门，控制井管降水。2) 32PPR降水管井管加工:采用4m长PPR管，管头50cm段，按照4cm间距对称钻小6mm进水孔6,梅花型布置,管头外包裹100目双层钢丝滤网7加工完成。如图6所示。3) (642钢管降水管井管加工:管头8采用L=25cmcj542无缝钢管加工，端头IOcm加工为箭头封闭尖形；进水管9采用(632 (t=2mm)钢管加工，L=55cm，其中50cm段切割30X2mm槽型进水孔10，进水管外部包裹100目双层钢丝滤网11，滤网端插入尖形管头；尾部12采用4m长(642钢管，与进水管焊接牢固。如图7所示。2、降水管井打设:下台阶掌子面及边墙分别打设(j532mmPPR降水管(或(642钢管)，其长度L=4m。即在距掌子面IOm范围内按纵向间距0.8~1.2m，布设边墙降水管井，按图1所示外插角下插打设。掌子面管井横向间距0.6m，打设6孔管井，如图1、2所示。如图3所示:这些降水管经过小80mm集水总管与V6型(电机功率为7.5KW)真空泵相连，集水总管采用$ 80mm钢管L=4m，每台泵连接I根集水总管，降水管通过钢丝软管与集水总管上的分支管相连，每根集水总管上设置10根0 32mm分支管，分节管间距0.4m，保证接头严密不漏气，在支管节上安装球形闸阀，控制井管降水。纯砂层地段选用PPR管井，采用高压风冲孔后插管完成。砂层中有板结块、孤石地段，选用无缝钢管井管，风枪钻孔后采用风枪推进插管。3、系统安装排查:降水管通过钢丝软管与集水主管上的分支管相连，集水总管通过软胶管与V6型真空泵(电机功率7.5KW)相连，接头采用铁线绑扎牢固，如图4所示。开机试用，观察压力表，降水施工中真空负压控制在0.06MPa以下，如果压力升高，必须对降水管进行逐根排查，看有无漏气，同时必须检查插入土层中的钢管密封是否到位，漏气部位可采用胶布缠裹密封严实。依据掌子面实际渗水位置及出水量，随时调整管井布置，必要时增加真空泵数量。降水需满足开挖时无流砂、滑塌发生，开挖支护正常连续施工。导洞掌子面每掘进3m打设一环降水管井，依次循环推进。·本专利技术采用正洞下部双侧壁导洞超前施工，导洞内采用“真空轻型井点降水+集水坑滤网集中抽排”的方式进行降水，可有效地保证正洞上断面开挖支护施工安全。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水方法，其特征在于：在隧道正洞下部超前施工双侧壁导洞，沿着导洞下台阶掌子面及边墙分别打设多根降水管，这些降水管通过集水总管上的多根分支管与真空泵连接，真空泵将水排至工作面集水箱内，分段引排至正洞集水坑，最后集中抽排至洞外。

【技术特征摘要】
1.一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水方法，其特征在于:在隧道正洞下部超前施工双侧壁导洞，沿着导洞下台阶掌子面及边墙分别打设多根降水管，这些降水管通过集水总管上的多根分支管与真空泵连接，真空泵将水排至工作面集水箱内，分段引排至正洞集水坑，最后集中抽排至洞外。2.根据权利要求1所述的一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水方法，其特征在于:上述真空泵在降水施工中负压控制在0.06MPa以下。3.根据权利要求1所述的一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水方法，其特征在于:上述降水管采用0 32mmPPR管，其长度L=4m，其管头对称制有进水孔，梅花型布置。4.根据权利要求1所述的一种大断面富水饱和粉细砂隧道降排水方法，其特征在于:上述降水管采用(642钢管，其长度L=4m，管头为箭头封闭尖形，中部进水管插入箭头封闭尖形管头内，尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学文，李素清，赵旭鹏，王锋，王平，刘绍石，李子明，
申请(专利权)人：中铁十三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：