[发明专利]富水隧洞超前长距离大口径降水通道及其施工方法

说明书

技术领域

    本发明属于交通工程技术领域，具体涉及一种富水隧洞超前长距离大口径降水通道及其施工方法。

背景技术

在富水条件下，如兰渝线桃树坪隧道上第三系泥质弱胶结含水粉细砂岩，成岩差，水稳性极差，被专家誉为“劣质岩”，无地下水时，围岩整体稳定性较好，但当地下水发育时，此类砂岩经开挖扰动、受水长时间浸润或浸泡后，围岩软化现象明显，在地下水富集地段，掌子面还出现涌水、涌砂现象，施工扰动后基底多呈粉细砂状，基底软化，拱部及边墙变形、收敛及塌落滑塌现象严重。传统的降水方式一般在掌子面设置超前降水井进行降水，可以降低掌子面水位线，可以使地下水对隧道施工影响有一定的减小，但效果不很明显，且隧洞空间受限，在洞内掌子面降水极易干扰隧道正常施工，影响施工进度。

发明内容

本发明的目的是提供一种富水隧洞超前长距离大口径降水通道及其施工方法，通过隧道底部长距离超前大口径降水管解决上述技术问题，有效降低地下水位。

本发明所采用的技术方案是：

富水隧洞超前长距离大口径降水通道，其特征在于：

纵向设置有位于仰拱下方、圆管形的降水总通道，降水总通道管壁上每间隔一段距离向外伸出若干降水管，每排降水管均处于同一横断面，呈辐射状分布；

降水管端口接入降水总通道内设置的圆弧形的集水管，集水管两侧的圆弧端部向下并接入纵向设置的排水主管；

排水主管下游端部设置有真空负压泵。

降水管端口通过连接软管接入集水管。

降水总通道由多节预制圆管拼接组成。

富水隧洞超前长距离大口径降水通道的施工方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：隧洞正洞推进前，在仰拱设计位置下方通过微型盾构机和顶管设备分节顶入降水总通道，令降水总通道全线纵向布置；

步骤二：利用小型地质钻机在降水总通道的管壁上沿径向成孔，采用千斤顶在成孔位置顶入降水管；降水管每间隔一段距离设置，每排降水管均处于同一横断面，呈辐射状分布；

步骤三：在降水总通道内部、降水管端口的对应位置设置圆弧形的集水管，降水管端口通过连接软管接入集水管，集水管两侧的圆弧端部向下并接入纵向设置的排水主管，排水主管下游端部设置有真空负压泵；

步骤四：正洞推进施工后，推进至距离降水断面前20m时，开启真空负压泵进行真空负压降水；

步骤五：正洞每推进一段距离与某排降水管相遇时，拆除该排降水管后继续推进。

步骤二中，降水管被分段顶入降水总通道的成孔中。

本发明具有以下优点：

本发明所述的降水方法，在富水条件下，通过微型盾构微型盾构牵引，后方采用顶管设备顶入方法，施工速度极快，且不易受地下水的影响，打通降水通道后，顶入降水管进行长距离超前降水，降水效果好，施工进度快，适用于富水条件下的地下工程施工，且施工干扰小。 

附图说明

图1为超前长距离大口径降水通道横断面布置图。

图2为超前长距离大口径降水通道施工示意图。

图3为辐射状降水管施工示意图。

图4为降水管连接示意图。

图中，1-降水总通道，2-微型盾构机，3-顶管设备，4-千斤顶，5-降水管，6-集水管，7-连接软管，8-排水主管，9-真空负压泵。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明所涉及的一种富水隧洞超前长距离大口径（直径1.8m左右,便于人工后期在管内施工操作）降水通道，是在隧道正洞推进施工前预先施做的，纵向设置有位于仰拱下方、圆管形的降水总通道1，由多节预制圆管拼接组成，为长距离大口径的圆形通道。降水总通道1管壁上每间隔一段距离（每5m布置1个断面）向外伸出若干降水管5（如图4中设置五根），每排降水管5（降水管长度7~12m，具体可根据隧道开挖轮廓线确定）均处于同一横断面，呈辐射状分布。降水管5端口通过连接软管7接入降水总通道1内设置的圆弧形的集水管6，集水管6两侧的圆弧端部向下并接入纵向设置的排水主管8。排水主管8下游端部设置有真空负压泵9。

上述富水隧洞超前长距离大口径降水通道的施工方法，由以下步骤实现：

步骤一：隧洞正洞推进前，在仰拱设计位置下方通过微型盾构机2和顶管设备3分节顶入降水总通道1，令降水总通道1全线纵向布置。