[发明专利]一种隧道联络通道透孔的施工装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道联络通道透孔的施工装置及方法。

背景技术

隧道联络通道冻结法施工技术，是指在施工地下构筑物之前，用人工制冷的方法，将构筑物周围含水地层进行冻结，形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁，然后在冻结壁的保护作用下进行构筑物掘砌作业的一种施工方法。目前，联络通道冻结法施工技术在城市含水软土、含水风化岩等地层都得到广泛应用，特别是含有承压水的流沙地层，采用冻结法施工经济效益和社会效益最为显著。

联络通道冻结法施工，首先应施工从始发侧隧道管片至接收侧隧道管片的对穿孔，即透孔，验证隧道管片上预留洞门的相对位置，对盾构管片里程进行复核校正，当偏差大于100mm时需要修正冻结孔设计方位；并可用于冻结管路为对侧冻结管供液以及施工期间电缆、测温线穿过。目前的透孔施工装置和方法由于密封止水措施不到位，施工过程中容易发生土层涌水涌砂的安全风险，严重时会导致透孔上方的地面沉降，从而导致因地面沉降而发生的连锁事故。

发明内容

本发明的目的是为解决目前隧道联络通道透孔的施工装置及方法施工过程中容易发生土层涌水涌砂的安全风险，严重时会导致透孔上方的地面沉降，从而发生连锁事故的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种隧道联络通道透孔的施工装置，包括始发侧钻孔密封装置、接收侧钻孔密封装置和钻机；其中，

所述钻机包括钻头和钻杆；

所述始发侧钻孔密封装置包括闸阀，所述闸阀出口端连接孔口管法兰端，所述孔口管另一端轴向紧密地插入始发侧隧道管片径向上预设的安装孔底部并突出所述始发侧隧道管片一定长度，所述安装孔为非通孔，安装孔底部距始发侧隧道管片的外壁一定距离，在突出始发侧隧道管片的孔口管下侧设有旁通口，所述旁通口上连接有小闸阀；闸阀入口端连接盘根盒，所述盘根盒底部设有盘根，孔口装置一端插入盘根盒内并与所述盘根接触，所述孔口装置另一端通过螺栓连接到盘根盒入口端，所述钻头安装在孔口装置内，钻头后部连接有钻杆；

所述接收侧钻孔密封装置包括轴向连接在所述钻头后部的钢套筒，所述钢套筒后部轴向连接有单向阀，所述单向阀后部轴向连接有冻结管，所述冻结管后部轴向连接有钻杆,所述钻杆上紧密地套装有止水环。

进一步地，在所述安装孔外周的始发侧隧道管片的内壁上间隔90°均匀地设有四个膨胀螺丝，各所述膨胀螺丝焊接到所述孔口管。

进一步地，所述孔口管另一端设有一定长度的鱼鳞扣，所述鱼鳞扣上缠绕有麻丝或棉丝。

进一步地，所述鱼鳞扣的长度为100mm。

进一步地，所述孔口管为外径133mm，长度400mm的焊管。

进一步地，所述钻头为内径110mm的金刚石取芯钻头。

进一步地，所述旁通口距所述孔口管法兰端10cm。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种隧道联络通道透孔的施工方法，包括如下步骤：

(1)透孔定位：在始发侧隧道管片上确定透孔位置，避开管片锁孔或管片缝；

(2)预设孔口管安装孔：采用内径133mm的金刚石取芯钻头在步骤(1)中确定的透孔位置钻孔一定深度，不钻穿管片，用钢楔楔断钢芯后取出；

(3)安装孔口管：孔口管为外径133mm，长度400mm的焊管，一端设有法兰，另一端设有长度100mm的鱼鳞扣，鱼鳞扣上缠绕麻丝或棉丝后夯入步骤(2)中预设的安装孔；孔口管下侧距法兰端10cm处设旁通口，旁通口上安装小闸阀；在安装孔外周的始发侧隧道管片的内壁上间隔90°均匀地设置四个膨胀螺丝，各膨胀螺丝焊接到孔口管；

(4)连接始发侧钻孔密封装置：孔口管法兰端通过密封垫片连接闸阀出口端，闸阀入口端连接盘根盒，盘根盒底部设有盘根，孔口装置一端插入盘根盒内并与盘根接触，孔口装置另一端通过螺栓连接到盘根盒入口端；

(5)安装钻机：内径110mm的金刚石取芯钻头安装在孔口装置内，钻头后部连接钻杆；

(6)钻穿始发侧隧道管片：钻头依次经过闸阀和孔口管后钻穿始发侧隧道管片；

(7)增设接收侧钻孔密封装置：移出钻机，卸下钻杆，在钻头后部轴向依次连接钢套筒、单向阀和冻结管后再装上钻杆，钻杆上套装止水环；冻结管采用丝扣连接，冻结管坡口采用同心对接焊，焊缝饱满无漏焊；