[发明专利]深埋富水破碎带长距离隧道的泄水结构

说明书

本发明公开了一种深埋富水破碎带长距离隧道的泄水结构，在靠近平导出口段掌子面的位置处设置有第一挡水墙，第一挡水墙的下部未封底形成出水口，对平导出口段掌子面及第一挡水墙之间的围岩通过锚杆加固，在平导内的横洞靠近出口的一侧设置有第二挡水墙，在正洞内的横洞靠近出口的一侧设置有第三挡水墙；在第一挡水墙与第二挡水墙之间的隧道段的左右两侧、横洞的左右两侧设置有排水沟，在横洞的出口修建有与自然河沟连接的排水渠，平导的待开挖段上钻有贯通出口段与已开挖段的泄水孔。专用于隧道尚未贯通，待开挖段长度达到800米以上，日涌水量大，出口下方为居民区或厂区等不适合排水的特殊隧道快速泄水。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种深埋富水破碎带长隧道的泄水结构。

背景技术

水平定向钻机起始于20世纪70年代末期，随着技术与装备的不断改进和完善，正朝着大型化、微型化、硬岩作业、机械自动化(含自备式锚固系统、钻杆自动堆放与提取、钻杆连接自动润滑、防触电系统等自动化作业功能)、超深度导向监控等趋势发展。目前定向钻主要用于管道工程铺设中，采用定向钻穿越包括高速公路、高速铁路、大型河流、水库、池塘、沼泽地等障碍物，具有施工工期短、对地表的破坏小、对环境的污染小等几个特点。

但是，水平定向钻目前在长距离、大口径的隧道施工中进行穿越尚未有应用，不管从设备吨位选择、施工人员技术水平、施工技术难度控制、施工措施等方面缺乏经验，但随着国内长大隧道数量的越来越多，面临突涌水事故需要钻孔排水，复杂地质情况难以排查的情况也是越来越多，采用定向钻在隧道中钻孔排水同时探明前方地质情况，尤其是在长隧道中穿越的施工工艺的研究迫在眉睫。

如图1所示的某某隧道，在平导2的已开挖段边墙处出现涌水，本次突涌水国内罕见，隧道涌水量最低6965m³/h、最高11631m³/h，平均9298m³/h,日涌水量169641m³/d～279144m³/d，开累涌水总量达1153万m³(含隧道内存水量)。然而隧道尚未开挖完成，斜井与出口段平导间剩余952m尚未贯通。待开挖段贯穿断层破碎带4，正洞1比平导2高，且正洞1和平导2沿着A向带有下降坡度，隧道已开挖段的洞内水已淹至斜井5井口，无法利用斜井5处的固定泵站进行抽排水。另外，该长距离隧道的出口下方为居民区。本次突涌水国内罕见，对工程安全和工期影响大，如何在短时间内进行快速泄水，做好主体工程的抢险工作迫在眉睫。

发明内容

本发明旨在提供一种深埋富水破碎带长隧道的泄水结构，专用于隧道尚未贯通，待开挖段长度达到800米以上，日涌水量大，洞内积水已淹至斜井井口，泵站无法进行抽排水，待开挖段贯穿断层破碎带，且出口下方为居民区或厂区等不适合排水的特殊隧道。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种深埋富水破碎带长距离隧道的泄水结构，包括正洞和平导，正洞及平导均包含已开挖段、待开挖段和出口段；所述正洞与平导之间通过若干沿隧道长度方向间隔设置的横通道连通，所述平导的待开挖段长度达到800米以上，且待开挖段贯穿断层破碎带，所述正洞比平导高，正洞和平导沿着A向带有下降坡度，在隧道出口段设置有经正洞贯穿至平导的横洞，隧道已开挖段的洞内水已淹至斜井井口，在靠近平导出口段掌子面的位置处设置有第一挡水墙，且第一挡水墙的下部未封底形成出水口，对平导出口段掌子面及第一挡水墙之间的围岩通过锚杆加固，在平导内的横洞靠近出口的一侧设置有第二挡水墙，在正洞内的横洞靠近出口的一侧设置有第三挡水墙；在第一挡水墙与第二挡水墙之间的隧道段的左右两侧、在第二挡水墙与第三挡水墙之间的横洞的左右两侧设置有排水沟，在横洞的出口修建有与自然河沟连接的排水渠，所述平导的待开挖段上钻有贯通出口段与已开挖段的泄水孔，所述泄水孔由水平定向钻机从出口平导掌子面向大里程平导掌子面方向施作而成。

作为上述方案的优选，沿着平导掌子面的高度方向从上到下至少钻有两个所述泄水孔。

进一步优选为，所述泄水孔直径为250mm。