[发明专利]一种隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵装置及方法

权利要求书

1.一种隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵装置，其特征在于：包括贯通隧道掌子面(4)与岩溶管道(1)之间围岩(3)的隧道超前探孔(2)，该隧道超前探孔(2)在隧道掌子面(4)一侧设有一根入孔管(5)，该入孔管(5)的一端由隧道掌子面(4)伸入隧道超前探孔(2)，另一端连接构成岔管结构的分流管一(8)和分流管二(9)；分流管一(8)经变径接头一(14)连接引流管一(12)，引流管一(12)通向集水坑(16)；分流管二(9)经变径接头二(15)连接引流管二(13)，引流管二(13)连接注浆管(17)。

2.根据权利要求1所述的隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵装置，其特征在于：在所述分流管一(8)和分流管二(9)上分别设有高压闸阀一(10)和高压闸阀二(11)。

3.根据权利要求1所述的隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵装置，其特征在于：在所述隧道掌子面(4)上设有加固锚杆(6)对入孔管(5)的孔口处进行加固。

4.根据权利要求3所述的隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵装置，其特征在于：在所述隧道超前探孔(2)的孔口处设有加固混凝土墩(7)将入孔管(5)包裹。

5.根据权利要求3所述的隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵装置，其特征在于：所述入孔管(5)缠有青麻。

6.根据权利要求3所述的隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵装置，其特征在于：加固锚杆(6)采用包括钢筋、钢绞线、钢管在内的材料组成锚杆系统，将入孔管(5)与围岩(3)、初支钢拱架锚固在一起。

7.根据权利要求3所述的隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵装置，其特征在于：所述分流管一(8)和分流管二(9)由隧道超前探孔(2)的孔口处分岔向两侧的隧道边墙(18)。

8.一种如权利要求1-7中任意一项所述装置的隧道超前探孔岩溶高压涌水封堵方法，其特征在于包括如下步骤：

S1，增加污水泵，使抽排流量大于涌水流量，持续抽排工作面积水至机械及人员能进入涌水部位；

S2，打开高压闸阀一(10)和高压闸阀二(11)，保持分流管一(8)、分流管二(9)均通水，采用挖掘机及装载机吊运，将入孔管(5)伸入隧道超前探孔(2)中；

S3，保持高压闸阀一(10)和高压闸阀二(11)处于打开状态，采用包括钢筋、钢绞线、钢管在内的材料组成锚杆系统，将装置与围岩、初支钢拱架锚固在一起；

S4，保持高压闸阀二(11)的阀门打开，让分流管二(9)排水；关闭高压闸阀一(10)的阀门，在高压闸阀一(10)上通过变径接头一(14)法兰连接更大口径的引流管一(12)，并沿一侧的隧道边墙(18)敷设至远离隧道掌子面(4)的集水坑(16)中；

S5，打开高压闸阀一(10)的阀门，让涌水通过分流管一(8)经引流管一(12)排入集水坑(16)中再集中抽排；然后关闭高压闸阀二(11)的阀门，在其后通过变径接头二(15)法兰连接更大口径引流管二(13)，引流管二(13)沿另外一侧的隧道边墙(18)敷设；

S6，打开高压闸阀一(10)、高压闸阀二(11)，保持两侧管路均处于排水状态，在孔口部位及锚固部位浇筑混凝土墩(7)；

S7，待浇筑混凝土墩(7)达到设计强度后，保持高压闸阀一(10)的阀门处于打开状态，使分流管一(8)及引流管一(12)排水；然后关闭分流管二(9)上的高压闸阀二(11)，在引流管二(13)上接入注浆管(17)；

S8，关闭高压闸阀一(10)的阀门，打开高压闸阀二(11)，通过注浆管(17)灌注速凝膏状浆液，通过引流管二(13)—分流管二(9)—隧道超前探孔(2)线路，把速凝膏状浆液注入涌水岩溶管道(1)；注浆达到结束标准后，关闭高压闸阀一(10)及高压闸阀二(11)屏浆待凝；

S9，达到待凝时间后，依次打开高压闸阀一(10)及高压闸阀二(11)，分别检查引流管一(12)、引流管二(13)是否仍有涌水，或涌水流量是否满足设计要求，若不满足设计要求，则再关闭所有阀门，在隧道掌子面(4)布置注浆孔补强注浆，直至开阀后引流管一(12)、引流管二(13)管口无涌水。