[发明专利]铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造及施工方法

权利要求书

1.铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造，其特征是：包括超前探水孔、混凝土止浆垫(20)和螺旋状注浆孔；所述超前探水孔在竖井工作面(D)上沿环向间隔布置，其轴线倾斜向下延伸越过竖井井筒外轮廓线(F)，对竖井工作面(D)前方地下水及储水裂隙发育情况进行全方位探查；所述混凝土止浆垫(20)设置于竖井工作面(D)以下，下部突出竖井井筒外轮廓线(F)嵌入岩土体内；所述螺旋状注浆孔在混凝土止浆垫(20)顶面上按径向、切向呈螺旋状多圈布置，其轴线倾斜向下延伸越过竖井井筒外轮廓线(F)，通过各螺旋状注浆孔进行注浆在竖井工作面(D)前方地层内形成一定厚度的隔水帷幕。

2.如权利要求1所述的铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造，其特征是：所述超前探水孔在竖井工作面(D)上沿径向间隔设置两圈，外圈为超前探水长孔(11b)，内圈为超前探水孔短孔(11a)，超前探水长孔(11b)、超前探水孔短孔(11a)沿环向均匀间隔布置，超前探水长孔(11b)的长度、倾角均大于超前探水孔短孔(11a)，其终孔位置在竖井工作面(D)前方地层内呈两层和环绕竖井井筒外轮廓线(F)全环的立体分布。

3.如权利要求1所述的铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造，其特征是：所述螺旋状注浆孔分为内部螺旋状注浆孔(21a)和外部螺旋状注浆孔(21b)，其中内部螺旋状注浆孔(21a)为长孔，外部螺旋状注浆孔(21b)为短孔，各圈孔孔位在全环方向均匀布置且具备一定切向角，总体呈螺旋状，内部螺旋状注浆孔(21a)与外部螺旋状注浆孔(21b)在混凝土止浆垫(20)顶面上交错布置。

4.如权利要求1所述的铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造，其特征是：所述混凝土止浆垫(20)顶面上设置沿竖井井筒(10)轴线向下延伸的检查孔(22)。

5.如权利要求1至4任意一项所述铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造的施工方法，包括如下步骤：

①在竖井工作面(D)上沿环向间隔布置超前探水孔，对竖井工作面(D)前方地下水及储水裂隙发育情况进行全方位探查；

②由竖井工作面(D)向下构筑混凝土止浆垫(20)，混凝土止浆垫(20)下部突出竖井井筒外轮廓线(F)嵌入岩土体内；

③在混凝土止浆垫(20)顶面上按径向、切向呈螺旋状多圈布置螺旋状注浆孔；

④通过各螺旋状注浆孔进行注浆，在竖井工作面(D)前方地层内形成一定厚度的隔水帷幕；

⑤在混凝土止浆垫(20)顶面上钻孔沿竖井井筒(10)轴线向下延伸的检查孔(22)，检查和评判注浆效果。

6.如权利要求5所述铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造的施工方法，其特征是：所述步骤①中，超前探水孔采用先内后外的顺序先施作内圈的超前探水孔短孔11a，再施作外圈的超前探水长孔11b；采用钻孔－注浆相结合的方法，钻进过程中当钻孔涌水量较大时暂停钻进，先注浆封水，然后再进行扫孔钻孔－注浆，直至终孔。

7.如权利要求5所述铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造的施工方法，其特征是：所述步骤③中，螺旋状注浆孔采用先内后外的顺序依次施作，先行施作内部螺旋状注浆孔(21a)，然后施作外部螺旋状注浆孔(21b)，各圈层间隔设置单号孔及双号孔，其中单号孔先行施工，封堵大的含水裂隙，双号孔封堵细小裂隙。

8.如权利要求5所述铁路隧道超深竖井地下水超前处理构造的施工方法，其特征是：，其特征是：所述内部螺旋状注浆孔(21a)，然后施作外部螺旋状注浆孔(21b)均采用钻孔－注浆相结合的方法直至终孔，且全段高采用下行压入式分段注浆，确保各注浆孔涌水量满足要求。