[发明专利]一种高水温隧道注浆温控方法及系统

说明书

本发明公开了一种高水温隧道注浆温控方法，如下：步骤一、在隧道出水区域，由掌子面纵向开设一个或多个进水孔，以及一个或多个泄水孔，孔深至出水处；步骤二、各进水孔与外界高压冷水管路连接；各泄水孔均与外界管路连接；步骤三、各泄水孔的出口关闭，各进水孔将高压冷水注入隧道出水区域，增大隧道开挖区内的隧道出水区域内的水压，用于抵抗阻止隧道开挖区外围岩内的水渗流入开挖区内；步骤四、各泄水孔的出口分次打开排水，各进水孔持续将高压冷水导入隧道出水区域，直至泄水孔流出的水达到隧道可施工温度。采用该注浆温控方法有效阻止开挖区外的高温热水往隧道开挖区内的渗流，并实现了将隧道开挖区内的高温水降温至可施工温度。

技术领域

本发明属于地下工程技术领域，具体涉及一种高水温隧道温控方法、注浆温控方法及系统。

背景技术

在深埋长大隧道施工中，当隧道穿越区域构造活动强烈的区段时，天然高温环境带来的热害问题是不可忽视的。高温环境不仅会使机械设备降效，还会引发人员的注意力分散、抵抗能力下降、记忆力减弱等一系列的心理和生理变化，影响情绪和身心健康，降低工作效率。在富水地段，高温水甚至可能从岩体的节理裂隙涌出，对人员和设备的安全带来严重威胁。目前，在隧道建设中已见90℃以上的高水温，同步的岩温超过55℃，施工作业已无法开展。据《铁路隧道工程施工安全技术规程》隧道施工环境必须符合有关条款规定，应满足隧道内气温不得高于28℃的卫生及安全标准的要求。根据施工经验统计当岩温大于36℃时，增大通风量的措施对降低隧道内气温的效果减弱。

隧道施工中对于富水地段的突涌问题，通常需要采取注浆封堵的措施，但是在高温环境中，注浆材料在高温环境下普遍存在凝胶时间及扩散范围不可控、结石体强度损失严重，易发生耐久性劣化等问题，无法满足注浆堵水的要求。因此，亟需采用新的方法对环境温度进行有效控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种高水温隧道注浆温控方法及系统，有效阻止开挖区外的高温热水往隧道开挖区内的渗流，并实现了将隧道开挖区内的高温水降温至可施工温度。

本发明采用以下技术方案：一种高水温隧道注浆温控方法，该注浆温控方法如下：

步骤一、在隧道出水区域，由掌子面纵向开设一个或多个进水孔，以及一个或多个泄水孔，孔深至出水处；

步骤二、各进水孔与外界高压冷水管路连接；各泄水孔均与外界管路连接；

步骤三、各泄水孔的出口关闭，各进水孔将高压冷水注入隧道出水区域，增大隧道开挖区内的隧道出水区域内的水压，用于抵抗阻止隧道开挖区外围岩内的水渗流入开挖区内；

步骤四、各泄水孔的出口分次打开排水，各进水孔持续将高压冷水导入隧道出水区域，直至泄水孔流出的水达到隧道可施工温度，关闭进水孔和泄水孔。

进一步地，还包括步骤五，如下：

步骤五、由掌子面钻设注浆孔，并再次打开进水孔，将高压冷水注入隧道出水区域，各泄水孔的出口分次打开排水，直至泄水孔流出的水达到可注浆温度，关闭进水孔和泄水孔；

进行超前帷幕顶压注浆，注浆后，形成封堵区。

进一步地，在步骤一前，在隧道掌子面朝向隧道开挖方向施做超前探水孔，用于探测出隧道出水区域，以及测出水温、水量和水压；

且在探测结束后，施做的超前探水孔作为进水孔或泄水孔。

进一步地，在步骤二中，进水孔和泄水孔的外界管路均与高压冷水循环降温系统相连接，进水孔、泄水孔和降温系统间形成循环的水通道。

进一步地，在步骤三中，由进水孔导入隧道出水区域的高压冷水的压力为隧道出水区域原水压的3-5倍。

进一步地，高压冷水循环降温系统由串联连接的一级降温池、二级降温池和三级降温池组成。