[发明专利]隧道仰拱底部排水管道的非开挖水平定向钻施工方法

说明书

本发明涉及一种隧道仰拱底部排水管道的非开挖水平定向钻施工方法。隧道仰拱因地下水聚集、排水不畅会产生病害，设置合理的排水管道至关重要。本方法包括：利用水平定向钻的非开挖施工工艺，在既有的隧道仰拱下方进行水平钻孔，在钻孔内敷设具有泄水孔的排水管道。本发明采用非开挖的施工工法修建排水管道，避免了已建成隧道路面或新建隧道仰拱底部的大面积开挖，具有不封闭交通，弃渣少、对隧道结构安全和环境污染影响小、施工安全风险低等优点，节约费用，实现降本增效，为解决隧道渗水排水问题提供了新思路。

技术领域

本发明涉及隧道与地下工程施工技术领域，具体涉及一种隧道仰拱底部排水管道的非开挖水平定向钻施工方法。

背景技术

隧道仰拱因地下水聚集、排水不畅会产生病害，影响隧道整体结构的安全性。对于膨胀性泥岩隧道、黄土隧道以及寒冷和严寒地区有水的隧道，由于受地下水作用，仰拱底部受岩土膨胀力、遇水湿陷性以及冻胀力的作用，使仰拱变形，极易出现变形、开裂、路面变形等病害，致使隧道路面凹凸不平，影响隧道的安全运营。因此，在此类隧道中，在仰拱底部设置合理的排水管道至关重要。

若已建成运营的隧道发生上述病害，铺设排水管道时需开挖已建成的隧道路面或隧道仰拱底部，需要封闭交通，且工程量大、施工期长，且施工费用也较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道仰拱底部排水管道的非开挖水平定向钻施工方法，在不开挖既有路面和隧道仰拱的前提下，解决隧道仰拱底部地下水排出、消除地下水对隧道仰拱和路面不良影响的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

隧道仰拱底部排水管道的非开挖水平定向钻施工方法，所述方法包括：

利用水平定向钻的非开挖施工工艺，在既有的隧道仰拱下方进行水平钻孔，在钻孔内敷设具有泄水孔的排水管道。

进一步地，所述方法包括：

于隧道起点竖向开挖入钻坑，于隧道终点竖向开挖下管坑，入钻坑和下管坑的底部深度为排水管道两端的敷设深度；

钻机在隧道起点就位，安装钻具，自入钻坑钻进钻杆，向隧道仰拱下方水平钻导向孔；

钻导向孔至下管坑，并分级扩孔形成钻孔；

自下管坑放入排水管道，利用钻杆进行管道回拖，将排水管道敷设在钻孔内，排水管道在入钻坑处接入洞外水沟。

进一步地，钻导向孔至下管坑，并分级扩孔形成钻孔的过程中，进行洗孔作业。

进一步地，开挖入钻坑和下管坑之前，还包括以下步骤：

根据排水管道在隧道仰拱下方的穿越轴线，放出穿越平面位置，并做标识，同时测量放出作业场地。

进一步地，钻机就位后，还包括以下步骤：

利用地锚对钻机进行锚固固定，钻机中线和穿越轴线重合。

进一步地，分级扩孔包括以下步骤：

选择合适的回扩钻头和每次进刀量，一次或多次回扩，直至达到预定孔径或扩孔1.2-1.5倍为止；

当扩孔达到预定孔径后，再连接铺管，边回扩边拖管直至结束。

进一步地，所述方法采用分段施工的方式进行，分段施工包括以下步骤：

将钻孔的路径分成多个节段，将排水管道分成多个节段管道；

在路径各个节段的分节处设置竖向坑，作为分节下管坑；

自隧道终点到隧道起点，依次从分节下管坑放入该分节下管坑前方一个节段的节段管道，回拖并将节段管道依次连接，拼接成完整的排水管道；