[发明专利]一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法

摘要

本发明是一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法，属于隧道的施工方法，其特征是在隧道的施工中，先在已开挖的隧道拱顶的岩层中钻直孔并打入导管，此导管为梅花形布置，在两两相邻的导管中间隔地注浆或不注浆，注浆的导管具有稳固围岩的功能，不注浆的导管具有后期排除围岩内水的功能，固定围岩后，才继续开挖隧道；待隧道壁的拱顶上打入导管后，在喷射混凝土层后的隧道壁上对应位于隧道的圆弧形拱顶的中心线左右两侧各15度的部位上均开凿出呈直角∩形的沟槽，在此沟槽中对应嵌装长方体的且均布圆孔的钢板，此钢板切入拱顶的岩层中,能释放岩溶水系的部分水量，有效地避免后期因大量水所造成的应力集中，避免隧道产生严重的质量、安全问题。

主权项

1.一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法，其特征是：在隧道的施工中，采用先在已开挖的隧道壁的拱顶部外围的岩层即围岩中钻直孔并打入导管(3)即钢管，此导管(3)呈梅花形布置，在两两相邻的导管(3)中间隔地注浆即注入素混凝土浆或不注浆，注浆的导管(3)具有稳固围岩的功能，不注浆的导管(3)具有后期排除围岩内水的功能，固定围岩后，才继续开挖隧道；此外，待隧道拱顶部的导管(3)打入完后，在已喷射混凝土层的隧道壁顶部的内表面上对应位于隧道的圆弧形即扇形拱顶的中心线左右两侧各15度的部位上均开凿出前后向的呈直角∩形的沟槽，在此沟槽中对应放置长方体的且均布圆孔的钢板(1),在钢板(1)与沟槽之间用涨缝剂进行填充；本发明所提出的一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法，其施工步骤是：一)、施工中总原则为先支撑后开挖，在隧道施工中，按照设计，先将导管(3)打入到已开挖的隧道的围岩中，导管(3)的打入，是用通常的临时支撑进行支护，在隧道岩层即围岩的下表面由下往上地先钻直孔，然后在直孔中打入导管(3)即钢管，且导管(3)的下端与隧道拱不贯通，导管(3)的方向为垂直于围岩，且导管管口的指向范围是在隧道拱(4)的圆弧形即扇形拱顶的中心线的左右两侧各15度即共30度的范围内，导管(3)的方向根据围岩的破碎情况设计而定，两两相邻的导管(3)之间间距的设置：当围岩级别为三级或三级以上时，采用密级导管施工，两两相邻的导管(3)之间的中心间距为0.5m，当围岩级别为三级以下，两两相邻的导管(3)之间的中心间距为1～1.5m；在围岩内打入导管(3)后，两两间隔地将各导管(3)设置成注浆的导管与不注浆的导管，注浆的导管(3)中采用素混凝土浆进行注浆，浆液会顺着导管(3)进入围岩的缝隙而凝固，起到稳固围岩的目的，不注浆的导管(3)用于排除岩层中的水流，等围岩稳定后再继续进行下一段隧道的开挖；二)、隧道的导管(3)打入结束后，隧道内采用临时钢拱架进行支撑，同时对隧道壁的内表面进行喷射混凝土层，该混凝土层的喷射厚度为：初喷为5cm，复喷为8～10cm，拱角为10～15cm。三)、待喷射混凝土层的凝固强度达到设计的强度后，在隧道壁上位于扇形拱顶的中心线的左右两侧各15度的部位分别开凿出前后向的直角∩形的沟槽，使各导管(3)的下口应全部位于左右两个沟槽之间的范围内；四)、在隧道内的混凝土层上，包括拱顶的扇形区域，铺设常规的防水层，防水层铺设到沟槽处应粘结牢固；五)、采用常规方法绑扎钢筋，待钢筋绑扎至隧道拱(4)的顶部时，在扇形区域的左右两侧的沟槽内纵向即前后向地分别嵌装长方体的钢板(1)，在钢板(1)与沟槽之间用通用的涨缝剂进行填充，且此钢板(1)嵌入到拱顶的沟槽内后，钢板(1)的底面标高必须与隧道拱(4)的顶面的标高相一致，前后钢板(1)之间纵向采用焊接连接，同时在钢板(1)上均布开设排水的圆孔，该圆孔部位应嵌装入拱顶的岩层内，小流量的水通过钢板(1)上的圆孔排到隧道拱(4)的背部，然后，注入隧道底部的仰拱(5)下的另外设置的排水系统排走；六)、安装模板台车，进行隧道拱(4)的混凝土浇筑，在隧道拱(4)的顶部的中心部位上沿隧道的纵向方向即前后向均布、间隔地开孔并安装排水管(2)，此排水管(2)垂直于拱顶，在各排水管(2)的出口上安装封闭盖，按排水的需要打开或关闭封闭盖，水流量大时，就打开排水管(2)的出口，进行集中排水，以减小隧道拱(4)的应力及水毁现象，待隧道拱(4)的混凝土达到拆模强度后，然后拆模。