一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法

文档序号:25992023发布日期:2021-07-23 21:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,其特征在于:具体包括有以下步骤:

(1)、斜井施工前,提前对斜井的涌水量进行预测,并根据预测结果及时做好地表截排水和洞内防排水措施;

(2)、对送风斜井与排风斜井洞口段进行施工;

(3)、对送风斜井与排风斜井的洞身段进行同时开挖,并采用压入式通风,同时根据地质勘探结果,对不同级别的围岩采用不同的开挖方法,并保持斜井的监控量测不间断;

(4)、送风斜井与排风斜井开挖至1000m时,在送风斜井与排风斜井之间开挖第一个横通道,横通道的两端贯通送风斜井与排风斜井,然后沿斜井的开挖长度每隔200m设置一个横通道,通风方式由压入式通风转为巷道式通风;

(5)、第一个横通道贯通后,对送风斜井与排风斜井采用交叉掘进的施工方式,并对掌子面涌水处及时进行喷射混凝土进行封堵、对开挖段涌水处进行径向注浆处理;

(6)、送风斜井或排风斜井处理涌水问题时,处理涌水问题的送风斜井或排风斜井停止掘进,同时利用横通道继续进行另一排风斜井或送风斜井的开挖掘进;

(7)、涌水问题得到有效控制后,则继续进行掘进开挖,此时若另一排风斜井或送风斜井的掌子面继续出现涌水情况,则采用步骤(6)的方式进行涌水问题的处理,直至送风斜井和排风斜井掘进施工完成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,其特征在于:所述的地表截排水的具体做法是先测放出边、仰坡开挖轮廓线及洞顶截水沟位置,然后施作截水天沟,引排地表水于开挖线外侧,防止地表水冲刷坡面,仰坡坡底做临时排水沟,防止洞口积水。

3.根据权利要求1所述的一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,其特征在于:所述的洞内防排水措施包括有防水系统和排水系统;所述的防水系统包括有a、二次衬砌采用的混凝土抗渗等级为p8;b、拱墙初期支护与模筑衬砌之间设防水层,防水层采用无纺布和防水板;c、斜井每道环向施工缝处设置中埋式橡胶止水带,并在喷混凝土表面设置三根排水半圆管,施工缝数量按照10m一道计,纵向施工缝设置环向中埋式止水带防水,沉降缝、伸缩缝处设置中埋式止水带及背贴式止水带防水,止水带安装中,环向中埋式止水带采用隧道二衬台车固定环向中埋式止水带的钢端模;所述的排水系统包括有a、斜井路面两侧设矩形排水暗沟排地下水,纵向每隔五十米设置一处暗沟检查井;b、斜井防水层外设置环向盲管;c、斜井两侧边墙脚防水层和喷混凝土间各设纵向盲管排水,纵向盲管全隧道拉通埋设,其纵坡与铺底纵坡一致;d、纵向每隔十米设一道横向排水管将纵向排水盲管内地下水汇集至路侧边沟排除,横向引水管坡度不小于2%;e、纵向排水盲管与横向排水盲管、环向排水盲管间采用配套三通成品连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,其特征在于:所述的送风斜井与排风斜井施工时,洞口边、仰坡与明洞开挖采用明挖施工,自上而下分层开挖,分层厚1.4-1.6m,随挖随护,洞口暗挖段埋深浅,采用超前管棚进行防护。

5.根据权利要求1所述的一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,其特征在于:所述的送风斜井与排风斜井的开挖采用光面爆破和预裂爆破技术,开挖断面采用激光断面仪及时修正钻爆设计,严格控制超欠挖。

6.根据权利要求1所述的一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,其特征在于:所述的斜井的监控量测主要量测三个项目:地表沉降、拱顶沉降、净空收敛;其中,净空变化、拱顶下沉量测:ⅲ级围岩是50m一个断面,ⅳ级围岩是20m一个断面,ⅴ级深埋围岩是10米一个断面,ⅴ级浅埋围岩是5米一个断面,每个断面埋设六个量测点,六个量测点分别是拱顶下沉测点、四个边墙收敛测点和仰拱隆起测点,四个边墙收敛测点分别两两设置于洞内的两侧壁上,其中两个边墙收敛测点邻近于洞内的拱底,在每次开挖后12h内取得初读数,施工过程中将根据监控量测信息及时修正支护参数和施工方法。

7.根据权利要求4所述的一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,其特征在于:所述的送风斜井与排风斜井随挖随护时,支护的喷射混凝土采用湿喷工艺,初喷在清帮、找顶后立即进行,喷射混凝土厚度4-8cm,及早快速封闭围岩;当围岩和初期支护变形稳定,且监控量测的数据表明位移率明显减缓、收敛值拱脚附近小于0.2mm/d和拱顶相对下沉小于0.15mm/d时,即可施作二次混凝土衬砌。

8.根据权利要求1所述的一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,其特征在于:所述的对不同级别的围岩采用不同的开挖方法,即ⅲ级围岩、ⅱ级围岩采用全断面法开挖,ⅳ级围岩、ⅴ级围岩深埋段斜井采用两台阶法开挖。


技术总结
本发明公开了一种适用于富水通风斜井的交叉掘进快速施工方法,按新奥法原理组织施工,进行信息化施工,根据对涌水量的监测与预测,及时做好防排水设施,双洞通风斜井掌子面同时掘进至1000m处时,每隔200m设置一处横通道,进行巷道式通风,并在斜井某一工作面涌水量过大或反坡施工时掌子面积水严重时,采用交叉掘进施工方式,即暂停该斜井工作面的开挖掘进,且掌子面及时进行喷混封堵,并对开挖段漏水采取径向注浆处理,控制洞身漏水量,同时利用横通道继续进行另一斜井掌子面的开挖掘进。本发明主要适用于双洞长大富水斜井的施工,在保持施工进度不间断的同时,保障施工安全,同时降低工程造价。

技术研发人员:汪成竹;甘海峰;寇学超;章新生;高飞龙;王松;冯冀蒙;张俊儒
受保护的技术使用者:中铁四局集团第五工程有限公司;中铁四局集团有限公司;西南交通大学
技术研发日:2021.03.16
技术公布日:2021.07.23
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