一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法与流程

本发明涉及隧道施工，特别是涉及一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法。

背景技术：

1、高瓦斯隧道常用矿山法施工，遵循超前预报先行、施工通风为主、瓦斯监测并重、综合措施配套、应急预案落实的基本原则。保证运营期安全主要采取的措施有设置纵向射流通风设计以及初期支护和二衬间设置的防气层，能解决高瓦斯风险，但施工周期长、成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够保证气密性，同时提高施工效率，降低施工成本。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构，包括设置于所述隧道内层的通过盾构机安装的管片，所述管片与隧道围岩间设置一层气密层，所述气密层为通过盾构机的同步注浆系统注入气密性的同步注浆浆液形成，所述隧道水平方向投影范围外的隧道围岩中设置通向地面的多个排气孔，用于抽排瓦斯。

4、优选的，所述排气孔中回填有碎石或卵石。

5、优选的，所述同步注浆浆液中掺有气密剂，使所述气密层的透气系数不大于10-11cm/s。

6、优选的，所述排气孔设置于所述隧道水平方向投影范围外1m。

7、优选的，所述排气孔的深度不小于所述隧道的底端深度与所述隧道直径之和。

8、本发明还提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构的施工方法，包括以下步骤：

9、(1)在隧道水平方向投影范围外打设连通地面的多个排气孔，根据抽排试验明确排气孔间距；

10、(2)在地面通过排气孔进行抽排，降低瓦斯浓度，使隧道达到低瓦斯工作环境；

11、(3)通过盾构机掘进，掘进过程中安装管片，同时通过盾构机的同步注浆系统向管片与隧道围岩间注入气密性的同步注浆浆液形成气密层，同步注浆浆液中掺有气密剂，做好配合比试验，使气密层的透气系数不大于10-11cm/s；

12、(4)盾构掘进完成后，在排气孔中回填碎石或卵石，瓦斯气体通过碎石或卵石间的间隙从排气孔散溢而出，保证运营期安全。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本发明提供一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法，通过排气孔进行抽排，能够降低瓦斯浓度，使隧道达到低瓦斯工作环境，施工安全性大大提高，而且，在运营期瓦斯气体还能通过排气孔散溢而出，保证运营期的安全；采用盾构机掘进，能够提高施工效率，降低施工成本，而且采用盾构机施工，施工安全性高，通过盾构机的同步注浆系统向管片与隧道围岩间注入气密性的同步注浆浆液形成气密层，保证了隧道的气密性。

技术特征：

1.一种高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：包括设置于所述隧道内层的通过盾构机安装的管片，所述管片与隧道围岩间设置一层气密层，所述气密层为通过盾构机的同步注浆系统注入气密性的同步注浆浆液形成，所述隧道水平方向投影范围外的隧道围岩中设置通向地面的多个排气孔，用于抽排瓦斯。

2.根据权利要求1所述的高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：所述排气孔中回填有碎石或卵石。

3.根据权利要求1所述的高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：所述同步注浆浆液中掺有气密剂，使所述气密层的透气系数不大于10-11cm/s。

4.根据权利要求1所述的高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：所述排气孔设置于所述隧道水平方向投影范围外1m。

5.根据权利要求1所述的高瓦斯地层盾构隧道结构，其特征在于：所述排气孔的深度不小于所述隧道的底端深度与所述隧道直径之和。

6.一种高瓦斯地层盾构隧道结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种高瓦斯地层盾构隧道结构及施工方法，盾构隧道结构包括设置于隧道内层的通过盾构机安装的管片，管片与隧道围岩间设置一层气密层，气密层为通过盾构机的同步注浆系统注入气密性的同步注浆浆液形成，隧道投影范围外的隧道围岩设置通向地面的多个排气孔，用于抽排瓦斯。盾构隧道结构的施工方法，包括以下步骤：在隧道投影范围外打设连通地面的多个排气孔；在地面通过排气孔进行抽排，降低瓦斯浓度；通过盾构机掘进，掘进过程中安装管片，同时通过盾构机向管片与隧道围岩间注入同步注浆浆液形成气密层；盾构掘进完成后，在排气孔中回填碎石或卵石，瓦斯气体通过排气孔散溢而出。本发明能够保证气密性，同时提高施工效率，降低施工成本。

技术研发人员：韦生达,曹江涛,杨金秋,胡楠,张玉桂
受保护的技术使用者：中交路桥建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14