高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法

2023-05-29 16:54:51

專利名稱：高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法
技術領域：
本發明涉及一種隧道施工過程中高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法。 主要用於各種水利水電、交通等的隧道工程。
背景技術：
水利水電、交通開發項目中地下工程的埋深越來越大，富水地層中隧道施 工遇到的地下水壓力也越來越高。富水地層隧道施工中地下水的大量穩定流量 的湧出將對周圍水文地質環境產生不利影響，也會給工程施工帶來很大的困難。 由於高壓大流量穩定地下湧水的處理難度大，往往成為制約工程建設成本和工 期的關鍵環節，有時甚至直接關係到工程的成敗。
高壓大流量穩定地下湧水採用一般的灌漿等工程措施難以處理，採用隧道 改線或全洞封堵後再進行灌漿處理，不僅工程量大、工期長，並且對工程布置
(洞線)也會產生影響。

發明內容
本發明要解決的技術問題是在不改變隧道洞線布置、不進行全隧道封堵 的前提下，提供一種高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法，對隧道中高壓大 流量集中湧水採用開挖導水通道、安裝導水管道、混凝土封堵等措施，在狹窄 的隧道空間內進行轉流、實現地下水壓力從低壓向高壓轉換，逐步控制地下湧 水，最終實現對地下湧水的封堵。
本發明所採用的技術方案是高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法，其 特徵在於具體步驟包括，
a、 在高壓大流量湧水點處開挖旁通道，旁通道的斷面尺寸應考慮到後 續施工方便的要求；
b、 在旁通道內裝設與湧水點連通且帶有集水彎頭的低壓閥門，澆築混凝土塞，將湧水點周圍的開挖空間填塞封堵，在低壓情況下控制湧水；同 時在集水彎頭與低壓閥門之間安裝高壓導水鋼管，高壓導水鋼管末端安裝 高壓閥門；
C、高壓閥門之後，續接直徑不小於高壓導水鋼管的低壓導水鋼管導引 水流，方便施工；
d、 關閉低壓閥門，保持高壓閥門處於開啟狀態，澆注混凝土堵頭A，； 水流完全由導水鋼管導引；
e、 在隧道內壁澆注隧道永久襯砌結構混凝土，同時在隧道四周鑽設灌 漿孔對圍巖實施灌漿加固；
f、 關閉高壓閥門，完成對湧水的處理。
上述步驟f後將低壓導水鋼管拆除，繼續澆注混凝土堵頭B，將高壓閥門 包裹在混凝土堵頭B中。
所述旁通道的湧水輸出端連接至己開挖隧道。
本發明的有益效果是本發明在集中湧水點處開挖旁通道，在旁通道內安 裝導水管道、混凝土封堵等，在狹窄的隧道空間內進行轉流、實現地下水壓力 從低壓向高壓轉換，最終實現對地下湧水的封堵，徹底解決了水利水電、交通 等的隧道工程遇高壓大流量穩定地下湧水的諸多難題，如長期的大流量排水、 改變隧道洞線、隧道全斷面封堵等對周圍水文地質環境影響、封堵工程量大、 工期長等問題。


圖1是本發明中旁通道的開挖及導水示意圖。 圖2是本發明中湧水點封堵結構示意圖。 圖3是本發明中拆除低壓導水鋼管的封堵結構示意圖。
具體實施例方式
如圖l、圖2所示，本實施例的步驟包括
a、在高壓大流量湧水點1處開挖旁通道2，旁通道2的斷面尺寸應考慮到後續施工方便的要求，且該旁通道2的湧水輸出端連接至已開挖隧道；
b、 在旁通道2內裝設與湧水點1連通且帶有集水彎頭3的低壓閥門4，
澆築混凝土塞5，將湧水點1周圍的開挖空間填塞封堵，並通過集水彎頭3 和低壓閥門4在低水頭情況下控制湧水；同時在集水彎頭3與低壓閥門4 之間安裝高壓導水鋼管6，高壓導水鋼管6末端安裝高壓閥門7;其中高壓 導水鋼管6的條數和直徑根據湧水點1的湧水流量，按照低壓閥門4和混 凝土塞5能夠承受的最大壓力lMPa來確定；高壓導水鋼管6和高壓閥門7 應按照封堵後地下水的最大作用水頭來設計和選型，並取不小於1.2的安 全係數；
c、 高壓閥門7之後，續接直徑不小於高壓導水鋼管6的低壓導水鋼管 8導引水流，方便施工；
d、 關閉低壓閥門4，保持高壓閥門7處於幵啟狀態，澆注混凝土堵頭 A9，水流完全由導水鋼管導引；
e、 在隧道內壁澆注隧道永久襯砌結構混凝土 10，同時在隧道四周鑽 設灌漿孔11對圍巖實施灌漿加固；
f、 關閉高壓閥門7，完成對湧水的處理。
如圖3所示，必要時可以拆除低壓導水鋼管8，繼續澆注混凝土堵頭B12， 將高壓閥門7包裹在混凝土堵頭B12中。
權利要求
1、一種高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法，其特徵在於具體步驟包括，a、在高壓大流量湧水點(1)處開挖旁通道(2)，旁通道(2)的斷面尺寸應考慮到後續施工方便的要求；b、在旁通道(2)內裝設與湧水點(1)連通且帶有集水彎頭(3)的低壓閥門(4)，澆築混凝土塞(5)，將湧水點(1)周圍的開挖空間填塞封堵，在低壓情況下控制湧水；同時在集水彎頭(3)與低壓閥門(4)之間安裝高壓導水鋼管(6)，高壓導水鋼管(6)末端安裝高壓閥門(7)；c、高壓閥門(7)之後，續接直徑不小於高壓導水鋼管(6)的低壓導水鋼管(8)導引水流，方便施工；d、關閉低壓閥門(4)，保持高壓閥門(7)處於開啟狀態，澆注混凝土堵頭A(9)，水流完全由導水鋼管導引；e、在隧道內壁澆注隧道永久襯砌結構混凝土(10)，同時在隧道四周鑽設灌漿孔(11)對圍巖實施灌漿加固；f、關閉高壓閥門(7)，完成對湧水的處理。
2、 根據權利要求1所述的高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法，其特徵 在於上述步驟f後將低壓導水鋼管(8)拆除，繼續澆注混凝土堵頭B (12)， 將高壓閥門(7)包裹在混凝土堵頭B (12)中。
3、 根據權利要求1或2所述的高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法，其 特徵在於所述旁通道(2)的湧水輸出端連接至已開挖隧道。
全文摘要
本發明涉及一種高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法。本發明要解決的問題是在不改變隧道洞線布置、不進行全隧道封堵的前提下，提供一種高壓大流量穩定地下湧水封堵處理方法。解決該問題的技術方案是步驟包括，a.在湧水點處開挖旁通道；b.旁通道內裝設帶有集水彎頭的低壓閥門，澆築混凝土塞；同時在集水彎頭與低壓閥門之間安裝末端帶有高壓閥門的高壓導水鋼管；c.高壓閥門之後續接低壓導水鋼管；d.關閉低壓閥門，保持高壓閥門開啟，澆注混凝土堵頭A；e.在隧道內壁澆注隧道永久襯砌結構混凝土，並在隧道四周鑽設灌漿孔對圍巖實施灌漿加固；f.關閉高壓閥門，完成對湧水的處理。本發明可用於水利水電、交通等的隧道工程。
文檔編號E21D11/38GK101526003SQ20091009692
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月23日 優先權日2009年3月23日
發明者周垂一, 張春生 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設計研究院