CN109915178A - 一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法 - Google Patents
一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109915178A CN109915178A CN201910250399.1A CN201910250399A CN109915178A CN 109915178 A CN109915178 A CN 109915178A CN 201910250399 A CN201910250399 A CN 201910250399A CN 109915178 A CN109915178 A CN 109915178A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wall
- exit point
- vertical supporting
- tunnel inner
- support bar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，包括步骤：一、确定隧洞内壁出水点并对隧洞内壁出水点周边壁面进行预处理；二、隧洞内壁出水点的封堵引流；三、支立混凝土挡墙模板；步骤四、确定出水点的类型；步骤五、对第一类出水点支设辅助顶压钢结构；步骤六、对第二类出水点支设辅助顶压钢结构；步骤七、混凝土挡墙的浇筑；步骤八、钻探泄压分流孔；步骤九、泄压分流孔注浆堵水；步骤十、隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水。本发明利用辅助顶压钢结构，结合支撑装置，辅助顶压混凝土挡墙减流，采用“水泥浆+水玻璃”法的高效施工，一次成功彻底封堵，实现对隧洞内360°范围内的出水点进行封堵，缩短工期，效率高，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明属于隧道堵水技术领域，尤其是涉及一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法。
背景技术
目前在地下隧洞开挖工程中，常常会遇到产生大量涌水的情况，在使用 TBM法开挖隧洞的施工中，尤其是逆坡排水的隧洞，设备排水能力往往不能满足掘进中抽排大量出水的工况，此时严重影响施工进度，甚至造成严重的人身伤亡事故，给工程施工带来重大损失。由于TBM设备占据洞室大部分空间，给隧洞堵水工作造成巨大困难。目前，国内TBM法施工的隧洞中，突涌水的地质情况时有发生，但基本没有形成系统、高效、统一的处理方案。在此背景下选择合理的处理方案将尤其重要，选择的处理方案直接决定该不良地质处理的成败，使用一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，是一种新颖、高效、彻底堵水的方案措施，节省大量人力及物资成本，缩短直线工期，为工程项目带来巨大利益，可成功的应用于单股、大流量TBM法隧洞开挖施工中涌水的处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，利用辅助顶压钢结构，结合支撑装置，辅助顶压混凝土挡墙减流，采用“水泥浆+水玻璃”法的高效施工，一次成功彻底封堵，无遗留问题，实现对隧洞内360°范围内的出水点进行封堵，应用范围和实用性更高，缩短工期，效率高，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、确定隧洞内壁出水点并对隧洞内壁出水点周边壁面进行预处理：沿隧洞长度方向在隧洞内壁上寻找隧洞内壁出水点，对所述隧洞内壁出水点的周边壁面采用环氧胶泥进行涂抹平整，并对所述隧洞内壁出水点的周边岩石裂缝小股渗流水提前封堵加固；
步骤二、隧洞内壁出水点的封堵引流，过程如下：
步骤201、利用第一止水条围绕封闭所述隧洞内壁出水点，在第一止水条上设置出水点封堵钢板封堵所述隧洞内壁出水点，出水点封堵钢板上预先开设有用于出水的封堵钢板通孔和焊接在封堵钢板通孔位置处用于引流的引流管，引流管上预留用以泄压的闸阀安装法兰；
步骤202、通过多个锚杆将出水点封堵钢板固定在隧洞内壁上，并在锚杆与隧洞壁之间填塞锚固剂至饱满，采用双螺母预紧；
步骤203、出水点封堵钢板安装完毕后，在出水点封堵钢板外边缘的隧洞内壁上使用电镐平口钎刻槽，得到封堵钢板边缘槽，在封堵钢板边缘槽内设置第二止水条，所述第二止水条通过木塞楔紧；
步骤三、支立混凝土挡墙模板，过程如下：
步骤301、在出水点封堵钢板上焊接多道漏浆横撑板，漏浆横撑板的长度大于出水点封堵钢板的宽度，且漏浆横撑板的端部均伸出至第二止水条外，在漏浆横撑板上开设上下贯通的贯通孔，同时在多道漏浆横撑板的两侧焊接用于夹持固定多道漏浆横撑板的两榀钢拱架，两榀钢拱架均固定在隧洞内壁上，出水点封堵钢板与多道漏浆横撑板之间采用楔子楔紧，多道漏浆横撑板周边补装锚杆；
步骤302、在两榀钢拱架上均焊接混凝土挡墙侧模板，混凝土挡墙侧模板为弧形混凝土挡墙侧模板，所述弧形混凝土挡墙侧模板的宽度与钢拱架的宽度相等，所述弧形混凝土挡墙侧模板的长度不小于出水点封堵钢板的长度，在两个所述弧形混凝土挡墙侧模板之间焊接混凝土挡墙主模板，混凝土挡墙主模板的长度与所述弧形混凝土挡墙侧模板的长度相等，混凝土挡墙主模板的底部与隧洞内壁之间通过混凝土挡墙底模板密封，混凝土挡墙主模板、隧洞内壁、混凝土挡墙底模板和两个混凝土挡墙侧模板围成可灌注混凝土的腔体，混凝土挡墙主模板上开设有与引流管配合的主模板通孔，混凝土挡墙主模板外部焊接有多道钢肋梁；
步骤303、引流管远离隧洞内壁的一端安装有将涌水引排至非施工区域的排水软管，引流管和所述排水软管连接位置处安装有泄压闸阀；
步骤四、确定出水点的类型：当所述隧洞内壁出水点和该隧洞内壁出水点所在断面中心点之间的连线与水平面的夹角不大于45°时，该隧洞内壁出水点为第一类出水点，执行步骤五；当所述隧洞内壁出水点和该隧洞内壁出水点所在断面中心点之间的连线与水平面的夹角大于45°，该隧洞内壁出水点为第二类出水点，执行步骤六；
步骤五、对第一类出水点支设辅助顶压钢结构：
步骤501、支设底部竖向支撑机构：沿隧洞长度方向在两榀钢拱架的底部之间焊接多排底部竖向支撑机构，各排底部竖向支撑机构的结构尺寸均相同，所述底部竖向支撑机构包括多个相平行布设且均垂直于水平面的底部竖向支撑杆，所述底部竖向支撑杆的底部固定在隧洞底部；
步骤502、支设底部横向支撑杆：在步骤501中支设好的底部竖向支撑机构的顶部焊接底部横向支撑杆，所述底部横向支撑杆与所述底部竖向支撑机构数量相等且一一对应，底部横向支撑杆垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁之间，同排底部竖向支撑机构中的各底部竖向支撑杆的顶部均焊接在对应的底部横向支撑杆上；
步骤503、支设竖向顶撑机构：在步骤502中支设好的底部横向支撑杆上且靠近隧洞内壁出水点的一侧垂直设置竖向顶撑杆，竖向顶撑杆的数量与底部横向支撑杆数量相等且一一对应，所述竖向顶撑杆的底部焊接在对应的底部横向支撑杆上，所述竖向顶撑杆的顶部固定在隧洞内壁上；
步骤504、在支设中部横向支撑杆：在步骤503中支设好的竖向顶撑机构上焊接与底部横向支撑杆数量相等的中部横向支撑杆，所述中部横向支撑杆的一端焊接在对应的竖向顶撑杆上，所述中部横向支撑杆的另一端焊接在隧洞内壁上，中部横向支撑杆与底部横向支撑杆呈平行布设；
步骤505、支设中部竖向支撑机构：在支设好且相对应设置的中部横向支撑杆和底部横向支撑杆之间焊接中部竖向支撑机构，所述中部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的中部竖向支撑杆；
步骤506、支设顶部竖向支撑机构：在步骤504中支设好的中部横向支撑机构上焊接顶部竖向支撑机构，顶部竖向支撑机构与所述中部横向支撑杆数量相等且一一对应，所述顶部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的顶部竖向支撑杆，所述顶部竖向支撑杆的底部焊接在对应的中部横向支撑杆上，所述顶部竖向支撑杆的顶部焊接在隧洞内壁上；
步骤六、对第二类出水点支设辅助顶压钢结构：
步骤601、支设底部竖向支撑机构：沿隧洞长度方向在两榀钢拱架的底部之间焊接多排底部竖向支撑机构，各排底部竖向支撑机构结构尺寸均相同，所述底部竖向支撑机构包括多个相平行布设且均垂直于水平面的底部竖向支撑杆，所述底部竖向支撑杆的底部固定在隧洞底部；
步骤602、支设底部横向支撑杆：在步骤601中支设好的底部竖向支撑机构的顶部焊接底部横向支撑杆，所述底部横向支撑杆与所述底部竖向支撑机构数量相等且一一对应，底部横向支撑杆垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁之间，同排底部竖向支撑机构中的各底部竖向支撑杆的顶部均焊接在对应的底部横向支撑杆上；
步骤603、支设中部竖向支撑机构：在支设好的底部横向支撑杆上焊接中部竖向支撑机构，所述中部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的中部竖向支撑杆；
步骤604、在支设中部横向支撑杆：在步骤603中支设好的中部竖向支撑机构上焊接中部横向支撑杆，中部横向支撑杆与底部横向支撑杆数量相等且相互平行，中部横向支撑杆垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁之间；
步骤605、支设顶部竖向支撑机构：在步骤604中支设好的中部横向支撑机构上焊接顶部竖向支撑机构，顶部竖向支撑机构与所述中部横向支撑杆数量相等且一一对应，所述顶部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的顶部竖向支撑杆，所述顶部竖向支撑杆的底部焊接在对应的中部横向支撑杆上，所述顶部竖向支撑杆的顶部焊接在隧洞内壁上；
步骤七、混凝土挡墙的浇筑：使用洞内拌和站拌制所需混凝土，采用软轴振捣器同步振捣，往步骤302中形成的腔体内灌注所需混凝土，同时，随着灌注时间的推进，在混凝土灌注端对混凝土先后取样不少于3次，对先后取样的混凝土进行强度测试，以获得混凝土挡墙的强度逐渐上升的数据；
步骤八、钻探泄压分流孔：混凝土挡墙等强的同时，在隧洞内壁出水点的上游钻孔，当钻孔与隧洞内壁出水点主通道连通时，该钻孔为泄压分流孔，在泄压分流孔孔口管外端部焊接法兰盘并安装闸阀封闭待用，执行步骤九；当钻孔与隧洞内壁出水点主通道无法连通时，该钻孔为报废孔，执行步骤十；
步骤九、泄压分流孔注浆堵水，过程如下：
步骤901、接触灌浆：混凝土挡墙的强度达到设计强度后，在混凝土挡墙主模板上位于主模板通孔的旁侧割孔，得到密实孔，通过密实孔对混凝土挡墙采用油溶性聚氨酯进行接触灌浆，将混凝土挡墙与隧洞内壁之间的缝隙进一步填充密实；
步骤902、辅助顶压钢结构辅助支撑；
步骤903、关闭所有闸阀，进行闭水试验；
步骤904、水泥预灌浆测试：待闭水试验结束后，打开所有闸阀，通过泄压分流孔向隧洞内壁出水点主通道灌注水泥，在引流管端记录水泥浆从隧洞内壁出水点流出的时间间隔，该时间间隔为待灌注水泥浆与待灌注水玻璃混合后的初凝时间间隔；
步骤905、测试实验水泥浆和实验水玻璃的初凝时间间隔：按照质量比为:1的比例制备实验水泥浆，对原液水玻璃加水稀释，采用婆美式浓度计测量加水稀释后的水玻璃溶液，获取实验水玻璃，所述实验水玻璃的质量浓度为27％～35％；
按照体积比为1:1的比例对实验水泥浆和实验水玻璃进行混合，获取不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔；
步骤906、泄压分流孔注浆堵水：根据步骤904中所述时间间隔，从步骤905中获取的不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔，选出待灌注水泥浆的质量比和待灌注水玻璃的质量浓度，在第一容器内按照选出的待灌注水泥浆的质量比制备待灌注水泥浆，在第二容器内按照选出的待灌注水玻璃的质量浓度制备待灌注水玻璃；
将第一容器和第二容器放置在双液注浆机中，在泄压分流孔上安装具有两个输入端和一个输出端的Y形注浆管，Y形注浆管的输出端安装在泄压分流孔上，Y形注浆管的一个输入端与所述第一容器连通，Y形注浆管的另一个输入端与所述第二容器连通，Y形注浆管的两个输入管的结构尺寸均相同，双液注浆机控制第一容器中的待灌注水泥浆和第二容器中的待灌注水玻璃按照体积比为1:1的比例输入至Y形注浆管，进而输送至泄压分流孔对隧洞内壁出水点主通道进行注浆堵水；
步骤十、隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水，过程如下：
步骤1001、接触灌浆：混凝土挡墙的强度达到设计强度后，在混凝土挡墙主模板上位于主模板通孔的旁侧割孔，得到密实孔，通过密实孔对混凝土挡墙采用油溶性聚氨酯进行接触灌浆，将混凝土挡墙与隧洞内壁之间的缝隙进一步填充密实；
步骤1002、辅助顶压钢结构辅助支撑；
步骤1003、关闭所有闸阀，进行闭水试验；
步骤1004、隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水：在第一容器内按照质量比为:1的比例制备待灌注水泥浆，在第二容器内对原液水玻璃加水稀释，采用婆美式浓度计测量加水稀释后的水玻璃溶液，获取待灌注水玻璃，所述待灌注水玻璃的质量浓度为20％～27％；
将第一容器和第二容器放置在双液注浆机中，在引流管位于泄压阀的管段上开设倒灌孔，在倒灌孔上安装具有两个输入端和一个输出端的Y形注浆管，Y形注浆管的输出端安装在倒灌孔上，Y形注浆管的一个输入端与所述第一容器连通，Y形注浆管的另一个输入端与所述第二容器连通，Y 形注浆管的两个输入管的结构尺寸均相同，双液注浆机控制第一容器中的待灌注水泥浆和第二容器中的待灌注水玻璃按照体积比为1:1的比例输入至Y形注浆管，进而输送至倒灌孔倒灌至隧洞内壁出水点主通道直至堵塞整个隧洞内壁出水点主通道。
上述的一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，其特征在于：所述第一止水条和所述第二止水条均为遇水膨胀止水条。
上述的一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，其特征在于：步骤902 和步骤1002的辅助顶压钢结构辅助支撑方式相同，当出水点为第一类出水点时，在所述竖向顶撑杆与钢肋梁之间安装与所述竖向顶撑杆数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁数量相等的调节丝杠，所述调节丝杠的一端安装在所述钢肋梁上，所述调节丝杠的另一端安装在对应的竖向顶撑杆上；
当出水点为第二类出水点时，出水点位于隧洞内壁的顶部时，在所述中部横向支撑机构与钢肋梁之间安装与所述中部横向支撑杆数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁数量相等的调节丝杠，所述调节丝杠的一端安装在所述钢肋梁上，所述调节丝杠的另一端安装在对应的中部横向支撑杆上；
出水点位于隧洞内壁的底部时，在所述底部横向支撑机构与钢肋梁之间安装与所述底部横向支撑杆数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁数量相等的调节丝杠，所述调节丝杠的一端安装在所述钢肋梁上，所述调节丝杠的另一端安装在对应的底部横向支撑杆上，旋拧调节丝杠，支撑钢肋梁，将混凝土挡墙主模板在混凝土浇筑时产生的力作用在辅助顶压钢结构上，防止混凝土挡墙位移变形。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过出水点封堵钢板直接封堵隧洞内壁出水点，出水点封堵钢板与隧洞内壁之间设置第一止水条，第一止水条采用遇水膨胀止水条，使出水点封堵钢板与隧洞内壁之间接触紧密，通过锚杆固定出水点封堵钢板后，在出水点封堵钢板的边缘再用第二止水条封闭，两道止水条确保将隧洞内壁出水点控制在出水点封堵钢板内，在出水点封堵钢板上开设有安装引流管的封堵钢板通孔，引流管上预留用以泄压的闸阀安装法兰，均用以泄压，便于推广使用。
2、本发明在出水点封堵钢板外部安装多道漏浆横撑板，漏浆横撑板上均开设有贯通孔，漏浆横撑板的作用是加固出水点封堵钢板与岩壁的连接，漏浆横撑板上开设贯通孔的目的是便于后期浇筑混凝土时，混凝土顺利下漏，保证混凝土浇筑满整个混凝土挡墙模板，可靠稳定，使用效果好。
3、本发明通过支设辅助顶压钢结构，在隧道的底部支设底部竖向支撑机构和底部横向支撑杆，在隧道的中部支设中部横向支撑机构和中部竖向支撑机构，在隧道的顶部支设顶部竖向支撑机构，另外根据隧洞内壁出水点位置的不同，在隧洞内壁出水点位于隧洞内壁的侧壁上时，同时支设竖向顶撑机构，一方面将混凝土挡墙主模板在混凝土浇筑时产生的力作用在辅助顶压钢结构上，防止混凝土挡墙位移变形；另一方面，解除了对隧洞内的出水点封堵位置的限制，可实现对隧洞内360°范围内的出水点进行封堵，应用范围和实用性更高。
4、本发明在混凝土挡墙的强度达到设计强度后，在混凝土挡墙主模板上割孔，对混凝土挡墙采用油溶性聚氨酯进行接触灌浆，将混凝土挡墙与隧洞内壁之间的缝隙进一步填充密实，进一步消除岩壁渗水的可能，利用辅助顶压钢结构和支撑装置对混凝土挡墙主模板进行支撑，防止混凝土挡墙位移变形，解决因TBM隧洞空间狭小，地理位置受限给隧洞堵水带来的难以施工的问题。
5、本发明方法步骤简单，当找到泄压分流孔时，预先进行实验水泥浆和实验水玻璃的混合实验，获取不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔，在灌浆时，先进行水泥预灌浆测试，记录水泥浆从隧洞内壁出水点流出的时间间隔，该时间间隔为待灌注水泥浆与待灌注水玻璃混合后的初凝时间间隔，从预先获得的不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔中查找到符合时间要求的配比作为待灌注水泥浆与待灌注水玻璃，利用双液注浆机，采用Y 形注浆管对制备的待灌注水泥浆与待灌注水玻璃进行同时灌注，Y形注浆管的输出端制作时较短且直接安装在泄压分流孔，保证待灌注水泥浆与待灌注水玻璃的初凝时间间隔可靠；
当找不到泄压分流孔时，采用隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水方式，降低水泥浆的水灰比，减少水玻璃的质量浓度，保证待灌注水泥浆与待灌注水玻璃的初凝时间间隔的延长，在倒灌孔上利用双液注浆机，采用Y形注浆管对制备的待灌注水泥浆与待灌注水玻璃进行同时灌注，直至堵塞整个隧洞内壁出水点主通道，便于推广使用。
综上所述，本发明利用辅助顶压钢结构，结合支撑装置，辅助顶压混凝土挡墙减流，采用“水泥浆+水玻璃”法的高效施工，一次成功彻底封堵，无遗留问题，实现对隧洞内360°范围内的出水点进行封堵，应用范围和实用性更高，缩短工期，效率高，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明方法的流程框图。
图2为本发明隧洞内壁出水点封堵引流的结构示意图。
图3为本发明两榀钢拱和多道漏浆横撑板对出水点封堵钢板加固的结构示意图。
图4为图3的左视图。
图5为本发明支立混凝土挡墙模板未加钢肋梁的结构示意图。
图6为图5的左视图。
图7为本发明支立混凝土挡墙模板加钢肋梁的结构示意图。
图8为图7的左视图。
图9为本发明第一类出水点支设辅助顶压钢结构和支撑装置的结构示意图。
图10为本发明第二类出水点支设辅助顶压钢结构和支撑装置的结构示意图。
图11为本发明泄压分流孔注浆堵水的结构示意图。
图12为本发明隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水的结构示意图。
图13为本发明调节丝杠在钢肋梁上的布设位置示意图。
附图标记说明:
1—隧洞内壁； 2—出水点封堵钢板； 3—第一止水条；
4—封堵钢板通孔； 5—锚杆； 6—封堵钢板边缘槽；
7—漏浆横撑板； 8—钢拱架； 9—混凝土挡墙侧模板；
10—混凝土挡墙主模板； 11—主模板通孔；
12—钢肋梁； 13—引流管； 14—泄压阀；
19—泄压分流孔； 20—Y形注浆管； 21—双液注浆机；
22—密实孔。 25—TBM喷混桥台车； 26—底部竖向支撑杆；
27—底部横向支撑杆； 28—竖向顶撑杆； 29—中部横向支撑杆；
30—中部竖向支撑杆； 31—顶部竖向支撑杆； 32—调节丝杠。
具体实施方式
如图1至图12所示，本发明的一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、确定隧洞内壁出水点并对隧洞内壁出水点周边壁面进行预处理：沿隧洞长度方向在隧洞内壁1上寻找隧洞内壁出水点，对所述隧洞内壁出水点的周边壁面采用环氧胶泥进行涂抹平整，并对所述隧洞内壁出水点的周边岩石裂缝小股渗流水提前封堵加固；
需要说明的是，采用环氧胶泥对进行处理，为了配合后续对出水点的封堵引流，对隧洞内壁出水点周边壁面的处理面积最低为2000mm× 2000mm。
步骤二、隧洞内壁出水点的封堵引流，过程如下：
步骤201、利用第一止水条3围绕封闭所述隧洞内壁出水点，在第一止水条3上设置出水点封堵钢板2封堵所述隧洞内壁出水点，出水点封堵钢板2上预先开设有用于出水的封堵钢板通孔4和焊接在封堵钢板通孔4 位置处用于引流的引流管13，引流管13上预留用以泄压的闸阀安装法兰；
步骤202、通过多个锚杆5将出水点封堵钢板2固定在隧洞内壁上，并在锚杆5与隧洞壁之间填塞锚固剂至饱满，采用双螺母预紧；
步骤203、出水点封堵钢板2安装完毕后，在出水点封堵钢板2外边缘的隧洞内壁1上使用电镐平口钎刻槽，得到封堵钢板边缘槽6，在封堵钢板边缘槽6内设置第二止水条，所述第二止水条通过木塞楔紧；
本实施例中，所述第一止水条3和所述第二止水条均为遇水膨胀止水条。
需要说明的是，通过出水点封堵钢板2直接封堵隧洞内壁出水点，出水点封堵钢板2与隧洞内壁1之间设置第一止水条3，第一止水条3采用遇水膨胀止水条，使出水点封堵钢板2与隧洞内壁1之间接触紧密，通过锚杆5固定出水点封堵钢板2后，在出水点封堵钢板2的边缘再用第二止水条封闭，两道止水条确保将隧洞内壁出水点控制在出水点封堵钢板2内，在出水点封堵钢板2上开设有安装引流管的封堵钢板通孔4，引流管13 上预留用以泄压的闸阀安装法兰，均用以泄压。
步骤三、支立混凝土挡墙模板，过程如下：
步骤301、在出水点封堵钢板2上焊接多道漏浆横撑板7，漏浆横撑板7的长度大于出水点封堵钢板2的宽度，且漏浆横撑板7的端部均伸出至第二止水条外，在漏浆横撑板7上开设上下贯通的贯通孔，同时在多道漏浆横撑板7的两侧焊接用于夹持固定多道漏浆横撑板7的两榀钢拱架8，两榀钢拱架8均固定在隧洞内壁1上，出水点封堵钢板2与多道漏浆横撑板7之间采用楔子楔紧，多道漏浆横撑板7周边补装锚杆5；
需要说明的是，在出水点封堵钢板2外部安装多道漏浆横撑板7，漏浆横撑板7上均开设有贯通孔，漏浆横撑板7的作用是加固出水点封堵钢板2与岩壁的连接，漏浆横撑板7上开设贯通孔的目的是便于后期浇筑混凝土时，混凝土顺利下漏，保证混凝土浇筑满整个混凝土挡墙模板，可靠稳定。
步骤302、在两榀钢拱架8上均焊接混凝土挡墙侧模板9，混凝土挡墙侧模板9为弧形混凝土挡墙侧模板，所述弧形混凝土挡墙侧模板的宽度与钢拱架8的宽度相等，所述弧形混凝土挡墙侧模板的长度不小于出水点封堵钢板2的长度，在两个所述弧形混凝土挡墙侧模板之间焊接混凝土挡墙主模板10，混凝土挡墙主模板10的长度与所述弧形混凝土挡墙侧模板的长度相等，混凝土挡墙主模板10的底部与隧洞内壁1之间通过混凝土挡墙底模板密封，混凝土挡墙主模板10、隧洞内壁1、混凝土挡墙底模板和两个混凝土挡墙侧模板9围成可灌注混凝土的腔体，混凝土挡墙主模板 10上开设有与引流管13配合的主模板通孔11，混凝土挡墙主模板10外部焊接有多道钢肋梁12；
需要说明的是，在两榀钢拱架8上均焊接混凝土挡墙侧模板9的目的是增大后期混凝土浇筑的厚度，同时保证覆盖漏浆横撑板7，所述弧形混凝土挡墙侧模板的长度不小于出水点封堵钢板2的长度的目的是：浇筑时确保出水点封堵钢板2能完全被混凝土覆盖，便于后续辅助顶压钢结构和支撑装置支撑整个混凝土挡墙，保证受力均匀。
步骤303、引流管13远离隧洞内壁1的一端安装有将涌水引排至非施工区域的排水软管，引流管13和所述排水软管连接位置处安装有泄压闸阀14；
步骤四、确定出水点的类型：当所述隧洞内壁出水点和该隧洞内壁出水点所在断面中心点之间的连线与水平面的夹角不大于45°时，该隧洞内壁出水点为第一类出水点，执行步骤五；当所述隧洞内壁出水点和该隧洞内壁出水点所在断面中心点之间的连线与水平面的夹角大于45°，该隧洞内壁出水点为第二类出水点，执行步骤六；
需要说明的是，通过将隧洞内壁出水点进行分类，一方面根据出现在隧洞内壁出水点的具体位置，对混凝土挡墙支设不同的辅助顶压钢结构，同时辅助支撑时，所述支撑装置的安装位置也会有所不同；另一方面，可对隧洞内壁360°全方位的出水点进行封堵，应用范围和实用性更高。
步骤五、对第一类出水点支设辅助顶压钢结构：
步骤501、支设底部竖向支撑机构：沿隧洞长度方向在两榀钢拱架8 的底部之间焊接多排底部竖向支撑机构，各排底部竖向支撑机构的结构尺寸均相同，所述底部竖向支撑机构包括多个相平行布设且均垂直于水平面的底部竖向支撑杆26，所述底部竖向支撑杆26的底部固定在隧洞底部；
步骤502、支设底部横向支撑杆：在步骤501中支设好的底部竖向支撑机构的顶部焊接底部横向支撑杆27，所述底部横向支撑杆27与所述底部竖向支撑机构数量相等且一一对应，底部横向支撑杆27垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁1之间，同排底部竖向支撑机构中的各底部竖向支撑杆26的顶部均焊接在对应的底部横向支撑杆27上；
需要说明的是，所述底部竖向支撑机构和底部横向支撑杆27对整个辅助顶压钢结构起到支撑的作用，实际施工时，为了保证能对混凝土挡墙主模板10起到良好的支撑作用，可根据第一类出水点的实际高度，选取最佳的所述底部竖向支撑机构层数，相应的在上下相邻的所述底部竖向支撑机构之间支设底部横向支撑杆27。
步骤503、支设竖向顶撑机构：在步骤502中支设好的底部横向支撑杆27上且靠近隧洞内壁出水点的一侧垂直设置竖向顶撑杆28，竖向顶撑杆28的数量与底部横向支撑杆27数量相等且一一对应，所述竖向顶撑杆 28的底部焊接在对应的底部横向支撑杆27上，所述竖向顶撑杆28的顶部固定在隧洞内壁1上；
特别的，在对第一类出水点支设辅助顶压钢结构时，所述竖向顶撑机构是整个辅助顶压钢结构的主受力部件，可将混凝土挡墙主模板10在混凝土浇筑时产生的力作用在所述竖向顶撑机构上，防止混凝土挡墙位移变形。
步骤504、在支设中部横向支撑杆：在步骤503中支设好的竖向顶撑机构上焊接与底部横向支撑杆27数量相等的中部横向支撑杆29，所述中部横向支撑杆29的一端焊接在对应的竖向顶撑杆28上，所述中部横向支撑杆29的另一端焊接在隧洞内壁1上，中部横向支撑杆29与底部横向支撑杆27呈平行布设；
步骤505、支设中部竖向支撑机构：在支设好且相对应设置的中部横向支撑杆29和底部横向支撑杆27之间焊接中部竖向支撑机构，所述中部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的中部竖向支撑杆 30；
需要说明的是，第一类出水点需要先支设所述竖向顶撑机构，为了确保竖向顶撑杆28的稳定性，先对各竖向顶撑杆28进行支撑，因此先支设所述中部横向支撑杆29，再支设所述中部竖向支撑机构，所述中部竖向支撑机构与底部横向支撑杆27数量相同且一一对应，焊接时，所述中部竖向支撑杆30的底部焊接在对应的底部横向支撑杆27上，所述中部竖向支撑杆30的顶部焊接在对应的中部横向支撑杆29上。
步骤506、支设顶部竖向支撑机构：在步骤504中支设好的中部横向支撑机构上焊接顶部竖向支撑机构，顶部竖向支撑机构与所述中部横向支撑杆29数量相等且一一对应，所述顶部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的顶部竖向支撑杆31，所述顶部竖向支撑杆31的底部焊接在对应的中部横向支撑杆29上，所述顶部竖向支撑杆31的顶部焊接在隧洞内壁1上；
步骤六、对第二类出水点支设辅助顶压钢结构：
步骤601、支设底部竖向支撑机构：沿隧洞长度方向在两榀钢拱架8 的底部之间焊接多排底部竖向支撑机构，各排底部竖向支撑机构结构尺寸均相同，所述底部竖向支撑机构包括多个相平行布设且均垂直于水平面的底部竖向支撑杆26，所述底部竖向支撑杆26的底部固定在隧洞底部；
步骤602、支设底部横向支撑杆：在步骤601中支设好的底部竖向支撑机构的顶部焊接底部横向支撑杆27，所述底部横向支撑杆27与所述底部竖向支撑机构数量相等且一一对应，底部横向支撑杆27垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁1之间，同排底部竖向支撑机构中的各底部竖向支撑杆26的顶部均焊接在对应的底部横向支撑杆27上；
实际施工时，第二类出水点和第一类出水点对所述底部竖向支撑机构和底部横向支撑杆27的要求一致，根据出水点的实际高度，选取最佳的所述底部竖向支撑机构层数，相应的在上下相邻的所述底部竖向支撑机构之间支设底部横向支撑杆27。
步骤603、支设中部竖向支撑机构：在支设好的底部横向支撑杆27 上焊接中部竖向支撑机构，所述中部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的中部竖向支撑杆30；
步骤604、在支设中部横向支撑杆：在步骤603中支设好的中部竖向支撑机构上焊接中部横向支撑杆29，中部横向支撑杆29与底部横向支撑杆27数量相等且相互平行，中部横向支撑杆29垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁1之间；
需要说明的是，第一类出水点和第二类出水点的区别就在于是否需要支设所述竖向顶撑机构，当第二类出水点的位置位于整个隧洞的顶部时，主要的受力部件为中部横向支撑杆29，为了确保中部竖向支撑杆30对中部横向支撑杆29能起到更好的支撑作用，在底部横向支撑杆27和最上层的中部横向支撑杆29之间可根据实际施工需要，选取最佳的所述中部竖向支撑机构层数，相应的在上下相邻的所述中部竖向支撑机构之间支设中部横向支撑杆29，特别的，支设辅助顶压钢结构时需借助TBM喷混桥台车 25，但在支设中部横向支撑杆29和中部竖向支撑杆30时，TBM喷混桥台车25会使中间增加的中部横向支撑杆29的一端不能横撑在隧洞内壁1上，可将中部横向支撑杆29的一端连接在TBM喷混桥台车25上起支撑作用；另外中部竖向支撑杆30与存在同样的问题，也相应的连接在TBM喷混桥台车25上。
步骤605、支设顶部竖向支撑机构：在步骤604中支设好的中部横向支撑机构上焊接顶部竖向支撑机构，顶部竖向支撑机构与所述中部横向支撑杆29数量相等且一一对应，所述顶部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的顶部竖向支撑杆31，所述顶部竖向支撑杆31的底部焊接在对应的中部横向支撑杆29上，所述顶部竖向支撑杆31的顶部焊接在隧洞内壁1上；
步骤七、混凝土挡墙的浇筑：使用洞内拌和站拌制所需混凝土，采用软轴振捣器同步振捣，往步骤302中形成的腔体内灌注所需混凝土，同时，随着灌注时间的推进，在混凝土灌注端对混凝土先后取样不少于3次，对先后取样的混凝土进行强度测试，以获得混凝土挡墙的强度逐渐上升的数据；
需要说明的是，使用洞内拌和站拌制所需混凝土且采用软轴振捣器同步振捣的目的是确保混凝土密实度符合要求。
步骤八、钻探泄压分流孔：混凝土挡墙等强的同时，在隧洞内壁出水点的上游钻孔，当钻孔与隧洞内壁出水点主通道连通时，该钻孔为泄压分流孔19，在泄压分流孔19孔口管外端部焊接法兰盘并安装闸阀封闭待用，执行步骤九；当钻孔与隧洞内壁出水点主通道无法连通时，该钻孔为报废孔，执行步骤十；
需要说明的是，混凝土挡墙浇筑过程中，同步对混凝土先后取样不少于3次，对先后取样的混凝土进行强度测试，以获得混凝土挡墙的强度数据；混凝土挡墙等强的同时，在隧洞内壁出水点的上游钻孔，并钻探泄压分流孔19，钻探泄压分流孔19的目的一是用以隧洞内壁出水点主通道泄压分流，二是辅助隧洞内壁出水点主通道灌浆封堵，隧洞内壁出水点上游的涌水向其下游流，有利于后期灌浆流动充满整个隧洞内壁出水点主通道，避免倒灌隧洞内壁出水点导致的灌浆压力大，施工困难的问题。
步骤九、泄压分流孔注浆堵水，过程如下：
步骤901、接触灌浆：混凝土挡墙的强度达到设计强度后，在混凝土挡墙主模板10上位于主模板通孔11的旁侧割孔，得到密实孔22，通过密实孔22对混凝土挡墙采用油溶性聚氨酯进行接触灌浆，将混凝土挡墙与隧洞内壁1之间的缝隙进一步填充密实；
步骤902、辅助顶压钢结构辅助支撑；
步骤903、关闭所有闸阀，进行闭水试验；
步骤904、水泥预灌浆测试：待闭水试验结束后，打开所有闸阀，通过泄压分流孔19向隧洞内壁出水点主通道灌注水泥，在引流管13端记录水泥浆从隧洞内壁出水点流出的时间间隔，该时间间隔为待灌注水泥浆与待灌注水玻璃混合后的初凝时间间隔；
步骤905、测试实验水泥浆和实验水玻璃的初凝时间间隔：按照质量比为0.8～2:1的比例制备实验水泥浆，对原液水玻璃加水稀释，采用婆美式浓度计测量加水稀释后的水玻璃溶液，获取实验水玻璃，所述实验水玻璃的质量浓度为27％～35％；
按照体积比为1:1的比例对实验水泥浆和实验水玻璃进行混合，获取不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔；
实际使用时，对不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃进行了有限次等体积混合实验，获取不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔，实验数据如表1所示，表1中“-”表示未测此项数据。
表1
实际使用时，通过泄压分流孔19向隧洞内壁出水点主通道灌注水泥，在引流管13端记录水泥浆从隧洞内壁出水点流出的时间间隔为15分钟，即为900s，故选取水泥浆中水泥和水的质量比为0.8:1的实验水泥浆作为待灌注水泥浆，选取水玻璃质量浓度为27％的实验水玻璃作为待灌注水玻璃。
步骤906、泄压分流孔注浆堵水：根据步骤904中所述时间间隔，从步骤905中获取的不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔，选出待灌注水泥浆的质量比和待灌注水玻璃的质量浓度，在第一容器内按照选出的待灌注水泥浆的质量比制备待灌注水泥浆，在第二容器内按照选出的待灌注水玻璃的质量浓度制备待灌注水玻璃；
将第一容器和第二容器放置在双液注浆机21中，在泄压分流孔19上安装具有两个输入端和一个输出端的Y形注浆管20，Y形注浆管20的输出端安装在泄压分流孔19上，Y形注浆管20的一个输入端与所述第一容器连通，Y形注浆管20的另一个输入端与所述第二容器连通，Y形注浆管 20的两个输入管的结构尺寸均相同，双液注浆机21控制第一容器中的待灌注水泥浆和第二容器中的待灌注水玻璃按照体积比为1:1的比例输入至 Y形注浆管20，进而输送至泄压分流孔19对隧洞内壁出水点主通道进行注浆堵水；
步骤十、隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水，过程如下：
步骤1001、接触灌浆：混凝土挡墙的强度达到设计强度后，在混凝土挡墙主模板10上位于主模板通孔11的旁侧割孔，得到密实孔22，通过密实孔22对混凝土挡墙采用油溶性聚氨酯进行接触灌浆，将混凝土挡墙与隧洞内壁1之间的缝隙进一步填充密实；
步骤1002、辅助顶压钢结构辅助支撑；
步骤1003、关闭所有闸阀，进行闭水试验；
步骤1004、隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水：在第一容器内按照质量比为0.4～0.6:1的比例制备待灌注水泥浆，在第二容器内对原液水玻璃加水稀释，采用婆美式浓度计测量加水稀释后的水玻璃溶液，获取待灌注水玻璃，所述待灌注水玻璃的质量浓度为20％～27％；
将第一容器和第二容器放置在双液注浆机21中，在引流管13位于泄压阀14的管段上开设倒灌孔，在倒灌孔上安装具有两个输入端和一个输出端的Y形注浆管20，Y形注浆管20的输出端安装在倒灌孔上，Y形注浆管20的一个输入端与所述第一容器连通，Y形注浆管20的另一个输入端与所述第二容器连通，Y形注浆管20的两个输入管的结构尺寸均相同，双液注浆机21控制第一容器中的待灌注水泥浆和第二容器中的待灌注水玻璃按照体积比为1:1的比例输入至Y形注浆管20，进而输送至倒灌孔倒灌至隧洞内壁出水点主通道直至堵塞整个隧洞内壁出水点主通道。
需要说明的是，当找到泄压分流孔时，预先进行实验水泥浆和实验水玻璃的混合实验，获取不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔，在灌浆时，先进行水泥预灌浆测试，记录水泥浆从隧洞内壁出水点流出的时间间隔，该时间间隔为待灌注水泥浆与待灌注水玻璃混合后的初凝时间间隔，从预先获得的不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔中查找到符合时间要求的配比作为待灌注水泥浆与待灌注水玻璃，利用双液注浆机，采用Y形注浆管对制备的待灌注水泥浆与待灌注水玻璃进行同时灌注，Y形注浆管的输出端制作时较短且直接安装在泄压分流孔，保证待灌注水泥浆与待灌注水玻璃的初凝时间间隔可靠；
当找不到泄压分流孔时，采用隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水方式，降低水泥浆的水灰比，减少水玻璃的质量浓度，保证待灌注水泥浆与待灌注水玻璃的初凝时间间隔的延长，在倒灌孔上利用双液注浆机，采用Y形注浆管对制备的待灌注水泥浆与待灌注水玻璃进行同时灌注，直至堵塞整个隧洞内壁出水点主通道。
本实施例中，步骤902和步骤1002的辅助顶压钢结构辅助支撑方式相同，当出水点为第一类出水点时，在所述竖向顶撑杆28与钢肋梁12之间安装与所述竖向顶撑杆28数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁12数量相等的调节丝杠32，所述调节丝杠32的一端安装在所述钢肋梁12上，所述调节丝杠32的另一端安装在对应的竖向顶撑杆28上；
当出水点为第二类出水点时，出水点位于隧洞内壁的顶部时，在所述中部横向支撑机构与钢肋梁12之间安装与所述中部横向支撑杆29数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁12数量相等的调节丝杠32，所述调节丝杠32的一端安装在所述钢肋梁12上，所述调节丝杠32的另一端安装在对应的中部横向支撑杆29上；
出水点位于隧洞内壁的底部时，在所述底部横向支撑机构与钢肋梁12 之间安装与所述底部横向支撑杆27数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁12数量相等的调节丝杠32，所述调节丝杠32的一端安装在所述钢肋梁12上，所述调节丝杠32的另一端安装在对应的底部横向支撑杆27上，旋拧调节丝杠32，支撑钢肋梁12，将混凝土挡墙主模板10在混凝土浇筑时产生的力作用在辅助顶压钢结构上，防止混凝土挡墙位移变形。
如图13所示，通过设置在竖向顶撑杆28与钢肋梁12之间的调节丝杠32对混凝土挡墙主模板10起到调节支撑的作用，防止混凝土挡墙主模板10变形，影响灌浆效果或直接造成灌浆不理想。为防止调节丝杠32的调节情况不理想，在竖向顶撑杆28与钢肋梁12之间安装25组调节丝杠 32以达到支撑的效果。实际施工时，混凝土止浆墙达到设计强度后，当出水点为第一类出水点时，在钢肋梁12和竖向顶撑杆28之间安装4组30t 千斤顶，与25组调节丝杠32同时施加作用力，消除岩壁渗水可能；当出水点为第二类出水点时且出水点位于隧洞内壁的顶部时，在钢肋梁12和中部横向支撑杆29之间安装4组30t千斤顶，与25组调节丝杠32同时施加作用力，消除岩壁渗水可能；当出水点为第二类出水点时且出水点位于隧洞内壁的底部时，在钢肋梁12和底部横向支撑杆27之间安装4组30t 千斤顶，与25组调节丝杠32同时施加作用力，消除岩壁渗水可能。需要说明的是安装4组30t千斤顶时，需将千斤顶安装在靠近出水点的位置处。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、确定隧洞内壁出水点并对隧洞内壁出水点周边壁面进行预处理：沿隧洞长度方向在隧洞内壁(1)上寻找隧洞内壁出水点，对所述隧洞内壁出水点的周边壁面采用环氧胶泥进行涂抹平整，并对所述隧洞内壁出水点的周边岩石裂缝小股渗流水提前封堵加固；
步骤二、隧洞内壁出水点的封堵引流，过程如下：
步骤201、利用第一止水条(3)围绕封闭所述隧洞内壁出水点，在第一止水条(3)上设置出水点封堵钢板(2)封堵所述隧洞内壁出水点，出水点封堵钢板(2)上预先开设有用于出水的封堵钢板通孔(4)和焊接在封堵钢板通孔(4)位置处用于引流的引流管(13)，引流管(13)上预留用以泄压的闸阀安装法兰；
步骤202、通过多个锚杆(5)将出水点封堵钢板(2)固定在隧洞内壁上，并在锚杆(5)与隧洞壁之间填塞锚固剂至饱满，采用双螺母预紧；
步骤203、出水点封堵钢板(2)安装完毕后，在出水点封堵钢板(2)外边缘的隧洞内壁(1)上使用电镐平口钎刻槽，得到封堵钢板边缘槽(6)，在封堵钢板边缘槽(6)内设置第二止水条，所述第二止水条通过木塞楔紧；
步骤三、支立混凝土挡墙模板，过程如下：
步骤301、在出水点封堵钢板(2)上焊接多道漏浆横撑板(7)，漏浆横撑板(7)的长度大于出水点封堵钢板(2)的宽度，且漏浆横撑板(7)的端部均伸出至第二止水条外，在漏浆横撑板(7)上开设上下贯通的贯通孔，同时在多道漏浆横撑板(7)的两侧焊接用于夹持固定多道漏浆横撑板(7)的两榀钢拱架(8)，两榀钢拱架(8)均固定在隧洞内壁(1)上，出水点封堵钢板(2)与多道漏浆横撑板(7)之间采用楔子楔紧，多道漏浆横撑板(7)周边补装锚杆(5)；
步骤302、在两榀钢拱架(8)上均焊接混凝土挡墙侧模板(9)，混凝土挡墙侧模板(9)为弧形混凝土挡墙侧模板，所述弧形混凝土挡墙侧模板的宽度与钢拱架(8)的宽度相等，所述弧形混凝土挡墙侧模板的长度不小于出水点封堵钢板(2)的长度，在两个所述弧形混凝土挡墙侧模板之间焊接混凝土挡墙主模板(10)，混凝土挡墙主模板(10)的长度与所述弧形混凝土挡墙侧模板的长度相等，混凝土挡墙主模板(10)的底部与隧洞内壁(1)之间通过混凝土挡墙底模板密封，混凝土挡墙主模板(10)、隧洞内壁(1)、混凝土挡墙底模板和两个混凝土挡墙侧模板(9)围成可灌注混凝土的腔体，混凝土挡墙主模板(10)上开设有与引流管(13)配合的主模板通孔(11)，混凝土挡墙主模板(10)外部焊接有多道钢肋梁(12)；
步骤303、引流管(13)远离隧洞内壁(1)的一端安装有将涌水引排至非施工区域的排水软管，引流管(13)和所述排水软管连接位置处安装有泄压闸阀(14)；
步骤四、确定出水点的类型：当所述隧洞内壁出水点和该隧洞内壁出水点所在断面中心点之间的连线与水平面的夹角不大于45°时，该隧洞内壁出水点为第一类出水点，执行步骤五；当所述隧洞内壁出水点和该隧洞内壁出水点所在断面中心点之间的连线与水平面的夹角大于45°，该隧洞内壁出水点为第二类出水点，执行步骤六；
步骤五、对第一类出水点支设辅助顶压钢结构：
步骤501、支设底部竖向支撑机构：沿隧洞长度方向在两榀钢拱架(8)的底部之间焊接多排底部竖向支撑机构，各排底部竖向支撑机构的结构尺寸均相同，所述底部竖向支撑机构包括多个相平行布设且均垂直于水平面的底部竖向支撑杆(26)，所述底部竖向支撑杆(26)的底部固定在隧洞底部；
步骤502、支设底部横向支撑杆：在步骤501中支设好的底部竖向支撑机构的顶部焊接底部横向支撑杆(27)，所述底部横向支撑杆(27)与所述底部竖向支撑机构数量相等且一一对应，底部横向支撑杆(27)垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁(1)之间，同排底部竖向支撑机构中的各底部竖向支撑杆(26)的顶部均焊接在对应的底部横向支撑杆(27)上；
步骤503、支设竖向顶撑机构：在步骤502中支设好的底部横向支撑杆(27)上且靠近隧洞内壁出水点的一侧垂直设置竖向顶撑杆(28)，竖向顶撑杆(28)的数量与底部横向支撑杆(27)数量相等且一一对应，所述竖向顶撑杆(28)的底部焊接在对应的底部横向支撑杆(27)上，所述竖向顶撑杆(28)的顶部固定在隧洞内壁(1)上；
步骤504、在支设中部横向支撑杆：在步骤503中支设好的竖向顶撑机构上焊接与底部横向支撑杆(27)数量相等的中部横向支撑杆(29)，所述中部横向支撑杆(29)的一端焊接在对应的竖向顶撑杆(28)上，所述中部横向支撑杆(29)的另一端焊接在隧洞内壁(1)上，中部横向支撑杆(29)与底部横向支撑杆(27)呈平行布设；
步骤505、支设中部竖向支撑机构：在支设好且相对应设置的中部横向支撑杆(29)和底部横向支撑杆(27)之间焊接中部竖向支撑机构，所述中部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的中部竖向支撑杆(30)；
步骤506、支设顶部竖向支撑机构：在步骤504中支设好的中部横向支撑机构上焊接顶部竖向支撑机构，顶部竖向支撑机构与所述中部横向支撑杆(29)数量相等且一一对应，所述顶部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的顶部竖向支撑杆(31)，所述顶部竖向支撑杆(31)的底部焊接在对应的中部横向支撑杆(29)上，所述顶部竖向支撑杆(31)的顶部焊接在隧洞内壁(1)上；
步骤六、对第二类出水点支设辅助顶压钢结构：
步骤601、支设底部竖向支撑机构：沿隧洞长度方向在两榀钢拱架(8)的底部之间焊接多排底部竖向支撑机构，各排底部竖向支撑机构结构尺寸均相同，所述底部竖向支撑机构包括多个相平行布设且均垂直于水平面的底部竖向支撑杆(26)，所述底部竖向支撑杆(26)的底部固定在隧洞底部；
步骤602、支设底部横向支撑杆：在步骤601中支设好的底部竖向支撑机构的顶部焊接底部横向支撑杆(27)，所述底部横向支撑杆(27)与所述底部竖向支撑机构数量相等且一一对应，底部横向支撑杆(27)垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁(1)之间，同排底部竖向支撑机构中的各底部竖向支撑杆(26)的顶部均焊接在对应的底部横向支撑杆(27)上；
步骤603、支设中部竖向支撑机构：在支设好的底部横向支撑杆(27)上焊接中部竖向支撑机构，所述中部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的中部竖向支撑杆(30)；
步骤604、在支设中部横向支撑杆：在步骤603中支设好的中部竖向支撑机构上焊接中部横向支撑杆(29)，中部横向支撑杆(29)与底部横向支撑杆(27)数量相等且相互平行，中部横向支撑杆(29)垂直于隧洞长度方向固定横撑在隧洞内壁(1)之间；
步骤605、支设顶部竖向支撑机构：在步骤604中支设好的中部横向支撑机构上焊接顶部竖向支撑机构，顶部竖向支撑机构与所述中部横向支撑杆(29)数量相等且一一对应，所述顶部竖向支撑机构包括多个呈平行布设且均垂直于水平面的顶部竖向支撑杆(31)，所述顶部竖向支撑杆(31)的底部焊接在对应的中部横向支撑杆(29)上，所述顶部竖向支撑杆(31)的顶部焊接在隧洞内壁(1)上；
步骤七、混凝土挡墙的浇筑：使用洞内拌和站拌制所需混凝土，采用软轴振捣器同步振捣，往步骤302中形成的腔体内灌注所需混凝土，同时，随着灌注时间的推进，在混凝土灌注端对混凝土先后取样不少于3次，对先后取样的混凝土进行强度测试，以获得混凝土挡墙的强度逐渐上升的数据；
步骤八、钻探泄压分流孔：混凝土挡墙等强的同时，在隧洞内壁出水点的上游钻孔，当钻孔与隧洞内壁出水点主通道连通时，该钻孔为泄压分流孔(19)，在泄压分流孔(19)孔口管外端部焊接法兰盘并安装闸阀封闭待用，执行步骤九；当钻孔与隧洞内壁出水点主通道无法连通时，该钻孔为报废孔，执行步骤十；
步骤九、泄压分流孔注浆堵水，过程如下：
步骤901、接触灌浆：混凝土挡墙的强度达到设计强度后，在混凝土挡墙主模板(10)上位于主模板通孔(11)的旁侧割孔，得到密实孔(22)，通过密实孔(22)对混凝土挡墙采用油溶性聚氨酯进行接触灌浆，将混凝土挡墙与隧洞内壁(1)之间的缝隙进一步填充密实；
步骤902、辅助顶压钢结构辅助支撑；
步骤903、关闭所有闸阀，进行闭水试验；
步骤904、水泥预灌浆测试：待闭水试验结束后，打开所有闸阀，通过泄压分流孔(19)向隧洞内壁出水点主通道灌注水泥，在引流管(13)端记录水泥浆从隧洞内壁出水点流出的时间间隔，该时间间隔为待灌注水泥浆与待灌注水玻璃混合后的初凝时间间隔；
步骤905、测试实验水泥浆和实验水玻璃的初凝时间间隔：按照质量比为(0.8～2):1的比例制备实验水泥浆，对原液水玻璃加水稀释，采用婆美式浓度计测量加水稀释后的水玻璃溶液，获取实验水玻璃，所述实验水玻璃的质量浓度为27％～35％；
按照体积比为1:1的比例对实验水泥浆和实验水玻璃进行混合，获取不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔；
步骤906、泄压分流孔注浆堵水：根据步骤904中所述时间间隔，从步骤905中获取的不同质量比的实验水泥浆和不同质量浓度的实验水玻璃混合的初凝时间间隔，选出待灌注水泥浆的质量比和待灌注水玻璃的质量浓度，在第一容器内按照选出的待灌注水泥浆的质量比制备待灌注水泥浆，在第二容器内按照选出的待灌注水玻璃的质量浓度制备待灌注水玻璃；
将第一容器和第二容器放置在双液注浆机(21)中，在泄压分流孔(19)上安装具有两个输入端和一个输出端的Y形注浆管(20)，Y形注浆管(20)的输出端安装在泄压分流孔(19)上，Y形注浆管(20)的一个输入端与所述第一容器连通，Y形注浆管(20)的另一个输入端与所述第二容器连通，Y形注浆管(20)的两个输入管的结构尺寸均相同，双液注浆机(21)控制第一容器中的待灌注水泥浆和第二容器中的待灌注水玻璃按照体积比为1:1的比例输入至Y形注浆管(20)，进而输送至泄压分流孔(19)对隧洞内壁出水点主通道进行注浆堵水；
步骤十、隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水，过程如下：
步骤1001、接触灌浆：混凝土挡墙的强度达到设计强度后，在混凝土挡墙主模板(10)上位于主模板通孔(11)的旁侧割孔，得到密实孔(22)，通过密实孔(22)对混凝土挡墙采用油溶性聚氨酯进行接触灌浆，将混凝土挡墙与隧洞内壁(1)之间的缝隙进一步填充密实；
步骤1002、辅助顶压钢结构辅助支撑；
步骤1003、关闭所有闸阀，进行闭水试验；
步骤1004、隧洞内壁出水点倒灌注浆堵水：在第一容器内按照质量比为(0.4～0.6):1的比例制备待灌注水泥浆，在第二容器内对原液水玻璃加水稀释，采用婆美式浓度计测量加水稀释后的水玻璃溶液，获取待灌注水玻璃，所述待灌注水玻璃的质量浓度为20％～27％；
将第一容器和第二容器放置在双液注浆机(21)中，在引流管(13)位于泄压阀(14)的管段上开设倒灌孔，在倒灌孔上安装具有两个输入端和一个输出端的Y形注浆管(20)，Y形注浆管(20)的输出端安装在倒灌孔上，Y形注浆管(20)的一个输入端与所述第一容器连通，Y形注浆管(20)的另一个输入端与所述第二容器连通，Y形注浆管(20)的两个输入管的结构尺寸均相同，双液注浆机(21)控制第一容器中的待灌注水泥浆和第二容器中的待灌注水玻璃按照体积比为1:1的比例输入至Y形注浆管(20)，进而输送至倒灌孔倒灌至隧洞内壁出水点主通道直至堵塞整个隧洞内壁出水点主通道。
2.按照权利要求1所述的一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，其特征在于：所述第一止水条(3)和所述第二止水条均为遇水膨胀止水条。
3.按照权利要求1所述的一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法，其特征在于：步骤902和步骤1002的辅助顶压钢结构辅助支撑方式相同，当出水点为第一类出水点时，在所述竖向顶撑杆(28)与钢肋梁(12)之间安装与所述竖向顶撑杆(28)数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁(12)数量相等的调节丝杠(32)，所述调节丝杠(32)的一端安装在所述钢肋梁(12)上，所述调节丝杠(32)的另一端安装在对应的竖向顶撑杆(28)上；
当出水点为第二类出水点时，出水点位于隧洞内壁的顶部时，在所述中部横向支撑机构与钢肋梁(12)之间安装与所述中部横向支撑杆(29)数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁(12)数量相等的调节丝杠(32)，所述调节丝杠(32)的一端安装在所述钢肋梁(12)上，所述调节丝杠(32)的另一端安装在对应的中部横向支撑杆(29)上；
出水点位于隧洞内壁的底部时，在所述底部横向支撑机构与钢肋梁(12)之间安装与所述底部横向支撑杆(27)数量相等的支撑装置，所述支撑装置包括与钢肋梁(12)数量相等的调节丝杠(32)，所述调节丝杠(32)的一端安装在所述钢肋梁(12)上，所述调节丝杠(32)的另一端安装在对应的底部横向支撑杆(27)上，旋拧调节丝杠(32)，支撑钢肋梁(12)，将混凝土挡墙主模板(10)在混凝土浇筑时产生的力作用在辅助顶压钢结构上，防止混凝土挡墙位移变形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910250399.1A CN109915178B (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910250399.1A CN109915178B (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109915178A true CN109915178A (zh) | 2019-06-21 |
| CN109915178B CN109915178B (zh) | 2020-06-12 |
Family
ID=66967668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910250399.1A Active CN109915178B (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109915178B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113216123A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-06 | 中国葛洲坝集团第一工程有限公司 | 闸室侧墙岩溶涌水治理方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101654907A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-02-24 | 中国水利水电第九工程局有限公司 | 水电站高压水头下大流量高速射流封堵灌浆技术 |
| CN101914917A (zh) * | 2010-08-10 | 2010-12-15 | 中铁一局集团有限公司 | 软土地区地铁基坑开挖用防渗堵漏施工方法 |
| CN104929648A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-23 | 西华大学 | 一种隧道分部导坑施工方法 |
| CN105332382A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-17 | 成都华川公路建设集团有限公司 | 邻河基坑筑岛围堰粘土止水施工方法 |
| CN108316339A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-24 | 中铁上海工程局集团第五工程有限公司 | 一种透水性地质大型拱桥基础的施工方法 |
| CN108590715A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-09-28 | 重庆建工第七建筑工程有限责任公司 | 一种暗挖突涌水隧道预留岩盘全断面径向注浆施工方法 |
| CN109184699A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-11 | 中铁六局集团有限公司 | 明挖隧道下穿既有河道施工工法 |
-
2019
- 2019-03-29 CN CN201910250399.1A patent/CN109915178B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101654907A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-02-24 | 中国水利水电第九工程局有限公司 | 水电站高压水头下大流量高速射流封堵灌浆技术 |
| CN101914917A (zh) * | 2010-08-10 | 2010-12-15 | 中铁一局集团有限公司 | 软土地区地铁基坑开挖用防渗堵漏施工方法 |
| CN104929648A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-23 | 西华大学 | 一种隧道分部导坑施工方法 |
| CN105332382A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-17 | 成都华川公路建设集团有限公司 | 邻河基坑筑岛围堰粘土止水施工方法 |
| CN108316339A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-24 | 中铁上海工程局集团第五工程有限公司 | 一种透水性地质大型拱桥基础的施工方法 |
| CN108590715A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-09-28 | 重庆建工第七建筑工程有限责任公司 | 一种暗挖突涌水隧道预留岩盘全断面径向注浆施工方法 |
| CN109184699A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-11 | 中铁六局集团有限公司 | 明挖隧道下穿既有河道施工工法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113216123A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-06 | 中国葛洲坝集团第一工程有限公司 | 闸室侧墙岩溶涌水治理方法 |
| CN113216123B (zh) * | 2021-04-30 | 2024-03-22 | 中国葛洲坝集团第一工程有限公司 | 闸室侧墙岩溶涌水治理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109915178B (zh) | 2020-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106958256B (zh) | 一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺 | |
| CN106320377B (zh) | 一种富水软土地区深基坑盖挖逆作施工方法 | |
| CN101245600B (zh) | 用高压双液旋喷技术生成水平加固体的施工方法 | |
| CN106761837B (zh) | 隧道掘进过程中的注浆结构及配套的注浆方法 | |
| CN110130363A (zh) | 装配式植入基坑围护桩与桩墙合一结构及其施工方法 | |
| CN109611102A (zh) | 一种冷开挖下穿立交桥施工方法 | |
| CN105804101B (zh) | 减小支挡结构受力的减荷支挡体系及施工方法及应用 | |
| CN203924116U (zh) | 移动式侧墙模板台车 | |
| CN111254966A (zh) | 山区桥台及墩柱基础结构及其施工方法 | |
| CN115370001B (zh) | 一种预应力装配式混凝土框架节点灌浆施工工艺 | |
| CN103215922A (zh) | 高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法 | |
| CN109972630A (zh) | 一种pc构件装配的基坑围护结构及其施工方法 | |
| CN107882040A (zh) | 一种基坑预应力锚索的施工方法 | |
| CN113293773A (zh) | 一种基坑支护体系及其施工方法 | |
| CN114215090B (zh) | 一种封闭空间内筏板与压桩的施工方法 | |
| CN106677162B (zh) | 一种劲性复合预制板桩围护结构 | |
| CN106522959B (zh) | 一种井壁钢结构防水接茬板及其施工工艺 | |
| CN109915178A (zh) | 一种钢结构辅助顶压减流隧洞堵水方法 | |
| CN1119690A (zh) | 地下室建筑中用含钢管高强柱的钢筋混凝土柱及施工方法 | |
| CN103835728B (zh) | 连拱隧道中隔墙拱顶混凝土浇筑方法 | |
| CN114809029A (zh) | 高路堑边坡锚杆框架梁联结施工方法 | |
| CN209227556U (zh) | 预制快装型格构梁体系 | |
| CN110469116A (zh) | 一种垂直灌浆方法及封堵装置 | |
| CN106149878A (zh) | 混凝土框架结构预制柱与梁板节点处的连接结构及方法 | |
| CN109915179A (zh) | 一种敞开式tbm撑靴辅助顶压减流隧洞堵水方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |