CN110295913B - 一种隧道爆破开挖系统及施工方法 - Google Patents

一种隧道爆破开挖系统及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及隧道工程技术领域,具体涉及一种隧道爆破开挖系统;所采用的技术方案是:一种隧道爆破开挖系统,包括溢水孔、排水管安装孔,所述排水管安装孔、溢水孔沿隧洞掘进方向从掌子面向内依次排列,所述排水管安装孔内适配有第一排水管;所述第一排水管外壁与排水管安装孔内侧壁之间填充有防渗水层,所述第一排水管可沿轴向滑动,所述第一排水管与溢水孔连通,所述第一排水管用于排出溢水孔流出的水;所述隧洞内设有第二排水管、第三排水管,所述第二排水管、第三排水管向隧道洞口依次排列,所述第二排水管一端与第一排水管可拆卸连接,所述第二排水管一端通过波纹管与第三排水管相连。本发明具有施工效率高、安全的特点。

Description

一种隧道爆破开挖系统及施工方法
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域,具体涉及一种隧道爆破开挖系统及施工方法。
背景技术
对于岩石强度较高的隧道,若采用掘进机挖掘施工效率低、设备成本高、机械磨损大,并且受施工环境影响较大,适应性差。而钻眼爆破对地质条件适应性好,施工成本低,技术相对比较成熟,因此对于岩石强度较高的隧道,目前普遍采用钻眼爆破施工。由于岩石成因与地壳运动等多种因素,造成岩体多层理和裂隙,而西南地区又是水资源和雨水充沛的地方,岩石内富含丰富的地下水。因此在挖掘隧道时容易出现因漏水、突水影响隧道正常施工,严重时造成隧道垮塌事故。
而目前采用的防水加固方式是注浆法:根据需求选择合适的注浆材料,通过注浆孔以一定的注浆压力注入注浆材料,以起到防水和加固围岩的作用。注浆法由于受到围岩多层理与裂隙的岩石本身性质的影响,不能保证注浆效果,而且岩体裂隙分布随机性很大,容易出现重复渗水等问题。另外,在进行炮眼钻孔、成孔的过程中,地下水容易侵入炮眼中,造成炮眼内部有积水难以清理,影响爆破效果和爆破质量,存在较大的安全隐患。并且在进行爆破时,产生的震动将导致岩体裂隙增大,将破坏注浆防水的效果,极易造成地下水湧突。
发明内容
针对上述现有隧道爆破开挖时地下水影响施工的技术问题;本发明提供了一种隧道爆破开挖系统,能够有效排除隧道岩体内的地下水,确保隧道施工的正常进行和施工安全,具有施工效率高、安全的特点。
本发明通过下述技术方案实现:
一种隧道爆破开挖系统,包括溢水孔、排水管安装孔,所述排水管安装孔、溢水孔沿隧洞掘进方向从掌子面向内依次排列,所述排水管安装孔内适配有第一排水管;所述第一排水管外壁与排水管安装孔内侧壁之间填充有防渗水层,所述第一排水管可沿第一排水管轴向滑动,所述第一排水管与溢水孔连通,所述第一排水管用于排出溢水孔流出的水;所述隧洞内设有第二排水管、第三排水管,所述第二排水管、第三排水管由掌子面向隧道洞口依次排列,所述第二排水管一端与第一排水管可拆卸连接,所述第二排水管另一端通过波纹管与第三排水管相连。
本发明通过在隧洞掌子面依次挖掘排水管安装孔、溢水孔,在排水管安装孔设置第一排水管,第一排水管前端连接有第二排水管、波纹管、第三排水管。从而将岩体内的地下水提前排出隧洞,确保隧洞爆破施工安全;也能减小因地下水渗出对施工的影响,隧洞施工效率高。而排水管安装孔内的防渗水层,能够防止地下水渗出掌子面的岩体,确保隧洞安全。同时,第一排水管可从排水管安装孔内取出,能够回收利用第一排水管;且第一排水管和第二排水管可拆卸连接、第二排水管和第三排水管通过波纹管连接,可快速的将第二排水管从爆破碎石飞落范围移出,以保护第二排水管,而当需要再次排水时,能够快速实现第二排水管的回位将残余的地下水排出。
进一步的,所述防渗水层通孔内还适配有堵头,所述堵头与防渗水层可拆卸连接,所述堵头用于封堵防渗水层的通孔。通过堵头堵塞防渗水层的通孔,可在地下水未完全排除时,进行隧道的爆破施工,以进一步提高隧道掘进施工的效率。
作为堵头的具体实施方式:所述堵头包括柔性套,所述柔性套外径与防渗水层的通孔内径适配,所述柔性套一端内嵌设有螺纹套,所述柔性套另一端设有膨胀孔;所述堵头还包括膨胀杆,所述膨胀杆内端为螺纹段,所述膨胀杆外端为锥段,所述锥段外侧向螺纹段倾斜,所述螺纹段与螺纹套螺接,所述锥段小端外径大于膨胀孔内径。以确保堵头与防渗水层的通孔内壁紧密贴合,能够杜绝残余的地下水溢出而影响爆破的正常进行,也便于堵头的安装与取出。
优选的,所述膨胀杆外端还固定有旋转盘,所述旋转盘外径与防渗水层的通孔内径适配,以防止岩渣进入膨胀杆与防渗水层之间的空隙内难以清理,确保堵头能够顺利取出。所述旋转盘设有若干旋转孔,所述旋转孔轴线与旋转盘轴线平行,所述旋转孔沿旋转盘轴线圆周均布,以便于旋转膨胀杆而快速取出堵头。
进一步的,还包括炮被,所述炮被与隧洞掌子面平行,能够有效防止爆破时碎石飞溅、降低噪音、减小扬尘。所述炮被与隧洞侧壁可拆卸连接,在爆破完成后可进行拆除,不影响岩渣的运出。
优选的,所述隧洞内还设有排风管、送风管,所述排风管、送风管均连接有风机,所述排风管内端、送风管内端均位于炮被与掌子面之间,以对炮被和掌子面之间的隧洞进行快速除尘通风,除尘通风效率高、节能。
优选的,所述隧洞顶部还设有若干水幕管,所述水幕管位于炮被外侧,所述水幕管连接有清水泵。以在进行爆破时在炮被外形成水幕,防止爆破产生的粉尘弥漫在炮被与洞口之间的隧洞内而增加除尘难度。所述水幕管与隧洞顶部可拆卸连接,可随着隧道的掘进而沿着隧道掘进方向移动,确保水幕和掌子面的距离在合理的范围内。
优选的,还包括若干喷水头,所述喷水头连接有水泵,所述炮被上端设有喷水头安装孔,所述喷水头安装孔用于安装喷水头,可对爆破产生的岩渣和粉尘进行喷淋,以进一步的减少扬尘。所述喷水头安装孔内端设有橡胶挡片,所述橡胶挡片一侧与怕炮被固定连接,所述橡胶挡片与怕炮被固定连接侧相对的一侧自然状态下贴在炮被内侧,以保护喷水头,防止爆破产生的飞石损坏或堵塞喷水头。
优选的,所述隧洞底部设有集水坑,所述集水坑位于炮被外侧,以收集和排除喷水头和水幕管排出的水,便于岩渣的运输。
本发明还提供了采用上述隧道爆破开挖系统的隧道挖掘施工方法,包括以下步骤:
隧道开挖形成隧洞后,在隧洞内安装排风管、送风管、炮被、水幕管、喷水头;
通过炮被封堵隧洞,使排风管和送风管端头位于炮被内侧、使水幕管位于炮被内侧,并在炮被外侧挖设积水坑;
启动与排风管、送风管连接的风机,以进行除尘通风;
进行钻眼爆破运渣施工:爆破后,给喷水头送入清水,然后收起炮被、切断水幕管水源以进行运渣;
重复钻眼爆破运渣施工,当隧洞掘进至地下水埋藏位置前端时暂停掘进,并在隧洞掌子面开设排水安装孔;
在排水管安装孔内安设第一排水管,并给第一排水管与排水管安装孔之间的空隙注入防渗水泥砂浆以形成致密的防渗水层;
在排水管底端,沿隧洞掘进方向开设延伸至地下水埋藏位置内的溢水孔;
在隧洞底部安装相通的第二排水管、波纹管、第三排水管,并将第一排水管与第二排水管相连,以进行排水;
当无大股地下水排出完毕后,拆掉第一排水管,并将第二排水管移至炮被外侧;
钻除防渗水层,所述防渗水层的钻掘除深度大于所需钻掘的炮眼深度;
在钻除完成后的防渗水层端部安装堵头;
继续进行钻眼爆破运渣施工;
然后取出堵头,排出残留的地下水,并将防渗水层全部钻除;
继续进行钻眼爆破运渣施工,直至隧道洞通。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、从掌子面向内依次设有排水管安装孔、溢水孔,排水管安装孔内设有防渗水层、第一排水管,第一排水管可沿轴向滑动且与溢水孔连通;在隧洞内设有第二排水管、第三排水管,第二排水管与第一排水管可拆卸连接第二排水管通过波纹管与第三排水管相连。能够将岩体内的地下水提前排出隧洞,确保隧洞爆破施工安全;也能减小因地下水渗出对施工的影响,隧洞施工效率高。防渗水层,能够防止地下水渗出掌子面的岩体,确保隧洞安全。另外,第一排水管可从排水管安装孔内,能够回收利用第一排水管。且第一排水管和第二排水管可拆卸连接、第二排水管和第三排水管通过波纹管连接,可快速的将第二排水管从爆破碎石飞落范围移出,以保护第二排水管;而当需要再次排水时,能够快速实现第二排水管的回位将残余的地下水排出。
2、防渗水层通孔内还适配有堵头,堵头与防渗水层可拆卸连接,通过堵头堵塞防渗水层的通孔,可在地下水未完全排除时,进行隧道的爆破施工,以进一步提高隧道掘进施工的效率。
3、隧洞内设有炮被,炮被与隧洞掌子面平行,能够有效防止爆破时碎石飞溅、降低噪音、减小扬尘。且炮被与隧洞侧壁可拆卸连接,在爆破完成后可进行拆除,不影响岩渣的运出。
4、还设有排风管、送风管,排风管、送风管均连接有风机,排风管内端、送风管内端均位于炮被与掌子面之间,以对炮被和掌子面之间的隧洞进行快速除尘通风,而炮被和掌子面之间的隧洞空间小,因此除尘通风效率高、节能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的A部放大示意图;
图3为堵头结构示意图;
图4为喷水头安装孔结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-溢水孔,2-排水管安装孔,3-隧洞,4-第一排水管,5-防渗水层,6-第二排水管,7-第三排水管,8-波纹管,9-堵头,10-柔性套,11-螺纹套,12-膨胀孔,13-膨胀杆,14-螺纹段,15-锥段,16-炮被,17-排风管,18-送风管,19-水幕管,20-喷水头,21-喷水头安装孔,22-橡胶挡片,23-集水坑,24-旋转盘,25-旋转孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例
一种隧道爆破开挖系统,包括溢水孔1、排水管安装孔2,所述排水管2安装孔、溢水孔1沿隧洞3掘进方向从掌子面向内依次排列。具体来说,排水管安装孔2贯穿掌子面,而溢水孔1位于掌子面后方的岩体内,从而将掌子面后方的岩体内的地下水引入超前排水过孔1内。所述排水管安装孔2内适配有第一排水管4,所述第一排水管4外壁与排水管安装孔2内侧壁之间填充有防渗水层5。所述第一排水管4可沿第一排水管4轴向滑动,即第一排水管4未与防渗水层5粘接,应当理解的是防渗水层5中部为与第一排水管4适配的原形通孔。所述第一排水管4与溢水孔1连通,也就是说,所述第一排水管4用于排出溢水孔1流出的水。所述隧洞3内设有第二排水管6、第三排水管6,所述第二排水管6、第三排水管7由掌子面向隧道洞口依次排列。所述第二排水管6一端与第一排水管4可拆卸连接,所述第二排水管6另一端通过波纹管8与第三排水管7相连,因此可将溢水孔1流出的水排至指定的位置。
本发明通过在隧洞3掌子面依次挖掘排水管安装孔2、溢水孔1,并在排水管安装孔2设置第一排水管4,且第一排水管4前端连接有第二排水管6、波纹管8、第三排水管7。从而将岩体内的地下水提前排出隧洞3,确保隧洞爆破施工安全;也能减小因地下水渗出对施工的影响,隧洞施工效率高。而排水管安装孔2内的防渗水层5,能够防止地下水渗出掌子面的岩体,确保隧洞安全。同时,第一排水管4可从排水管安装孔2内取出,能够回收利用第一排水管4;且第一排水管4和第二排水管6可拆卸连接、第二排水管7和第三排水管7通过波纹管8连接,可快速的将第二排水管6从爆破碎石飞落范围移出,以保护第二排水管6,而当需要再次排水时,能够快速实现第二排水管6的回位将残余的地下水排出。
进一步的,所述防渗水层5通孔内还适配有堵头9,所述堵头9与防渗水层9可拆卸连接,所述堵头9用于封堵防渗水层5的通孔。可以理解的是,当需要对防渗水层5进行封堵时将堵头9堵设在防渗水层5的通孔内,需要安装第一排水管4时或排除残余水流时,取出堵头9即可。通过堵9堵塞防渗水层5的通孔,可在地下水未完全排除时,进行隧道的爆破施工,以进一步提高隧道掘进施工的效率。
作为堵头9的具体实施方式:所述堵头9包括柔性套10,柔性套10一般采用橡胶制成,也才有柔性塑料制成,如软PVC、三元乙丙橡胶等,且所述柔性套10外径与防渗水层5的通孔内径适配。所述柔性套10一端内嵌设有螺纹套11,所述柔性套10另一端设有膨胀孔12,本实施例中,螺纹套11与柔性套10一体成型,能够确保柔性套10的使用寿命和柔性套10余螺纹套11的连接强度。所述堵头9还包括膨胀杆13,所述膨胀杆13内端为螺纹段14,所述膨胀杆13外端为锥段15,所述锥段15外侧向螺纹段14倾斜。且所述螺纹段14与螺纹套13螺接,所述锥段15小端外径大于膨胀孔12内径。应当理解的是,通过旋入膨胀杆13能够使柔性套10外径变大,以紧紧的堵住在防渗水层5内;以确保堵头与防渗水层的通孔内壁紧密贴合,能够杜绝残余的地下水溢出而影响爆破的正常进行;而旋出膨胀杆13,能使柔性套10径向可压缩,便于堵头9的安装与取出。
优选的,所述膨胀杆13外端还固定有旋转盘24,所述旋转盘24外径与防渗水层5的通孔内径适配,以防止岩渣进入膨胀杆13与防渗水层5之间的空隙内难以清理,确保堵头9能够顺利取出。所述旋转盘24设有若干旋转孔25,所述旋转孔25轴线与旋转盘轴24线平行,所述旋转孔25沿旋转盘轴24线圆周均布,以便于旋转膨胀杆13而快速取出堵头9。
进一步的,还包括炮被16,所述炮被16与隧洞3掌子面平行,能够有效防止爆破时碎石飞溅、降低噪音、减小扬尘。所述炮被16与隧洞3侧壁可拆卸连接,在爆破完成后可进行拆除或收纳,不影响岩渣的运出。
优选的,所述隧洞3内还设有排风管17、送风管18,所述排风管17、送风管18均连接有风机。所述排风管17内端、送风管18内端均位于炮被16与掌子面之间,对炮被16和掌子面之间的隧洞3进行快速除尘通风。其中通过炮被16可使在隧洞3掌子面的施工区域形成一个相对封闭的空间,对相对密闭的空间具有除尘通风效率高、节能的特点。
优选的,所述隧洞3顶部还设有若干水幕管19,所述水幕管19位于炮被16外侧。所述水幕管16连接有清水泵,清水泵用于给水幕管19供水,以在进行爆破时在炮被16外形成水幕,防止爆破产生的粉尘弥漫在炮被16与洞口之间的隧洞3内而增加除尘难度。所述水幕管19与隧洞3顶部可拆卸连接,可随着隧道的掘进而沿着隧道掘进方向移动,确保水幕16和掌子面的距离在合理的范围内。
优选的,还包括若干喷水头20,所述喷水头20连接有水泵,以给喷水头20供水。所述炮被16上端设有喷水头安装孔12,所述喷水头安装孔21用于安装喷水头20,可对爆破产生的岩渣和粉尘进行喷淋,以进一步的减少扬尘。所述喷水头安装孔21内端设有橡胶挡片22,所述橡胶挡片22一侧与怕炮被16固定连接,所述橡胶挡片22与怕炮被16固定连接侧相对的一侧自然状态下贴在炮被16内侧。具体来讲,在没有给喷水头20供水时,橡胶挡片23遮挡住喷水头20的出口;在喷水头20喷水时,在水压的作用下推开橡胶挡片22,以进行喷淋,而橡胶挡片22具有弹性可自行恢复。相对于是在炮被16上设置有单向阀片,以保护喷水头20,防止爆破产生的飞石损坏或堵塞喷水头。
优选的,所述隧洞3底部设有集水坑23,所述集水坑23位于炮被16外侧,以收集和排除喷水头20和水幕管19排出的水,便于岩渣的运输。
采用上述隧道爆破开挖系统进行隧道挖掘施工方法,包括以下步骤:
在隧洞挖掘前,进行岩体的组成、地下水含量、地下水储藏位置进行探明;
隧道开挖并形成一定长度的隧洞后,在隧洞内安装排风管、送风管、炮被、水幕管、喷水头;
通过炮被封堵隧洞,使排风管和送风管端头位于炮被内侧、使水幕管位于炮被内侧,并在炮被外侧的隧洞底部挖设积水坑;
启动与排风管、送风管连接的风机,以对炮被和掌子面之间的空间进行除尘通风;
进行钻眼爆破运渣施工:在掌子面上安装施工需求钻取炮眼并装药,进行爆破施工,爆破后给喷水头送入清水,然后收起炮被、切断水幕管水源以进行运渣;
当岩体渣石运除完毕后,重复钻眼爆破运渣施工;
当隧洞掘进至地下水埋藏位置前端时暂停掘进,并在隧洞掌子面开设排水安装孔;
在排水管安装孔内安设第一排水管,并给第一排水管与排水管安装孔之间的空隙注入防渗水泥砂浆以形成致密的防渗水层,在防渗水层终凝前并具有一定强度时抽出第一排水管,待防渗水层终凝后再插入第一排水管,防止第一排水管与防渗水层粘接;
在排水管底端,沿隧洞掘进方向开设延伸至地下水埋藏位置内的溢水孔,此时会有大量地下水排出,需注意在排水管口进行临时封堵,如安装闸阀、球阀等;
在隧洞底部安装相通的第二排水管、波纹管、第三排水管,并将第一排水管与第二排水管相连,以进行排水;
当无大股地下水排出完毕后,拆掉第一排水管,并将第二排水管移至炮被外侧;
钻除防渗水层,所述防渗水层的钻除深度大于所需钻掘的炮眼深度;
在钻除完成后的防渗水层端部安装堵头,以对残余的地下水进行封堵;
继续进行钻眼爆破运渣施工;
将爆破产生的岩渣运除后,取出堵头再次安装第一排水管,将第一排水与再次与第二排水管相连,排出残留的地下水,然后拆除第一排水管、第二排水管、波纹管、第三排水管,并将防渗水层全部钻除;
续进行钻眼爆破运渣施工,直至隧道洞通。
需要说明的是,当隧洞掘进方向有多处地下水时,可重复超前排水再爆破的步骤。其中超前排水再爆破的步骤依次为:在隧洞掌子面开设排水安装孔、在排水管安装孔内安设第一排水管、筑设防渗水层、钻设溢水孔、排水、钻除防渗水层、安装堵头、爆破运渣、取出堵头、排出残留的地下水、防渗水层全部钻除、爆破运渣。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种隧道爆破开挖系统,包括溢水孔(1)、排水管安装孔(2),其特征在于:所述排水管安装孔(2)、溢水孔(1)沿隧洞(3)掘进方向从掌子面向内依次排列,所述排水管安装孔(2)内适配有第一排水管(4);
所述第一排水管(4)外壁与排水管安装孔(2)内侧壁之间填充有防渗水层(5),所述第一排水管(4)可沿第一排水管(4)轴向滑动,所述第一排水管(4)与溢水孔(1)连通,所述第一排水管(4)用于排出溢水孔(1)流出的水;
所述隧洞(3)内设有第二排水管(6)、第三排水管(7),所述第二排水管(6)、第三排水管(7)由掌子面向隧道洞口依次排列,所述第二排水管(6)一端与第一排水管(4)可拆卸连接,所述第二排水管(6)另一端通过波纹管(8)与第三排水管(7)相连;
所述防渗水层(5)通孔内还适配有堵头(9),所述堵头(9)与防渗水层(5)可拆卸连接,所述堵头(9)用于封堵防渗水层(5)的通孔,所述堵头(9)包括柔性套(10),所述柔性套(10)外径与防渗水层(5)的通孔内径适配,所述柔性套(10)一端内嵌设有螺纹套(11),所述柔性套(10)另一端设有膨胀孔(12);
所述堵头(9)还包括膨胀杆(13),所述膨胀杆(13)内端为螺纹段(14),所述膨胀杆(13)外端为锥段(15),所述锥段(15)外侧向螺纹段(14)倾斜,所述螺纹段(14)与螺纹套(11)螺接,所述锥段(15)小端外径大于膨胀孔(12)内径;
所述膨胀杆(13)外端还固定有旋转盘(24),所述旋转盘(24)外径与防渗水层(5)的通孔内径适配,所述旋转盘(24)设有若干旋转孔(25),所述旋转孔(25)轴线与旋转盘(24)轴线平行,所述旋转孔(25)沿旋转盘(24)轴线圆周均布;
还包括炮被(16)和若干喷水头(20),所述炮被(16)与隧洞(3)掌子面平行,所述炮被(16)与隧洞(3)侧壁可拆卸连接,所述隧洞(3)内还设有排风管(17)、送风管(18),所述排风管(17)、送风管(18)均连接有风机,所述排风管(17)内端、送风管(18)内端均位于炮被(16)与掌子面之间,所述隧洞(3)顶部还设有若干水幕管(19),所述水幕管(19)位于炮被(16)外侧,所述水幕管(19)连接有清水泵,所述水幕管(19)与隧洞(3)顶部可拆卸连接;
所述喷水头(20)连接有水泵,所述炮被(16)上端设有喷水头安装孔(21),所述喷水头安装孔(21)用于安装喷水头(20),所述喷水头安装孔(21)内端设有橡胶挡片(22),所述橡胶挡片(22)一侧与怕炮被(16)固定连接,所述橡胶挡片(22)与怕炮被(16)固定连接侧相对的一侧自然状态下贴在炮被(16)内侧。
2.根据权利要求1所述的隧道爆破开挖系统,其特征在于:所述隧洞(3)底部设有集水坑(23),所述集水坑(23)位于炮被(16)外侧。
3.一种隧道爆破开挖施工方法,其特征在于,基于权利要求1或2所述的隧道爆破开挖系统,包括以下步骤:
隧道开挖形成隧洞后,在隧洞内安装排风管、送风管、炮被、水幕管、喷水头;
通过炮被封堵隧洞,使排风管和送风管端头位于炮被内侧、使水幕管位于炮被内侧,并在炮被外侧挖设积水坑;
启动与排风管、送风管连接的风机,以进行除尘通风;
进行钻眼爆破运渣施工:爆破后,给喷水头送入清水,然后收起炮被、切断水幕管水源以进行运渣;
重复钻眼爆破运渣施工,当隧洞掘进至地下水埋藏位置前端时暂停掘进,并在隧洞掌子面开设排水安装孔;
在排水管安装孔内安设第一排水管,并给第一排水管与排水管安装孔之间的空隙注入防渗水泥砂浆以形成致密的防渗水层;
在排水管底端,沿隧洞掘进方向开设延伸至地下水埋藏位置内的溢水孔;
在隧洞底部安装相通的第二排水管、波纹管、第三排水管,并将第一排水管与第二排水管相连,以进行排水;
当无大股地下水排出完毕后,拆掉第一排水管,并将第二排水管移至炮被外侧;
钻除防渗水层,所述防渗水层的钻除深度大于所需钻掘的炮眼深度;
在钻除完成后的防渗水层端部安装堵头,并继续进行钻眼爆破运渣施工;
然后取出堵头,排出残留的地下水,并将防渗水层全部钻除;
继续进行钻眼爆破运渣施工,直至隧道洞通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112855261A (zh) * 2020-12-30 2021-05-28 山东大学 一种适用于tbm隧道激发极化仪的排水装置、系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5725327A (en) * 1996-01-30 1998-03-10 Earth Support Services Permanent mine bulkhead seal and method for constructing same
EP1790773A2 (de) * 2005-11-25 2007-05-30 Gert Witting Fahrbahneinhausung
WO2010058933A2 (ko) * 2008-11-18 2010-05-27 Kim Jin Hyung 터널굴착공법
CN102278142A (zh) * 2011-05-04 2011-12-14 中铁隧道集团二处有限公司 真空轻型井点降水方法
CN104453979A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 兖州煤业股份有限公司 煤矿井下负压抽吸除尘工艺的改造方法
CN106930766A (zh) * 2017-03-21 2017-07-07 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 大埋深tbm施工隧洞岩爆处理结构
CN109209391A (zh) * 2018-09-10 2019-01-15 中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司 适用于大断面隧道ⅳ-ⅴ级围岩的微小台阶开挖方法
CN210195753U (zh) * 2019-08-05 2020-03-27 中信国安建工集团有限公司 一种隧道爆破开挖系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5725327A (en) * 1996-01-30 1998-03-10 Earth Support Services Permanent mine bulkhead seal and method for constructing same
EP1790773A2 (de) * 2005-11-25 2007-05-30 Gert Witting Fahrbahneinhausung
WO2010058933A2 (ko) * 2008-11-18 2010-05-27 Kim Jin Hyung 터널굴착공법
CN102278142A (zh) * 2011-05-04 2011-12-14 中铁隧道集团二处有限公司 真空轻型井点降水方法
CN104453979A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 兖州煤业股份有限公司 煤矿井下负压抽吸除尘工艺的改造方法
CN106930766A (zh) * 2017-03-21 2017-07-07 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 大埋深tbm施工隧洞岩爆处理结构
CN109209391A (zh) * 2018-09-10 2019-01-15 中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司 适用于大断面隧道ⅳ-ⅴ级围岩的微小台阶开挖方法
CN210195753U (zh) * 2019-08-05 2020-03-27 中信国安建工集团有限公司 一种隧道爆破开挖系统

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