[实用新型]地下隧洞掌子面高压涌水处理系统

说明书

本实用新型提供了地下隧洞掌子面高压涌水处理系统，它包括设置在隧洞内部的施工排架，所述施工排架的顶部设置有施工平台；所述施工平台上搭载有用于造孔的远程造孔灌浆装置；所述远程造孔灌浆装置在掌子面的涌水孔处加工有涌水孔封堵结构；在掌子面的周边轮廓线往前方围岩向外发散采用帷幕灌浆截水结构。此系统针对隧洞开挖过程中，掌子面涌水问题，采用相应的封堵处理系统对掌子面进行封堵，起到了很好的封堵效果，保证了隧洞施工的顺利进行，同时保证了隧洞施工的安全性，也为后续类似施工提供工程借鉴。

技术领域

本实用新型属于隧洞施工技术领域，尤其涉及地下隧洞掌子面高压涌水处理系统。

背景技术

对于隧道工程施工而言，地下水问题不可忽视。在隧道掘进施工中采取必要的措施对地下水进行预报和处理，对隧道的安全、快速施工和正常使用具有十分重要的意义。地下水处理的对策大体上分为两大类，即排水和堵水。实际上，排水和堵水通常相伴出现，因此“堵排结合”是治理隧道施工地下水问题的基本方法。但是在小洞径隧洞中，如果遇到水压大的地下水，大型堵水设备无法使用情况下，堵水工作需要技术及技巧。

本公司在三亚市西水中调施工过程中，其主要将位于宁远河上的大隆水库富余原水通过输水隧洞供给中部净水厂，进而为三亚市区供水的公共基础建设工程，包括取水工程、输水隧洞工程、输水管道工程。因施工需要，除利用永久布置的隧洞进口控制闸竖井、补水支洞、检修洞及隧洞出口作为施工通道外，另设有8条临时施工支洞，其中7#施工支洞与主洞连接桩号为ZD16+941.096，为斜井支洞，采用城门洞形开挖断面。7#支洞控制主洞段下游掌子面桩号ZD17+747钻孔作业时，孔眼（钻头直径42mm，孔眼距离底板高度0.5m）突然出现喷射涌水，喷射距离约7m。

根据当时涌水情况，掌子面单孔涌水量超过400m³/h，涌水压力极大，继续开挖危险性极大，油动或电动造孔设备在洞内都无法作业，小型的风动设备可以在洞内作业；其次由于目前主支洞涌水总量已超过800m³/h，通过计算抽排水所需总用电功率超过800kw，而目前7#支洞箱变总容量仅为900KVA，供电容量已不足以维持继续施工。因此需要采用一定的处理系统进行掌子面堵水作业，并对掌子面周边围岩进行封堵。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供地下隧洞掌子面高压涌水处理系统，此系统针对隧洞开挖过程中，掌子面涌水问题，采用相应的封堵处理系统对掌子面进行封堵，起到了很好的封堵效果，保证了隧洞施工的顺利进行，同时保证了隧洞施工的安全性，也为后续类似施工提供工程借鉴。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：地下隧洞掌子面高压涌水处理系统，它包括设置在隧洞内部的施工排架，所述施工排架的顶部设置有施工平台；所述施工平台上搭载有用于造孔的远程造孔灌浆装置；所述远程造孔灌浆装置在掌子面的涌水孔处加工有涌水孔封堵结构；在掌子面的周边轮廓线往前方围岩向外发散采用帷幕灌浆截水结构。

所述施工平台的顶部区域设置有防水棚布，所述防水棚布固定在钢筋支架的底端，所述钢筋支架通过多根膨胀螺栓挂钩固定在隧洞的顶部弧形内壁上。

所述远程造孔灌浆装置包括钻爆台车，所述钻爆台车支撑在掌子面隧洞底部上；所述钻爆台车的顶部搭载有气腿钻机，所述气腿钻机的钻头装置通过滚筒支撑在导向架的顶部，所述钻头装置的输出端安装有钻杆。

所述钻头装置通过供风软管与供风管相连，所述供风管与高压气源相连，所述供风管上安装有供风阀门。

所述导向架包括平行布置的第一支撑管和第二支撑管，所述第一支撑管和第二支撑管的两端都分别通过锚杆锚固在隧洞的内侧壁上，所述第一支撑管和第二支撑管之间平行固定有滑杆，所述滚筒滑动支撑在滑杆的顶部。

所述涌水孔封堵结构包括涌水孔注浆孔，所述涌水孔注浆孔的进口部位安装有第一钢套管，所述第一钢套管和涌水孔注浆孔之间包裹有无纺布层，所述第一钢套管的外部端头通过法兰盘连接多根注浆管，所述注浆管上安装有注浆阀门。