一种隧道施工导洞结构装置的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工建设技术领域，具体涉及一种隧道施工导洞结构。


背景技术：

2.在山体隧道施工时，在导洞掌子面前探时经常能够发现掘进前方出现溶腔，目前对于这种情况通常采用在掌子面上钻取排水孔，通过排水孔将溶腔内的积水排空后方可继续进行掘进作业，否则容易发生涌水、突泥风险，但是这种排水方式由于需要将水流通过导洞的开挖段向导洞外排放，因此需要将正在施工的导洞内的设备转移，并在导洞开挖段设置排水渠道，工作量大且浪费时间，且由于掌子面不宜钻取过大的排水孔，因此排水效率低，从而会进一步占用大量施工时间，严重影响施工进度。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种隧道施工导洞结构，旨在提高施工前方出现溶腔时的积水排放效率。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种隧道施工导洞结构，包括第一导洞、第二导洞，以及中岩墙；其中，第二导洞与第一导洞水平间隔设置，第二导洞的开挖深度小于或大于第一导洞的开挖深度；中岩墙位于第一导洞和第二导洞之间，中岩墙的两侧壁分别为第一导洞和第二导洞相互靠近的洞壁，中岩墙上开设有泄水通道，泄水通道沿倾斜于第一导洞或第二导洞的轴向的方向贯穿中岩墙；泄水通道具有进水端和出水端，在第二导洞的开挖深度小于第一导洞的开挖深度时，出水端与第一导洞的已开挖段连通，进水端倾斜延伸至位于第二导洞的未开挖段后方的积水段；在第二导洞的开挖深度大于第一导洞的开挖深度时，出水端与第二导洞的已开挖段连通，进水端倾斜延伸至位于第一导洞的未开挖段后方的积水段。
5.在一种可能的实现方式中，泄水通道由进水端至出水端具有1～3
°
的出水坡度。
6.在一种可能的实现方式中，第一导洞或第二导洞位于泄水通道的出水端的位置设有缓冲墙。
7.一些实施例中，缓冲墙的一端沿泄水通道的延伸方向与中岩墙的侧壁抵接，另一端圆弧弯折并沿中岩墙的轴向朝向第一导洞或第二导洞的口部延伸。
8.示例性的，缓冲墙包括用于埋设于第一导洞或第二导洞的地面下方的基础部，以及与基础部一体浇筑成型的挡水部，挡水部与基础部倒t型或l型结构。
9.在一种可能的实现方式中，泄水通道的两端外围均嵌装支护有管棚结构。
10.一些实施例中，泄水通道靠近其进水端的内壁上设有外扩槽，外扩槽沿泄水通道的延伸方向的宽度大于管棚结构的长度。
11.示例性的，管棚结构包括沿泄水通道的周向间隔分布于进水端和出水端外围的多根棚管。
12.举例说明，棚管包括无缝钢管、钢筋笼，以及填充水泥；其中，无缝钢管的一端通过
加筋箍板封堵，另一端成尖锥型封闭结构，无缝钢管的周壁沿其轴向间隔设有多组适于水泥砂浆通过的灌浆孔；钢筋笼沿无缝钢管的轴向穿设于无缝钢管内部；填充水泥通过各组灌浆孔灌入无缝钢管内的水泥砂浆凝结而成。
13.示例性的，钢筋笼包括多个沿无缝钢管的轴向间隔分布的固定环和沿固定环的周向间隔分布的多根加强筋；其中，多根加强筋分别与各个固定环的外周壁焊接固定。
14.本实用新型提供的一种隧道施工导洞结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种隧道施工导洞结构，第一导洞和第二导洞交替掘进施工，在掘进前方遇到积水段时，通过在中岩墙上开设泄水通道，将开挖深度较小的第一导洞或第二导洞的未开挖段后方的积水通过泄水通道排入开挖深度较大的第二导洞或第一导洞内，从而实现将处于施工状态的第一导洞或第二导洞后方的积水排入非施工状态的第二导洞或第一导洞内进行排放，无需转移施工设备和另外设置排水渠道，从而能够减少工作量，节约施工时间，且在中岩墙上能够开设横断面积较大的泄水通道，相对于在导洞掌子面钻取排水孔的方式能够提高积水的排放效率，降低排水等待时间，减小施工前方出现溶腔时对施工进度的影响。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例提供的一种隧道施工导洞结构的结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例所采用的缓冲墙的横断面结构示意图；
17.图3为本实用新型实施例所采用的泄水通道的端面结构示意图；
18.图4为本实用新型实施例所采用的泄水通道的轴向剖面结构示意图；
19.图5为本实用新型实施例所采用的棚管的结构示意图；
20.图6为本实用新型实施例所采用的钢筋笼的端面结构示意图。
21.图中：10、第一导洞；11、已开挖段；12、未开挖段；13、积水段；20、第二导洞；30、中岩墙；40、泄水通道；401、出水端；402、进水端；403、外扩槽；41、管棚结构；411、棚管；4111、无缝钢管；4112、钢筋笼；4113、填充水泥；4114、固定环；4115、加强筋；4116、加筋箍板；50、缓冲墙；51、基础部；52、挡水部。
具体实施方式
22.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.请参阅图1，现对本实用新型提供的一种隧道施工导洞结构进行说明。所述一种隧道施工导洞结构，包括第一导洞10、第二导洞20，以及中岩墙30；其中，第二导洞20与第一导洞10水平间隔设置，第二导洞20的开挖深度小于或大于第一导洞10的开挖深度；中岩墙30位于第一导洞10和第二导洞20之间，中岩墙30的两侧壁分别为第一导洞10和第二导洞20相互靠近的洞壁，中岩墙30上开设有泄水通道40，泄水通道40沿倾斜于第一导洞10或第二导洞20的轴向的方向贯穿中岩墙30；泄水通道40具有进水端402和出水端401，在第二导洞20的开挖深度小于第一导洞10的开挖深度时，出水端401与第一导洞10的已开挖段11连通，进水端402倾斜延伸至位于第二导洞20的未开挖段12后方的积水段13；在第二导洞20的开挖深度大于第一导洞10的开挖深度时，出水端401与第二导洞20的已开挖段11连通，进水端
402倾斜延伸至位于第一导洞10的未开挖段12后方的积水段13。
24.需要说明的是，第一导洞10和第二导洞20为交替掘进的两条平行导洞，在此“第一”、“第二”仅用于方便描述，实际施工中也经常将并行的两条导洞称作“左导洞”、“右导洞”。中岩墙30为两条上下行隧道或导洞之间的岩石夹层，作为工程术语，在此不再解释。
25.另外，应当理解，在此第一导洞10和第二导洞20为交替掘进开挖施工，也就是说，在第一导洞10的开挖深度大于第二导洞20的开挖深度，且开挖前方出现溶腔时(溶腔通常会同时出现在第一导洞10和第二导洞20的开挖前方)，掘进设备转移至开挖深度较小的导洞内，并通过泄水通道40将开挖深度较小的导洞前方(即未开挖段12的后方)出现的积水段13与开挖深度较大的导洞连通，在积水排放完毕后进行掘进施工，那么该导洞的开挖深度必然超过另一个导洞的深度，直至掘进开挖至接近下一个积水段13，然后将掘进设备转移至另一个导洞内，另一个导洞重新作为开挖深度较小的导洞，重新建立泄水通道40进行排水，如此交替施工。
26.本实施例提供的一种隧道施工导洞结构，与现有技术相比，第一导洞10和第二导洞20交替掘进施工，在掘进前方遇到积水段13时，通过在中岩墙30上开设泄水通道40，将开挖深度较小的第一导洞10或第二导洞20的未开挖段12后方的积水通过泄水通道40排入开挖深度较大的第二导洞20或第一导洞10内，从而实现将处于施工状态的第一导洞10或第二导洞20后方的积水排入非施工状态的第二导洞20或第一导洞10内进行排放，无需转移施工设备和另外设置排水渠道，从而能够减少工作量，节约施工时间，且在中岩墙30上能够开设横断面积较大的泄水通道40，相对于在导洞掌子面钻取排水孔的方式能够提高积水的排放效率，降低排水等待时间，减小施工前方出现溶腔时对施工进度的影响。
27.在本实施例中，泄水通道40由进水端402至出水端401具有1～3
°
的出水坡度。通过设置出水坡度，能够提高排水效率，从而缩短排水时间，降低对施工进度的影响。
28.在一些实施例中，请参见图1及图2，第一导洞10或第二导洞20位于泄水通道40的出水端401的位置设有缓冲墙50。缓冲墙50的高度应当高于泄水通道40的出口高度，以确保能够完全阻挡水流，避免水流从出水端401排出后直接冲刷洞壁，能够对第一导洞10或第二导洞20起到良好的保护作用。
29.作为上述缓冲墙50的一种具体实施方式，请参见图1，缓冲墙50的一端沿泄水通道40的延伸方向与中岩墙30的侧壁抵接，另一端圆弧弯折并沿中岩墙30的轴向朝向第一导洞10或第二导洞20的口部延伸。缓冲墙50的一端与中岩墙30抵接(具体应当为通过水泥浆进行密封连接)，从而能够引导水流沿着缓冲墙50与中岩墙30的侧壁形成的槽型空间流动，由于缓冲墙50的另一端圆弧弯折后向导洞的口部延伸，因此能够最终将水流顺利引导至导洞之外，避免水流与导洞掌子面接触而导致掌子面受浸泡而强度下降，确保施工安全可靠。应当理解的是，缓冲墙50的延伸端无需延伸至导洞的洞口，只需延伸一定的距离(15～20米)即可，这样能够在避免水流反流至掌子面的前提下，减少工作量，提高效率。
30.可选的，请参阅图2，缓冲墙50包括用于埋设于第一导洞10或第二导洞20的地面下方的基础部51，以及与基础部51一体浇筑成型的挡水部52，挡水部52与基础部51倒t型或l型结构。将基础部51埋设在地下，通过挡水部52与中岩墙30的侧壁形成引导水流的槽，由于基础部51的宽度较大(倒t型或l型的底部较宽)，埋于地下后稳定性强，能够抵抗水流的冲击力，且缓冲墙50的布置方式简单方便，相较于挖取排水沟槽的方式，更加高效快捷。
31.作为上述泄水通道40的另一种变形实施方式，请参阅图3及图4，泄水通道40的两端外围均嵌装支护有管棚结构41。在泄水通道40的外围钻孔后植入管棚结构41，然后通过灌封水泥浆进行固定，从而提高泄水通道40的强度，尤其是两端的支撑强度，避免泄水通道40坍塌，确保施工安全可靠。
32.一些可能的实现方式中，参见图3至图6，泄水通道40靠近其进水端402的内壁上设有外扩槽403，外扩槽403沿泄水通道40的延伸方向的宽度大于管棚结构41的长度。由于泄水通道40的进水端402属于未开挖段12，因此在靠近进水端402的内壁上开设外扩槽403，然后从外扩槽403的槽壁上朝向进水端402壁打孔，再植入管棚结构41并灌浆固定，作业方式灵活方便。
33.具体的，参见图3，管棚结构41包括沿泄水通道40的周向间隔分布于进水端402和出水端401外围的多根棚管411。通过多根间隔分布于洞口外围的棚管411形成支护，从而将导洞外围的岩石连接为一体，进而提高导洞的结构强度，且施工方便。
34.示例性的，参见图5，棚管411包括无缝钢管4111、钢筋笼4112，以及填充水泥4113；其中，无缝钢管4111的一端通过加筋箍板4116封堵，另一端成尖锥型封闭结构，无缝钢管4111的周壁沿其轴向间隔设有多组适于水泥砂浆通过的灌浆孔；钢筋笼4112沿无缝钢管4111的轴向穿设于无缝钢管4111内部；填充水泥4113通过各组灌浆孔灌入无缝钢管4111内的水泥砂浆凝结而成。钢筋笼4112和填充水泥4113相当于形成钢筋混凝土的结构，然后在钢筋混凝土的外围套装无缝钢管4111，一方面提高其表面质量，确保穿插顺利，另一方面避免表面碰撞而受损，提高棚管411的整体性；在制作时通过向无缝钢管4111内穿插钢筋笼4112，然后通过灌浆孔向无缝钢管4111内部灌装水泥砂浆，待水泥砂浆冷凝后即可形成一体结构，制作过程简单方便，且结构强度高。
35.可选地，参见图5及图6，本实施例中钢筋笼4112包括多个沿无缝钢管4111的轴向间隔分布的固定环4114和沿固定环4114的周向间隔分布的多根加强筋4115；其中，多根加强筋4115分别与各个固定环4114的外周壁焊接固定。加强筋4115可以采用螺纹钢筋截取而成，结构简单稳定，强度大，与水泥砂浆凝固形成的填充水泥4113结合性能强，从而能够提高棚管411的整体强度，确保支护安全可靠。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。