本發(fā)明屬于隧道工程，具體涉及一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著近年我國高速公路不斷向山區(qū)發(fā)展，隧道長(zhǎng)度在開挖過程中不斷增加，加之地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，尤其是在富水地層，難免會(huì)遇到高壓突涌水的情況，此時(shí)需要通過設(shè)置封堵裝置用于封堵隧道內(nèi)的高壓水；但由于各個(gè)地段地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，導(dǎo)致各個(gè)地段的突涌水的水壓不一致，為了保證封堵方案成功實(shí)施，需要預(yù)先測(cè)試當(dāng)前地段的靜水壓力，基于此，一種隧道內(nèi)的封堵裝置油然而生。

2、例如專利授權(quán)公告號(hào)：cn212389380u的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種隧道超前探孔巖溶高壓涌水封堵裝置，包括貫通隧道掌子面與巖溶管道之間圍巖的隧道超前探孔，該隧道超前探孔在隧道掌子面一側(cè)設(shè)有一根入孔管，入孔管的一端由隧道掌子面伸入隧道超前探孔，另一端連接構(gòu)成岔管結(jié)構(gòu)的分流管一和分流管二；分流管一經(jīng)變徑接頭一連接引流管一，引流管一通向集水坑；分流管二經(jīng)變徑接頭二連接引流管二，引流管二連接注漿管。在分流管一和分流管二上分別設(shè)有高壓閘閥一和高壓閘閥二。

3、基于對(duì)專利授權(quán)公告號(hào)的檢索，結(jié)合其中的不足發(fā)現(xiàn)：

4、現(xiàn)有的封堵裝置均是在隧道的掌子面上直接密封設(shè)置有止?jié){墻，然后直接測(cè)試靜水壓力，由于設(shè)置于止?jié){墻上的入孔管只有一根，這樣的設(shè)置，存在止?jié){墻受到局部的靜水壓力過大而直接造成該部分的止?jié){墻的破裂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成掌子面失穩(wěn)的問題發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有的封堵裝置均是在隧道的掌子面上直接密封設(shè)置有止?jié){墻，然后直接測(cè)試靜水壓力，由于設(shè)置于止?jié){墻上的入孔管只有一根，這樣的設(shè)置，存在止?jié){墻受到局部的靜水壓力過大而直接造成該部分的止?jié){墻的破裂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成掌子面失穩(wěn)的問題發(fā)生的問題，本發(fā)明提供了一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置及其施工方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，包括止堵墻和若干引水管組，所述止堵墻密封設(shè)置于隧道的掌子面內(nèi)，所述止堵墻包括若干止堵墻塊，若干止堵墻塊沿著掌子面的豎直高度自下至上依次堆疊形成止堵墻，若干止堵墻塊與若干引水管組一一對(duì)應(yīng)匹配，任一所述引水管組設(shè)置于相對(duì)應(yīng)的止堵墻塊內(nèi)；

4、所述引水管組包括若干引水管，若干引水管沿著所述止堵墻的寬度方向等間距地設(shè)置于所述止堵墻塊上，所述引水管與所述止堵墻的端面垂直設(shè)置，所述引水管貫穿所述止堵墻。

5、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括若干連通組件，若干連通組件與若干引水管一一對(duì)應(yīng)匹配，任一所述連通組件設(shè)置于相對(duì)應(yīng)的引水管內(nèi)，所述連通組件根據(jù)止堵墻內(nèi)的壓力能夠鎖定或解除其與所述引水管的密封配合關(guān)系。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述連通組件包括若干連通單元，若干連通單元沿著所述引水管的中心軸線方向等間距地設(shè)置于所述引水管上，若干連通單元均設(shè)置于所述止堵墻內(nèi)，用于檢測(cè)所述止堵墻各個(gè)位置的壓實(shí)力度情況。

7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，若干連通單元沿著所述引水管的中心軸線方向等角度地設(shè)置于所述引水管的側(cè)壁上，用于檢測(cè)所述止堵墻各個(gè)角度的壓實(shí)力度情況。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述連通單元包括內(nèi)部中空的第一連接殼體、第二連接殼體、按壓塊和按壓彈簧裝置，所述第一連接殼體和所述第二連接殼體對(duì)稱設(shè)置于所述引水管的兩端側(cè)壁上，所述第一連接殼體和所述第二連接殼體均與所述引水管的內(nèi)部相互連通，所述第一連接殼體的中心軸線和所述第二連接殼體的中心軸線相互重合，且所述第一連接殼體的中心軸線和所述第二連接殼體的中心軸線均與所述引水管的中心軸線相互垂直設(shè)置，所述按壓塊沿著所述第一連接殼體的中心軸線方向可滑動(dòng)地密封設(shè)置于所述第一連接殼體內(nèi)，所述按壓彈簧裝置設(shè)置于所述第二連接殼體內(nèi)，所述按壓彈簧裝置的兩端分別與所述按壓塊和所述第二連接殼體連接，所述按壓塊可鎖定或解除其與所述引水管內(nèi)部的密封配合關(guān)系。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述按壓彈簧裝置對(duì)所述按壓塊的作用力略小于止堵墻的泥漿正常壓實(shí)時(shí)，其對(duì)所述按壓塊的最小作用力。

10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述按壓塊包括第一止堵塊、連接桿和第二止堵塊，所述第二止堵塊和所述第一止堵塊沿著所述第一連接殼體到所述第二連接殼體的方向依次可滑動(dòng)地設(shè)置于所述第一連接殼體內(nèi)，所述連接桿的兩端分別與所述第一止堵塊和第二止堵塊連接，所述按壓彈簧裝置的兩端分別與所述第一止堵塊和所述第二連接殼體連接。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述止堵墻的泥漿正常壓實(shí)時(shí)，其對(duì)所述按壓塊施加的有效作用力的距離定義為有效作用長(zhǎng)度，最靠近高壓水一端的連通單元與貼合高壓水的所述止堵墻的側(cè)壁之間的間距等于有效作用長(zhǎng)度。

12、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述止堵墻塊的高度數(shù)值等于兩個(gè)有效作用長(zhǎng)度的數(shù)值相加，所述引水管組貫穿設(shè)置于相對(duì)應(yīng)的止堵墻塊的中間位置處。

13、一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置的施工方法，包括以下步驟：

14、s1：在隧道的掌子面位置處安裝好用于制作止堵墻的模具；

15、s2：將所述連通組件安裝于相對(duì)應(yīng)的引水管上；

16、s3：將所述引水管安裝于模具上；

17、s4：朝模具內(nèi)進(jìn)行注漿，制作所述止堵墻塊；

18、s5：待所述止堵墻塊制作好后，觀察相對(duì)應(yīng)的止堵墻塊上的引水管的內(nèi)部狀態(tài)；若是引水管的內(nèi)部狀態(tài)處于連通狀態(tài)，則說明該止堵墻塊順利制作成功；若是引水管的內(nèi)部狀態(tài)處于密封狀態(tài)，則說明該止堵墻塊制作失?。?/p>

19、s6：若是所述止堵墻塊制作成功，則重復(fù)上述s4-s5的步驟，直至所述止堵墻制作成功；若是所述止堵墻塊制作失敗，則需要破除該止堵墻塊，并重新進(jìn)行制作；

20、s7：待得所述止堵墻制作完成，拆卸模具，完成制作。

21、本發(fā)明的有益效果為：

22、本方案通過設(shè)置有多根引水管，在測(cè)試靜水壓力時(shí)，通過多根引水管共同分散高壓水對(duì)止堵墻塊的作用力，進(jìn)而降低了高壓水對(duì)止堵墻的局部作用力，解決了現(xiàn)有的封堵裝置均是在隧道的掌子面上直接密封設(shè)置有止?jié){墻，然后直接測(cè)試靜水壓力，由于設(shè)置于止?jié){墻上的入孔管只有一根，這樣的設(shè)置，存在止?jié){墻受到局部的靜水壓力過大而直接造成該部分的止?jié){墻的破裂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成掌子面失穩(wěn)的問題發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：包括止堵墻和若干引水管組，所述止堵墻密封設(shè)置于隧道的掌子面內(nèi)，所述止堵墻包括若干止堵墻塊，若干止堵墻塊沿著掌子面的豎直高度自下至上依次堆疊形成止堵墻，若干止堵墻塊與若干引水管組一一對(duì)應(yīng)匹配，任一所述引水管組設(shè)置于相對(duì)應(yīng)的止堵墻塊內(nèi)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：還包括若干連通組件，若干連通組件與若干引水管一一對(duì)應(yīng)匹配，任一所述連通組件設(shè)置于相對(duì)應(yīng)的引水管內(nèi)，所述連通組件根據(jù)止堵墻內(nèi)的壓力能夠鎖定或解除其與所述引水管的密封配合關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：所述連通組件包括若干連通單元，若干連通單元沿著所述引水管的中心軸線方向等間距地設(shè)置于所述引水管上，若干連通單元均設(shè)置于所述止堵墻內(nèi)，用于檢測(cè)所述止堵墻各個(gè)位置的壓實(shí)力度情況。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：若干連通單元沿著所述引水管的中心軸線方向等角度地設(shè)置于所述引水管的側(cè)壁上，用于檢測(cè)所述止堵墻各個(gè)角度的壓實(shí)力度情況。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：所述連通單元包括內(nèi)部中空的第一連接殼體、第二連接殼體、按壓塊和按壓彈簧裝置，所述第一連接殼體和所述第二連接殼體對(duì)稱設(shè)置于所述引水管的兩端側(cè)壁上，所述第一連接殼體和所述第二連接殼體均與所述引水管的內(nèi)部相互連通，所述第一連接殼體的中心軸線和所述第二連接殼體的中心軸線相互重合，且所述第一連接殼體的中心軸線和所述第二連接殼體的中心軸線均與所述引水管的中心軸線相互垂直設(shè)置，所述按壓塊沿著所述第一連接殼體的中心軸線方向可滑動(dòng)地密封設(shè)置于所述第一連接殼體內(nèi)，所述按壓彈簧裝置設(shè)置于所述第二連接殼體內(nèi)，所述按壓彈簧裝置的兩端分別與所述按壓塊和所述第二連接殼體連接，所述按壓塊可鎖定或解除其與所述引水管內(nèi)部的密封配合關(guān)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：所述按壓彈簧裝置對(duì)所述按壓塊的作用力略小于止堵墻的泥漿正常壓實(shí)時(shí)，其對(duì)所述按壓塊的最小作用力。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：所述按壓塊包括第一止堵塊、連接桿和第二止堵塊，所述第二止堵塊和所述第一止堵塊沿著所述第一連接殼體到所述第二連接殼體的方向依次可滑動(dòng)地設(shè)置于所述第一連接殼體內(nèi)，所述連接桿的兩端分別與所述第一止堵塊和第二止堵塊連接，所述按壓彈簧裝置的兩端分別與所述第一止堵塊和所述第二連接殼體連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：所述止堵墻的泥漿正常壓實(shí)時(shí)，其對(duì)所述按壓塊施加的有效作用力的距離定義為有效作用長(zhǎng)度，最靠近高壓水一端的連通單元與貼合高壓水的所述止堵墻的側(cè)壁之間的間距等于有效作用長(zhǎng)度。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于：所述止堵墻塊的高度數(shù)值等于兩個(gè)有效作用長(zhǎng)度的數(shù)值相加，所述引水管組貫穿設(shè)置于相對(duì)應(yīng)的止堵墻塊的中間位置處。

10.一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置的施工方法，適用于權(quán)利要求2-9任一項(xiàng)所述的隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種隧道內(nèi)超高壓涌水封堵裝置及其施工方法，屬于隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，通過設(shè)置有多根引水管，在測(cè)試靜水壓力時(shí)，通過多根引水管共同分散高壓水對(duì)止堵墻塊的作用力，進(jìn)而降低了高壓水對(duì)止堵墻的局部作用力，解決了現(xiàn)有的封堵裝置均是在隧道的掌子面上直接密封設(shè)置有止?jié){墻，然后直接測(cè)試靜水壓力，由于設(shè)置于止?jié){墻上的入孔管只有一根，這樣的設(shè)置，存在止?jié){墻受到局部的靜水壓力過大而直接造成該部分的止?jié){墻的破裂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成掌子面失穩(wěn)的問題發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：李彬,羅發(fā)勝,洪森泉,張戰(zhàn)友,李拴平,張奕欣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：保利長(zhǎng)大工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6