[发明专利]运营隧道硫酸盐腐蚀段二衬换拱时洞内塌方的处治方法

权利要求书

1.一种运营隧道硫酸盐腐蚀段二衬换拱时洞内塌方的处治方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：既有隧道进行维修换拱过程中遇到塌方溜坍并伴有渗漏水灾害时，立即停止拆除换拱，及时撤离现场施工人员，待情况稳定后进行现场勘查，确认隧道塌方处地质结构特征，同时针对塌方体特征以及周围地区地下水系统分布规律开展调查工作，并将调查结果整理成报告，为后续施工提供参考；

步骤二：利用三维激光扫描测量系统探测洞内塌方处塌腔，所述三维激光扫描测量系统包括扫描主机、数据处理软件、电源、扫描连接伸缩杆、电源和适配线；量测时将扫描主机、连接杆以及数据控制终端电源连接完毕后，通过接连杆将扫描主机送入塌腔并将其固定在塌腔内的适当位置，打开控制软件设定好原始参数，启动扫描主机，采用非接触式激光测量的方式进行塌腔的数据扫描并记录，随后通过软件进行业内处理分析并绘制三维模型图以及各剖面图，同时严密监控隧道塌方处塌腔的变化，根据其变化情况动态采取科学合理的处置方案；

步骤三：利用隧道塌方腔体洞渣以及外运工程土石进行溜坍区域反填处理，反填分层施工，同时针对回填分层夯实；反填过程中预埋泵送管用于泵送混凝土；预埋排气管，用于排气；在塌腔内下部放置一层碳纤维网，为后期泵送混凝土提供一个支撑平台，碳纤维网与隧道塌腔内壁的摩擦力和碳纤维网对内部混凝土反作用力能够增强结构的整体稳定性；待反填夯实完成，采用喷砼封闭侧顶边坡；

步骤四：通过预埋的泵送管，向塌腔内泵送混凝土，对塌孔进行填充封闭，直至施工过程中排气管有浆液流出时停止泵送，完成混凝土回填造壳；

步骤五：待泵送混凝土稳定后，施作超前及径向注浆小导管；

步骤六：装钢拱架，按照新建隧道施工工艺，修复塌方段初支及二衬；

步骤七：初支二衬修复后，从预留管往塌腔内吹砂回填形成回填砂，厚度≥1m；回填砂之前，将预留排管管外露端头切除，管口用土工布封闭，作为排水通道，同时防止回填砂流失；吹砂结束后，将预留泵送管外露端头切除，管口填充砂浆封闭；该位置布置一道环向软式透水管；

步骤八：利用探地雷达，并借助数据分析技术，探测修复后的原隧道塌方影响区内部结构以及空间分布，若检测出了空洞，应施以二次注浆，以保证塌方腔体达到密实，从而确保经修复后的隧道安全可靠，能够恢复正常运营，同时与步骤二的监控量测形成闭环，构成一个完整科学的施工步骤。

2.根据权利要求1所述的运营隧道硫酸盐腐蚀段二衬换拱时洞内塌方的处治方法，其特征在于：步骤三中，反填分层施工，每层高1.8m，平台宽2m，并按1：1.5的坡比进行修坡。

3.根据权利要求1所述的运营隧道硫酸盐腐蚀段二衬换拱时洞内塌方的处治方法，其特征在于：步骤三中，回填分层夯实施工中，中部采用夯实机械压实，在上层部分则利用人力夯实，使夯实度达到90％以上。

4.根据权利要求1所述的运营隧道硫酸盐腐蚀段二衬换拱时洞内塌方的处治方法，其特征在于：步骤三中，所述泵送管为2根φ150钢管，深入塌腔≥4.5m；排气管为1根φ150的钢管，深入塌腔≥4m。

5.根据权利要求1所述的运营隧道硫酸盐腐蚀段二衬换拱时洞内塌方的处治方法，其特征在于：步骤三中，采用20cm厚C25喷砼封闭侧顶边坡，并在混凝土中使用定型钢筋进行钢筋网的焊接；在混凝土表面设置2％的横纵坡度，有效防止作业面出现积水，同时在坡面下远离拱脚处设置泄水管，将洞内塌方区域的渗漏水沿管引流至排水沟集水井。

6.根据权利要求1所述的运营隧道硫酸盐腐蚀段二衬换拱时洞内塌方的处治方法，其特征在于：步骤五中，于起止距离塌方口两侧5m处的纵向开始施作φ42超前及径向注浆小导管，加固塌方影响段；注浆小导管的端头需做成锥形，在管外壁按15cm的间距设置孔径8mm的小孔，按梅花形布置，并在靠近两侧处打设φ42注浆小导管，外插角25°；随后压注水灰比为0.6：1的水泥浆，注浆压力控制在0.5MPa～1Mpa；在塌方口处增设φ42注浆小导管，纵向间距1m，并清理初支及二衬厚度不足部位，确保满足二衬厚度≥30cm；施工时需清除部分回填反压的石渣土方平台，在清理时应遵循渐进原则，边清理边施工，严谨一次性清通。

7.根据权利要求1所述的运营隧道硫酸盐腐蚀段二衬换拱时洞内塌方的处治方法，其特征在于：步骤六中，安装I16钢拱架，间距50cm布置，拱架间铺设φ8钢筋网片。