[发明专利]特长富水岩溶隧道斜井降排水施工工艺

说明书

本发明提供了一种特长富水岩溶隧道斜井降排水施工工艺，包括以下步骤，安装倒U型管道，倒U型管道的第一端伸入斜井的液面之下，第二端由斜井的外部向下延伸至低于第一端的高度位置，第二端设有截止阀；安装泵站，泵站的进水端伸入斜井的液面之下，排水端与倒U型管道连通；关闭截止阀，并开启泵站将倒U型管道内抽满水；开启截止阀，斜井内的水在虹吸效应下由第二端排出。本发明提供的特长富水岩溶隧道斜井降排水施工工艺，能够利用虹吸效应进行斜井排水，排水效率高，排水过程不受泵站功率的制约，能够降低设备成本和运行成本，且排水设施安装施工难度小、周期短。

技术领域

本发明属于隧道施工排水技术领域，具体涉及一种特长富水岩溶隧道斜井降排水施工工艺。

背景技术

在进行富水岩溶隧道施工过程中，经常遇到容腔突发涌水的情况，当涌水量较大时，主洞内的水会由斜井底部的贯通面涌入斜井内部，严重时会直接将斜井淹没，需要将涌水排出后才能继续进行掘进作业，而对于特长富水岩溶隧道而言，通常斜井的竖直高度都在一百米以上，当斜井内部充满涌水时，主洞内会产生极大的水压，因此采用常规的由主洞掌子面向贯通面打孔泄水的方式风险极高，对于这种情况，需要通过泵站对斜井进行排水，使斜井水位下降到能够进行安全作业的高度后，才能够进行主洞打孔泄水，但是由于斜井内水量大，保守估计也能够达到数十万方，且每天的持续涌水流量也能够达到数千方，因此常规功率的泵站根本无法满足斜井排水需求，而在斜井的入口安装超大型的泵站一方面是建设难度大、周期长，严重影响隧道施工进度，另一方面超大型泵站本身的成本、其运行所需的电力设施，以及运行耗电成本等均十分昂贵，经济性极差。

发明内容

本发明实施例提供一种特长富水岩溶隧道斜井降排水施工工艺，旨在降低特长富水岩溶隧道施工出现大量涌水时的排水成本、提高排水效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种特长富水岩溶隧道斜井降排水施工工艺，包括以下步骤：

步骤S101，安装倒U型管道，倒U型管道的第一端伸入斜井的液面之下，第二端由斜井的外部向下延伸至低于第一端的高度位置，第二端设有截止阀；

步骤S102，安装泵站，泵站的进水端伸入斜井的液面之下，排水端与倒U型管道连通；

步骤S103，关闭截止阀，并开启泵站将倒U型管道内抽满水；

步骤S104，开启截止阀，斜井内的水在虹吸效应下由第二端排出；

步骤S105，随着斜井内的液面高度下降，通过加长倒U型管道并对第一端和第二端的位置进行调整，使第一端始终处于斜井的即时液面之下，且第二端始终低于第一端的高度位置，直至将斜井内的水排放至第一目标液面高度。

在一种可能的实现方式中，倒U型管道包括：

入水段，一端作为第一端伸入斜井的液面之下，另一端延伸至斜井的顶端口部；

排水段，一端作为第二端固定在岩壁上，另一端向上延伸至斜井的顶端口部；

过渡段，为中部向上弯曲的弧形，过渡段固定在斜井的顶端口部侧方的岩壁上，一端与入水段的延伸端对接，另一端与排水段的延伸端对接；

其中，过渡段的管壁上设有泄压阀，在泵站向倒U型管道内抽水时，泄压阀开启，在第二端排水时，泄压阀关闭。

一些实施例中，步骤S105包括以下步骤：

步骤S1051，在即时液面下降至露出第一端时，在入水段与过渡段之间加装入水延长段，使第一端伸入即时液面之下；

步骤S1052，在排水段与过渡段之间或第二端加装排水延长段，使第二端的高度位置低于第一端的高度位置；

步骤S1053，关闭截止阀并开启泄压阀，通过泵站将倒U型管道内重新抽满水；