[发明专利]一种隧道下穿既有输水隧洞的施工方法

权利要求书

1.一种隧道下穿既有输水隧洞的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)下穿输水隧道段拱顶钻孔成孔；

使用钻机对下穿输水隧道段拱顶处进行钻孔施工，钻孔完成后进行清孔验孔；

(2)管棚钢管支护：

步骤(1)每完成一个孔洞，便向该孔洞内顶进一根管棚钢管，随后向管棚钢管内注浆；

(3)超前小导管支护：

步骤(2)管棚施工完成后，在相邻两根管棚钢管之间钻孔，向已钻好的孔内插入超前小导管，并向超前小导管内进行注浆；

(4)爆破施工：

结合现场围岩条件，选择爆破施工方法。

2.根据权利要求1所述隧道下穿既有输水隧洞的施工方法，其特征在于，步骤(1)中，拱顶钻孔成孔具体步骤包括：

S1.1：使用管棚钻机对隧道拱顶处进行钻孔施工；钻机开钻时，根据地质情况逐渐调整钻速及风压，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故；钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进；

S1.2：清孔验孔，用钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔；成孔结束后，应及时用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

3.根据权利要求1所述隧道下穿既有输水隧洞的施工方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的管棚钢管(10)采用数节钢管无缝拼接而成，包括分节钢管(3)和无缝钢管(7)，相邻的两根分节钢管(3)之间通过无缝钢管(7)连接；每根分节钢管(3)的长度为1.0～2.0m，管身上钻有第一注浆孔(4)，以梅花型布置；管棚钢管(10)的尾部留有一段不钻孔的止浆段(5)。

4.根据权利要求3所述隧道下穿既有输水隧洞的施工方法，其特征在于，所述分节钢管(3)的连接端头(6)处，设置有外车丝扣(8)；所述无缝钢管(7)的内部，设有内车丝扣(9)，将分节钢管(3)的连接端头(6)插入无缝钢管(7)内，利用内、外丝扣间的作用将分节钢管(3)与无缝钢管(7)连接形成整根管棚钢管(10)。

5.根据权利要求4所述隧道下穿既有输水隧洞的施工方法，其特征在于，所述管棚钢管(10)内设有钢筋笼，所述钢筋笼由主筋(11)和连接主筋(11)的固定环(12)组成。

6.根据权利要求3所述隧道下穿既有输水隧洞的施工方法，其特征在于，所述管棚钢管支护包括如下步骤：

S2.1：每钻完一个孔即使用管棚钻机顶进去一根管棚钢管；现场对分节钢管(6)进行编号，顶进一根对接一根，钢管安装到位后用高压风再一次清孔；

S2.2：管棚钢管顶进完成后，使用配置好水灰比的水泥浆液，用注浆机将水泥浆液注入管棚钢管内，设定好初终，持压10-20分钟后停止注浆；注浆过程中，注浆从低向高进行，浆液由稀到浓，检查管棚的注浆质量；注浆结束后采用M20水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。

7.根据权利要求1所述隧道下穿既有输水隧洞的施工方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的超前小导管(13)采用热轧无缝钢管，导管前端(15)呈尖锥状，管壁四周钻第二注浆孔(16)，呈梅花形布置孔，导管尾部(17)留有≥50cm的一段不设注浆孔，且端部焊接钢筋加劲箍(14)。

8.根据权利要求7所述隧道下穿既有输水隧洞的施工方法，其特征在于，超前小导管支护包括如下步骤：

S3.1：将超前小导管(13)穿过管棚钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于小导管的90％，并用高压风将小导管内的砂石吹出；期间控制小导管与隧道轴线平行以5～12°打入拱部围岩；顶入后，根据现场实际情况，对小导管进行注浆处理，形成单排小导管支护；

S3.2：在上述单排小导管上部拱部位置，进行开挖及施作径向系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土，筑模混凝土，并架设钢拱架形成一套初期支护；

S3.3：重复步骤S3.1，再打入另一排小导管并注浆，从而形成双层小导管支护，最后用塑胶泥封堵孔口及周围裂缝。