隧道工程坍塌的多層套管救援系統及其實施方法
【專利摘要】本發明涉及一種隧道工程坍塌的多層套管救援系統及其實施方法。土質及砂質隧道圍巖差，施工時易塌方，傳統救援方式一般為救援人員在掌子面利用木支撐，形成牢固三腳架結構、快速開挖救援通道，耗時且施工安全性不能保證。本發明包含有沿隧道縱向設置于塌體內的多層套管，自外向內依次為大口徑鋼管、中口徑鋼管和小口徑鋼管，多層套管一側塌體中設置有平行于多層套管的應急輸送管，多層套管環周設置有若干平行于多層套管的探孔，多層套管穿過塌體，最短時間打通救援通道，被困人員借助救援繩索沿鋼管爬出，安全脫離。本發明在土質及砂質隧道選用有針對性的多層套管進行塌方救援，有效縮短了救援的時間，在救援施工擾動下有效防止新的塌方事故的發生。
【專利說明】隧道工程坍塌的多層套管救援系統及其實施方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種隧道工程坍塌救援設備，具體涉及一種隧道工程坍塌的多層套管救援系統及其實施方法。
【背景技術】
[0002]土質及砂質隧道圍巖差，施工時極易塌方，而且土質隧道不同于巖質隧道，塌方后塌體呈密實狀堆積，無空隙存在，外部空氣不能通過塌體空隙進入掌子面，極易造成掌子面缺氧而導致被困人員窒息而亡。同時，由于隧道塌方后，塌方段極不穩定，隨時可能產生新的塌方。為了保證救援的安全性，最大限度減少被困人員被困時間，需最大速度安全的開展救援。傳統救援方式一般為救援人員在掌子面利用木支撐，形成牢固三腳架結構、快速開挖救援通道；或在隧道外層重新開挖開挖救援通道，但效果不很明顯，耗時且施工安全性不能保證。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種隧道工程坍塌的多層套管救援系統及其實施方法，能有效提高救援速度，防止發生新塌方。
[0004]本發明所采用的技術方案是:
隧道工程坍塌的多層套管救援系統，其特征在于:
系統包含有沿隧道縱向設置于塌體內的多層套管，自外向內依次為大口徑鋼管、中口徑鋼管和小口徑鋼管，多層套管一側塌體中設置有平行于多層套管的應急輸送管，多層套管環周設置有若干平行于多層套管的探孔。
[0005]所述的多層套管置于塌體底部設置的套管平臺上。
[0006]隧道工程坍塌的多層套管救援系統的實施方法，其特征在于:
由以下步驟實現:
步驟一:沿隧道縱向施做塌體內部的應急輸送管，將應急通訊、食物等送入塌體內，同時通過應急輸送管確定塌體形態，以確定救援通道的長度；
步驟二:沿隧道縱向在塌體內部施做3-5根探孔，確定救援通道的空間位置；
步驟三:在塌體底部設置套管平臺，利用現場施工機械沿隧道縱向頂入直徑為70-80cm的大口徑鋼管，每頂入2m時人工出碴；
步驟四:利用先期頂入的大口徑鋼管作為施工通道，在大口徑鋼管內采用機械逐步頂入的方式依次插入中口徑鋼管和小口徑鋼管，組成多層套管，小口徑鋼管與大口徑鋼管直徑相差5-10cm ；
步驟五:多層套管穿過塌體，打通救援通道，被困人員借助繩索依次沿鋼管爬出，安全脫離。
[0007]本發明具有以下優點:
本發明在土質及軟弱圍巖隧道選用有針對性的多層套管進行塌方救援，有效縮短了救援的時間，保證了救援安全性，滿足救援要求，施工進度快、安全性高，能第一時間打通生命通道，適用于土質及軟弱圍巖塌方救援，在救援施工擾動下有效防止新的塌方事故的發生。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為多層套管救援系統的橫斷面結構圖。
[0009]圖2為多層套管救援系統的縱斷面結構圖。
[0010]圖中，1-應急輸送管，2-探孔，3-套管平臺，4-大口徑鋼管，5-中口徑鋼管，6-小口徑鋼管，7-被困施工人員。
【具體實施方式】
[0011 ] 下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細的說明。
[0012]本發明所涉及的隧道工程坍塌的多層套管救援系統，包含有沿隧道縱向設置于塌體內的多層套管，自外向內依次為大口徑鋼管4、中口徑鋼管5和小口徑鋼管6，多層套管一側塌體中設置有平行于多層套管的應急輸送管1，多層套管環周設置有若干平行于多層套管的探孔2。多層套管置于塌體底部設置的套管平臺3上。
[0013]隧道工程坍塌的多層套管救援系統的實施方法，由以下步驟實現:
步驟一:沿隧道縱向施做塌體內部的應急輸送管1，將應急通訊、食物等送入塌體內，同時通過應急輸送管I確定塌體形態，以確定救援通道的長度；
步驟二:沿隧道縱向在塌體內部施做3-5根探孔2，確定救援通道的空間位置；
步驟三:在塌體底部設置套管平臺3，利用現場施工機械沿隧道縱向頂入直徑為70-80cm的大口徑鋼管4，每頂入2m時人工出碴；
步驟四:利用先期頂入的大口徑鋼管4作為施工通道，在大口徑鋼管4內采用機械逐步頂入的方式依次插入中口徑鋼管5和小口徑鋼管6，組成多層套管，小口徑鋼管與大口徑鋼管直徑相差5-10cm,各層鋼管壁厚不小于Icm ；
步驟五:多層套管穿過塌體，打通救援通道，被困人員借助繩索依次沿鋼管爬出，安全脫離。
[0014]本發明的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.隧道工程坍塌的多層套管救援系統，其特征在于: 系統包含有沿隧道縱向設置于塌體內的多層套管，自外向內依次為大口徑鋼管(4)、中口徑鋼管(5)和小口徑鋼管(6)，多層套管一側塌體中設置有平行于多層套管的應急輸送管(1)，多層套管環周設置有若干平行于多層套管的探孔(2)。
2.根據權利要求1所述的隧道工程坍塌的多層套管救援系統，其特征在于: 所述的多層套管置于塌體底部設置的套管平臺(3)上。
3.隧道工程坍塌的多層套管救援系統的實施方法，其特征在于: 由以下步驟實現: 步驟一:沿隧道縱向施做塌體內部的應急輸送管(1)，將應急通訊、食物等送入塌體內，同時通過應急輸送管(I)確定塌體形態，以確定救援通道的長度； 步驟二:沿隧道縱向在塌體內部施做3-5根探孔(2)，確定救援通道的空間位置；步驟三:在塌體底部設置套管平臺(3)，利用現場施工機械沿隧道縱向頂入直徑為70-80cm的大口徑鋼管(4)，每頂入2m時人工出碴； 步驟四:利用先期頂入的大口徑鋼管(4)作為施工通道，在大口徑鋼管(4)內采用機械逐步頂入的方式依次插入中口徑鋼管(5)和小口徑鋼管(6)，組成多層套管，小口徑鋼管與大口徑鋼管直徑相差5-lOcm ； 步驟五:多層套管穿過塌體，打通救援通道，被困人員借助繩索依次沿鋼管爬出，安全脫離。
【文檔編號】E21F11/00GK103790626SQ201410065997
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月26日 優先權日:2014年2月26日
【發明者】李國良, 劉國慶, 李雷, 楊木高, 司劍鈞, 李寧, 徐志平, 黃雙林, 靳寶成 申請人:中鐵第一勘察設計院集團有限公司