萬里隧道暗河長渠的挖建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及萬里隧道暗河長渠的挖建方法，屬于國土環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]我國是一個多沙漠國家，也是深受沙漠危害的國家之一，塔克拉馬干沙漠是我國最大的沙漠，更是我國內(nèi)蒙古自治區(qū)西部巴丹吉林、騰格爾、烏蘭布和、庫布奇及毛烏素五大沙漠的總沙源地，修造萬里隧道暗河長渠，調(diào)西藏東南金沙江、怒江、瀾滄江、雅魯藏布江及青藏高原地表等部分水系的水資源進(jìn)入塔里木盆地，既可根治塔克拉馬干死亡沙海，使其轉(zhuǎn)化變成千島湖或利用擴(kuò)長的茂盛胡楊林綠洲緩慢演化死亡沙海變成三個廣東省面積的平原綠洲，繼而使其成為超大型天府之國，又可擴(kuò)增黃河水系的淡水資源，解決黃河中下游缺水問題，更能對內(nèi)蒙古自治區(qū)西部巴丹吉林、騰格爾、烏蘭布和、庫布奇及毛烏素五大沙漠的沙源進(jìn)行釜底抽薪，具有間接治理上述五大沙漠的作用，一舉多得、惠及中華子孫萬代。
[0003]專利申請?zhí)?015106751193的《根治塔里木盆地沙害的方法》、2015107028727的《修萬里長渠調(diào)水與根治塔克拉馬干沙漠的方法》均給出了修萬里隧道暗河渠的調(diào)水治理沙害方法，然而，挖建萬里隧道暗河長渠的工程量是巨大的、技術(shù)難度也很大，如何降低萬里隧道暗河長渠的工程量和技術(shù)難度，修渠的方法就成了我們需要精細(xì)研究和思考解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決好上述問題，本發(fā)明提供了萬里隧道暗河長渠的挖建方法，包括每條隧道暗河長渠需要在沿線開挖多個“坎兒井”井道，供盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備、器材、材料、人員、所挖的崖體碎沙石料等經(jīng)井道與井外地面進(jìn)行運送和技術(shù)支持，其特征在于:多條隧道暗河長渠的挖建只需共用同一條輸水線上所開挖多個井道及其向兩側(cè)開挖的分支井道，供盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備、器材、材料、人員、等經(jīng)井道與井外地面進(jìn)行運送和技術(shù)支持服務(wù)，所挖其它多條隧道暗河長渠的崖體碎沙石料經(jīng)分支井道、豎直平面上的直井或斜井進(jìn)入最底層的隧道暗河長渠，由長渠中輸水的水能沖帶輸送到下游隧道外出口地區(qū)，大幅降低了修渠工程崖體碎沙石料的技術(shù)處理難度及運輸工程量，具體地:
[0005]先修建最底部隧道暗河長渠，過程是:修建一條隧道暗河長渠沿途豎直平面上的垂直井或斜井式的“坎兒井”，準(zhǔn)確定位各開挖點的高度，吊運裝配好盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備，挖掘施工所用的所有器材、建筑材料、人員進(jìn)出及所挖的崖體碎沙石料等，均經(jīng)“坎兒井”井道與井外地面進(jìn)行交換、運送和技術(shù)支持；建成最底部隧道長渠后，用柵欄蓋好隧道暗河長渠上部的通道口，并滿渠通水，為后續(xù)開挖其它隧道暗河長渠排放所挖的崖體碎沙石料準(zhǔn)備條件，見圖1、圖2。
[0006]在最底層的隧道暗河長渠上部兩側(cè)挖建多個隧道暗河長渠，過程是:在豎直平面上的垂直井或斜井的“坎兒井”上部向“坎兒井”井道兩側(cè)開挖側(cè)向“坎兒井”分支井道，準(zhǔn)確定位各開挖點的高度，吊運裝配好盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備，挖掘施工所用的所有器材、建筑材料、人員進(jìn)出等，均經(jīng)“坎兒井”分支井道、豎直面上的“坎兒井”井道與原有的外部地面進(jìn)行交換、運送和技術(shù)支持、所挖的崖體碎石泥沙流經(jīng)“坎兒井”分支井道、再經(jīng)豎直面上的“坎兒井”的下方井道向下輸送排放碎沙石泥沙流到底部已經(jīng)通水的隧道暗河長渠中，靠水能沖帶輸送碎沙石料到下游隧道外出口地區(qū)，直到修建好所有的隧道暗河長渠，見圖1、圖2。
[0007]所有隧道暗河長渠的挖建完成后，各隧道暗河長渠調(diào)、輸水的分配使用:兩側(cè)隧道暗河長渠主要負(fù)責(zé)調(diào)輸四大江河的部分水量，底部隧道暗河長渠負(fù)責(zé)調(diào)輸青藏高原地表上沿途各分支河流的水量，見圖2、圖3。
[0008]采用一線坎兒井修建多條隧道暗河長渠的萬里隧道暗河長渠的挖建方法，可大幅降低修渠工程崖體碎沙石料的技術(shù)處理難度及運輸工程量，又便于集中使用、管理和維護(hù)，為根治塔里木沙漠的沙害又解決了一項建設(shè)施工的技術(shù)難題，使塔克拉馬干沙漠治理可能性向前又進(jìn)了一大步。
【附圖說明】
[0009]圖1是采用“坎兒井”式修建隧道暗河長渠的沿線施工展開示意圖。
[0010]圖2是采用一線“坎兒井”同時修建多條隧道暗河長渠的截面示意圖。
[0011]圖3是調(diào)水沿線上部青藏高原地表水歸統(tǒng)吸收調(diào)水示意圖。
[0012]以下通過圖例實施說明青藏高原萬里隧道暗河長渠的挖建方法:
[0013]上述多圖中包括了:塔里木盆地1，豎直或斜向坎兒井2，青藏高原地表3，地下底部隧道暗河長渠4，青藏高原東南部四大江聚近區(qū)5，坎兒井頂部地表區(qū)6，兩側(cè)隧道暗河長渠7，側(cè)向分支坎兒井道8，青藏高原地表水系引水渠9，防護(hù)柵欄10。
[0014]實施例一:萬里隧道暗河長渠的挖建方法；見圖1、圖2、圖3。
[0015]圖1是采用“坎兒井”式修建隧道暗河長渠的沿線施工展開示意圖，先挖建地下最底部隧道暗河長渠4與坎兒井頂部地表區(qū)6之間的豎直或斜向坎兒井2，準(zhǔn)確定位各開挖點的高度，吊運裝配好盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備，挖掘施工所用的所有器材、建筑材料、人員進(jìn)出及所挖的崖體碎沙石料等，均經(jīng)“坎兒井”井道與坎兒井頂部地表區(qū)6進(jìn)行交換、運送和技術(shù)支持；沿一線從低處向高處分段挖建地下底部隧道暗河長渠4，并多節(jié)段首尾對接成整條底部隧道暗河長渠4，建成后，在最底部隧道頂部與“坎兒井”之間，用防護(hù)柵欄10蓋好隧道暗河長渠上部的通道口，確保后續(xù)施工安全與順利進(jìn)行，再投入調(diào)水使用，以接近滿渠通水量方式通水，為后續(xù)開挖建其它隧道暗河長渠排放所挖的崖體碎沙石料準(zhǔn)備條件；隨后，再挖建最底層的隧道暗河長渠上部兩側(cè)的多條隧道暗河長渠7，在豎直平面上的垂直井或斜井式的“坎兒井”上部的適當(dāng)位置，向“坎兒井”井道兩側(cè)開挖側(cè)向分支坎兒井道8，準(zhǔn)確定位各開挖點的高度，吊運裝配好盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備，挖掘施工所用的所有器材、建筑材料、人員進(jìn)出等，均經(jīng)側(cè)向分支坎兒井道8、豎直或斜向坎兒井2與原有的外部地面進(jìn)行交換、運送和技術(shù)支持，沿一線從低處向高處分段挖建地下隧道長渠，所挖的崖體碎沙石泥流經(jīng)側(cè)向分支坎兒井道8、豎直或斜向坎兒井2下部、防護(hù)柵欄10，向下輸送排放到底部已經(jīng)通水的隧道暗河長渠4中，依靠水能沖帶輸送碎沙石料到輸水的下游出口的塔里木盆地1地區(qū)，最后將多段節(jié)首尾對接成整條側(cè)旁的隧道暗河長渠7，如此反復(fù)，直到修建好所有的多條并列車平行的兩側(cè)隧道暗河長渠7。
[0016]兩側(cè)隧道暗河長渠7主要負(fù)責(zé)調(diào)輸四大江河的部分水量，底部隧道暗河長渠4負(fù)責(zé)吸納青藏高原地表水系引水渠9的分散地表水，調(diào)輸青藏高原地表上沿途各分支河流的水量，進(jìn)入下游的塔里木盆地1地區(qū)。
【主權(quán)項】
1.萬里隧道暗河長渠的挖建方法，包括每條隧道暗河長渠需要在沿線開挖多個“坎兒井”井道，供盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備、器材、材料、人員、所挖的崖體碎沙石料等經(jīng)井道與井外地面進(jìn)行運送和技術(shù)支持，其特征在于:挖建多條隧道暗河長渠只需共用同一條輸水線上所開挖多個“坎兒井”井道及其向兩側(cè)開挖的分支井道，供盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備、器材、材料、人員、等經(jīng)各分支井道與主井外地面運送和技術(shù)支持服務(wù)，所挖其它多條隧道暗河長渠的崖體碎沙石料經(jīng)分支井道、豎直平面上的直井或斜井向下進(jìn)入最底層的隧道暗河長渠，由長渠中輸水的水能沖帶輸送到下游隧道出口外地區(qū)，大幅降低了修渠工程崖體碎沙石料的技術(shù)處理難度及運輸工程量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述萬里隧道暗河長渠的挖建方法中，最底層的隧道暗河長渠的挖建方法，其特征在于:先修建最底層的隧道暗河長渠沿途豎直平面上的垂直井或斜井式的“坎兒井”，準(zhǔn)確定位各開挖點的高度，吊運裝配好盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備，挖掘施工所用的所有器材、建筑材料、人員進(jìn)出及所挖的崖體碎沙石料等，均經(jīng)“坎兒井”井道與井外地面進(jìn)行交換、運送和技術(shù)支持服務(wù)；沿一線從低處向高處分段挖建隧道長渠，并多段節(jié)首尾對接成整條隧道長渠，建成后的隧道頂部與“坎兒井”之間用防護(hù)柵欄蓋好隧道暗河長渠上部的通道口，并投入調(diào)水使用，以接近滿渠通水量方式通水，為后續(xù)開挖其它隧道暗河長渠排放所挖的崖體碎沙石料準(zhǔn)備條件，見圖1、圖2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述萬里隧道暗河長渠的挖建方法中，最底層的隧道暗河長渠上部兩側(cè)的多個隧道暗河長渠挖建方法，其特征在于:在豎直平面上的垂直井或斜井式的“坎兒井”上部的適當(dāng)位置，向“坎兒井”井道兩側(cè)開挖側(cè)向“坎兒井”分支井道，準(zhǔn)確定位各開挖點的高度，吊運裝配好盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備，挖掘施工所用的所有器材、建筑材料、人員進(jìn)出等，均經(jīng)“坎兒井”分支井道、豎直面上的“坎兒井”井道與原有的井道外部地面進(jìn)行交換、運送和技術(shù)服務(wù)支持，從低處向高處挖建隧道長渠，多節(jié)首尾對接，所挖的崖體碎沙石料經(jīng)“坎兒井”分支井道、豎直面上的“坎兒井”井道向下輸送排放到底部已經(jīng)通水的隧道暗河長渠中，依靠水能沖帶輸送碎沙石料到輸水的下游隧道出口地區(qū)，直到修建好所有的多條并列平行的隧道暗河長渠，見圖1、圖2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述萬里隧道暗河長渠的挖建方法中，各隧道暗河長渠調(diào)水輸水的分配使用，其特征在于:兩側(cè)隧道暗河長渠主要負(fù)責(zé)調(diào)輸四大江河的部分水量，底部隧道暗河長渠負(fù)責(zé)調(diào)輸隧道上部地表外沿途各分支河流的水量，見圖2、圖3。
【專利摘要】本發(fā)明涉及萬里隧道暗河長渠的挖建方法，屬國土環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域。發(fā)明方案為：從西藏東南向西北部的塔里木盆地修隧道暗河長渠，先開挖豎直平面上的豎直井或斜井，準(zhǔn)確定位并集中修建最底層的隧道暗河長渠，盾構(gòu)機(jī)及相關(guān)通風(fēng)設(shè)備、器材、材料、人員、所挖的崖體碎沙石料等經(jīng)井道與井外地面進(jìn)行運送和技術(shù)支持，建成后通水；后續(xù)各隧道河渠在最底層隧道暗河長渠上部兩側(cè)分支井道平行展開，所產(chǎn)生的崖石碎沙料排放到最底部隧道河渠，由水能沖帶到下游隧道外部；多條隧道暗河長渠全部建成后，兩側(cè)隧道輸送各江所調(diào)之水量，地面分散水系通過地表支渠、經(jīng)坎兒井進(jìn)入最底部隧道河渠輸往下游用水地區(qū)；大幅降低了修渠碎沙的運輸量和技術(shù)支持難度。
【IPC分類】E21D9/14, E21D9/00, E02B5/02
【公開號】CN105369774
【申請?zhí)枴緾N201510760968
【發(fā)明人】李先登, 李丹, 陳艷紅
【申請人】李先登
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月9日