[發(fā)明專利]一種隧道單線改雙線的施工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810079486.7
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN101363322A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王利民;李五紅;谷孝軍;蔣榮富;雷軍;趙香萍;呂宇新;鄧尤波
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/01
• 分類號(hào): E21D9/01
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種隧道單線改雙線的施工方法。

背景技術(shù)

公知，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國目前所修建的公路、鐵路、地鐵隧道經(jīng)常要將單線改為雙線，擴(kuò)大運(yùn)營規(guī)模；或者有些正在施工中的鐵路、公路隧道單線經(jīng)常會(huì)由于特殊原因而要改為雙線，這就意味著要對現(xiàn)有隧道進(jìn)行擴(kuò)挖，但是到目前為止，在實(shí)際施工中存在很多問題，(1)由于原單線支護(hù)體系由超前支護(hù)、鋼拱架、連接筋、鋼筋網(wǎng)、系統(tǒng)錨桿噴射混凝土組成，是一個(gè)連續(xù)體，直接拆除會(huì)由于相互牽連而引起大面積坍塌甚至大塌方；(2)沒有合理的、可借鑒的擴(kuò)挖方法，如果還是采用普通臺(tái)階法開挖，實(shí)踐證明，會(huì)造成施工非常困難，極易發(fā)生塌方，造成人員傷亡；(3)沒有科學(xué)合理的擴(kuò)挖爆破方案，容易因?qū)鷰r多次擾動(dòng)而引起失穩(wěn)坍塌，綜上所述，目前普通臺(tái)階法無法實(shí)現(xiàn)隧道單線改雙線快速、安全、經(jīng)濟(jì)的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決采用現(xiàn)有普通臺(tái)階法進(jìn)行隧道單線改雙線施工中，存在擴(kuò)挖難、易塌方、易對圍巖產(chǎn)生多次擾動(dòng)而引起坍塌以及施工速度慢、施工成本較高等問題，提供一種隧道單線改雙線的施工方法。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種隧道單線改雙線的施工方法，包括以下步驟：(1)沿雙線隧道拱部開挖輪廓線，進(jìn)行小導(dǎo)管超前支護(hù)；(2)依照臺(tái)階法施工臺(tái)階高度和循環(huán)進(jìn)尺將上弧導(dǎo)單線初期支護(hù)進(jìn)行單元?jiǎng)澐郑纬瑟?dú)立的小單元，然后以每個(gè)單元為基本單位，在超前支護(hù)保護(hù)下進(jìn)行原單線上弧導(dǎo)支護(hù)體系分解拆除，最后進(jìn)行雙線擴(kuò)挖并施做初期支護(hù)，每次施工長度不得超過一榀拱架，即80～100cm；(3)待上弧導(dǎo)擴(kuò)挖超前3～5m后開始中導(dǎo)施工，中導(dǎo)施工時(shí)依照臺(tái)階法施工臺(tái)階高度和循環(huán)進(jìn)尺將中導(dǎo)單線初期支護(hù)進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，然后以每個(gè)單元為基本單位，將原單線中導(dǎo)支護(hù)體系分解拆除，最后進(jìn)行雙線擴(kuò)挖并施做初期支護(hù)，中導(dǎo)左右兩側(cè)交錯(cuò)施工，先后交錯(cuò)不小于2m，每次施工長度不得超過兩榀拱架，即160～200cm；(4)待中導(dǎo)擴(kuò)挖超前3～5m后開始下導(dǎo)施工，下導(dǎo)施工時(shí)依照臺(tái)階法施工臺(tái)階高度和循環(huán)進(jìn)尺將下導(dǎo)單線初期支護(hù)進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，然后以每個(gè)單元為基本單位，將原單線下導(dǎo)支護(hù)體系分解拆除，最后進(jìn)行雙線擴(kuò)挖并施做初期支護(hù)，下導(dǎo)左右兩側(cè)交錯(cuò)施工，先后交錯(cuò)不小于2m，每次施工長度不得超過兩榀拱架，即160～200cm；(5)重復(fù)上述四個(gè)步驟，當(dāng)洞身擴(kuò)挖超前20～30m時(shí)，開始仰拱施工，拆除原單線仰拱并進(jìn)行擴(kuò)挖，仰拱一次拆除施工長度不得超過6m；當(dāng)仰拱施工超前60～80m時(shí)，開始施工雙線二次襯砌，按照上述步驟不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)隧道單線改雙線的擴(kuò)挖。上述過程中，對原單線支護(hù)體系進(jìn)行單元?jiǎng)澐謺r(shí)，首先要根據(jù)隧道斷面大小、圍巖地質(zhì)情況、及設(shè)備、人員所需作業(yè)空間等要求，確定臺(tái)階法施工時(shí)臺(tái)階高度以及循環(huán)進(jìn)尺，然后再確定每一單元大小，以確保每一單元施工時(shí)不發(fā)生塌方為前提，例如對于IV、V級(jí)圍巖，每一單元的長度在80-100cm之間，高度在200-400cm之間。上述上弧導(dǎo)、中導(dǎo)、下導(dǎo)以及仰拱的施工長度是申請人在受力結(jié)構(gòu)的理論分析基礎(chǔ)上，經(jīng)過長期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得來的，在實(shí)際施工中具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義，確保施工安全。在由單線隧道擴(kuò)挖成雙線隧道時(shí)，按設(shè)計(jì)要求可進(jìn)行局部或全斷面擴(kuò)挖。

所述的對原單線上弧導(dǎo)、中導(dǎo)及下導(dǎo)的支護(hù)體系進(jìn)行單元?jiǎng)澐謺r(shí)，在每一單元的劃分線處，采用人工風(fēng)鎬鑿槽，將露出的鋼筋、小導(dǎo)管、鋼拱架用氧焊燒斷即可。

所述在拆除原單線支護(hù)體系和雙線擴(kuò)挖時(shí)均采用微震動(dòng)爆破法進(jìn)行，嚴(yán)格按照微震動(dòng)爆破法設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆孔、裝藥、連線，所述微震動(dòng)爆破法的設(shè)計(jì)原則是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的，可根據(jù)圍巖實(shí)際情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。雙線擴(kuò)挖時(shí)可采用微震動(dòng)爆破法中的光面爆破法。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①采用三臺(tái)階法進(jìn)行雙線擴(kuò)挖，成功解決了單線改雙線擴(kuò)挖難，容易引起隧道塌方這一難題；

②依據(jù)單線改雙線擴(kuò)挖單元?jiǎng)澐衷瓎尉€隧道支護(hù)體系，把即將施工的段落和部位進(jìn)行分解，然后采取弱爆破將其拆除，有效避免了因原單線支護(hù)體系相互牽連而引起的大面積跨塌現(xiàn)象；

③充分利用單線隧道輪廓形成的臨空面，在擴(kuò)挖時(shí)采用微震動(dòng)爆破法，有效避免了對圍巖多次擾動(dòng)而引起的失穩(wěn)坍塌現(xiàn)象；

④實(shí)現(xiàn)了鐵路、公路等隧道單線改雙線快速、安全施工，月進(jìn)度最快達(dá)到120m，經(jīng)實(shí)踐證明，應(yīng)用本施工方法的施工過程未發(fā)生一起塌方事故，同時(shí)也創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的施工工序示意圖