[發明專利]既有單洞隧道改擴建為連拱隧道的施工方法

有效

• 申請號: 200910156907.6
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN101737061A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 章立峰;鄒金杰;吳向東;吾佳
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團華東勘測設計研究院
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D9/06;E21D11/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本發明涉及一種既有單洞隧道改擴建為連拱隧道的施工方法。主要適用于公路交通工程 和市政交通工程。

背景技術

隨著我國國民經濟的飛速發展，交通量在日益增大，部分既有道路已不能適應交通運輸 的要求，需要進行相應的改擴建才能達到相應的服務水平。在經濟發達地區，這些問題已日 益突出，如沈大高速公路、滬杭高速公路的改擴建等。公路、市政基礎設施的持續進行，隧 道工程得到了快速發展，隧道由單洞雙向行駛發展到雙洞上下行分離。不論城市道路的改造 還是各等級公路的擴建，對于隧道而言，作為公路的一部分，同樣遇到了改擴建問題。隧道 不同于地面結構，因此對于已建隧道的改擴建方案應結合工程的具體條件綜合論證，尋求最 合理的改擴建方式。

在中西部山嶺重丘區高等級公路隧道或城市主干道單洞隧道改擴建中，修建方案選擇經 常會受到各種因素的制約。根據隧道兩端接線條件不同，一般存在三種可以選擇的工程方案： 分離式隧道、小凈距隧道和連拱隧道方案。相比分離式隧道、小凈距隧道方案，連拱隧道方 案施工技術復雜、施工難度大且風險難以控制。隧道改擴建工程因技術復雜、施工難度大， 國內類似工程相對較少。目前國內針對隧道改擴建的設計施工技術研究較少，主要只停留在 某單個工程施工技術分析的層面上。特別是單洞隧道改擴建為連拱隧道的工程領域幾乎是空 白。然而隨著交通量的劇增，國內多數城市隧道特別是一些修建年代久遠的單洞隧道都面臨 著改擴建的問題，單洞隧道改擴建為連拱隧道是今后建設發展的一個重要方向。因此，成功 摸索一套既有單洞隧道改擴建為連拱隧道的關鍵修建技術顯得非常迫切。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對現有隧道改擴建存在的問題提供一種既有單洞隧道改 擴建為連拱隧道的施工方法，采用“中導洞+既有隧道+右洞”三導坑的修建方案，增加施工 面，以達到減小開挖面和擾動圍巖范圍，提高施工安全性的目的。

本發明所采用的技術方案是：既有單洞隧道改擴建為連拱隧道的施工方法，其特征在于 包括以下步驟：

1.1在既有單洞隧道一側施作與之平行的中導洞，完成支護后施作中隔墻，然后利用 既有單洞隧道和中導洞對連拱隧道整體施作管棚超前預支護；

1.2左洞施工，中導洞施工完成后，拆除既有單洞隧道的二次襯砌，然后對圍巖進行 分區分序開挖，拆除中導洞臨時支護，使其與中導洞連通，并及時支護；

1.3右洞施工，左洞開挖至一定進尺后，在中導洞另一側分區分序開挖右洞，拆除中 導洞臨時支護，使其與中導洞連通，并及時支護。

中導洞施工步驟如下：

2.1利用小導管配合鋼支撐對中導洞進行超前支護，保證中導洞開挖的安全和結構穩 定；

2.2對中導洞洞身進行開挖并及時施作錨噴支護；

2.3在中導洞內沿其軸線施作鋼筋混凝土中隔墻，然后在中隔墻遠離既有單洞隧道一 側采用片石回填并施作臨時鋼橫撐。

左洞施工步驟如下：

3.1采用控制爆破對既有單洞隧道的二次襯砌進行拆除，拆除循環進尺為1.5-3m；

3.2當二次襯砌拆除進尺達到兩倍單洞洞徑時(此處單洞洞徑為新建隧道的單洞洞徑， 另外，后面所述單洞洞徑均為新建隧道的單洞洞徑)，對左洞上半斷面圍巖進行 開挖，并及時進行初期支護；

3.3對左洞下半斷面圍巖進行開挖，并及時施作仰拱，使左洞初期支護能及時封閉；

3.4當左洞下半斷面圍巖開挖進尺達到一倍單洞洞徑時，進行左洞二次襯砌施作。 右洞施工步驟如下：

4.1采用大棚管和鋼拱架對右導洞進行超前支護，當二次襯砌拆除進尺達到四倍單洞 洞徑后，然后對右導洞進行開挖，并及時進行初期支護；

4.2當右導洞開挖進尺達到兩倍單洞洞徑時，對右洞上半斷面拱部圍巖進行開挖，并 及時進行初期支護；

4.3當右洞上半斷面拱部圍巖開挖進尺達到一倍單洞洞徑時，對右洞上半斷面核心土 進行開挖；

4.4當核心土開挖進尺達到一倍單洞洞徑時，對右洞下半斷面圍巖進行開挖，并及時 施作仰拱，封閉整個斷面；

4.5當右洞下半斷面圍巖開挖進尺達到一倍單洞洞徑時，施作右洞拱墻二次襯砌。

所述中導洞與既有隧道之間相隔的最小厚度為1.6-1.8m，此厚度包括中導洞與既有隧道 之間巖體以及既有單洞隧道二次襯砌的厚度。