[發明專利]高位平行導坑構造及擴能改造為復線隧道的施工方法

有效

• 申請號: 201710153954.X
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106988748B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 范磊;王喚龍;劉黎;何萬陽;李澤龍;楊昌宇;陶偉明;張海波;酈亞軍
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D20/00
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

高位平行導坑構造及擴能改造為復線隧道的施工方法，以有效避免擴能改造施工產生大量的廢棄工程，最大程度地降低施工安全風險，且大幅降低工程投資。高位平行導坑構造包括位于既有隧道左側或右側30～50m處的平行導坑，所述平行導坑的中線與后期復線隧道中線相重合，其坑底面位于后期復線隧道內軌頂面以上，其斷面內輪廓形狀與后期復線隧道上部斷面相適應。所述平行導坑拱墻范圍采用錨噴支護結構，作為后期復線隧道上部拱墻范圍的永久支護體系。所述平行導坑底面設置模筑混凝土底板，坑底排水溝設置于平行導坑一側。

技術領域

本發明涉及隧道工程，特別涉及一種高位平行導坑構造及擴能改造為復線隧道的施工方法。

背景技術

隨著我國交通事業的跨越式發展，鐵路、公路等交通路網在穿越地形困難山區時會涌現大量的特長隧道，隧道越長，其通過的地質單元越復雜，則施工難度也越大。為解決特長隧道建設工期、兼顧洞內施工通風、排水、棄碴、運營通風及防災疏散等要求，結合地形、地質條件，以及后期擴能增建復線工程的需要，特長隧道適宜設置平行導坑作為輔助坑道，平行導坑一般位于I線隧道左側或右側30～50m處，其坑底面大多低于隧道內軌頂面1.2～2.0m，以利于疏排隧道內出水。隧道I線工程竣工后，可利用既有平行導坑適時擴建為復線或II線隧道。

平行導坑凈空斷面根據運輸方式、通行設備的外形尺寸、人行安全距離、管路布置及排水溝布置等因素確定，無軌運輸單車道平行導坑斷面凈空尺寸一般為5.0m(寬)×6.0m(高)，無軌運輸雙車道平行導坑斷面凈空尺寸一般為7.5m(寬)×6.2m(高)。平行導坑采用錨噴襯砌為主，軟弱圍巖及地下水發育段可于錨噴襯砌之洞內側增設套襯，洞口段及通過的斷層破碎帶等不良地質段采用模筑襯砌。由于平行導坑與需擴建后的隧道斷面內輪廓存在較大差異，以往的做法是先拆除既有平行導坑的混凝土襯砌結構及錨噴支護，并利用既有平行導坑向上挑頂、邊墻擴挖和向下落底開挖，采用鉆爆法擴建施工為隧道的襯砌斷面輪廓，并施作初期支護、防水層和二次襯砌。現有的擴建方法存在以下不足：特長隧道地質條件復雜，在軟弱圍巖、裂隙極為發育的節理密集帶、巖溶富水地層、斷層破碎帶等不良地質地段，拆除既有平行導坑的模筑襯砌或錨噴支護易引發坍方或突水、突泥等重大安全事故，嚴重危害作業人員及施工設備的安全，存在極高的施工安全風險；拆除后的襯砌混凝土作為棄碴處理，鋼筋和鋼架均難以在工程中再次獲得利用，存在嚴重的廢棄工程，經濟性很差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高位平行導坑構造，以有效避免擴能改造施工產生大量的廢棄工程，最大程度地降低施工安全風險，且大幅降低工程投資。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的高位平行導坑構造，包括位于既有隧道左側或右側30～50m處的平行導坑，其特征是：所述平行導坑的中線與后期復線隧道中線相重合，其坑底面位于后期復線隧道內軌頂面以上，其斷面內輪廓形狀與后期復線隧道上部斷面相適應；所述平行導坑拱墻范圍采用錨噴支護結構，作為后期復線隧道上部拱墻范圍的永久支護體系；所述平行導坑底面設置模筑混凝土底板，坑底排水溝設置于平行導坑一側。

本發明所要解決的另一技術問題是提供一種上述高位平行導坑構造擴能改造為復線隧道的施工方法，該方法包括如下步驟：①利用平行導坑的錨噴支護結構作為后期復線隧道的永久初期支護體系，在落底開挖前對錨噴支護結構表面局部出現剝落之處采用噴射混凝土補噴平順，并于平行導坑坑底及拱腳處對稱布置一排注漿錨管進行局部注漿加固圍巖；②后期隧道下部落底開挖，采用左側、右側分幅施工，先開挖遠離既有隧道一側下部巖體，及時施作該側新開挖面之下邊墻初期支護結構、仰拱初期支護結構及鎖腳系統；滯后3～5m再開挖另一側下部巖體，及時施作該側新開挖面之下邊墻初期支護結構、仰拱初期支護結構及鎖腳系統裝置；③依次澆筑矮邊墻、仰拱及仰拱填充層，鋪設防水層，并及時施作拱墻二次襯砌。