[發明專利]一種單洞隧道擴建的雙洞隧道及其施工方法

在審

• 申請號: 202210628627.6
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN115199292A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 何長明;劉宇晨;黎軍;熊勇;肖立拓;錢朝清;馬麗珠
• 申請（專利權）人: 廣州市市政工程設計研究總院有限公司
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D11/10;E21D11/18;E21F1/08;E21F16/02;E21F17/00;E21F17/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林玉杰

1.一種單洞隧道擴建的雙洞隧道，其特征在于，包括：

上層既有隧道，包括第一仰拱、檢修道、由內到外設置的洞壁、上層既有隧道二次襯砌結構和初期支護結構，所述第一仰拱在所述上層既有隧道下端的兩側壁之間延伸，所述檢修道沿著所述上層既有隧道的長度方向設置在所述上層既有隧道的兩側內壁；

鎖腳裝置，包括斜向樁、腰梁和臨時支撐，所述腰梁沿著所述上層既有隧道的長度方向設置在所述上層既有隧道的兩側內壁，兩側所述腰梁之間通過臨時支撐連接，所述斜向樁設置在所述上層既有隧道的兩側，所述第一仰拱在所述鎖腳裝置生效后能夠被拆除；

下層新建隧道，包括側向支護、側墻、中隔板和第二仰拱，所述側向支護設置在所述下層新建隧道的兩側外壁，所述中隔板隔開兩隧洞，所述第二仰拱在所述下層新建隧道下端的兩側壁之間延伸；

其中，所述斜向樁在沿著所述上層既有隧道的單側豎直方向多排設置，各排所述斜向樁沿著所述上層既有隧道的單側的仰角為30～60°。

2.根據權利要求1所述的單洞隧道擴建的雙洞隧道，其特征在于：所述下層新建隧道也包括初期支護與二次襯砌，所述下層新建隧道的初期支護由側向錨桿、型鋼支架、鋼筋網和噴射混凝土組成，所述下層新建隧道的二次襯砌為鋼筋混凝土結構側墻，所述鋼筋混凝土結構側墻的墻厚450～800mm，所述下層新建隧道的初期支護和所述下層新建隧道的二次襯砌之間的拱和墻部位設置防水層，所述防水層包括350g/m2的無紡布和1.2mm厚防水板。

3.根據權利要求1所述的單洞隧道擴建的雙洞隧道，其特征在于：所述臨時支撐的結構為一字型或者米字型，所述臨時支撐之間的距離為4～8m，采用米字撐時，所述臨時支撐采用大間距，所述臨時支撐采用強度大于或者等于C30的鋼筋混凝土結構。

4.根據權利要求1所述的單洞隧道擴建的雙洞隧道，其特征在于：所述下層新建隧道的寬度小于所述上層既有隧道的寬度。

5.一種施工方法，其特征在于：采用如權利要1至4任一項所述的單洞隧道擴建的雙洞隧道：

將所述上層既有隧道的交通疏導至周邊道路，施工期間封閉所述上層既有隧道的交通，改造所述上層既有隧道的通風系統，所述上層既有隧道的頂部風機可以在施工期間繼續使用，保證所述上層既有隧道向下擴建過程中的空氣質量及施工人員的作業環境，改造所述上層既有隧道的機電系統，將所述檢修道或所述檢修道的管線遷移懸掛至所述上層既有隧道的側壁上，為下一步施工創造條件；

對所述上層既有隧道檢測、加固與監測，對所述上層既有隧道進行安全檢測，如發現漏水或者其他病害，應先進行病害處治，發現結構強度不足，應進行補強加固處理；在所述上層既有隧道側壁和拱頂布置監測點，向下擴建施工過程中對所述上層既有隧道的側壁沉降、拱頂下沉進行監測；

拆除所述檢修道，在所述上層既有隧道的下方設置所述鎖腳裝置，在不影響所述上層既有隧道主體結構安全的前提下，鉆孔直徑5～10cm，施工三排所述斜向樁，所述斜向樁采用直徑5～10cm鋼花管，每側設置3排所述鋼花管，然后施工所述腰梁和所述臨時支撐；

上臺階開挖，待所述腰梁及所述臨時支撐達到設計強度后，拆除所述上層既有隧道的底板及所述第一仰拱，根據地質情況分臺階開挖下層新建隧道土方，上臺階開挖時及時施工側向錨桿，對隧道側向進行初期支護；

上臺階開挖10～20m、且側向噴錨結構達到設計強度后，進行下臺階開挖，下臺階與上臺階始終保持大于或者等于5m的縱向距離，下臺階土方開挖也應及時施工側向錨桿，對隧道側向進行初期支護，約束土體變形，保證所述上層既有隧道的安全；

土石方開挖至設計標高后，澆筑所述下層新建隧道的所述第二仰拱混凝土及墊層，在澆筑所述第二仰拱混凝土前，所述下層新建隧道的初期支護與所述下層新建隧道的二次襯砌之間，拱、墻部位設置防水層；

施工所述側墻及所述中隔板，待所述第二仰拱及所述墊層施工完后，綁扎所述側墻及所述中隔板的鋼筋、澆筑所述側墻及所述中隔板的混凝土，利用所述中隔板作為上層隧道的行車道底板；

在所述下層新建隧道的框架結構混凝土強度滿足設計要求時，拆除所述臨時支撐，進行所述雙洞隧道受力體系轉換，鋪裝隧道上層、下層路面的混凝土；

完善所述檢修道、防撞墻及隧道排水系統，完善上、下層隧道交通安全設施、機電、通風設施，重建所述上層既有隧道的檢修道。