[發(fā)明專利]一種單洞隧道擴(kuò)建的雙洞隧道及其施工方法

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• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN115199292A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 廣州市市政工程設(shè)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(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 林玉杰

1.一種單洞隧道擴(kuò)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(nèi)到外設(shè)置的洞壁、上層既有隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述第一仰拱在所述上層既有隧道下端的兩側(cè)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(shè)置在所述上層既有隧道的兩側(cè)內(nèi)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(shè)置在所述上層既有隧道的兩側(cè)內(nèi)壁，兩側(cè)所述腰梁之間通過臨時支撐連接，所述斜向樁設(shè)置在所述上層既有隧道的兩側(cè)，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(cè)向支護(hù)、側(cè)墻、中隔板和第二仰拱，所述側(cè)向支護(hù)設(shè)置在所述下層新建隧道的兩側(cè)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(cè)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(cè)豎直方向多排設(shè)置，各排所述斜向樁沿著所述上層既有隧道的單側(cè)的仰角為30～60°。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單洞隧道擴(kuò)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(hù)與二次襯砌，所述下層新建隧道的初期支護(hù)由側(cè)向錨桿、型鋼支架、鋼筋網(wǎng)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(jié)構(gòu)側(cè)墻，所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)側(cè)墻的墻厚450～800mm，所述下層新建隧道的初期支護(hù)和所述下層新建隧道的二次襯砌之間的拱和墻部位設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的單洞隧道擴(kuò)建的雙洞隧道，其特征在于：所述臨時支撐的結(jié)構(gòu)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(qiáng)度大于或者等于C30的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單洞隧道擴(kuò)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(quán)利要1至4任一項所述的單洞隧道擴(kuò)建的雙洞隧道：

將所述上層既有隧道的交通疏導(dǎo)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(fēng)系統(tǒng)，所述上層既有隧道的頂部風(fēng)機(jī)可以在施工期間繼續(xù)使用，保證所述上層既有隧道向下擴(kuò)建過程中的空氣質(zhì)量及施工人員的作業(yè)環(huán)境，改造所述上層既有隧道的機(jī)電系統(tǒng)，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(cè)壁上，為下一步施工創(chuàng)造條件；

對所述上層既有隧道檢測、加固與監(jiān)測，對所述上層既有隧道進(jìn)行安全檢測，如發(fā)現(xiàn)漏水或者其他病害，應(yīng)先進(jìn)行病害處治，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理；在所述上層既有隧道側(cè)壁和拱頂布置監(jiān)測點，向下擴(kuò)建施工過程中對所述上層既有隧道的側(cè)壁沉降、拱頂下沉進(jìn)行監(jiān)測；

拆除所述檢修道，在所述上層既有隧道的下方設(shè)置所述鎖腳裝置，在不影響所述上層既有隧道主體結(jié)構(gòu)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(cè)設(shè)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(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，拆除所述上層既有隧道的底板及所述第一仰拱，根據(jù)地質(zhì)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(cè)向錨桿，對隧道側(cè)向進(jìn)行初期支護(hù)；

上臺階開挖10～20m、且側(cè)向噴錨結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，進(jìn)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(yīng)及時施工側(cè)向錨桿，對隧道側(cè)向進(jìn)行初期支護(hù)，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(shè)計標(biāo)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(hù)與所述下層新建隧道的二次襯砌之間，拱、墻部位設(shè)置防水層；

施工所述側(cè)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(cè)墻及所述中隔板的鋼筋、澆筑所述側(cè)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(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計要求時，拆除所述臨時支撐，進(jìn)行所述雙洞隧道受力體系轉(zhuǎn)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(tǒng)，完善上、下層隧道交通安全設(shè)施、機(jī)電、通風(fēng)設(shè)施，重建所述上層既有隧道的檢修道。