[發明專利]一種對既有隧道結構進行拆除及原位擴挖的方法

在審

• 申請號: 202210706542.5
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN115012954A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 姜明元;姚南;尹鵬飛;張東山;王繼;馬澤海;李赫
• 申請（專利權）人: 中交一公局第一工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/01;F42D3/00;F42D3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種對既有隧道結構進行拆除及原位擴挖的方法，通過對原分離式襯砌及開挖輪廓線外的松散巖層進行先期注漿處治，本發明不用機械拆除既有隧道，采用鉆孔爆破達到既有隧道襯砌“脫籠”的效果，同時配合機械液壓鉗切割破碎襯砌結構內的鋼筋，利用現有臨空面設計爆破參數，對開挖輪廓線內圍巖進行光面爆破，達到爆破效果最優化，并同時利用既有隧道可利用部分，以降低施工成本。本發明適應各種圍巖地質隧道改擴建，同時，能夠解決施工地質條件差、施工安全風險性高等建設施工面臨的各方面難題，本發明能降低運輸成本、簡化繁瑣工藝、加快施工速度。

技術領域

本發明涉一種對既有隧道結構進行拆除及原位擴挖的方法。

背景技術

隨著公路及鐵路等路網的不斷改進完善，有時需對改造線路上的既有隧道進行原位改建、擴建或拆除，這是由于既有隧道多己存在數十年且老、小、窄、低的特點，難于適合地區日益增長的交通流量的需求。傳統的對改造線路上的既有隧道進行擴建或拆除是先用機械拆除既有隧道，而后原位進行擴挖和爆破施工作業，即利用機械破碎錘先對既有隧道結構進行逐段拆除，一般破碎1～2m后，再利用人工扭力切割襯砌鋼筋，即拆除第一循環襯砌結構，同樣原理重復施工，逐段拆除剩余襯砌結構后，再利用隧道爆破施工技術，鉆孔布線爆破擴挖圍巖，以為建隧道提供足夠空間。

這種傳統的方法存在以下不足：

(1)在用機械拆除既有隧道襯砌結構后，作業巖層失去既有隧道襯砌結構的支撐或分力，導致作業面的巖層塌落，不但增加施工難度和工作量，而且施工人員安全難于保證。

(2)用機械拆除既有隧道襯砌結構，作業面狹窄，拆除速度過慢，費工費力，工效較低，施工周期長，工藝繁瑣。

(3)用機械拆除既有隧道襯砌結構，對既有隧道襯砌結構不能有效利用，造成用料量大，施工成本高。

(4)利用隧道爆破施工技術，爆破距離不能滿足要求，導致作業面巖層塌落，嚴重制約后續的圍巖擴挖施工。

發明內容

本發明的目的在于一種提供對既有隧道結構進行拆除及原位擴挖的方法，以解決上述問題，能降低施工成本、簡化繁瑣工藝、加快施工速度。

為實現上述目的，一種提供對既有隧道結構進行拆除及原位擴挖的方法，包括如下步驟：

（1）制備渣土車：根據既有隧道的寬度制備渣土車，用于承接且將既有隧道拆除時形成的渣土運至渣土場，渣土車的車箱為平板車箱體，平板車箱體的上端面設有鐵板層，車箱體的下端兩側軸設有車軸，車軸兩側設有車輪，車箱體的兩側邊軸接有側擋板，側擋板的內側上部兩端設有拉緊鉤，車箱體的另外兩側邊中部設有牽引鉤；

（2）超前地質探測和判定計劃：

(a)施工前對改擴建的既有隧道原襯砌段及擴挖段進行縱橫向超前地質探孔，采用地質鉆探方式或雷達掃描進行超前地質預報作業；

(b)判定原襯砌段厚度，根據超前地質探孔對原襯砌段的預報，判斷需拆除的既有隧道厚度、既有隧道后圍巖及分離部分距離相關情況；

(c)是否需要超前支護，通過判斷原襯砌段襯砌后的圍巖及分離距離，結合規范標準，以及圍巖巖石的特性，判定圍巖級別，根據圍巖自穩能力及爆破對圍巖產生的震動情況，判斷下步施工是否需要進行超前支護；

若：改擴建隧道原襯砌段的外擴挖段經地質探測為松散易塌落地質層或有原襯砌后帷幕空洞存在、則進行步驟（3）需進行超前預支護; 否則進行步驟（4）；

（3）超前預支護：超前預支護采用鉆孔注漿方式對原襯砌后帷幕空洞進行注漿填充及松散巖層加固；

（4）原襯砌段的拆除設計：原襯砌段的拆除設計分為原襯砌段的部分拆除和全部拆除；部分拆除為設計開挖輪廓線一側位于既有隧道內，全部拆除為設計開挖輪廓線位于既有隧道外；