[发明专利]既有单洞隧道改扩建为连拱隧道的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种既有单洞隧道改扩建为连拱隧道的施工方法。主要适用于公路交通工程 和市政交通工程。

背景技术

随着我国国民经济的飞速发展，交通量在日益增大，部分既有道路已不能适应交通运输 的要求，需要进行相应的改扩建才能达到相应的服务水平。在经济发达地区，这些问题已日 益突出，如沈大高速公路、沪杭高速公路的改扩建等。公路、市政基础设施的持续进行，隧 道工程得到了快速发展，隧道由单洞双向行驶发展到双洞上下行分离。不论城市道路的改造 还是各等级公路的扩建，对于隧道而言，作为公路的一部分，同样遇到了改扩建问题。隧道 不同于地面结构，因此对于已建隧道的改扩建方案应结合工程的具体条件综合论证，寻求最 合理的改扩建方式。

在中西部山岭重丘区高等级公路隧道或城市主干道单洞隧道改扩建中，修建方案选择经 常会受到各种因素的制约。根据隧道两端接线条件不同，一般存在三种可以选择的工程方案： 分离式隧道、小净距隧道和连拱隧道方案。相比分离式隧道、小净距隧道方案，连拱隧道方 案施工技术复杂、施工难度大且风险难以控制。隧道改扩建工程因技术复杂、施工难度大， 国内类似工程相对较少。目前国内针对隧道改扩建的设计施工技术研究较少，主要只停留在 某单个工程施工技术分析的层面上。特别是单洞隧道改扩建为连拱隧道的工程领域几乎是空 白。然而随着交通量的剧增，国内多数城市隧道特别是一些修建年代久远的单洞隧道都面临 着改扩建的问题，单洞隧道改扩建为连拱隧道是今后建设发展的一个重要方向。因此，成功 摸索一套既有单洞隧道改扩建为连拱隧道的关键修建技术显得非常迫切。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有隧道改扩建存在的问题提供一种既有单洞隧道改 扩建为连拱隧道的施工方法，采用“中导洞+既有隧道+右洞”三导坑的修建方案，增加施工 面，以达到减小开挖面和扰动围岩范围，提高施工安全性的目的。

本发明所采用的技术方案是：既有单洞隧道改扩建为连拱隧道的施工方法，其特征在于 包括以下步骤：

1.1在既有单洞隧道一侧施作与之平行的中导洞，完成支护后施作中隔墙，然后利用 既有单洞隧道和中导洞对连拱隧道整体施作管棚超前预支护；

1.2左洞施工，中导洞施工完成后，拆除既有单洞隧道的二次衬砌，然后对围岩进行 分区分序开挖，拆除中导洞临时支护，使其与中导洞连通，并及时支护；

1.3右洞施工，左洞开挖至一定进尺后，在中导洞另一侧分区分序开挖右洞，拆除中 导洞临时支护，使其与中导洞连通，并及时支护。

中导洞施工步骤如下：

2.1利用小导管配合钢支撑对中导洞进行超前支护，保证中导洞开挖的安全和结构稳 定；

2.2对中导洞洞身进行开挖并及时施作锚喷支护；

2.3在中导洞内沿其轴线施作钢筋混凝土中隔墙，然后在中隔墙远离既有单洞隧道一 侧采用片石回填并施作临时钢横撑。

左洞施工步骤如下：

3.1采用控制爆破对既有单洞隧道的二次衬砌进行拆除，拆除循环进尺为1.5-3m；

3.2当二次衬砌拆除进尺达到两倍单洞洞径时(此处单洞洞径为新建隧道的单洞洞径， 另外，后面所述单洞洞径均为新建隧道的单洞洞径)，对左洞上半断面围岩进行 开挖，并及时进行初期支护；

3.3对左洞下半断面围岩进行开挖，并及时施作仰拱，使左洞初期支护能及时封闭；

3.4当左洞下半断面围岩开挖进尺达到一倍单洞洞径时，进行左洞二次衬砌施作。 右洞施工步骤如下：

4.1采用大棚管和钢拱架对右导洞进行超前支护，当二次衬砌拆除进尺达到四倍单洞 洞径后，然后对右导洞进行开挖，并及时进行初期支护；

4.2当右导洞开挖进尺达到两倍单洞洞径时，对右洞上半断面拱部围岩进行开挖，并 及时进行初期支护；

4.3当右洞上半断面拱部围岩开挖进尺达到一倍单洞洞径时，对右洞上半断面核心土 进行开挖；

4.4当核心土开挖进尺达到一倍单洞洞径时，对右洞下半断面围岩进行开挖，并及时 施作仰拱，封闭整个断面；

4.5当右洞下半断面围岩开挖进尺达到一倍单洞洞径时，施作右洞拱墙二次衬砌。

所述中导洞与既有隧道之间相隔的最小厚度为1.6-1.8m，此厚度包括中导洞与既有隧道 之间岩体以及既有单洞隧道二次衬砌的厚度。