專利名稱：：一種隧道單線改雙線的施工方法
技術領域：
：本發明涉及隧道施工
技術領域：
，具體為一種隧道單線改雙線的施工方法。
背景技術：
：公知，隨著國民經濟的快速發展，我國目前所修建的公路、鐵路、地鐵隧道經常要將單線改為雙線，擴大運營規模；或者有些正在施工中的鐵路、公路隧道單線經常會由于特殊原因而要改為雙線，這就意味著要對現有隧道進行擴挖，但是到目前為止，在實際施工中存在很多問題，(1)由于原單線支護體系由超前支護、鋼拱架、連接筋、鋼筋網、系統錨桿噴射混凝土組成，是一個連續體，直接拆除會由于相互牽連而引起大面積坍塌甚至大塌方；(2)沒有合理的、可借鑒的擴挖方法，如果還是采用普通臺階法開挖，實踐證明，會造成施工非常困難，極易發生塌方，造成人員傷亡；(3)沒有科學合理的擴挖爆破方案，容易因對圍巖多次擾動而引起失穩坍塌，綜上所述，目前普通臺階法無法實現隧道單線改雙線快速、安全、經濟的目的。
發明內容本發明為了解決采用現有普通臺階法進行隧道單線改雙線施工中，存在擴挖難、易塌方、易對圍巖產生多次擾動而引起坍塌以及施工速度慢、施工成本較高等問題，提供一種隧道單線改雙線的施工方法。本發明是采用如下技術方案實現的一種隧道單線改雙線的施工方法，包括以下步驟(1)沿雙線隧道拱部開挖輪廓線，進行小導管超前支護；(2)依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將上弧導單線初期支護進行單元劃分，形成獨立的小單元，然后以每個單元為基本單位，在超前支護保護下進行原單線上弧導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，每次施工長度不得超過一榀拱架，即80100cm;(3)待上弧導擴挖超前35m后開始中導施工，中導施工時依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將中導單線初期支護進行單元劃分，然后以每個單元為基本單位，將原單線中導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，中導左右兩側交錯施工，先后交錯不小于2m，每次施工長度不得超過兩榀拱架，即160200cm;(4)待中導擴挖超前35m后開始下導施工，下導施工時依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將下導單線初期支護進行單元劃分，然后以每個單元為基本單位，將原單線下導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，下導左右兩側交錯施工，先后交錯不小于2m，每次施工長度不得超過兩榀拱架，即160200cm;(5)重復上述四個步驟，當洞身擴挖超前2030m時，開始仰拱施工，拆除原單線仰拱并進行擴挖，仰拱一次拆除施工長度不得超過6m;當仰拱施工超前6080m時，開始施工雙線二次襯砌，按照上述步驟不斷循環，實現隧道單線改雙線的擴挖。上述過程中，對原單線支護體系進行單元劃分時，首先要根據隧道斷面大小、圍巖地質情況、及設備、人員所需作業空間等要求，確定臺階法施工時臺階高度以及循環進尺，然后再確定每一單元大小，以確保每一單元施工時不發生塌方為前提，例如對于IV、V級圍巖，每一單元的長度在80-100cm之間，高度在200-400cm之間。上述上弧導、中導、下導以及仰拱的施工長度是申請人在受力結構的理論分析基礎上，經過長期實踐經驗總結得來的，在實際施工中具有很強的指導意義，確保施工安全。在由單線隧道擴挖成雙線隧道時，按設計要求可進行局部或全斷面擴挖。所述的對原單線上弧導、中導及下導的支護體系進行單元劃分時，在每一單元的劃分線處，采用人工風鎬鑿槽，將露出的鋼筋、小導管、鋼拱架用氧焊燒斷即可。所述在拆除原單線支護體系和雙線擴挖時均采用微震動爆破法進行，嚴格按照微震動爆破法設計進行鉆孔、裝藥、連線，所述微震動爆破法的設計原則是本領域的普通技術人員熟知的，可根據圍巖實際情況做適當的調整。雙線擴挖時可采用微震動爆破法中的光面爆破法。與現有技術相比，本發明具有以下優點-①采用三臺階法進行雙線擴挖，成功解決了單線改雙線擴挖難，容易引起隧道塌方這一難題；②依據單線改雙線擴挖單元劃分原單線隧道支護體系，把即將施工的段落和部位進行分解，然后采取弱爆破將其拆除，有效避免了因原單線支護體系相互牽連而引起的大面積跨塌現象；③充分利用單線隧道輪廓形成的臨空面，在擴挖時采用微震動爆破法，有效避免了對圍巖多次擾動而引起的失穩坍塌現象；④實現了鐵路、公路等隧道單線改雙線快速、安全施工，月進度最快達到120m，經實踐證明，應用本施工方法的施工過程未發生一起塌方事故，同時也創造了良好的經濟效益和社會效益。圖1為本發明的施工工序示意圖圖2為本發明監控量測過程中凈空變化測點布置示意圖具體實施例方式以擴挖單線隧道的一側為例，對本發明的施工方法進行詳細闡述一種隧道單線改雙線的施工方法，包括以下步驟(1)沿雙線隧道拱部開挖輪廓線，進行小導管超前支護采用風動鑿巖機沿雙線隧道拱部開挖輪廓線鉆孔，成孔后安裝超前小導管，沿小導管布置線噴射混凝土形成止漿盤，采用KBY50/70注漿泵壓注水泥砂漿(水灰比l:1，砂灰比2:1)，壓力不小于lMPa，注漿工藝按設計和施工規范進行。(2)依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將上弧導單線初期支護進行單元劃分，在每一單元的劃分線處，采用人工風鎬鑿槽，將露出的鋼筋、小導管、鋼拱架用氧焊燒斷，形成獨立的小單元，然后以每個單元為基本單位，在超前支護保護下進行原單線上弧導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，每次施工長度不得超過一榀拱架，即80100cm，具體步驟如下第一步、分解拆除原單線上弧導支護體系①部，依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將上弧導單線初期支護進行單元劃分，方法同上，形成各個獨立的小單元，再采取微震動爆破法將其拆除；第二步、擴挖雙線上弧導A部，采用微震動爆破法進行擴挖；第三步、施做雙線上弧導初期支護I部；(3)待上弧導擴挖超前35m后開始中導施工，中導施工時依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將中導單線初期支護進行單元劃分，方法同上，然后以每個單元為基本單位，將原單線中導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，中導左右兩側交錯施工，先后交錯不小于2m，每次施工長度不得超過兩榀拱架，即160200cm，具體步驟如下第一步、分解拆除原單線左中導支護體系②部，依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將中導單線初支進行單元劃分，方法同上，再采取微震動爆破法將其拆除；第二步、擴挖雙線左中導B部，采用微震動爆破法進行擴挖；第三步、施做雙線左中導初期支護II部；第四步、分解拆除單線右中導支護體系③部，依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將中導單線初支進行單元劃分，方法同上，再采取微震動爆破法將其拆除；第五步、施做雙線右中導初期支護III部；(4)待中導擴挖超前35m后開始下導施工，下導施工時依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將下導單線初期支護進行單元劃分，方法同上，然后以每個單元為基本單位，將原單線下導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，下導左右兩側交錯施工，先后交錯不小于2m，每次施工長度不得超過兩榀拱架，即160200cm，具體步驟如下第一步、分解拆除單線左下導支護體系④部，依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將中導單線初支進行單元劃分，方法同上，再采取微震動爆破法將其拆除；第二步、擴挖雙線左下導C部，采用微震動爆破法進行擴挖；第三步、施做雙線左下導初期支護IV部；第四步、分解拆除單線右下導支護體系⑤部，依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將中導單線初支進行單元劃分，方法同上，再采取微震動爆破法將其拆除；第五步、施做雙線右下導初期支護V部；(5)重復上述四個步驟，當洞身擴挖超前2030m時，開始仰拱施工，拆除原單線仰拱并進行擴挖，仰拱一次拆除施工長度不得超過6m;當仰拱施工超前6080m時，開始施工雙線二次襯砌，具體施工步驟如下第一步、爆破拆除原單線仰拱⑥部；第二步、擴挖雙線仰拱D部；第三步、施做雙線仰拱VI部，按雙線要求施做仰拱支護，仰拱混凝土要及時施作，使支護體系盡早閉合成環，整體受力，確保支護結構穩定。采用移動式棧橋進行仰拱混凝土施工；第四步、施做雙線二次襯砌vn部，混凝土灌筑前按設計要求做好鋼筋安裝、防水層鋪設及各類預埋件、預留孔、溝、槽、管路的設置；按照上述步驟不斷循環，實現隧道單線改雙線的開挖。在上述工藝過程中，監控測量工作必須緊跟開挖、支護作業進行布點和監測，量測數據運用工程類比法及時分析、反饋，調整支護參數，以保證施工和結構安全如圖2所示，每隔10m布一個量測斷面，每個斷面布置一個拱頂下沉量測點E和兩條水平凈空收斂量測基線L,、L2，凈空水平收斂量測和拱頂下沉量測采用相同的量測頻率，量測頻率見下表，實際量測頻率從表中根據變形速度和距開挖工作面距離選擇較高的一個量測頻率，量測頻率表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>水平收斂量測采用激光斷面儀進行量測，開挖后按要求迅速安裝測點并編號，在開挖后12h內讀取初讀數。拱頂下沉量測采用激光斷面儀和精密水準儀、收斂計進行量測，噴射混凝土后迅速在拱頂設點。權利要求1、一種隧道單線改雙線的施工方法，其特征是包括以下步驟(1)沿雙線隧道拱部開挖輪廓線，進行小導管超前支護；(2)依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將上弧導單線初期支護進行單元劃分，形成獨立的小單元，然后以每個單元為基本單位，在超前支護保護下進行原單線上弧導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，每次施工長度不得超過一榀拱架，即80～lOOcm；(3)待上弧導擴挖超前3～5m后開始中導施工，中導施工時依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將中導單線初期支護進行單元劃分，然后以每個單元為基本單位，將原單線中導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，中導左右兩側交錯施工，先后交錯不小于2m，每次施工長度不得超過兩榀拱架，即160～200cm；(4)待中導擴挖超前3～5m后開始下導施工，下導施工時依照臺階法施工臺階高度和循環進尺將下導單線初期支護進行單元劃分，然后以每個單元為基本單位，將原單線下導支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初期支護，下導左右兩側交錯施工，先后交錯不小于2m，每次施工長度不得超過兩榀拱架，即160～200cm；(5)重復上述四個步驟，當洞身擴挖超前20～30m時，開始仰拱施工，拆除原單線仰拱并進行擴挖，仰拱一次拆除施工長度不得超過6m；當仰拱施工超前60～80m時，開始施工雙線二次襯砌，按照上述步驟不斷循環，實現隧道單線改雙線的擴挖。2、根據權利要求1所述的一種隧道單線改雙線的施工方法，其特征是對原單線上弧導、中導及下導的支護體系進行單元劃分，在每一單元的劃分線處，采用人工風鎬鑿槽，將露出的鋼筋、小導管、鋼拱架用氧焊燒斷即可。3、根據權利要求1或2所述的一種隧道單線改雙線的施工方法，其特征是在拆除原單線支護體系和雙線擴挖時均采用微震動爆破法進行。全文摘要本發明涉及隧道施工
技術領域：
，具體為一種隧道單線改雙線的施工方法，解決現有隧道單線改雙線施工存在易塌方、對圍巖多次擾動引起坍塌等問題，包括沿雙線隧道拱部開挖輪廓線，進行超前支護；將上弧導單線初支進行單元劃分，以每個單元為基本單位，將支護體系分解拆除，最后進行雙線擴挖并施做初支；待上弧導擴挖超前后開始中導施工，與上弧導施工步驟一致，中導左右兩側交錯施工，待中導擴挖超前后開始下導施工，與中導施工步驟一致；最后進行雙線仰拱施工和二次襯砌。成功解決了單線改雙線擴挖難，易塌方的難題，避免了因原單線支護體系相互牽連而引起的大面積垮塌，避免了對圍巖多次擾動而引起的失穩坍塌，達到了快速、安全、經濟的目的。文檔編號E21D9/01GK101363322SQ20081007948公開日2009年2月11日申請日期2008年9月26日優先權日2008年9月26日發明者呂宇新,李五紅,王利民,蔣榮富,谷孝軍,趙香萍,鄧尤波,軍雷申請人:中鐵十二局集團第二工程有限公司