CN103953351A - 一种不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，主要是在既有隧道洞内左右半侧交替实施，首先建立隔离栏（1），并在拱腰和拱脚增设锚杆（2）；然后下挖扩建，并在既有隧道二次衬砌内侧增设防水层（5）至扩建隧道底部侧向排水沟后，新增第三次衬砌（7），最后浇筑立墙（9）及钢筋混凝土路面板（10），拆除洞内隔离栏（1），恢复正常通车。该施工方法科学合理、安全可靠，有效解决了在施工过程中既有隧道结构安全问题、确保隧道结构的完整性，而且减小了由于扩建施工造成的交通干扰。

Description

一种不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及了一种在不中断交通情况下对既有隧道进行下挖扩建的施工方法。

背景技术

随着我国国民经济的飞速发展，城市化的步伐日益加快，居民总数不断增大，原有的热力管道和市政管网已经不能满足居民生活的需求。常常出现供热、供水、供电、供气不足、排水不畅、通讯网络不畅等现象，严重影响居民的日常生活和城市的品牌形象，制约城市的发展。为此，不得不考虑对原有的热力管道和市政管网等进行改扩建，以便缓解日益紧张的压力，提高居民生活质量，提升城市品牌形象。

然而，在城市建设过程中，居民房屋沿街密布，热力管道和市政管网等的扩建受地形限制，只能在原有道路、桥梁、隧道下方开挖扩建，由此将对现有的交通造成较大的干扰。

为了减少热力管道和市政管网等扩建对现有交通的影响，在保持行车畅通的前提下，其施工技术难度非常大。特别是在隧道下方进行开挖扩建时，其断面较小、空间狭窄、结构复杂，扩建施工难度极大，极其容易衬砌开裂破损，甚至塌陷。因此，研究不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以在不中断交通情况下对既有隧道的下方进行开挖扩建洞室的施工方法。该方法安全可靠，有效解决了在施工过程中既有隧道结构安全问题、确保隧道结构的完整性，而且减小了由于扩建施工造成的交通干扰；新挖扩建的洞室用于放置、排布市政的管网，缓解了市政基建中管网建设的压力，极大提升了空间使用率，对市容市貌无影响。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，依次包括以下步骤：

a.首先在偏左半侧的车道上建立隔离栏，然后将隔离栏左侧的隧道封闭、禁止车辆通行，开始在隧道左侧的原拱腰和拱脚增设锚杆；

b.隧道左侧的锚杆增设完毕后，开通左侧的隧道，接着封闭隔离栏右侧的隧道，开始在隧道右侧的原拱腰和拱脚增设锚杆;

c.凿除既有隧道右侧的路面层以及仰拱，进行下挖扩建，同时做好扩建区域初期支护及临时支护；

d.在既有隧道右半侧的二次衬砌内侧增设防水层至扩建隧道底部侧向排水沟处；浇筑扩建区域二次衬砌，同时在既有隧道新增第三次衬砌，两者形成整体；

e.浇筑右侧扩建区域仰拱、立墙以及钢筋混凝土路面板；

f.待隧道右侧的钢筋混凝土路面板养护后，开通右半侧隧道，封闭左半侧隧道，同时将隔离栏右移到钢筋混凝土路面板上，开始凿除既有隧道左侧的路面层、仰拱以及临时支护，下挖扩建左侧，同时做好扩建区域初期支护；

g.在既有隧道左半侧的二次衬砌内侧增设防水层至扩建隧道底部侧向排水沟处，浇筑扩建区域二次衬砌，同时在既有隧道新增第三次衬砌，两者形成整体；

h.浇筑左侧扩建区域仰拱和钢筋混凝土路面板；

i.拆除洞内隔离栏，恢复正常通车。

在本发明中，采用了洞内左右半侧交替施工的方法，洞内交通单向行驶，维持现有交通不中断，有利于减小扩建施工对交通的干扰。本发明的施工方法安全可靠、有效解决了在施工过程中既有隧道结构安全问题、确保隧道结构的完整性。在所述的步骤a、b中，在原拱腰和拱脚增设锚杆，防止既有隧道应力集中或者变形过大而导致结构受损。在所述的步骤c中，在扩建区域施加临时支护，有效防止洞内左侧路基滑塌，确保行车安全。在所述的步骤d、g中，在既有隧道二次衬砌内侧增设防水层至扩建隧道底部侧向排水沟处，可形成完整有效的防排水系统，避免增设锚杆时造成对既有防排水系统造成破坏而产生的渗漏水，影响美观和安全。在所述的步骤d、g中，在既有隧道新增第三次衬砌，有利于提高结构稳定性和整体性，避免增设锚杆时造成蜂窝破损，影响美观和安全。在所述的步骤e、h中，路面结构采用钢筋混凝土板，有利于提高结构的刚度和稳定性，确保结构安全。

作为本发明的进一步说明，在步骤e中，所述的立墙浇筑在隧道扩建区域横向中间位置；有利于提高路面行车道板的稳定性和整体性，确保结构安全。

作为本发明的进一步说明，在既有隧道的原拱腰和拱脚处所增设的锚杆均采用Φ25砂浆锚杆，长4m，纵向间距100cm，环向间距100cm。

作为本发明的进一步说明，所述扩建区域的初期支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为15～20cm；所述的锚杆采用4.5m长的Φ25砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用10×10cm的φ10钢筋；所述的钢拱架采用I22b工字钢。

作为本发明的进一步说明，所述扩建区域的临时支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为10～15cm；所述的锚杆采用3m长的Φ22砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用15×15cm的φ8钢筋；所述的钢拱架采用I18工字钢。

在本发明的实施方案中，限定了一系列的技术参数，这些参数是发明人经过对隧道的受力情况进行了深入研究、辩证而得到的，这些参数的限定，可以有效的防止在扩建后既有隧道可能发生变形、下沉和开裂等不良现象，确保下扩结构与既有隧道在施工和运营中的安全。

本发明的优点：

1.本发明的施工方法科学合理、安全可靠，有效解决了在施工过程中既有隧道结构安全问题、确保隧道结构的完整性；在隧道洞内左右半侧交替施工，洞内交通轮换单向行驶，减小了由于扩建施工造成的交通干扰；新挖扩建的洞室用于放置、排布市政的管网，缓解了市政基建中管网建设的压力，极大提升了空间使用率，对市容市貌无影响。

2.本发明的施工方法效果良好、施工效率较高、可操作性较强，能满足项目实施安全、优质等方面要求。

3.本发明的施工方法可推广应用于其他领域，能同时适用于热力管道、市政管网、防空避难洞室、机动车和非机动车以及人行道扩建等，应用范围广，具有广阔的推广应用价值。

附图说明

图1是现有技术中既有隧道的截面结构示意图。

图2是本发明一实施例中施工步骤a中隧道截面结构示意图。

图3是本发明一实施例中施工步骤b中隧道截面结构示意图。

图4是本发明一实施例中施工步骤c中隧道截面结构示意图。

图5是本发明一实施例中施工步骤d、e中隧道截面结构示意图。

图6是本发明一实施例中施工步骤f中隧道截面结构示意图。

图7是本发明一实施例中施工步骤g、h、i中隧道截面结构示意图。

附图标记：1-隔离栏，2-锚杆，3-扩建区域初期支护，4-临时支护，5-防水层，6-扩建区域二次衬砌，7-既有隧道新增第三次衬砌，8-扩建区域仰拱，9-立墙，10-钢筋混凝土路面板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但是本发明的保护范围不仅仅局限于以下实施例。

实施例1：本发明施工方法在A市XX号隧道的下挖扩建项目中应用实施

一种不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，依次包括以下步骤：

a.首先在偏左半侧的车道上建立隔离栏1，然后将隔离栏1左侧的隧道封闭、禁止车辆通行，开始在隧道左侧的原拱腰和拱脚增设锚杆2；

b.隧道左侧的锚杆2增设完毕后，开通左侧的隧道，接着封闭隔离栏1右侧的隧道，开始在隧道右侧的原拱腰和拱脚增设锚杆2；

c.凿除既有隧道右侧的路面层以及仰拱，进行下挖扩建，同时做好扩建区域初期支护3及临时支护4；

d.在既有隧道右半侧的二次衬砌内侧增设防水层5至扩建隧道底部侧向排水沟处；浇筑扩建区域二次衬砌6，同时在既有隧道新增第三次衬砌7，两者形成整体；

e.浇筑右侧扩建区域仰拱8、立墙9以及钢筋混凝土路面板10；所述的立墙9浇筑在隧道扩建区域横向中间位置；

f.待隧道右侧的钢筋混凝土路面板10养护后，开通右半侧隧道，封闭左半侧隧道，同时将隔离栏1右移到钢筋混凝土路面板10上，开始凿除既有隧道左侧的路面层、仰拱以及临时支护4，下挖扩建左侧，同时做好扩建区域初期支护3；

g.在既有隧道左半侧的二次衬砌内侧增设防水层5至扩建隧道底部侧向排水沟处，浇筑扩建区域二次衬砌6，同时在既有隧道新增第三次衬砌7，两者形成整体；

h.浇筑左侧扩建区域仰拱8和钢筋混凝土路面板10；

i.拆除洞内隔离栏1，恢复正常通车。

进一步说明，在既有隧道的原拱腰和拱脚处所增设的锚杆均采用Φ25砂浆锚杆，长4m，纵向间距100cm，环向间距100cm。

所述扩建区域的初期支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为15cm；所述的锚杆采用4.5m长的Φ25砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用10×10cm的φ10钢筋；所述的钢拱架采用I22b工字钢。

所述扩建区域的临时支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为10cm；所述的锚杆采用3m长的Φ22砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用15×15cm的φ8钢筋；所述的钢拱架采用I18工字钢。

实施例2：本发明施工方法在B市XX号隧道的下挖扩建项目中应用实施

本实施例与实施例1的区别在于：

所述扩建区域的初期支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为20cm；所述的锚杆采用4.5m长的Φ25砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用10×10cm的φ10钢筋；所述的钢拱架采用I22b工字钢。

所述扩建区域的临时支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为15cm；所述的锚杆采用3m长的Φ22砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用15×15cm的φ8钢筋；所述的钢拱架采用I18工字钢。

实施例3：本发明施工方法在C市XX号隧道的下挖扩建项目中应用实施

本实施例与实施例1的区别在于：

所述扩建区域的初期支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为18cm；所述的锚杆采用4.5m长的Φ25砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用10×10cm的φ10钢筋；所述的钢拱架采用I22b工字钢。

所述扩建区域的临时支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为12cm；所述的锚杆采用3m长的Φ22砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用15×15cm的φ8钢筋；所述的钢拱架采用I18工字钢。

以上实施例的施工方法科学合理、安全可靠，有效解决了在施工过程中既有隧道结构安全问题、确保隧道结构的完整性；在隧道洞内左右半侧交替施工，洞内交通轮换单向行驶，减小了由于扩建施工造成的交通干扰；新挖扩建的洞室用于放置、排布市政的管网，缓解了市政基建中管网建设的压力，极大提升了空间使用率，对市容市貌无影响。

Claims (7)

1. 一种不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

a.首先在偏左半侧的车道上建立隔离栏（1），然后将隔离栏（1）左侧的隧道封闭、禁止车辆通行，开始在隧道左侧的原拱腰和拱脚增设锚杆（2）；

b.隧道左侧的锚杆（2）增设完毕后，开通左侧的隧道，接着封闭隔离栏（1）右侧的隧道，开始在隧道右侧的原拱腰和拱脚增设锚杆（2）；

c.凿除既有隧道右侧的路面层以及仰拱，进行下挖扩建，同时做好扩建区域初期支护（3）及临时支护（4）；

d.在既有隧道右半侧的二次衬砌内侧增设防水层（5）至扩建隧道底部侧向排水沟处；浇筑扩建区域二次衬砌（6），同时在既有隧道新增第三次衬砌（7），两者形成整体；

e.浇筑右侧扩建区域仰拱（8）、立墙（9）以及钢筋混凝土路面板（10）；

f.待隧道右侧的钢筋混凝土路面板（10）养护后，开通右半侧隧道，封闭左半侧隧道，同时将隔离栏（1）右移到钢筋混凝土路面板（10）上，开始凿除既有隧道左侧的路面层、仰拱以及临时支护（4），下挖扩建左侧，同时做好扩建区域初期支护（3）；

g.在既有隧道左半侧的二次衬砌内侧增设防水层（5）至扩建隧道底部侧向排水沟处，浇筑扩建区域二次衬砌（6），同时在既有隧道新增第三次衬砌（7），两者形成整体；

h.浇筑左侧扩建区域仰拱（8）和钢筋混凝土路面板（10）；

i.拆除洞内隔离栏（1），恢复正常通车。

2. 根据权利要求1所述的不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，其特征在于：在步骤e中，所述的立墙（9）浇筑在隧道扩建区域横向中间位置。

3. 根据权利要求1所述的不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，其特征在于：在既有隧道的原拱腰和拱脚处所增设的锚杆均采用Φ25砂浆锚杆，长4m，纵向间距100cm，环向间距100cm。

4. 根据权利要求1所述的不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，其特征在于：所述扩建区域的初期支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。

5. 根据权利要求4所述的不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，其特征在于：所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为15～20cm；所述的锚杆采用4.5m长的Φ25砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用10×10cm的φ10钢筋；所述的钢拱架采用I22b工字钢。

6. 根据权利要求1所述的不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，其特征在于：所述扩建区域的临时支护主要由喷射的混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架组成。

7. 根据权利要求6所述的不中断交通情况下的既有隧道下挖扩建施工方法，其特征在于：所述喷射的混凝土采用C25混凝土，喷射厚度为10～15cm；所述的锚杆采用3m长的Φ22砂浆锚杆，且纵向间距100cm、环向间距100cm；所述的钢筋网采用15×15cm的φ8钢筋；所述的钢拱架采用I18工字钢。