专利名称：：一种隧道单线改双线的施工方法
技术领域：
：本发明涉及隧道施工
技术领域：
，具体为一种隧道单线改双线的施工方法。
背景技术：
：公知，随着国民经济的快速发展，我国目前所修建的公路、铁路、地铁隧道经常要将单线改为双线，扩大运营规模；或者有些正在施工中的铁路、公路隧道单线经常会由于特殊原因而要改为双线，这就意味着要对现有隧道进行扩挖，但是到目前为止，在实际施工中存在很多问题，(1)由于原单线支护体系由超前支护、钢拱架、连接筋、钢筋网、系统锚杆喷射混凝土组成，是一个连续体，直接拆除会由于相互牵连而引起大面积坍塌甚至大塌方；(2)没有合理的、可借鉴的扩挖方法，如果还是采用普通台阶法开挖，实践证明，会造成施工非常困难，极易发生塌方，造成人员伤亡；(3)没有科学合理的扩挖爆破方案，容易因对围岩多次扰动而引起失稳坍塌，综上所述，目前普通台阶法无法实现隧道单线改双线快速、安全、经济的目的。
发明内容本发明为了解决采用现有普通台阶法进行隧道单线改双线施工中，存在扩挖难、易塌方、易对围岩产生多次扰动而引起坍塌以及施工速度慢、施工成本较高等问题，提供一种隧道单线改双线的施工方法。本发明是采用如下技术方案实现的一种隧道单线改双线的施工方法，包括以下步骤(1)沿双线隧道拱部开挖轮廓线，进行小导管超前支护；(2)依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将上弧导单线初期支护进行单元划分，形成独立的小单元，然后以每个单元为基本单位，在超前支护保护下进行原单线上弧导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，每次施工长度不得超过一榀拱架，即80100cm;(3)待上弧导扩挖超前35m后开始中导施工，中导施工时依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将中导单线初期支护进行单元划分，然后以每个单元为基本单位，将原单线中导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，中导左右两侧交错施工，先后交错不小于2m，每次施工长度不得超过两榀拱架，即160200cm;(4)待中导扩挖超前35m后开始下导施工，下导施工时依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将下导单线初期支护进行单元划分，然后以每个单元为基本单位，将原单线下导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，下导左右两侧交错施工，先后交错不小于2m，每次施工长度不得超过两榀拱架，即160200cm;(5)重复上述四个步骤，当洞身扩挖超前2030m时，开始仰拱施工，拆除原单线仰拱并进行扩挖，仰拱一次拆除施工长度不得超过6m;当仰拱施工超前6080m时，开始施工双线二次衬砌，按照上述步骤不断循环，实现隧道单线改双线的扩挖。上述过程中，对原单线支护体系进行单元划分时，首先要根据隧道断面大小、围岩地质情况、及设备、人员所需作业空间等要求，确定台阶法施工时台阶高度以及循环进尺，然后再确定每一单元大小，以确保每一单元施工时不发生塌方为前提，例如对于IV、V级围岩，每一单元的长度在80-100cm之间，高度在200-400cm之间。上述上弧导、中导、下导以及仰拱的施工长度是申请人在受力结构的理论分析基础上，经过长期实践经验总结得来的，在实际施工中具有很强的指导意义，确保施工安全。在由单线隧道扩挖成双线隧道时，按设计要求可进行局部或全断面扩挖。所述的对原单线上弧导、中导及下导的支护体系进行单元划分时，在每一单元的划分线处，采用人工风镐凿槽，将露出的钢筋、小导管、钢拱架用氧焊烧断即可。所述在拆除原单线支护体系和双线扩挖时均采用微震动爆破法进行，严格按照微震动爆破法设计进行钻孔、装药、连线，所述微震动爆破法的设计原则是本领域的普通技术人员熟知的，可根据围岩实际情况做适当的调整。双线扩挖时可采用微震动爆破法中的光面爆破法。与现有技术相比，本发明具有以下优点-①采用三台阶法进行双线扩挖，成功解决了单线改双线扩挖难，容易引起隧道塌方这一难题；②依据单线改双线扩挖单元划分原单线隧道支护体系，把即将施工的段落和部位进行分解，然后采取弱爆破将其拆除，有效避免了因原单线支护体系相互牵连而引起的大面积跨塌现象；③充分利用单线隧道轮廓形成的临空面，在扩挖时采用微震动爆破法，有效避免了对围岩多次扰动而引起的失稳坍塌现象；④实现了铁路、公路等隧道单线改双线快速、安全施工，月进度最快达到120m，经实践证明，应用本施工方法的施工过程未发生一起塌方事故，同时也创造了良好的经济效益和社会效益。图1为本发明的施工工序示意图图2为本发明监控量测过程中净空变化测点布置示意图具体实施例方式以扩挖单线隧道的一侧为例，对本发明的施工方法进行详细阐述一种隧道单线改双线的施工方法，包括以下步骤(1)沿双线隧道拱部开挖轮廓线，进行小导管超前支护采用风动凿岩机沿双线隧道拱部开挖轮廓线钻孔，成孔后安装超前小导管，沿小导管布置线喷射混凝土形成止浆盘，采用KBY50/70注浆泵压注水泥砂浆(水灰比l:1，砂灰比2:1)，压力不小于lMPa，注浆工艺按设计和施工规范进行。(2)依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将上弧导单线初期支护进行单元划分，在每一单元的划分线处，采用人工风镐凿槽，将露出的钢筋、小导管、钢拱架用氧焊烧断，形成独立的小单元，然后以每个单元为基本单位，在超前支护保护下进行原单线上弧导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，每次施工长度不得超过一榀拱架，即80100cm，具体步骤如下第一步、分解拆除原单线上弧导支护体系①部，依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将上弧导单线初期支护进行单元划分，方法同上，形成各个独立的小单元，再采取微震动爆破法将其拆除；第二步、扩挖双线上弧导A部，采用微震动爆破法进行扩挖；第三步、施做双线上弧导初期支护I部；(3)待上弧导扩挖超前35m后开始中导施工，中导施工时依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将中导单线初期支护进行单元划分，方法同上，然后以每个单元为基本单位，将原单线中导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，中导左右两侧交错施工，先后交错不小于2m，每次施工长度不得超过两榀拱架，即160200cm，具体步骤如下第一步、分解拆除原单线左中导支护体系②部，依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将中导单线初支进行单元划分，方法同上，再采取微震动爆破法将其拆除；第二步、扩挖双线左中导B部，采用微震动爆破法进行扩挖；第三步、施做双线左中导初期支护II部；第四步、分解拆除单线右中导支护体系③部，依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将中导单线初支进行单元划分，方法同上，再采取微震动爆破法将其拆除；第五步、施做双线右中导初期支护III部；(4)待中导扩挖超前35m后开始下导施工，下导施工时依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将下导单线初期支护进行单元划分，方法同上，然后以每个单元为基本单位，将原单线下导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，下导左右两侧交错施工，先后交错不小于2m，每次施工长度不得超过两榀拱架，即160200cm，具体步骤如下第一步、分解拆除单线左下导支护体系④部，依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将中导单线初支进行单元划分，方法同上，再采取微震动爆破法将其拆除；第二步、扩挖双线左下导C部，采用微震动爆破法进行扩挖；第三步、施做双线左下导初期支护IV部；第四步、分解拆除单线右下导支护体系⑤部，依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将中导单线初支进行单元划分，方法同上，再采取微震动爆破法将其拆除；第五步、施做双线右下导初期支护V部；(5)重复上述四个步骤，当洞身扩挖超前2030m时，开始仰拱施工，拆除原单线仰拱并进行扩挖，仰拱一次拆除施工长度不得超过6m;当仰拱施工超前6080m时，开始施工双线二次衬砌，具体施工步骤如下第一步、爆破拆除原单线仰拱⑥部；第二步、扩挖双线仰拱D部；第三步、施做双线仰拱VI部，按双线要求施做仰拱支护，仰拱混凝土要及时施作，使支护体系尽早闭合成环，整体受力，确保支护结构稳定。采用移动式栈桥进行仰拱混凝土施工；第四步、施做双线二次衬砌vn部，混凝土灌筑前按设计要求做好钢筋安装、防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置；按照上述步骤不断循环，实现隧道单线改双线的开挖。在上述工艺过程中，监控测量工作必须紧跟开挖、支护作业进行布点和监测，量测数据运用工程类比法及时分析、反馈，调整支护参数，以保证施工和结构安全如图2所示，每隔10m布一个量测断面，每个断面布置一个拱顶下沉量测点E和两条水平净空收敛量测基线L,、L2，净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率，量测频率见下表，实际量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率，量测频率表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>水平收敛量测采用激光断面仪进行量测，开挖后按要求迅速安装测点并编号，在开挖后12h内读取初读数。拱顶下沉量测采用激光断面仪和精密水准仪、收敛计进行量测，喷射混凝土后迅速在拱顶设点。权利要求1、一种隧道单线改双线的施工方法，其特征是包括以下步骤(1)沿双线隧道拱部开挖轮廓线，进行小导管超前支护；(2)依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将上弧导单线初期支护进行单元划分，形成独立的小单元，然后以每个单元为基本单位，在超前支护保护下进行原单线上弧导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，每次施工长度不得超过一榀拱架，即80～lOOcm；(3)待上弧导扩挖超前3～5m后开始中导施工，中导施工时依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将中导单线初期支护进行单元划分，然后以每个单元为基本单位，将原单线中导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，中导左右两侧交错施工，先后交错不小于2m，每次施工长度不得超过两榀拱架，即160～200cm；(4)待中导扩挖超前3～5m后开始下导施工，下导施工时依照台阶法施工台阶高度和循环进尺将下导单线初期支护进行单元划分，然后以每个单元为基本单位，将原单线下导支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初期支护，下导左右两侧交错施工，先后交错不小于2m，每次施工长度不得超过两榀拱架，即160～200cm；(5)重复上述四个步骤，当洞身扩挖超前20～30m时，开始仰拱施工，拆除原单线仰拱并进行扩挖，仰拱一次拆除施工长度不得超过6m；当仰拱施工超前60～80m时，开始施工双线二次衬砌，按照上述步骤不断循环，实现隧道单线改双线的扩挖。2、根据权利要求1所述的一种隧道单线改双线的施工方法，其特征是对原单线上弧导、中导及下导的支护体系进行单元划分，在每一单元的划分线处，采用人工风镐凿槽，将露出的钢筋、小导管、钢拱架用氧焊烧断即可。3、根据权利要求1或2所述的一种隧道单线改双线的施工方法，其特征是在拆除原单线支护体系和双线扩挖时均采用微震动爆破法进行。全文摘要本发明涉及隧道施工
技术领域：
，具体为一种隧道单线改双线的施工方法，解决现有隧道单线改双线施工存在易塌方、对围岩多次扰动引起坍塌等问题，包括沿双线隧道拱部开挖轮廓线，进行超前支护；将上弧导单线初支进行单元划分，以每个单元为基本单位，将支护体系分解拆除，最后进行双线扩挖并施做初支；待上弧导扩挖超前后开始中导施工，与上弧导施工步骤一致，中导左右两侧交错施工，待中导扩挖超前后开始下导施工，与中导施工步骤一致；最后进行双线仰拱施工和二次衬砌。成功解决了单线改双线扩挖难，易塌方的难题，避免了因原单线支护体系相互牵连而引起的大面积垮塌，避免了对围岩多次扰动而引起的失稳坍塌，达到了快速、安全、经济的目的。文档编号E21D9/01GK101363322SQ20081007948公开日2009年2月11日申请日期2008年9月26日优先权日2008年9月26日发明者吕宇新,李五红,王利民,蒋荣富,谷孝军,赵香萍,邓尤波,军雷申请人:中铁十二局集团第二工程有限公司