本發(fā)明屬于隧道施工，具體涉及一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，既有的交通基礎(chǔ)設(shè)施有概率面臨容量不足的問題，需要進(jìn)行擴(kuò)建，例如當(dāng)隧道設(shè)施的車道數(shù)量較少，需要擴(kuò)建新的緊急停車帶等結(jié)構(gòu)時(shí)，需要對(duì)隧道進(jìn)行擴(kuò)挖施工。

2、由于隧道深入地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特殊性，在對(duì)隧道的既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，需要拆除現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，并重新挖掘，挖掘過程中會(huì)對(duì)周圍的地質(zhì)環(huán)境造成影響，且拆除現(xiàn)有結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致支撐能力下降，在兩者共同作用下，有概率導(dǎo)致現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的垮塌，為此，中國(guó)專利cn110593909a公開了一種隧道二襯拆換施工方法，包括：對(duì)待拆換二襯進(jìn)行套襯加固作業(yè)；在拆與未拆交界處設(shè)置隔離減震槽；在二襯拆除前在拆除區(qū)和保留區(qū)施做隔離槽，將二襯砼和鋼筋全部切斷；拆除襯砌前對(duì)拱墻背后圍巖進(jìn)行徑向注漿加固；拆除二襯，對(duì)已加固套拱進(jìn)行拆除，保留初期支護(hù)；若二襯厚度小于原設(shè)計(jì)2/3，拆換初支，分三臺(tái)階進(jìn)行對(duì)原初支進(jìn)行破除和擴(kuò)挖，再進(jìn)行二襯恢復(fù)，二襯或初支拆換長(zhǎng)度達(dá)到12m后，及時(shí)重新施做二襯砼，二襯按10.5m/1組進(jìn)行施做；若二襯厚度大于原設(shè)計(jì)2/3，直接進(jìn)行二襯恢復(fù)；其通過拆除襯砌前對(duì)拱墻背后圍巖進(jìn)行徑向注漿加固，解決了隧道二襯拆換施工安全風(fēng)險(xiǎn)高的問題；然而，上述方案中，需要先對(duì)二襯周圍進(jìn)行灌漿，隨后再進(jìn)行二襯破拆，此時(shí)，灌漿和破拆需要分為兩個(gè)步驟先后執(zhí)行，施工效率較低，為此，需要一種提高施工效率的同時(shí)，兼顧施工安全性的大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，具有提高施工效率的同時(shí)，兼顧施工安全性的特點(diǎn)。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，包括下列步驟：

4、步驟一：在需要擴(kuò)挖的隧道部分的主洞下部回填沙袋，形成臺(tái)階，并在擴(kuò)挖部分的二襯內(nèi)表面標(biāo)記若干破拆點(diǎn)；

5、步驟二：利用主灌漿管插入至擴(kuò)挖部分二襯外進(jìn)行灌漿；

6、步驟三：利用若干輔助灌漿管沿著二襯的破拆點(diǎn)至二襯外方向插入，進(jìn)行灌漿，同時(shí)在破拆點(diǎn)對(duì)二襯進(jìn)行初步挖掘；

7、步驟四：從破拆點(diǎn)開始，進(jìn)行上臺(tái)階的二襯破拆，并按照目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)輪廓進(jìn)行擴(kuò)挖，在擴(kuò)挖完畢后施作初期支護(hù)；

8、步驟五：從破拆點(diǎn)開始，進(jìn)行下臺(tái)階的二襯破拆，并按照目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)輪廓進(jìn)行擴(kuò)挖，在擴(kuò)挖完畢后施作初期支護(hù)。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟三還包括：灌漿結(jié)束前，拔出輔助灌漿管。

10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟一還包括：對(duì)擴(kuò)挖的隧道部分的跨度l進(jìn)行測(cè)量；所述步驟三還包括：步驟三：利用輔助灌漿管插入二襯的破拆點(diǎn)，并插入至二襯外，進(jìn)行灌漿，將灌漿量調(diào)整為g，g＝l/l0×g0，l0和g0為預(yù)先計(jì)算的常數(shù)。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟三還包括：在輔助灌漿管外施加振動(dòng)器，并在輔助灌漿管灌漿的過程中對(duì)輔助灌漿管施加振動(dòng)。

12、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟三還包括：在擴(kuò)挖的隧道部分的跨度超過閾值時(shí)提高振動(dòng)器的功率，在擴(kuò)挖的隧道部分的跨度低于閾值時(shí)降低振動(dòng)器的功率；

13、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟三還包括：將振動(dòng)器的功率調(diào)整為p，其中p＝f(l)×p0，f(l)＝log(1.8x-0.8)+1.1，x＝l/l0，0.5l0≤l≤1.5l0；

14、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟四還包括：在破拆之前，設(shè)定一次性破拆的破拆點(diǎn)數(shù)量a，其中a＝l0/l×a0；

15、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、(1)通過在二襯處劃分若干破拆點(diǎn)，并在破拆點(diǎn)處鉆孔，插入輔助灌漿管后在破拆點(diǎn)處進(jìn)行灌漿，使得在破拆點(diǎn)被鉆孔，以及灌漿向二襯施加的壓力的共同作用下，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度被削弱，并對(duì)二襯破拆點(diǎn)附近土層中完成灌漿，額外補(bǔ)強(qiáng)了破拆點(diǎn)附近的土層，同時(shí)在灌漿過程中，對(duì)破拆點(diǎn)附近的二襯結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步與拆除，進(jìn)一步削弱了二襯破拆點(diǎn)附近的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低了后續(xù)二襯破拆的施工時(shí)間花費(fèi)，提高了施工效率的同時(shí)，兼顧了施工安全性；

18、(2)通過根據(jù)跨度數(shù)據(jù)調(diào)整輔助灌漿給對(duì)二襯外的灌漿量，完成在隧道跨度較大，對(duì)土層承受能力較差，二襯面積較大時(shí)，提高對(duì)二襯外土層的灌漿量，實(shí)現(xiàn)拱頂較為充分的灌漿以加固土層，同時(shí)更為充分地利用水泥漿液對(duì)二襯的擠壓力以實(shí)現(xiàn)二襯的預(yù)破拆；在隧道跨度較小時(shí)，降低對(duì)二襯外土層的灌漿量，保證施工效率；

19、(3)通過振動(dòng)器對(duì)輔助灌漿管的振動(dòng)傳遞至二襯的破拆點(diǎn)處，進(jìn)一步降低破拆點(diǎn)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低了后續(xù)二襯破拆的施工時(shí)間花費(fèi)，提高了施工效率，同時(shí)，振動(dòng)提高了輔助灌漿管中水泥漿液的密實(shí)度和均勻度，提高了灌漿效果，保證了安全性；

20、(4)通過根據(jù)隧道跨度調(diào)整振動(dòng)器功率，完成在跨度較高，需要較高的振動(dòng)功率輔助灌漿管中的泥漿成型或者對(duì)二襯進(jìn)行更充分的預(yù)破拆時(shí)，提高振動(dòng)功率，進(jìn)而輔助泥漿的密實(shí)同時(shí)對(duì)二襯進(jìn)行更充分的預(yù)破拆，在功率跨度較低，無(wú)需較高的振動(dòng)功率輔助灌漿管中的泥漿成型或者對(duì)二襯進(jìn)行充分的預(yù)破拆時(shí)，降低振動(dòng)功率，進(jìn)而節(jié)省能耗。

技術(shù)特征：

1.一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，其特征在于：包括下列步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，其特征在于：所述步驟三還包括：灌漿結(jié)束前，拔出輔助灌漿管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，其特征在于：所述步驟一還包括：對(duì)擴(kuò)挖的隧道部分的跨度l進(jìn)行測(cè)量；所述步驟三還包括：步驟三：利用輔助灌漿管插入二襯的破拆點(diǎn)，并插入至二襯外，進(jìn)行灌漿，將灌漿量調(diào)整為g，g＝l/l0×g0，l0和g0為預(yù)先計(jì)算的常數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，其特征在于：所述步驟三還包括：在輔助灌漿管外施加振動(dòng)器，并在輔助灌漿管灌漿的過程中對(duì)輔助灌漿管施加振動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，其特征在于：所述步驟三還包括：在擴(kuò)挖的隧道部分的跨度超過閾值時(shí)提高振動(dòng)器的功率，在擴(kuò)挖的隧道部分的跨度低于閾值時(shí)降低振動(dòng)器的功率。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，其特征在于：所述步驟三還包括：將振動(dòng)器的功率調(diào)整為p，其中p＝f(l)×p0，f(l)＝log(1.8x-0.8)+1.1，x＝l/l0，0.5l0≤l≤1.5l0。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，其特征在于：所述步驟四還包括：在破拆之前，設(shè)定單個(gè)破拆批次的破拆點(diǎn)數(shù)量a，并對(duì)需要擴(kuò)挖的隧道部分的破拆點(diǎn)按照批次進(jìn)行破拆，其中a＝l0/l×a0。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種大跨度隧道擴(kuò)挖施工工藝，屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，包括下列步驟：步驟一：在需要擴(kuò)挖的隧道部分的主洞下部回填沙袋，形成臺(tái)階，并在擴(kuò)挖部分的二襯內(nèi)表面標(biāo)記若干破拆點(diǎn)；步驟二：利用主灌漿管插入至擴(kuò)挖部分二襯外進(jìn)行灌漿；步驟三：利用若干輔助灌漿管沿著二襯的破拆點(diǎn)至二襯外方向插入，進(jìn)行灌漿，同時(shí)在破拆點(diǎn)對(duì)二襯進(jìn)行初步挖掘；步驟四：從破拆點(diǎn)開始，進(jìn)行上臺(tái)階的二襯破拆，并按照目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)輪廓進(jìn)行擴(kuò)挖，在擴(kuò)挖完畢后施作初期支護(hù)；步驟五：從破拆點(diǎn)開始，進(jìn)行下臺(tái)階的二襯破拆，并按照目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)輪廓進(jìn)行擴(kuò)挖，在擴(kuò)挖完畢后施作初期支護(hù)；其提高施工效率的同時(shí)，兼顧施工安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：房志群,李勝昔,翁藝峰,萬(wàn)茂青,何鵬,鄭杰,劉新運(yùn),謝豐成,鐘文新,肖昭坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：保利長(zhǎng)大工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9