一种适用于近接扩挖隧道施工对既有隧道防护的施工方法与流程

本发明属于隧道工程施工技术领域，具体涉及一种适用于近接扩挖隧道施工对既有隧道防护的施工方法。

背景技术：

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。随着人口增长，城市化的发展，土地资源日益变得紧缺，而人类对环境的要求越来越高，隧道位于地下的特点可以有效的节约土地，保护环境使得隧道成为一个很好的选择。同时随着地下空间利用的普遍化，而且隧道可以保证行车安全、缩短车程、避免灾害等优势也促使隧道建设技术发生质的变化。

城市隧道及大多数公路隧道都采用上下行双隧道设置，随着时代的发展，在一些人口稠密的大中型城市里或者车流量巨大的高速公路上，隧道的运输能力己成为制约交通的瓶颈。面对越来越严峻的交通运输问题，既有隧道进行改扩建以满足交通运输的需求，已经成为某些地方基础建设所不得不做的必然选择。

在这些人口密集及车流量巨大的位置对隧道进行扩挖改造多数必须采用单侧封闭扩挖，单侧保证通行的情况下进行，但在隧道扩挖的同时，临近隧道的行车安全如何保证，成为隧道扩挖的一大难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明有必要提供一种是用于近接扩挖隧道施工对既有隧道防护的施工方法，通过对既有隧道拱脚位置进行找平，从而承受钢拱架传来的荷载，同时在隧道内形成防护棚架，避免拱顶掉块伤及车辆和行人，并在防护棚架和隧道衬砌空隙处填充填充物，保证钢拱架的合理受力，从而解决了隧道扩挖时如何保证临近隧道行车安全的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于近接扩挖隧道施工的既有隧道防护的施工方法，包括以下步骤：

s1、施工准备：准备原材料，同时对既有隧道进行基础的清理整平；

s2、拱架安装：将拱架安装台车紧贴既有隧道衬砌表面，沿隧道延伸方向安装拱架；

s3、安装防护网和钢筋：在所述拱架贴近既有隧道衬砌的一面安装防护网，所述防护网沿所述拱架弧度且紧贴所述拱架安装，同时，相邻的所述拱架之间连接钢筋，所述拱架、防护网和钢筋形成防护棚架；

s4、填充加固：检查所述防护棚架与既有隧道衬砌的密贴情况，对无法密贴部位采用填充物楔紧。

进一步的，步骤s1中，所述原材料包括型钢、钢筋、螺纹钢筋、钢板、螺栓和所述填充物，所述准备原材料包括根据既有隧道断面轮廓设计拱架大小，加工拱架，还包括按照设计尺寸拼装拱架安装台车。

优选的，所述拱架安装台车采用工字钢焊接形成。

进一步的，步骤s1中，所述清理整平的具体步骤为：清理打扫既有隧道两侧拱脚位置，并用快干水泥找平。

进一步的，步骤s2中，所述拱架安装时，相邻的所述拱架的安装间距为100cm，且根据测量放样点采用铅锤吊线保证所述拱架的垂直度。

进一步的，步骤s3中，所述防护网由hpb300φ6钢筋穿插形成，所述防护网的网格大小为5×5cm，相邻所述防护网之间搭接不少于2个网格。具体来说，防护网是纵向钢筋和横向钢筋穿插形成的，形成的网格大小为5×5cm，防护网安装在相邻的拱架之间，而相邻的防护网之间再进行搭接，搭接也就是重合部分不少于2个网格。

进一步的，步骤s3中，所述钢筋为hrb400ф22钢筋，安装在同一段相邻拱架之间的钢筋环向间距为100cm；沿隧道延伸方向相邻的所述钢筋横向错开50cm。具体来说，钢筋的错开布置，如在第一榀拱架与第二榀拱架之间，连接钢筋从拱脚往上1m的位置安装第一根连接钢筋，那么第二榀与第三榀拱架之间的第一根连接钢筋的位置就应该是在拱脚往上50cm的位置，以此交替。

进一步的，步骤s4中，所述填充物为轻质木块，所述轻质木块固定在所述拱架的工字钢上。

本发明的有益效果在于，通过由拱架、防护网、连接钢筋组成的防护棚架对既有隧道形成一个整体的防护结构，可有效防止拱顶掉块伤及车辆和行人，保证了既有通车隧道的行车安全性；此外，对既有隧道的两侧拱脚位置提前进行整平，保证很好的承受钢拱架传来的荷载，进一步保证了隧道内的安全；本发明中的施工方法简单，安全性高，非常是用于近接扩挖隧道施工的既有隧道的防护。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例中防护棚架的立面示意图；

图2为图1中防护棚架20的放大示意图；

图3为图1中防护棚架20的侧面示意图；

图4为图1中防滑棚架20的俯面示意图。

图中：10-既有隧道，20-防护棚架，21-拱架，22-防护网，23-轻质木块，24-钢筋。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

一种适用于近接扩挖隧道施工的既有隧道防护的施工方法，具体包括以下步骤：

s1、施工准备：准备原材料包括型钢、钢筋、螺纹钢筋、钢板、螺栓和轻质木块，然后根据既有隧道10的情况同时对既有隧道断面轮廓设计拱架21的大小，在本实施例中，拱架21为钢拱架，采用i14工字钢焊接，一榀拱架包括弧形顶架和焊接在弧形顶架两端的直腿，在本实施例中，弧形顶架又是由3个外弧半径为4.55m，外弧长为4.3m的弧焊接而成的，所述直腿的长度为2.75m；同时按照既有隧道衬砌内轮廓断面设计台车尺寸，采用工字钢拼装焊接拱架安装台车（图未示）。此外，对现场进行清理整平，具体来说，由于隧道加固型钢拱架支撑于电缆沟和检修道上，而电力沟和检修道由于破损等原因导致表面部平整，不能承受型钢拱架传来的荷载，故在拱架21安装前对两侧电缆沟检修道及两侧拱脚位置进行清理与快干砂浆找平，在本实施例中，优选的快干砂浆为m30快干砂浆，从而确保拱架21安装后基础能均匀受力；

s2、拱架安装台车就位：将所述拱架安装台车紧贴既有隧道衬砌表面，进行拱架21的安装，在安装时，相邻的拱架21之间的安装间距为100cm，拱架21之间采用200×180×16mm厚钢板和m24×60am螺栓栓接，沿隧道延伸方向拱架21连接采用hrb400ф22钢筋24连接，安装在同一相邻拱架21之间的钢筋24沿拱架21的弧向间距为100cm，纵向相邻的钢筋24横向错开50cm，对拱架21连接进行加固，且要保证拱架21的垂直度，具体来说，采用全站仪在拱顶中线、两侧拱腰、两侧直腿测量放样出隧道同一里程断面的点出来，通过这5个点确保拱架21安装处于同一垂直断面，另可以在拱顶中心线对面的隧道路面上放出一个中心的，通过铅锤由拱顶中心点吊到地面中心点，用盒尺量锤线到两边拱架21的距离，可以检查拱架21是否垂直；

s3、安装防护网和钢筋：在所述拱架21安装完成后，在所述拱架21贴近既有隧道10衬砌的一面安装防护网22，所述防护网22紧贴所述拱架21，本实施例中，所述防护网22由hpb300φ6钢筋沿纵向和横向穿插焊接组成，网格的规格为5×5cm，相邻的所述防护网22之间搭接不少于两个网格，保证安全网的牢固性，如图3中所示；同时，拱架21沿隧道延伸方向连接钢筋24，所述钢筋24为hrb400ф22钢筋，在相邻的拱架21之间环向布置且间距为100cm，而沿隧道延伸方向（纵向），（纵向）相邻的钢筋24之间横向错开50cm，如图4中所示，如在第一榀拱架与第二榀拱架之间，连接钢筋从拱脚往上1m的位置安装第一根钢筋，那么第二榀与第三榀拱架之间的第一根钢筋的位置就应该是在拱脚往上50cm的位置，以此交替。由此，拱架21、防护网22和钢筋24形成紧贴于既有隧道衬砌10的防护棚架20，如图1所示。

s4、填充加固：检查所述防护棚架20与既有隧道衬砌10的密贴情况，对无法密贴部位采用填充物楔紧，在本实施例中，所述的填充物选用轻质木块23，如图2中所示，具体的轻质木块23固定在拱架21的工字钢上，具体来说，在本实施例中，在轻质木块23上套上铁丝，通过铁丝将轻质木块23固定在拱架21的工字钢上。

经过本发明的施工方法，可以对既有隧道10形成一个整体的防护结构，保证了既有通车隧道的行车安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。