1.一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构,包括由旧隧道主洞右上半断面、旧隧道主洞右下半断面、旧隧道主洞左上半断面和旧隧道主洞左下半断面四个区域组成的旧隧道主洞(16),其特征在于:还包括由旧隧道主洞右上半断面、旧隧道主洞右下半断面、旧隧道主洞左上半断面、旧隧道主洞左下半断面及加宽侧的上部加宽面和下部加宽面组成的新隧道主洞(11),所述旧隧道主洞(16)的内部等间距安装有多个背拱(4),在所述的旧隧道主洞右上半断面区域设置新隧道主洞上半初支(5),并安装竖向设置的弧形竖向上支撑(1)和横向设置的竖向支撑横向连接件(3),在所述的旧隧道主洞右下半断面区域设置新隧道主洞下半初支(6),并竖直安装有弧形竖向下支撑(2),在所述的旧隧道主洞左上半断面区域设置新隧道主洞临空面上半初支(7),在所述的旧隧道主洞左下半断面区域设置新隧道主洞临空面下半初支(8),在所述的上部加宽面和下部加宽面分别安装新隧道主洞加宽面上部上半初支(9)和新隧道主洞加宽面下部下半初支(10)。
2.根据权利要求1所述的一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构及其施工办法,其特征在于:所述旧隧道主洞右上半断面、旧隧道主洞右下半断面、旧隧道主洞左上半断面、旧隧道主洞左下半断面及加宽侧的上部加宽面和下部加宽面六个区域通过弧形竖向上支撑(1)、弧形竖向下支撑(2)和竖向支撑横向连接件(3)的中线分隔开。
3.根据权利要求1所述的一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构及其施工办法,其特征在于:所述背拱(4)的形状与旧隧道主洞(16)的原初支形状相同,紧贴于原初支上。
4.根据权利要求1所述的一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构及其施工办法,其特征在于:所述背拱(4)采用型钢结构,相互之间采用螺纹钢进行焊接,所述背拱(4)的底端拱脚位于垫层上。
5.根据权利要求1所述的一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构及其施工办法,其特征在于:所述新隧道主洞上半初支(5)、新隧道主洞下半初支(6)、新隧道主洞临空面上半初支(7)、新隧道主洞临空面下半初支(8)、新隧道主洞加宽面上部上半初支(9)和新隧道主洞加宽面下部下半初支(10)均采用型钢结构。
6.根据权利要求1所述的一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构及其施工办法,其特征在于:所述弧形竖向上支撑(1)、弧形竖向下支撑(2)和竖向支撑横向连接件(3)均采用型钢结构,所述弧形竖向上支撑(1)和弧形竖向下支撑(2)与新隧道主洞上半初支(5)、新隧道主洞下半初支(6)、新隧道主洞临空面上半初支(7)、新隧道主洞临空面下半初支(8)、新隧道主洞加宽面上部上半初支(9)和新隧道主洞加宽面下部下半初支(10)的连接处采用螺栓连接。
7.一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构的施工办法,其特征在于:包括如下步骤:
s1:将背拱(4)等间距安装在旧隧道初支上;
s2:拆除旧隧道主洞右上半初支(12),开挖后支护新隧道主洞上半初支(5),安装弧形竖向上支撑(1)和竖向支撑横向连接件(3);
s3:拆除旧隧道主洞右下半初支(13),开挖后支护新隧道主洞下半初支(6),安装弧形竖向下支撑(2);
s4:拆除旧隧道主洞左上半初支(14),开挖后支护新隧道主洞临空面上半初支(7);
s5:拆除旧隧道主洞左下半初支(15),开挖后支护新隧道主洞临空面下半初支(8);
s6:开挖、支护新隧道主洞(11)加宽侧的上部加宽面,并支护新隧道主洞加宽面上部上半初支(9);
s7:开挖、支护新隧道主洞(11)加宽侧的下部加宽面,并支护新隧道主洞加宽面下部下半初支(10);
s8:待新隧道主洞(11)的变形量稳定后对弧形竖向上支撑(1)、弧形竖向下支撑(2)和竖向支撑横向连接件(3)进行拆除、回收。
8.根据权利要求7所述的一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构的施工办法,其特征在于:所述旧隧道主洞(16)的旧隧道主洞右上半初支(12)、旧隧道主洞右下半初支(13)、旧隧道主洞左上半初支(14)和旧隧道主洞左下半初支(15)四个部分拆除时采用人工风镐凿除配合机械破碎拆除,拆除至初支钢材时,要优先切断钢材,再对剩余混凝土进行凿除。
9.根据权利要求7所述的一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构的施工办法,其特征在于:所述加宽侧的上部加宽面和下部加宽面开挖时根据开挖面形状和监控量测数据制定爆破形状及爆破参数。
10.根据权利要求7所述的一种在建隧道单侧加宽开挖支护结构的施工办法,其特征在于:所述新隧道主洞上半初支(5)、新隧道主洞下半初支(6)、新隧道主洞临空面上半初支(7)、新隧道主洞临空面下半初支(8)、新隧道主洞加宽面上部上半初支(9)、新隧道主洞加宽面下部下半初支(10)的安全距离根据围岩变形余量和拱顶下沉量监控量测数据进行确定。