[发明专利]一种隧道仰拱半幅拆除装置及施工方法

权利要求书

1.一种隧道仰拱半幅拆除装置，其特征在于，包括位于隧道(1)一侧的栅格桁架(2)、将栅格桁架(2)固定在隧道(1)底部的第一连接件(3)、将栅格桁架(2)固定在隧道(1)侧面的第二连接件(4)、位于栅格桁架(2)上方的施工装置；其中，第一连接件(3)与栅格桁架(2)之间通过第一导轨(6)滑动连接；第二连接件(4)与栅格桁架(2)之间通过第二导轨(7)滑动连接；控制装置(5)与栅格桁架(2)之间通过第三导轨(8)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的隧道仰拱半幅拆除装置，其特征在于，第一导轨(6)设置在隧道(1)左右两侧的地面分界线处。

3.根据权利要求1或2所述的隧道仰拱半幅拆除装置，其特征在于，所述施工装置包括控制装置(5)和与控制装置(5)连接的施工组件(9)。

4.根据权利要求1所述的隧道仰拱半幅拆除装置，其特征在于，所述第一连接件(3)为竖直锚杆；第二连接件(4)由锁脚锚杆(401)、膨胀螺栓杆(402)和角钢(403)组成，与角钢(403)相连的锁脚锚杆(401)打入隧道1的一侧边墙并且通过膨胀螺栓杆(402)将角钢(403)固定在边墙上。

5.根据权利要求1、2或4所述的隧道仰拱半幅拆除装置，其特征在于，所述第一导轨(6)、第二导轨(7)和第三导轨(8)的形状均为“工”字形，且栅格桁架(2)与第一导轨(6)和第二导轨(7)以及施工装置与第三导轨(8)连接的部分设计成与“工”字形钢轨相配合的扣件(10)。

6.根据权利要求3所述的隧道仰拱半幅拆除装置，其特征在于，所述第一导轨(6)、第二导轨(7)和第三导轨(8)的形状均为“工”字形，且栅格桁架(2)与第一导轨(6)和第二导轨(7)以及施工装置与第三导轨(8)连接的部分设计成与“工”字形钢轨相配合的可拆卸扣件(10)。

7.根据权利要求5所述的隧道仰拱半幅拆除装置，其特征在于，所述扣件(10)包括带有插销的第一连接部(1001)、带有插销孔的第二连接部(1002)和连接条(1003)；第一连接部(1001)和第二连接部(1002)均为“凹”字形结构且两者表面均设有螺栓孔，连接条(1003)也开设有螺栓孔；第一连接部(1001)和第二连接部(1002)通过插销、插销孔进行对准定位，再通过连接条(1003)的螺栓孔将第一连接部(1001)和第二连接部(1002)进行连接。

8.基于权利要求1至7中任一权利要求所述的隧道仰拱半幅拆除装置，还包括一种隧道仰拱半幅拆除施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，将隧道(1)施工路段分为左右两侧的半幅区域，在隧道(1)左右两侧的地面分界线处沿着隧道(1)方向铺设第一导轨(6)，并在一侧的隧道(1)壁上铺设第二导轨(7)；

步骤S2，先在铺设第二导轨(7)的一侧设置隧道仰拱半幅拆除装置，并将仰拱半幅拆除装置在第一导轨(6)上沿着施工方向施工拆除并推进，再将已经施拆除的路段进行下一步更换仰拱及浇筑等工作；

步骤S3，当步骤S2中已浇筑路段(11)长度可供车辆通过时，本侧已浇筑路段(11)可与另一侧未施工的路段形成“Z”字形行车空间，形成以供车辆通行；

步骤S4，在隧道(1)施工路段起点的另一侧设置隧道仰拱半幅拆除装置，重复步骤S2中的施工方案；此时，左右两侧的隧道仰拱半幅拆除装置可同时朝着施工方向进行施工推进，直至需要施工的所有路段全部完成拆除和浇筑工作。

9.基于权利要求1至7中任一权利要求所述的隧道仰拱半幅拆除装置，还包括另一种隧道仰拱半幅拆除施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，沿隧道(1)方向将需要施工的隧道(1)划分为若干段，且依次定义为第一段，第二段，……，第N段；并将每一段分为左幅和右幅；

步骤S2，先对奇数段隧道(1)进行拆换

步骤S201，在第一段隧道(1)左右两侧的地面分界线处沿着隧道(1)方向铺设第一导轨(6)，并在第一段隧道(1)左侧壁上铺设第二导轨(7)，再在第一导轨和第二导轨上设置左幅仰拱半幅拆除装置；

步骤S202，将左幅仰拱半幅拆除装置在第一导轨(6)上沿着施工方向施工拆除并推进，再将已经施拆除的路段进行下一步更换仰拱及浇筑等工作；

步骤S203，当完成第一段左幅仰拱拆换后，将第一段左幅的仰拱移动到第三段的左幅，同时在第一段右幅设置仰拱半幅拆除装置，使得左右两侧的仰拱半幅拆除装置中间的偶数段整幅隧道(1)形成“Z”字形行车空间；然后左右两侧的装置同时施工；

步骤S204，将左右两侧的仰拱半幅拆除装置同时沿着隧道(1)方向推进，且只拆除奇数段隧道(1)，保证左右两侧的装置之间间隔一个偶数段整幅路段，直至奇数段隧道(1)全部完成拆除和浇筑工作；

步骤S3，再对偶数段隧道(1)进行拆换

步骤S301，当奇数段隧道(1)完全拆除后，开始拆除偶数段隧道(1)；从第二段起按照拆除奇数段隧道(1)的方法沿着隧道(1)方向进行施工，且只拆除偶数段隧道(1)，保证左右两侧的装置之间间隔一个奇数段整幅路段，直至偶数段隧道(1)全部完成拆除和浇筑工作。