[发明专利]一种隧道仰拱半幅拆除装置及施工方法

说明书

本发明属于隧道工程技术领域，公开了一种隧道仰拱半幅拆除装置，包括位于隧道一侧的栅格桁架、将栅格桁架固定在隧道底部的第一连接件、将栅格桁架固定在隧道侧面的第二连接件、位于栅格桁架上方的施工装置；其中，第一连接件与栅格桁架之间通过第一导轨滑动连接；第二连接件与栅格桁架之间通过第二导轨滑动连接；施工装置与栅格桁架之间通过第三导轨滑动连接。该装置结构简单，方便安装，设计巧妙，实用性强。本发明还公开了两种隧道仰拱半幅拆除施工方法，采用上述两种方法施工成本低，隧道稳定性高，可实现施工的同时不耽误交通，方便群众出行，大大提高了人们生活质量。

技术领域

本发明涉及于隧道工程技术领域，尤其涉及一种隧道仰拱半幅拆除装置及施工方法。

背景技术

在交通网络的拓展过程中，难免会有隧道的建设，其质量好坏对道路的正常运行有着重要影响。仰拱是隧道结构的主要组成部分之一，其为隧道底部设置的与上部衬砌闭合成环、能够约束围岩变形和增加围岩稳定性的反拱形结构。仰拱在隧道工程建设中起着至关重要的作用，能解决基础承载力不够的问题，减少隧道下沉；起到防止底鼓的隆起变形，调整衬砌应力的作用；能封闭围岩，阻止围岩过大的变形，提高隧道的整体承载力；还能增加底部和墙部的支撑抵抗力，防止围岩内挤而导致底部和墙部剪切破坏。然而，在特殊情况下，隧道仰拱病害诸如仰拱底鼓开裂、衬砌结构破坏和路面翻浆冒水等仍在隧道运营期间中发生，此时就需要考虑对仰拱进行拆换。

仰拱拆换主要针对隧道仰拱结构已无法满足隧道结构受力要求的情况下，对病害段仰拱、仰拱填充和路面结构等进行拆除并重新修筑，同时对仰拱下部已遭受破坏软化的软弱基底进行清除换填或注浆加固，以达到彻底解决因基底软化和仰拱结构缺陷等因素导致的仰拱病害的目的。传统方法拆除仰拱通常采用的是整幅拆除，如公开号为CN111535858A的专利，其采用的就是整幅拆除法。但采用上述方法整个装置的承重部分几乎都落在了横梁上，由于横梁跨度较大，在跨中处产生较大的弯矩，因此需要大幅增加材料用量确保横梁具有足够的承载能力，且施工反力会产生一个作用于施工装置上拉力，易造成整个施工器械与轨道脱离，整体装置的安全性不高。此外，采用整幅拆除法在施工期间隧道会停止使用，人们为了出行必须选择绕路，这会造成群众出行时间增加、燃料费用上升等问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种隧道仰拱半幅拆除装置，其结构简单，方便安装，设计巧妙，实用性强。

本发明的第二个目的在于提供一种隧道仰拱半幅拆除施工方法，其工作效率高，社会效益好；采用半幅拆除法可实现施工的同时不耽误交通，方便出行，大幅缩短人们出行的时间，降低通行成本。

本发明的第三个目的在于提供另一种隧道仰拱半幅拆除施工方法(即跳槽拆除法)，采用上述方法可使未拆除段对正在拆除段两端产生约束从而降低拱顶的沉降和拱底的隆起，相较于连续拆除隧道的稳定性更高。实现本发明第一个目的所采用的技术方案是：

一种隧道仰拱半幅拆除装置，包括位于隧道一侧的栅格桁架、将栅格桁架固定在隧道底部的第一连接件、将栅格桁架固定在隧道侧面的第二连接件、位于栅格桁架上方的施工装置；其中，第一连接件与栅格桁架之间通过第一导轨滑动连接；第二连接件与栅格桁架之间通过第二导轨滑动连接；施工装置与栅格桁架之间通过第三导轨滑动连接。