[發明專利]一種隧道仰拱半幅拆除裝置及施工方法

在審

• 申請號: 202110473722.9
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113153357A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 劉新榮;周小涵;周偉鋒;劉鎏;莊煬;林彬彬;鄧景梓;鐘祖良;梁寧慧
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10;E01B29/16
• 代理公司: 重慶西南華渝專利代理有限公司 50270
• 代理人: 涂強

1.一種隧道仰拱半幅拆除裝置，其特征在于，包括位于隧道(1)一側的柵格桁架(2)、將柵格桁架(2)固定在隧道(1)底部的第一連接件(3)、將柵格桁架(2)固定在隧道(1)側面的第二連接件(4)、位于柵格桁架(2)上方的施工裝置；其中，第一連接件(3)與柵格桁架(2)之間通過第一導軌(6)滑動連接；第二連接件(4)與柵格桁架(2)之間通過第二導軌(7)滑動連接；控制裝置(5)與柵格桁架(2)之間通過第三導軌(8)滑動連接。

2.根據權利要求1所述的隧道仰拱半幅拆除裝置，其特征在于，第一導軌(6)設置在隧道(1)左右兩側的地面分界線處。

3.根據權利要求1或2所述的隧道仰拱半幅拆除裝置，其特征在于，所述施工裝置包括控制裝置(5)和與控制裝置(5)連接的施工組件(9)。

4.根據權利要求1所述的隧道仰拱半幅拆除裝置，其特征在于，所述第一連接件(3)為豎直錨桿；第二連接件(4)由鎖腳錨桿(401)、膨脹螺栓桿(402)和角鋼(403)組成，與角鋼(403)相連的鎖腳錨桿(401)打入隧道1的一側邊墻并且通過膨脹螺栓桿(402)將角鋼(403)固定在邊墻上。

5.根據權利要求1、2或4所述的隧道仰拱半幅拆除裝置，其特征在于，所述第一導軌(6)、第二導軌(7)和第三導軌(8)的形狀均為“工”字形，且柵格桁架(2)與第一導軌(6)和第二導軌(7)以及施工裝置與第三導軌(8)連接的部分設計成與“工”字形鋼軌相配合的扣件(10)。

6.根據權利要求3所述的隧道仰拱半幅拆除裝置，其特征在于，所述第一導軌(6)、第二導軌(7)和第三導軌(8)的形狀均為“工”字形，且柵格桁架(2)與第一導軌(6)和第二導軌(7)以及施工裝置與第三導軌(8)連接的部分設計成與“工”字形鋼軌相配合的可拆卸扣件(10)。

7.根據權利要求5所述的隧道仰拱半幅拆除裝置，其特征在于，所述扣件(10)包括帶有插銷的第一連接部(1001)、帶有插銷孔的第二連接部(1002)和連接條(1003)；第一連接部(1001)和第二連接部(1002)均為“凹”字形結構且兩者表面均設有螺栓孔，連接條(1003)也開設有螺栓孔；第一連接部(1001)和第二連接部(1002)通過插銷、插銷孔進行對準定位，再通過連接條(1003)的螺栓孔將第一連接部(1001)和第二連接部(1002)進行連接。

8.基于權利要求1至7中任一權利要求所述的隧道仰拱半幅拆除裝置，還包括一種隧道仰拱半幅拆除施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，將隧道(1)施工路段分為左右兩側的半幅區域，在隧道(1)左右兩側的地面分界線處沿著隧道(1)方向鋪設第一導軌(6)，并在一側的隧道(1)壁上鋪設第二導軌(7)；

步驟S2，先在鋪設第二導軌(7)的一側設置隧道仰拱半幅拆除裝置，并將仰拱半幅拆除裝置在第一導軌(6)上沿著施工方向施工拆除并推進，再將已經施拆除的路段進行下一步更換仰拱及澆筑等工作；

步驟S3，當步驟S2中已澆筑路段(11)長度可供車輛通過時，本側已澆筑路段(11)可與另一側未施工的路段形成“Z”字形行車空間，形成以供車輛通行；

步驟S4，在隧道(1)施工路段起點的另一側設置隧道仰拱半幅拆除裝置，重復步驟S2中的施工方案；此時，左右兩側的隧道仰拱半幅拆除裝置可同時朝著施工方向進行施工推進，直至需要施工的所有路段全部完成拆除和澆筑工作。

9.基于權利要求1至7中任一權利要求所述的隧道仰拱半幅拆除裝置，還包括另一種隧道仰拱半幅拆除施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，沿隧道(1)方向將需要施工的隧道(1)劃分為若干段，且依次定義為第一段，第二段，……，第N段；并將每一段分為左幅和右幅；

步驟S2，先對奇數段隧道(1)進行拆換

步驟S201，在第一段隧道(1)左右兩側的地面分界線處沿著隧道(1)方向鋪設第一導軌(6)，并在第一段隧道(1)左側壁上鋪設第二導軌(7)，再在第一導軌和第二導軌上設置左幅仰拱半幅拆除裝置；

步驟S202，將左幅仰拱半幅拆除裝置在第一導軌(6)上沿著施工方向施工拆除并推進，再將已經施拆除的路段進行下一步更換仰拱及澆筑等工作；

步驟S203，當完成第一段左幅仰拱拆換后，將第一段左幅的仰拱移動到第三段的左幅，同時在第一段右幅設置仰拱半幅拆除裝置，使得左右兩側的仰拱半幅拆除裝置中間的偶數段整幅隧道(1)形成“Z”字形行車空間；然后左右兩側的裝置同時施工；

步驟S204，將左右兩側的仰拱半幅拆除裝置同時沿著隧道(1)方向推進，且只拆除奇數段隧道(1)，保證左右兩側的裝置之間間隔一個偶數段整幅路段，直至奇數段隧道(1)全部完成拆除和澆筑工作；

步驟S3，再對偶數段隧道(1)進行拆換

步驟S301，當奇數段隧道(1)完全拆除后，開始拆除偶數段隧道(1)；從第二段起按照拆除奇數段隧道(1)的方法沿著隧道(1)方向進行施工，且只拆除偶數段隧道(1)，保證左右兩側的裝置之間間隔一個奇數段整幅路段，直至偶數段隧道(1)全部完成拆除和澆筑工作。